Verfahren zur Herstellung von Fusndinsäure- und Dfhydr fusidinsäurederivaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung einiger bisher unbekannter Fusidinsäure- und Dihydrofusidinsäurederivate mit einer Ketogruppe in 3- und/oder 11-Stellung oder deren Salzen, dadurch gekennzeichnet,
dass man eine oder beide sekundäre Hydroxylgruppen von Fusidinsäure und 24, 25-Dihy- drofusidinsäure durch Behandlung mit einem Oxyda- tionsmittel in je eine Ketogruppe verwandelt.
Fusidinsäure ist eine bekannte Verbindung; sie ist ein Cyclopentenopolyhydrophenanthren-Derivat, in welchem das a-Kohlenstoffatom von 5-Methyl-4,5-hep- tensäure über eine Doppelbindung an die 17-Stellung gebunden ist; Dihydrofusidinsäure leitet sich von Fusi- dinsäure in der Weise ab, dass die isolierte Doppelbin dung der letzteren selektiv hydriert ist.
In Fusidinsäure und Dihydrofusidinsäure ist das Cyclopentenopolyhy- drophenanthren-ltingsystem weiter durch 4 Methyl- gruppen, eine Acetoxygruppe und zwei Hydroxygrup- pen substituiert, wobei sich eine Hydroxygruppe in 3-Stellung befindet, während. man bis vor kurzem an, nahm,
dass die andere an das Kohlenstoffatom in 12-Stellung gebunden sei. Neuere Untersuchungen zu Strukturaufklärung haben jedoch ergeben, dass sich diese Hydroxygruppe in 11-Stellung befindet. Demnach können für diese beiden Säuren die folgenden Struktur- formeln als gesichert gelten:
EMI0001.0058
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellten Verbindungen enthalten anstelle einer oder beider Hydroxylgruppen eine Ketogruppe in 3- und/ oder 11-Stellung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Salzen dieser neuen Säuren mit Basen. Als wasserlösliche Salze von beson derem Interesse sind die Alkalisalze und Salze mit pharmazeutisch zulässigen Aminen, z.
B. Triäthylamin, Diäthylaminoäthanol, I'iperidin, Morpholin, Cyclohe- _ xylamin und Monoäthanolamin, zu erwähnen; als in Wasser schwerlösliche Salze sind die Kalzium-, Magne sium-, Dibenzyläthylendiamin-, Benzyl-13-phenyläthyl- amin- und Procain-Salze zu erwähnen.
Gewisse erfindungsgemässe hergestellte Verbindun gen besitzen bedeutende antibakterielle Wirkung gegen über verschiedenartigen pathogenen 1Vlicroorganismen und sind deshalb zur Behandlung gewisser infektiöser Erkrankungen nützlich, insbesondere zur Behandlung von Erkrankungen, die durch Staphylococci, Neisseria gonorrhoea, Neisseria meningitidis,
Corynebacteriae und Clostridiae und insbesondere durch deren penicil- linresistente Stämme verursacht werden.
Fusidinsäure, ein Ausgangsstoff für das erfindungs- gemässe Verfahren ist, wie erwähnt, eine bekannte Verbindung (sie wurde früher als Antibiotikum ZN-6 bezeichnet).
Sie kann durch Wachsenlassen gewisser Mikroorganismen, z. B. des Pilzes Fusidium coccineum Fuck (K. Tubaki) oder von Pilzen, die zum Stamm (tribus) Cephalosporieae gehören, in einem geeigneten Kulturmedium, unter aeroben Bedingungen, bis zur Erzeugung einer entsprechenden Menge Antibiotikum und hierauf folgende Isolierung in an sich bekannter Weise gewonnen werden.
Verschiedene wohlbekannte Kulturmedien erwiesen sich als geeignet für die Gewinnung von Fusidinsäure, jedoch werden Kulturmedien, die als Proteinquelle @rIaisquellwasser (vorn steep liquor) oder Sojabohen- mehl und als Kohlenhydratquelle Glucose oder Saccha- rose enthalten, bevorzugt. Als weitere Bestandteile eines geeigneten Kulturmediums sind z. B.
