CH624125A - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Glycosiden, die der Anthracyclin-reihe angehören. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein neues Verfahren zur Herstellung der wohlbekannten Antitumorantibiotika Daunomycin, Adriamycin, 4'-Epidaunomycin und 4'-Epiadriamycin (die in den eigenen GB-PS 1 003 383 und 1 161 728 sowie den BE-PS 826 848 und 826 928 beschrieben und beansprucht sind) sowie der neuen Anthracyclinonglycoside: 3',4'-Epi-6'-hydroxy-dauno-mycin, 3',4'-Epi-6'-hydroxyadriamycin, 3',4'-Epidauno-mycin, 3',4'-Epiadriamycin, 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin und 4-Demethoxy-4'-epiadriamycin nach dem oberwähnten neuen Verfahren. Die erfindungsgemäss erhältlichen neuen Verbindungen sind zur Behandlung von bestimmten Tumoren bei Tieren wertvoll.
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der Kondensation eines tetracyclischen Aglycons mit einem Hydroxy-Anthrachinon-Chromophorsystem der allgemeinen Formel
55
60
coch.
(I)
NHCOCFs worin R Methoxy oder Wasserstoff bedeutet, mit geschützten 1-Halogenderivaten eines Aminodeoxyzuckers in wasserfreiem Methylenchlorid, bei Zimmertemperatur in Anwesenheit von Silbertrifluormethansulfonat (AgSOsCFs) und Molekular-
3
624125
sieben als Dehydratisierungsmitteln. Die Löslichkeit des Silbersalzes in den organischen Lösungsmitteln ermöglicht, dass die Kondensation in einer homogenen Phase stattfindet, wobei die wohlbekannten Komplikationen der Köenigs-Knorr-Reaktion in Anwesenheit von unlöslichen Silber- oder Quecksilberverbindungen vermieden werden (Günter Wulff und Gerhard Röhle, Ang. Chem. Int. Ed. 13,157 (1974). Die Reaktion ist im allgemeinen nach kurzer Zeit beendet (im allgemeinen 1 bis 8 Stunden) und die geschützten Gly-coside können in hoher Ausbeute erhalten werden. Ausserdem ist es sehr wichtig und überraschend, dass die Reaktion . stereospezifisch ist; es werden lediglich «-Anomeren gebildet.
Das reaktive geschützte Derivat des Aminodeoxyzuckers, das mit dem Aglycon der Formel I (R = Methoxy) unter Bildung des geschützten Glycosids der allgemeinen Formel
Aus dem geschützten Glycosid II wird nach basischer Entfernung der Schutzgruppen das Endprodukt der Formel coch.
10
15
coch.
20
(v)
erhalten, nämlich das 3',4'-Epi-6'-hydroxydaunomycin, das als Hydrochlorid isoliert wird. Die nachfolgende Behandlung der Verbindung V gemäss dem in der US-PS 3 803 124 (II)25 beschriebenen Verfahren ergibt die Verbindung der Formel
30
35
worin Ri = R2
no,,,
kondensiert wird-, ist das neue Zwischenprodukt 2,3-Dideoxy-4,6-di-0-p-nitrobenzoyl-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribohexopyra-nosylchlorid der allgemeinen Formel
40
coch2oh oh
(vi).
R«
Ç1
A
ch2r2
\
\NH-COCF3y/
worin Ri = R2 = -o— CO
45
nämlich 3',4'-Epi-6'-hydroxyadriamycin, das ebenfalls als . Hydrochlorid isoliert wird.
(III) Das geschützte Derivat des Aminodeoxyzuckers, das mit dem Aglycon der Formel I (R = Methoxy) unter Bildung 50 des geschützten Glycosids der allgemeinen Formel o oh coch.
das von der 3-Amino-2,3-dideoxy-L-ribohexose (3,4-Epi-6-hydroxydaunosamin) der Formel ho
55
60
A
\
ch2oh nh„
oh
(iv)
65
stammt, welche bisher in der L-Reihe unbekannt war.
(VII)
624 125
4
worin Ri = — 0—CO
nämlich 3',4'-Epiadriamycin, das als Hydrochlorid isoliert wird. Wenn die Kondensation durch Ums.etzen des Aglycons der Formel I (R = Wasserstoff) mit einem geeigneten geschützten Derivat von 4-Epidaunosamin, nämlich 1-Chlor-
kondensiert';' wird, ist das neue Zwischenprodukt 2,3,6-Tri- 5 N,0-di-trifluoracetyl-4-epidaunosamin (dieses Zwischen-deoxy-3-N-frifluoracetyl-4-0-p-nitrobenzoyl-a-L-ribohexo- produkt ist in der BE-PS 826 848 beschrieben und bean-pyranosylchforid der allgemeinen Formel sprucht) durchgeführt wird, wird das geschützte Glycosid der Formel
0 Cl
10
(VIII)
worin Ri = -Q-CO
welches von der 3-Amino-2,3,6-trideoxy-L-ribohexose der Formel
HO
0
15
20
25
.H, OH
(IX)
stammt, die ebenfalls bisher in der L-Reihe unbekannt war. 30
Aus den geschützten Glycosiden VII wird nach Entfernung der Schutzgruppe das Endprodukt der Formel
O OH
COCH3 35
COCH.
' OH
(XII)
NH-COCF,
erhalten, aus dem nach Entfernung der Schutzgruppe zuerst mit Methanol, wobei das N-Trifluoracetylderivat erhalten wird, und anschliessend mit verdünnter NaOH das Endprodukt 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin der Formel
40
(X)
45
nämlich 3',4'-Epidaunomycin erhalten, das als Hydrochlorid isoliert wird. Die nachfolgende Behandlung der Verbindung X gemäss dem in der US-PS 3 803 124 beschriebenen Verfahren ergibt die Verbindung der Formel 0 OH
50
55
COCH2OH
60
COCH.
(XIII)
(XI),
65
als Hydrochlorid isoliert wird.
