Předmětem vynálezu je způsob výroby semisynthetických makrolidů, které jsou deriváty 9-dihydro-4“-epierythromycinu A za jeho 11,12-karbonátů tak, že se podrobí hydrogenaci 4“-desoxy-4“-oxoerythromycin A za přítomnosti Raneyova niklu jako katalyzátoru při tlaku 9,8 MPa, načež se popřípadě
a) acyluje 2‘-hydroxyskupina,
b) působí na 9-dihydro-4“-epierythromycin A ethylenkarbonátem za vzniku 11,12-karbonátu a
c) produkt se převede na z farmaceutického hlediska přijatelnou sůl s kyselinou.
Vynález se týká způsobu výroby semísyntetických makrolidů, zejména 9-dihydro-4“epíerythromycinu A a rovněž jeho 11,12-karbonátů.
Erythromycin je antibiotikum, které se tvoří při pěstování kmene Streptomyces erythreus ve vhodném prostředí, jak bylo popsáno v US patentovém spisu č. 2 653 899. Erythromycin, který je produkován ve dvou formách, A a B, je možno vyjádřit následujícím obecným vzorcem
A —OH
В —H
Byla připravena řada derivátů erythromycinu ve snaze pozměnit jeho biologické nebo farmakodynamické vlastnosti.
V US patentovém spisu č. 3 417 077 je popsán realkční produkt erythromycinu a ethylenkarbonátu jako velmi účinná antibakteriální látka. V US patentu č. 3 884 903 se popisují deriváty 4“-deoxy-4“-oxoerythromycinu А а В jako cenná antibiotika a v US patentovém spisu č. 4 150 220 se popisuje nový způsob výroby 4“-oxoerythromycinu A a jeho použití jako meziproduktu, který vede к dalším antibakteriálním látkám. 9-Dihydroerythromycin A byl popsán v publikaci K. Gerzon, a další, J. Am. Chem. Soc., 78, 6396 (1956) a Μ. V. Sigel a další J. Am. Chem. Soc. 78, 388 (1956).
Semisyntetické makirolidní antibakteriální sloučeniny, které je možno získat způsobem podle vynálezu, je možno vyjádřit obecnýrn vzorcem
R znamená atom vodíku, alkanoyl o 2 až 3 atomech uhlíku nebo ethylsukcinyl,
Ri a R2 mohou znamenat nezávisle na sobě hydroxyskupinu a atom vodíku
R3 a R4 znamenají atomy vodíku nebo spolu tvoří skupinu \
= 0,
Z jakož i z farmaceutického hlediska přijatelné adiční soli těchto sloučenin s kyselinami.
Skupinou výhodných sloučenin jsou ty látky, v nichž Ri znamená hydroxyskupinu, R2 znamená atom vodíku a R3 a R4 společně tvoří skupinu \
C = O.
/
Zvlášť výhodnými látkami této skupiny jsou 9-dihydro-4“-epierythromycin A-11,12-karbonát a 9-dihydro~2‘-acetyl-4“-epierythromycin A-11,12-karbonát.
Další výhodnou skupinou sloučenin jsou ty látky, v nichž Ri znamená hydroxyskupinu, R2 znamená atom vodíku a R3 a Rd znamenají atomy vodíku. Zvláště výhodnými sloučeninami této skupiny jsou 9-dihydro-4“-epierythromycin A a 9-dihydro-2£-acetyl-4“-epierythromycin A.
Je zcela zřejmé, že makrolidy typu erythromycinu se substituentem na hydroxyskupinách 11, 12 mohou existovat i ve for
285048 mě poloketalu, přičemž tato forma je v rovnováze s ketoformou, jak je znázorněno na následujícím schématu:
Všechny struktury, které mohou potenciálně existovat ve dvou formách, budou dále uváděny <v- ketoformě, přestože do oboru vynálezu samozřejmě spadají obě formy.
9-Dihydro-4“-epieirythromycin A je možno získat redukcí 4“-deoxy-4“-oxoerythromycinu A (US patentový spis č. 4 150 220) působením Raneyova niklu. Reakce se provádí při teplotě místnosti při počátečním tlaku 9,8 MPa v rozpouštědle, inertním za reakčních podmínek. Za těchto reakčních podmínek je redukce obvykle dovršena v průběhu 12 až 14 hodin, s výhodou přes noc. Výhodným rozpouštědlem jsou nižší alkanoly. například ethanol, methanol nebo isopropanol. Hmotnostní poměr Raneyova niklu k makrolidnímu antibiotiku je 5:1. Po dovršení reakce se katalyzátor oddělí filtrací a filtrát se odpaří, čímž se získá výsledný produkt, který je možno čistit běžným způsobem.
