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Verfahren zur Herstellung neuer antibakteriell wirksamer Tetracyclinverbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von substituierten Tetracyclinverbindungen
der allgemeinen Formel
in der Hal ein Halogenatom, R1 eine Nitro- oder Aminogruppe, R, Wasserstoff oder
eine Methylgruppe und R3 Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe bedeuten.
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Die gemäß der Erfindung herstellbaren Verbindungen können durch Halogenierung
der geeigneten Ausgangsverbindung mit einem N-Halogencarbonsäureamid bzw. -imid,
wie N-Bromsuccinimid, N-Bromacetamid, N-Bromphthalimid, N-Chlorsuccinimidoder N-Jodsuccinimid,
in Gegenwart einer konzentrierten Mineralsäure, z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure,
hergestellt werden. Diese Umsetzung wird vorzugsweise bei Temperaturen von etwa
0 bis 20`C bis zur Vollständigkeit der Umsetzung durchgeführt. Als Produkt entsteht
je nach dem verwendeten Ausgangsmaterial ein disubstituiertes 6-Desoxytetracyclin
oder 6-Desmethyl-6-desoxytetracyclin. So kann man beispielsweise Aminobrom-6-desoxytetracyclin
durch Umsetzung von Amino-6-desoxytetracyclin mit N-Bromsuccinimid unter den angegebenen
Bedingungen herstellen.
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Die Nitrotetracycline kann man auch bromieren, wobei man z. B. N-Bromsuccinimid
verwendet und ein disubstituiertes Desoxytetracyclin erhält.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren neuen Tetracycline
sind amphotere Verbindungen, aus denen sich leicht Säureadditionssalze, und zwar
Mono- und Disalze (wenn es sich um ein Aminotetracyclin handelt) gewinnen lassen.
Die bevorzugten Säuren sind im allgemeinen Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure
und Phosphorsäure, doch können auch organische Säuren, wie Trichloressigsäure, verwendet
werden. Die Säureadditionssalze der neuen Tetracycline können durch Umsetzung der
amphoteren Verbindung mit etwa 2 Äquivalenten oder mehr der jeweiligen Säure erhalten
werden. Vorzugsweise wird das Tetracyclin während des Ansäuerns in einem geeigneten
Lösungsmittel suspendiert.
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Die erfindungsgemäß erhältlichen neuen Tetracycline sind biologisch
wirksam und weisen das breite Wirkungsspektrum der bereits bekannten Tetracycline
auf. Das antibakterielle Spektrum von zwei dieser Verbindungen, das die zur Hemmung
des Wachstums verschiedener typischer Bakterien erforderliche Mindestmenge darstellt,
wurde mit Hilfe der Agarverdünnungsmethode ermittelt, die üblicherweise für das
Austesten neuer Antibiotika angewandt wird. Die Mindesthemmkonzentrationen, ausgedrückt
in y/ml gegen verschiedene Versuchsorganismen, sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Zu Vergleichszwecken ist die antibakterielle Aktivität von Tetracyclin sowie von
drei aus der deutschen Auslegeschrift 1 015 796 bekannten Tetracyclinverbindungen
gegen die gleichen Organismen ebenfalls angegeben.
Bromanimo- N-Mono-(ter- N-Mono-(ter- |
Tetra- 6-desoxy-6-des- @°@@o- N-Di-(tertiäres ttes butyl)-
tiäres butyl)- |
6-desoxy- butyl)-anhydro- |
cyclin methyltetra- anhydro- anhydrochlor- |
cyclin teuitcyclin tet#acyclin
tetracyclin tetracyclin |
Mycobacterium Ranae 2 1 1 500 4 60 |
Mycobacterium |
ATCC 607 . . . . . . . . . 4 2 1 250 15 250 |
Micrococcus pyogenes |
FDA Nr. 209 P ..... 4 2 2 15 2 1 |
Bacillus Subtilis ATCC |
6633 .............. 1 0,5 0,5 2 1 5 |
Streptococcus ß-hämo- |
lytisch 80 . . . . . . . . . . . 250 62 62 1000 8 4 |
Micrococcus pyogenes |
NY Nr. 104 . . . . . . . . 4 2 2 > 1000 2 2 |
Proteus vulgaris ...... 15 8 15 1000 8 2 |
Escherichia Coli ...... 15 62 - > 1000 1000 > 1000 |
Salmonella Gallinarum 15 62 - > 1000 500 > 1000 |
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen neuen Tetracyclinverbindungen
sind außerdem gegenüber Säure und Alkali beträchtlich stabiler als der Grundkörper
Tetracyclin.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 Zu einer
Lösung von 100 g Amino-6-desoxytetracyclindisulfat in 4,0 ml konzentrierter
Schwefelsäure gibt man unter Rühren in einem Eisbad 32 mg N-Bromsuccinimid. Die
Lösung wird 30 Minuten gerührt und langsam unter Rühren in 100m1 kalten wasserfreien
Äther gegossen. Das gebildete Aminobrom-6-desoxyteracyclindisulfat wird gesammelt
und mit kaltem wasserfreiem Äther gewaschen. Man erhält 108 mg Substanz, Rf = 0,45
(n-Butanol; pH-Wert 2; Phosphatpuffer).
