PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DE DIHIDROXI ESTERES Y SUS DERIVADOS.

Un procedimiento para la preparación de un compuesto de la fórmula (4)

Procedimiento para la preparación de dihidroxi ésteres y sus derivados.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de ciertos hidroxiésteres, y derivados de los mismos.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de un compuesto de la fórmula (4)

que comprende la esterificación de un compuesto de la fórmula (2)

en presencia de un compuesto de la fórmula R''-O-COR' y una enzima lipasa o hidrolasa, para formar de este modo el compuesto de la fórmula (4);

en la que X representa un grupo enlazante hidrocarbilo opcionalmente sustituido,

R y R'' representan independientemente cada uno un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, y

R' representa un hidrocarbilo opcionalmente sustituido, preferiblemente un grupo alquilo opcionalmente sustituido.

Los compuestos de la fórmula 4 pueden sufrir una reducción estereoselectiva para producir un compuesto de la fórmula (1)

en la que X, R, R'' y R' son como se definió anteriormente.

Los grupos hidrocarbilo representados por X, R, R' ó R'' pueden estar sustituidos por uno o más sustituyentes, y pueden estar persustituidos, por ejemplo perhalogenados. Los ejemplos de sustituyentes incluyen halo, especialmente fluoro y cloro, alcoxi, tal como alcoxi C_1-4, y oxo.

Preferiblemente, X representa un grupo de la fórmula -(CH₂)_n-, donde n es de 1 a 4, y lo más preferiblemente X representa un grupo de la fórmula -CH₂-.

R'' puede ser un grupo alquilo, tal como un grupo alquilo C_1-6, o un grupo alquilcarbonilo, tal como un grupo alquil-C_1-6-carbonilo, por ejemplo un grupo CH₃(C=O)- ó CF₃(C=O)-. R'' es, lo más preferiblemente, un grupo vinilo o isopropenilo.

R representa preferiblemente un grupo alquilo C_1-6, que puede ser lineal o ramificado, y puede estar sustituido por uno o más sustituyentes. Lo más preferiblemente, R representa un grupo t-butilo.

R' puede representar un alquilo sustituido, a menudo un grupo alquilo C_1-6, tal como un grupo CF₃- ó CF₃CH₂-, pero es preferiblemente un grupo alquilo C_1-6 sin sustituir, y lo más especialmente un grupo metilo.

La reducción estereoselectiva de los compuestos de la fórmula (4) emplea preferiblemente métodos de reducción química o microbiana, tales como hidrogenación, hidrogenación por transferencia, reducción con hidruros metálicos o deshidrogenasas. Los ejemplos de un procedimiento de hidrogenación adecuado tal como el descrito en Helv. Chim. Acta 69, 803, 1986 incluyen el uso de entre 0,01 y 10% (en peso) de catalizadores tales como platino, paladio o rodio sobre soportes heterogéneos tales como carbón, alúmina, sílice usando hidrógeno molecular a entre 100 kPa y 1 MPa (1 y 10 bares) en un disolvente tal como metanol, etanol, t-butanol, dimetilformamida, éter t-butilmetílico, tolueno o hexano. Alternativamente, se pueden usar catalizadores de hidrogenación homogéneos tales como los descritos en la patente europea EP0583171.

Los ejemplos de procedimientos adecuados de hidrogenación por transferencia química incluyen los descritos en Zassinovich, Mestroni y Gladiali, Chem. Rev. 1992, 92, 1051, o por Fuji et al en J. Am. Chem. Soc. 118, 2521, 1996, Los procedimientos de hidrogenación por transferencia química preferidos emplean complejos ligados quirales de metales de transición, tales como rutenio o rodio, especialmente complejos aromáticos quirales de rutenio neutros ligados con diaminas. Preferiblemente, tal hidrogenación por transferencia química emplea un ácido, especialmente una sal de formiato tal como formiato de trietilamonio, como fuente de hidrógeno.

Se pueden usar reactivos de hidruros metálicos tales como los descritos en Tet. 1993, 1997, Tet. Asymm. 1990, 1, 307, o J. Am. Chem. Soc. 1998, 110, 3560.

