AT301030B

AT301030B - Verfahren zur herstellung von neuen spiramycinderivaten

Info

Publication number: AT301030B
Application number: AT95871A
Authority: AT
Original assignee: Rhone Poulenc Sa
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-02-05
Publication date: 1972-07-15

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Spiramycinderivaten. 



   Spiramycin ist ein antibakterielles Antibioticum, das aus drei Bestandteilen, dem Spiramycin I, dem Spiramycin   II   und dem Spiramycin m, besteht. Seine Herstellung aus Kulturmedien von Streptomyces ambofaciens ist insbesondere in der franz. Patentschrift Nr. 1. 159. 160 und der USA-Patentschrift Nr. 3, 000, 785 beschrieben. Die Trennung der drei Spiramycine aus dem Gemisch ist insbesondere in der franz. Patentschrift Nr. 1. 211. 310 beschrieben. 



   Die Struktur des Spiramycins wurde in zahlreichen Publikationen erörtert. Nach den Arbeiten von R. Paul und   S. Tchelitcheff   (insbesondere Bull. Soc. Chim. (3) 650   [1965]) haben S. Omura u. Mitarb. (I. Am. Chem.   



  Soc. 91 (12) 3401   [1969])   für die verschiedenen Spiramycine die allgemeine Formel II aufgestellt (s. unten). 



   Spiramycin I : R = H
Spiramycin II : R = COCHE 
 EMI1.1 
 
Das   üblicherweise   durch Fermentation erhaltene Spiramycin ist ein Gemisch dieser drei Spiramycine, doch kann man durch Fermentation auch direkt jedes dieser Spiramycine und insbesondere das Spiramycin I erhalten (vgl. L. Ninet und J. Verrier, Prod. Pharm. 17 (4) 1   [1962]).   



   Ausser seiner antibakteriellen Wirksamkeit besitzt das Spiramycin insbesondere als Wachstumsfaktor Interesse. 



   Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Spiramycinderivates der allgemeinen Formel 
 EMI1.2 
 in welcher M ein Wasserstoffatom oder ein physiologisch verträgliches Metallatom bzw. einen stickstoffhaltigen Basenrest bedeutet, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man Spiramycin oder einen seiner Bestand-   Spiramycin   I, Spiramycin   II   oder Spiramycin   in   der allgemeinen Formel 
 EMI1.3 
 

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 in welcher R bei Spiramycin I für Wasserstoff, bei Spiramycin   II   für COCHE und bei Spiramycin III für   COC2Hs   steht, durch Einwirkung eines alkalischen Mittels, insbesondere Natronlauge oder Calciumhydroxydlösung, zur Spiramycinbase verseift und gegebenenfalls mit einer physiologisch verträglichen Säure,

     z.   B. Embonsäure, zum Säureadditionssalz umsetzt. 



   Die Produkte der allgemeinen Formel I besitzen keine antibakterielle Wirksamkeit und führen nicht zum Auftreten von gegen Spiramycine resistenten Bakterienstämmen. Dagegen bleiben sie bemerkenswerte Wachstumsfaktoren. Sie werden zusammenfassend "verseiftes Spiramycin" genannt. 



   Die Verseifung des Spiramycins oder seiner Bestandteile wird durch Einwirkung eines alkalischen Mittels, wie beispielsweise eines Hydroxyds, eines Carbonats oder einer organischen Base, bei einer Temperatur zwischen 5 und   400C   durchgeführt. Man arbeitet vorzugsweise mit Natronlauge bei etwa 20 C. 



   Das verseifte Spiramycin in Form des Natriumderivates   ("S. S. S.", M=   Na) weist die folgenden physikalischen Eigenschaften auf :
Aussehen : weisses amorphes Pulver
Infrarotspektrum (die Bestimmung wurde an mit Kaliumbromid   verpresstem   Produkt vorgenommen) :
Dieses Spektrum ist in Fig. l gezeigt, in der als Abszissen einerseits die Wellenlänge in Mikron (oberer Massstab) und anderseits die Wellenzahlen in   cm'   (unterer Massstab) und als Ordinate die optischen Dichten aufgetragen sind. 



   Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Spektren sind diejenigen des Spiramycingemisches und des Spiramycins I, die unter den gleichen Bedingungen wie dasjenige von S. S. S. aufgenommen wurden. 



   Die Prüfung dieser drei Spektren ermöglicht die folgenden Feststellungen :
1. Die starken Banden bei 3480 und 1080 bis 980 cm-l, die charakteristisch   für -OH   von Zuckern sind, finden sich in den drei Spektren. 



   2. Die mittleren Banden bei 2820 und 2780 cm-l, die charakteristisch für    Gruppen-N (CH,), sind,   finden sich in den drei Spektren. 



   3. Die sehr starke Bande bei 1725 cm-l der Spektren der Fig. 2 und 3, die   Gruppen-CO-   (Lacton, exo- cyclischer Ester und Aldehyd) zuzuschreiben ist, ist in dem Spektrum von   Fig. l   nicht vorhanden. Es bleibt nur eine mittlere Bande bei 1715   cm-1,   die man der Gruppe -CHO zuschreiben kann. 



   4. Die starke Bande bei 1580 cm-l des Spektrums von   Fig. l,   die einer    Gruppe-COO zuzuschreiben   ist, ist in den Spektren der Fig. 2 und 3 nicht vorhanden. 



   Zusammenfassend ergibt die Prüfung der Spektren, dass im Vergleich zu dem Spiramycingemisch oder dem 
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 Spiramycin I das erfindungsgemäss erhältliche Produkt keine Esterfunktion, sondern eine Funktion-COO aufweist. 



   Die bakteriostatische Aktivität von S. S. S. wurde bei einer gewissen Anzahl von Stämmen im Vergleich zu Spiramycin bestimmt. Die angewendete Technik ist die üblicherweise zur Bestimmung einer bakteriostatischen Aktivität angewendete Verdünnungsmethode. Man bestimmt die kleinste Konzentration an Substanz, die unter definierten Bedingungen jegliche sichtbare Entwicklung in einer geeigneten Nährbouillon verhindert. Diese minimalen bakteriostatischen Konzentrationen sind in y Substanz je   cm3   Versuchsmedium ausgedrückt. 



   Tabelle I 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Geprüfte <SEP> Baktefienorganismen <SEP> Minimale <SEP> bakteriostatische <SEP> Konzentration
<tb> in <SEP> r/cm3 <SEP> 
<tb> Spiramycin <SEP> S. <SEP> S. <SEP> S. <SEP> 
<tb> 



  Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 209 <SEP> P <SEP> 4 <SEP> (x) <SEP> über <SEP> 1000
<tb> Streptococcus <SEP> faecalis <SEP> ATCC <SEP> 9790 <SEP> 0,5 <SEP> über <SEP> 1000
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> Monod <SEP> 250 <SEP> über <SEP> 1000
<tb> Welchia <SEP> perfringens <SEP> 4 <SEP> über <SEP> 1000
<tb> 
 (x) Dieser Wert findet sich auch nach dreimonatiger Züchtung von S. aureus in Anwe- senheit von S. S. S. (1000 y/cm3) wieder. 



   Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass das verseifte Spiramycin in Form des Natriumderivates von bakte-   riüi. tatischer Aktivität   frei ist und nicht zu einer Resistenz gegen das   Spiramycin-Antibioticum fuhrt.   



   Wird es in reinem Zustand oder in Form eines Konzentrates zu Tierfutter zugesetzt, so ermöglicht das ver-   Se ifte Spiramycin - ine   raschere Gewichtszunahme des Tieres als mit Futter, das es nicht enthalt, zu erhalten. 

