Verfahren zur Herstellung von Tetracyclin-Derivaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Verbindungen der Tetracyclinreihe, insbesondere neuer substituierter Aminotetracycline, in welchen die Aminogruppe in der 7- und/oder 9-Stellung des Tetracyclinkerns steht. Die erfindungsgemÏss erhÏltlichen neusn Tetracyclinderivate der Formel
EMI1.1
worin R Wasserstoff oder Methyl und R1 und R2 Was, sefstoN, Mono- (nierderalkyl)-amino oder Di-(niederalkyl)- amino bedeuten, wobei die niederen. Alkylgruppen l bis 6 Kohlenstoffatome enthalten und Ri und R2 nicht beide Wasserstoff sein können.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein entsprechendes Tetracyclin, das in dler 7-und/oder 9-Ste1lung eine Aminogruppe oder eine Gruppe, die durch Reduktion in eine Aminogruppe bergef hrt werden kann, enthÏlt, einem.
reduktiven Alkyüerungsprozess unter Verwendung eines Aldehyds mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eines Ketons mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einer unter den Reduk tionsbedingungen einen solchen Aldehyd oder ein solches Keton liefernden Verbindtmg unterwirft, wobei, wenn 2 Mol des Aldehyds oder Ketons oder der unter den Reduktionsbsdingungendan Aldehyd oder das Keton liefernden Verbindung verwendet werden, das zweite Mol während oder nach der Kondensabion und Reduktion des ersten Mols eingeführt wird.
Bei dieser Umsetzung kann beispielsweise ein 7- und/ oder 9-AminotetracycIin oder ein 7-und/oder 9-Nitrotetracyclin mit 1 Mol Formaldehyd, Acetaldehyd oder Aoeton oder einer unter den Reduktionsbadingumgen Formaldehyd, Acetaldehyd oder Aceton liefernden Verbindung und mit Wasserstoff und einem Katalysator um gesstzt werden. Der bevorzugte Katalysator besteht aus Palladium oder Platin auf einem, inerten Trägerstoff.
Eine b & vorzugteCarbonylverbindungstelltFormaldehyd dar, welcher Methylgruppierungen an dem 7- und/oder 9-Aminotetracyclin bildet. Die Menge an verwendeter Carbonylverbindung sollte mindestens gleich der molaren Menge sein, die notwendig ist, um das 7-und/oder 9-Aminotetracyclin zu alkylieren. Wean als Tetracyclin- reaktionskomponente ein 7- und/oder 9-Aminotetracyclin verwendet wird, ist es häufig bequem, Ameisen- sÏure als reduzierendes. Mittel zu verwenden.
Unter dem Ausdruck ¸Niederalkyl¯ sind sÏmtliche niederen Alkylgruppen mit bis zu etwa 6 Kohlenstff- atomen zu verstehen.
Geeignete Substituenten, die zum Amin reduzierbar sind, sind z. B. Nitro-, Nitroso-, Diazoniumhalogenid-, Benzolazo-, substituierte Benzolazoreste und Ïhnliche.
Wenn Ri und/oder R in der Formel I disubstituierte Aminogruppen darstellen, k¯nnen diese Produkte auf zwei Wegen entsprechend dem neuen Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden. Im ersten Fall enthält das Ausgangsprodukt Aminogruppen oder zu Aminogruppen reduzierbare Substituenten, und die reduktive Dialkylie- rung erfol, gt an einer unsubstituiertien Aminogruppe, wo durch eine disubstituierts Aminogruppe erhalten wird.
Im zweiten Fall enthält das AusgangsproduktMono (niederalkyl)-aminogruppen oder zur Mono-(niederalkyl)-aminogruppe reduzierbare Substituenten, und die reduktive Monoalkylierung erfolgt an einer monoalkyl- substituiert'onAminogruppe,wodurcheme'disubstituierte Aminogruppe erhalten wird. Als geeignete Mono-(nie deralkyl)-amino'gruppen seien z. B. aufgefiihrt : Methyl amino-, ¯thylamino-, n-Propylamino-, Isopropylamino-, n-Butylamino, Isobutylaminogruppen und dergleichen.
Als gesigneter zur Mono- (niederalkyl)-ammogruppe re- duzierbarer Substituent sei z. B. die Formylaminogruppe erwÏhnt. Spezifische Ausgangsmiaterialien, die beim neuen Verfahren nach der Erfindung eingesetzt werden können, sind z. B.
