AT503400A1 - Verfahren zur herstellung von aminozuckern - Google Patents

Description

31/03 2006 FR 16:59 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 0022/038 ···· · ····· • · · · * · ··· ·#« ······· · ·

Verfahren zur Herstellung von Aminozuckem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aminozuckers oder eines Salzes eines Aminozuckers, s

Weiter betrifft die Erfindung ein Derivat eines Aminozuckers, an dessen Stickstoffatom eine Schutzgruppe gebunden ist.

Derivate von Aminozuekern können wichtige biologische Bausteine darstellen, welche in 10 Lebewesen an unterschiedlichen Stellen anzutreffen sind. Beispielsweise findet sich das N-Acetyllactosamin, das 4-0-/3-D-Galactopyranosylderivat des Glucosamins, in Blutgruppendeterminanten, in Glycolipiden, in Membrangangliosiden und der core-Struktur von Glycoproteinen. Verbindungen wie N-Acetyllactosamin spielen daher bei der Zellerkennung, Steuerung von Entzündungsprozessen, Blutgerinnung und 15 Metastasenbildung eine bedeutende Rolle. Für eine Untersuchung der beispielhaft genannten und weiteren biologischen Vorgänge stellen Aminozucker oftmals ein unverzichtbares Hilfsmittel dar. Daneben sind Aminozucker wertvolle Synthesebausteine in der Oligosaccharidsynthese und werden 20 unter anderem zur Herstellung von Antibiotika eingesetzt.

Viele Aminozucker und davon abgeleitete Derivate, insbesondere Lactosamin, sind zwar kommerziell erhältlich, jedoch sehr teuer, da vielstufige Synthesen erforderlich sind, welche Produkte nur in geringen Ausbeuten liefern. Aus diesen Gründen wird gegenwärtig 25 intensiv nach kurzen und billigen Synthesewegen für Aminozucker geforscht, welche größere Mengen der Aminozucker kostengünstig zugänglich machen. Ein Kriterium dabei ist, dass zur Abtrennung eines Produktes chromatographiefrei gearbeitet werden kann, so dass ein im Labormaßstab entwickeltes Verfahren aufskaliert werden kann. 30 Im Zusammenhang mit den vorstehend erwähnten intensiven Bemühungen neue

Synthesewege für Aminozucker zu finden, wurde ein kurzer, dreistufiger Syntheseweg zur Herstellung von Lactosamin aus Lactulose vorgeschlagen (Angewandte Chemie, International Edition, 38(6) 1999, Seiten 827 bis 828). Bei diesem Verfahren wird Lactulose mit Benzylamin umgesetzt, das so erhaltene Produkt anschließend mit Säure 35 versetzt, um eine Heyns-Umlagerung durchzuführen, und das Produkt der Heyns- 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 1 31/03 2006 FR 17:00 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Hirnsberger —— ÖPA B023/038 • · · · ·· ·· t « · « · · · · · · · · · ···· · · ··· ··· ······· · ·

Umlagerung schließlich hydriert, so dass im Reaktionsgemisch Lactosamin erhalten Wird. Das Reaktionsschema ist nachstehend formelmäßig dargestellt.

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Wenngleich mit diesem Verfahren Lactosamin und andere Aminozucker aus O-glycolisierten D-Fructosen mit einem kurzen Syntheseverfahren und daher in vergleichsweise hohen Ausbeuten erhalten werden können, weist es den Nachteil auf, dass sich die Aminozucker, insbesondere Lactosamin, aus dem Produkt des 10 Hydrierungsschrittes nur äußerst umständlich in hochreiner Form abtrennen lassen, da sie nicht oder nicht zufriedenstellend zur Kristallisation gebracht werden können. Folglich ist es auch äußerst schwierig, kostengünstig kristallines und hochreines Lactosamin zu erhalten, das am Stickstoffatom eine Schutzgruppe trägt und Erweitere Reaktionen eingesetzt werden kann. 15

Hier setzt die Erfindung an und setzt sich zum Ziel, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine Abtrennung der Aminozucker oder ihrer Salze aus dem Verfahrensprodukt in hochreiner, kristalliner Form auf einfache Weise ermöglicht. 20 Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe einer Verbindung der eingangs genannten Art, welche auf einfache Weise in hochreiner und kristalliner Form gewonnen werden kann.

