３−アルケニルセフェム化合物の製造方法
【課題】７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造において、Ｅ体に比してＺ体の含有率を一層向上させること。
【解決手段】７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて、７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率を向上させる。
【解決手段】７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて、７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率を向上させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造において、Ｅ体に比してＺ体の含有率を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩は、セファロスポリン系抗生物質の製造中間体として有用な物質である。この化合物には、３位のアルケニル基の立体構造がＺ配置であるものとＥ配置であるものの２種類の異性体が存在する。これら２種類の異性体のうち、それを原料とするセファロスポリン系抗生物質が医薬抗菌剤として優れた抗菌作用を発現するものは、Ｚ体であることが知られている。したがって、７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩からセファロスポリン系抗生物質を合成する場合には、反応系にＺ体のみを存在させ、Ｅ体を極力存在させないことが重要である。
【０００３】
この観点から、特許文献１においては、Ｚ体とＥ体とが混在した７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液に、ハイポーラスポリマーや活性炭を作用させて、Ｚ体の含有率を高めることが提案されている。この方法で用いられるハイポーラスポリマーとしては、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂が例示されている。一方、活性炭としては、塩化亜鉛炭や水蒸気炭といった一般的な活性炭が用いられている。
【０００４】
前記の文献に記載の方法に従えば、Ｚ体の含有率が高まった７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩が得られる。しかしこの化合物を、セファロスポリン系抗生物質の製造中間体として用いるには、Ｚ体の含有率を更に向上させることが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の目的は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下記式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて処理することを特徴とする、下記式（２）で表される７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００８】
【化１】
【０００９】
【化２】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造において、Ｅ体に比してＺ体の含有率を、従来よりも向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、Ｚ体とＥ体とが含まれる前記の式（１）で表される化合物又はそのアルカリ塩に、特定の活性炭を作用させて、該活性炭にＥ体を選択的に吸着させることで除去し、Ｚ体の含有率を高める点に特徴を有する。ここで言うアルカリ塩とは、薬理学上許容されるアルカリ塩を意味する。なお、以下の説明においては、式（１）で表される化合物と、そのアルカリ金属塩を総称して、「アルケニルセフェム化合物」という。
【００１２】
本発明において使用されるアルケニルセフェム化合物は、Ｚ体とＥ体との混合物からなる。Ｚ体及びＥ体はいずれも公知化合物である。アルケニルセフェム化合物におけるＺ体とＥ体との存在割合に特に制限はなく、この存在割合はアルケニルセフェム化合物の製造条件等に依存する。本発明の目的にかんがみれば、Ｚ体の存在割合がＥ体の存在割合よりも十分に高いことが望ましいが、本発明の方法を用いることで、簡便にかつ高収率でＺ体を得ることが可能である。アルケニルセフェム化合物におけるＥ体の存在割合は、活性炭による処理前の状態において一般に０．３〜２０重量％、特に２〜１２重量％である。
【００１３】
本発明においては、アルケニルセフェム化合物を、水溶液の状態で活性炭と接触させる。アルケニルセフェム化合物を水溶液とするには、例えばアルケニルセフェム化合物をアルカリで処理し、対応する塩（例えばアルカリ金属塩）の形とすればよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩等を用いることができる。これらのアルカリを含む水溶液と、アルケニルセフェム化合物とを混合することで、アルケニルセフェム化合物を水溶液とすることができる。
【００１４】
前記の水溶液のｐＨは、アルケニルセフェム化合物の塩が結晶化して析出しない程度に高ｐＨ領域であればよく、一般的には７．１〜９．０、特に７．５〜８．５の弱アルカリ領域とすることが好ましい。また、前記の水溶液に含まれるアルケニルセフェム化合物の塩の濃度は、本発明において臨界的なものではなく、該塩の結晶が析出しない程度の低濃度であればよい。
【００１５】
アルケニルセフェム化合物を水溶液とするための別法として、該アルケニルセフェム化合物を、鉱酸で処理し、対応する鉱酸塩の形とする方法が挙げられる。鉱酸としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。これらの鉱酸と、アルケニルセフェム化合物とを混合することで、該化合物が鉱酸塩の状態となった水溶液を得ることができる。
【００１６】
前記の鉱酸塩を含む水溶液のｐＨは、該鉱酸塩が沈殿しない程度に低ｐＨ領域であればよく、一般的には０．５〜１．７、特に０．８〜１．４とすることが好ましい。また、前記の水溶液に含まれる鉱酸塩の濃度は、本発明において臨界的なものではなく、該鉱酸塩の結晶が沈殿しない程度であればよい。
【００１７】
前記のアルカリ金属塩と鉱酸塩とを比較すると、鉱酸塩を用いることが好ましい。この理由は、アルケニルセフェム化合物を合成する際に生じる副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体（これについては後ほど詳述する）の吸着除去を、Ｅ体の吸着除去と同時に行い得る点からである。鉱酸塩のうち、特に塩酸塩を用いると、Ｚ体の純度を一層高めることができるので好ましい。
【００１８】
アルケニルセフェム化合物からＥ体を選択的に吸着除去するための活性炭について本発明者らが鋭意検討したところ、大きな細孔径のピークと小さな細孔径のピークを有する活性炭を用いることが有効であることが判明した。更に本発明者らが検討を推し進めたところ、このような細孔径分布を有する活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能と、同じくＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたメチレンブルー吸着性能が特定の範囲内にあることが判明した。本発明においては、かかる特定のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることで、アルケニルセフェム化合物からＥ体を選択的に吸着除去することが可能となった。
【００１９】
上述した特定のヨウ素吸着性能については、その値が１２００ｍｇ／ｇ以上であるものを用いる。なお、ヨウ素吸着性能が１６００ｍｇ／ｇ超であり、かつ以下に述べるメチレンブルー吸着性能を兼ね備えた活性炭を工業的に入手することは極めて困難なので、本発明において用いる活性炭のヨウ素吸着性能の上限は１６００ｍｇ／ｇとする。したがって、ヨウ素吸着性能の範囲は好ましくは１２００〜１６００ｍｇ／ｇであり、更に好ましくは１４００〜１６００ｍｇ／ｇである。尤も、ヨウ素吸着性能の値は高ければ高いほど好ましいので、１６００ｍｇ／ｇ超のヨウ素吸着性能を有する活性炭を用いることに何ら差し支えはない。
