DE964054C

DE964054C - Verfahren zur Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat bzw. deren Gemischen

Info

Publication number: DE964054C
Application number: DEN8278A
Authority: DE
Inventors: Dr James Baddiley; Dr Eric Malcolm Thain
Original assignee: NAT RES DEV; National Research Development Corp UK
Current assignee: NAT RES DEV; National Research Development Corp UK
Priority date: 1953-01-09
Filing date: 1954-01-08
Publication date: 1957-05-16
Also published as: FR1096258A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 16. MAI 1957

DEUTSCHES PATENTAMT PATENTSCHRIFT

KLASSE 12q GRUPPE 601 INTERNAT. KLASSE C07f

N 8278 IVb112q

Dr. James Baddiley, Wellington, Surrey, und Dr. Eric Malcolm Thain, Shenfield, Essex (Großbritannien)

sind als Erfinder genannt worden

National Research Development Corporation, London

Verfahren zur Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat bzw. deren Gemischen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 8. Januar 1954 an Patentanmeldung bekanntgemiadit am 29. November 1956

Patenterteilung bekaantgemadit am 2. Mai 1957 Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 9. Januar 1953 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung

von Pantethin-4'-phosphat, Pantethein-4'-phosphat und Mischungen beider. Es ist bekannt, daß die

(HO)₂PO-O-CH₂-C(CHg)₂-CHOH-CO-NH-CH₂-CH₂-CO-NH-CH₂-CH₂-SH

D-(-|-)-Farm des Pantethein-4'-phosphates, dem die Formel 15

zukommt, ein hydrolytisches Spaltungsprodukt des Co-Enzyms A ist und daß es tatsächlich das hydrolytische Spaltprodukt ist, welches das Wachstum

»A. S. F.« (Acetobacter stimulierender Faktor) genannt. Dem Pantethin-4'-phosphat kommt folgende 20 Formel zu:

des Acetobacter suboxydans fördert. Es wurde
¹⁰ [(HO)₂PO-0 —CH₂-C(CH₃)₂ —CHOH-CO —NH-CH₂CH₂-CO —NH-CH₂-CH₂-S—]₂_.

Auch seine D-(+)-Form regt das Wachstum des Acetobacter suboxydans an. Sowohl Pantethin-

4 -phosphat als auch Pantethein-4'-phosphat können 25 für die synthetische Darstellung des Co-Enzyms A

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oder abgeleiteter Verbindungen von großem Wert sein.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für ein Erzeugnis zu schaffen, das wenigstens eine der Verbindungen Pantethin-4'-phosphat oder Pantethein-4'-phosphät enthält. Hierbei wird Pantethin mit einem Phosphorsäure-halogenid-diaralkylester bei Abwesenheit von Wasser und in Gegenwart einer tertiären

ίο organischen Base umgesetzt. Der auf diese Weise gebildete Pantethin^'-phosphorsäurediaralkylester wird mit einem die Aralkylgruppe abspaltenden Mittel behandelt und, falls erforderlich, mit einem. Mittel, welches zumindest eine teilweise Reduktion der Disulfidgruppe in die Mercaptogruppe bewirkt. Vorzugsweise wird die Phosphorylierung des Pante^· thins in Gegenwart von Pyridin oderXutidin oder einer anderen, tertiären Base der Pyridinreihe durchgeführt. Als phosphorylierende Substanzen werden Phosphorsäure-halogenid-diaralkylester, wie Phosphorsäure-chlorid-dibenzylester

(C₆H₅CH₂O)₂(PO)Cl,

verwendet. Die Phosphorylierung kann innerhalb eines Temperaturbereichs von — 40 bis o° durchgeführt werden. Wenn ein Gemisch aus Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat gewünscht wird, kann das Phosphorylierungsprodukt, der Pantethin^'-phosphorsäurediaraikylester, auf einfache Weise durch das gleiche Reaktionsmittel entaralkyliert und zur Mercaptoverbindung teilweise reduziert werden. Dieses Mittel kann eine hydrogenolytisch wirkende Verbindung sein, d. h. ein Stoff, der eine organische Kette unter gleichzeitiger Wasserstoffanlagerung an beide Teile spaltet, vorzugsweise ein Alkalimetall in flüssigem Ammoniak. Wenn das Produkt vollständig aus Pantethein-4'-phosphat bestehen soll, kann eine Mischung aus Pantethm-4'-phosphat und Pantethem-4'-phosphat, wie eben beschrieben, hergestellt und dann einer weiteren Reduktion unterzogen werden, bis kein Pantethin-4'-phosphat mehr übrigbleibt.