9-Dihydro-4“-epierythromycm A 11,12-karbonát je možno získat tak, že se působí na 9-dihydro-4“-epierythromycin A ethylenkarbonátem v rozpouštědle, které je inertní za reakčních podmínek, například v toluenu nebo v benzenu. Je výhodné použít tří až pětinásobný přebytek ethylenkarbonátu k makrolidu, aby bylo možno zajistit dovršení reakce. Tento přebytek je možno^ přidat na počátku reakce nebo rozděleně v průběhu reakce. Reakce se provádí při teplotě 40 až 60 °C výhodná reakční teplota je 55 °C. Při této reakční teplotě je reakce , dovršena v průběhu 4 až 5 hodin. Produkt je možno izolovat tak, že se na reakční směs působí vodou, směs se okyselí k rozpuštění makrolidu ve vodné fázi, načež se alkalizuje po předchozím odstranění nežádoucích vedlejších produktů nebo případného přebytku ethylenkarbonátu.
Acylace 9-dihydro-4“-epierythromycin-A
11,12-karuonátu vede ke vzniku odpovídajících 2í-acylderivátů. Uvádí se -vo reakci ekvimolánm množství anhydridu, popřípadě až 10 % přebytek s příslušným makrolidem v rozpouštědle, které je inertní za reakčních podmínek.
Výhodnými rozpouštědly jsou s vodou nemišitelrá, aprotická rozpouštědla, jako me-thylenchlorid, - toluen, ethyla-cetát a chloroform.
Reakce se běžně provádí při teplotě místnosti, reakční směs je však možno chladit na teplotu 0 °C nebo zahřívat na teplotu varu pod zpětným chladičem. Při teplotě -místnosti je reakce v podstatě ukončena v průběhu 5 až 7 hodin.
Po -dovršení reakce se přidá voda, produkt se izoluje z organické fáze a čistí.
Acylaci 2‘-hydroxyskupiny, je rovněž možno provádět acylhalogenidem, například chloridem nebo bromidem. V případě, že - se užije acylhalogerndu jako acylačního činidla, je výhodné přidat alespoň ekvivalentní množství sloučeniny, která váže kyselinu, například hydírogenuhličitanu sodného. Mimoto v případě, že acylačním činidlem je halogenid kyseliny, je výhodným rozpouštědlem -aceton a po skončení reakce se směs vlije do -směsi vody a rozpouštědla, nemísitelného s vodou, produkt se izoluje z organické vrstvy.
Při využití chemoterapeutické účinnosti těch sloučenin, vyrobených způsobem podle vynálezu, které vytvářejí soli, je samozřejmě výhodné použití solí, přijatelných z farmaceutického hlediska. Přestože nerozpustnost některých solí ve vodě; jejich vysoká toxicita -nebo neschopnost krystalizovat činí některé soli neschopné pro farmaceutické použití, je tyto soli možno převádět na odpovídající -soli, které již jsou z farmakologického hlediska přijatelné rozkladem a tvorbou nové -soli nebo převedením na adiční soli kyselinou.
Příkladem kyselin, vhodných z farmaceutického hlediska mohou být kyseliny chlorovodíková, bromovodíková, jodo-vodíková, dusičná, sírová, siřičitá, fosforečná, octová, mléčná, citrónová, vinná, jantarová, maleinová, glukonová a asparagová.
Nové e.ryrhromycinové deriváty, vyrobené způsobem podle vynálezu jsou in vitro účinné proti celé řadě grampozitivních mikroorganismů jako Staphylococcus aureus a Streptococcus pyogenes a proti některým gramnegarivním mikroorganismům, zejména
3 5 β 4 8 kulovitého nebo oválného tvaru (koky). Účinnost je možno prokázat pokusy in vitro proti různým mikroorganismům v nálevu z mozkové a -srdeční tkáně běžnou zřeďovací technikou. Jejich účinnost in vitro umožňuje jejich použití - pro místní aplikaci ve formě mazání, krémů a podobně, ke sterilizaci, například může běžet o předměty v -nemocničních místnostech a jako antimikrobiální látky pro průmyslové použití, například jako konzervační prostředky pro vodu, barvy a dřevo nebo k zamezení tvorby -slizu.
