Vynález se týká oleandomycinoximů, způsobu jejich přípravy a jejich použití pro získávání antimikrobiálních činidel.
Dosavadní stav techniky
Oleandomycin je antibiotikum s 14tičlenným makrolidovým kruhem se spektrem účinnosti podobným jako erythromycin. Poprvé byl popsán v USA pat. 2 757 123. Strukturální popis oleandomycinu ukazuje 14tičlenný laktonový kruh, obsahující ketoskupinu v poloze a nesoucí dvě cukerné složky (u desosaminu v poloze C^5j a u oleandrosy v poloze C^3j a tři skupiny OH“ (viz vzorec Ila uvedený dále).
Liší se od jiných polyoxomakrolidů přítomností exocyklického epoxidového kruhu v poloze C^g). Dosud bylo popisováno mnoho chemických přeměn shora uvedených funkčních skupin. Bylo známo, že dehydratací skupiny OH” v poloze c(n) v mírně alkalickém prostředí dochází k vytvořeni dvojné vazby mezi uhlíkovými atomy v poloze C(io) a c(ll) v aglykonovém kruhu při utvoření anhydrooleandomycinu (J. Am. Chem. Soc., 82, 3225, 1960) (viz vzorec lib, znázorněný dále).
Bylo také známo (USA pat. 4 069 379), že epoxidová skupina se může přeměňovat na methylenovou skupinu vedením reakce s CrCl2 v rozpouštědlech, inertních vůči reakci, za vzniku sloučeniny vzorce líc (uvedeno dále).
Dále bylo také známo, že katalytickou redukcí exocyklické methylenové skupiny v poloze c(8) se získá směs 8-methyl-oleandomycinových anomerů, popsaných vzorec lid a Ile (Celmer W. D. : Pure Appl. Chem., 28.,-413, 1971).
Nejběžnější technická a preparativní metoda přípravy oximu spočívá v reakci aldehydů a ketonů s hydroxylaminhydrochloridem v přebytku, za přítomnosti* anorganických nebo organických zásaditých látek, jako například BaCO3, NaHCO3, trietylaminu a pyridinu v rozpouštědle, jímž jsou vybrané alkoholy nebo za přebytku organické zásadité látky (Methoden der Org. Chem., 4th Ed., Vol. X/4, p.55).
Klasické oximační reakce nelze aplikovat na oleandomycin in virtue vzhledem ke známé citlivosti oleandomycinové molekuly. Provedením reakce v kyselém prostředí a za zvýšení teploty dochází k destrukci v epoxidové části, k eliminaci cukerných složek a ke trans-laktonizaci, zatímco v alkalickém prostředí dochází k dehydrataci. Na druhé straně jsou poněkud přísnější oximační podmínky, například zvýšená teplota, v některých případech zvýšený tlak, silně zásadité látky, prodloužená reakční doba, vyžadovány pro sterické blokování ketoskupiny v poloze (J. Org. Chem. 28, 1557, 1963).
-1CZ 279898 B6 r Podstata vynálezu
Je třeba připravit oximy oleandomycinu takovým způsobem, aby * byly splněny všechny prve uvedené poněkud protikladné požadavky a bylo zajištěno provedení reakce v žádoucí poloze, přičemž by se zbývající část molekuly nezměnila.
Podstata způsobu přípravy oleandomycinoximů obecného vzorce I
(I) kde R1 znamená vodík nebo methyl, R2 znamená methyl nebo vodík nebo R1 a R2 znamenají dohromady epoxidovou nebo methylenovou skupinu, R3 znamená hydroxylovou skupinu, když čára znamená jednoduchou vazbu, nebo R3 a čára znamenají dohromady dvojnou vazbu. Jednotlivé sloučeniny vzorce I jsou sloučeniny la, až Ie:
la R1 = R2 = ^9 lb R1 = R2 =^?
Ic R1 = R2 = CH2
Id R1 = -H, R2 = -CH3
Ie R1 = -CH3, R2 = -H
R3 = -OH = jednoduchá vazba
R3 and = dvojná vazba
R3 = -OH = jednoduchá vazba
R3 = -OH = jednoduchá vazba
R3 - -OH jednoduchá vazba
Oleandomycinoxiny vzorce
I jsou posuzovány jako nové.
Dalším charakteristickým rysem předloženého vynálezu je použití postupu pro přípravu oleandomycinoximů I pomocí reakce oleandomycinu vzorce II
-2CZ 279898 B6
kde R1, R2, R3 a čáramají stejný význam jako bylo shora uvedeno, s přebytkem hydroxylaminhydrochloridu.
Zejména sloučeniny la až se sloučeninami Ha až Ile:
Ie citované shora lze získat reakcí
(Ha) |
R1 = R2 |
R3 = -OH |
|
= jednoduchá |
vazba |
(lib) |
R1 = R2 |
R3 and |
|
= dvojná vazba |
(líc) |
R1 = R2 = =CH2 |
R3 = -OH |
r\z\y |
= jednoduchá |
vazba |
(lid) |
r1 = r2 - „Ch3 |
R3 = -OH |
|
= jednoduchá |
vazba |
(Ile) |
R1 = ~CH3, R2 = -H |
R3 = -OH |
|
= jednoduchá |
vazba |
,s přebytkem hydroxylaminhydrochloridu.
