Un enfoque quimio-enzimático para la síntesis de pimecrolimus.

Proceso para preparar pimecrolimus, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) preparar ascomicina acetilada en las posiciones 24 y 33, a partir de ascomicina y un agente acilante en un disolvente orgánico, en presencia de N,N-dimetilaminopiridina;

b) eliminación enzimática con lipasa de Candida antartica del acilo en la posición 33 del compuesto preparado en la etapa a), en presencia de un disolvente orgánico y un alcohol alifático primario C1-C8, obteniéndose ascomicina monoacetilada en la posición 24.

Un enfoque quimio-enzimático para la síntesis de pimecrolimus La presente invención considera un método de síntesis quimioenzimática para preparar pimecrolimus.

El pimecrolimus (número de registro 137071-32-0; Figura 1) es un macrólido que tiene propiedades antiinflamatorias, antiproliferativas e inmunosupresoras. Esta sustancia está presente como principio activo en el fármaco Elidel® recientemente aprobado en Europa y en los EE.UU. para el tratamiento tópico de afecciones inflamatorias de la piel tales como dermatitis atópica.

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ESTADO DE LA MATERIA

La preparación de pimecrolimus se describió por primera vez en la solicitud de patente EP427680 en nombre de Sandoz. En tal documento se usa como material de partida ascomicina (compuesto identificado por el número de registro 1101138-4) , un producto natural obtenido mediante la fermentación de cepas de Streptomyces (tales como, por ejemplo, Streptomyces hygroscopicus var ascomyceticus, o Streptomyces hygroscopicus tsukubaensis Nº 9993) . Pimecrolimus se obtiene a partir de la ascomicina mediante una secuencia de cuatro etapas de síntesis (esquema 1)

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Desde un punto de vista estructural, el pimecrolimus es el derivado de 33-epi-cloro de ascomicina. Como se describe en el documento EP427680, la presencia simultánea, en la estructura de ascomicina, de dos grupos secundarios hidroxilo en la posición 24 y en la posición 33 requiere la protección del hidroxilo en la posición 24 antes de sustituir el segundo hidroxilo en la posición 33 con un átomo de cloro.

Con el fin de obtener la monoprotección del hidroxilo en la posición 24 de ascomicina, tal proceso de síntesis proporciona la preparación del derivado de 24, 33-disililo y la posterior eliminación selectiva del éster de sililo en la posición 33.

La alta relación entre el agente sililante y el sustrato y la selectividad no completa de la posterior etapa de desprotección requiere llevar a cabo dos purificaciones cromatográficas sobre la columna de gel de sílice (Baumann K., Bacher M., Damont A., Hogenauer K., Steck A. Tetrahedron, (2003) , 59, 10075-10087) .

Los rendimientos generales de tal proceso de síntesis no se indican en la bibliografía; un experimento por el solicitante reveló que tales rendimientos ascienden a aproximadamente el 16 % molar a partir de ascomicina.

Recientemente se propusieron otros procesos de síntesis como alternativas a la síntesis del documento EP427680.

En particular, la solicitud de patente internacional WO2006040111 a nombre de Novartis proporciona la sustitución directa del hidroxilo en la posición 33 de ascomicina con un átomo de cloro y una segunda alternativa, descrita en la solicitud de patente internacional WO2006060614 en nombre de Teva, usa, como producto intermedio sintético, un derivado de sulfonato en la posición 33 de ascomicina.

Ninguna de las alternativas sintéticas propuestas es completamente satisfactoria porque en el documento WO2006040111 los agentes de halogenación propuestos (clorofosforano y N-clorosuccinimida) no son capaces, según 20 los mismos autores, de sustituir regioselectivamente la función hidroxilo en la posición 33, mientras que en el documento WO2006060614 las características de calidad del producto obtenido son, incluso después de la purificación cromatográfica y/o cristalización, bajas para un producto que va a usarse para fines farmacéuticos (es decir, pureza del 96

% como se describe en la parte experimental) .

