AT381710B

AT381710B - Verfahren zur herstellung eines neuen macrolid-antibiotikums

Info

Publication number: AT381710B
Application number: AT418082A
Authority: AT
Original assignee: Sankyo Co
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1986-11-25
Also published as: ATA418082A

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Macrolid-Antibiotikums der allgemeinen Formel 
 EMI1.1 
 
Dieses neue Antibiotikum stellt ein Derivat des Mycoplanecins dar. Mycoplanecin entspricht der allgemeinen Formel 
 EMI1.2 
 in welcher   R'die N- (a-Ketobutyryl)-N-methyl-valylgruppe der   Formel 
 EMI1.3 
 bedeutet. 



   Mycoplanecin besitzt gegen verschiedene Mikroorganismen und insbesondere gegen Mikroorganismen der Gattung Mycobacterium wertvolle antibiotische Eigenschaften. Mycoplanecin besitzt auch eine ziemlich niedrige Toxizität, weshalb erwartet wird, dass es in der Chemotherapie von beträchtlichem Wert sein wird. Es wurde nun festgestellt, dass das Mycoplanecin bei Verabreichung an Tiere auf üblichen Verabreichungswegen biologisch nur in geringer Menge zur Verfügung steht und deshalb der therapeutische Wert des Mycoplanecins bis zu einem gewissen Ausmass eingeschränkt sein könnte. Es wurde deshalb als zweckmässig erachtet, nach Derivaten des Mycoplanecins zu suchen, welche bei der Verabreichung an Tiere vom Organismus besser resorbiert werden 

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 und hiebei alle oder einen wesentlichen Teil der Eigenschaften des Mycoplanecins besitzen. 



   Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass durch Ersetzen der   N-     (a-Ketobutyryl)-N-   - methyl-valylgruppe des Mycoplanecins durch Wasserstoff eine Verbindung erhalten wird, welche biologisch besser verwertet wird und als Zwischenprodukt zur Herstellung weiterer Derivate des Mycoplanecins von Wert ist. 



   Die neue Verbindung der Formel (I) wird erfindungsgemäss dadurch hergestellt, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel 
 EMI2.1 
 in welcher R die   N- (a-Ketobutyryl)-N-methyl-valylgruppe   oder die   N- (a-Hydroxybutyryl)-N-methyl-   - valylgruppe bedeutet, hydrolysiert wird. 



   Die Verbindung der Formel   (I)   besitzt folgende physikalische und chemische Eigenschaften. 



   1. Farbe und Zustand
Weisses, amorphes Pulver. 



   2. Schmelzpunkt
140 bis   150 C.   



   3. Spezifische optische Drehung 
 EMI2.2 
 4. Elementaranalyse
61, 54% C, 8, 93% H, 12, 51% N. 



  5. Summenformel
C51 H87   Niolo   6. Molekulargewicht
985. 



  7. Ultraviolettabsorptionsspektrum 
 EMI2.3 
 
9. Löslichkeit
Löslich in Methanol, Aceton, Äthylacetat und Chloroform. 



   Unlöslich in Wasser, Benzol und Hexan. 



   10. Dünnschichtchromatogramm
Als Adsorbens wurden 0,25 mm starke Silicagelplatten Nr. 5715 der Fa. Merck & Co.,
Inc., verwendet. Beim Entwickeln des Chromatogramms mit einem im Volumsverhältnis von 90 : 10 : 1 aus Chloroform, Methanol und Ammoniumhydroxyd bestehenden Gemisch ergab sich ein Rf-Wert von   0, 2.   



   Jene Verbindungen der allgemeinen Formel (II), in welcher R für die   N- (a-Hydroxybutyryl)-   - N-methyl-valylgruppe steht, sind ebenfalls neu. Sie entsprechen somit der allgemeinen Formel 

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 EMI3.1 
 in welcher   R" für   die N-   (a-Hydroxybutyryl)-N-methyl-valylgruppe   steht. 



   Die Verbindung der allgemeinen Formel   (11")   besitzt folgende physikalische und chemische Eigenschaften. 



