DE1147576B - Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen Tetracyclin-Derivaten - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Tetracyclinsalze in wäßrigen, einen praktisch neutralen pH-Wert besitzenden Lösungen nicht stabil sind. Die Salze fallen aus den Lösungen aus, was zu Schwierigkeiten bei ihrer pharmakologischen Anwendung führen kann.

Es ist weiterhin bekannt, daß in Wasser leicht lösliche Derivate des Tetracyclins erhalten werden, wenn man Tetracyclin mit Formaldehyd und bestimmten Aminoverbindungen, z. B. einem Dialkylamin, Piperidin, Morpholin oder Piperazin, umsetzt. Die Aminomethylgruppe, die dadurch in das Molekül des Tetracyclins eingeführt wird, kann an ein Kohlenstoffatom des Tetracyclinringsystems (deutsche Auslegeschriften 1 044 806 und 1 063 598) oder an das Stickstoffatom der Carbonsäureamidgruppe des Tetracyclinmoleküls (britische Patentschrift .809 585 und deutsche Auslegeschrift 1 088 481) gebunden sein. Die so erhaltenen Aminomethylderivate sind antibakteriell genauso wirksam wie Tetracyclin, wenn man sie intravenös anwendet] sie sind jedoch wesentlich weniger wirksam als Tetracyclin, wenn man sie oral anwendet (E. N. Ewald und G. S. Redin, Antibiotics and Chemotherapy, 1960, S. 419 bis 421).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Tetracyclin-Derivaten, die vorteilhaftere therapeutische Eigenschaften und einen praktisch neutralen pH-Wert besitzen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein Tetracyclin in Gegenwart von wäßrigem oder gasförmigem Formaldehyd oder seinem Trimeren in an sich bekannter Weise mit einer Verbindung der folgenden allgemeinen Formel

R —CH-CO —N"

i \

NH₂ ²

umgesetzt wird, in der R für Wasserstoff oder einen substituierten oder unsubstituierten Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Rest, R₁ für Wasserstoff, einen substituierten (z. B. durch OH, NH₂, NH-Alkyl, N-Dialkyl) oder unsubstituierten Alkylrest oder eine substituierte oder unsubstituierte NH₂-Gruppe und R₂ für Wasserstoff oder einen substituierten oder unsubstituierten Alkylrest stehen kann.

Als Tetracyclin-Ausgangskomponenten können alle Tetracyclin-Antibiotika verwendet werden, besonders Tetracyclin, Oxytetracyclin, Chlortetracyclin, Desmethyltetracyclin und Desmethylchlortetracyclin.

Man kann diese Tetracycline beispielsweise mit stöchiometrischen Mengen Formaldehyd und der Verfahren zur Herstellung
von wasserlöslichen Tetracyclin-Derivaten

Anmelder:
Carlo Erba S.p.A., Mailand (Italien)

Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Redies,

Dr. rer. nat. B. Redies und Dr. rer. nat. D. Türk,

Patentanwälte, Opladen, Rennbaumstr. 27

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 9. März 1960 (Nr. 1609)

Willy Logemann und Francesco Lauria,

Mailand (Italien),
sind als Erfinder genannt worden

Äminosäurekomponenten in einem Lösungsmittel, wie Methanol, umsetzen.

Die chemische Konstitution der Verfahrensprodukte ist noch nicht festgestellt worden. Wahrscheinlich sind die Reaktionsprodukte substituierte oder unsubstituierte Amidomethyltetracycline der allgemeinen For-

₃₀ ^mel A-CH₂-B

worin A für den Rest des Tetracyclin-Antibiotikums und B für den substituierten oder unsubstituierten Rest eines Aminosäureamids stehen.
Die Richtigkeit dieser Annahme wird durch die Analyse der Verfahrensprodukte bestätigt.

