-
Verfahren zur Herstellung von 6-Desoxyhydronaphthacenen Die Erfindung
betrifft ein verbessertes Verfahren zur hydrierenden Spaltung von 6-Oxyhydronaphthacenen.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft die hydrierende Spaltung von
Verbindungen mit dem Tetracyclingerüst.
-
Die Erfindung betrifft ganz allgemein ein Verfahren zurkatalytischenReduktion
einer 6-Oxyhydronaphthacenverbindung zur entsprechenden 6-Desoxyverbindung, wobei
eine Lösung eines 6-Oxyhydronaphthacens in einem polaren Lösungsmittel in Gegenwart
eines feinverteilten Rhodiumkatalysators mit Wasserstoff in Berührung gebracht wird,
bis die 6-ständige Hydroxylgruppe reduziert ist, wonach das gebildete 6-Desoxyderivat
gewonnen wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das
als Ausgangsmaterial verwendete 6-Oxyhydronaphthacen sauerstoffhaltige Gruppen in
11- und 12-Stellung des Hydronaphthacengerüstes.
-
In den Patentanmeldungen A 28948 IVb/12o und A 28947 IVb/12o ist eine
neue Klasse von Tetracyclinantibiotika beschrieben, die als 6-Desoxytetracycline
und 6-Desmethyl-6-desoxytetracycline bezeichnet werden. Diese neuen Verbindungen
haben die folgende Strukturformel
In dieser Formel bedeutet R,_ Wasserstoff oder eine Methylgruppe, R2 Wasserstoff
oder eine Hydroxylgruppe und R3 und R4 Wasserstoff oder Dimethylaminogruppen, wobei
die Reste R3 und R4 nicht gleichzeitig Wasserstoff oder Dimethylaminogruppen und
R2 nur dann eine Hydroxylgruppe bedeuten, wenn R1 eine Methylgruppe ist.
-
Zu den unter die oben angegebene allgemeine Formel fallenden Verbindungen
gehören 6-Desoxytetracyclin, 6-Desoxy-4-epi-tetracyclin, 6-Desoxyoxytetracyclin,
6-Desoxy-4-epi-oxytetracyclin, 6-Desmethyl-6-desoxytetracyclin und 6-Desmethyl-6-desoxy-4-epi-tetracyclin.
Die neuen Desoxytetracycline sind biologisch wirksame Substanzen, die eine beträchtliche
Aktivität gegenüber einer Reihe von grampositiven und gramnegativen Mikroorganismen
zeigen. Die genannten Verbindungen besitzen das für Tetracyclin typische Breitbandspektrum
der antibakteriellen Aktivität, was außerordentlich überraschend ist, wenn man berücksichtigt,
daß den neuen Verbindungen eine Hydroxylgruppe in der 6-Stellung des Tetracyclingerüsts
und einigen von ihnen außerdem eine Methylgruppe fehlt.
-
Wie in den obengenannten Patentanmeldungen beschrieben ist, werden
die neuen Verbindungen nach jenen Verfahren durch hydrierende Spaltung des entsprechenden
Tetracyclins mit Wasserstoff in Gegenwart von metallischem Palladium oder eines
anderen Metalls der Platinreihe gebildet. Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens
der genannten Patente besteht darin, daß die hydrierende Spaltung in Gegenwart eines
komplexbildenden Mittels, wie Borsäure oder Bortrifluorid, durchgeführt werden muß,
das dazu dient, die Hydrierung der sauerstoffhaltigen Gruppen in 11- und 12-Stellung
des Tetracyclinringsystems zu verhüten. Wenn die Hydrierung in der 11- oder 12-Stellung
des Tetracyclingerüsts vor derjenigen in der 6-Stellung erfolgt, was bei der üblichen
Hydrierung unvermeidbar ist, kann die erhaltene Verbindung keinerlei biologische
Aktivität mehr aufweisen: Die Verwendung der chelatbildenden Mittel führt dagegen
zu einer Blockierung dieser beiden sauerstoffhaltigen Gruppen und verhindert ihre
Hydrierung, wodurch die gewünschte antibakterielle Aktivität der gebildeten Verbindung
erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß besitzt nun das als Ausgangsmaterial
verwendete 6-Oxyhydronaphthacen der Tetracyclinreihe die Strukturformel
Es oder ein Säureadditionssalz davon wird dann zu einem 6-Desoxyderivat der Tetracyclinreihe
der Formel
reduziert, in der R, Wasserstoff oder eine Methylgruppe, R2 Wasserstoff oder eine
Hydroxylgruppe und R3 und R4 Wasserstoff oder eine Dimethylaminogruppe bedeuten,
wobei R3 und R4 nicht gleichzeitig Wasserstoff oder Dimethylaminogruppen sein können,
R5 Wasserstoff, Chlor oder Brom bedeutet und R2 nur dann eine Hydroxylgruppe sein
kann, wenn R5 Wasserstoff und R1 eine Methylgruppe ist.