【００２０】
メチレンブルー吸着性能については、その値が２５０ｍｌ／ｇ以上であるものを用いる。なお、メチレンブルー吸着性能が５００ｍｇ／ｇ超であり、かつ上述したヨウ素吸着性能を兼ね備えた活性炭を工業的に入手することは極めて困難なので、本発明において用いる活性炭のメチレンブルー吸着性能の上限は５００ｍｌ／ｇとする。したがって、メチレンブルー吸着性能の範囲は好ましくは２５０〜５００ｍｌ／ｇであり、更に好ましくは２８０〜５００ｍｌ／ｇである。尤も、メチレンブルー吸着性能の値は高ければ高いほど好ましいので、５００ｍｌ／ｇ超のメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることに何ら差し支えはない。
【００２１】
通常、水処理等で用いられる活性炭の諸物性は、ヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以下であり、メチレンブルー吸着性能が２００ｍｌ／ｇ以下である（「活性炭の応用技術」、監修 立本英樹、安部邦夫、発行所 株式会社テクノシステム、発行日 ２０００年７月２５日、第４０９頁、第５５５頁参照）ことから、本発明で使用する活性炭のこれらの物性値は、通常の活性炭の値よりも極めて高いものである。このことは、大きな細孔と小さな細孔とが分布していることに起因している。一般に、ヨウ素吸着性能は小さな細孔の分布の指標（つまり、分子量の小さい化合物の吸着性の指標）であり、メチレンブルー吸着性能は大きな細孔の分布の指標（つまり、分子量の大きな化合物の吸着性の指標）である。
【００２２】
上述のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を満足する活性炭としては、例えばヤシ殻、石炭、木質材等を原料にした水蒸気賦活活性炭が挙げられる。この場合、賦活の条件を適切に制御することや、造粒の条件を適切に制御することで、上述の物性値が満たされるようになる。なお、活性炭の形状は、粉末、粒状又は繊維状でもよく、あるいは成形体であってもよい。上述の物性値を満足する活性炭として市販品を用いることも可能である。そのような市販品としては、例えばユニチカ株式会社から入手可能な活性炭であるユニチカ活性炭繊維 アドールＡ−２０（商品名）や味の素ファインテクノから入手可能な活性炭である液相用活性炭ＣＬ−ＫＰ（商品名）等が挙げられる。
【００２３】
上述の活性炭と、アルケニルセフェム化合物とを接触させる方法に特に制限はない。例えばアルケニルセフェム化合物の水溶液中に、上述の活性炭を添加する方法や、逆に上述の活性炭にアルケニルセフェム化合物の水溶液を添加する方法を採用することができる。あるいは、上述の活性炭をカラムに充填し、アルケニルセフェム化合物の水溶液をポンプ等でカラム送液し、カラム内を通過させ、更にカラム内を複数回循環させる方法や、フィルター等の成形体に活性炭を含有させたものに、アルケニルセフェム化合物の水溶液を接触させる方法を採用することもできる。活性炭の量とアルケニルセフェム化合物の量との比率に特に制限はないが、例えば、水溶液中に含まれるアルケニルセフェム化合物１００重量部に対して、活性炭を０．１〜３重量部、特に０．５〜２重量部接触させることが、Ｚ体のロス率を少なくでき、かつＥ体とフェニル酢酸を効率良く除去できる点から好ましい。
【００２４】
上述の活性炭と、アルケニルセフェム化合物とを接触させる条件にも特に制限はない。例えば接触時の温度は、０〜２０℃とすることができる。接触時の温度をこの範囲内にすることで、Ｚ体のロス率を少なくでき、かつＥ体とフェニル酢酸を効率よく除去できるので好ましい。接触時間は、接触時の温度が上述の範囲であることを条件として、０．５〜３時間、特に１〜２時間であることが好ましい。両者を接触させている間、反応系を攪拌状態にしておいてもよく、あるいは静置状態にしておいてもよい。
【００２５】
以上の方法は、１回のみ行ってよく、あるいはＺ体の純度を高める目的で２回以上の複数回繰り返して行ってもよい。
【００２６】
以上の操作によって、Ｚ体及びＥ体を含むアルケニルセフェム化合物から、Ｅ体が選択的に活性炭に吸着除去され、Ｚ体の含有率が高まる。その後は活性炭と処理液とを分離し、処理液に塩酸、硝酸、硫酸等の酸（アルカリで水溶性にした場合）、又は水酸化ナトリウム等のアルカリ（鉱酸で水溶性にした場合）を加えて液のｐＨを３．８〜４．８の弱酸性領域に調整して、式（２）で表される化合物の結晶を沈殿させる。得られた結晶を、濾別や遠心分離によって分離し、水及びメタノール等の有機溶媒によって洗浄する。処理液のｐＨを上述の範囲に調整し、その範囲のｐＨにおいて式（２）で表される化合物を析出させることによって、高純度でかつ高収率で目的物を回収することができる。
【００２７】
上述の析出操作によって式（２）で表される化合物を回収するに先立ち、活性炭で処理された処理液中に含まれているフェニル酢酸を除去し、式（２）で表される化合物の純度を更に高める操作を行ってもよい。具体的には、活性炭と処理液とを分離し、処理液に酸（アルカリで水溶性にした場合）又はアルカリ（鉱酸で水溶性にした場合）を加えて液のｐＨを好ましくは２以下、更に好ましくは１以下にし、有機溶媒を用いてこの水溶液からフェニル酢酸を溶媒抽出する。溶媒抽出を複数回繰り返すことで、処理液中のフェニル酢酸の濃度が次第に低下する。
【００２８】
溶媒抽出に用いられる有機溶媒としては、（イ）低級カルボン酸の低級アルキルエステル類、（ロ）ケトン類、（ハ）エーテル類、（ニ）置換又は非置換の芳香族炭化水素類、（ホ）ハロゲン化炭化水素類、（ヘ）脂肪族炭化水素類、（ト）シクロアルカン類がある。これらの有機溶媒は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。（イ）の低級カルボン酸の低級アルキルエステル類としては、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等が挙げられる。（ロ）のケトン類としては、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等が挙げられる。（ハ）のエーテル類としては、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルセロソルブ、ジメトキシエタン等が挙げられる。（ニ）の置換又は非置換の芳香族炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、アニソール等が挙げられる。（ホ）のハロゲン化炭化水素類としては、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジブロモエタン、プロピレンジクロライド、四塩化炭素等が挙げられる。（ヘ）の脂肪族炭化水素類ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等が挙げられる。（ト）のシクロアルカン類としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等が挙げられる。
【００２９】
以上の溶媒抽出を複数回行うことで、処理液中のフェニル酢酸の濃度を好適には０．１重量％以下にまで低減させることが可能となる。溶媒抽出の後は、処理液に炭酸水素ナトリウム等のアルカリを加えて等電点沈殿を行い、結晶を析出させ、これを回収する。
【００３０】
本発明において、出発物質として用いられるアルケニルセフェム化合物は、例えば下記式（３）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで得られる。この塩は水溶性であればその種類に特に制限はない。水溶性の塩としては例えばアルカリ金属塩やアンモニウム塩が挙げられる。
【００３１】
【化３】
【００３２】