Při použití in vitro, například při místním podání se sloučeninou s antimikrobiální účinností obvykle mísí s nosičem, přijatelným z farmaceutického hlediska, například s rostlinným - nebo minerálním olejem nebo se zvláčňovadlem. Je tedy možno účinné látky také rozpouštět nebo dispergovat v kapalných nosičích nebo rozpouštědlech, jako jsou voda, alkohol, glykoly nebo směsi těchto látek nebo jiná inertní prostředí, přijatelná z farmaceutického hlediska, to jest prostředí bez škodlivého účinku na účinnou složku. Pro tyto účely se obvykle užívá koncentrace účinné -látky 0,01 až 10 hmotnostních % vztaženo na celkovou hmotnost prostředku.
Řada sloučenin, vyrobených způsobem podle vynálezu je účelná také proti grampozitivním a některým gramnegativním -mikroorganismům in vivo, například proti Pasteurella multocida a Neisseria sicca při orálním a/nebo parenterálním podání u živočichů včetně člověka. Jejich účinnost in vivo je poněkud omezena, jak je možno prokázat běžnými -pokusy na myších přibližně stejné hmotnosti, které jsou infikovány příslušným mikroorganismem a léčeny perorálně nebo podkožně zkoumanou látkou.
Postupuje se tak, že se například 10 myším intraperitoneálně podá zředěná kultura, která obsahuje 1 až 10 dávek LDioo (nejnlžší koncentrace, vyvolávající 100·% uhynutí). Současně se provádí kontrolní pokusy, v nichž se myším podává mikroorganismus v malém zředění jako kontrola variace virulence pokusného organismu. Zkoumaná látka se podá % hodiny po náleze a podání ee opakuje po 4, 24 a 48 hodinách. Přežívající myši se chovají ještě 4 dny po -posledním ošetření a zaznamenává se množství přežívajících.
Při použití in vivo je možno- nové sloučeniny; vyrobené způsobem podle vynálezu podávat perorálně nebo parenterálně, například podkožně nebo- nitrosvalově v- dávce, která -se pohybuje v rozmezí 25 až 200 mlligramů/kg a den. Výhodná dávka je 150 až 200 mg/kg a -den.
Vhodným nosičem pro parenterální podání je buď vodný roztok jako voda, isotonický roztok chloridu sodného, nebo de - frézy, Ringerův roztok nebo roztoky nevodné povahy, například roztoky v olejích rostlinného původu, jako v -oleji z bavlníkových semen, v -arašídovém -oleji, kukuřičném oleji nebo sezamovém -oleji, roztoky v -dimethylsulfoxidu a dalších -rozpouštědlech nevodné povahy, která nereagují -s účinnou látkou, neovlivňují tuto látku a nejsou toxické v použitém množství. Jde například o glycerol, propylenglykol nebo sorbitol. Je také možno účinnou látku zpracovat na prostředky, vhodné pro příležitostné rozpuštění těsně před použitím.
Uvedené prostředky mohou obsahovat kapalná ředidla jako propylenglykol, diethylkarbonát, glycerol, sorbitol a podobně, pufry, hyaluronidázu, místní - anestetika a anorganické soli -k zajištění požadovaného farmakologického účinku.
Uvedené -sloučeniny je také možno- mísit s různými inertními nosiči, přijatelnými z farmaceutického hlediska, například -pevnými ředidly, rozpouštědly vodné povahy, netoxickými organickými rozpouštědly, - a je možno je zpracovat na kapsle, tablety, sublinguální prostředky, práškované směsi, suspenze, roztoky, elixíry a roztoky nebo suspenze pro parenterální podání. Obecně je možno uvést, že se účinné látky užívají v různých -dávkách v koncentracích 0,5 až 90 hmotnostních % celkové hmotnosti prostředku.
Vynález bude osvětlen následujícími příklady.