-
Zur Herstellung der neuen Halogendesoxytetracycline, nämlich 7-Chlor-6-desoxytetracyclin,
7-Brom-6-desoxytetracyclin, 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin und 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin,
oder ihrer Epimeren aus den entsprechenden 7-Brom- oder 7-Chlortetracyclinen ist
es erforderlich, die Hydrierung nach Absorption von etwa 1 Mol Wasserstoff abzubrechen,
da sonst das 7-ständige Chlor- oder Bromatom zusammen mit der 6-ständigen Hydroxylgruppe
entfernt wird, was zur Bildung eines 6-Desoxytetracyclins führt. Durch sorgfältige
Steuerung der Hydrierungsbedingungen ist es jedoch möglich, jede Reaktion des 7-ständigen
Chlor-oder Bromatoms auszuschalten, so daß die neuen halogenierten Desoxytetracycline
gebildet werden.
-
Bei Absorption von etwa 2 Mol Wasserstoff pro Mol Tetracyclinderivat
wird das 7-ständige Chlor- oder Bromatom praktisch vollständig entfernt.
-
Es ist außerordentlich überraschend, daß die 6-Desoxytetracycline
das für Tetracychn typische Breitbandspektrum der antibakteriellen Wirkung aufweisen,
insbesondere unter Berücksichtigung des Umstands, daß Anhydrotetracyclin, dem ebenfalls
eine Hydroxylgruppe in der 6-Stellung des Tetracyclinkerns fehlt, eine antibakterielle
Aktivität von beträchtlich niedrigerer Größenordnung aufweist als Tetracyclin und
nur ein Zehntel bis ein Viertel so wirksam ist wie 6-Desoxytetracyclin (turbidimetrische
Prüfung gegen Staphylococcus aureus). Es ist ferner vollkommen unerwartet, daß eine
Verbindung ohne die Methyl- und Hydroxylgruppen des Tetracyclins dem Tetracychn
selbst in der antibakteriellen Wirkung überlegen sein könnte. So ist nunmehr bekannt,
daß die antibakterielle Aktivität von Tetracyclin (turbidimetrische Bestimmung gegen
Staphylococcus aureus) beim Ersatz des 5-ständigen Wasserstoffatoms durch eine HydroxyIgruppe,
der 6-ständigen Hydroxylgruppe durch Wasserstoff, der 6-ständigen Methylgruppe durch
Wasserstoff oder des 7-ständigen Wasserstoffs durch Chlor oder Brom praktisch nicht
verändert wird. Der Ersatz der 6-ständigen Hydroxylgruppe des Tetracyclins, 5-Oxytetracychns
und 6-Desmethyltetracyclins wurde nun auch bei den übrigen Gliedern dieser Klasse
von Tetracyclinantibiotika durchgeführt, nämlich bei 7-Chlortetracyclin, 7-Bromtetracyclin,
7-Chlor-6-desmethyltetracyclin und 7-Brom-6-desmethyltetracyclin. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren werden daher als neue Verbindungen unter anderen die folgenden erhalten:
7-Chlor-6-desoxytetracyclin, 7-Chlor-6-desoxy-4-epi-tetracyclin, 7-Brom-6-desoxytetracyclin,
7-Brom-6-desoxy-4-epi-tetracyclin, 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin, 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxy-4-epi-tetracyclin,
7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin und 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxy-4-epi-tetracyclin.
-
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen neutralen Produkte
können in ein mineralsaures Salz, beispielsweise das Hydrochlorid durch Behandlung
mit einer Säure, wie Salzsäure, bei einem pH-Wert von weniger als etwa 4 übergeführt
werden. Auf diese Weise kann man beispielsweise die Sulfate, Phosphate, Trichloracetate,
Oxalate, Zitrate, Glukonate erhalten. Vorzugsweise wird das 6-Desoxytetracyclin
während des Ansäuerns in einem geeigneten Lösungsmittel suspendiert.