Los ejemplos de reducciones microbianas adecuadas incluyen poner en contacto el compuesto de la fórmula (4) con un organismo que posee las propiedades de un microorganismo seleccionado entre Beauveria, preferiblemente Beauveria bassiana, Pichia, preferiblemente Pichia angusta o Pichia pastoris, trehalophila, haplophila o membranefaciens, Candida, preferiblemente Candida humicola, solani, guillermondii, diddenssiae o friedrichii, Kluyveromyces, preferiblemente Kluyveromyces drosophilarum, o Torulaspora, preferiblemente Torulaspora hansenii. La reducción se puede conseguir poniendo en contacto los compuestos de la fórmula (4) con una enzima extraída de los microorganismos precedentes. Lo más preferiblemente, los compuestos de la fórmula (4) se ponen en contacto con un microorganismo seleccionado entre Pichia angusta, Pichia pastoris, Candida guillermondii, Saccharomyces carlsbergensis, Pichia trehalophila, Kluyveromyces drosopliarum y Torulospora hansenii, o un extracto de los organismos precedentes.

La reducción se lleva a cabo, lo más preferiblemente, usando células enteras de los organismos, ya que esto evita la necesidad de separar la enzima deseada, y proporciona co-factores para la reacción.

Se puede usar cualquiera de las especies anteriores, pero se ha encontrado que se pueden conseguir altas conversiones y alta selectividad mediante el uso de la enzima o las células enteras de Pichia angusta.

En general, con las enzimas se usa un co-factor, normalmente NAD(P)H (nicotinamida adenina dinucleótido o nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) y un sistema para regenerar el co-factor, por ejemplo glucosa y glucosa deshidrogenasa, para manejar la reacción. Como están presentes co-factores y mecanismos de reducción adecuados en las células enteras, se prefiere usar las células enteras en un medio nutriente que contiene preferiblemente una fuente de carbono adecuada, que puede incluir uno o más de lo que sigue: un azúcar, p.ej. maltosa, sacarosa o preferiblemente glucosa, un poliol, p.ej. glicerol o sorbitol, ácido cítrico, o un alcohol inferior, por ejemplo metanol o etanol.

Si se pretenden cultivar células enteras durante la reacción, deben estar presentes fuentes de nitrógeno y fósforo y elementos traza en el medio. Estos pueden ser los usados normalmente en el cultivo del organismo.

El procedimiento se puede llevar a cabo añadiendo un compuesto de la fórmula (4) a un cultivo del organismo en crecimiento en un medio capaz de proporcionar soporte al crecimiento, o a una suspensión de las células vivas en un medio que contiene preferiblemente una fuente de carbono pero que carece de uno o más nutrientes necesarios para el crecimiento. También se pueden usar células muertas, a condición de que las enzimas y co-factores necesarios estén presentes; Si fuera necesario, estos se pueden añadir a las células muertas.

Si se desea, las células pueden ser inmovilizadas sobre un soporte, el cual se pone en contacto con el compuesto de la fórmula (4), preferiblemente en presencia de una fuente de carbono adecuada, como se describió previamente.

El pH es adecuadamente 3,5 a 9, por ejemplo 4 a 9, preferiblemente 6,5 como máximo y más preferiblemente 5,5 como máximo. Muy adecuadamente, se usa un pH de 4 a 5. El procedimiento se puede llevar a cabo adecuadamente a una temperatura de 10 a 50ºC, preferiblemente 20 a 40ºC y más preferiblemente 25 a 35ºC. Se prefiere operar bajo condiciones aeróbicas si están presentes células vivas enteras de los organismos mencionados anteriormente. Se emplea adecuadamente una tasa de aireación equivalente a 0,01 a 1,0 volúmenes de aire medidos a temperatura y presión estándar por volumen del medio de cultivo por minuto, a las condiciones mencionadas anteriormente de pH y temperatura, pero se apreciará que es posible una variación considerable. Se pueden usar condiciones similares de pH, temperatura y aireación durante el crecimiento de los organismos si esto se lleva a cabo de manera separada del procedimiento.

Se pueden aislar las enzimas purificadas por medios...

1. Un procedimiento para la preparación de un compuesto de la fórmula (4)

que comprende la esterificación de un compuesto de la fórmula (2)

en presencia de un compuesto de la fórmula R''-O-COR' y una enzima lipasa o hidrolasa para formar de este modo el compuesto de la fórmula (4);

en la que

X representa un grupo enlazante hidrocarbilo opcionalmente sustituido

R y R'' representan independientemente cada uno un grupo hidrocarbilo opcionalmente sustituido, y

R' representa un hidrocarbilo opcionalmente sustituido.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que R' representa un grupo alquilo opcionalmente sustituido.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que R' es CH₃, R es t-butilo y X es -CH₂-.

4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que R'' es un grupo vinilo o isopropenilo.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la enzima se selecciona del grupo que consiste en lipasa pancreática porcina, lipasa de Candida cylindracea, lipasa de Pseudomonas fluorescens, fracción B de Candida antarctica y lipasa de Humicola lanuginosa.