Das verfahrensmäßige Ziel der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 25 erreicht. Vorteilhafte Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 2 31/03 2006 PR 17:01 FAX +4 3 3842 21685 9 PA Pr. Wirnsberger ÖPA 0024/038 ···· 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000 000 0 0 0 0 0 0 0 · *

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, dass eine Kristallisation von Aminozuckem, insbesondere Lactosamin, gehemmt bzw. erschwert ist, wenn in der Reaktionsmischung, aus der das gewünschte Produkt abzutrennen ist, noch Reaktanden vorliegen. Wird nun, wie erfindungsgemäß vorgesehen, bei Reaktion einer Ketose bzw. einem Ketozucker mit 5 einer Verbindung der.Formel IV,

wobei die Reste R1, R2, R3, R4, R5 unabhängig voneinander H, F, CI, Br, I, ein Ci- bis Ce-Alkyl, ein O-Alkyl, OH, N02, CF3 oder ein Aryl sind und wobei Q,. Q2 unabhängig voneinander H, ein Ci- bis Ce-Alkyl oder ein Aryl sind, gebildetes Wasser entfernt, so wird 10 das Reaktionsgleichgewicht in Richtung des Produktes verschoben. In der Folge finden sich unter den Produkten der nachfolgenden Reaktionsschritte weniger der ursprünglichen Edukte, was eine einfachere Abtrennung des Aminozuckers bzw. eines Salzes davon aus der Produktmischung in hochreiner, kristalliner Form erlaubt. 15 Ein anderer Vorteil liegt darin, dass nun auch kostengünstige wasserhaltige Edukte, z.B. Lactulosetrihydrat, eingesetzt werden können. Günstig ist es, wenn nach einer Reaktion eines Eduktes mit einer Verbindung der Formel IV wie vorstehend beschrieben und Ansäuern und Hydrieren des so erhaltenen Produktes 20 eine ein- oder mehrfache Umfällung des Hydrierproduktes erfolgt, um Anteile der Verbindung der Formel IV zu entfernen. Wie nämlich gefunden wurde, können auch merkliche Anteile einer Verbindung der Formel IV kristallisationshemmend wirken und dazu führen, dass ein Aminozucker äußerst schwierig in kristalliner und damit auch in hochreiner Form zu erhalten ist. 25

In besonders reiner Form lässt sich ein Aminozucker oder eines seiner Salze aus einem Reaktionsgemisch abtrennen, wenn dieses mit einer Verbindung der Formel V 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 3 31/03 2006 FR 17: 02 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnaberger --- ÖPA___________0025/038

R6

(V) umgesetzt und anschließend der Aminozucker bzw. sein Salz freigesetzt wird, da die entsprechend gebildeten Zwischenprodukte eine besondere hohe Kristallisationsneigung aufweisen und daher hochrein isoliert werden können. Dabei können in Verbindung V R6, R7 unabhängig voneinander für H oder ein Cr bis C4· Alkyl stehen, mit der Ausnahme, dass R6 und R7 gleichzeitig H sind, und R8, R9 unabhängig voneinander beliebige Reste darstellen, wobei zwischen diesen Resten eine kovalente Bindung bestehen kann.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Entfernung von gebildetem Wasser 10 grundsätzlich auf jede dem Fachmann bekannte Art, z.B. Abdestillieren, durchgeführt werden. Von Vorteil ist es jedoch, wenn der Reaktionsmischung ein Alkali- oder Erdalkalihydrid oder ein Alkalihydroxid, insbesondere Calciumhydrid, zugesetzt wird. Diese Substanzen sind einerseits wasserentziehend und andererseits in üblichen organischen Lösungsmitteln nicht löslich, so dass sie auf einfache Art aus der 15 Reaktionsmischung durch Filtration abgetrennt werden können. Calciumhydrid eignet sich in diesem Zusammenhang besonders, da es eine hohe Reaktivität gegenüber Wasser aufweist.

Besonders bevorzugt ist es weiter, wenn bei eirier Verbindung der Formel IV

20 R3 (IV) Q-ι und Q2 für H stehen und einer der Reste RI, R2, R3, R4, R5 CI, Br oder I und die übrigen dieser Reste H sind. Dadurch kann insbesondere bei einer Herstellung von Lactosamin im Wege über eine Heyns-Umlagerung sichergestellt werden, dass sich auf Grund sterischer Gegebenheiten hauptsächlich das gluco-Derivat bildet und eine Bildung 25 des manno-Derivats, welches ebenfalls kristallisationshemmend wirkt, unterdrückt ist. Diesbezüglich haben sich monosubstituierte Benzylaminderivate, insbesondere 2-Chlorbenzylamin, als günstige Reaktionspartner erwiesen. 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 31/03 2006 FR 17: 03 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnaberger -»—» ÖPA 0026/038 31/03 2006 FR 17: 03 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnaberger -»—» ÖPA 0026/038 • · · • · · • · · • · · · · • · · · • · · • · · ·