7-Nitro-6-idesoxy-6-desmethyltetracyclin, 7-Amino-6-desoxy-6 desmethyltetracyclin, 9-Nitro-6-desoxy-6-desmethyl-tetracyclin, 9-Amino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7, 9-Dinitro-6-desoxy-6-desmethylbetracyclin, 7, 9-Diamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin 7-Nitro-6-desoxytetracyclin, 7-Amino-6-desoxytetracyclin, 9-Nitro-6-desoxytetracyclin, 7-Formylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Amino-7-nitro-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Amino-7-nitro-6-desoxytetracyclin, 7-Formylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Formylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7-Nitro-9-aoetylamino-6-desoxytetracyclin, 6^Desoxy-6-desmethyltetracyclin-7diazoniunchlorid, 6-Desoxy-6-desmethyltetracyclin-9-diazoniumchlorid,
6-Desoxytetracyclin-9-diazoniumchlorid, 9-Nitro-5-hydroxy-6-desoxytetracyclin, 9-Amino-5-hydroxy-6-desoxytetracyclin, 1 l. a-Brom-7-nitro-6-demmethyl-6-desoxytetracyclin, 11 α-Brom-7-amino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin und ähnliche.
Die Tetracyclinausgangsmaterialien f r das neue Verfahren nach der Erfindung können entsprechend den in der belgischen Patentschrift Nr. 577 854, der österrei- chischen Patentschrift Nr. 212 308 und in den Ver¯f fentlichungen von Beereboom et al., J. A. C. S. 82, 1003 (1960) und Boothe et al., J. A. C. S. 82, 1253 (1960) bsschrisbsnsn Verfahren hergestellt werden. Die Tetra cyclinausgangsmaterialien können bei dem lerfindungs- g Verfahren sowohl in Form ihrer freien Basen als auch in Form ihrer Salze mit verschiedenen organischen und anorganischen SÏuren eingesetzt werden, je nachdem, ob eine Löslichkeit in polaren oder nicht-polar ren Lösungsmittelsystemen gewünscht wird.
Das erfindungsgemässe ne. us reduktive Alkylierungs- verfahren kann sowohl durch chemische als auch durch katalytische Reduktion unter an sich bekannten Ver fahrensbedingungen durchgeführt werden. Die katalytische Reduktion, welche zur reduktiven Alkylierung devr vorstehend aufgeführten Tetracyclinausgangsverbindungen besonders geeignet ist, kann in einem Lösungsmittel f r das Tetracyclinausgangsmaterial in Gegenwart einer Carbonylverbindung und eines Metallkatalysators und Wasserstoffgas bei Drücken zwischen Atmosphärenn druck bis Uberatmosphärendruck durchgeführt werden.
Gewöhnlich wird die roduktivs Alkylierung bequemer- wsise bei Wasserstoffdrücken zwischen etwa 1 und etwa 4 Atmosphären durchgeführt. Die Temperatur scheint bei der katalytischen Hydrierung nicht kritisch zu sein.
Temperaturen zwischen 0¯C und 50¯ C und blicherweise Zimmertemperatur werden bevorzugt, da dabei im allgemeinen die besten Ergebnisse erzielt werden. Der Metallkatalysator kann aus einem basischen Metall be stehen, wie z. B. Nickel-oder Kupferchromit, oder er kann aus einem Edelmetall bestehen, wie z. B. feinverteiltem Platin, Palladium oder Rhodium. Die Edelmetall- katalysatoren werden vorteilhafterweise auf einem Trä- ger, wie z. B. feinverteiltem Aluminiumoxyd, aktiver Kohle, Diatomeenerde und dergleichen, angewandt, in welche Form sie allge, mein erhältlich sind.
Die Hydrie rung kann fortgaführt werden, bis die gew nschte Menge Wasserstoffgas absorbiert ist, worauf die Hydrierung ab gabrochen wird. Die zur katalytischen Reduktion ger wählten Lösungsmittel sollten gegenüber der Reaktion inert sein, d. h. sie sollten mit den Ausgangsmaterialien, dem Produkt oder Wasserstoff unter den Reaktions- bedingungen nicht reagieren.
Eine Vielzahl von Losungs- mitteln kann zu diesem Zweck eingesetzt werden, und durch einen kleinen Laborversuch lässt sich die Wahl einesgeeignetenLösungsmittelsfürjedespezifische Tetracyclinausgangsverbindungermitteln.Imallgemei- nen kann die katalytische reduktive Alkylierung m Lö- sungsmitteln, wie Wasser, niederen Alkanolen, z. B.
Methanol, ¯thanol, niederen Alkoxy-niederen Alkanolen, z. B. 2-Mothoxyäthanol, 2-Äthoxyäthanol, Tetra hydrofuran, Dioan,DimethyJformamidunddergleichen durchgef hrt werden.
