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Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen und wenig toxischen
Tetracyclinderivaten bzw. deren neutralen Komplexverbindungen Bei der Verwendung
eines Antibiotikums des Tetracyclintyps in der Medizin ist die verhältnismäßig geringe
Wasserlöslichkeit von großem Nachteil. Als wasserlösliches Derivat wurde z. B. schon
das Pyrrolidinomethyltetracyclin in den Handel gebracht.
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Es wurde nun gefunden, daß man pharmazeutisch sehr vorteilhaft anwendbare
Derivate der Antibiotika des Tetracyclintyps herstellen kann, wenn man ein Antibiotikum
der Tetracyclinreihe (Tetracyclin, Oxytetracyclin, Chlortetracyclin) in üblicher
Weise mit einem Stickstoff enthaltenden heterocyclischen Carbonsäurechlorid oder
einem Sulfochlorid eines aromatischen Carbonsäurechlorids umsetzt und gegebenenfalls
durch Hinzufügen einer komplexbildenden Verbindung das neutrale Komplexsalz des
so erhaltenen Tetracyclinderivates herstellt.
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Die so erhaltenen Verbindungen sind unter Beibehaltung ihrer vollen
antibiotischen Wirksamkeit wasserlöslich, gegebenenfalls neutral und weniger toxisch
als z. B. das Pyrrolidinomethyltetracyclin. Diese Verbindungen können also sehr
vorteilhaft zur Herstellung von intravenös zu verabreichenden Injektionen verwendet
werden.
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Als Ausgangsstoffe des Verfahrens werden zweckmäßig Tetracyclin, Chlortetracyclin
oder Oxytetracyclin in Form der freien Base verwendet. Man kann aber auch irgendein
Salz dieser Antibiotika als Ausgangsstoff gebrauchen.
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Als heterocyclische Carbonsäurechloride ist die Anwendung des Pyridincarbonsäurechlorids
oder des Piperidincarbonsäurechlorids vorteilhaft. Erfindungsgemäß kann man sich
jedoch auch weitersubstituierter Carbonsäurechloride bedienen.
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Als Sulfochloride aromatischer Carbonsäurechloride werden zweckmäßig
Sulfochloride des Benzoesäurechlorids, wie das o-Sulfochlorid des Benzoesäurechlorids,
verwendet. Der aromatische Ring kann jedoch auch weitere Substituenten enthalten.
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Bei der Umsetzung des Antibiotikums mit dem Säurechlorid entsteht
ein wasserlösliches Produkt, dessen Azidität von den Substituenten abhängt. Falls
die Azidität von der physiologisch gewünschten neutralen abweicht, kann das Produkt
durch Hinzufügen von entsprechenden komplexbildenden Verbindungen in Komplexsalze
überführt werden. So können z. B. vorteilhaft Borax oder Glukonate, wie Calciumglukonat
oder Magnesiumglukonat, herangezogen werden. Die wäßrigen Lösungen dieser Komplexsalze
sind besonders vorteilhaft als intravenös injizierbare Präparate anwendbar.
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Bei der Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung wird das Säurechlorid
zweckmäßig frisch hergestellt. Das Säurechlorid wird vorteilhaft bei 30 bis 60°
C zur Reaktion gebracht. Nach einer bevorzugten Arbeitsweise wird das frisch hergestellte
Säurechlorid nicht aus dem Reaktionsgemisch isoliert, sondern unmittelbar mit dem
Antibiotikum umgesetzt.
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Als Reaktionsmedium wird zweckmäßig eine tertiäre organische Base,
wie Pyridin, als Lösungsmittel verwendet. Bei der Aufarbeitung des Reaktionsgemisches
ist es vorteilhaft, das Pyridin nach irgendeinem bekannten Verfahren, z. B. durch
Extraktion mit Äther, zu entfernen. Das zurückgebliebene Produkt wird hierauf aus
einem geeigneten Lösungsmittel umkristallisiert, gegebenenfalls nach vorherigem
Ansäuern. Ein brauchbares Lösungsmittel für diesen Zweck ist z. B. Methanol. Weitere
Einzelheiten des Verfahrens sind den Beispielen zu entnehmen.
