CH639385A5

CH639385A5 - 8-amino- o 8-imino rifamicina s ed sv e procedimento per la loro preparazione.

Info

Publication number: CH639385A5
Application number: CH1289878A
Authority: CH
Inventors: Egidio Marchi; Lauretta Montecchi
Original assignee: Alfa Farmaceutici Spa
Priority date: 1977-12-20
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1983-11-15
Also published as: BE872783A; GB2010245B; IT1090772B; FR2412549A1; US4200574A; FR2412549B1; GB2010245A; NL7812302A; JPS54117497A

Description

La presente invenzione si riferisce a 8-amino e 8-imino-rifamieina S ed SV ed al procedimento per la loro preparazione.

La struttura delle rifamicine S ed SV è largamente nota

5 e pertanto nella descrizione della presente invenzione verranno utilizzate delle formule di struttura che rappresentano solo la parte aromatica della loro molecola. Sia la rifamicina S che la rifamicina SV presentano nella posizione 8 un ossidrile.

io Oggetto della presente invenzione sono derivati della rifamicina S ed SV che presentano nella posizione 8, al posto dell'ossidrile, un gruppo amindco o iminico.

All'8-aminorifamicina SV ed S è possibile attribuire le seguenti formule di struttura:

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8-aminorifamicina SV

8-aminorifamicina S

25 Per 1'8-iminorifamicina S è possibile, sulla base del comportamento chimico dello spettro delle caratteristiche chimico-fisiche, ipotizzare la seguente formula di struttura:

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8-iminorifamicina S

40 Molto più difficile è formulare una ipotesi sulla struttura della forma ridotta della 8-iminorifamicina S che, per motivi di semplicità, abbiamo indicato come 8-iminorifamicina SV.

Infatti per riduzione della 8-iminorifamicina S in condizioni identiche a quella usualmente utilizzata per passare 45 dalle rifamicine S a rifamicine SV (ad esempio riduzione con acido ascorbico) si ottiene un prodotto ben definito che non è più la 8-iminorifamicina S, che è diverso dalla 8-aminorifamicina e che per ossidazione in condizioni identiche a quelle usualmente utilizzate per passare dalle forme SV alle for-50 me S (ad esempio ossidazione con biossido di manganese) fornisce nuovamente la 8-iminorifamicina S.

Le 8-amino e le 8-iminorifamicme S ed SV presentano un'attività antibatterica paragonabile a quella delle rifamicine S ed SV. Esse sono inoltre utili intermedi per la prepa-55 razione di derivati aventi nella posizione 8 altri sostituenti e dotati di attività antibatterica ed antivirale.

Oggetto della presente invenzione è anche il procedimento per la preparazione delle 8-amino e 8-iminorifamicine S ed SV che consiste nel fare reagire l'8-metossirifamicina S 60 con un eccesso di ammoniaca in presenza di almeno un solvente inerte idrofilo e polare, o di una miscela di detto solvente con acqua ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 60°C, nel recuperare separatamente dalla' miscela di reazione r8-iminorifamicina S e l'eventuale 8-ami-65 norifamicina S formatasi e, qualora lo si desideri1, nel convertire detta 8-iminorifamicina S in 8-aminorifamicina S per reazione con un eccesso di ammoniaca acquosa in presenza di una miscela di metanolo e cloroformio, ad una tempera

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tura compresa fra la temperatura ambiente 60°C e, qualora lo si desideri, nel ridurre detta 8-iminorifamicina S e detta 8-aminorifamicina S, rispettivamente, ad 8-iminorifamicina SV e 8-aminorifamicina SV mediante trattamento con agenti riducenti blandi secondo tecniche note.

Nella reazione deU'8-metossirifamicina S con ammoniaca, così come nella conversione della 8-iminorifamicina S ad 8-aminorifamicina S, si preferisce operare a temperature superiori a quella ambiente perché in tali condizioni la durata della reazione viene sensibilmente diminuita. In tali condizioni, e particolarmente quando si adottano temperature vicine al limite superiore dell'intervallo di temperatura sopra indicato, si rende necessario eseguire la reazione in recipiente chiuso.

I solventi utilizzati nel processo secondo la presente invenzione sono solventi inerti polari ed idrofili. Esempi di tali solventi sono: metanolo, etanolo, acetonitrile, diossano, dimetilsolfossido, tetraidrofurano.

Si è constatato che a parità di condizioni di reazione la natura del solvente esercita una certa influenza sul rapporto fra l'8-imino e l'8-aminorifamicina S che si formano. Infatti mentre in alcuni solventi viene favorita la formazione del-I'8-iminorifamicina S, in altri si formano miscele di 8-imino ed 8-aminorifamicina S contenenti sensibili quantitativi di quest'ultima.