Generalmente, pueden usarse sistemas enzimáticos purificados para la síntesis orgánica de moléculas polifuncionales (Wang Y-F, Wong C-H. J Org Chem (1988) 53, 3127-3129; Santaniello E., Ferraboschi P., Grisenti P., Manzocchi A. Chem. Rev. (1992) , 92 (5) , 1071-140; Ferraboschi P., Casati S., De Grandi S., Grisenti P., Santaniello E. Biocatalysis (1994) , 10 (1-4) , 279-88) ; documento WO2006024582) .

Los documentos WO2007103348 y WO2005105811 describen la acilación de rapamicina en la posición 42 en presencia de lipasa de Candida antarctica.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Así, un objetivo de la presente invención son procesos alternativos para preparar pimecrolimus a partir de ascomicina explotando las características de selectividad de los sistemas enzimáticos purificados, particularmente con respecto a la posibilidad de funcionalización selectiva de los grupos hidroxilo presentes en la posición 24 y 33 de ascomicina. Tal método representa el primer ejemplo de la síntesis quimioenzimática para preparar pimecrolimus.

En particular, el proceso según la presente invención permite obtener pimecrolimus a partir de ascomicina con un rendimiento de aproximadamente el 30 % molar, es decir, con un rendimiento superior a aproximadamente el 87, 5 % con respecto al rendimiento obtenible según el proceso brevemente expuesto en el documento EP427680.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención son métodos para la síntesis alternativa de pimecrolimus, que comprenden una etapa de acilación en la posición 24 y 33 de ascomicina y la etapa de eliminación enzimática selectiva con lipasa de Candida antarctica del acilo en la posición 33 del compuesto preparado en la etapa de acilación.

Enzimas disponibles en el mercado, tales como, por ejemplo, lipasa de Candida antarctica (CAL B; E.C.3.1.1.3) , de Candida cylindracea (CCL, E.C.3.1.1.3) , de páncreas porcino (PPL; E.C.3.1.13) y de Pseudomonas cepacia (PFL, E.C.3.1.13) se evaluaron mediante cribado llevado a cabo tanto bajo condiciones de hidrólisis y de alcohólisis usando, como sustrato, 24, 33-diacetato de ascomicina (compuesto V del esquema 3) , como bajo condiciones de transesterificación usando, como sustrato, ascomicina.

Así, se descubrió sorprendentemente que solo la lipasa de Candida antarctica (en las formas de enzimas libres disponibles en el mercado o como enzimas inmovilizadas sobre una resina polimérica; denominándose también la última forma CAL B) bajo condiciones de transesterificación irreversibles (condiciones que proporcionan el uso de acetato de vinilo como agente acilante y terc-butil dimetil éter como disolvente) es capaz de acilar selectivamente la posición 33 de ascomicina de una manera cuantitativa en el plazo de 80 horas, igual que solo la lipasa de Candida antarctica, y en particular CAL B, operando en condiciones de alcohólisis sobre el 24, 33-diacetato de ascomicina, demostró sorprendentemente que puede conducir quimioselectivamente al 24-monoacetato de ascomicina correspondiente (compuesto VI del esquema 3) .

Así, el objetivo de la presente invención son procesos para preparar pimecrolimus, caracterizados porque comprenden una etapa de alcohólisis enzimática con lipasa de Candida antarctica, en los que preferentemente dicha lipasa de Candida antarctica es CAL B (E.C.3.1.1.3) .

Además, son un objetivo de la presente invención métodos de síntesis de pimecrolimus, que comprenden una etapa de alcohólisis enzimática selectiva de ésteres en la posición 33 de ascomicina (preferentemente de ésteres C1-C4) o de derivados sililados de tales ésteres, y más en detalle de los derivados de los mismos tales como 33-acil-24-sililascomicina y la ascomicina diacetilada en las posiciones 24 y 33, por una lipasa de Candida antarctica, preferentemente la lipasa CAL B (E.C.3.1.1.3) .

Tal método representa el primer ejemplo de síntesis quimioenzimática para preparar pimecrolimus. Con respecto a la síntesis química previamente descrita en la bibliografía, este método tiene la ventaja de usar, en una macromolécula polifuncional tal como ascomicina o derivados de la misma, condiciones de reacción no extremas (por ejemplo, pH y temperatura) , minimizando así la degradación del propio producto.