-
Die Alkali- und Erdalkalisalze können in einfacher Weise durch Behandlung
der amphoteren Verbindung mit etwa 1 Äquivalent der gewählten Base, z. B. Natriumhydroxyd,
Kaliumhydroxyd, Calciumhydroxyd oder Bariumhydroxyd, erhalten werden. Man kann sie
in wäßriger Lösung oder in einem geeigneten Lösungsmittel herstellen. Die Salze
mit Basen werden vorzugsweise bei einem pH-Wert von 6 oder darüber hergestellt.
Die freie Base kann innerhalb eines p11-Wertbereichs von etwa 4 bis 6 erhalten werden.
-
Die Komplexverbindungen, z. B. die 6-Desoxytetracyclinaluminiumglukonatkomplexverbindung,
können durch einfaches Vermischen des Hydrochlorids eines 6-Desoxytetracyclins mit
Aluminiumglukonat in einer wäßrigen Lösung erhalten werden. Die Bildung der neuen
Komplexverbindungen kann demnach auf einfache Weise durch praktisch die gleichen
Maßnahmen erreicht werden, wie sie für die Herstellung ähnlicher Komplexverbindungen
mit anderen Tetracyclinantibiotika bekannt und beispielsweise in der USA.-Patentschrift
2 736 725 beschrieben sind.
-
Zu den neuen, erfindungsgemäß herstellbaren Antibiotika gehören auch
die 4-ständigen Epimeren. Diese neuen Isomeren können in einfacher Weise durch Einstellen
der Wasserstoffionenkonzentration einer konzentrierten Lösung der normalen Verbindung
auf einen zwischen 3,0 und 5,0 liegenden pH-Wert und Stehenlassen der Lösung, bis
die Isomerisierung ein Gleichgewicht erreicht hat, erhalten werden. Das Verfahren
zur Herstellung der neuen Isomeren ist demjenigen analog, das bei der Überführung
bereits bekannter Tetracycline in ihre Epimeren angewandt wird (Journ. Amer. Chem.
Soc., Bd. 79, 1957, S. 2849).
-
Die Isomerisierung wird am zweckmäßigsten bei Zimmertemperatur durchgeführt,
obgleich die Umwandlungsgeschwindigkeit bei höheren Temperaturen größer ist. Der
pH-Wert soll innerhalb des Bereichs von 3,0 bis 5,0, vorzugsweise zwischen 3,5 und
4,5, liegen. Bei Wasserstoffionenkonzentrationen außerhalb dieses Bereichs und sogar
in destilliertem Wasser tritt eine gewisse Epimerisierung ein, doch ist dann die
Geschwindigkeit sehr gering. Die Konzentration des Antibiotikums in der wäßrigen
Lösung soll so hoch wie möglich sein, um größere Epimerisierungsgeschwindigkeiten
zu erreichen. Die vollständige Gleichgewichtseinstellung kann etwa 24Stunden bei
25°C in Anspruch nehmen, ein befriedigendes Ergebnis kann. jedoch unter besonderen
Bedingungen
schon in beträchtlich kürzeren Zeiten erreicht werden.
Gewöhnlich werden jedoch die besten Ergebnisse erzielt, wenn man die Lösungen etwa
1 Woche oder länger stehenläßt. Das Gleichgewicht stellt sich offenbar in den meisten
Fällen bei etwa 50 °/o ein, d. h., im Gleichgewichtszustand ist etwa die Hälfte
des Antibiotikums in das Epimere umgewandelt.
-
Da die Konzentration zur Erzielung hoher Ausbeuten in kurzen Zeitspannen
einen bedeutenden Faktor darstellt, ist es zweckmäßig, ein Lösungsmittelsystem zu
wählen, das die höchste Konzentration des Antibiotikums zu erreichen erlaubt. Diese
Lösungsmittelsysteme sollen zur Erzielung eines pH-Werts innerhalb des bevorzugten
Bereichs gepuffert werden. Zu den verwendbaren Lösungsmitteln gehören unter anderen
Methanol, Äthanol, Butanol, Aceton, 2-Äthoxyäthanol, 2-Methoxypropanol, Eisessig,
Tetrahydrofuran, Dimethylformamid und Gemische dieser Lösungsmittel. Ein bevorzugtes
Puffermittel ist Natriumdihydrogenphosphat, doch können auch andere Puffer und Pufferpaare
verwendet werden, die die Wasserstoffionenkonzentration innerhalb des gewünschten
Bereichs zu halten vermögen.
