CS221510B2

CS221510B2 - Method of making the anorganic salts of trimethylamonium derivatives of the polyenmarolide

Info

Publication number: CS221510B2
Application number: CS795056A
Authority: CS
Inventors: Leonard Falkowski
Original assignee: Stefanska Barbara
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1983-04-29
Also published as: PL122884B1; BE877661A; FR2431508A1; JPS591718B2; NL177409B; NL177409C; PL208519A1; FI792252A; JPS5517388A; FI71747B; YU163179A; HU179569B; DE2929058A1; CH647788A5; RO76051A; US4294958A; BG41658A3; FR2431508B1; NL7905502A; ES482590A1

Description

Vynález se týká způsobu výroby anorganických solí trimethylamoniových derivátů polyenmakrolidů, zejména anorganických solí esterů těchto derivátů, obecného vzorce I +

R — N (CH₃)₃ cooch₃ χ(I) v němž

R znamená zbytek, který spolu s karboxya aminoskupinou tvoří polyenmakrolid vybraný ze skupiny zahrnující nystatin, polyfungin, amfotericin B, kandicldin, pimarlcin, levorin, rimocidin a aureofacin a

X^- znamená anion anorganické soli, jako je methylsulfát, sulfát, chlorid a fosfát.

Polyenmákrolidová antibiotika se běžně používají k léčení houbovitých onemocnění člověka a zvířat a při prevenci nebo vyloučení zamoření různých materiálů houbami.

Rada derivátů polyenmakrolidů má některé vhodnější vlastnosti než původní anti2 biotika, která již byla známá. Známý je komplex amfotericinu В s natriumdeoxycholátem, N-acylové deriváty polyenmakrolidů (americký.patent č. 3 244 570 z roku 1966), hydrochloridy methylesterů polyenmakrolidů [Mechliňskl W., Schaffner С. P.; J. Antibiot. 25, 256 (1964)], produkt kondenzace formaldehydu s kandidinem (France Per., Rhone-Poulenc 41 272) nebo produkty reakce polyenmakrolidů s polysacharididy oxidovanými jodistanem (belgický patent číslo 620 619) a N-glykosylové deriváty polyenmakrolidů (belgický patent číslo 787 531). Avšak shora popsané deriváty mají některé jiné nežádoucí vlastnosti, jako N-acylpolyenmakrolidy vykazují významně nižší protihoubový účinek a soli methylesterů těchto antibiotik jsou příliš nestálé.

Nedávno byla také podána zpráva o N,N,N-trimethylových derivátech amfotericinu B, nystatinu a mykoheptinu (německý zveřejňovací spis č. 2 706 156). Nicméně nebyla prokázána jejich struktura. Chráněné látky nejsou rozpustné ve vodě, což způsobuje, že není možné jejich přímé použití v roztocích.

Uvedené nedostatky jsou z převážné části odstraněny u anorganických solí trimethylamoniových derivátů vyráběných způsobem podle tohoto vynálezu.

Podstata podle vynálezu je v tom, že se na polyenmakrolid rozpuštěný v organickém rozpouštědle působí při teplotě místnosti a za nepřetržitého míchání dimethylsulfátem v přítomnosti hydrogenuhličitanu sodného, reakční směs se ponechá stát к dokončení reakce, načež se přidáním ethyletheru vysráží surový produkt, který se rozpustí v butanolu, promyje vodou a zahustí za sníženého tlaku a konečný produkt shora uvedeného obecného vzorce I, to jest methylsulfát trimethylamoniového derivátu polyenmakrolidu, se vysráží ethyletherem a popřípadě převede na jinou anorganickou sůl.

Jako organického rozpouštědla se při způsobu podle tohoto vynálezu používá s výhodou dimethylacetamidu, dimethylformamidu, dimethylsulfoxldu a alifatických alkoholů s 1 až 3 atomy uhlíku v řetězci nebo jejich směsí.

Bylo prokázáno, že podmínky alkylace používané podle vynálezu jsou dostatečně mírné, aby se zabránilo degradaci antibiotik. Zpracování polyenmakrolidu s dimethylsulfátem za podmínek známých z literatury by způsobilo otevření makrolidového kruhu, eliminaci cukrové části a degradaci polyenchromoforu, výsledkem čehož by byla ztráta biologického účinku.

Antimikrobiální a hemolytické účinky in vitro, stanovené u DMS polyenmakrolidů a výchozích antibiotik pro porovnání, jsou uvedeny v tabulce 1.

Struktura získaných derivátů byla doložena pomocí spektroskopických metod. Příkladem je postup použitý pro identifikaci kandlcldinového derivátu, dále označovaného jako DMS kandicin, získaného po zpracování antibiotika s dimethylsulfátem za navržených podmínek alkylace. Samotnou kyselou hydrdlýzou kandicidinu se dostane cukrová část mycosamin, zatímco DMS kandicidíri poskytuje Ν,Ν,Ν-trimethylmycosamin. Struktura této látky vyplývá z desorpčníhó hmotového spektra (základní ionty a současně molekulární ionty při m/e 206), stejně jako z protonového magnetického resonančního spektra (signál při δ = 3,81, charakteristický pro metylové skupiny připojené к atomu dusíku o intenzitě třikrát vyšší než signál při δ = 1,68, který je charakteristický pró protony C-6 methylové skupiny aminocukru).