Aus der Verbindung XIII wird nach dem in der US-PS 3 803 124 beschriebenen Verfahren 4-Demethoxy-4'-epida-
©24
drianiycin der Forme!
O OH
bei 2,3-Dide0/ly-:-,ö~di-C-p-SiIir0i>^iii4C~l-3-^i-t;iii:iü0iacc£yi-a-L-ribohexopyranose der Formel coch2oh5
10
(XIV)
als Hydrochlorid erhalten.
Da das neue Kondensationsverfahren unter Verwendung des löslichen Silbersalzes AgSOäCFs als Katalysator allgemein und stereospezifisch ist, ist es selbstverständlich, dass bei Verwendung des Aglycons der Formel I (R = Methoxy) die wohlbekannten Antitumorantibiotika Daunomycin und 4'-Epidaunomycin ebenfalls hergestellt werden können, wenn der Zuckerteil ein geeignetes geschütztes Derivat von Dauno-samin oder 4-Epidaunosamin ist.
Das Zwischenprodukt 2,3-Dideoxy-4,6-di-0-p-nitroben-zoyl-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribohexo-pyranosylchlorid III, das zur Herstellung der Verbindung II verwendet wird, wurde ausgehend von Methyl-4,6-0-benzyliden-2-deoxy-«-L-erythro-hexopyranosid-3-ulose der Formel och,
■0 OMe
(XV)
45
(E. H. Wüliams et al., Canad. J. Chem. 47, 4467 (1969)) erhalten. Diese Verbindung wurde nach dem aus der Literatur für das D-Isomer bekannten Verfahren von P. J. Beynon et al., J. Chem. Soc. (C), 272 (1969), in das Methyl-2,3-dideoxy-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribohexopyranosid der Formel
HO
ch2oh vnhcocf
0 OMe
60
worin Ri
(XVII)
15 erhalten wird. Durch Umsetzen der Verbindung XVII mit p-Nitrobenzoylchlorid in trockenem Pyridin wird 1,4,6-Tri-O-p-nitrobenzoat isoliert, aus welchem nach Behandlung während einer Stunde mit trockenem Chlorwasserstoff bei 0 °C in Methylenchlorid die gewünschte neue Verbindung III er-20 halten wird.
Die Herstellung des anderen neuen Zwischenproduktes 2,3,6-Trideoxy-3-N-trifluoracetyl-4-0-p-nitrobenzoyl-a-L-ribohexopyranosylchlorid VIII erfolgt ausgehend von jder Verbindung XVI und entsprechend dem von S. Hanessian 25 et al. (Carb. Res. 24, 45 (1972)) für die Synthese von 6-De-oxyzuckern beschriebenen Verfahren. Durch Umsetzen der Verbindung XVI mit N-Bromsuccinimid und Triphenylphos-phin in wasserfreiem Dimethylformamid wird das 6-Brom-derivat hievon erhalten, aus welchem durch katalytische 30 Reduktion in Anwesenheit von PdIC (20%) und BaCOä das Methyl-2,3,6-trideoxy-3-trifluoracetamido-a-L-ribohexopyra-nosid der Formel
35
(XVIII)",
40
isoliert wird.
Die Umsetzung der Verbindung XVIII mit p-Nitrobenzoylchlorid in trockenem Pyridin ergibt das 4-O-p-Nitro-benzoylderivat hievon, aus welchem nach Behandlung mit trockenem Chlorwasserstoff die 2,3,6-Trideoxy-3-N-trifluor-acetyl-4-O-p-nitrobenzoyl-a-L-ribohexopyranose der Formel
50
h, oh
(XIX)
55
worin Ri =
-o-co—I
(XVI)
übergeführt. Die Verbindung XVI wird anschliessend mit p-- iitrobenzoylchlorid in trockenem Pyridin und dann mit *r---ckenem Chlorwasserstoff bei 0 *C reagieren Gelassen, mots erhalten wird. Durch Umsetzen der Verbindung XIX mit p-Nitrobenzoylchlorid in trockenem Pyridin wird das 1,4-Di-p-nitrobenzoylderivat hievon isoliert, aus welchem nach Behandlung mit trockenem Chlorwasserstoff in Methylenchlorid bei 0 °C die gewünschte neue Verbindung VIII erhalten wird.
Herstellung des Zwischenproduktes 2,3-Dideoxy-4,6-di-0^ p-nitrobenzoyl-3-î--:-:r?i:iuoracetyr-a-L-ribohexopyranosy!cMo-
rid EL
624125
Eine methanolische Lösung von Hydroxylamin wurde durch Behandeln von 8,35 g (0,12 Mol) Hydroxylaminhydro-chlorid mit 4,92 g (0,12 Mol) Natriumhydroxyd in 215 ml Methanol und Abfiltrieren des gebildeten Natriumchlorids hergestellt.-Dieser frisch hergestellten Lösung wurden 5,35 g Methyl-4,6:,0-)Benzyliden-2-deoxy-a-L-erythro-hexopyranosid-3-ulose (XV) (E. H. Williams et al., Canad. J. Chem. 1969, 47, 4467) zugesetzt. Nach 15 Stunden bei Raumtemperatur wurden 5,25 g (93%) Methyl-4,6,0-benzyliden-2-deoxy-a-L-erythro-hexopyranosid-3-uloseoxim abfiltriert und getrocknet, Fp. 211—213 °C; [a]D = —201,6 °C (c = 0,5 in CHCls); m/e 247 (M+ —32). Das NMR-Spektrum stimmte mit der Struktur überein.