前記の酵素反応の溶媒としては、酵素活性を最大限に引き出す観点から水を用いることが好ましい。酵素反応のｐＨは、酵素の活性に影響を及ぼす要因となる。酵素の種類にもよるが、この観点からｐＨを７．５〜８．５に維持することが好ましい。ｐＨの維持には各種のアルカリ水溶液、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；炭酸ナトリウムや炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩等の水溶液を用いることができる。酵素反応の温度も、酵素の活性に影響を及ぼす要因となる。酵素の種類にもよるが、この観点から反応系の温度を２５〜３５℃に維持することが好ましい。反応時間は本発明において臨界的でない。一般に式（３）で表される化合物が反応系から消失するまで反応を行えばよい。前記のｐＨ及び温度の範囲であることを条件として、反応時間は一般に１〜３時間とすることができる。
【００３３】
使用する酵素としては従来公知のペニシリンＧアシラーゼを特に制限なく用いることができる。例えばベーリンガーマンハイム社製のペニシリンＧアミダーゼＰＧＡ−１５０、ＰＧＡ−３００、ＰＧＡ−４５０；ダラス・バイオテック・リミテッド社製のペニシリンＧアシラーゼ；ロシュ・モレキュラー・バイオケミカルズ社製のペニシリンＧアミダーゼ；湖南福来格生物技術有限公司のＩＰＡ−７５０；アトラス・バイオロジクス社製のＳｙｎｔｈａＣＬＥＣ−ＰＡ等を用いることができる。
【００３４】
酵素の使用量は、その種類にもよるが、式（３）で表される化合物１００重量部に対して０．３〜１．５重量部、特に０．５〜１重量部であることが好ましい。
【００３５】
以上の酵素反応によって、アルケニルセフェム化合物の塩が得られる。この酵素反応においては、式（３）で表される化合物における７位のアミド保護基の脱保護によってフェニル酢酸又はその誘導体（以下、これらを総称して「フェニル酢酸類」という）が副生成物として生成する。このフェニル酢酸等は、本製造方法の目的物であるＺ体の含有率が高い７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸に対する不純物であることから、その存在を極力排除する必要がある。この目的のために本発明者らが鋭意検討したところ、意外にも、上述の活性炭を、強酸性領域においてアルケニルセフェム化合物と接触させることで、該活性炭によってＥ体が吸着除去されるのと同時に、フェニル酢酸類も吸着されることが判明した。この点からも、本発明の方法は従来技術の方法に比較して優位なものである。
【００３６】
このように、本発明においては、式（３）で表される化合物の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで生成した、該脱保護反応の副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体を含んだアルケニルセフェム化合物を原料として用いることが好適である。
【００３７】
上述の活性炭によってフェニル酢酸類を効率的に除去するためには、水溶液のｐＨを強酸性領域である０．５〜１．７、特に０．８〜１．４に設定することが好ましい。この観点から、アルケニルセフェム化合物は、その鉱酸塩の形で水溶液に存在させ、水溶液を強酸性領域とすることが好適である。
【００３８】
式（３）で表される化合物は、公知の方法で合成することができる。例えば、下記式（４）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸化合物に、４位カルボン酸保護基の脱保護反応を行うことで、式（３）で表される化合物を得ることができる。脱保護反応としては、β−ラクタム化合物におけるカルボン酸保護基の脱保護反応として公知である種々の方法を採用することができる。例えば、特開平６１−２６３９８４号公報に記載されている、フェノール類中での脱保護反応を採用することができる。
【００３９】
【化４】
【００４０】
式（４）中、Ｒ2で表されるカルボン酸保護基としては、例えば電子供与性基で置換されていてもよいベンジル基や、電子供与性基で置換されていてもよいジフェニルメチル基等が挙げられる。電子供与性基としては、例えば炭素数１〜６のアルキル基；ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルコキシ基等が挙げられる。
【００４１】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されず、当業者の通常の創作能力の範囲内での適宜の改変は、本発明の範囲に属するものである。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【００４３】
実施例及び比較例を説明するに先立ち、使用した分析方法について説明する。分析には高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いた。その詳細は以下のとおりである。
・カラム：Ｕｎｉｓｏｎ ＵＫ−Ｃ１８、３μｍ、２５０ｍｍ×４．６ｍｍ
・カラム温度：３０℃
・移動相（体積比）：アセトニトリル１３％、１０ｍＭへプタンスルホン酸ナトリウム水溶液８７％
・流量：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
・検出波長：２５４ｎｍ
・注入量：１０μＬ
・Ｚ体保持時間：２９．０〜３０．０分
・Ｅ体保持時間：３１．０〜３２．０分
・Ｅ体含有量：Ｅ体面積値／（Ｚ体面積値＋Ｅ体面積値）×１００（％）
【００４４】
フェニル酢酸の含有量の分析方法は以下のとおりである。
・カラム：ＳＵＰＥＬＣＯ ＯＤＳ ＨＹＰＥＲＳＩＬ ５μｍ ２５０×４．６ｍｍ
・カラム温度：２５℃
・移動相（体積比）：アセトニトリル２０％、５０ｍＭリン酸二水素カリウム８０％
・流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
・検出波長：２２５ｎｍ
・注入量：１０μＬ
・Ｚ体＋Ｅ体保持時間：２．５〜３．５分
・フェニル酢酸保持時間：８．５〜９．５分
・フェニル酢酸含有量計算式
〔フェニル酢酸面積値／（(Z+E)体面積値＋フェニル酢酸面積値）〕×100(%)
【００４５】
〔実施例１〕
（１）第１工程
下記式（５）で表される化合物（Ｅ体の含有率３．５％）を１０．０ｇ四口フラスコにはかり取り、６％炭酸水素ナトリウム水溶液２４０ｇを加えてナトリウム塩の水溶液となした。この水溶液に、ペニシリン−Ｇアシラーゼ酵素（ＰＧＡ−４５０、Ｄａｌａｓ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ製）を７．０ｇ添加した。液温２５〜３０℃の５％炭酸ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨを７．７〜８．５に制御しながら式（５）で表される化合物のナトリウム塩の７位脱保護反応を２時間行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する下記式（６）で表される化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．６％含まれていた。
【００４６】
【化５】
【００４７】
【化６】
【００４８】
（２）第２工程
第１工程に引き続き、酵素を濾別し、液温を２０℃以下に保ちながら濃塩酸でｐＨ０．９に調整した。これによって式（６）で表される化合物の塩酸塩の水溶液を得た。次いで、この水溶液に活性炭（ユニチカ株式会社製のユニチカ活性炭繊維 アドールＡ−２０（商品名））を６．２ｇ添加し、１時間静置した。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１５８０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が３１０ｍｌ／ｇであった。その後、活性炭を濾別し、水溶液に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９２．０％
・Ｅ体含有量：０．２８％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：３.９％
1Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ／ＤＣｌ） ｐｐｍ ｆｒｏｍ ＴＳＰ