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   Die zur Erzeugung einer geeigneten Gewichtszunahme erforderliche Menge kann natürlich in ziemlich weiten Grenzen je nach der Tierart und je nach dem Wert der Futtermittel selbst variieren. Im allgemeinen genügt es, dass die den Tieren gegebenen Futterrationen 5 bis 50 g verseiftes Spiramycin je Tonne Futter enthalten. 



   Die Konzentrate können 0,005 bis 99, 9 Gew.-% verseiftes Spiramycin enthalten. 



   Die Verabreichung von verseiftem Spiramycin eignet sich für alle Tiere und insbesondere für Geflügel und Schweine. 



   Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. 



   Beispiel 1 : Man suspendiert 3 g Spiramycin (durch Biosynthese erhaltenes Gemisch mit einem Ge- 
 EMI3.1 
    5 Gew.-%20 C.   Der Hauptteil des Produktes geht in Lösung. Man entfernt eine geringe Menge an unlöslichem Material durch Filtrieren und extrahiert das Filtrat sechsmal mit je 25   cn   Äther. Die wässerige Phase wird lyophilisiert und liefert 2 g Rohprodukt. 



   Dieses Rohprodukt wird in Methanol gelöst und durch Leiten durch eine Säule von 1, 2 cm Durchmesser, die 60 g Kieselsäure enthält, gereinigt. Man eluiert mit 400 ems Methanol. 



   Man entfernt das Lösungsmittel unter vermindertem Druck (25 mm Hg) und erhält 1, g verseiftes Spiramycin in Form des Natriumderivates : 
N = 2, 91% (Theorie : 3,   030/0)   
Rf   : 0, 13 [Dünnschichtchromatographie   an Silicagel ;   Lösungsmittel : 1,   2-Dichloräthan + Methanol,
65 + 35 (Volumina)] 
Rf des Spiramycingemisches : 0, 61
Beispiel 2 : Man suspendiert 120 g Spiramycin I-Base in einem Gemisch von 136 ems n-Natronlauge und   3, 21   destilliertem Wasser. Nach 42stündigem Rühren bei Zimmertemperatur erhält man eine in sehr geringem Masse trübe Lösung. Man filtriert über Supercel und lyophilisiert das Filtrat. 



   Man bringt den erhaltenen Rückstand in einem Gemisch von   136 cm   n-Natronlauge und   3, 2 I   destilliertem Wasser wieder in Lösung und rührt 6 h bei Zimmertemperatur. Dann setzt man 2   g Entfärbungskohle   zu, rührt 10 min und filtriert über Supercel. Das Filtrat wird lyophilisiert. 



   Man nimmt den erhaltenen Rückstand in 500 cm Äthylacetat auf. Man trennt ein unlösliches Material   (Trockengewicht : 8, 2   g) durch Filtrieren ab. Das Filtrat wird in eine Säule von 8 cm Durchmesser, die 1, 5 kg Silicagel enthält, geleitet. Man chromatographiert, wobei man Fraktionen von 11 sammelt und wie folgt eluiert : 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> mit <SEP> Äthylacetat <SEP> : <SEP> Fraktionen <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 5
<tb> mit <SEP> dem <SEP> Gemisch <SEP> ÄthylacetatMethanol <SEP> (75 <SEP> : <SEP> 25 <SEP> Volumina) <SEP> : <SEP> Fraktionen <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 10
<tb> mit <SEP> dem <SEP> Gemisch <SEP> ÄthylacetatMethanol <SEP> (50 <SEP> : <SEP> 50 <SEP> Volumina) <SEP> : <SEP> Fraktionen <SEP> 11 <SEP> bis <SEP> 25
<tb> mit <SEP> Methanol <SEP> :

   <SEP> Fraktionen <SEP> 26 <SEP> bis <SEP> 30
<tb> 
 
Die vereinigten Fraktionen 11 bis 16 liefern nach Verdampfen des Lösungsmittels 50 g verseiftes Spiramycin in Form des Natriumderivates. Die Fraktionen 17 bis 25 liefern 35 g zusätzliches Produkt. 