5,0 g des so hergestellten Oxims in 600 ml Diäthyläther, enthaltend einen Überschuss an Lithiumaluminiumhydrid (2,15 g) wurden gerührt und 18 Stunden lang am Rückfluss erhitzt. Dünnschichtchromatographie (Lösungsmittelsystem CHCl3-MeOH 6:1 V/V) zeigte an, dass die Reduktion beendet war. Durch Zusetzen von Äthylacetat, Filtrieren und Eindampfen wurden 4,05 g (85%) kristallines Methyl-3-amino-4,6,0-benzyliden'-2,3-dideoxy-a-L-ribohexopyranosid erhalten, Fp. 120—121 °C; [a]D = —145° (c = 0,5 in CHCI3); m/e 265 (M+). 4 g dieser Verbindung in 75 ml 0,5N methanolischem Chlorwasserstoff wurden 1 Stunde lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Lösung wurde mit Amberlite IR 45 auf einen pH-Wert von 5,5 eingestellt und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der Rückstand, in 70 ml Diäthyläther suspendiert, wurde bei 0 °C über Nacht mit Trifluoracetanhydrid behandelt. Das durch Eindampfen zur Trockne unter Vakuum bis zur vollständigen Entfernung von Acidität erhaltene Rohmaterial wurde über Nacht mit Methanol bei Raumtemperatur behandelt und ergab nach Abdampfen des Lösungsmittels 3,34 g (82%) Methyl-2,3-dideoxy-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribo-hexopyranosid (XVI), [a]D = —71,35° (c = 0,7 in CHCls); m/e 242 (M +-—31). Dieser Schritt entspricht dem Verfahren von P. J. Beynon et al., J. Chem. Soc. (C), 1969, 272.
2,5 g Pyranosid XVI, gelöst in 45 ml wasserfreiem Pyridin, wurden mit 4,25 g p-Nitrobenzoylchlorid bei 0 °C behandelt. Nach 2 Stunden wurde die Reaktionsmischung in Eis gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen. Durch Kristallisieren aus CHCls-Diäthyläther wurden 4,95 g (95%) Di-p-nitro-benzoatderivat erhalten, Fp. 180—182 °C; [a]D = —127° (c = 0,48 in CHCI3). 4 g dieser Verbindung, gelöst in einer Mischung aus 15 ml Chloroform und 10 ml Essigsäure, wurden mit trockenem Chlorwasserstoff bei 0 °C gesättigt. Nach einer Stunde wurde die Lösung unter Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde, um Acidität vollständig zu eliminieren, in Benzol gelöst und mehrere Male zur Trockene eingedampft. Durch Reinigung des Rohproduktes durch Chromatographie auf einer Silikagelsäule unter Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel wurden 3,15 g (80%)
reine 2,3-Didteoxy-4,6-di-0-p-nitrobenzoyl-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribohexopyranose (XVII) erhalten, Fp. 114—116 °C; [a]D = —124° (c = 0,43 in CHCls). Das NMR-Spektrum zeigte Absorptionen bei 3,83 (d, C-10H), 5,26 (dd, J' 4Hz, J" 10,5Hz( C-4H) und 5,39 Ò (s, breit, WH 6Hz, C-1H).
2,5 g Pyranose (XVII) in 40 ml wasserfreiem Pyridin wurden bèi 0 °C mit 1,25 g p-Nitrobenzoylchlorid behandelt.
Nach 14 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung in Eis gegossen. Das gebildete ausgefällte Tri-O-p-nitrobenzoylderivat wurde abfiltriert, mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das NMR-Spektrum des Produktes (2,6 g, 92%), kristallisiert aus CHCls-ÄtaO, Fp. 168—170 °C, zeigte u. a. Absorption bei 6,72 (s, breit, WH, 6Hz, C-1H), was eine axiale
Konfiguration in C 1-Stellung der p-Nitrobenzoylgruppe anzeigt.
2 g Tri-O-p-nitrobenzoylderivat, gelöst in 60 ml Methylenchlorid, wurden 1 Stunde lang bei 0 °C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Die ausgefällte p-Nitrobenzoe-säure wurde abfiltriert und die Lösung im Vakuum bis zur vollständigen Entfernung von Acidität zur Trockene eingedampft. Das erhaltene rohe 2,3-Dideoxy-4,6-di-0-p-nitroben-zoyl-3-N-trifluoracetyl-a-L-ribohexopyranosylchlorid (III) (1,6 g, 95%) wurde ohne weitere Reinigung verwendet. Das NMR-Spektrum zeigte u. a. Absorption von C-1H bei 6,455 (dd, J' 3,5Hz, J" 1,0Hz).
Herstellung des Zwischenproduktes 2,3,6-Trideoxy-3-N-trifluoracetyl-4-O-p-nitrobenzoyl-a-L-ribohexopyranosyl-chlorid (VIH):
Eine Lösung von 0,6 g Methyl-2,3-dideoxy-3 -N-trifluor-acetyl-a-L-ribopyranosid (XVI) in 14 ml wasserfreiem Di-methylformamid wurde mit 0,37 g N-Bromsuccinimid und 0,6 g Triphenylphosphin gemischt. Die Reaktionsmischung wurde eine Stunde lang bei 50 °C behandelt und die Lösung im Vakuum eingedampft. Der Rückstand, gelöst in 50 ml Chloroform, wurde mit Wasser gewaschen, um das Succinimid zu entfernen. Der durch Abdampfen des Lösungsmittels erhaltene rohe Rückstand wurde durch Säulenchromatographie auf Kieselsäure unter Verwendung von Diäthyläther als Eluierungsmittel gereinigt. 0,4 g so erhaltenes 6-Bromderivat, gelöst in 40 ml Methanol, wurden in Anwesenheit von 0,5 g 20% Palladium-auf-Kohle und 2,0 g Barium-carbonat bei 10 atm. reduziert, wobei in quantitativer Ausbeute Methyl-2,3,6-trideoxy-3-trifluoracetamido-a-L-ribo-hexopyranosid (XVIII) erhalten wurde: Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel 60 F254 unter Verwendung eines CHCls-JVIeOH-Lösungsmittelsystems (6:1 V/V) : Rf 0,4. Das NMR-Spektrum stimmte mit der Struktur überein. Dieser Schritt entspricht dem Verfahren von S. Hanessian et al., Carbohyd. Res., 1972, 24, 45.