２．５２（ｓ、３Ｈ、ＣＨ3）、３．５６〜３．６０（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ（Ｈ）、１８．３Ｈｚ）、３．７５〜３．７８（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ（Ｈ）、１８．６Ｈｚ）、５．２５〜５．２６（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ、５．２Ｈｚ）、５．４４〜５．４５（ｄ、１Ｈ、Ｎ−ＣＨ、５．２Ｈｚ）、６．７８（ｓ、２Ｈ、ＣＨ＝ＣＨ）、９．７８（ｓ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ＝Ｎ）
【００４９】
〔実施例２〕
実施例１の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が４．６％のものを用い、実施例１と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を４．６％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。その後、酵素
酵素を濾別し、第２工程を行った。第２工程においては、液温を２０℃以下に保ちながら濃塩酸でｐＨ０．９に調整した。これによって式（６）で表される化合物の塩酸塩の水溶液を得た。次いで、この水溶液に活性炭（味の素ファインテクノ製のＣＬ−ＫＰ（商品名））を５．６ｇ添加し、１時間攪拌した。この活性炭のヨウ素吸着性能は１６２０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能は２８０ｍｌ／ｇであった。その後、活性炭を濾別し、水溶液に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。これら以外は実施例１と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９１．９％
・Ｅ体含有量：０．２５％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：３．９％
【００５０】
〔実施例３〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例２と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例２の第２工程において濃塩酸の代わりに１５％硫酸を用いた。これら以外は実施例２と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。これら以外は実施例２と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９３．３％
・Ｅ体含有量：０．１５％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：４．１％
【００５１】
〔実施例４〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例２と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。この水溶液のｐＨは７．７〜８．５の間であった。次いで、この水溶液に実施例２で用いた活性炭と同様のものを４．６ｇ添加し、２０℃に保ちながら１時間撹拌した。その後、活性炭を濾別し、水溶液に３Ｎの塩酸を加えてｐＨ ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。これら以外は実施例２と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。本実施例においては、活性炭を作用させるときの水溶液のｐＨがアルカリ域であることに起因して、フェニル酢酸の含有量が実施例２よりも高くなった。
・Ｚ体収率：９２．５％
・Ｅ体含有量：０．２０％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：１７．０％
【００５２】
〔実施例５〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例１と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．８％含まれていた。次いで、実施例２の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例２と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９３．７％
・Ｅ体含有量：０．１２％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：４．０％
【００５３】
〔比較例１〕
実施例１の第１工程と同様の操作を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が６．９ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例１の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭として、味の素ファインテクノ製のＣＬ−Ｈ（商品名）を用いた。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が９８０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が１８０ｍｌ／ｇであった。この活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例１と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。また、フェニル酢酸含有量は６．２％であった。
・Ｚ体収率：９４．２％
・Ｅ体含有量：３．０％
【００５４】
〔比較例２〕
実施例１の第１工程と同様の操作を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例１の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭として、味の素ファインテクノ製のＢＡ−ＷＤ（商品名）を用いた。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が９７０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が１８０ｍｌ／ｇであった。この活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例１と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。また、フェニル酢酸含有量は５.８％であった。
・Ｚ体収率：９３．０％
・Ｅ体含有量：２．８％
【００５５】
以上の結果から明らかなように、本発明に従い特定のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることで、Ｅ体を選択的に除去することができる。また、フェニル酢酸も除去することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造において、Ｅ体に比してＺ体の含有率を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩は、セファロスポリン系抗生物質の製造中間体として有用な物質である。この化合物には、３位のアルケニル基の立体構造がＺ配置であるものとＥ配置であるものの２種類の異性体が存在する。これら２種類の異性体のうち、それを原料とするセファロスポリン系抗生物質が医薬抗菌剤として優れた抗菌作用を発現するものは、Ｚ体であることが知られている。したがって、７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩からセファロスポリン系抗生物質を合成する場合には、反応系にＺ体のみを存在させ、Ｅ体を極力存在させないことが重要である。
【０００３】
この観点から、特許文献１においては、Ｚ体とＥ体とが混在した７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液に、ハイポーラスポリマーや活性炭を作用させて、Ｚ体の含有率を高めることが提案されている。この方法で用いられるハイポーラスポリマーとしては、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂が例示されている。一方、活性炭としては、塩化亜鉛炭や水蒸気炭といった一般的な活性炭が用いられている。