Die so erhaltenen Verbindungen haben einen pH-Wert, der sehr nahe an 7 liegt; sie sind leicht löslich in Wasser und behalten ihre unveränderte Aktivität. Die akute Toxizität (DL₅₀) der neuen Verbindungen wurde bei intravenöser Verabreichung an der Maus bestimmt. Die Injektionsgeschwindigkeit betrug 1 cm³ je Minute. Die verschiedene Dosierung wurde immer im gleichen Volumenlösungsmittel gegeben. Die Werte wurden auf Tetracyclin · HCl berechnet. Die Beobachtungsdauer betrug 72 Stunden. Die gefundenen Werte sind wie folgt:

Pyrrohdinomethyltetracyclin DL₅₀MaUs: 115 mg/kg dJ-a-Alanin-jS-hydroxyätriylamidomethyltetracyclin ... DL₅₀ Maus: 125 mg/kg

Glycin-ß-hydroxyäthylamidomethyltetracyclin DL₅₀ Maus: 240 mg/kg

309 577/350

Ein Vergleich der chemotherapeutischen Aktivität von Pyrrolidinomethyltetracyclin (I), d,l-«-AlaninjS-hydroxyäthylamidomethyltetracyclin (II) und GIycin-jS-hydroxyäthylamidomethyltetracyclin (III) bei der experimentellen Infektion der Maus mit Streptokokkus j8-haemolyticus ergab· folgende Resultate:

Siebzig Albinomäuse von 20 g ±1 wurden mit 0,2 cm³ einer 18-Stunden-Kultur eines virulenten Streptokokkus-jS-haemolyticus-Stammes infiziert.

Verdünnung 1:10000. ¹J ₂ Stunde nach der Infektion wurden die Mäuse in sieben Gruppen zu je zehn eingeteilt. Eine Gruppe blieb als Kontrollgruppe unbehandelt.

Sechs Gruppen wurde mit der Magensonde je eine einmalige Dosis der drei Prüf substanzen gegeben, die bei den ersten drei Gruppen je 1 mg und bei den folgenden drei Gruppen je 1,5 mg Tetracyclinhydrochlorid je Maus äquivalent ist.

Die Resultate (ausgedrückt in der Zahl der überlebenden Tiere zu den angegebenen Zeiten nach der Infektion) sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

	0	24	48	54	68	Stunder	96	100	120	140	168
	10	10	7	6	4	75	3	3	3	3	3
I 1 mg	10	10	8	6	5	4	4	4	4	4	4
Π 1 mg	10	10	7	7	6	5	6	6	6	6	6
III I mg	10	9	4	3	3	6	3	3	3	3	3
I 1,5 mg	10	10	8	8	7	3	6	6	6	6	5
II 1,5mg	10	10	10	9	9	7	9	9 .	9	9	9
III 1,5mg						9
Kon	10	3	1	1	0		0	0	0	0	0
trollen					0

Aus den obigen Zahlen ergibt sich, daß die Alaninverbindung und in erhöhtem Maße die Glycinverbindung bei der experimentellen Infektion der Maus mit Streptokokkus-ß-haemolyticus aktiver sind als das Pyrrolidinomethyltetracyclin.

Beispiel 1

0,6 ecm 38 %ig^er Formaldehyd und 0,6 g 1-Alaninamid werden zu einer Lösung von 3 g Tetracyclinbase in 120 ecm Methanol gefügt. Eine klare Lösung wird erhalten und für 2 Stunden stehengelassen. Dann wird das Lösungsmittel bis auf ein geringes Volumen abgedampft und der Rückstand mit Äther verdünnt. Das ausgefallene Produkt wird abfiltriert und im Vakuum bei 50⁰C getrocknet. Das so erhaltene Produkt ist ein gelbes Pulver, das bei 150 bis 156° C schmilzt. Ausbeute = 3,2 g (87% der Theorie).

Analyse für C₂₆H₃₂N₄O₉:
Berechnet ... C 57,3, H 5,9, N 10,2, O 26,4; gefunden ... C 56,8, H 5,7, N 10,2, O26,8°/₀.

In ähnlicher Weise können lösliche Produkte erhalten werden, wenn man als Ausgangsprodukte verwendet: Chlortetracyclin, Oxytetracyclin, Desmethyltetracyclin oder Desmethylchlortetracyclin, und diese in entsprechender Weise mit Formaldehyd und Alaninamid umsetzt. Die folgenden Verbindungen wurden analog zum Beispiel 1 hergestellt:

1. Glycinamidomethyltetracyclinhydrochlorid: Ausbeute 75%. Schmp. 160 bis 164° C. [«]!? = -204° ±4 (c = 0,5% in H₂O).

2. l-Lysinamidomethyltetracyclin: Ausbeute 68%. Schmp. 148 bis 154° C.