Nella reazione di conversione dell'8-iminorifamicina S in 8-aminorifamicina S si opera in presenza di una miscela di metanolo e cloroformio. Benché sia possibile operare con miscele di composizione abbastanza ampia si preferisce operare con miscela contenente circa il 25 % di cloroformio.

Si è constatato infatti che miscele più ricche di cloroformio danno luogo ad una separazione dei due solventi e pertanto necessitano di una energica agitazione e richiedono tempi di reazione più lunghi. D'altra parte miscele più ricche in metanolo non permettono la dissoluzione completa delP8-iminorifamicina S di partenza e comportano pertanto maggiori volumi di solvente.

La conversione delle forme S nelle forme SV viene eseguita secondo tecniche note nel campo delle rifamicine e loro derivati, mediante trattamento, in presenza di opportuni solventi, con agenti riducenti blandi.

Esempi di tali riducenti sono acido ascorbico, sodio idrosolfito, sodio tiosolfato, ecc.

I seguenti esempi vengono forniti a scopo illustrativo della presente invenzione. Le cromatografie su strato sottile (TLC) in essi riferite sono state eseguite su strati di gel di silice 60 F254 di spessore 0,2 mm su lastre di alluminio (Merck).

I valori di RfK fomiti per i prodotti sono riferiti all'Rf della rifamicina S.

La 8-metossirifamicina S utilizzata come prodotto di partenza è stata preparata secondo Helv. Chimica Acta 56, 7, 2305 (1973) e purificata su colonna di gel di silice 60, 70-230 mesh ASTM (Merck), usando come solvente di semina e di eluizione una miscela etere etilico/metanolo 24/1 (v/v).

Esempio 1 Preparazione dell'8-iminorifamicina S

A mg 200 di 8-metossirifamicina S, sciolti in 6 mi di acetonitrile vengono addizionati 4 mi di una soluzione satura a 0°C di ammoniaca in acetonitrile. Si agita a 40°C per 8 ore. Si forma un prodotto rosso violaceo che per TLC (eluente etere etilico : metanolo : 24/1 v/v) presenta un RfR = 0,48.

Si interrompe la reazione portando a secchezza e si cristallizza il residuo da mi 3 di metanolo. Si ottengono mg 145 di 8-iminorifamicina S (resa 72% del teorico).

— Spettro UV in metanolo: nm 215 ,log s = 4,46), 254 (4,33) spalla, 308 (4,38), 340 (3,76) spalla, 487 (3,61).

— Spettro IR in cloroformio, bande a: 3490 (forte), 3440 (media), 3340 e 3320 (f), 2980-2820 (f), 1725 e 1705 (f), 1650 (f), 1620 (f), 1560 (f), 1490 (f), ecc. (in cm"1).

— Spettro NMR in CDC13: 5 0,2 ppm (d), 0,6-1,2 (m), 1,5-2,3 (m), 1,75 (s), 2,08 (s), 2,22 (s), 3,0-4,1 (m), 3,13 (s), 3,50 (s), 4,8-5,3 (m), 6,1-6,5 (m), 7,95 (s), 9,02 (s).

— Analisi elementare: C% 62,80 H% 6,51 N% 3,97 calcolato per C37H46N2Ou C% 63,96 H% 6,67 N% 4,03.

— Titolazione potenziometrica: il prodotto si comporta come acido per cui viene titolato in una miscela di aceto-nitrile/piridina 4/1, con tetra-n-butilammonio idrossido

0,1 N, titolo del prodotto finale 98,5%.

Esempio 2

Preparazione di 8-imino e 8-aminorifamicina S

A g 1,0 di 8-metossirifamicina S sciolti in 30 mi di metanolo vengono addizionati 5 mi di una soluzione satura a 0°C di ammoniaca in metanolo. Si scalda in autoclave a 55°C per 1 ora. Per TLC (cloroformio/metanolo 24/1 v/v) si notano 2 bande principali: una a RfR = 0,63 (corrispondente aH'8-imino) ed una a RfR = 0,47 di colore bruno (corrispondente all'8-amino). Per raffreddamento della miscela di reazione cristallizzano g 0,466 di 8-aminorifamicina S. Si filtra e si porta a secco il filtrato. Il residuo viene cristallizzato da metanolo. Si ottengono ancora g 0,190 di 8-aminorifamicina S. La resa globale per tale prodotto è del 66% del teorico. Il residuo viene purificato su colonna di gel di silice 60, 70-230 mesh ASTM (Merck), di diametro interno 2,5 cm e di altezza 30 cm usando come eluente una miscela cloroformio/metanolo = 24/1 (v/v).

Le frazioni che presentano Rfa = 0,63 vengono raccolte ed evaporate a secchezza. Si ottengono g 0,130 di 8-imi-norifamicina S (resa 13,2% del teorico).