Eine Lösung von 0,24 g Pyranosid (XVIII) in 4 ml wasserfreiem Pyridin wurde mit 0,24 g p-Nitrobenzoylchlorid gemischt. Die Reaktionsmischung wurde 3 Stunden lang bei 0 °C gerührt und dann in Eis gegossen. Das so gebildete 4-O-p-Nitrobenzoylderivat wurde abfiltriert und zur Neutralität gewaschen. Diese Verbindung, mehrere Stunden lang über Phosphorpentoxyd getrocknet, wurde in einer Mischung aus 1 ml Eisessig und 5 ml wasserfreiem Methylendichlorid gelöst und bei 0 °C mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt. Durch Abdampfen der Lösungsmittel wurden 0,22 g 2,3,6-Trideoxy-3-N-trifluoracetyl-4-0-p-nitrobenzoyl-L-ribohexo-pyranose (XIX) erhalten: Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel 60 F254 unter Verwendung eines Benzol-Äthylacetat-Lösungsmittelsystems (20:1 V/V) Rf 0,18.
Eine Lösung von 0,18 g Pyranose (XIX) in wasserfreiem Pyridin wurde mit 0,13 g p-Nitrobenzoylchlorid gemischt.
Die Reaktionsmischung wurde 3 Stunden lang bei 0 °C gerührt und in Eis gegossen. Das so gebildete Di-p-nitro-benzoylderivat wurde abfiltriert und zur Neutralität gewaschen. Diese Verbindung wurde getrocknet, in 5 ml Di-chlormethan gelöst und bei 0 °C mit Chlorwasserstoff gesättigt. Durch Abdampfen der Lösungsmittel wurde in quantitativer Ausbeute das gewünschte Produkt 2,3,6-Trideoxy-3-N-trifluoracetyl-4-O-p-nitrobenzoyl-a-L-ribohexopyranosyl-chlorid (VIII) erhalten, das ohne weitere Reinigung verwendet wurde.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern.
Beispiel 1: 3',4'-Epi-6'-hydroxydaunomycin (V)
1,1 g Daunomycinon (I, R = Methoxy) in 110 ml wasserfreiem Methylenchlorid wurden mit 0,8 g l-Chlor-2,3-
5
10
15
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65
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dideoxy-3-N-trifluoracetyl-4,6-di-0-p-nitrobenzoyl-a-L-ribo-hexopyranose (III) in Anwesenheit von 12 g Molekularsieb (4 Ä Merck) gemischt und mit 0,37 g AgSOsCFs unter starkem Rühren über Nacht bei Raumtemperatur behandelt. Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen 5 Natriumbicarbonatlösung neutralisiert. Die organische Phase wurde abgetrennt und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde durch Chromatographie auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung von Benzol-Äthylacetat (2:1 V/V) als Eluierungssystem gereinigt; dabei wurden 1,3 g (80%) 10 Produkt (II) erhalten, Fp. 241—243 °C; [a]D = +241° (c =-0,07 in CHCls).
0,7 g Verbindung (II), gelöst in 45 ml Aceton, wurden mit 50 ml 0,1N wässrigem Natriumhydroxyd bei 0 °C gemischt. Nach 40 Minuten wurde die Lösung mit IN Chlor- 15 Wasserstoff auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und mit Chloroform extrahiert, um die Aglycone zu entfernen. Die auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellte wässrige Lösung wurde wiederholt mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet 20 und auf 10 ml eingedampft. Durch Zusetzen einer stöchiome-trischen Menge an wasserfreiem methanolischen Chlorwasserstoff und Diäthyläther im Überschuss wurden 0,36 g (83%) 3',4'-Epi-6'-hydroxydaunomycinhydrochlorid (V) erhalten, Fp. 183—185 °C; [a]D = +215° (c = 0,02 in MeOH). 25 Dünnschichtchromatographie auf einer Merck-Kieselgel HF-Platte, gepuffert mit M/15 Phosphat auf pH 1, unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (13:6:1, bezogen auf das Volumen): Rf 0,43.
Beispiel 2: 3',4'-Epi-6'-hydroxyadriamycin (VI) 30
0,3 g des Endproduktes von Beispiel 1, gelöst in einer Mischung von 4,2 ml wasserfreiem Methanol und 12 ml Dio-xan, wurden mit 0,3 ml Äthylorthoformiat und 1,1 ml einer Lösung von 0,93 g Brom in 10 ml Chloroform gemischt. 35 Nach einer Stunde bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung in eine Mischung aus 60 ml Diäthyläther und 30 ml Petroläther (Kp. 40—70 °C) gegossen. Es bildete sich ein roter Niederschlag, der filtriert und mehrere Male mit Diäthyläther gewaschen wurde, um Acidität vollständig 40 zu entfernen, worauf er in einer Mischung aus 6 ml Aceton und 6 ml 0,25N wässrigem Bromwasserstoff gelöst wurde.
Nach 15 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Mischung mit 6 ml Wasser gemischt und wiederholt mit Chloroform extrahiert, um die Aglycone zu entfernen. Die wässrige Phase 45 wurde mit n-Butanol extrahiert, bis die Extrakte keine Farbe mehr aufwiesen. Durch Abdampfen des organischen Lösungsmittels im Vakuum auf ein kleines Volumen (etwa 5 ml) wurden 0,26 g 14-Bromderivat als rotes kristallines Produkt erhalten. 0,26 g 14-Bromderivat wurden in 6 ml 0,25N 50 wässrigem Bromwasserstoff gelöst unnd mit 0,45 g Natrium-formiat in 4,5 ml Wasser gemischt. Die Reaktionsmischung wurde 100 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der in 120 ml einer Mischung von Chloroform und Methanol (2:1 V/V) S5 gelöste Rückstand wurde zweimal mit je 50 ml 2,5%iger wässeriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die wässerige Phase wurde mit Chloroform extrahiert, bis die Extrakte keine Farbe mehr aufwiesen. Die organische Phase wurde mit den Chloroformextrakten vereinigt, über wasser- ßß freiem Natriumcarbonat getrocknet und im Vakuum auf ein kleines Volumen eingedampft (etwa 30 ml). Die mit wasserfreiem methanolischen Chlorwasserstoff auf pH 3,5 (Kongorot) eingestellte rote Lösung wurde mit überschüssigem Diäthyläther gemischt, wobei 0,12 g 3',4'-Epi-6'-hydroxyadria-mycin (VI) als Hydrochlorid erhalten wurden, Fp. 158—160 °C (Zers.); [a]D = +178° (c = 0,01 in MeOH). Dünnschichtchromatographie auf einer Merck-Kieselgel-Platte, mit M/15
Phosphat auf pH 7 gepuffert, unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (13:6:1, bezogen auf das Volumen): Rf 0,32. Dieser Schritt entspricht dem Verfahren der GB-PS 1 217 133.