Eine Vielzahl chemischer Reduziermittel kann bei den erfindungsgemÏssen neuen reduktiven Alkylierungsverfahren angewandt werden. Dazu geh¯rt Reduktion mit aktiven Metallen in Mineralsäuren, z. B. Zink, Zinn oder Eisen in Salzsäure, Reduktion mit Metallpaaren, z. B. dem Kupfer-Zink-Paar, dem Zinn Quecksilber Paar, Aluminiumamalgam odor Magnesiumamalgam, und Reduktion mit Ameisensäure. Von diesen wird die Reduktion mit Zink und Salzsäure und die Reduktion mit Ameisensäure bevorzugt.
Wenn wässrige Systeme bei den vorstehenderwähntenchemischenReduktions- alkylierungen angewandt werden, ist es bisweilen w nschenswert, ein mit Wasser mischbaresorganischesLö- sungsmitteleinzusetzen,insbesondere,wenn.dieTetra- cyclinausgangsverbindung eine begrenzte Löslichkeit in dem. Reaktionsgemisch aufweist. Das mit Wasser mischbare Lösungsmittel ändert den Verlauf der Reduktion nicht, sondam ergibt lediglich eine wirksamere Reduktion, z. B. einekürzereReaktionszeit,indem'eininnig & - rer Kontakt der Reagentien hervorgerufen wird. Eine grcsse Anzahl derartiger Lösungsmittel ist f r diesen Zweck erhÏltlich, und es seien unter anderem aufgef hrt : Dimethylformamid,Dimethoxyäthan,Methanol,Äthan- ol, Dioxan, Tetrahydrofuran und dergleichen.
Die Produkte lassen sich aus den Reaktionsgemi- schen der reduktiven Alkylierung nach Standardverfahren gewinnen. Beispielsweise können die Produkte aus den Reaktionsgemischen der katalytischen Hydrierung nach Filtration des Katalysators durch Ausfällung mit t einem Lösungsmittel, wie z. B. Ather oder Hexan, oder durch Einengen, üblicherweise unter vermindertem Druck, oderdurchKombination dieser Verfahren erhalten werden.DieAufarbeitungderReaktionsgemischeder chemischenreduktivenAlkylierung,umdiegewünsch- ten Produkte zu gewinnen,kannebenfalls nach an sich bekannten Verfahren, z. B. Ausfallung, Einengen, Lö- sungsmittelreaktionoderKombinationendieserVerfah- ren erfolgen.
Nach der Isolierung können die Produkte nach irgendeinem der allgemein bekannten Verfahren zur Reinigung von Totracyclinverbindungen gereinigt werden. Dazu gehören Umkristallisation aus verschiedenen Lösungsmitteln und gemischten Lösungsmittelsystemlen, Chromatographieverfahren und Geganstromverteilung, wie sie sämtlich f r diesen Zweck üblicherweise ange wandtwerden.
Typische Verbindungen, die nach dem erfindungs- gemässenreduktivenAlkylierungsverfahrenhergestellt werden können, sind z. B.
7-Methylammo-6-desoxy-6desmethyltetracyclin, 7-Äthylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7-lscpropylamino-6-deisoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Methylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Athylamin-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Isopropylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7, 9-Di-(Ïthylamino)-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7-Dimethylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 9-Dimethylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin, 7-Methylamino6-desoxytetracycIin, 9-¯thylamino-6-desoxytetracyclin, 7, 9-Di-(methylammo)-6-deso!xytetracyc]in, 7-Diäthylamino-6-dres.
oxybetracyclin, 9-DiÏthylamino-6-desoxytetracyclin, 7, 9-Di-(methyläthylamino)-6dosoxytetracycIin, 7-Methylamino-9-äthylamino-6-desoxytsstmcyclinund 9-Methylamino-5-hydroxy-6-desoxytetracyclin.
Die nach dem erHndungsgemässennetten reduktiven AlkylierungsverfahrenerhälüicbenTetracyclinesindbio- logisch aktiv und besitzen die Breitspeiktrum-Antibakte- rieoaktivität der bisher bekannten Tetracycline. Insber- sondere besitzt das 7-Methylamino-6-desoxy-6-desmeth- yltBtracyclineineaussergewöhnlicbeAktivitätsowohl bei oraler als auch bei parentecraler Verabreichung gegen- über Staphylococcus aureus, Stamm Smith, und Sta phylococcus aureus, Stamm Rose, bei Infektionen von Mäusen.
Staphylococcus aureus, Stamm. Smith, wurde durch J. M. Smith und R. J. Dubois in < :Jomi.Expt.Mod., 103, 87 (1956) am Rockefetler-Institutuntersuchtund beschrieben.Staphylococousaurefus,Stamm Smith, ist Koagulasepositiv,Tetlurit-negativund ist gegenüber Tetna.cyclm,PenicHIin,Streptom.yoin,Eryfhromycin, Carbomycin, Neomycin, Chloramphsenicol und Novo- biocin in vitro sensitiv. Versuche wurden unternommen, um diesen Stamm zu phagotyptsieren, jedoch wurde fest- gestellt, dass er nicht typisierbar ist.