Wenn man nur Pantethin-4'-phosphat anstrebt, muß die genannte Mischung wieder oxydiert werden, indem z. B. Luft oder Sauerstoff durch eine wäßrige Lösung des Gemisches geblasen wird, bis eine Probe dieser Lösung keine positive Mercaptanreaktion mehr ergibt. Die relativen Anteile der beiden Produkte in dem hergestellten Gemisch hängen von der Arbeitsgeschwindigkeit nach der Reduktionsstufe ab, d. h. von dem Ausmaß, in dem das Gemisch mit Luft bzw. Sauerstoff behandelt wird. Führt man daher die sich an die Behandlung mit Alkalimetall in flüssigem Ammoniak anschließenden Stufen sehr schnell aus, erhält man als Endprodukt fast ausschließlich Pantethein-4'-phosphat.

Das Produkt kann durch nachfolgende Bariumsalzfällung, Silbersalzfällung und nochmalige Bariumsalzfällung gereinigt werden.

Das bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendete Pantethin erhält man normalerweise durch Oxydation des Pantetheins. Ein bevorzugtes Oxydationsverfahren beruht darauf, daß man Sauerstoff durch eine Pantetheinlösung in einem basischen Lösungsmittel strömen läßt. Das basische Lösungsmittel soll wenigstens teilweise aus einer tertiären Base bestehen, die ein Glied der Pyridinreihe ist, beispielsweise Pyridin selbst oder Luitidin. Bevorzugte basische Lösungsmittel stellen auch die Alkylendiamine dar, z. B. Äthylendiamin in Gegenwart von Kupferhydroxyd.

Sofern man wünscht, daß das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Erzeugnis mehr die D-(-f-)-Form als das racemische Gemisch (D,L-Form) darstellt, muß auch der Ausgangsstoff, Pantethin bzw. Pantethein, in der D-(+)-Form vorliegen.

80 B ei s ρ i el I

ι. Herstellung von Pantethin
Ein lebhafter Sauerstoffstrom wurde durch eine Waschflasche in eine Lösung von Pantethein (3,8 g) in Pyridin (60 ecm) geleitet, bis eine Probe mit Nitroprussid keinen positiven Mercaptannachweis mehr ergab. Wasserfreies Benzol (etwa 30 ecm) wurde hinzugegeben und die Lösung unter vermindertem Druck zu einem Sirup eingedampft. Der Rückstand wurde in wasserfreiem Pyridin (50 ecm) gelöst und auf — 40⁰ abgekühlt.

2. Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und
Pantethein-4'-phosphat

Phosphorsäure-chlorid-dibenzylester (aus 3,6 g Dibenzylphosphit, 1 Mol) wurde zu der unter 1 erhaltenen Lösung gegeben und die entstandene Mischung 15 Minuten auf einer Temperatur von — 40⁰ gehalten. Nachdem sie 3 bis 4 Stunden auf Zimmertemperatur gehalten worden war, wurde das Pyridin durch Destillation unter verringertem Druck entfernt und der Rückstand in Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wurde unter nacheinanderfolgender Zugabe mit normaler Schwefelsäure, Wasser und Natriutnbicarbonatlösung gewaschen, mit wässerfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Der rückständige Sirup wurde mit 3 Teilen Benzol gewaschen. Während dieses Waschvorganges wandelte er sich in ein hartes Harz um. Das Harz wurde in Alkohol gelöst, ein geringer fester Anteil durch Zentrifugieren abgeschieden und der meisteAlkohol durch Verdampfen entfernt.

Die ziemlich zähe Lösung wurde in flüssiges Ammoniak geschüttet (etwa 50 ecm) und kleine Natriumstücke zugegeben, bis eine vorübergehende blaue Farbe, die sich über die ganze Lösung verteilt, beobachtet wurde. Ammoniak wurde verdampft, der Rückstand in kaltem Wasser gelöst (20 ecm) und durch eine Kolonne eines Ionenaustauschharzes vom Typ der Alkylsulfonsäuren geschickt. Die. eluierte Lösung wurde mit Bariumhydroxydlösung auf den p_H-Wert 8 eingestellt, das Bariumphosphat durch Zentrifugieren entfernt und die klare Lösung auf ein kleines Volumen eingedampft. Dann wurden die Bariumsalze des

Pantethin-4'-phosphat§ und des Pantethein-4'-phosphats (2 g) mit Aceton gefällt.