El uso de la lipasa de Candida antarctica unida a una matriz polimérica (CAL B) , para obtener desprotección de las funciones hidroxilo presentes en la posición 33 de ascomicina, representa otra ventaja de esta síntesis, en la que el uso de una enzima soportada no solo simplifica considerablemente el procesamiento de la reacción, sino que también permite el uso de la misma en varios ciclos de uso. En realidad, se sabe que, a diferencia de la lipasa no soportada, CAL B no solo es insoluble en la mayoría de los disolventes orgánicos y en agua, permitiendo así la fácil recuperación de los mismos del medio de reacción a través de filtración simple, sino que tal tipo de lipasa soportada también es más estable desde un punto de vista de la actividad enzimática (Ferraboschi P., Grisenti P., Pengo D., Prestileo P, . Biocatalysis and Biotransformation (2006) , 24 (3) , 209-213; Heldt-Hansen, Hans Peter; Ishii, Michiyo;... [Seguir leyendo]

1. Proceso para preparar pimecrolimus, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) preparar ascomicina acetilada en las posiciones 24 y 33, a partir de ascomicina y un agente acilante en un disolvente orgánico, en presencia de N, N-dimetilaminopiridina;

b) eliminación enzimática con lipasa de Candida antartica del acilo en la posición 33 del compuesto preparado en la etapa a) , en presencia de un disolvente orgánico y un alcohol alifático primario C1-C8, obteniéndose ascomicina monoacetilada en la posición 24.

2. Proceso según la reivindicación 1, en el que el agente acilante de la etapa a) es cloruro de acetilo o anhídrido acético.

3. Proceso según la reivindicación 1, en el que el disolvente orgánico de la etapa a) es una base orgánica, preferentemente piridina o trietilamina.

4. Proceso según la reivindicación 1, en el que el disolvente orgánico de la etapa b) es un disolvente orgánico aprótico con un coeficiente de reparto que supera 0, 5, preferentemente terc-butil dimetil éter, diclorometano o tolueno, incluso más preferentemente terc-butil dimetil éter.

5. Proceso según la reivindicación 1, en el que el alcohol alifático primario de la etapa b) es n-octan-1-ol.

6. Proceso según la reivindicación 1, que comprende además la sustitución del hidroxilo en 33 de la ascomicina monoacetilada en la posición 24 con un átomo de cloro, obteniéndose el derivado d.

2. acetato-33-epi-cloroascomicina, y la posterior eliminación del acetato en la posición 24.

7. Proceso según la reivindicación 6, en el que la sustitución del hidroxilo en 33 de la ascomicina monoacetilada en la posición 24 con un átomo de cloro se lleva a cabo usando trifenilfosfina soportada en polímero, en un disolvente clorado C1-C2, preferentemente tetracloruro de carbono, o hexacloroetano en presencia de otro disolvente orgánico aprótico no polar, preferentemente hidrocarburos alifáticos o hidrocarburos aromáticos C5-C8 lineales o ramificados, preferentemente tolueno o xileno.

8. Proceso según la reivindicación 6, en el que la eliminación del acetato en la posición 24 se lleva a cabo por medio de catálisis ácida con ácidos inorgánicos monopróticos, preferentemente ácido fluorhídrico o ácido clorhídrico, o ácidos orgánicos, preferentemente ácido p-toluenosulfónico monohidratado o ácido metanosulfónico, incluso más preferentemente ácido clorhídrico.

9. 24, 33-diacetato-ascomicina de fórmula:

10. Uso del compuesto según la reivindicación 9, como producto intermedio de reacción en la síntesis de pimecrolimus.

11. 24-monoacetato-ascomicina de fórmula:

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12. Uso del compuesto según la reivindicación 11, como producto intermedio de reacción en la síntesis de pimecrolimus.

13. 24-acetato-33-epi-cloro-ascomicina de fórmula:

14. Uso del compuesto según la reivindicación 13, como producto intermedio de reacción en la síntesis de pimecrolimus.

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