Eine ein· oder mehrfache Umfällung des nach einer Heyns-Umlagerung und Hydrierung erhaltenen Produktes wird bevorzugt mit einem Alkohol oder einem Alkoholgemisch durchgeführt. Kristallisationshemmende Nebenprodukte wie beispielsweise 2-Chlorbenzylamin lassen sich auf diese Weise einfach und effektiv abtrennen, s

Wenn, wie es wahlweise vorgesehen sein kann, eine Entfernung des Aminozuckers aus dem Reaktionsgemisch gewünscht ist, kann der Aminozucker mit 2-Dimethylaminomethylen-5,5-dimethylcyclohexan-t,3-dion umgesetzt und anschließend der Aminozucker, z.B. Lactosamin, aus der so erhaltenen Verbindung freigesetzt werden. 10 Ein Vorteil dieser Verfahrensvariante liegt insbesondere darin, dass das entsprechende Derivat eine besonders hohe Kristallisationsneigung aufweist, was die Gewinnung eines besonders reinen, hochkristallinen Aminozuckers bzw. Lactosamins ermöglicht.

Wiewohl das vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich auf 15 Ketosen aller Art anwendbar ist, eignet es sich doch besonders, wenn als Ausgangsprodukt Lactulose als Zucker eingesetzt wird.

Das weitere Ziel der Erfindung wird durch eine Verbindung nach Anspruch 8 erreicht. 20 Vorteile einer erfindungsgemäßen Verbindung sind insbesondere darin zu sehen, dass diese in hochreiner, kristalliner Form gewonnen und in dieser Konstitution für weitere Reaktionen eingesetzt werden kann. Beispielsweise lassen sich auf Basis dieser Verbindung hochreine Kohlenhydrat-Derivate gewinnen, wonach bei Bedarf die am Stickstoff lokalisierte Schutzgruppe abgespalten werden kann. 25

Insbesondere eine Reihe von Lactosamin-Derivaten können auf Basis dieser Verbindung auf einem einfachen Weg in hochreiner Form erhalten werden. Dabei erweist es sich als besonders zweckmäßig, einer äußerst hohen Kristailisationsneigung wegen, wenn es sich um 2-Desoxy-2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidenmethyl)arnino]-d-Lactose handelt. 30

Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der Beschreibung sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen.

Beispiel I 35

Schritt a): 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 5 ii/03 2006 FR 17:°4 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger —— ÖPA 0027/038 • · · · ·· ·· ·· « • · · · · ····» • ·· · · · ······ ♦ ······ · « 2-/V-Benzyl-4-0-(ß-D-galactopyranosyl)-D-fruct08amin (2)

In einem Reaktionsgefäß wurden 240 ml (235,7 g bzw. 2200 mmol) wasserfreies 5 Benzylamin vorgelegt und in diesem 24,6 g (584 mmol) Calciumhydrid dispergiert. Nach 10 Minuten wurden 100 g wasserfreie Lactulose 1 (292 mmol) zugesetzt und diese Reaktionsmischung bei 40 °C Badtemperatur bis zum vollständigen Verschwinden des Eduktes (vier Tage) gerührt. 10 Nach dem Abkühlen der Reaktionsmischung wurde mit 11 wasserfreiem Tetrahydrofuran verdünnt und über eine Schicht Celite* filtriert. Nach dem Abziehen des Tetrahydrofurans wurde zwei Mal mit je 11 Cyclohexan und drei Mal mit je 11 Diethylether extrahiert. Nach der dritten Etherextraktion konnte das Produkt zu einem gelben pulvrigen Niederschlag zermahlen werden. 15

Nach Filtration und Trocknung wurden 140 g eines ockergelben Pulvers erhalten, welches ohne weitere Reinigung zur Heyns-Umlagerung bzw. Schritt b) herangezogen wurde. Dünnschichtchromatographie: CHClj/MeOH^O = 8:4:1 20

Schritt b): 2-/V-Benzyl-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-glucosamin (3) (N-Benzyllactosamin) und 2-

Af-Benzyl-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-mannosamin (4)

31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 6 31/03 2006 FR 17:05 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 0O2B/O38 • » « · · · · · · · · ···· · ····· • ·· · · · ······ ·«····· · ·

Das gelbe Pulver aus Schritt a) wurde in 300 ml absolutem Methanol gelöst und die gelbe klare Lösung mit 50 ml Eisessig versetzt. Danach wurde 24 Stunden gerührt.