【０００４】
前記の文献に記載の方法に従えば、Ｚ体の含有率が高まった７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩が得られる。しかしこの化合物を、セファロスポリン系抗生物質の製造中間体として用いるには、Ｚ体の含有率を更に向上させることが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の目的は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下記式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて処理することを特徴とする、下記式（２）で表される７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００８】
【化１】
【０００９】
【化２】
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造において、Ｅ体に比してＺ体の含有率を、従来よりも向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、Ｚ体とＥ体とが含まれる前記の式（１）で表される化合物又はそのアルカリ塩に、特定の活性炭を作用させて、該活性炭にＥ体を選択的に吸着させることで除去し、Ｚ体の含有率を高める点に特徴を有する。ここで言うアルカリ塩とは、薬理学上許容されるアルカリ塩を意味する。なお、以下の説明においては、式（１）で表される化合物と、そのアルカリ金属塩を総称して、「アルケニルセフェム化合物」という。
【００１２】
本発明において使用されるアルケニルセフェム化合物は、Ｚ体とＥ体との混合物からなる。Ｚ体及びＥ体はいずれも公知化合物である。アルケニルセフェム化合物におけるＺ体とＥ体との存在割合に特に制限はなく、この存在割合はアルケニルセフェム化合物の製造条件等に依存する。本発明の目的にかんがみれば、Ｚ体の存在割合がＥ体の存在割合よりも十分に高いことが望ましいが、本発明の方法を用いることで、簡便にかつ高収率でＺ体を得ることが可能である。アルケニルセフェム化合物におけるＥ体の存在割合は、活性炭による処理前の状態において一般に０．３〜２０重量％、特に２〜１２重量％である。
【００１３】
本発明においては、アルケニルセフェム化合物を、水溶液の状態で活性炭と接触させる。アルケニルセフェム化合物を水溶液とするには、例えばアルケニルセフェム化合物をアルカリで処理し、対応する塩（例えばアルカリ金属塩）の形とすればよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩等を用いることができる。これらのアルカリを含む水溶液と、アルケニルセフェム化合物とを混合することで、アルケニルセフェム化合物を水溶液とすることができる。
【００１４】
前記の水溶液のｐＨは、アルケニルセフェム化合物の塩が結晶化して析出しない程度に高ｐＨ領域であればよく、一般的には７．１〜９．０、特に７．５〜８．５の弱アルカリ領域とすることが好ましい。また、前記の水溶液に含まれるアルケニルセフェム化合物の塩の濃度は、本発明において臨界的なものではなく、該塩の結晶が析出しない程度の低濃度であればよい。
【００１５】
アルケニルセフェム化合物を水溶液とするための別法として、該アルケニルセフェム化合物を、鉱酸で処理し、対応する鉱酸塩の形とする方法が挙げられる。鉱酸としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。これらの鉱酸と、アルケニルセフェム化合物とを混合することで、該化合物が鉱酸塩の状態となった水溶液を得ることができる。
【００１６】
前記の鉱酸塩を含む水溶液のｐＨは、該鉱酸塩が沈殿しない程度に低ｐＨ領域であればよく、一般的には０．５〜１．７、特に０．８〜１．４とすることが好ましい。また、前記の水溶液に含まれる鉱酸塩の濃度は、本発明において臨界的なものではなく、該鉱酸塩の結晶が沈殿しない程度であればよい。
【００１７】
前記のアルカリ金属塩と鉱酸塩とを比較すると、鉱酸塩を用いることが好ましい。この理由は、アルケニルセフェム化合物を合成する際に生じる副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体（これについては後ほど詳述する）の吸着除去を、Ｅ体の吸着除去と同時に行い得る点からである。鉱酸塩のうち、特に塩酸塩を用いると、Ｚ体の純度を一層高めることができるので好ましい。
【００１８】
アルケニルセフェム化合物からＥ体を選択的に吸着除去するための活性炭について本発明者らが鋭意検討したところ、大きな細孔径のピークと小さな細孔径のピークを有する活性炭を用いることが有効であることが判明した。更に本発明者らが検討を推し進めたところ、このような細孔径分布を有する活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能と、同じくＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたメチレンブルー吸着性能が特定の範囲内にあることが判明した。本発明においては、かかる特定のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることで、アルケニルセフェム化合物からＥ体を選択的に吸着除去することが可能となった。
【００１９】
上述した特定のヨウ素吸着性能については、その値が１２００ｍｇ／ｇ以上であるものを用いる。なお、ヨウ素吸着性能が１６００ｍｇ／ｇ超であり、かつ以下に述べるメチレンブルー吸着性能を兼ね備えた活性炭を工業的に入手することは極めて困難なので、本発明において用いる活性炭のヨウ素吸着性能の上限は１６００ｍｇ／ｇとする。したがって、ヨウ素吸着性能の範囲は好ましくは１２００〜１６００ｍｇ／ｇであり、更に好ましくは１４００〜１６００ｍｇ／ｇである。尤も、ヨウ素吸着性能の値は高ければ高いほど好ましいので、１６００ｍｇ／ｇ超のヨウ素吸着性能を有する活性炭を用いることに何ら差し支えはない。
【００２０】
メチレンブルー吸着性能については、その値が２５０ｍｌ／ｇ以上であるものを用いる。なお、メチレンブルー吸着性能が５００ｍｇ／ｇ超であり、かつ上述したヨウ素吸着性能を兼ね備えた活性炭を工業的に入手することは極めて困難なので、本発明において用いる活性炭のメチレンブルー吸着性能の上限は５００ｍｌ／ｇとする。したがって、メチレンブルー吸着性能の範囲は好ましくは２５０〜５００ｍｌ／ｇであり、更に好ましくは２８０〜５００ｍｌ／ｇである。尤も、メチレンブルー吸着性能の値は高ければ高いほど好ましいので、５００ｍｌ／ｇ超のメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることに何ら差し支えはない。
【００２１】
通常、水処理等で用いられる活性炭の諸物性は、ヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以下であり、メチレンブルー吸着性能が２００ｍｌ／ｇ以下である（「活性炭の応用技術」、監修 立本英樹、安部邦夫、発行所 株式会社テクノシステム、発行日 ２０００年７月２５日、第４０９頁、第５５５頁参照）ことから、本発明で使用する活性炭のこれらの物性値は、通常の活性炭の値よりも極めて高いものである。このことは、大きな細孔と小さな細孔とが分布していることに起因している。一般に、ヨウ素吸着性能は小さな細孔の分布の指標（つまり、分子量の小さい化合物の吸着性の指標）であり、メチレンブルー吸着性能は大きな細孔の分布の指標（つまり、分子量の大きな化合物の吸着性の指標）である。
【００２２】
上述のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を満足する活性炭としては、例えばヤシ殻、石炭、木質材等を原料にした水蒸気賦活活性炭が挙げられる。この場合、賦活の条件を適切に制御することや、造粒の条件を適切に制御することで、上述の物性値が満たされるようになる。なお、活性炭の形状は、粉末、粒状又は繊維状でもよく、あるいは成形体であってもよい。上述の物性値を満足する活性炭として市販品を用いることも可能である。そのような市販品としては、例えばユニチカ株式会社から入手可能な活性炭であるユニチカ活性炭繊維 アドールＡ−２０（商品名）や味の素ファインテクノから入手可能な活性炭である液相用活性炭ＣＬ−ＫＰ（商品名）等が挙げられる。