Hefeextrakt, Glycerin, Maltose, Fructose, Fettsäuren oder deren Ester, Caseinhydrolysat, gewisse Aminosäuren und >.: asseriösliche Vitamine zu erwähnen. Wenn eine zu friedenstellende Ausbeute erzielt wurde, kann die anti- biotische Verbindung, z. B. durch Abfiltrieren des Myceiiums und Extraktion der Gärbrühe mit einem g cr- eeigneten Lösungsmittel, z.
B. Methylisobutylketon, nach Einstellen eines geeigneten pH-Wertes in der Brüh, isoliert werden.
Infolge der sauren Eigenschaften von Fusidinsäure kann hierauf die organische Phase mit einer alkali schen Lösung extrahiert werden, wodurch man konzen triertere wässrige Lösungen erhält.
Aus diesen wässri- gen Lösungen kann, gegebenenfalls nach Entfernen eines Teiles des Wassers durch Verdampfen, das gut kristallisierende Benzolsolvat der Fusidinsäure direkt hergestellt werden, indem man eine ausreichende Menge Benzol zusetzt und ansäuert, um das Benzolsol- vat der Fusidinsäure auszufällen.
Dihydrofusidinsäure, ein weiterer Ausgangsstoff für das erfindungsgemässe Verfahren, wird durch Behand lung von Fusidinsäure mit Reduktionsmitteln, die zur Hydrierung einer C=C-Bindung geeignet sind, erhalten, wie es in der deutschen Patentschrift Nr.<B>1228</B> 254 offenbart ist.
Besonders geeignet hierfür ist eine katalytische Hydrierung mit Edelmetallkatalysatoren, z. B. Platin oxyd, Palladium auf Aktivkohle oder auf Strontium- karbonat, Ruthenium oder Raney-Nickel.
Werden Fusidinsäure oder Dihydrofusidinsäure mit einem geeigneten Oxydationsmittel wie beispielsweise Chromsäure behandelt, so werden sie ja nach den an gewandten Reaktionsbedingungen entweder in der 3- oder der 11-Steliung, oder in beiden, oxydiert. Die Menge Oxydationsmittel, die Zusammensetzung des Reaktionsmediums und die Temperatur während der Reaktion sind für die Art der erhaltenen Reaktionspro dukte entscheidend.
Chromtrioxyd in Essigsäure ist als Oxydationsmit tel besonders geeignet und die Oxydation kann mit die sem bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
Ferner wurde gefunden, dass, ebenso wie bei den Fusidinsäurederivaten, eine Ketogruppe in 3-Stellung der ketogruppenhaltigen Derivate von Dihydrofusidin- säure mit Wasserstoff in Gegenwart geeigneter Edelme- tallkatalysatoren selektiv hydriert werden kann, ohne dass die Ketogruppe in 11-Stellung angegriffen wird.
Wird die Reduktion in einer Wasserstoffatmosphäre bei normalen oder leicht erhöhten Drucken und Tem peraturen und unter Zusatz eines Katalysators wie z. B. Platinoxyd, Ruthcnium oder Raney-Nickel ausge führt, dann erhält man die entsprechende 3 a-I-lydroxy- verbindung. Wird andererseits Kalium- oder Natrium borrhydrid als Reduktionsmittel verwendet, dann kann die 3-Ketogruppe in die 3 /3-Hydroxygruppe umgewan delt werden.
Soll eine 3, 11-Didehydroverbindung in die ent sprechende 3-Dehydroverbindung übergeführt werden, dann kann man die Keto%-uppe in 3-Stellung vorüber gehend schützen. z. B. als Ketal- oder Cycloketal- gruppe, worauf man die 11-Ketogruppe in bekannter Weise reduziert, vorzugsweise mit Kalium- oder Na- triumborhydrid.