   1. Farbe und Zustand
Farblose Nadeln. 



   2. Schmelzpunkt
175 bis   182 C.   



   3. Spezifische optische Drehung 
 EMI3.2 
 4. Elementaranalyse
60, 74% C,   8, 84   % H,   11, 46%   N. 



  5. Summenformel   C61 H 104 N10 013.    



  6. Molekulargewicht
1184. 



  7. Ultraviolettabsorptionsspektrum
In Methanol : lediglich terminale Absorption. 



  8. Infrarotabsorptionsspektrum (KBr) 
 EMI3.3 
 
9. Löslichkeit
Löslich in Methanol, Aceton, Äthylacetat, Chloroform und Benzol
Unlöslich in Wasser und Hexan. 



   10. Dünnschichtchromatogramm
Bei der Dünnschichtchromatographie auf 0, 25 mm starken Silicagelplatten Nr. 5715 der
Fa. Merck & Co., Inc., ergibt sich beim Entwickeln des Chromatogramms mit Äthyl- acetat ein Rf-Wert von 0, 10 und beim Entwickeln des Chromatogramms mit einem im
Volumsverhältnis von 10 : 1 aus Äthylacetat und Methanol bestehenden Gemisch ein
Rf-Wert von   0, 27.   



   Die Verbindung der allgemeinen Formel (II") kann durch Reduktion von Mycoplanecin hergestellt werden. Als Reduktionsmittel kann hiebei jedes Reduktionsmittel verwendet werden, welches in der Lage ist, die Carbonylgruppe in der von der   N-     (a-Ketobutyryl)-N-methyl-valylgruppe   gebildeten Seitenkette zu einer Hydroxygruppe unter Bedingungen zu reduzieren, bei welchen die übrigen Teile des Mycoplanecinmoleküls durch das Reduktionsmittel nicht angegriffen werden. 



  Geeignete Reduktionsmittel sind beispielsweise Natriumhydrid, Lithiumaluminiumhydrid oder    NaBH3   CN. 



  Anderseits kann Mycoplanecin auch mittels Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators wie Platinoxyd in einem organischen oder wässerig-organischen Lösungsmittel reduziert werden. Die Reduktion kann aber auch durch Behandeln des Mycoplanecins mit von Mikroorganismen oder Tieren erzeugten reduzierenden Enzymen erfolgen. 

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   Die Verbindung der Formel (I) wird durch Hydrolysieren des Mycoplanecins selbst oder der Verbindung der Formel (II") hergestellt. Die Hydrolyse kann unter Verwendung organischer oder anorganischer Säuren in einem organischen Lösungsmittel oder in einem wässerig-organischen Lösungsmittel bewirkt werden. Besondere gute Ergebnisse werden beim Hydrolysieren der erwähnten Verbindungen mit Salzsäure, vorzugsweise 3n-bis 5n-Salzsäure, bei Raumtemperatur, bei einer Hydrolysedauer von vorzugsweise 3 bis 5 h erhalten, jedoch kann die Hydrolyse nach irgendeiner üblichen Methode durchgeführt werden, welche das Abspalten einer Acylgruppe von einem Stickstoffatom ermöglicht. 



   Die in der oben angegebenen Weise hergestellte Verbindung der Formel   (I)   kann aus dem Reaktionsgemisch in üblicher Weise, insbesondere durch Chromatographieren oder Umkristallisieren, isoliert werden. Das Chromatographieren kann unter Verwendung verschiedenster Träger, welche getrennt oder in Kombination miteinander verwendet werden können, durchgeführt werden, wobei erforderlichenfalls mehrmals aufeinanderfolgend chromatographiert werden kann. 



   Die Verbindungen der Formeln (I) und (II") sind gegen eine Anzahl   infektiöser   Mikroorganismen stark wirksam und zeigen diese Wirkung vor allem gegen Mikroorganismen der Gattung Mycobacterium und insbesondere Mycobacterium tuberculosis, Stamm H37Rv, weshalb jede dieser beiden Verbindungen bei der Behandlung der Tuberkulose wertvoll sein dürfte. 



   Die minimale Inhibitionskonzentraton (MIC) dieser Verbindungen (I) und (II") gegen verschiedene Mikroorganismen der Gattung Mycobacterium ist in der folgenden Tabelle angegeben und wurde durch   7tägiges   Züchten von Mycobacterium smegmatis bzw. 42tägiges Züchten der andern geprüf- 
 EMI4.1 
 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> MIC <SEP> in <SEP> I1g/ml
<tb> Prüforganismus <SEP> Verbindung <SEP> (I) <SEP> Verbindung <SEP> (II") <SEP> 
<tb> Mycobacterium <SEP> smegmatis
<tb> ATCC <SEP> 607 <SEP> 3, <SEP> 13- <SEP> 6, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 
<tb> Mycobacterium <SEP> tuberculosis
<tb> H37Rv <SEP> 6, <SEP> 25-12, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 625
<tb> Mycobacterium <SEP> intracellulare
<tb> IFM2073 <SEP> 12, <SEP> 5-25 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 
Die Erfindung wird im folgenden durch Ausführungsbeispiele näher erläutert,

   wobei zunächst die Herstellung des als Ausgangsstoff benötigten Mycoplanecins und der Verbindung der allgemeinen Formel (II") erläutert wird. 