Příklad 1
9-dihydro-4'1<-epierythromycin A 11,12-karbonát
A. 9-dihydro-4u-epierythromycin A
Suspenze 50 g (68,3 mmolů) 4“-deoxy-4“oxoerythromycinu A (US patent č. 4 150 220) a 250 g Raneyova niklu -v 500 ml ethanolu se protřepává v dusíkové atmosféře při -počátečním tlaku 9,8 MPa přes noc při teplotě místností. Směs se zfiltruje prostředkem super-cel a filtrát se - zahustí ve vakuu na bezbarvou kapalinu, která -se čistí překrystalováním ze směsi acetonu a vody, čímž se získá 37 g produktu o teplotě tání 139 až 143 °C NMR-spektrem má absorpci při 3,31 (3H, s) a 2,31 (6H, s) ppm.
B. 9-dihydro-4“-epierythromycin A 11,12-karbonát
Do baňky o -objemu 2 litry, -opatřené mechanickým míchadlem a teploměrem se vloží 60 g 9-dihydro-4“-epierythromycinu A, 300 g ethylenkarbonátu, 150 g uhličitanu draselného a 800 -ml toluenu a směs se míchá 4,5 hodiny na olejové lázni při teplotě 55 °C. Zchlazená reakční směs se vlije -do 600 ml vody a organická fáze se -oddělí a vlije se do 600 ml čerstvé vody. Pak se upraví pH na hodnotu 2,5 a organická fáze se -oddělí a odloží. Vodná vrstva -se promyje 600 ml toluenu a pak se smísí se 600 ml me235048 thylenchloridu а pH směsi se upraví na 9,5.
Organická vrstva se oddělí promyje se dvakrát 400 ml vody a jedenkrát 400 ml nasyceného vodného roztoku chloridu sodného, načež se vysuší síranem sodným. Rozpouštědlo se odpaří ve vakuu, čímž se získá 98 g surového produktu, který se čistí překrystalováním ze směsi ethanolu a vody. Získá se 28,5 g čistého produktu o teplotě tání 131 až 135 °C. Tento produkt je v každém směru totožný s produktem, který byl získán způsobem podle příkladu 9. NMR-spektrum (CDCls) má absorpci při 3,26 (3H, s), 2,30 (6H, s) a 1,46 (3H, s) ppm.
Příklad 2
9-dihydro-2‘-acetyl-4“-epierythromycin A
11,12-karbonát
К roztoku 1,5 g 9-dihydro-4“-epierythromycin A 11,12-karbonátu v 15 ml methylenchloridu se přidá 0,214 ml anhydridu kyseliny octové a reakční směs se míchá 6 hodin při teplotě místnosti. Pak se směs vlije do 25 ml vody a pH se upraví na 9,5. Organická fáze se oddělí, promyje se vodou a nasyceným vodným roztokem chloridu sodného, načež se vysuší síranem sodným. Rozpouštědlo se odpaří ve vakuu, čímž se získá 1,4 gramů výsledného produktu. NMR-spektrum (CDChj má absorpci při 3,29 (3H, s), 2,25 (6H, s), 2,0 (3H, s), 1,43 (3H, s) ppm.
Příklad 3
9-dihydro-2‘-propionyl-4“-epierythromycin A
11,12-karbonát
Obdobným způsobem jako v příkladu 11 se získá z 1,5 g 9-dihydro-4<‘-epierythromycin A 11,12-karbonátu a 0,306 ml anhydridu kyseliny propionové v 15 ml methylenchloridu po 5 hodinách v průběhu reakce celkem 1,41 g výsledného produktu. NMR-spektrum (CDCls) má absorpci při 3,32 (3H, s), 2,27 (6H, s) a 1,46 (3H, s) ppm.
Příklad 4
9-dihydro-2‘- (2-ethoxykarbonylpropionyl) -4“-epierythromycin A 11,12-karbonát
К roztoku 1,4 g 9-dihydro-4“-epierythromycin A 11,12-karbonátu v 15 ml acetonu se za stálého míchání přidá 1 g hydrogenuhličitanu sodného a pak ještě 0,421 ml ethylsukcinylchloridu a směs se míchá 6,5 hodiny při teplotě místnosti. Pak se směs vlije do směsi vody a methylenchloridu a pH se upraví na 9,5. Organická fáze se oddělí, promyje se vodou a nasyceným vodným roztokem chloridu sodného, načež se vysuší síranem sodným. Odpařením rozpouštědla ve vakuu se získá 1,6 g výsledného produktu. NMR-spektrum (CDCI3) má absorpci při 3,31 (3H, s), 2,62 (4H, s), 2,27 (6H, s) a 1,47 (3H, s) ppm.