Beispiel 3: 3',4'-Epidaunomycin (X)
0,29 g Daunomycin (I, R = Methoxy) in 30 ml wasserfreiem Methylendichlorid, gemischt mit 0,15 g Pyranosyl-chlorid (VIII), wurden unter starkem Rühren über Nacht bei Raumtemperatur in Anwesenheit von 3 g Molekularsieb (4 Ä Merck) mit 0,1 gAgSOsCFs behandelt. Das Produkt wurde wie in Beispiel 1 aufgearbeitet und es wurden 0,185 g (65%) geschütztes Produkt (VII) erhalten, Fp. 245 °C. Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel-Platten 60 F254 unter Verwendung eines Benzol-Äthylacetat-Lösungsmittelsystems (2:1 V/V) : Rf 0,3. Durch basische Behandlung zwecks Entfernung der Schutzgruppen wie in Beispiel 1 wurde das gewünschte Produkt (X) in quantitativer Ausbeute erhalten, Fp. 180—181 °C; [a]D20 = +243,5° (c = 0,05 MeOH). Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel-Platten, mit M/15 Phosphat auf pH 7 gepuffert, unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (13:6:1, bezogen auf das Volumen) : Rf 0,55. Daunomycin unter den gleichen Bedingungen: Rf 0,43.
Beispiel 4: 3',4'-Epiadriamycin (XI)
0,5 g Produkt (X) wurden wie in Beispiel 2 in das Adria-mycinanalogon (XI) übergeführt, Ausbeute 0,28 g; Fp. 168— 170 °C; [a]D20 = +284° (c = 0,044 in MeOH). Rf = 0,3 unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lö-sungsmittelsystems (14:6:1, bezogen auf das Volumen).
Beispiel 5: 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin (XIII)
1 g 4-Demethoxydaunomycin (I, R = Wasserstoff), gelöst in 100 ml wasserfreiem Methylenchlorid, enthaltend 1,2 g l-Chlor-N,0-trifluoracetyl-4-epidaunosamin (beschrieben und beansprucht in der BE-PS 826 848) wurde in Anwesenheit von 10 g Molekularsieben (4Â Merck) mit 0,86 g AgSOsCFs, gelöst in 40 ml Diäthyläther, behandelt. Nach 20 Minuten bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit gesättigter wässriger NaHCOs-Lösung neutralisiert und die organische Phase abgetrennt und im Vakuum eingedampft. Der N,0-geschützte Rückstand (XII) wurde mit 200 ml Methanol 15 Minuten lang bei Raumtemperatur behandelt und das Rohprodukt (1,3 g), erhalten durch Abdampfen des Lösungsmittels, auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung einer Mischung aus Chloroform, Benzol und Methanol (100:30:4, bezogen auf das Volumen) als Eluierungsmittel chromatographiert. Es wurden 0,55 g reines N-Trifluoracetyl-4-demethoxy-4'-epidaunomycin erhalten.
NMR (CDCls-DMSO-ds 1:1 V/V) : 1,38 (d, CHs-C-5'), 5,23 (breites s, WH 7,5Hz, C-7 H), 5,5 (dd, J'~2,5 Hz, J"~lHz, C-1'H), 7,7—8,0 und 8,15—8,50 (zwei symmetrische m, aromatischer H), 13,18 und 13,45 (zwei s, C-6 OH und C-ll OH). Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel F254-Platten unter Verwendung eines Chloroform-Benzol-Methanol-Lösungsmittelsystems (100:30:4 V/V) : Rf 0,17.