Zmíněná reakce může být prováděna s 4- až 6tinásobným molárním přebytkem hydroxylaminhydrochloridu za přítomnosti přebytku pyridinu, sloužícího jako přídavné rozpouštědlo, v proudu dusíku za teploty okolí po dobu 2 až 40 hodin.
Ukončení reakce bylo stanoveno pomocí chromatografie na tenké vrstvě (TLC) na silikagelových destičkách 60 F254 v nasl®ďujících systémech:
A) CHC13/CH3 OH/konc.NH4 OH(6:1:0,1)
B) CH2C12/CH3OH/konc.NH4OH(90:9:1,5)
Izolace produktů byla provedena extrakcí halogenovanými rozpouštědly, například chloroformem nebo methylenchloridem - v rozmezí pH od 7,0 do 8,5 a konečným odpařením extraktu do sucha.
-3 =
Při přípravě 8-methyl-oleandomycinoximů vzorce Id a Ie se vychází ze směsi 8-methyl-oleandomycinanomerů vzorců lid a Ile, která je bez předchozí separace přímo podrobena oximační reakci. Získá se surový produkt, tvořený směsí oximů anomerů, které mají vzorce Id a Ie, které byly separovány chromatograficky na koloně se silikagelem; eluce se směsí CH2C12/CH3OH(85:15).
Antibakteriální aktivita in vitro byla zjištěna u série standardů a klinicky izolovaných bakteriálních kmenů. Výsledky jsou vyjadřovány jako minimální inhibiční koncentrace - Minimal Inhibitory Concentratiom (MIC^g/ml) a jsou dále uvedeny v tabulce 1 a 2 .
Tabulka 1
Antibakteriální aktivita in vitro 8-methyl-oleandomycinoximu (Ie) v porovnání s oleandomycinfosfátem vzhledem ke standardním bakteriálním kmenům
|
Minimální koncentrace inhibitoru |
(MIC v μg/ml) |
Testovaný organismus |
oleandomycinfosfát |
(Ie) |
Staph. aureus
ATCC 6538-P |
0,4 |
0,2 |
Strept. faecalis
ATCC-8043 |
0,8 |
0,2 |
Sarcina lutea ATCC-9343 |
0,2 |
0,2 |
E. coli ATCC 10536 |
25 |
6,2 |
Klebsiella pneum.
NCTC-10499 |
>50 |
50. |
Pseud. aerug. NCTC-10490 |
>50 |
50 |
-4CZ 279898 B6
Tabulka 2 *
Antibakteriální aktivita in vitro 8-methyl-oleandomycinoximu (Ie) A v porovnání s oleandomycinfosfátem vzhledem ke klinicky izolovaným bakteriálním kmenům
|
Minimální koncentrace inhibitoru (MIC v μg/ml) |
Testovaný organismus |
oleandomycinfosfát |
(Ie) |
Staph. aureus
10099 |
0,8 |
0,4 |
Staph. saprophyt. 3947 |
1,6 |
1,6 |
Strept. faecalis
10390 |
3,1 |
0,8 |
Staph. aureus
10097 |
0,8 |
0,4 |
Strept. pneumoniae
4050 |
1,6 |
0,4 |
H. Influenzae 4028 |
|
0,4 |
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Oleandomycinoxim (Ia)
K roztoku oleandomycinfosfátu (Ha) (13,4 g, 0,00186 molu) v 19 ml bezvodého pyridinu byl přidán NH2OH.HC1 (6 g, 0,086 molu) a reakční směs byla smíchána při pokojové teplotě v proudu dusíku po dobu 2 hodiny. K reakční směsi byla přidána voda (400 ml) a reakční směs byla extrahována dichlormethanem pomocí gradientově extrakce při pH 5 a 7. Organický extrakt (pH 7,0) byl odpařován a sušen za sníženého tlaku; zbytek byl vysušen za hlubokého vakua při 40 °C; bylo získáno 9,1 g (70,0 %) produktu.
Rf (A) 0,51 (B) 0,32
M+ 702 UV (MeOH): pík při 290 nm mizel (2Zé:C=0) 1H-NMR(DMSO-dg)8, ppm: 2,23 [6H, S, (CH3)2N-J, 3,33 (3H, S,
3’'-OCH3), 10,82 (NOH), zanikání výměnou s D2Or
-5CZ 279898 B6 ř 13C-NMR(CDCl^)δ' PPm: 175,8 (C-l, lakton), 159,6 (-C=N-), 104,3 (C-l’), 99,3 (C-l), 51,1 (C-8-CH2), 40,3 [C-3 '-N( CH3 ) 2 ] * MIC (mcg/ml) (klinicky izolované bakteriální kmeny)
Strept. pneumoniae 0,5; Strept. serol. group A 0,5
Příklad 2
Anhydrooleandomycinoxim (Ib)
Anhydrooleandomycin (lib) 2,2 g, 0,0033 molu) byl rozpuštěn v bezvodém pyridinu (4 ml), byl přidán NH2OH.HC1 (1,2 g, 0,017 molu) a reakční směs byla míchána při pokojové teplotě v proudu dusíku po dobu 18 hodin. Pyridin byl odstraněn odpařením za sníženého tlaku a za přídavku vody. K vodné suspenzi byl přidán chloroform a pH bylo upraveno na 8,3 pomocí přídavku NaOH (20% roztok ve vodě) a potom byla extrahována chloroformem (třikrát po 35ti ml). Extrakt byl sušen (K2CO3) a odpařován do sucha za získání 2,1 g (93,0 % bílé pevné látky.