Staphylococcus aureus, Stamm Rose, ATCC-Nr.
14 154, wurde klinisch aus einem Abszess eines Patienten isoliert, welcheraufBehandlungmitden Tetracycli- non nichet ansprach. Dieser Organismus erwies sich resi- stentgegenüberdenklinischverwendetenTetracyclmen in vitro und in vivo. Staphylococcus aureus, Stamm Rose, ist Koagulase-undTe.Uurit-positiv und rosistent gegen- über Tetracyclin, Penicillin, Streptomycin und Erythromycin.
Er ist gegen ber Carbomycin, Neomycin, Chlor amphenicol und Novobiocin in vitro sensitiv. Staphylo- cocous aurous, Stamm Rose, wurde phagotypisiert mit den folgenden Ergebnissen :
Phagus-Sehema Staphylococcus aureus, Stamm Rose 80/81
Es wurde festgestellt, dass 7-Methylamino-6-des methyl-desoxytetracyclinintravenös'gegenüberStaphylo- coccus aureus, Stamm Smith bei Infektionen von Mäusen etwa vierfach so wirksam ist wie Tetracyclin. Wenn 7-Methylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin in einer einzigen oralen RöhrendosisgegenüberStaphylococcus aureus, Stamm Smith, verabreicht wird, ist es 17mal wirksamer als Tetracyclin.
Zusätzlich liegen die Blut plasmaspi'egelvon7-Methylamino-6-desmethyl-6-des- oxybetracyclin nacheinereinzelnenoralenRöhrendosis bei MÏusen etwa 5mal h¯her als diejenigen, die mit Des mathyl-chlortetracyclimerzieltwerden.
Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass 7-Methylammo-6-desmethyl-6-desoxytetracyclingegen'- über den TetrÅacyclinen einzigartig aktiver ist, insofern, als es eine unerwartet hohe Aktivität gegen den Tetracyclinresistenten Stamm Staphylococcus aureus, Stamm Rose, besitzt. Es stellt das einzige Tetracyclin, das bis jetzt bekannt ist, dar,welcheeineoraleAktivitätgegenüberdie- ser Tetracyclin-resisten Infektion bei Mäusen aufweist.
So blieben bei so niedrigen oralen Dosen, wie 16 mg/kg, von 20 mit Staphylococcus aureus, Stamm Rose, infizierten Mäusen,welchemit7-Methylamino-6-desmethyl-6- < des- oxy-tetracyclin behandelt worden waren, 16 Stück 7 Tage nach der Infektion am Leben, während von 20 der infizierten nicht-behandeltenKontrollmäuse 19 Stück in nerhalbeinesTagesstarben.UnterdenselbenTestbedin- gungenistTetracyclmunwirksambei der maximal er- träglichen Dosis von 2048 mg/kg.
Die folgendenBeispielediienenzurweitepenErläu- terung der Erfindung.
Beispiel 1
Eine Lösung von 792, 9 mg (1, 5 Millimol) 7-AminoF 6-desoxy-6-'desmethyltetracyclins.ulfat in 90 cm3 Methyl- oellosolve, 1, 5 cm3 einer 40"/o4gen wässrigen Formal- dehydiösumg und 3 mg von 10 % igem. Palladium-Kohle- Katalysator wurde bei. Zimmertemperatur und Atmo'- sphärendruckhydriert.EineAufnahmezwischenl und ll/2 Aquivalenten Wasserstoff wurde in 1 bis 3 Stunden n erzielt. Der Katalysator wurde abifiltriert und die orangen- farbige Lösung in 1, 5 1 trockenen Äther gegossen.
Der Niedisrschlag wurde abfiltriert,'gut mit trockenem Äther gewaschen und getrocknet und wog 391 mg. Bei der turbidimetrischenUntersuchungergaben sich 852 y/cm3.
83 mg des Materials wurden auf neutraler Diatomeen- erde unter Verwendung Zeines Verteilungssystems aus Heptan, Essigsäureäthytester, Methanol, Wasser im VerhÏltnis 45 : 55 : 15 : 6 chromatographiert. Die Verbindung wurdealsfreieBaselaufengelassen,derpH-Wert der Probe betrug 5, 0. Das Produktwurdeindemzweiten Retentionsvolumen eluiert. Es wog 15 mg und bestand aus leinem Gemisch von 7-Methylamino-und 7-Dimeth- ylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin.