Das N-Trifluoracetylderivat wurde in 5 ml Aceton gelöst und bei 0 °C mit 50 ml 0,ÌN NaOH behandelt. Nach 20 Minuten wurde die Lösung auf einen pH-Wert von 8,2 eingestellt und wiederholt mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Extrakte, getrocknet und auf ein kleines Volumen eingeengt (etwa 15 ml), wurden mit wasserfreiem methanolischen Chlorwasserstoff auf pH 3,5 angesäuert (Kongorot). Durch Zusetzen von überschüssigem Diäthyläther wurden 0,35 g 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin (XIII) als Hydrochlorid erhalten. Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel F2S4-PIatten unter Verwendung eines
<;î24125
Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (120:20: 2) : Rf 0,25
Beispiel 6: 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin (XIV)
0,35 g 4-Demethoxy-4'-epidaunomycinhydrochlorid (XIII), gelöst in einer Mischung aus 5 ml wasserfreiem Methanol, 14 ml Dioxan, 0,35 ml Äthylorthoformiat, wurden mit 1,4 ml einer Lösung aus Brom in Chloroform (0,93 g Br2 auf 10 ml CHCls) behandelt. Nach 30 Minuten bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung in eine Mischung aus 70 ml Äthyläther und 35 ml Petroläther gegossen. Der rote Niederschlag, filtriert und mehrere Male mit Äthyläther gewaschen, um Acidität vollständig zu entfernen, wurde in einer Mischung aus 7 ml Aceton und 6 ml 0,25N wässrigem Bromwasserstoff gelöst. Nach 15 Stunden bei Raumtemperatur- wurden der Mischung 6 ml Wasser zugesetzt und durch mehrmaliges Extrahieren mit Chloroform wurden die Aglycone entfernt. Dann wurde die wässrige Phase mit n-Butanol extrahiert, bis ungefärbte Extrakte vorhanden waren. Durch Abdampfen des organischen Lösungsmittels im Vakuum (bis auf ein kleines Volumen von etwa 6 ml) wurden 0,26 g 14-Bromderivat erhalten. Diese Verbindung wurde in 6,7 ml 0,25N Bromwasserstoff gelöst und mit 0,5 g Natriumformiat in 5 ml Wasser behandelt. Die Reaktionsmischung wurde 48 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand, gelöst in 120 ml einer Mischung aus Chloroform und Methanol (2:1 V/V), wurde zweimal mit je 50 ml einer 2,5°/oigen wässerigen NaHCOs-Lösung gewaschen. Die wässerige Phase wurde mit Chloroform extrahiert, bis die Extrakte keine Farbe mehr aufwiesen, über Na2SC>4 getrocknet und im Vakuum auf ein kleines Volumen (etwa 30 ml) eingedampft. Der roten Lösung, mit wasserfreiem methanolischen Chlorwasserstoff auf pH 3,5 eingestellt (Kongorot), wurde überschüssiger Äthyläther zugesetzt, wobei 0,17 g 4-Demethoxy-4'-epidaunomycin (XIV) als Hydrochlorid erhalten wurden, das durch Chromatographie auf einer Zellulosepulversäule unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (140:20:2 V/V) als Eluierungsmittel gereinigt wurde. Das Rohprodukt schmolz unter Zersetzung bei 178 °C. Dünnschichtchromatographie auf Merck-Kieselgel F 254-Platten, mit M/15 Phosphat auf pH 7 gepuffert, unter Verwendung eines Chloroform-Methanol-Wasser-Lösungsmittelsystems (130:60:10 V/V) : Rf 0,54.
Beispiel 7: 4'-Epidaunomycin
6 g (15 mMol) Daunomycinon (I, R = Methoxy) wurden in 700 ml wasserfreiem Methylenchlorid gelöst und mit 2,3 g (9,4 mMol) l-Chlor-N,0-trifluoracetyl-4-epidaunomycin (beschrieben und beansprucht in der BE-PS 826 848) und 20 g Molekularsieb (4Â Merck) gemischt. Eine Lösung aus 2,6 g (10 mMol) AgSOsCFs in 50 ml Diäthyläther wurde unter Rühren während 30 Minuten bei Raumtemperatur zugesetzt. Nach 2 Stunden wurde die mit einer gesättigten wässerigen Natriumbicarbonatlösung neutralisierte Reaktionsmischung filtriert. Die organische Phase wurde abgetrennt, auf 100 ml eingedampft und mit 300 ml Methanol 12 Stunden lang bei Raumtemperatur behandelt. Der durch Abdampfen der Lösungsmittel im Vakuum erhaltene Rückstand wurde auf einer reagiertem Daunomycinon wurden 1,0 g einer.Mischung aus Chloroform, Benzol und Methanol (100:20:4 V/V) als Eluierungsmittel chromatographiert. Zusätzlich zu 2,4 g nicht reagiertem Daunomycinon wurden 1,0 g einer Mischung aus Daunomycinon und N-Trifluoracetyl-4'-epidaunomycin und 4,4 g reines N-Trifluoracetyl-4'-epidaunomycin erhalten. 4,4 g der letzteren Verbindung wurden in 260 ml 0,1N Natriumhydroxid gelöst. Nach 20 Minuten bei Raumtemperatur wurde die Lösung nuf einen pH-Wert von 8,2 eingestellt
POOR QUALITY
und wiederholt mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Extrakte, auf ein kleines Volumen eingeengt (etwa 50 ml), wurden mit wasserfreiem methanolischen Chlorwasserstoff auf pH 3,5 angesäuert (Kongorot) und mit überschüssigem Diäthyläther gemischt. Das ausgefällte 4'-Epidaunomycin-hydrochlorid wurde abfiltriert, mit Diäthyläther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das Produkt (3,0 g) erwies sich in jeder Hinsicht als identisch mit dem in der BE-PS 826 848 beschriebenen und beanspruchten Produkt.
Beispiel 8: Daunomycin
2,4 g (6 mMol) Daunomycin (I, R = Methoxy) wurden in 300 ml wasserfreiem Methylendichlorid gelöst und mit 1,1 g (3,08 mMol) l-Chlor-N,0-trifluoracetyldaunosamin (beschrieben und beansprucht in der BE-PS 826 848) und 10 g Molekularsieb (4Â Merck) gemischt. Die Lösung wurde mit 0,77 g (3 mMol) AgSOsCFs in 20 ml wasserfreiem Diäthyläther unter starkem Rühren während 30 Minuten gemischt. Nach 2 Stunden bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit einer gesättigten wässerigen Natriumbicarbonatlösung neutralisiert und die organische Phase abgetrennt und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde in 200 ml Methanol gelöst und 5 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Der Rückstand aus der Entfernung des Lösungsmittels wurde auf einer Kieselsäuresäule unter Verwendung einer Mischung aus Chloroform und Methanol (100:3 V/V) als Eluierungsmittel chromatographiert. Ausser 1,1 g nicht umgesetztem Daunomycinon wurden 1,2 g N-Trifluoracetyldaunomycin erhalten. 1,0 g dieser Verbindung wurde in 100 ml 0,1N wässerigem Natriumhydroxyd gelöst und nach 30 Minuten bei Raumtemperatur wurde die Lösung auf einen pH-Wert von 8,6 eingestellt und wiederholt mit Chloroform extrahiert. Die über wasserfreiem Natriumsulfat getrockneten, vereinigten Extrakte wurden auf ein kleines Volumen eingeengt und mit 0,1N methanolischem Chlorwasserstoff auf einen pH-Wert von 4,5 angesäuert, wodurch Daunomycinhydrochlorid kristallisierte, das in jeder Hinsicht mit dem durch Fermentierung erhaltenen Produkt identisch war. Die Ausbeute war praktisch quantitativ.