L'8-aminorifamicina S presenta le seguenti caratteristiche:

— Spettro UV in metanolo: 207 nm (log e = 4,47), 262 (4,36), 308 (4,46), 470 (3,63).

— Spettro IR in cloroformio: bande a 3490 (f), 3450 (m), 3350 e 3300 (m), 3200 (debole), 2980-2820 (m-f), 1720 (d), 1695 (f), 1640 (m), 1610 (f), 1570 e 1560 (m), ecc. (in cm-1).

— Spettro NMR in CDC13: 8 0,15 ppm (d), 0,7-1,2 (m), 1,6-2,5 (m), 1,7 (s), 2,1 (s), 2,2 (s), 3-3,6 (m), 3,12 (s),

3,52 (s), 3,6-4,2 (m), 4,7-5,2 (m), 6,0-6,4 (m), 8,92 (s), 9,02 (s).

— Analisi elementare: C% 60,97 H% 6,47 N% 3,95 calcolato per Cs,H46N2On C% 63,96 H% 6,67, N% 4,03.

— Titolo potenziometrico: la sostanza si comporta come una base debole, per cui viene titolata in acido acetico con acido perclorico 0,1 N; titolo 99%.

Esempio 3

A g 10 di 8-metossirifamicina S sciolti in 200 mi di dimetilsolfossido vengono aggiunti 100 mi di idrato di ammonio al 32%. Si agita a temperatura ambiente per 90 minuti. Si elimina l'ammoniaca sotto vuoto, si aggiungono 300 mi di acqua e si estrae con cloroformio. La fase organica viene anidrificata ed evaporata a secchezza.

Il residuo viene cristallizzato da metanolo. Si ottengono g 7,95 di 8 iminorifamicina (resa 81% del teorico). Il metanolo di cristallizzazione contiene ancora del prodotto che può essere ricuperato purificandolo mediante cromatografia su colonna di gel di silice.

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La reazione è stata ripetuta riscaldando per 30 minuti la miscela di reazione fino a 65C in recipiente chiuso ottenendo le stesse rese.

Esempio 4 Preparazione di 8-aminorifamicina S

A g 1,4 di 8-iminorifamicina S disciolti in 3 mi di cloroformio si aggiungono 7 mi di metanolo e successivamente mi 2,3 di idrato di ammonio al 32%.

Si mantiene a 60°C in recipiente chiuso per 40 minuti. Si elimina l'ammoniaca sotto vuoto concentrando contemporaneamente la soluzione ad un terzo del volume iniziale. Si aggiungono 50 mi di cloroformio e la soluzione organica viene lavata con acqua, anidrificata e portata a secchezza. Il residuo viene cristallizzato da etanolo ottenendo g 1,280 di 8-aminorifamicina S (resa 92% del teorico).

Esempio 5 Preparazione di 8 aminorifamicina SV

A g 1 di 8-aminorifamicina S sciolti in acetato di etile, vengono aggiunti sotto agitazióne g 0,6 di acido ascorbico in soluzione acquosa. Dopo 15 minuti si separano le fasi e lo strato organico viene lavato ripetutamente con acqua, ani-drificato e portato a secchezza. Si ottengono g 1 di 8-aminorifamicina SV.

La sostanza è titolabile come base come l'8-aminorifa-micina S.

Esempio 6 Preparazione di 8-iminorifamicina SV

Da g 1 di 8-iminorifamicina S in acetato di etile ed ope-5 rando come nell'esempio 5 è stato ottenuto 1 g di 8-iminorifamicina SV.

— Spettro UV in metanolo: bande a 218 nm (log s = 4,51), 308 (4,37), 430 (3,90), 458 (3,91).

— Spettro IR in CHC13: bande a 3490 cm-1 (f), 3430 (f), io 3390 (d), 3318 (f), 2980-2820 (m-f), 1710 (f), 1660 (spalla),

1645 (d), 1585 (f), ecc.

— Spettro NMR in CD3OD = picchio a 5 = —0,22 (d) p.p.m., +0,72 (d), 0,94 (d), 1,04 (d), 1,5-2,5 (diffuso), 1,74 (s), 2,1 (singoletto contenente 3 metili), 3,08 (s), 3,0-3,6

15 (multipletto), 3,8-4,2 (m), 4,8-5,8 (m), 6,2-6,9 (m).

Esempio 7

Preparazione dì 8-aminorifamicina S per ossidazione della forma SV

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Ad 8-aminorifamicina SV sciolta in acetato di etile è stata aggiunta un eccesso di biossido di' manganese (preparato secondo il metodo di Rosenkrantz).

Si agita per 15 minuti, si filtra il biossido, si lava con 25 acqua e lo strato organico viene anidrificato e portato a secchezza.