3. Serinamidomethyltetracyclin: Ausbeute 70%. Schmp. 140 bis 146° C.

4. Glycinmonomethylamidomethyltetracyclin: Ausbeute 78%. Schmp. 156 bis 159°C. [«]£ = -198° ±4 (c = 0,5% in H₂O).

5. Glycindiäthylamidomethyltetracyclin: Ausbeute 70%. Schmp. 154 bis 158°C.

Beispiel 2

0,6 g Paraformaldehyd und 1,8 g /?-Hydroxyäthylamid des d,l-a-Alanins werden zu einer Lösung von 6 g Tetracyclin in 200 ecm Dimethylformamid gefügt. Die Lösung wird 2 Stunden auf 40⁰C gehalten. Dann wird sie im Vakuum auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Äther verdünnt. Das ausgefallene Produkt wird abfiltriert und im Vakuum bei 50⁰C getrocknet. Das so erhaltene Produkt ist ein gelbes Pulver, das bei 130 bis 140⁰C schmilzt. Ausbeute = 5,4 g (68%).

Analyse für C₂₈H₃₆N₄O₁₀:
Berechnet ... C57,1, H6,1, N9,5, 0 27,1%; gefunden ... C 55,1, H 6,1, N 8,8, O 27,4%.

In ähnlicher Weise wurden die folgenden Produkte hergestellt:

1. Glycin-zS-hydroxyathylamidomethyltetracyclin: Ausbeute 68 %. Schmp. 138 ° C. Ph = 7,2 (c = 1 % in H₂O). [«]f = -206° ±4 (c = 0,5% in H₂O).

2. l-Lysin-ß-hydroxyäthylamidomethyltetracyclin: Ausbeute 75%. Schmp. 145 bis 148°C. pH = 8,1 (c= 1% in H₂O).

3. d-Serin-ß-hydroxyäthylamidomethyltetracyclin: Ausbeute 70%. Schmp. 130 bis 135⁰C.

Beispiel 3

1,1 ecm 38%iger Formaldehyd und 1,8 g des Diäthanolamids des Glycins werden zu einer Lösung von 5 g Tetracyclin in 150 ecm Dioxan hinzugefügt. Die Lösung wird 2 Stunden auf Zimmertemperatur gehalten. Dann wird sie auf ein kleines Volumen eingeengt; es wird Äther zugegeben und das ausgefallene Glycindiäthanolamidotetracyclin isoliert. Ausbeute = 6 g (86%). Schmp. = 140 bis 142⁰C. In ähnlicher Weise wurden folgende Produkte erhalten:

1. d^-Alanindiäthanolamidomethyltetracyclin: Ausbeute 81%. Schmp. 128 bis 131°C. 2. l-Lysindiäthanolamidomethyltetracyclin: Ausbeute 85%. Schmp. 130 bis 135°C.

3. d-Serindiäthanolamidomethyltetracyclin: Ausbeute 77%. Schmp. 130 bis 132⁰C.

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Beispiel 4

Zu 2,96 g Phenylalaninamid in 5 ecm Wasser werden 1,5 ecm 38%iger Formaldehyd gefügt. Zu der Lösung gibt man dann 8 g Tetracyclinbase, gelöst in 100 ecm Tetrahydrofuran. Nach einer Stunde verdünnt man unter starkem Rühren mit Äther und filtriert das ausgefallene Produkt. Man erhält Phenylalaninamidomethyltetracyclin, Schmp. 135 bis 14O⁰C. Ausbeute 9 g (80%).

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Tetracyclin-Derivaten durch Umsetzung von 1 Mol eines Tetracyclin-Antibioticums mit

1 Mol Formaldehyd bzw. von dessen Trimeren und 1 Mol einer dritten, eine Aminogruppe enthaltenden Komponente in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Methanol, dadurch gekenn zeichnet, daß als dritte eine Aminogruppe enthaltende Komponente eine Verbindung der allgemeinen Formel

R —CH-CO —N'

NH₈
verwendet wird, in der R für Wasserstoff oder einen substituierten oder unsubstituierten Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Rest, R₁ für Wasserstoff, einen substituierten (z. B. durch OH, NH₂, NH-Alkyl, N-Dialkyl) oder unsubstituierten Alkylrest oder eine substituierte oder unsubstituierte NH₂-Gr uppe und R₂ für Wasserstoff oder einen substituierten oder unsubstituierten Alkylrest stehen kann.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tetracyclm-Antibioticum Tetracyclin verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 044 806.