Rf (A) 0,52 (B) 0,37
M+ 684 1H-NMR(DMR-dg)δ, ppm: 2,21[6H, s, (CH3)2N-J, 3,34 (3H, s,
3''-OCH3), 10,97 (1H, s, =NOH); zanikání výměnou s D2O 13C-NMR(CDC13) δ ppm: 174,8 (C-l, lakton), 157,3 (-C=N-), 104,6 (C-l'), 99,5 (C-l), 130,1 (C-ll), 135,0 (C-10), 51,2 (C-8-CH2), 40,3 [C“3'»N(CH3)2]
MIC (mcg/ml) klinicky izolované bakteriální kmeny) Strept. pneumoniae 2,0; Strept. serol. group A 1,0 'Příklad 3
8-methylen-oleandomycinoxim (Ic)
8-methylen-oleandomycin (líc) (2,7 g, 0,004 molu) byl rozpuštěn v bezvodém pyridinu (19 mi) a byl přidán hydroxylaminhydrochlorid (1,35 g, 0,019 molu). Reakční směs byla míchána při pokojové teplotě pod proudem dusíku po dobu 2 hodin. Po extrakci dichlormethanem při pH 5 a 7 byl produkt izolován vypařováním extraktu (pH 7,0) na suchý zbytek (2,0 g; 73 %).
Rp (A) 0,58 (B) 0,35
M+ 686 XH-NMR(DMSO-dg) δ, ppm: 2,29 [6H, s, (CH3)2N-), 3,34 (3H, s,
-OCH3), 10,28 (1H, s, =NOH), zanikání výměnou s D2O
-6CZ 279898 B6 13C“NMR(CDC13)δ, ppm: 176,6 (C-l, lakton), 163,4 (-c=N-), 141,4’ (C—8), 116,4 (C-8a), 104,6 (C-l'), 99,2 (C-l”), 40,4 [C-3-N(CH3)2] *
MIC (mcg/ml) (klinicky izolované bakteriální kmeny) Strept. pneumoniae 1,0; Strept. serol. group A 1.0
Příklad 4
8-methyl-oleandomycinoximy (Id) a (Ie)
8-methyl-oleandomycin (směs anomerů lid a Ile) (1,2 g, 0,0018 molu) byl rozpuštěn v bezvodém pyridinu (4 ml) a byl přidán NH2OH.HC1 (0,6 g, 0,0086 molu), reakční směs byla míchána při pokojové teplotě v proudu dusíku. Chromatografie na tenké vrstvě ukázala úplnou konverzi sloučeniny lid (RF (A) = 0,67) po 5 hodinách na produkt Id (RF (A) - 0,48), zatímco z výchozí sloučeniny
Ile (Rf (A) = 0,63) byl poskytnut produkt Ie (Rp (A) = 0,57) po hodinách. Pomocí gradientově extrakce s methylenchloridem při pH 7,5 byl získán produkt jako směs izomerů (0,7 g, 57 %), které lze rozdělit na koloně se silikagelem (CH2C12/CH3OH 85:15).
Izomery měly následující fyzikálně chemické vlastnosti:
Id
Rf (A) 0,48 (B) 0,34
M+ 688 ^H-NMRtDMSO-dg)δ, ppm: 2,42 [6H, S, (CH3)2N-], 3,43 (3H, s, ”“OCH3), 10,40 (1H, s, =NOH), zanikání výměnou s D2O) 13C-NMR(CDC13)δ, ppm: 176,8 (C-l, lakton), 165,5 (-C=N~), 104,7 (C-l’), 99,5 (C-l”), 40,4 [ C-3 '-N(CH3 ) 2 ]
Ie
Rf (A) 0,57
M+ 688 ^-NMRÍDMSO-dg) δ, ppm: 2,29 [6H, S, (CH3)2N-], 3,32 (3H, S,
3”-OCH3), 10,61 (1H, s, -NOH), zanikání výměnou s D2O 13C“NMR(CDC13) δ, ppm: 176,2 (C-l, lakton), 168,6 (-C=N-), 104,2 (C-l'), 98,5 (C-l”), 40,4 [C-3’-N(CH3)2]
Aktivita: 657 u/mg Sarcina lutea ATCC 9341
-7CZ 279898 B6
Průmyslová využitelnost r·
Oleandomycinoximy připravené způsobem podle vynálezu jsou t použitelné pro získávání antimikrobiálních činidel.
PATENTOVÉ NÁROKY