Anschließend wurde die klare Reaktionslösung langsam unter heftigem Rühren in 31 5 wasserfreien Diethylether eingegossen. Es fiel ein brauner zäher Sirup aus, der mit fortschreitendem Rühren bzw. Kneten zäher wurde und schließlich zu einem ockergelben feinen Niederschlag zerfiel. Dieser Niederschlag wurde filtriert, mit Diethylether gewaschen und getrocknet. 10 Es wurden 110 g eines ockergelben Pulver bestehend aus Lactulose 3, N-Benzyl-

Lactosamin 3 und 2C-epimeren Mannosaminderivat 4 erhalten. Weiters war ein geringer Anteil eines Amadori-Produktes vorhanden. Dünnschichtchromatographie: CHCIa/MeOH/H20 = 8:4:1 15 NMR (3): 1H (D2Ö) 0=7.25 (^, ^7^5,15(d, H-1at J1.2=3I5Hz); 5,48 (d, H-1p, Ji-2=8,2Hz); 4,26 (2xd, H-1’, J„?=7,8Hz). NMR (4): *H (DzO) 6=7,25 (m, H-Ar.}; 5,04 <d, H-1a, JV2=1,4Hz). 4,85 (d, H-1ß, J,.2= 1,3 Hz); 4,26 (2xd, H-1’, JV-2=7,8Hz). 20 Die Aufnahme dieser und wie aller anderen NMR-Spektren erfolgte auf einem VARIAN INOVA 500 MHz (1H) bei 499,82 MHz beziehungsweise 125,69 MHz (13C).

Schritt c): 2-Amino-2-deoxy-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-glucose Lactosamin (6) und 2*Amlno 25 2-deoxy-4-0-ß-D-galactopyranosyl-o-mannoss (6)

110 g des im Schritt b) gewonnenen Produktgemisches wurden ohne weitere Reinigung in 30 700 ml Wasser gelüst, mit konzentrierter HCl bis pH 1·2 angesäuert, mit 8 g Pd(OH)2/C 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 7 31/03 2006 FR 17;05 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Hirnsberger --- ÖPA (21029/038 • ·♦ · · · ·· ·· · • ♦ · ♦ · ··»·· • 0 · · · · ··· ··· ····«·· · · (20%) versetzt und hydriert. Das Hydriergemisch wurde über eine Schicht Celite* filtriert und bei maximal 30°C Badtemperatur einrotiert. Es wurde ein orangefarbenes Pulver erhalten. 5 Schritt d):

Umfällung des Produktes aus Schritt c) mit einem Alkoholgemisch

Zur Abtrennung von restlichem Benzylamin wurde das Pulver mehrmals aus Methanol/Isopropylalkohol umgefällt. Es wurde pulvriger Niederschlag erhalten, der mit io Isopropylalkohol gewaschen und getrocknet wurde.

Ausbeute: 80 g einer grauweißen pulvrigen Substanz bestehend aus Lactosamin*HCI 5, MannoderivaPHCI 6 und wenig Lactulose 1. 15 Dünnschichtchromatographie: CHCl3/MeOH/NH3 = 1:2:1 NMR(5): 1H (DzO) 5=5,28 (d, Η-1α, 0,6H, Ju=3,6Hz); 4,81 (d, 0.4H, H-1ß, J,.2=8.6Hz): 4,29 (2xd, 1H, H-1’, Jr.2'=7,82Hz); 3,87-3,47 (m, 10H); 3,39-3,35 (m. 1H); 3,17 (dd, 0,6H, J=4Hz, 10,6Hz); 2,87 (dd, 0,4H, J=8,5Hz, 10,6Hz). NMR (6): 1H (DaO) 0=5,23 (d, 0,4H, H-1a, J^=1,95Hz); 5,06 (d, 0,6H, H-1ß, J14=1,6Hz); 20 4,3 (2xd, 1H, H-1', J1-.2=7,6Hz); 4,10 (dd, 0,4H, J =4,3Hz, 8,6Hz); 3,94 und 3,90 (dd und m, 1H, J=4,3Hz, 8,6Hz); 3,81-3,36 (m, 10,7H).