-
Es ist ferner möglich, die neuen, erfindungsgemäß herstellbaren 6-Desoxy-4-epi-tetracycline
durch katalytische Reduktion der entsprechenden 4-epi-Tetracycline herzustellen.
Die 4-epi-Tetracycline sind in joum. Amer. Chem. Soc., Bd. 79, 1957, S. 2849, beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Hydrierung mit einem 4-epi-Tetracyclin
in genau der gleichen Weise durchgeführt, wie sie für die normalen Tetracycline
vorstehend beschrieben ist. Am Ende der Hydrierung hat sich das entsprechende 6-Desoxy-4-epi-tetracyclin
gebildet.
-
Im Rahmen der Erfindung wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von
Rhodium als Katalysator entweder in Form von feinverteiltem metallischem Rhodium
oder auf einem geeigneten Träger, wie Aktivkohle oder Aluminiumoxyd, überraschenderweise
kein komplexbildendes oder chelatbildendes Mittel erforderlich ist, um die sauerstoffhaltigen
Gruppen in der 11- und 12-Stellung zu blockieren, damit die gewünschte Hydrierung
der 6-ständigen Hydroxylgruppe glatt verläuft und in guten Ausbeuten zu dem entsprechenden
6-Desoxytetracychn führt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit ein beträchtlicher
Fortschritt gegenüber den in den Patentanmeldungen A 28948 IVb/12 o und A 28947
IVb/12 o beschriebenen Verfahren erzielt, da keine komplexbildenden Mittel erforderlich
sind, wenn man die neuen Katalysatoren gemäß vorliegender Erfindung verwendet, eine
mühselige Reinigung ausgeschaltet wird und gute Ausbeuten reiner Produkte erhalten
werden. Bei den Verfahren der genannten Patente hat es sich gezeigt, daß es außerordentlich
schwierig ist, restliche Mengen dieser komplexbildenden Mittel durch übliche Extraktions-und
Reinigungsmaßnahmen zu entfernen. Die Verwendung von Rhodium bietet noch den weiteren
Vorteil gegenüber metallischem Palladium, daß dabei ein weiter p,1-Bereich für die
beschriebene Hydrierung angewandt werden kann.
-
Die folgende eingehende Erläuterung der Erfindung behandelt hauptsächlich
die Hydrierung von Verbindungen mit dem Tetracychngerüst. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß diese Hydrierung mit gleicher Leichtigkeit auch auf andere 6-Oxyhydronaphthacene
angewandt werden kann. Die erfindungsgemäße Hydrierung kann durchgeführt werden,
indem man eine Lösung der je-
weiligen Tetracyclinverbindung in einem polaren
Lösungsmittel mit Wasserstoff in Gegenwart von feinverteiltem Rhodium als Katalysator
in Berührung bringt. Wie oben erwähnt, kann das reine Material verwendet werden,
doch wird vorzugsweise der Katalysator auf einen der üblichen Träger, wie feinverteiltes
Aluminiumoxyd, Aktivkohle oder Diatomeenerde, aufgebracht. Die Hydrierung wird bei
Temperaturen zwischen etwa 0 und etwa 100°C und vorzugsweise bei etwa Zimmertemperatur,
d. h. bei etwa 25 bis 35°C, und bei Wasserstoffdrücken von 1 bis 140 Atmosphären
durchgeführt.
-
Geeignete verwendbare inerte Lösungsmittel sind verschiedene polare
Lösungsmittel, wie Wasser, Dioxan, Eisessig, 2-Methoxyäthanol, 2-Äthoxyäthanol und
Essigsäureäthylester. Als besonders gutes Lösungsmittelgemisch für die Reaktion
hat sich ein Gemisch aus Wasser und Dimethylformamid im Verhältnis 1 :1 erwiesen.