Analyse : (C22H25O7N3) Berechnet : N 9, 45 N-CHUS (3) 10, 15 Gefunden : N 9, 71 10, 04 DieturbidimstrisobeUntersuchung ergab 2190 y/cmn, Rf = 0, 65 (Nitromethan : Benzol : Pyridin : pH 3, 4-Puffer-20:10 : 3 : 3).
Beispiel 2
Eine L¯sung von 527 mg 7-Amino-6-desoxy-6-d¯s- methyltetracyclinlsulfat, 0, 25 cm3 97 % iger- AmeisensÏure und 0, 2 cm37''/dgerFormaldehydiosung wurde am Rückfluss 2 Stunden langerhitzt.DieabgekühlteMi- schung wurde in 100 cm3 Wasser aufgenommen. Durch Papierchromatographie ergab sich das Vorliegen von 7-Methylamino-und7-Dimethylamino-6-desoxy-6-des- methyltetracyclin sowie deren 4-Epimeren.
Beispiel 3
Eine Lösrung von 278, 7 mg 7-Nitro-6-desoxy-6-desmethyltetracyclinsulfat in 15 cm3 93 % igem Methylcello solve (7 /o Wasser), 0, 75 cm"40"/dger wässriger Fonn- aldehydiosmig und 50 mg eines 10"/ igen Palladium- Kohle Katalyslators wurde bei Zimmertemperatur und Atmcsphärandruck hydriert. Die Aufnahme war in 2 Stunden bsendst (4 A. quivalente). Nach Entfernung des KatalysatorsdurchFiltrierungwurde die Lösung in 300 cm3 trockenen Äther gegossen.
Der Niederschlag wurd'e durch Filtrieren gesammelt,gutmittrockenem ther gewaschen und getrocknet und wog 200 mg. Das Produkt war ein Gemisch von 7-Methylamino-und 7-Di- muthylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin. Die tur bidimetrische Untersuchung ergab 1600 γ/cm3.
Beispiel 4
Eine Lösung von 233, 5 mg 9-Amino-6-desoxy-6- desmethyltetracyclinhydrochlorid in 8 cm3 0, 1 n-Salz- sÏure in Methanol, 15 cm3 Mothylcellosolve, 0, 5 cm3 einer 40%igen wÏssrigen Formaldehydl¯sung und 100 mg eines 10 /oigen Palladium-Kohle-Katalysators wurde bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck hydriert. Die Aufnahme von 1'/2 Äquivalenten Wasser- stoff war in weniger als 1 Stunde beendet. Der Kataly- satorwurdeabfiltriertunddieLösungin250crntrok- kenen Ather gegossen. Der Niederschlag wurde gut mit trockenem Äther gewaschen und getrocknet und wog 171 mg.
Das Produkt war ein Gemisch von 9-Methyl- amino-und 9-Dimethylamino--6-desoxy-6-desmethyl- tetracyclin.
Beispiel 5
Eine Lösung von 114, 8 mg 9-Nitro-6cdesoxy-6-des- methyltetracyclin in 20 cm3 Methanol miteinem Gehalt von 2, 5 cm3 0, ln-Salzsäure in Methanol, 0, 4 cm einer 40"/oigenwässrigenFormaldehydiösungund 50 mg eines 10%igen Palladium-Kohle-Katalysators wurde bei Zimmertemperatur und AtmosphÏrendruck hydriert. Die Aufnahme war in 1 Stunde beendet (85 /a der Theorie).
Nach Abfiltrieren des Katalysators wurde die Lösung zur Trockne eingedampft und wog 115 mg. Das Produkt war ein Gemisch von 9-Methylamino-und9-Dunethyl- amino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin.
Beispiel 6
Eine Lösung von 396 mg 7-Amino-6-desoxy-6-des- methyltetracyclmsulfat in 50 cm3 Methyloellosolve wurde bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck unter An- wendung von 2 om3 Acetaldehydund150mg10''/oiger Palladium-Kohle hydriert. Die Aufnahme hörte nach 3 Stund ;-. n auf, und der Katalysator wurde durch Filtre rung abgetrennt und die L¯sung in 750 om3 trockenen Äthergegossen. Der Niederschlag wurde abfiltmert, gut mit trockenem Äther gewaschenundgeitrocknet ; er wog 64 mg.
Das Produkt war ein Gemisch von 7-¯thylaminound 7-TriÏthylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin.