Schritt e): 2-Desoxy-2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidsnmethyl)amlno]-4-0-ß-D-25 galactopyranosyl-D-glucose (7) und 2-Desoxy-2-[(4,4-dimethyl-2,6- dioxocyclohexylidenmethyl)amino]-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-mannose (8)

80 g des Produktgemisches aus Schritt d) wurden in 800 ml Methanol aufgenommen. In 30 die so erhaltene Suspension wurde innerhalb von zwei Stunden eine Lösung von 70 g 2- 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 8 31/03 2006 PR 17:06 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger — ÖPA @030/038 • · · · ·· · · · f · ···· · ····· • · · · · · ·*· ··· ·«····· · ·

Dimethylaminomethylen-S.S-dimethylcydohexan-I.S-dion (beziehbar z.B. bei Ambinter, 50, avenue des Versailles, Paris 75016, Frankreich oder Interchim, 211 bis Av. J.F. Kennedy, BP 1140, Montlucon, 03103, Frankreich) und 50 ml Triethylamin (TEA) in 300 ml Methanol eingetropft. Anschließend wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, 5 danach die Reaktionslösung einrotiert und der so erhaltene Sirup zur Entfernung des TEA mehrmals mit Toluol coevaporiert. Dar erhaltene Rückstand wurde in wenig Methanol gelöst und mehrmals mit Dichlormethan digeriert. Es verblieb eine blassgelbe pulvrige Substanz, welche in 11 Ethanol gelöst und zum Kristallisieren für mehrere Tage in den Kühlschrank gestellt wurde. Es wurden 40 g des Produktes 7 in Form weißer Kristalle 10 gewonnen (28% Ausbeute ausgehend von Lactulose 1). Dünnschichtchromatographie: CHClg/MeOH/H^ = 8:4:1 NMR (7): 1H (02Ο) ö=8,07 (s, 0,65H, N-CH=C et); 8,06 (s, 0,35H, N-CH=C ß); 5,23 (d, 0,65H, H-laJ^Hz); 4,83 (d, 0.35H, H-1ß Ji.2=8Hz); 4,35 (d, 1H, H-1*, Jv.2'=8Hz); 3,9-15 3,1 (m, 12H); 2,29 (2xs, 4H, 2xCH2); 0,89 (s, 6H, 2xCHs).

Aus der Mutterlauge konnte nach Abziehen des Ethanols aus Isopropylalkohol das Manno-Derivat (8) ausgefällt werden. Die Ausbeute war 5 g eines weißen Niederschlages. 20 NMR (8): ’H (D20) 5=8,05 (s, 1H, N-CH=C); 5,18 ppm (s, 0.5H, H-1); 5,03 (s, 0.5, H-1ß); 4,25 (d, 1H, H-1', J,.j*7,4Hz); 4,07 (dd. 0,5H, H-6’, Jewb=8,8Hz, Je«-=3,7Hz); 3,92-3,80 (2.5H); 3,78-3,65 (2,5H); 3,60-3,44 (5,5H); 3,39-3,33 (m, 1H, H-2); 2,27 (2xs, 4H, 2xCH2); 0,86 (s, 6H, 2xCH3) 25 2-Amino-2-deoxy-4-0-ß-0-galactopyranosyl-o-glucose, Lactosamin (5)

40 g (82 mmol) der 2-Desoxy-2-{(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidenmethyl)amino]-a,ß-D-Iactose 7 wurden in 400 ml Methanol suspendiert und zur Suspension eine Lösung von 8 ml (165 mmol Hydrazin) Hydrazinhydrat in 400ml Methanol bei RT zugegeben. Nach 60 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung auf das halbe Volumen eingeengt Das Produkt 31/03 '06 FR 16:47 [SE/BH NR 9223] 9 31/03 2006 FR 17ί07 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger —- ÖPA 121031/038 • · · · · ····· • · · · · · ··♦ ··· ·*··♦♦· « · wunde mit Isopropylalkohol gefällt und nach dem Filtrieren und Nachwaschen mit Diethylether getrocknet.

Die getrocknete weiße pulvrige Substanz wurde in wenig Wasser gelöst, mit HCl bis pH 2-5 3 angesäuert und mit Aceton zur Kristallisation gebracht.