Eine Katalysatorkonzentration von wenigstens 5111, des Gewichts des entsprechenden
Tetracyclins ist zweckmäßig, und bis hinauf zu etwa 400 Gewichtsprozent können verwendet
werden. Die Hydrierung wird gewöhnlich durchgeführt, bis 1 Mol Wasserstoff absorbiert
ist, wenn Tetracyclin als Ausgangsmaterial verwendet wird, wonach die Absorptionsgeschwindigkeit
abnimmt. Bei Verwendung von Chlortetracyclin sind, wenn das Chloratom entfernt werden
soll, 2 Mol Wasserstoff erforderlich. Eine gewisse Sorgfalt ist insofern erforderlich,
als die Hydrierung nicht zu lange fortgesetzt werden darf, da dabei weitgehende
und unerwünschte Reduktionen eintreten können, die zur Bildung weniger begehrter
Produkte führen.
-
Nach Beendigung der Hydrierung wird die gebildete 6-Desoxytetracyclinverbindung
auf irgendeine beliebige Weise gewonnen, beispielsweise durch Entfernung des Katalysators
und Einengen der Lösung. Das Produkt kann zur Trockne eingedampft, durch fraktionierte
Fällung in Methanol gereinigt und durch Umkristallisieren aus Alkohol in üblicher
Weise weitergereinigt werden.
-
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 0,5 g
Tetracyclinhydrochlorid werden in 10 ml Essigsäure gelöst. Zu dieser Lösung gibt
man 2,0 g eines 5 °/o Rhodium auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysators. Das erhaltene
Gemisch wird mit einem Überschuß an Wasserstoff bei einem Druck von 2,1 Atmosphären
3 Stunden hydriert und dann filtriert. Die spektrophotometrische und die papierchromatograpbische
Analyse lassen die Gegenwart von 6-Desoxytetracyclin in dem Filtrat erkennen. Ausbeute
100/,.
Beispiel 2 0,5 g neutrales Chlortetracyclin werden in 12 ml eines Gemisches
aus Dimethylformamid und Wasser (1:1) gelöst. Der pH-Wert wird mit Triäthylamin
auf 9,0 bis 9,5 eingestellt. Die Lösung wird mit 1,0 g eines 5 °/o Rhodium auf Aluminiumoxyd
enthaltenden Katalysators versetzt. Das erhaltene Gemisch wird mit einem Überschuß
von Wasserstoff bei einem. Druck von 2,1 Atmosphären 1 Stunde hydriert und danach
filtriert. Der p11-Wert des Filtrats wird mit Salzsäure auf etwa 3,0 eingestellt.
Die spektrophotometrische und papierchromatographische Analyse zeigen die Gegenwart
von 6-Desoxytetracyclin im Filtrat an. Beispiel 3 0,5 g Tetracyclinhydrochlorid
werden in 12 ml eines Gemisches aus Dimethylformamid und Wasser (1 : 1) gelöst.
Zu dieser Lösung gibt man 2,0 g eines 5 °/a Rhodium auf Kohle enthaltenden Katalysators.
Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß an Wasserstoff bei einem Druck von 2,1 Atmosphären
16 Stunden hydriert und danach filtriert. Die spektrophotometrische und papierchromatographische
Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desoxytetracylin im Filtrat an.
Beispiel
4 0,5 g Tetracyclinhydrochlorid werden in 12 ml eines Gemisches aus Dimethylformamid
und Wasser (1: 1) gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 1,0 g eines 5 °% Rhodium
auf Kohle enthaltenden Katalysators. Das Gemisch wird mit einem Überschuß von Wasserstoff
bei einem Druck von 2,1 Atmosphären 161/z Stunden hydriert und danach filtriert.
Die spektrophotometrische Prüfung dieses Filtrats zeigt eine 35°/@ge Ausbeute an
6-Desoxytetracyclinhydrochlorid. Das Filtrat wird eingedampft, bis es halbtrocken
ist, und dann erneut in 10 ml destilliertem Wasser gelöst und gefriergetrocknet.
Man löst das Produkt in 4 ml Methanol, engt die Lösung auf ein Volumen von 0,5 ml
ein, gibt einige Tropfen konzentrierte Salzsäure zu und impft zur Einleitung der
Kristallbildung an. Man erhält 50 mg kristallines 6-Desoxytetracyclinhydrochlorid
mit einer spektrophotometrisch bestimmten Wirkungsstärke von 985 y/mg. Beispiel
5 5,18 mg 7-Chlor -6-desmethyltetracyclinhydrochlorid (journ. Amer. Chem. Soc.,
Bd. 79, 1957, S. 4561) werden in 4 ml eines Gemisches aus Dimethylformamid und Wasser
(1 : 1) gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 10,54 mg eines 5 °/o Rhodium auf Kohle
enthaltenden Katalysators. Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß von Wasserstoff
51/Z Stunden hydriert und danach filtriert. Die spektrophotometrische und die papierchromatographische
Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desmethyl-6-desoxytetracyclin im Filtrat an.