3. Reinigung durch Silbersalze

Zu einer Lösung der Bariumsalze (1,2 g) in Wasser (50 ecm) wurde Silbernitratlösung im Überschuß zugegeben. Dann wurde mit verdünnter Natronlauge der p_H-Wert auf 7 eingestellt. Die ausgefällten Silbersalze wurden durch Zentrifugieren gesammelt und mit Wasser so lange gespült, bis das Waschgut von Bariumionen frei war, wozu etwa vier Spülungen nötig waren. Hierauf wurden die Silbersalze in Wasser aufgeschwemmt und mit Schwefelwasserstoff umgesetzt. Überschüssiger Schwefelwasserstoff wurde mittels Durchlüftung entfernt und die Lösung mit Bariumhydroxydlosung auf den p_H-Wert 8 eingestellt. Silbersulfid wurde durch Zentrifugieren entfernt und die klare, überstehende Flüssigkeit unter verringertem Druck auf ein sehr kleines Volumen eingedampft. Die Bariumsalze (0,3 g) wurden durch Zugabe von Aceton und Äther gefällt. Eine weitere Menge (0,6 g) wurde aus dem Silbersulfidniederschlag durch Aufschlämmung in Wasser und Einleiten von Schwefelwasserstoff bis zum Sättigungspunkt ausgezogen. Während dieser Behandlung nahm der Niederschlag beträchtlich an Masse ab und wurde dunkel. Er wurde durch Zentrifugieren entfernt und die überstehende Flüssigkeit auf ein kleines Volumen eingedampft, aus dem die Bariumsalze nach obiger Beschreibung isoliert wurden.

4. Herstellung von Pantethin-4'-phosphat oder Pantethein-4'-phosphat

Man verfährt zunächst entsprechend Absatz 2 und ändert dieses Verfahren zur Herstellung des reinen Pantethein-4'-phosphats dahingehend ab, daß der Durchfluß der Lösung durch eine Ionenaustauschkolonne nach der Reduktion mit Alkalimetall in flüssigem Ammoniak möglichst schnell vonstatten geht. Um ganz sicher ein reines Produkt zu erhalten, kann man eine weitere Reduktion mit Alkalimetall in flüssigem Ammoniak durchführen. Wünscht man andererseits reines Pantethin-4'-phosphat zu gewinnen, so wird die wäßrige Lösung nach der Reduktionsstufe einem Luft- bzw. Sauerstoffstrom ausgesetzt, bis alles Pantethein-4'-phosphat in Pantethin-4'-phosphat umgewandelt ist. Dies läßt sich auf einfache Weise durch eine negative Nitroprussidnatriumreaktion nachweisen. Falls es erforderlich sein sollte, kann man die Bariumsalze durch Fällung mit Aceton isolieren.

Beispiel II
Herstellung von Pantethin (anderes Verfahren)

Pantethein (5 g) wurde in Äthylalkohol (10 ecm) und Waser (10 ecm) gelöst. Zur Lösung wurden Äthylendiamin (0,5 ecm) sowie wäßriges Kupferhydroxyd gegeben, welches frisch durch Fällung aus Kupferchlorid (20 mg) hergestellt worden war. Die Lösung wurde in einer Sauerstoff atmosphäre geschüttelt, bis sich eine negative Nitroprussidreaktion auf Mercaptogruppen ergab. Basische Bestandteile wurden dadurch entfernt, daß die Lösung durch eine Kolonne eines Ionenaustauschharzes vom Typus der Alkylsulfonsäuren in der Wasserstofform geleitet wurde. Die eluierte Flüssigkeit wurde unter vermindertem Druck eingedampft und ergab Pantethin im wesentlichen in der berechneten Ausbeute.

Das so erhaltene Pantethin wird anschließend phosphoryliert und nach der Beschreibung in den Abschnitten 1 und 2 des Beispiels I behandelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat bzw. deren Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man Pantethin mit einem Phosphorsäurehalogenid-diaralkylester bei Abwesenheit von ' Wasser und in Gegenwart einer tertiären organischen Base umsetzt, den entstandenen Pantethin-4'-phosphorsäurediaralkylester durch Behandeln mit einem Alkalimetall in flüssigem Ammoniak in ein Gemisch aus Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat überführt, gegebenenfalls dieses Gemisch in an sich bekannter Weise durch Oxydation in einheitliches Pantethin-4'-phosphat oder durch Reduk- · tion in einheitliches Pantethein-4'-phosphat überführt und die Reaktionsprodukte über ihre Salze reinigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorsäurehalogenid-diaralkylester Phosphorsäure-halogenid-dibenzylester verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Pantethins mit einem Phosphorsäure-halogeniddiaralkylester innerhalb eines Temperaturbereichs von —40 bis o° durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als tertiäre organische Base Basen der Pyridinreihe verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat durch nacheinanderfölgende Bariumsalzfällung, Silbersalzfällung und nochmalige Bariumsalzfällung reinigt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß man als Äusgangsmaterial D-(+)-Pantethin verwendet. ■