Biologische Wirksamkeit
Die Arititumorwirksamkeit der neuen, erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen, d. h. 3',4'-Epidaunomycin, 3',4'-Epi-6'-hydroxydaunomycin, 3',4'-Epi-6-hydroxyadriamycin, 4-Demethoxy-4'-epi-adriamycin, wurde an mehreren trans-plantierten Tumoren bei Mäusen und bei in vitro-Versuchen festgestellt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den folgenden Tabellen angegeben.
3',4'-Epidaunomycin in vitro-Test der Klonierungswirksamkeit von Hela-Zellen
Nach Behandlung während 2, 8 oder 24 Stunden wurden Hela-Zellen (200 Zellen pro Platte) angeimpft und die Anzahl der Kolonien 8 Tage später bestimmt. Die Hemmungsdosis (IDso) stellt die Dosis dar, welche eine 50%ige Hemmung der Kolonien ergibt.
Tabelle I (Wirkung auf Hela-Zellen)
Verbindung
IDso (Mg/ml)
2 Std.
8 Std.
24 Std.
Daunomycin
17
8,5
6,8
3',4'-Epidaunomycin
270
220
190
in vitro-Test auf die Bildung von cu:ch ca: inoio-ney-Sarkoœviruf. Ç"5"'-
43
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65.
Die Testverbindung wurde an Mäuseembryofibrobiast (MEF)-Kulturen, die mit MSV infiziert waren, und an ähnlichen nicht-infizierten Kulturen geprüft. Nach einer 3-tä-gigen Behandlung wurden die Hemmungsdosis (IDso) an Hand von Zellenproliferation in nicht-infizierten Kulturen (cytotoxische Wirkung) und MSV-Focibildung in infizierten Kulturen (antivirale Wirkung) festgestellt.
Tabelle II
Verbindung antivirale cytotoxische
Wirkung
Wirkung
IDso (ng/ml)
ID50 (ng/ml)
Daunomycin
3
16
3',4'-Epidaunomycin
45
90
Das 3',4'-Epidaunomycin zeigte im Vergleich zu Daunomycin weniger cytotoxische Wirksamkeit in vitro.
Bei tumortragenden Tieren zeigte es jedoch eine deutliche Antitumorwirksamkeit, wie in Tabelle III gezeigt.
Lymphocytische Ascites P 388-Leukämie
Männliche CDFi-Mäuse wurden intraperitoneal mit 6 bis 106 Leukämiezellen pro Maus angeimpft und dann vom 1. bis zum 9. Tag nach der Animpfung intraperitoneal mit verschiedenen Dosen der zu prüfenden Verbindung behandelt. Die Bewertung erfolgte am 20. Tag.
Tabelle III
Dosis
Toxizität
Heilungen Gewichts-
Tumorbe
T/C
(mg/kg) (Überlebende
differenz wertung
%
am 5. Tag)
mittlere
Überlebens
zeit (Tage)
(+)
25
6/6
1
—0,8
28
231
12,5
6/6
—
—0,1
21
173
6,25
6/6
—
+0,7
18,8
155
3,13
6/6
—
+0,3
17,3
142
1,56
6/6
—
+1,0
15,7
129
(+) Kontrolle = 12,1 Tage
3',4'-Epi-6'-hydroxydaunomycin
Die Verbindung zeigt eine bemerkenswerte Wirksamkeit in vi vo, wie in Tabelle IV gezeigt, welche die Wirkung des Heilmittels auf L 1210-Leukämie tragende Mäuse zeigt.
BDF-Mäuse wurden intraperitoneal mit 1.105 Leukämiezellen pro Maus angeimpft und dann mit der zu prüfenden Verbindung behandelt. Es erfolgte eine einzige Behandlung i. p. am ersten Tag.
Tabelle IV (Wirkung auf L 1210-Leukämie)
Verbindung
Dosis
T/C %
(ng/kg)
7,5
150
3',4'-Epi-6'-hydroxy-
11,5
150
daunomycin
17,25
150
POOR QUALITY
3',4'-Epi-6'-hydroxyadriamycin
Die Verbindung ist bei Versuchstumoren wirksam. In Tabelle V ist ihre Wirksamkeit auf Ascites-Sarkom 180 bei Mäusen angegeben. Der Versuch wurde an Gruppen zu 10 Mäusen (Swiss CD1) durchgeführt. Die geprüfte Verbindung wurde den Versuchstieren einen Tag nach intraperitonealer Animpfung mit 1.108 Tumorzellen pro Maus in variierenden Dosen intraperitoneal verabreicht.
Die mittlere Überlebenszeit ist als Prozentsatz der Überlebenszeit unbehandelter Tiere, die willkürlich mit 100% angenommen wird, angegeben. Die Anzahl der lange Zeit überlebenden Tiere ist ebenfalls angegeben.
Tabelle V (Wirkung auf Ascites-Sarkom 180)
Verbindung
Dosis (ng/kg)
T/Co/o
LTS*
3
123
1/10
?',4'-Epi-6'-hydroxy-
4,5
226
2/10
adriamycin
6,7
138
10,5
138
Adriamycin
4,5
250
1/10
*_= lange Zeit Überlebende
4-Demethoxy-4'-epiadriamycin
Diese Verbindung wurde im Vergleich mit Adriamycin auf mehreren in vitro-Systemen und Mäuseversuchstumoren getestet. Die in vitro-Ergebnisse sind in Tabelle VI angegeben. Die geprüfte Verbindung war deutlich wirksamer als Adriamycin.
Die mit Mäuseversuchstumoren, erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen VII, VIII und IX angegeben.