Beispiel 7
In 30 cm3 Methylcellosolve wurden 560 mg 7-Nitro6-desoxy-6-desmethyltetracyclinsulfat, 2, 1 cm3 In SchwefelsÏure, 1, 0 om3 Aoetaldehyd und 100 mg eines 10 % igen Palladium-Kohle-Katalysators suspendiert. Das Gemisch wurde mit Wasserstoff während 1, 5 Stunden geschüttelt und der Katalysator dann durch Filtrierung abgetrennt. Das Filtrat wurde in etwa 400cmÄtherge- gossen, wobei sich ein schwach gefärbter Feststoff abschied. Das Produkt wog nach Filtrieren und Trocknung 582 mg und war ein Gemisch aus 7-¯thylamino- und 7-DiÏthylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin.
Beispiel 8 7-Isopropylamino-6-desaxy-6-desmethyltetracyclin
Eine Lösung aus 200 mg 7-Nitro-6-desoxy 6-des- methyltatracyclinsulfat und 0, 15 cm3 Aoeton in einem Gemisch aus 5, 5 cm3 Wasser und 5, 5 cm3 Äthanol wurde in einem Paar-SchüttelgenätmitWasserstoff und Platinoxyd als Katalysator reduziert. Das System absorbierte im Verlauf von 2 Stunden 42 cm 3 Wasserstoff. Der Ka talysator wurde abfiltriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der R ckstand wurde in 3 cm3 Methanol gel¯st und mit 150 cm3 ¯ther verd nnt.
Das abgetrennte feste Produkt wog 155 mg. Die Papierchromatographie im System Nitromethan/Benzol/ Pyridin/Phosphat-Citrat-Puffer pH 3, 4 (40 : 20 : 6 : 6) bei 0¯ C ergab Flecken mit dem Rf-Wert 3, 67.
Beispiel 9 7-Methylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
Eine Losung von n 2, 23 g 7-Nitro-6-desoxy-6-des- methyltetracyclinmonosulfat, 6 om3 40%igem wässrigem Formaldehyd, 110 cm3 ¸Methylcellosolve¯ als Reagenz, 8, 4 cm3 In-SchwefelsÏure und 0, 4 g 10%igem Pal ladium-auf-Kohle-Katalysator wurde bei Atmospharen- druck und Raumtemperatur reduziert. Die Wasserstoiff- aufnahme (425 cm3 ; Theorie 405 cm3) war in 45 Minu ten beendet.
Dar Katalysator wurde durch Filtration auf ¸ Celite entfernt und das Filtrat langsam in 3 Liter trok kenenÄthargegossen. Der Niederscblagwurde abfil- triert, gut mit trockenem Äther gewaschen und in einem Vaku'umexsikkatoT getrocknet ; Gewicht 2, 41 g.
Das Material wurde durch Auflösen in absolutem m Methanol, Einstellen des pH auf eine scheinbare Anzeige von 0, 5 mit einer Lösung von Natriummethylat in abso- lutem Methanol, Abfiltrieren desNatriumsulfatsund Einengen zur Trockne in die Neutralform übergeführt.
Die Fl ssig-fl ssig-Verteilungschromatographie auf neutralem (mit SÏure gewaschenem) ¸Celite¯ unter Verwendung des Systems Heptan/Äthylacetat/Methanol/ Wasser (50 : 50 : 15 : 6) ergab das Produkt im zweiten RetentionsvolumenalsgelborangefarbeneamorpheFest- substanz : [ α]D25=212¯ Ao, 252 m, u (log s 4, 16), 263 m, u (log e 4, 22) ; Ao, l n-NaOH 3 80 m/t (log 8 4, 16), 243 mu (logs 4, 24). mas
Die Papierchromatographie lieferte einen Fleck, der das Produkt darstellte, beim Rf-Wert 0, 25.
Quantitative FluoTeszenzmessungendarPapierstreifen zeigten, dass weniger als 5"/ocpimereVerbindungvorhandenwaren.
Analyse : Berechnet f r C22H25N3O7 : C 59, 58 ; H 5, 68 ; N 9, 47 ; N-CH, (als CH3) 10, 15.
Gefunden : C 59, 67 ; H 6, 32 ; N 9, 71 ; N-CHUS 10, 04, 10, 33, 9, 22.
Molekulargewicht : Berechnet : 443 Gefunden(Thermistor) : 487, 496
Beispiel 10
7- ¯thylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin.
Eine Lösung von 278 mg (0, 5 Millimol) 7-Nitro-6- dasmethyl-6-desoxytetracyclinsulfatin 14 cm3 Methylcellosolve¯ als Reagenz, 1, 05 cm3 In-Schwefelsäureund 0, 5 cm"Acetaldehydwurdewieobenbeschriebenmit 50 mg Palladium-auf-Kohle reduziert. Das resultierende Disulfat wurde getrocknet ; Gewicht 290 mg. Der Rf Wert des Materials betrug 0, 72 und derjenige des 4-Epimeren davon 0, 31.