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Beispiel 1 Pyridincarbonsäure (1 Mol) wird mit Thionylchlorid (8 Mol)
bei 40 bis 50°C 1 bis 2 Stunden erwärmt und dann das Reaktionsgemisch 10 Stunden
bei
Raumtemperatur stehengelassen. Hierauf wird der Überschuß an Thionylchlorid unter
vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand unter vermindertem Druck getrocknet.
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Pyridincarbonsäurechlorid (2 Mol) wird bei Raumtemperatur 10 Stunden
in Pyridin als Lösungsmittel mit 1 Mol Oxytetracyclin umgesetzt. Die Menge des eingesetzten
Pyridins beträgt das Vierfache der verwendeten Oxytetracyclinmenge. Wegen der exothermen
Reaktion wird das Reaktionsgemisch anfangs gekühlt. Die Reaktionstemperatur soll
45 bis 50° C nicht überschreiten.
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Das Reaktionsgemisch wird hierauf mit dem fünffachen Volumen an Äther
in zwei Portionen einer Extraktion unterworfen. Nach Entfernen der Äther enthaltenden
Phase wird die zurückgebliebene Lösung in einem gleichen Volumen Methanol gelöst,
filtriert und bei 0 bis 15° C unter ständigem Kühlen und Umrühren mit 30%igem salzsaurem
Methanol langsam angesäuert. Nach Erreichen eines pH-Wertes von 3,5 wird noch etwa
die Hälfte der verbrauchten Salzsäuremenge zum Aussalzen der Kristalle zugesetzt.
Nach etwa halbstündigem Stehen wird das Gemisch filtriert. Das Produkt wird mit
Methanol und Aceton gewaschen und endlich bei 40° C unter vermindertem Druck getrocknet.
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Es werden 3,9 g des Hydrochlorids des Pyridincaxbonsäureesters von
Oxytetracyclin in Form von gelben Kristallen erhalten. Schmp. 135° C. N-Gehalt:
6,9 0/0. Das Produkt verbraucht 2 Mol Na OH. Es ist löslich in Wasser und
Alkohol, unlöslich in Aceton. Seine Wasserlöslichkeit beträgt bei Raumtemperatur
700 mg/ccm.
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Der Oxytetracyclingehalt beträgt 60%. Die biologische Aktivität beträgt
gegenüber Bacterium subtilis 595 y/mg. Das spezifische Drehungsvermögen beträgt
in einer 1%igen wäßrigen Lösung [a] ö _ -154°.
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Die wäßrige Lösung kann mit Borax oder Magnesiumglukonat neutralisiert
werden. Das Produkt ist nicht wärme- und sauerstoffempfindlich.
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Die Toxizität DL., des erhaltenen Produktes ist intravenös
bei Mäusen 145 mg Oxytetracyclin pro Kilogramm. Beispiel 2 15g des Kaliumsalzes
von Benzoesäure-o-sulfonsäure werden 2 bis 3 Stunden unter Rückfluß mit 150 ccm
POCIs zum Sieden erhitzt. Hierauf wird das Reaktionsgemisch über Nacht stehengelassen
und dann bei 70° C zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit der zehnfachen
Gewichtsmenge an Äther dreimal extrahiert und die Ätherlösung eingedampft, wobei
14 g des o-Sulfochlorids des Benzoesäurechlorids erhalten werden. 20 g Oxytetracyclin
werden in der vierfachen Gewichtsmenge Pyridin suspendiert und unter Umrühren und
Kühlen mit 10 g des oben hergestellten o-Sulfochlorids des Benzoesäurechlorids versetzt.
Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 45° C gehalten, dann weitere 10 Stunden
unter Ausschluß von Luft bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Reaktionsgemisch
wird anschließend filtriert und das Pyridin durch Ausschütteln mit dem fünffachen
Volumen an Äther in zwei Portionen entfernt. Der erhaltene ölige Rückstand wird
in dem gleichen Volumen Methanol gelöst, filtriert und mit salzsaurem Methanol wie
im Beispiel 1 behandelt. Das ausgeschiedene Produkt wird nach 1- bis 2stündiger
Eiskühlung abgenutscht, mit Methanol und Aceton gewaschen und dann bei 40° C unter
vermindertem Druck getrocknet.