Bei jedem getesteten System zeigte 4-Demethoxy-4'-epiadriamycin eine bemerkenswerte Antitumorwirksamkeit in zehnmal niedrigeren Dosen als Adriamycin.
Bei L1210- und P 388-Leukämie war die Antitumorwirksamkeit bei der optimalen (nicht giftigen) Dosis mit jener von Adriamycin vergleichbar. Bei festem Sarkom 180 war die Hemmung des Tumorwachstums am 11. Tag etwas geringer als jene von Adriamycin bei gleich toxischen Dosen. Bei Gross-Leukämie (welche ein i. v. transplantierter systemischer Tumor ist) war die Zunahme der Lebenszeit von mit den beiden Verbindungen in gleich toxischen Dosen behandelten Mäuse ähnlich.
Daraus folgt, dass 4-Demethoxy-4'-epiadriamycin bei Mäusen eine starke Antitumorwirksamkeit aufweist, welche in 10-mal niedrigerer Dosis ähnlich jener von Adriamycin ist.
Tabelle VI: In vitro-Wirkung von 4-Demethoxy-4'-epi-adriamycin im Vergleich mit Adriamycin, IDso (ng/ml)
Verbindung
Heia0 2°
8
24
MSVb 72
MEFC 72
Adriamycin
125
28
12,5
0,01
0,026
4-Demethoxy-4'-
epiadriamycin
0,35
0,1
0,03
<0,003
<0,003
a> Klonierungswirksamkeit von Hela-Zellen b| Hemmung der MSV-Focibildung
Ci Hemmung der Mäuseembryofibroblastproliferation
9
5
10
15
20
2S
30
35
40
45
50
55
60
65
624 125
10
Tabelle VII: Wirksamkeit von 4-Demethoxy-4'-epiadria-mycin auf ascitische Leukämie. Behandlung i. p. am 1. Tag
Leukämie
Verbindung
Dosis (mg/kg)
T/C0 °/o
LTSb Tod durch Toxizität
1.1210 ;
r,*'-
Adriamycin
2,5
155
4/11
0/11
5
166
1/11
1/11
10
155
3/11
7/11
4-Demethoxy-
0,25
155
0/11
0/11
4'-epiadria-
0,5
166
2/11
0/11
mycin
1
133
0/11
11/11
P 388
Adriamycin
2,5
150
0/10
0/10
5
162
0/10
0/10
10
200
1/10
0/10
4-Demethoxy-
0,25
143
0/10
0/10
4'-epiadria-
0,5
162
1/10
1/10
mycin
1
162
0/10
8/10
Tabelle VIII: Wirksamkeit von 4-Demethoxy-4'-epiadria-mycin auf festes Sarkom 180. Behandlung i. v. am 1. bis zum 5. Tag. Mittlere Daten von zwei Versuchen
Verbindung
Dosis (mg/kg)
T/C° %
Tod durch Toxizität
Adriamycin
2
22,2
3/19
2,5
13,5
11/18
4-Demethoxy-4'-epi-
0,06
87,3
0/10
adriamycin
0,12
85,1
2/16
0,25
41,9
4/19
0,5
—
9/9
°) Tumorgewicht am 11. Tag, % gegenüber unbehandelten Kontrollen
Tabelle IX: Wirksamkeit von 4-Demethoxy-4'-epiadria-mycin auf Gross-Leukämie. Behandlung i. v. am 1. bis zum 3. Tag. Mittlere Daten von zwei Versuchen"
°) mittlere Überlebenszeit, % gegenüber unbehandelten Kontrollen 25 b) lange Zeit Uberlebende in 60 Tagen
30
35
Verbindung
Dosis (mg/kg)
T/C %
LTS
Tod durch Toxizität
Adriamycin
3,5
164
0/20
0/20
4,5
182
0/20
0/20
5,5
200
1/10
1/10
6
214
0/10
3/10
4-Demethoxy-4'-epi-
0,35
153
2/20
0/10
adriamycin
0,45
196
0/20
0/20
0,55
186
0/10
0/10
0,6
214
0/10
1/10
0,65
207
0/10
0/10
°) siehe Legende zu Tabelle VII
POOR QUALITY
M
Claims (2)
- 624125PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung glycosidischer Verbindungen der FormelCO-R:(A)10worinR H,-OCHs, R3 -CHsund v HOoder oder oder152025darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aglycon der FormelCOR-35vOH40(I)worin R H, -OCH3 und Rs -CH3 darstellen, in wasserfreiem Methylenchlorid bei Zimmertemperatur und in Gegenwart von Silbertrifluormethansulfonat und von Molekularsieben als wasserentziehendem Mittel mit einem geeigneten geschützten Zuckerderivat der FormelnOCOCF3:i oderNH-COCF. (D)4550(C)oderCH3FsCCOO65worin Rx -q-CO-K' >NO„, R_ Hoder -O-CObedeuten, umgesetzt wird, wobei die geschützten Derivate der genannten glycosidischen Verbindungen der Formel A erhalten werden, und worauf durch milde alkalische Hydrolyse mit 0,1N Natriumhydroxid bei 0 °C bis Zimmertemperatur alle Schutzgruppen abgespalten werden, wobei die freien glycosidischen Verbindungen der Formel A erhalten werden, welche in Form der Hydrochloride isoliert werden.
- 2. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 erhaltenen Verbindungen der Formel A für deren Oxidation zu entsprechenden Verbindungen mit der Gruppe -CH2OH anstelle von R3 in Formel A, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Hydrochlorid der Formel A in einem Gemisch von Dioxan und Methanol gelöst wird, mit einer Lösung von Brom in Chloroform zum entsprechenden 14-Brom-Derivat umgesetzt wird, worauf aus diesem, nach Behandeln mit Natriumformiat bei Zimmertemperatur während 48—100 h, die entsprechende glycosidische Verbindung der Formel A mit -CH2OH anstelle von Rs erhalten wird, welche als Hydrochlorid isoliert wird.30
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