Analyse : Berechnet f r C23H27N3O7 2H2SO4:
N 6, 43 S 9, 81 Gefunden : N 5, 98 S 9, 32
Die Neutralform wu-rde wie oben beschrieben herge- stellt und der Flüssig-flüssig-Verteilungschromatographie auf neutralem (mit Säure gewaschenem) Celibep unter VerwendungdesSystemsHeptan/Äthylaoetat/MethanoI/ Tasser (70 : 30 : 15 : 6) unterwofrfen, wobei das Produkt im zweiten Retentionsvolumen erscKen.
AmaXn-Cl 266 m, u (log a 4, 26), 353 mÁ (log ? 4, 17) ?0,1n-NaOH 243 mÁ (log ? 4,25), 380 mÁ (log ? 4,18) max
Beispiel 11 9-Methylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
Eine L¯sung von 233 mg (0, 5 Millimol) 9-Amino-6- desmethyl-6-desoxytetracyclinmonohydrochlorid in
14 cm3 Methylcellosolves-,0,75cm"40"/oigemwäsari- gem Formaldehyd, 0, 5 cm3 2n-SchwefelsÏure und 50 mg
10"/oigosPaUadmm-auf-Kohlewurdewieobenbeschri & - ben reduziert. Das so hergestellte gemischte Salz (1 g) wurde in 75 cm3 trockenem Methanol gelöst und auf einen scheinbaren pH-Wert von 6, 0 eingestellt.
Es bil- deten sich Kristalle, die nach mehreren Minuten durch Filtration gesammelt, mit 10 cm3 Methanol gewaschen und getrocknet wurden ; Gewicht 309 mg ; -sci248m(loge4,16).264m(logs4, 22) ?0,1n-NaOH 244 mÁ (log ? 4,24), 377 mÁ (log ? 4,16).
Max Analyse : BerechnetfürCHNgO : C 59, 6 ; H 5, 7 ; N 9, 5 ; N-CHEZ (als CH3) 10, 2 Gefunden : C59,2; H6,0; N9,5; N-CH3 10,0: ? ?
Beispiel 12
7-Monomethylamino-6-desoxy-6-desmethyltetracyclin
Eine L¯sung von 200 mg (0,467 mMol) der reinen freien Base 7-Amino-6-desoxy-6-desmethyltetracycIin,
14 om3 ¯thylenglycolmonomethylÏther, 1, 0 cm 2n Schwefelsäure und 0, 75 cm3 370/piger wässriger Form- aldehyd wurden mit 50 mg 109/oigem Palladium-auf Kohle Katalysator gemischt. Das Gemisch wurde bei Atmosphärendruck und Zammertemperatur hydriert, bis 0, 467 mMol WasserstoN aufgenommen worden waren.
Die Reduktionwurdedannabgebrochen,dar Katalysator abfiltriert und das Filtrat in 200 cm3 wasserfreien Ather gegossen. Die ausgefällte bellgelbe Festsubstanz wurde abfiltriert Ánd getrocknet. Ausbouto : 263 mg in Form des Schwefelsäuresalzes.
Die Reinigung diesesMaterialswurdedurchSäulen- verbeilungschromatographie unter Verwendung des zwei- phasigpnSystemsHeptan-Athylacetat-Methanol-Wasser (60 : 40 : 15 : 6) ausgeführt.DasgewünschteProdukt trat bei einem Retenüonisvolumen von 5, 4 aus der SÏule aus.
Beispiel 13 9-Monomethylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
Zu einer Lösung von 1, 28 g (2, 7 mMol) 9-Amino-6desmethyl-6-desoxytetracyclin-hydrochlorid in 75 cm3 Methylcellosolve plus 3, 0 cm3 4n-SchwefelsÏure wurden 0, 21 cm (2, 7 mMol) 37%iger wässriger Formaldehyd und 0, 30 g 10 /aigem PalladiumaufKohlegege ben. Die Lösung wurde bei Raumtemperatur und Atmo sphärendruck hydriert ; die Wasserstoffaufnahme betrug 71 cm3 in 40 Minute. Der Katalysator wurde durch eine Celiteschicht hindurch abfiltriert, und das Filtrat wurde unterschnellemRührenlangsamin 500 cm3 Äthyläther gegossen.
Der Niederschlag wurde abfiltriert, gr ndlich mit ¯ther gewaschen, im Vakuum getrocknet und dann in 500 cm3 Methanol gel¯st. ¸Amberlite IR-45 in der OH-Form wurde unter Ruhrev, zu der Lösung gegeben, um den pH-Wert auf 6, 3 zu erh¯hen. Das Amberlitep wurde abfiltriert, und das Filtrat wurde zur Trockne eingedampft, wobei 0, 9 der neutralen Verbin- dung erhalten wurden.