Ausbeute: 25 g (81% der Theorie Lactulosehydrochlorid in Form hochreiner, farbloser Kristalle (22% bezogen auf Lactulose). io DQnnschichtchromatographie: CHCls/MeOH/^O = 8:4:1 und CHCIs/MeOH/NH9 = 1:2:1 NMR(5*HCI): ’H (DzO) 0=5,28 (d, Η-1α, 0.6H, J,.2=3,6Hz); 4,81 (d, 0,4H, H-1ß, J,. 2=8,8Hz); 4,29 (2xd, 1H, H-1', Jr-2=7,82Hz); 3,87-3,47 (m, 10H); 3,39-3,35 (m, 1H); 3,17 (dd, 0,6H, J=4Hz, 10,6Hz); 2,87 (dd, 0,4H, J=8,5Hz, 10,6Hz). 13C (D20) 5=101,99, 101,94 (C-1'); 91,51, 87,86 (C-1); 77,11, 77,02 (C-4); 74,38, 74,03 15 (C-5'); 71,42, 71,40 (C-3 ); 69,96, 69,92 (C-2’); 69,72, 69,29 (C-5); 67,53, 67,51 (C-4'); 67,33 (C-3); 60,12, 60,10 (C-6’); 58,83, 58,71 (C-6); 55,45, 53,03 (C-2). 2-Amino-2-deoxy-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-mannose(6)

-OH .OH

ΐολ^'^ΟΗ öh $ 20

Die Abspaltung erfolgte analog Verbindung 5. Aus 5 g der Verbindung 8 wurden 3 g der Verbindung 6 als Hydrochlorid gewonnen werden, das entspricht 78 % bezogen auf 8 und 2,7 % bezogen auf 100 g Lactulose 1. 25 NMR (6*HCI): 1H (DzO) 5=5,23 (d, 0.4H, H-1a, ^.2=1,95Hz); 5,06 (d, 0,6H, H-1ß, J,. 2=1,6Hz); 4,3 (2xd, 1H, H-1’, J,,2=7,6Hz); 4,10 (dd, 0,4H, J=4,3Hz, 8,6Hz); 3,94 und 3,90 (dd und m, 1H, J=4,3Hz, 8,6Hz); 3,81-3,36 (m, 10.7H). 13C (DzO) 5=103,29, 103,24 (C-1’); 91,16, 90,18 (C-1); 76,22, 76,10 (C-4); 75,62, 74,86, 72,51, 72,50 70,85, 70,74, 68,56, 68,59, 68,57 66,16 (C-51, C-3’, C-2, C-5, C-4'); 61,17, 30 61,14 (C-6'); 59,95, 59,82 (C-6), 54,78,53,69 (C-2). 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 10 31/03 2006 FR 17:08 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger —·- ÖPA 121032/038 31/03 2006 FR 17:08 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger —·- ÖPA 121032/038 t · · • · · • ··· • · • · • · • · « · · · • · · · ♦ • · f · · • · · · · ·

Beispiel II Schritt a): 2-N-(2-Chlorbenzyl)-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-fructosamin (9)

Die Reaktion und Aufarbeitung erfolgen analog Substanz 2. Auf Grund des höheren Raumbedarfes der 2-Chlorbenzyl-Funktion wurde eine höhere Reaktionstemperatur von 55"C und eine längere Reaktionszeit von 12 Tagen gewählt. 10

Ausbeute: Aus 25 g Lactulose 3 konnten 32,5 g eines ockergelben Pulvers isoliert werden, welches ohne weitere Reinigung zur Heyns-Umlagerung herangezogen wurde. Dünnschichtchromatographie: CHCla/MeOH/HzO = 8:4:1 15

Schritt b): 2-N-(2-Chlorbenzyl)-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-glucosamln (10)

20 Die Reaktion und Aufarbeitung erfolgten analog Substanz 5 in Beispiel I.

Ausbeute: Aus 32 g der Vorstufe 10 konnten 25 g eines gelben Pulvers isoliert werden, welches ohne weitere Reinigung zur Hydrierung herangezogen wurde. Gemäß NMR- 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 11 31/03 2006 FR 17:08 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Hirnsberger —·-· ÖPA 0033/038 • · · · ·· · · ·· t ···· · ····· • · · · · · ··· ··· ······· · ·

Daten war ein Anteil des mannokonfigurierten Isomers kleiner als 5 % und damit deutlich geringer als in Beispiel I und bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik (ca. 15 bis 30 % mannokonfiguiertes Isomer). 5 Dünnschichtchromatographie: CHCi3/MeOH/H20 = 8:4:1. NMR (10): ’H (D20) d=7,22 und 7,09 (2xs(b), H-Ar): 5,11 (s(b), H-1a); 4,55 (d, H-1ß, Ji-2=7,8Hz); 4,23 (d, H-1’, J1,2=7,2Hz).