   Herstellung von Mycoplanecin
In einen 500 ml-Sakaguchi-Kolben wurden 100 ml eines Impfkulturmediums eingebracht, welches vor dem Sterilisieren einen PH-Wert von 7,0 besass und folgende Zusammensetzung aufwies. 
 EMI4.3 
 
<tb> 
<tb> in <SEP> g/100 <SEP> ml
<tb> Glucose <SEP> 1
<tb> Glycerin <SEP> 1
<tb> Hafermehl <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Saccharose <SEP> 1
<tb> Soj <SEP> abohnenmehl <SEP> 2
<tb> Aminosäuren <SEP> aus <SEP> Casein <SEP> 0,5
<tb> Presshefe <SEP> 1
<tb> Calciumcarbonat <SEP> 0,1
<tb> 
 

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Dieses Impfkulturmedium wurde mit einer Kultur von Actinoplanes, Stamm 41042 (hinterlegt unter der Nr.

   FERM-4504 bei The Technical Research Institute of Microbial Industry, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, Japan ; dieser Stamm ist in der AT-PS Nr. 364082 näher beschrieben) beimpft, worauf der Mikroorganismus bei   28 C   während 96 h in Schüttelkultur kultiviert wurde.

   Die erhaltene Kulturbrühe wurde in Anteile zu je 5 ml geteilt, worauf jeder Teil dazu verwendet wurde, 100 ml eines in einem Sakaguchi-Kolben befindlichen Produktionsmediums zu beimpfen, welches vor dem Sterilisieren einen PH-Wert von 7, 0 besass und folgende Zusammensetzung aufwies. 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> in <SEP> g/100 <SEP> ml
<tb> Glycerin <SEP> 0, <SEP> 5
<tb> Saccharose <SEP> 2
<tb> Sojabohnenmehl <SEP> l <SEP> 
<tb> Presshefe <SEP> 1
<tb> Maisquellwasser <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> CoCl. <SEP> 6 <SEP> H <SEP> O <SEP> 0,001
<tb> 
 
Die beimpften Nährmedien wurden sodann 96 h bei 28 C geschüttelt, worauf die erhaltenen Kulturbrühen miteinander vereinigt wurden. 



   4   l   der miteinander vereinigten Kulturbrühen (PH 7, 2) wurden mit einer Kieselgur-Filterhilfe in einer Menge von 6 g/100 ml versetzt, worauf das Ganze filtriert wurde. Das auf diese Weise vom Mycel getrennte Filtrat wurde mit 2   l   Äthylacetat extrahiert, um das im Filtrat enthaltene Mycoplanecin zu gewinnen. Der das Mycel enthaltende Filterkuchen wurde sodann mit 2   l   eines 20 Vol.-% Wasser enthaltenden Gemisches aus Aceton und Wasser extrahiert, worauf vom Extrakt das Aceton unter vermindertem Druck abdestilliert und der hiebei erhaltene Rückstand mit 2   l   Äthylacetat extrahiert wurde.

   Der beim Extrahieren des Filtrates erhaltene Extrakt und der beim Extrahieren des Mycels erhaltene Extrakt wurden miteinander vereinigt, womit 4   l   an Äthylacetat enthaltendem Extrakt erhalten wurden. 



   Der Äthylacetat enthaltende Extrakt wurde zweimal mit je 1   l   gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen. Der gewaschene Extrakt wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck eingeengt, womit 1, 07 g eines öligen Rückstandes erhalten wurden. 



   Der erhaltene ölige Rückstand wurde in einer kleinen Menge an Chloroform gelöst, worauf die erhaltene Lösung auf eine Kolonne aufgegeben wurde, die 20 g zuvor mit Chloroform behandelten Silicagel enthielt. Die Kolonne wurde sodann mit Chloroform durchgewaschen, worauf Verunreinigungen zunächst mit einem im Volumsverhältnis von 1 : 1 aus Chloroform und Äthylacetat bestehenden Gemisch und dann mit Äthylacetat allein aus der Kolonne eluiert werden. Das gewünschte Mycoplanecin wurde sodann aus der Kolonne mit einem im Volumsverhältnis von 95 : 5 aus Äthylacetat und Methanol bestehenden Gemisch eluiert. Hiebei wurde insgesamt 1   l   an aktiven Fraktionen aufgefangen, welche miteinander vereinigt wurden und beim Eindampfen unter vermindertem Druck 130 mg eines weissen Pulvers als Rückstand lieferten. 