Das obige Rohprodukt wurde durch Anwendung der Säulenvert & ilungschromatographieaufneutralem(mit Säuregewaschenem)CeliteRs-unterVerwendungvon Heptan-tÄthylacetat-MethylcellosolweWasseir(60 : 40 :
15 : 4) gereinigt. In den Rotentionsvolumen 2, 2 bis 3, 5 wurde e reines 9-Monomethylamino-6-desmethyl-6-des oxytetracyclin erhalten. Ausbeute 480 mg.
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9-Isopropylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
Ein Gemisch von 400 mg 9-Amino-6-desmethyl-6- desoxytetracyclin-hydrochlorid, 0, 5 cm3 Aoeton und 0,43 cm3 2n-SchwefelsÏure in 36 cm3 eines 50%igen Gemisches von ¯thanol und Wasser wurde bei Normalbedingungen (Druck und Temperatur) während 1, 5 Stunden mit Wasserstoff und 75 mg Platinoxyd behandelt.
Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat in ¯ther gegossen. Ausbeute 280 mg.
Beispiel 15 9-Methylatlzylamino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
Zu einer Lösung von 111 mg (0, 25 mMol) 9-Mono methylamino6-desmjethyl-6-desoxytetracyclinin 7 cm3 Methylcellosolve plus 0, 5 cm"4n-Schwafelsäurewurden 0, 25 cm Acetaldehyd und 25 mg 10%iges Palladium aufKohlegegeben.DieLosungwurdebeiZimmertem- peraturundAtmosphäreodruckwährend 1, 5 Stunden hydriert ; Wasserstoffaufnahme 5, 3 cm 3. Der Katalysator wurde abfiltriert, und das Filtrat wurde unter schnellem Rühren langsam in 200 cm3 Athyläther gegossen. Der Niedsrsohlag wurde sorgfältig mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Um die freie Base herzustellen, wurde dieses Material in 60 cm Methanol gelöst, und < sAmberliteIR-45wurdezugesetzt,bis der pH-Wert der Lösung 6, 3 betrug. Das Harz wurde abfiltriert und das Filtrat zur Trockneeingedampft ; Ausbeute 70 mg.
Eine Portion des obigen Rohproduktes von 55 mg wurde durch Säulenverbeilungschromatographie auf CeliteunterVerwendung des Systems Heptan-¯thyl acetat-Methylcellosolve-Wasser (55 : 45 : 15 : 4) gerei- nigt ; das ProdukterschienindenRetontionsvolumen 1, 9 bis 2, 3 und wog 21 mg.
Beispiel 16
Herstellung von 7-MethylÏthylamino-6-desmethyl
6-desoxytetracyclin
Die freie Base 7-Monomethylamino-6-desmethyl-6 dasoxytetracyolin (100 mg, 0, 225 mMol) wird in Äthylenglycolmonomethyläther (6 cm3) gelöst, der 2n SchwefelsÏure (0, 45 cm3) und Aoetaldehyd (0, 225 cm3) enthält. Der PaIladium-auf-KoMe-Katalysator (22, 5 mg, 10%ig) wird zugesetzt, und das Gemisch wird unter Atmosphärendruck bei Zimmertemperaturwährend 2 Stundenreduziert.DerKatalysator wird dann abfiltriertunddas. Filtrat in wasserfreien Äther (100 cm3) ggagossen. DerNiedarschlagwirdfiltriertundgetrocknet.
Ausbeute : 124 mg. Die turbidimetrische Analyse ergab 1750 γ/mg (mitTetracydin(TC) als Standard).
Beispiel 17
Herstellung von 7-Methylisopropylamino-6-desmethyl-
6-desoxytetracyclin
Die freie Base 7-Monoisopropylamino-6-desmethyl 6-desoxytetracyclin (100 mg) wird in Äthylenglycol- monomethyläther (7, 0 cm3) gelost, der 2n-SchwefelsÏure (0, 5 cl=) und 37 /oigan Formaldehyd (0, 75 cm3) enthÏlt.
Der Palladium-auf-Kohle-Katalysator (10%ig, 25 mg) wird zugesetzt, und das Gemisch wird unter Atmosphä- rendruck und bei Zimmertemperatur wahrend 1 Stunde reduziert.DerKatalysatorwirddannabfiltrieirt,dasFil- trat auf etwa die Hälfte seinesVolumenseingeengtund in wasserfreien Ather (200 cm3) gegossen. Der Nieder- schlag wird abEltriert und getrocknet. Ausbeute : 146 mg.
Die Festsubstanz wird durch Verteilungechromatogra- phie gereinigt.