Ohne Schatz entsteht gleichzeitig eine 3 f-Hydro- xygruppe, die gegebenenfalls auf verschiedenen Wegen in die entsprechende 3 a-Hydroxygruppe übergeführt werden kann, z. B. durch geeignete Veresterung und hierauf folgende Hydrolyse oder durch selektive Oxy dation zu einer 3-Ketogruppe und hierauf folgende Reaktion mit einem geeigneten Katalysator, wie oben angegeben.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren her gestellten Säuren können aus dem Reaktionsgemisch nach allgemein für die Gewinnung reiner Produkte angewendeten Verfahren, z. B. durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln oder Gemischen solcher, durch Umkristallisieren ete. isoliert werden. Aus den Säuren können nach bekannten Verfahren die Salze gewonnen werden, z. B. durch Neutralisieren einer Lösung der Säure mit der gewünschten Base.
Die so erhaltenen Verbindungen besitzen dieselbe niedrige Toxizität wie Fusidinsäure und Dihydrofusi- dinsäure. Sie können parenteral verabreicht werden, werden vorzugsweise aber oral verabreicht, da sie aus dem Gastrointestinal-Trakt sehr gut absorbiert werden. Die Substanzen können in Form von Tabletten, Kap seln oder Suspensionen verabreicht werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand fol gender Beispiele näher erläutert: <I>Beispiel 1</I> 11-Dehydrofusidinsäure Eine Lösung von 12 g Fusidinsäure und 30 g kri stallisiertem Natriumazetat in 150 ml Essigsäure wurde mit einer Lösung von 1,5 g Chromsäure in 50 ml Essigsäure mit solcher Geschwindigkeit zur Reaktion gebracht, dass das Reaktionsgemisch immer grün blieb.
Die Reaktion dauerte vier Stunden; nach einer weite ren halben Stunde wurde Wasser hinzugefügt und das Gemisch mit Benzol extrahiert. Aus der gewaschenen und getrockneten Benzollösung wurde nicht in Reak tion getretene Fusidinsäure abfiltriert und das Filtrat, zur Trockene verdampft.
Das rohe Ketongemisch wurde in üblicher Weise zur Entfernung von 3-Keto- verbindungen mit Girard-Reagens P zur Reaktion ge bracht, das nicht in Reaktion getretene Material mit Äther extrahiert,
zur Trockene gedampft und aus Ben zol an einer mit Florisil gepackten Säule chromatogra phiert. Die 11-Dehydrofusidinsäure wurde durch 3 0/0 Methanol enthaltendes Benzol eluiert und aus Äthyl acetat-Cyclohexan in Form farbloser Kristalle erhalten. Die Analysenergebnisse stimmten mit der Formel C"H4o s überein. F. 192 bis 193 C.
Durch Reduktion mit Natriumborhydrid in Metha nol wurde Fusidinsäure in quantitativer Ausbeute er halten.
Durch saure Hydrolyse der oben erwähnten Girard-Komplexe wurde ein Gemisch von 3-Dehydro- fusidinsäure und 3,11-Didehydrofusidinsäure erhalten. <I>Beispiel 2</I> 11-Dehydro-24,25-dihydrofusidinsäure Eine Lösung von 11-Dehydrofusidinsäure in Ätha nol wurde bei Atmosphärendruck mit einem Palladi- um-Aktivkohle-Katalysator hydriert.
Sie absorbierte ein Mol Wasserstoff je Mol Ausgangsmaterial, worauf die Hydrierung stehenblieb. Der Katalysator wurde abfiltriert, die Lösung auf ein kleines Volumen einge dampft und Wasser hinzugefügt.
Durch Umkristallisieren aus wässrigem Methanol wurde die gesuchte Verbindung in Form farbloser Kri stalle, F 182 bis 184 C, erhalten. Die Analyse stimmte auf die Formel C31H4o o.