【００２３】
上述の活性炭と、アルケニルセフェム化合物とを接触させる方法に特に制限はない。例えばアルケニルセフェム化合物の水溶液中に、上述の活性炭を添加する方法や、逆に上述の活性炭にアルケニルセフェム化合物の水溶液を添加する方法を採用することができる。あるいは、上述の活性炭をカラムに充填し、アルケニルセフェム化合物の水溶液をポンプ等でカラム送液し、カラム内を通過させ、更にカラム内を複数回循環させる方法や、フィルター等の成形体に活性炭を含有させたものに、アルケニルセフェム化合物の水溶液を接触させる方法を採用することもできる。活性炭の量とアルケニルセフェム化合物の量との比率に特に制限はないが、例えば、水溶液中に含まれるアルケニルセフェム化合物１００重量部に対して、活性炭を０．１〜３重量部、特に０．５〜２重量部接触させることが、Ｚ体のロス率を少なくでき、かつＥ体とフェニル酢酸を効率良く除去できる点から好ましい。
【００２４】
上述の活性炭と、アルケニルセフェム化合物とを接触させる条件にも特に制限はない。例えば接触時の温度は、０〜２０℃とすることができる。接触時の温度をこの範囲内にすることで、Ｚ体のロス率を少なくでき、かつＥ体とフェニル酢酸を効率よく除去できるので好ましい。接触時間は、接触時の温度が上述の範囲であることを条件として、０．５〜３時間、特に１〜２時間であることが好ましい。両者を接触させている間、反応系を攪拌状態にしておいてもよく、あるいは静置状態にしておいてもよい。
【００２５】
以上の方法は、１回のみ行ってよく、あるいはＺ体の純度を高める目的で２回以上の複数回繰り返して行ってもよい。
【００２６】
以上の操作によって、Ｚ体及びＥ体を含むアルケニルセフェム化合物から、Ｅ体が選択的に活性炭に吸着除去され、Ｚ体の含有率が高まる。その後は活性炭と処理液とを分離し、処理液に塩酸、硝酸、硫酸等の酸（アルカリで水溶性にした場合）、又は水酸化ナトリウム等のアルカリ（鉱酸で水溶性にした場合）を加えて液のｐＨを３．８〜４．８の弱酸性領域に調整して、式（２）で表される化合物の結晶を沈殿させる。得られた結晶を、濾別や遠心分離によって分離し、水及びメタノール等の有機溶媒によって洗浄する。処理液のｐＨを上述の範囲に調整し、その範囲のｐＨにおいて式（２）で表される化合物を析出させることによって、高純度でかつ高収率で目的物を回収することができる。
【００２７】
上述の析出操作によって式（２）で表される化合物を回収するに先立ち、活性炭で処理された処理液中に含まれているフェニル酢酸を除去し、式（２）で表される化合物の純度を更に高める操作を行ってもよい。具体的には、活性炭と処理液とを分離し、処理液に酸（アルカリで水溶性にした場合）又はアルカリ（鉱酸で水溶性にした場合）を加えて液のｐＨを好ましくは２以下、更に好ましくは１以下にし、有機溶媒を用いてこの水溶液からフェニル酢酸を溶媒抽出する。溶媒抽出を複数回繰り返すことで、処理液中のフェニル酢酸の濃度が次第に低下する。
【００２８】
溶媒抽出に用いられる有機溶媒としては、（イ）低級カルボン酸の低級アルキルエステル類、（ロ）ケトン類、（ハ）エーテル類、（ニ）置換又は非置換の芳香族炭化水素類、（ホ）ハロゲン化炭化水素類、（ヘ）脂肪族炭化水素類、（ト）シクロアルカン類がある。これらの有機溶媒は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。（イ）の低級カルボン酸の低級アルキルエステル類としては、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等が挙げられる。（ロ）のケトン類としては、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等が挙げられる。（ハ）のエーテル類としては、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルセロソルブ、ジメトキシエタン等が挙げられる。（ニ）の置換又は非置換の芳香族炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、アニソール等が挙げられる。（ホ）のハロゲン化炭化水素類としては、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジブロモエタン、プロピレンジクロライド、四塩化炭素等が挙げられる。（ヘ）の脂肪族炭化水素類ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等が挙げられる。（ト）のシクロアルカン類としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等が挙げられる。
【００２９】
以上の溶媒抽出を複数回行うことで、処理液中のフェニル酢酸の濃度を好適には０．１重量％以下にまで低減させることが可能となる。溶媒抽出の後は、処理液に炭酸水素ナトリウム等のアルカリを加えて等電点沈殿を行い、結晶を析出させ、これを回収する。
【００３０】
本発明において、出発物質として用いられるアルケニルセフェム化合物は、例えば下記式（３）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで得られる。この塩は水溶性であればその種類に特に制限はない。水溶性の塩としては例えばアルカリ金属塩やアンモニウム塩が挙げられる。
【００３１】
【化３】
【００３２】
前記の酵素反応の溶媒としては、酵素活性を最大限に引き出す観点から水を用いることが好ましい。酵素反応のｐＨは、酵素の活性に影響を及ぼす要因となる。酵素の種類にもよるが、この観点からｐＨを７．５〜８．５に維持することが好ましい。ｐＨの維持には各種のアルカリ水溶液、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；炭酸ナトリウムや炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩等の水溶液を用いることができる。酵素反応の温度も、酵素の活性に影響を及ぼす要因となる。酵素の種類にもよるが、この観点から反応系の温度を２５〜３５℃に維持することが好ましい。反応時間は本発明において臨界的でない。一般に式（３）で表される化合物が反応系から消失するまで反応を行えばよい。前記のｐＨ及び温度の範囲であることを条件として、反応時間は一般に１〜３時間とすることができる。
【００３３】
使用する酵素としては従来公知のペニシリンＧアシラーゼを特に制限なく用いることができる。例えばベーリンガーマンハイム社製のペニシリンＧアミダーゼＰＧＡ−１５０、ＰＧＡ−３００、ＰＧＡ−４５０；ダラス・バイオテック・リミテッド社製のペニシリンＧアシラーゼ；ロシュ・モレキュラー・バイオケミカルズ社製のペニシリンＧアミダーゼ；湖南福来格生物技術有限公司のＩＰＡ−７５０；アトラス・バイオロジクス社製のＳｙｎｔｈａＣＬＥＣ−ＰＡ等を用いることができる。
【００３４】
酵素の使用量は、その種類にもよるが、式（３）で表される化合物１００重量部に対して０．３〜１．５重量部、特に０．５〜１重量部であることが好ましい。
【００３５】
以上の酵素反応によって、アルケニルセフェム化合物の塩が得られる。この酵素反応においては、式（３）で表される化合物における７位のアミド保護基の脱保護によってフェニル酢酸又はその誘導体（以下、これらを総称して「フェニル酢酸類」という）が副生成物として生成する。このフェニル酢酸等は、本製造方法の目的物であるＺ体の含有率が高い７−アミノ−３−［２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸に対する不純物であることから、その存在を極力排除する必要がある。この目的のために本発明者らが鋭意検討したところ、意外にも、上述の活性炭を、強酸性領域においてアルケニルセフェム化合物と接触させることで、該活性炭によってＥ体が吸着除去されるのと同時に、フェニル酢酸類も吸着されることが判明した。この点からも、本発明の方法は従来技術の方法に比較して優位なものである。