Přítomnost ester-vazby v molekule derivátu se projeví silným absorpčním pásem při λ — 1730 cm^-1 v infračerveném spektru a shodnou absorpcí při λ = 1590 cm^-1, charakteristickou pro výchozí antibiotikum. Elektronová absorpce kandicidinu a jeho DMS derivátu se slabě odlišuje v intenzitě absorpčního maxima, zatím co jejich Umístění a oscilační struktura spektra jsou identické. To dokládá, že struktura polyenchromoforu zůstává při alkylačním postupu nezměněna. NMR spektrům per-O-trímethylsilyl-DMS-kandlcinu vykazuje pásy při δ = = 3,65 a 3,03, které jsou charakteristické pro methoxylové a N-methylové protony.

Zpracováním alkalického vodného roztoku kandicidinu se uvolňuje p-aminoacetofénon, přičemž DMS-kandlcidin, Ν-dlmethyl-, N-methyl a nesubstituovaný p-aminoacetofenon jsou v molárním poměru 3:5:2.

Výhodné deriváty podle vynálezu jsou výborně rozpustné ve vodě a také mají vysoký protihoubovitý účinek a zlepšenou selektivní toxicitu, jaká je porovnatelná s přírodními antibiotiky.

Anorganické soli trimethylamoniových derivátů polyenmakrolidů a zvláště methylestery anorganických solí trimethylamoniových derivátů těchto antibiotik a způsob jejich výroby jsou popsány v příkladech uvedených níže.

Přikladl g polyfunginu (E = 800 při 304 nm) se rozpustí v 10 ml dlmethylformamidu a 10 ml methanolu a po částech přidají 2 g hydrogenuhličitanu sodného a 1 ml dimethylsulfátu a reakční směs se míchá 10 hodin pří teplotě 25 °C. Nerozpuštěný hydrogenuhličitan sodný se odstředí, methanol odpaří za sníženého tlaku a derivát se vysráží ethyletherem. Produkt se rozpustí v 50 ml vody nasycené butanolem, butanolová vrstva dvakrát promyje 20 ml vody a odpaří za sníženého tlaku na objem 15 ml, vysráží ethyletherem a potom dvakrát promyje ethyletherem a hexanem. Ve výtěžku 1,6 g se dostane sůl methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylpolyfunginu, jehož E J *_m činí 700 při 304 nm. Dosažený výtěžek představuje 80 % teorie.

Příklad 2 ' ' g nystatinu (E|^ = 860 při 304 nm) se rozpustí v 50 ml methanolu, přidají se 2 g hydrogenuhličitanu sodného a po částech přikape 2 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 4 hodiny při teplotě 25 °C a dále zpracuje jako je popsáno v příkladě

1. Sůl methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylnystatinu se získá ve výtěžku 1,3 g (75 % teorie). Produkt má E]* = 760 při 304 nm.

Příklad 3 g amfotericinu В (E = 1420 při 383 nm) se rozpustí ve 20 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá 1 g hyrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu: Reakční směs se míchá při 20 °C 24 hodiny a potom zpracuje jak je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,9 gramu soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylamfotericinu B, což představuje 90 teoretického výtěžku. Produkt má E = 900 při 382 nm. Získaná látka se čistí protiproudým promýváním systémem rozpouštědel tvořeným chloroformem, methanolem a vodou v poměru 2:2:1. Získá se 0,3 g soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylamfotericinu, jehož E | činí 1400 při 382 nm.

Příklad 4 lg kandidinu (E = 820 při 383 nm) se rozpustí ve 20 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá se 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulíátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při teplotě 20 °C a potom zpracuje jako v příkladě 1. Získá se 0,5 g soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylkandidinu, co představuje 80% teoretický výtěžek. Látka má Е/“ =550 při 382 nm. Produkt se čislem r tí sloupcovou chromatografií na silikagelu zpočátku nasyceném vodou, pomocí systému rozpouštědel tvořeného chloroformem, methanolem a vodou v poměru 20 : 10 : 1. Derivátu kandidinu se získají 0,2 g, přičemž E J / = 850 při 378 nm.

Příklad 5 g trychomycinu (E{/ = 450 při 378 nm) se rozpustí ve 20 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá se 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulíátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při teplotě 20 °C a potom zpracuje jako v příkladě 1. Získá se 0,6 g DMS-trychomycinu, který má = 560 při 378 nm.

Příklad 6 g pimaricinu (E = 960 při 304 nm) se rozpustí ve 20 ml methanolu, přidá 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při teplotě 25 °C a potom zpracuje jako je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,85 gramu soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylpimaricinu, co představuje 80% teoretický výtěžek. Látka má E|/ = 700 při 304 nm.

Příklad 7 g levorinu (E,¹/ = 800 při 378 nm) se rozpustí ve 30 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá při 20 °C 15 hodin a dále zpracuje, jak je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,7 g DMS-levorinu, co představuje 70% teoretický výtěžek. Látka má E} / = 600 při 304 nm.