Schritt c): 10 2-Amlno-2-deoxy-4-0-ß-D-galactopyranosyl-D-glucose, Lactosamin (5)

Die aus der Hydrierung resultierende Reaktionsmischung wurde über Celite® filtriert und vorhandenes Wasser restlos abgezogen. Dann wurde mehrmals aus Methanol/Isopropanol umgefällt und danach der Rückstand in Ethanol (40 ml/g Substanz) 15 unter vorsichtigem Erwärmen bei max. 40°C gelöst. Diese Lösung wurde etwa eine

Stunde stehen gelassen und der vorhandene Niederschlag abfiltiert. Anschließend wurde die Lösung bis zum ersten Auftreten eines Niederschlages eingeengt, der unter vorsichtigem Erwärmen wieder gelöst wurde. Danach würde mit etwas kristallinem Lactosaminhydrochlorid beimpft und bei 4-6’C kristallisiert Das gewünschte Produkt 5 20 wurde in einer Ausbeute von ca. 20 %, bezogen auf Lactulose, erhalten. NMR-Daten waren analog zu jenen in Beispiel I.

Verwendete Abkürzungen bei NMR-Daten: 25 s.............Singulett d.............Dublett t..............Triplett dd...........doppeltes Dublett m............Muttiplett 30 n.a..........nicht aufgelöst b.............breites Signal δ.............chemische Verschiebung J.............Kopplungskonstante 35 Die Werte für die chemischen Verschiebungen δ sind in ppm, die Kopplungskonstanten J in Hertz (Hz) angegeben. Die Spektren wurden in D20 aufgenommen, referenziell wurde 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 12 31/03 2006 FR 17:09 FAX +43 3842 21685 9 FA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 0034/038 • · · • · · • · · • · · ·· • · • · • · • · ···· * · • · ··· ·· # ··· ·· dabei auf 4,65 ppm für Restwasser in D2O. Wurden andere Lösungsmittel verwendet, so ist dies bei den Spektraldaten angegeben. Geminale Wasserstoffatome (CH2) werden mit a und b unterschieden, wobei H-1a das H-Atom mit höherem Shift und H-1b das H-Atom mit dem niederen Shift bezeichnet. Bei Disacchariden und ihren Derivaten wurden Atome 5 der nichtreduzierenden Enden mit H-1 ’ bzw. C-1' bezeichnet. 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 13

Claims (9)

1. 31/03 2006 PR 17:10 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 0035/038 • · · · · · · · ·· · ·«·· · · · · · · • « · · · · ··· ··· ·«····· · · Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I 5

   oder eines Salzes dieser Verbindung, umfassend folgende Schritte: a) Reaktion einer Verbindung der Formel II

   A20 OA, 10 oder der Formel III AjO o. ,0H N—OH (III) AjO mH einer Verbindung der Formel IV 15

   unter Entfernung gebildeten Wassers; b) Reaktion des durch Schritt a) erhaltenen Produktes mit Säure; 20 c) nachfolgend Hydrieren des durch Schritt b) erhaltenen Produktes; d) optional ein· oder mehrfache Umfällung des durch Schritt c) erhaltenen Produktes, um Anteile der Verbindung der Formel IV zu entfernen; e) optional Umsetzung des durch Schritt c) oder d) erhaltenen Produktes mH einer Verbindung der Formel V 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 14 31/03 2006 FR 17-.10 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger —— ÖPA 121036/038 • ·· · · · · · ·· · ·«·· · · · · · · • · · · · · ··· ··· »······ · ·

   und Freisetzung der Verbindung der Formel I aus dem so erhaltenen Produkt, I 5 wobei zumindest einer der Reste Ai, A2, A3 ein Kohlenhydratrest ist und die übrigen Reste Wasserstoff darstellen, und wobei die Reste R1, R2, R3, R4, R5 unabhängig voneinander H, F, CI, Br, I ein Ci- bis Ce-Alkyl, ein O-Alkyl, OH, N02, CFS oder ein Aryl sind, und i ] ! wobei Q,, 02 unabhängig voneinander H, ein Ci- bis Ce-Alkyl oder ein Aryl sind, und 10 wobei R6, R7 unabhängig voneinander für H oder ein C^ bis C4-Alkyl stehen, mit der Ausnahme, dass R6 und R7 gleichzeitig H sind, und wobei R8, R9 unabhängig voneinander beliebige Reste darstellen, wobei zwischen diesen Resten eine kovalente Bindung bestehen kann.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Schritt a) der Reaktionsmischung ein Alkali- oder Erdalkalihydrid oder ein Alkalihydroxid, insbesondere Calciumhydrid, zugesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Qi und Q2 für H stehen und einer der Reste R1, R2, R3, R4, R5 CI, Br oder I und die übrigen dieser Reste H sind. 20
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindung der Formel IV ein monosubstituiertes Benzylaminderivat, insbesondere 2-Chlorbenzylamin, ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Schritt zur Umfällung ein 25 Alkohol oder ein Alkoholgemisch eingesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindung der Formel V 2-Dimethylaminomethylen-5,5-dimethylcyclohexan-1,3-dion ist.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Schritt a) Lactulose eingesetzt wird. 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 15 31/03 2006 FR 17:11 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 003 7/038 31/03 2006 FR 17:11 FAX +43 3842 21685 9 PA Dr. Wirnsberger --- ÖPA 003 7/038 • e • · · · • · · · • · · · • « · · » • · · · · • · t » · • ··· ···
8. 8. Verbindung der Formel VI H N. O.