Il residuo viene cristallizzato da etanolo ottenendo r8-aminorifamicina S.

30 Esempio 8

Preparazione di 8-iminorifamicina S per ossidazione della forma SV

Partendo da 8-iminorifamicina SV e operando come de-35 scritto all'esempio 7, viene ottenuto la 8-iminorifamicina S.

Il prodotto viene cristallizzato da metanolo.

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Claims

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1. 8-Amino- o 8-imino-rifamicina S ed SV.

2. Derivato secondo Ja rivendicazione 1 che consiste di 8-iminorifamicina S e presenta lo

— spettro UV in metanolo: nm 215 (log e = 4,46), 254 (4,33) spalla, 308 (4,28), 340 (3,76) spalla, 487 (3,61);

— spettro IR in cloroformio, bande a: 3490 (forte), 3440 (media), 3340 e 3320 (f), 2980-2820 (f), 1725 e 1705 (f), 1650 (f), 1620 (f), 1560 (f), 1490 (f), ecc. (in cm-1);

— spettro NMR in CDC13: S 0,2 ppm (d), 0,6-1,2 (m), 1,5-2,3 (m), 1,75 (s), 2,08 (s), 2,22 (s), 3,0-4,1 (m), 3,13 (s), 3,50 (s), 4,8-5,3 (m), 6,1-6,5 (m), 7,95 (s), 902 (s).

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RIVENDICAZIONI

3. Derivato secondo la rivendicazione 1 che consiste di 8-aminorifamicina S epresenta lo

— spettro UV in metanolo: 207 nm (log e = 4,47), 263 (4,36), 308 (4,46), 470 (3,63);

— spettro IR in cloroformio: bande a: 3490 (f), 3450 (m), 3350 e 3300 (m), 3200 (debole), 2980-2820 (m - f), 1720 (d), 1695 (f), 1640 (m), 1610 (f), 1570 e 1560 (m), ecc. (in cm-1);

— spettro NMR in CDC13: 0,15 ppm (d), 0,7-1,2 (m), 3,12 (s), 3,52 (s), 3,6-4,2 (m), 4,7-5,2 (m), 60,0-6,4 (m), 8,92 (s), 902 (s).

4. Derivato secondo la rivendicazione 1 che consiste di 8-iminorifamicina SV e presenta lo

— spettro UV in metanolo: bande a: 218 nm (log e = 4,51), 308 (4,37), 430 (3,90), 458 (3,91);

— spettro IR in CHC13: bande a: 3490 cm-1 (f), 3430 (f), 3390 (d), 3318 (f), 2980-2820 (m - f), 1710 (f), 1660 (spalla), 1645 (d), 1585 (f), ecc.;

— spettro NMR in CD3OD = picchio a § = 0,22 (d) p.p.m., + 0,72 (d), 0,94 (d), 1,04 (d), 1,5-2,5 (diffuso), 1,74 (s), 2,1 (singoletto contenente 3 metili), 3,08 (s), 3,0-3,6 (multipletto), 3,8-4,2 (m), 4,8-5,3 (m), 6,2-6,9 (m).

5. Derivato secondo la rivendicazione 1 che consiste di 8-aminorifamicina SV.

6. Procedimento per la preparazione di 8-amino- e 8-imi-norifamicine S che consiste nel fare reagire l'8-metossirifa-micina S con un eccesso di ammoniaca in presenza di almeno un solvente inerte polare ed idrofilo o di una miscela d'i detto solvente con acqua ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 60°C, nel ricuperare separatamente dalla miscela di reazione r8-iminorifamicina S e l'eventuale 8-aminorifamicina S formatasi.

7. Procedimento secondo la rivendicazione 6 in cui detto solvente inerte polare ed idrofilo è scelto dal gruppo che comprende: metanolo, etanolo, acetonitrile, diossano, dime-tilsolfossido e tetraidrofurano.

8. Procedimento per la preparazione di 8-iminorifamicina SV, caratterizzato dal fatto che si procede secondo la rivendicazione 6, trattando la 8-iminorifamicina S con agenti riducenti b'andi.

9. Procedimento per la preparazione di 8-aminorifamici-na S, caratterizzata da! fato che si procede secondo la rivendicazione 6, trattando la 8-iminorifamicina S con un eccesso di ammoniaca in presenza di una miscela di metanolo e cloroformio, ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 60°C.

10. Procedimento per la preparazione di 8-aminorifamicina SV, caratterizzato dal fatto che si procede secondb la rivendicazione 6, trattando la 8-aminorifamicina S con un eccesso di ammoniaca in presenza di una miscela di metanolo e cloroformio, ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 60°C e trattando la 8-aminorifamicina S ottenuta con agenti riducenti blandi.