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Es werden 15 g des Hydrochlorids des Benzoesäure-o-sulfonsäureesters
von Oxytetracyclin in Form von gelben Kristallen erhalten. Das Produkt ist löslich
in Wasser und Alkohol, unlöslich in Aceton. Seine Wasserlöslichkeit beträgt bei
Raumtemperatur 800 mg/ccm. Schmp.155° C. N-Gehalt: 4, 6 % (K j e 1-dahl). Das spezifische
Drehungsvermögen beträgt in einer l%igen wäßrigen Lösung [a] ö = -126°.
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Die wäßrige Lösung kann mit Magnesiumglukonat oder Borax ohne Fällung
neutralisiert werden. Beim Neutralisieren mit Laugen oder Natriumcitrat entsteht
ein Niederschlag. Das Produkt enthält 720 y/mg Oxytetracyclin nach biologischer
Prüfung gegenüber Bacterium subtilis. Das Produkt ist nicht wärme-und sauerstoffempfindlich.
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Die Toxizität DLSO des erhaltenen Produktes ist bei Mäusen 200 mg
Oxytetracyclin je Kilogramm. Zum Vergleich wurde festgestellt, daß im Falle des
Pyrrolidinomethyloxytetracyclins der entsprechende Wert DL., 120 mg Oxytetracyclin
je Kilogramm beträgt.
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Eine 5%ige Lösung des Produktes wurde zu Experimenten der lokalen
Reizbarkeit an Kaninchenohren und an dem Bauchfell von Meerschweinchen verwendet.
Es wurde festgestellt, daß nur eine vorübergehende Hyperämie -auftrat, wobei eine
Nekrotisierung der Gewebe nicht beobachtet werden konnte. Wenn die Lösung mit Borax
neutralisiert wurde, so waren die lokalen Reizungen noch geringer. Eine 2,5%ige
Lösung des Produktes führte praktisch zu keinen lokalen Reizungen mehr.
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Beispiel 3 2,5g des o-Sulfochlorids des Benzoesäurechlorids, welches
wie im Beispie12 hergestellt worden ist, wird in der vierfachen Gewichtsmenge Pyridin
2 Stunden bei 45° C mit .5 g Tetracyclin umgesetzt. Hierauf wird das Gemisch 10
Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Pyridin wird mit Äther aus dem Reaktionsgemisch
entfernt, die Äther enthaltende Phase wird eingedampft, der Rückstand in Methanol
aufgenommen, mit Salzsäure angesäuert und wie im Beispiel 2 aufgearbeitet.
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Es werden 3,7 g des Hydrochlorids des Benzoesäure-o-sulfonsäureesters
von Tetracyclin in Form von gelben Kristallen erhalten. Schmp. 98° C. Unlöslich
in Aceton. Seine Wasserlöslichkeit beträgt bei Raumtemperatur 500 mg/ccm.
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Die Toxizität DL., des erhaltenen Produktes ist intravenös bei Mäusen
180 mg Tetracychn je Kilogramm. Beim Pyrrolidinomethyltetracyclin beträgt der entsprechende
Wert LD50 55 mg Tetracyclin je Kilogramm.
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Beispiel 4 2,4g des o-Sulfochlorids des Benzoesäurechlorids werden
nach dem Verfahren gemäß Beispie12 hergestellt und in Pyridin als Lösungsmittel
mit 4,8 g Chlortetracyclin wie im Beispiel 2 umgesetzt. Das Produkt löst sich in
Wasser und Alkohol, dagegen nicht in Aceton. Seine Wasserlöslichkeit beträgt bei
Raumtemperatur 350 mg/ccm.
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Das spezifische Drehungsvermögen beträgt in einer 1%igen. n/100-salzsauren
Lösung [a] ö0 = -139ö.
Es werden 3,4 g des Hydrochlorids des Benzoesäureo-sulfonsäureesters
von Chlortetracyclin erhalten. Schmp. 139° C.