   R7 O (VI), wobei R' einen Kohlenhydratrest darstellt und R8, R9 unabhängig voneinander beliebige s Reste darstellen und wobei zwischen den Resten R8, R9 eine kovalente Bindung bestehen kann und R7 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat.

   9. Verbindung nach Anspruch 8, wobei R’ einen Ladosylrest darstellt. io 10. Verbindung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Verbindung der Formel VI 2-Desoxy-2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidenmethyl)amino]-d-Lactose ist Leoben, am 31. März 2006 Dlpl.-Ing. Pr. Josef Spreitz 15 Dipl.-Ing. Friedrich Sprenger vertreten durch:

   87UO Laoten, MühlfMM 3 o 31/03 '06 FR 16:47 [SE/EM NR 9223] 16 ·· ·· # ···· • · · · · · • · · · · · · • · · · ···· · • · · · · · · ·· ·· · ·· • · · ··· ·· Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I

   oder eines Salzes dieser Verbindung, umfassend folgende Schritte: a) Reaktion einer Verbindung der Formel II

   AjO OA, oder der Formel III OH

   OH AjO OA1 A,0 (III) mit einer Verbindung der Formel IV 15

   unter Entfernung gebildeten Wassers; b) Reaktion des durch Schritt a) erhaltenen Produktes mit Säure; 20 c) nachfolgend Hydrieren des durch Schritt b) erhaltenen Produktes; d) ein- oder mehrfache Umfällung des durch Schritt c) erhaltenen Produktes, um Anteile der Verbindung der Formel IV zu entfernen; e) Umsetzung des durch Schritt d) erhaltenen Produktes mit einer Verbindung der Formel V NACHGEREICHT 14 R6 R6

   und Freisetzung der Verbindung der Formel I aus dem so erhaltenen Produkt, 5 wobei zumindest einer der Reste Ai, A2, A3 ein Kohlenhydratrest ist und die übrigen Reste Wasserstoff darstellen, und wobei die Reste R1, R2, R3, R4, R5 unabhängig voneinander H, F, CI, Br, I ein bis Ce-Alkyl, ein O-Alkyl, OH, N02, CF3 oder ein Aryl sind, und wobei Qi, Q2 unabhängig voneinander H, ein Cr bis Ce-Alkyl oderein Aryl sind, und 10 wobei R6, R7 unabhängig voneinander für H oder ein Ci- bis C4-Alkyl stehen, mit der Ausnahme, dass R6 und R7 gleichzeitig H sind, und wobei R8, R9 unabhängig voneinander beliebige Reste darstellen, wobei zwischen diesen Resten eine kovalente Bindung bestehen kann. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Schritt a) der Reaktionsmischung ein Alkali- oder Erdalkalihydrid oder ein Alkalihydroxid, insbesondere Calciumhydrid, zugesetzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Qi und Q2 für H stehen und einer der Reste R1, R2, R3, R4, R5 CI, Br oder I und die übrigen dieser Reste H sind. 20 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindung der Formel IV ein monosubstituiertes Benzylaminderivat, insbesondere 2-Chlorbenzylamin, ist. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Schritt d) zur Umfällung ein 25 Alkohol oder ein Alkoholgemisch eingesetzt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindung der Formel V 2-Dimethylaminomethylen-5,5-dimethylcyclohexan-1,3-dion ist. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Schritt a) Lactulose eingesetzt wird. NACHGEREICHT 15 (VI), 8. Verbindung der Formel VI

   wobei R’ einen Lactosylrest darstellt und R7 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat.
9. 9. Verbindung nach Anspruch 8, wobei die Verbindung der Formel VI 2-Desoxy-2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidenmethyl)amino]-d-Lactose ist. NACHGEREICHT 16