Příklad 8 se rozpustí ve 20 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá se 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při teplotě 20 °C a potom zpracuje jeko v příkladě 1. Získá se 0,8 g soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylrimocidinu, co představuje 80% teoretický výtěžek. Látka má E¹// — 560 při 304 nm.

Příklad 9

0,1 g perimycinu (E)^ = 650 při 380 nm) se rozpustí ve 2 ml směsi dimethylacetamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá 0,1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 0,1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 10 hodin při teplotě 20 °C a dále zpracuje jak je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,05 g DMS-pyrimicinu, což představuje 50% teoretický výtěžek. Látka má = = 600 při 380 nm.

Příklad 10 g aureofacinu (E= 800 při 379 nm) se rozpustí ve směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá při 20 °C 20 hodin a dále zpracuje, jako je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,7 g DMS-aureofacinu, což představuje 65% teoretický výtěžek. Látka má E J = 760 při 378 nm.

Příklad 11

0,1 g kandicidinu (E J”/ = 400 při 378 nm) se rozpustí v 5 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá 0,1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 0,1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při 20 °C a dále zpracuje, jak je popsáno v příkladě 1. Získá se 0,04 g DMS-kandicidinu, což představuje 45 % teoretického výtěžku. Látka má E/ = 560 při 378 nm.

Příklad 12 g mykoheptinu (EJ^ = 700 při 383 nm) se rozpustí ve 20 ml směsi dimethylformamidu a methanolu v poměru 10 : 1, přidá se 1 g hydrogenuhličitanu sodného a přikape 1 ml dimethylsulfátu. Reakční směs se míchá 15 hodin při teplotě 20 °C a potom zpracuje jeko v příkladě 1. Získá se 0,5 g soli methylesteru Ν,Ν,Ν-trimethylmykoheptinu, což představuje 85 % teoretického výtěžku. Látka má = 680 při 380 nm.

g rimocidinu (EJ“^ = 600 při 304 nm)

Tabulka

Protihoubovité a hemolytícké účinky polyenmakrolidů a jejich DMS derivátů

Antibiotikum	IC50	EH50
	(μ g/ml)	[μ g/ml)
pimaricin	1	100
DMS-pimaricin	' 1,7	400
polifungin	0,08	20
DMS-polifungin	0,15	120
nystatin	0,1	50
DMS-nystatin	0,25	100
rimocidin	1,5	30
DMS-rimocidín	2,5	50
amfotericin В	0,03	5
DMS-amfotericin В	0,08	5
mykoheptin	0,05	15
DMS-mykoheptin	0,2	65
kandidin	0,054	20
DMS-kandidin	0,15	70
kandicidin	0,005	2,5	ř
DMS-kandicidln	0,005	15
aureofacin	0,005	0,35
DMS-aureofacln	0,003	15	⁴
levorin	0,007	2,5
DMS-levorin	0,009	20
trychomycin	0,005	3
DMS-trychomycin	0,01	10
perimycin	0,002	5
DMS-perlmycin	0,003	12

Poznámky:

DMS znamená sůl Ν,Ν,Ν-trimethylesteru antibiotika nebo sůl N,N,N-trlmethyl-antibiotika.

ICso znamená koncentraci látky způsobující 50% potlačení růstu buněk Saccharomyces cerevisiae v kapalném výchozím pro středí, stanoveno spektrofotometrlcky při λ = 600 nm po 24 hodinách inkubace za teploty 28 °C.

EHso znamená koncentraci látky způsobující rozklad 50 % hemoglobinu, stanoveno spektrofotometricky při λ = 550 nm.

Claims

1. Způsob výroby anorganických solí trimethylamoniových derivátů polyenmakrolidů, zejména anorganických solí esterů těchto derivátů, obecného vzorce I соосн_{ь x}(H v němž

R znamená zbytek, který spolu s karboxya aminoskupinou tvoří polyenmakrolid vybraný ze skupiny zahrnující nystatin, polyfungln, amfotericin B, kandicidin, pimaricin, levorin, rimocidin a aureofacin a

X^- znamená anion anorganické soli, jako je methylsulfát, sulfát chlorid a fosfát,

Y.N A LEZU . . .

vyznačující se tím, že se na uvedený polyenmakrolid rozpuštěný v organickém rozpouštědle působí pří teplotě místnosti a za nepřetržitého míchání dimethylsulfátem v přítomnosti hydrogenuhličitanu sodného, reakční směs se ponechá stát к dokončení reakce, načež se přidáním ethyletheru vysráží surový produkt, který se rozpustí v butanolu, promyje vodou a zahustí za sníženého tlaku a konečný produkt shora uvedeného obecného¹ vzorce I, to jest methylsulfát trimethylamoniového derivátu polyenmakroPdu, se vysráží ethyletherem a popřípadě převede na jinou anorganickou sůl.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako organického rozpouštědla používá dimethylacetamidu, dimethyiformamidu, dimethylsulfoxidu a alifatických alkoholů s 1 až 3 atomy uhlíku v řetězci nebo jejich směsí.