Ausbeute 15 °%. Beispiel 6 0,5 g 4-epi-Tetracyclin (journ. Amer. Chem. Soc., Bd.
79, 1957, S. 2849) werden in 10 ml Essigsäure, 2 ml Wasser und 0,05 ml Perchlorsäure
gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 2,0 g eines 5 % Rhodium auf Aluminiumoxyd
enthaltenden Katalysators. Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß von Wasserstoff
bei einem Druck von 2,1 Atmosphären 3 Stunden hydriert und danach filtriert. Die
spektrophotometrische und die papierchromatographische Analyse zeigen die Gegenwart
von 6-Desoxy-4-epi-tetracyclin im Filtrat an. Ausbeute 100/,. Beispiel 7 Die im
Beispie16 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, außer daß man 0,5g 4-epi-Chlortetracyclin
(journ. Amer. Chem. Soc., Bd.79, 1957, S.2849) als Ausgangsmaterial verwendet. Die
Verbindung wird mit einem Überschuß an Wasserstoff in Gegenwart von Rhodium, wie
im Beispie16 beschrieben, hydriert. Die spektrophotometrische und papierchromatographische
Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desoxy-4-epitetracyclin an. Beispiel 8 Die im
Beispie16 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, außer daß man 0,5g 4-epi-Bromtetracyclin
(Journ. Amer. Chem. Soc., Bd.79, 1957, S.2849) als Ausgangsmaterial verwendet. Diese
Verbindung wird, wie im Beispiel 6 beschrieben, mit Wasserstoff hydriert. Die spektrophotometrischeund
papierchromatographische Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desoxy-l-epi-tetracyclin
an.
-
Beispiel 9 Die im Beispie16 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt,
außer daß man 4-epi-Oxytetracyclin (journ. Amer. Chem. Soc., Bd. 79, 1957, S.2849)
als Ausgangsmaterial verwendet. Diese Verbindung wird, wie im Beispiel 6 beschrieben,
mit Wasserstoff hydriert und danach filtriert. Die spektrophotometrische und papierchromatographische
Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desoxy-4-epi-oxytetracyclin an. Ausbeute 150/,.
-
Beispiel 10 Die im Beispiel 5 beschriebene Arbeitsweise wird unter
Verwendung von Chlortetracyclinhydrochlorid als Ausgangsmaterial wiederholt. Die
Hydrierung wird, wie im Beispiel 5 beschrieben, durchgeführt, wobei man 6-Desoxytetracyclin
in einer Ausbeute von 10 °% erhält. Beispiel 11 Die im Beispie15 beschriebene Arbeitsweise
wird wiederholt, wobei man Bromtetracyclin als Ausgangsmaterial verwendet. Die Hydrierung
wird, wie im Bei-; spiel 5 beschrieben, durchgeführt, und es wird 6-Desoxytetracyclin
gebildet. Beispiel 12 5,18 mg 6-Desmethyl-4-epi-tetracyclin (journ. Amer. Chem.
Soc., Bd. 79, 1957, S. 4561) werden in 4 ml eines Gemisches aus Dimethylformamid
und Wasser (1 :1) gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 10,54 mg eines 5 °/Q Rhodium
auf Kohle enthaltenden Katalysators. Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß an
Wasserstoff 51/Z Stunden hydriert und dann filtriert. Die spektrophotometrische
und papierchromatographische Analyse zeigen die Gegenwart von 6-Desmethyl-6-desoxy-4--epitetracyclin
im Filtrat an. Ausbeute 25 °%. Beispiel 13 5,18 mg 7-Chlor-6-desmethyl-4-epi-tetracyclin
(journ. Amer. Chem. Soc., Bd. 79, 1957, S. 4561) werden in 4 ml eines Gemisches
aus Dimethylformamid und Wasser (1 : 1) gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 10,54
mg eines 5 %
Rhodium auf Kohle enthaltenden Katalysators. Dieses Gemisch wird
mit einem Überschuß an Wasserstoff 51/Z Stunden hydriert und danach filtriert. Die
spektrophotometrische und papierchromatographische Analyse zeigen die Gegenwart
von 6-Desmethyl-6-desoxy-4-epitetracyclin im Filtrat an. Ausbeute 1501,
Beispiel
14 0,5g 5-Oxytetracyclinhydrochlorid werden in 12m1 eines Gemisches aus Dimethylformamid
und Wasser (1 : 1) gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 1,0 g eines 5 °/o Rhodium auf
Kohle enthaltenden Katalysators. Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß an Wasserstoff
bei einem Druck von 2,1 Atmosphären 161/Z Stunden hydriert und dann filtriert. Die
spektrophotometrische Prüfung dieses Filtrats zeigt eine 32%ige Ausbeute an 5-Oxy-6-desoxytetracyclinhydrochlorid.