<I>Beispiel 3</I> 3,11-Didehydro-24,25-dihydrofusidinsäure Einer Lösung von 10,4 g 24,25-Dihydrofusidin- säure in 50 ml Eisessig wurden im Verlaufe von 15 Min 26,6 ml einer 10 o/oigen Lösung von Chromtrioxyd in Essigsäure zugegeben.
Nach weiteren 30 Min wurde Wasser zugesetzt, um das Reaktionsprodukt auszufällen.
Das Reaktionsprodukt wurde gesammelt und aus Methanol-Wasser umkristallisiert, wobei 5,7 g der ge suchten Verbindung, F. 204 bis 205 C, erhalten wur den. Durch eine weitere Umkristallisation aus Acetoni- tril stieg der Schmelzpunkt auf 206 bis 207 C. [a]D/20 = + 123 .
EMI0003.0055
<I>Analyse</I>
<tb> gefunden, <SEP> C <SEP> 72,24 <SEP> % <SEP> H <SEP> 8,95 <SEP> 0/0
<tb> berechnet <SEP> C"H4o 6 <SEP> C72,34 <SEP> % <SEP> H <SEP> 9,01 <SEP> 0/0 <I>Beispiel 4</I> 3-Dehydro-24,25-dihydrofusidinsäure a) Ein Gemisch von 10 g 3,11-Didehydro-24,25-di- hydrofusidinsäure, 500 mg p-Toluolsulfonsäure und 100 ml Butanonäthylenketal wurde 20 Min unter Rückfluss gekocht.
Nach dem Abkühlen wurden 500 ml Äther und 1 ml Pyridin hinzugefügt und die entstandene Lösung mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum zur Trockene verdampft.
Der entstan dene amorphe Rückstand wurde in 25 ml Methanol gelöst und mit 33 ohigem wässrigem Natriumhydroxyd sorgfältig neutralisiert. Nach Konzentrieren im Vakuum wurden. 100 ml Aceton hinzugefügt, um das kristalline Natriumsalz des 3-Monoketals auszufällen, das gesammelt, mit Aceton gewaschen und getrocknet wurde.
b) Einer Lösung von 9,5 g des Natriumsalzes des 3-Monolcetals in 50 ml Methanol wurde eine Lösung von 1 g Natriumborhydrid in 20 ml Wasser zugegeben.
Nach 40 Min langem Stehen wurde die Lösung mit Chlorwasserstoffsäure angesäuert und 10 Min auf einem Dampfbad erhitzt.
Nach Kühlen und Zusatz von Wasser kristallisierte das 3-Monoketon. Es wurde gesammelt und getrock net. F. 170 bis 174 C.
Durch LJmkristallisieren aus Methanol-Wasser stieg der Schmelzpunkt auf 174,5 bis 175,0 C. [a]D/20 = + 27 (1 % in Chloroform).
EMI0003.0096
<I>Analyse</I>
<tb> gefunden <SEP> C <SEP> 72,13 <SEP> % <SEP> H <SEP> 9,38 <SEP> 0/0
<tb> berechnet <SEP> C"H" o <SEP> C <SEP> 72,06 <SEP> % <SEP> H <SEP> 9,36 <SEP> % <I>Beispiel 5</I> 11-Dehydro-24,25-dihydrofusidinsäure Einer Lösung von 3,09 g 3,11-Didehydro-24,
25-di- hydrofusidinsäure in 30 ml Essigsäure wurden 50 mg Platinoxydkatalysator und 6 Tropfen konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur unter einer Atmosphäre Wasser stoff bis zur Absorption von 170 ml Wasserstoff ge schüttelt. Der Katalysator wurde entfernt und das Fil trat im Vakuum zur Trockene eingedampft.
Der amor phe Rückstand war praktisch reine 11-Dehydro- 24,25-dihydrofusidinsäure, die nach dem IJmkristalli- sieren aus wässrigem Methanol einen Schmelzpunkt von 182 bis 184 C hatte und mit der in Beispiel 3 beschriebenen 11-Dehydro-24,25-dihydrofusidinsäure identisch war.