【００３６】
このように、本発明においては、式（３）で表される化合物の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで生成した、該脱保護反応の副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体を含んだアルケニルセフェム化合物を原料として用いることが好適である。
【００３７】
上述の活性炭によってフェニル酢酸類を効率的に除去するためには、水溶液のｐＨを強酸性領域である０．５〜１．７、特に０．８〜１．４に設定することが好ましい。この観点から、アルケニルセフェム化合物は、その鉱酸塩の形で水溶液に存在させ、水溶液を強酸性領域とすることが好適である。
【００３８】
式（３）で表される化合物は、公知の方法で合成することができる。例えば、下記式（４）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸化合物に、４位カルボン酸保護基の脱保護反応を行うことで、式（３）で表される化合物を得ることができる。脱保護反応としては、β−ラクタム化合物におけるカルボン酸保護基の脱保護反応として公知である種々の方法を採用することができる。例えば、特開平６１−２６３９８４号公報に記載されている、フェノール類中での脱保護反応を採用することができる。
【００３９】
【化４】
【００４０】
式（４）中、Ｒ2で表されるカルボン酸保護基としては、例えば電子供与性基で置換されていてもよいベンジル基や、電子供与性基で置換されていてもよいジフェニルメチル基等が挙げられる。電子供与性基としては、例えば炭素数１〜６のアルキル基；ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルコキシ基等が挙げられる。
【００４１】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されず、当業者の通常の創作能力の範囲内での適宜の改変は、本発明の範囲に属するものである。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【００４３】
実施例及び比較例を説明するに先立ち、使用した分析方法について説明する。分析には高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いた。その詳細は以下のとおりである。
・カラム：Ｕｎｉｓｏｎ ＵＫ−Ｃ１８、３μｍ、２５０ｍｍ×４．６ｍｍ
・カラム温度：３０℃
・移動相（体積比）：アセトニトリル１３％、１０ｍＭへプタンスルホン酸ナトリウム水溶液８７％
・流量：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
・検出波長：２５４ｎｍ
・注入量：１０μＬ
・Ｚ体保持時間：２９．０〜３０．０分
・Ｅ体保持時間：３１．０〜３２．０分
・Ｅ体含有量：Ｅ体面積値／（Ｚ体面積値＋Ｅ体面積値）×１００（％）
【００４４】
フェニル酢酸の含有量の分析方法は以下のとおりである。
・カラム：ＳＵＰＥＬＣＯ ＯＤＳ ＨＹＰＥＲＳＩＬ ５μｍ ２５０×４．６ｍｍ
・カラム温度：２５℃
・移動相（体積比）：アセトニトリル２０％、５０ｍＭリン酸二水素カリウム８０％
・流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
・検出波長：２２５ｎｍ
・注入量：１０μＬ
・Ｚ体＋Ｅ体保持時間：２．５〜３．５分
・フェニル酢酸保持時間：８．５〜９．５分
・フェニル酢酸含有量計算式
〔フェニル酢酸面積値／（(Z+E)体面積値＋フェニル酢酸面積値）〕×100(%)
【００４５】
〔実施例１〕
（１）第１工程
下記式（５）で表される化合物（Ｅ体の含有率３．５％）を１０．０ｇ四口フラスコにはかり取り、６％炭酸水素ナトリウム水溶液２４０ｇを加えてナトリウム塩の水溶液となした。この水溶液に、ペニシリン−Ｇアシラーゼ酵素（ＰＧＡ−４５０、Ｄａｌａｓ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ製）を７．０ｇ添加した。液温２５〜３０℃の５％炭酸ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨを７．７〜８．５に制御しながら式（５）で表される化合物のナトリウム塩の７位脱保護反応を２時間行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する下記式（６）で表される化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．６％含まれていた。
【００４６】
【化５】
【００４７】
【化６】
【００４８】
（２）第２工程
第１工程に引き続き、酵素を濾別し、液温を２０℃以下に保ちながら濃塩酸でｐＨ０．９に調整した。これによって式（６）で表される化合物の塩酸塩の水溶液を得た。次いで、この水溶液に活性炭（ユニチカ株式会社製のユニチカ活性炭繊維 アドールＡ−２０（商品名））を６．２ｇ添加し、１時間静置した。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１５８０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が３１０ｍｌ／ｇであった。その後、活性炭を濾別し、水溶液に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９２．０％
・Ｅ体含有量：０．２８％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：３.９％
1Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ／ＤＣｌ） ｐｐｍ ｆｒｏｍ ＴＳＰ
２．５２（ｓ、３Ｈ、ＣＨ3）、３．５６〜３．６０（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ（Ｈ）、１８．３Ｈｚ）、３．７５〜３．７８（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ（Ｈ）、１８．６Ｈｚ）、５．２５〜５．２６（ｄ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ、５．２Ｈｚ）、５．４４〜５．４５（ｄ、１Ｈ、Ｎ−ＣＨ、５．２Ｈｚ）、６．７８（ｓ、２Ｈ、ＣＨ＝ＣＨ）、９．７８（ｓ、１Ｈ、Ｓ−ＣＨ＝Ｎ）
【００４９】
〔実施例２〕
実施例１の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が４．６％のものを用い、実施例１と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を４．６％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。その後、酵素
酵素を濾別し、第２工程を行った。第２工程においては、液温を２０℃以下に保ちながら濃塩酸でｐＨ０．９に調整した。これによって式（６）で表される化合物の塩酸塩の水溶液を得た。次いで、この水溶液に活性炭（味の素ファインテクノ製のＣＬ−ＫＰ（商品名））を５．６ｇ添加し、１時間攪拌した。この活性炭のヨウ素吸着性能は１６２０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能は２８０ｍｌ／ｇであった。その後、活性炭を濾別し、水溶液に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。これら以外は実施例１と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９１．９％
・Ｅ体含有量：０．２５％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：３．９％
【００５０】