Beispiel 15 0,5 g neutrales 6-Desmethyltetracyclin (journ. Amer. Chem. Soc., Bd.
79, 1957, S. 4561) werden in 12 ml eines Gemisches aus Dimethylformamid und Wasser
(1 :1) gelöst. Der pH-Wert wird mit konzentrierter Salzsäure auf 2,2 eingestellt.
Zu dieser Lösung gibt man 1,0 g eines 5 °/o Rhodium auf Kohle enthaltenden Katalysators.
Dieses Gemisch wird mit einem Überschuß an Wasserstoff bei einem Druck von 2,1 Atmosphären
16 Stunden hydriert und dann filtriert. Die spektrophotometrische Prüfung des Filtrats
zeigt eine 26°/oige Ausbeute an 6-Desmethyl-6-desoxytetracychnhydrochlorid. Die
Papierchromatographie läßt kein hinterbliebenes 6-Desmethyltetracyclinhydrochlorid
erkennen. Ausbeute 26 °/n. Beispiel 16 Zu 240 ml Dimethylformamid, die durch Zugabe
von 1,0 ml konzentrierter Salzsäure angesäuert v urden, gibt
man
10 g 7-Chlortetracyclin und 10 g Rhodiumchlorid (30 °/o) auf Aktivkohle. Das Gemisch
wird mit Wasserstoff bei 3,4 atü 2 Stunden unter Schütteln hydriert. Danach wird
filtriert, und das Filtrat enthält 7-Chlor-6-desoxytetracyclin, 6-Desoxytetracychn,
Tetracyclin und 7-Chlortetracyclin. Das Gemisch wird durch Papierchromatographie
getrennt, und man erhält reines 7-Chlor-6-desoxytetracyclin. Ausbeute
1501, Das Produkt zeigt eine beträchtliche Aktivität gegen Bazillus cereus
ATCC 10702. Beispiel 17 Die im Beispiel 16 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt,
außer daß an Stelle von 7-Chlortetracyclin 7-Bromtetracyclin verwendet wird. Man
erhält ein Gemisch, das das erwartete 7-Brom-6-desoxytetracyclin enthält. Diese
Verbindung wird durch Papierchromatographie abgetrennt. Ausbeute 1501,
Bei
den in den Beispielen 16 und 17 beschriebenen Arbeitsweisen ist es möglich, 1,5g
Borsäure als chelatbildendes Mittel zusätzlich zu verwenden. Beispiel 18 Zu dem
nach Beispiel 16 erhaltenen 7-Chlor-6-desoxytetracyclin gibt man 1 ml Eisessig.
Das Gemisch wird geschüttelt und bei Zimmertemperatur 18 Stunden zur Erreichung
des Gleichgewichts stehengelassen. Die Ausbeute an dem 4-Epimeren beträgt etwa 400f,
Beispiel 19 Zu dem nach Beispiel 17 erhaltenen 7-Brom-6-desoxytetracyclin gibt man
1 ml Eisessig. Das Gemisch wird zur Gleichgewichtseinstellung 18 Stunden bei Zimmertemperatur
geschüttelt und stehengelassen. Die Ausbeute an dem 4-Epimeren beträgt etwa 400/,.
Beispiel 20 Zu 240 ml Dimethylformamid, das durch Zugabe von 1,0 ml konzentrierter
Salzsäure angesäuert wurde, gibt man 10 g 7-Chlor-6-desmethyltetracyclin (Journ.