   Rf = 0,43 [Methanol-Wasser, 75 + 25 (Volumina)
Rf der Spiramycin I-Base : 0,57
N =   3,1% (Theorie: 3, 03%);   Na = 2, 65% (Theorie : 2, 50%) 
Beispiel 3 : Man suspendiert   5g   Spiramycin I in einem Gemisch von 5,65 cm3 n-Natronlauge und 135   cm3   destilliertem Wasser. Man leitet einen Stickstoffstrom in die Lösung und rührt 18h bei Zimmertemperatur (etwa 200C). Man erhält eine blass-gelbe, sehr schwach trübe Lösung, deren pH-Wert 10, 8 beträgt. 



  Man extrahiert diese Lösung fünfmal mit Isopropyläther (mit je 50 cm3). Die wässerige Phase wird filtriert und dann lyophilisiert. 



   Man   erhält   4,0 g verseiftes Spiramycin, das die gleichen Eigenschaften wie das gemäss Beispiel 2 erhaltene Produkt aufweist. 



   Rf = 0, 43   [Methanol-Wasser, 75+25 (Volumina)]     Beispiel 4 :   Zu einer Lösung von 300 g verseiftem Spiramycin in Form des Natriumderivates in 2   l   de- 

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 stilliertem Wasser setzt man in kleinen Anteilen innerhalb von   15min   132 g kristallisierte Embonsäure zu. Man hält das Reaktionsgemisch 1 h in Bewegung. Man filtriert das unlösliche Material ab und lyophilisiert das Filtrat. Man erhält 430 g Embonat von verseiftem Spiramycin, Natriumderivat. 



   C = 62,   201o     (Theorie : 62, 350/0) ;  
H =   7, 34% (Theorie : 7, 21%) ;  
N = 2,91% (Theorie: 2,20%);
Na=1,87% (Theorie:1,81%). 
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 thanol, wobei man Fraktionen von 10 cm sammelt. Die Fraktionen 3 bis 7 werden vereinigt und unter vermindertem Druck (20 mm Hg) bei   500C   zur Trockne eingeengt. Man erhält 673 mg Calciumsalz von verseiftem Spiramycin. 



   Rf =   0, 25 [Silicagel ; l, 2-Dichloräthan-Methanol     (50 :   50 Volumina)] 
Zusammensetzung eines Futters für Schweine : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Gerste <SEP> 71 <SEP> kg <SEP> 
<tb> Mais <SEP> 10 <SEP> kg
<tb> Sojaölkuchen <SEP> (mit <SEP> 50% <SEP> Protiden) <SEP> 15 <SEP> kg
<tb> Vitaminisierte <SEP> Mineralzusammensetzung <SEP> 4 <SEP> kg <SEP> 
<tb> Embonat <SEP> von <SEP> S. <SEP> S. <SEP> S. <SEP> 2 <SEP> g <SEP> 
<tb> 
 
Das Embonat von S. S. S. kann in Form einer wässerigen Lösung oder in Form eines "Trockenvorgemisches" zugesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines neuen Spiramycinderivates der allgemeinen Formel EMI4.3 in welcher M ein Wasserstoffatom oder ein physiologisch verträgliches Metallatom bzw. einen stickstoffhaltigen Basenrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man Spiramycin oder einen seiner Bestandteile, Spiramycin I, Spiramycin II oder Spiramycin III der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 in welcher R bei Spiramycin I für Wasserstoff, bei Spiramycin II für COCHE und bei Spiramycin III für COC H, steht, durch Einwirkung eines alkalischen Mittels, insbesondere Natronlauge oder Calciumhydroxydlösung, zur Spiramycinbase verseift und gegebenenfalls mit einer physiologisch verträglichen Säure, z. B.

Embonsäure, zum Säureadditionssalz umsetzt.