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Beispiel 2 920 mg (2 Mol) Nitro-6-desmethyl-6-desoxytetracychn (Isomeres
A) werden in 20m1 konzentrierter Schwefelsäure von 0°C gelöst. Die kalte Lösung
wird unter Rühren mit 256 mg (2 mMol) N-Bromsuccinimid versetzt. Das Reaktionsgemisch
wird noch 30 Minuten bei O' C gerührt, und dann unter Rühren in 1,11 Äther
von 0°C mit solcher Geschwindigkeit eingegossen, daß die Temperatur unter 5°C bleibt.
Eine feine hellgelbe, feste Substanz fällt aus, die abgesaugt und dreimal mit je
50 ml Wasser gewaschen wird. Nach 2stündigem Trocknen im Vakuum bei Zimmertemperatur
erhält man 1,27 g Substanz. Rf = 0,63 (n-Butanol/Phosphatpuffer, pH-Wert 2).
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A. = 265, 370, 450 mi.. max (0,1 H Cl) Beispiel 3 130 mg (0,3 mMol)
Nitro-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin (Isomeres B) werden in 3 ml konzentrierter
Schwefelsäure bei 0°C gelöst. Diese Lösung wird mit 59,3 mg (0,3 mMol) N-Bromsuccinimid
versetzt und 45 Minuten in der Kälte (0°C) gerührt. Die kalte dunkelbraune Reaktionslösung
wird in 150 ml Äther von 0°C mit solcher Geschwindigkeit eingerührt, daß die Temperatur
unter 5°C bleibt. Die ausgefallene hellgelbe, feste Substanz wird abfiltriert, dreimal
mit je 5 ml kaltem Äther gewaschen und im Vakuum bei 60°C 1 Stunde getrocknet. Ausbeute
170 mg. Rf = 0,548 (Butanol/Phosphatpuffer, pH-Wert 2).
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.1 = 265, 310 bis 330 m#t. max (0,1 H Cl) Beispiel 4
92 mg Amino-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
(Isomeres B) werden in 3 ml konzentrierter Schwefelsäure von 0°C gelöst. Zu der
dunkelbraunen Lösung gibt man 37,5 mg N-Bromsuccinimid. Das Reaktionsgemisch wird
1 Stunde bei 0°C gerührt und dann unter Rühren in 150 ml Äther von 0°C mit einer
Geschwindigkeit eingegossen, daß die Temperatur unter 5°C bleibt. Die ausgefallene
bräunliche Substanz wird abfiltriert, mit kaltem Äther gewaschen und 3 Stunden im
Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet. Ausbeute 64 mg. Rf = 0,73 (n-Butanol; pH-Wert
- 2; Phosphatpuffer).
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Beispiel 5 Zu 200 mg (0,38 mMol) 9-Nitro-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin
in 7 ml konzentrierter Schwefelsäure werden bei 0°C 108 mg (0,46 mMol) N-Jodsuccinimid
zugegeben. Die Lösung wird bei der Temperatur des Eisbades 1 Stunde gerührt und
dann langsam in kalten trockenen Äthyläther eingegossen. Der ausgefallene Niederschlag
wird abfiltriert, mit Äthyläther gewaschen und getrocknet. Man erhält 220 mg eines
gelben festen Stoffes, der als 9-Nitro-7-jod-6-desmethyl-6-desoxy-tetracyclin identifiziert
wurde.
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,, = 262, 370 m#t. max (0,1 n-H Cl) A, = 282, 355, 440 m#L. max (0,1
n-Na OH) IR-Absorption: 6,0, 6,2 #t. Papierchromatographie in einem System
aus n-Butanol/Phosphatpuffer, pH-Wert 2: Rf 0,75 für 7-Jod-9-nitro-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin,
Rf 0,50 für 9-Nitro-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin (Ausgangsmaterial).