Amer. Chem. Soc., Bd. 79, 1957, S. 4561) und 10 g eines 300/0 Rhodium auf Kohle
enthaltenden Hydrierungskatalysators. Das Gemisch wird mit Wasserstoff bei einem
Druck von 3,4 atü 1,75 Stunden hydriert und dann filtriert. Das Filtrat wird mit
Chloroform und n-Butanol (20: 80) 5 Stunden papierchromatographisch entwickelt,
wonach die Ausbeute an 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin etwa 15 °% beträgt.
Die Identität des 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclins wird durch katalytische
Hydrierung in alkalischem Äthylenglykolmonoäthyläther bewiesen, wobei sich 6-Desmethyl-6-desoxyteträcyclin
und Chlorid bildet. Ausbeute 15 °/o.
-
Beispiel 21 Die im Beispiel 20 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt,
wobei jedoch 7-Brom-6-desmethyltetracyclin an Stelle von 7-Chlor-6-desmethyltetracyclin
verwendet wird. Als Produkt erhält man 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin. Ausbeute
150/,.
-
Bei den in den Beispielen 20 und 21 beschriebenen Arbeitsweisen kann
man auch zusätzlich 2,5 g Calciumchlorid als chelatbildendes Mittel verwenden. Beispiel
22 Das nach Beispiel 20 erhaltene 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin wird zu
1 ml Eisessig gegeben. Die Gleichgewichtseinstellung wird durch Schütteln des Gemisches
bei Zimmertemperatur erreicht. Ausbeute etwa 3501. an Epimerem. Beispiel
23 Das nach Beispiel 21 erhaltene 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyca. wird zu
1- ml Eisessig gegeben. Die Gleichgewichtseinstellung wird durch- Schütteln des
Gemisches bei Zimmertemperatur erreicht. Ausbeute etwa 350/, an Epimerem.
-
Ein Teil der Verbindungen zersetzt sich beim Schmelzen. Die biologische
Wirksamkeit der erfindungsgemäß hergestellten Substanzen geht aus folgender Tabelle
hervor.
-
Das antibakterielle Wirkungsspektrum einer Reihe von erfindungsgemäß
hergestellten Verbindungen, das
| 6-Desmethyl- Bromdesoxy_ Desoxy- Bromdesoxy- |
| Organismus 6-desoxy- 6-Desoxyoxy- 6-Desoxy- teiracyclin- desmethyl-
desmethyl- Tetracyclin- |
| tetracyclin tetracyclin tetracyclin Sulfat chlortetra- tetracyclin-
hydrochlorid |
| cyclin HCL Sulfat |
| Mycobacterium ranae ..... 0,4 0,2 0,2 0,5 0,4 0,25 0,4 |
| Mycobacterium smegmatis, |
| ATCC 607 .............. 0,4 0,2 0,2 1 0,8 0,5 0,4 |
| Staphylococcus, |
| ATCC 6538 P . . . . . . . . . . . 0,8 1 0,8 1 |
| Sarcina lutea, ATCC 9341 .. 0,8 0,2 0,4 1 0,4 0,5 0,4 |
| Bacillus subtilis, ATCC 6633 0,4 0,2 <0,1 0,25 0,2 0,25
0,4 |
| Streptococcus hemolyticus, |
| C 203 ................. 0,25 0,4 0,5 |
| Streptococcus sp., 11....... 4 3 4 |
| Staphylococcus albus ..... 12,0 >50 6 8 6 8 25 |
| Streptococcus sp., 80....... 4 3 2 |
| Staphylococcus aureus, |
| NY 104 ............... 0,2 0,8 2 0,8 1 0,4 |
| Bacillus cereus, ATCC 10702 0,8 1,5 1,5 1 0,2 0,5 0,8 |
| Proteus vulgaris ........... 6,0 12 12 62 3 8 6 |
| Escherichia coli, ATCC 9637 6,0 12 12 250 25 31 6 |
| Salmonella gallinarum ..... 6,0 12 12 250 12 31 6 |
die zur Hemmung des Wachstums verschiedener typischer Bakterien
erforderliche Menge wiedergibt, wurde in einem Standardtest, der allgemein bei der
Austestung neuer Antibiotika verwendet wird, bestimmt. Die Mindesthemmkonzentrationen,
ausgedrückt in y/ml, gegenüber verschiedenen Testorganismen sind in vorstehender
Tabelle wiedergegeben. Zu Vergleichszwecken ist die antibakterielle Wirksamkeit
von Tetracyclin gegenüber den gleichen Organismen ebenfalls angegeben.