〔実施例３〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例２と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例２の第２工程において濃塩酸の代わりに１５％硫酸を用いた。これら以外は実施例２と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。これら以外は実施例２と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９３．３％
・Ｅ体含有量：０．１５％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：４．１％
【００５１】
〔実施例４〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例２と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。この水溶液のｐＨは７．７〜８．５の間であった。次いで、この水溶液に実施例２で用いた活性炭と同様のものを４．６ｇ添加し、２０℃に保ちながら１時間撹拌した。その後、活性炭を濾別し、水溶液に３Ｎの塩酸を加えてｐＨ ４．３に調整し、１時間熟成した。この熟成によって式（１）で表される化合物の結晶が析出した。析出した結晶を濾集し、水及びメタノールで結晶を洗浄、乾燥した。これら以外は実施例２と同様にした。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。本実施例においては、活性炭を作用させるときの水溶液のｐＨがアルカリ域であることに起因して、フェニル酢酸の含有量が実施例２よりも高くなった。
・Ｚ体収率：９２．５％
・Ｅ体含有量：０．２０％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：１７．０％
【００５２】
〔実施例５〕
実施例２の第１工程において、式（５）で表される化合物においてＥ体の含有率が３．５％のものを用い、実施例１と同様にして第１工程を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．８％含まれていた。次いで、実施例２の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例２と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。
・Ｚ体収率：９３．７％
・Ｅ体含有量：０．１２％
・フェニル酢酸含有量（活性炭濾別後）：４．０％
【００５３】
〔比較例１〕
実施例１の第１工程と同様の操作を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が６．９ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例１の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭として、味の素ファインテクノ製のＣＬ−Ｈ（商品名）を用いた。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が９８０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が１８０ｍｌ／ｇであった。この活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例１と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。また、フェニル酢酸含有量は６．２％であった。
・Ｚ体収率：９４．２％
・Ｅ体含有量：３．０％
【００５４】
〔比較例２〕
実施例１の第１工程と同様の操作を行った。反応終了後、溶液中にＥ体を３．５％含有する式（６）の化合物のナトリウム塩が７．０ｇ含まれていた。また、フェニル酢酸が１６．７％含まれていた。次いで、実施例１の第２工程と同様の操作を行った。ただし、活性炭として、味の素ファインテクノ製のＢＡ−ＷＤ（商品名）を用いた。この活性炭は、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が９７０ｍｇ／ｇであり、メチレンブルー吸着性能が１８０ｍｌ／ｇであった。この活性炭の使用量は４．６ｇとした。これら以外は実施例１と同様にして式（１）で表される化合物の結晶を得た。得られた結晶の分析結果は以下のとおりであった。また、フェニル酢酸含有量は５.８％であった。
・Ｚ体収率：９３．０％
・Ｅ体含有量：２．８％
【００５５】
以上の結果から明らかなように、本発明に従い特定のヨウ素吸着性能及びメチレンブルー吸着性能を有する活性炭を用いることで、Ｅ体を選択的に除去することができる。また、フェニル酢酸も除去することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて処理することを特徴とする、下記式（２）で表される７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法。
【化１】
【化２】
【請求項２】
前記式（１）で表される化合物を、鉱酸で処理して鉱酸塩となし、該鉱酸塩を含む低ｐＨ領域の前記水溶液を前記活性炭と接触させる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記鉱酸が塩酸である請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
下記式（３）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで生成した、該脱保護反応の副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体を含んだ前記式（１）で表される化合物を原料として用いる請求項１ないし３のいずれかに記載の製造方法。
【化３】
【請求項５】
前記活性炭で処理した後の処理液のｐＨを３．８〜４．８に調整して、式（２）で表される化合物の結晶を沈殿させる請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１】
下記式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の水溶液を、ＪＩＳ Ｋ−１４７４に従い測定されたヨウ素吸着性能が１２００ｍｇ／ｇ以上であり、メチレンブルー吸着性能が２５０ｍｌ／ｇ以上である活性炭と接触させて処理することを特徴とする、下記式（２）で表される７−アミノ−３−［（Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式（１）で表される７−アミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル］−３−セフェム−４−カルボン酸又はそのアルカリ金属塩の製造方法。
【化１】
【化２】
【請求項２】
前記式（１）で表される化合物を、鉱酸で処理して鉱酸塩となし、該鉱酸塩を含む低ｐＨ領域の前記水溶液を前記活性炭と接触させる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記鉱酸が塩酸である請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
下記式（３）で表される７−置換アシルアミノ−３−［（Ｅ／Ｚ）−２−（４−メチルチアゾール−５−イル）ビニル]−３−セフェム−４−カルボン酸の塩を酵素反応に付して７位アミド結合の脱保護反応を行うことで生成した、該脱保護反応の副生成物であるフェニル酢酸又はその誘導体を含んだ前記式（１）で表される化合物を原料として用いる請求項１ないし３のいずれかに記載の製造方法。
【化３】
【請求項５】
前記活性炭で処理した後の処理液のｐＨを３．８〜４．８に調整して、式（２）で表される化合物の結晶を沈殿させる請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法。
【公開番号】特開２０１０−２４１４８（Ｐ２０１０−２４１４８Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８４３２８（Ｐ２００８−１８４３２８）
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]