   110 mg dieses weissen Pulvers wurden in einer geringen Menge Chloroform gelöst, worauf die erhaltene Lösung in eine 220 ml fassende, mit einem hydroxypropylierten perlförmigen Dextrangel gefüllte und mit Chloroform aufgefüllte Kolonne aufgegeben und sodann die Kolonne mit Chloroform eluiert wurde. Hiebei erhaltene aktive Fraktionen wurden miteinander vereinigt und lieferten beim Eindampfen unter vermindertem Druck 90 mg Mycoplanecin in Form eines weissen Pulvers. Das erhaltene gereinigte Produkt zeigte bei der Dünnschichtchromatographie an Silicagel mit Jod, Schwefelsäure und Kaliumpermanganat einen einzigen Fleck. 



   Herstellung der Verbindung   (11")  
Eine Lösung von 20 g Mycoplanecin in 200 ml Methanol wurde unter Eiskühlung mit 1, 5 g Natriumborhydrid versetzt, worauf das erhaltene Gemisch zunächst 1 h gerührt und dann eingeengt wurde. Der hiebei erhaltene Rückstand wurde in 500 ml Äthylacetat aufgenommen, worauf 

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 das erhaltene Gemisch zweimal mit je 500 ml gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung gewaschen, das gewaschene Gemisch über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das getrocknete Gemisch unter vermindertem Druck eingeengt wurde. Der hiebei in einer Menge von 22 g erhaltene ölige Rückstand wurde in 30 ml Acetonitril gelöst, worauf die erhaltene Lösung bei Raumtemperatur stehengelassen wurde. Hiebei kristallisierte die gewünschte Verbindung (II") in Form farbloser Nadeln aus. 



   Die erhaltene Menge von 7, 2 g entsprach einer Ausbeute von 36%. 



   Beispiel 1 :
Herstellung der Verbindung (I)
5 g der Verbindung   (11")   wurden in 15 ml methanolischer   4, 5n-Salzsäure   gelöst, worauf die erhaltene Lösung bei Raumtemperatur   (25 C)   4 h gerührt und dann durch Einengen vom Chlorwasserstoff befreit wurde. Der hiebei erhaltene Rückstand wurde in 10 ml Chloroform gelöst, worauf die erhaltene Lösung auf eine Kolonne aufgegeben wurde, die 90 g zuvor mit Chloroform behandelten Silicagels enthielt. Die Kolonne wurde sodann mit 200 ml Chloroform durchgewaschen, worauf mit einem im Volumsverhältnis von 95 : 5 aus Chloroform und Methanol bestehenden Lösungsmittelgemisch eluiert wurde. Das Eluat wurde in Anteilen zu je 15 ml aufgefangen. Die gewünschte Verbindung   (I)   war in den Fraktionen 17 bis 24 enthalten.

   Diese Fraktionen wurden miteinander vereinigt und lieferten beim Eindampfen mit einer Ausbeute von 92, 6% 3, 85 g der gewünschten Verbindung   (I).   



   Beispiel 2 :
Herstellung der Verbindung   (I)  
200 mg Mycoplanecin wurden in 3 ml einer 4,5n-Lösung von Chlorwasserstoff in Methanol gelöst, worauf die erhaltene Lösung bei Raumtemperatur   (25 C)   4 h gerührt wurde. Nach abgeschlossener Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch durch Eindampfen unter vermindertem Druck vom Chlorwasserstoff befreit. Durch Reinigen des hiebei erhaltenen Rückstandes in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden 12 mg der gewünschten Verbindung (I) erhalten. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung eines neuen Macrolid-Antibiotikums der Formel EMI6.1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 in welcher R die N- (a-Ketobutyryl)-N-methyl-valylgruppe oder die N- (a-Hydroxybutyryl)-N-methyl- -valylgruppe bedeutet, hydrolysiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrolyse mittels einer Säure in einem organischen oder wässerig-organischen Lösungsmittel vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrolyse mit 3nbis 5n-Salzsäure vorgenommen wird.