DE1237119B

DE1237119B - Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Rifamycins O

Info

Publication number: DE1237119B
Application number: DEL40750A
Authority: DE
Inventors: Piero Sensi; Annamaria Greco
Original assignee: Lepetit SpA
Current assignee: Gruppo Lepetit SpA
Priority date: 1960-12-30
Filing date: 1961-12-20
Publication date: 1967-03-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Rifamycins O Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Rifamycins 0, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 1 Mol Rifamycin 0 mit mehr als 1 Mol bis etwa 4 Mol eines Hydrazides, eines Aminoguanidins, eines aromatischen primären amins, das durch Carboxyl-, Hydroxyl- oder Sulfonamidgruppen substituiert sein kann, oder Isonicotinsäureamidrazon in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol, wie Methanol oder Äthanol, unter Rückfluß erhitzt. Im allgemeinen ist die Umsetzung nach einer mehrstündigen Kochdauer abgeschlossen.
Die Ausgangssubstanz, das Rifamycin 0, kann nach dem Verfahren gemäß der deutschen Patentschrift 1 181 227 hergestellt werden. Es ist ein hellgelbes, kristallines Pulver, das sich bei 160°C zersetzt und bei mehr als 300°C schmilzt. Sein spezifisches Drehungsvermögen liegt bei [O;]2D = +71,5° (c = 1 in Dioxan).
Es ist in Wasser und in verdünnten Mineralsäuren praktisch unlöslich, kaum löslich in Alkalimetall--hydroxyden (mit einer intensiven Violettfärbung), in Methanol, Äthanol, Äthylacetat und leidlich löslich in Aceton. Mit Eisenchlorid und Fehling- und Tollens-Reagenzien ergibt es eine positive Reaktion. Rifamycin 0 ist schwach sauer.
Die Verfahrensprodukte sind im allgemeinen rotviolettgefärbte Kondensationsprodukte, die stark antibakteriell wirken. Die Tabelle I zeigt die antibakterielle Wirkung einiger dieser Verbindungen und gibt die Konzentration in y/com an, die mindestens erforderlich ist, um phathogene Mikroorganismen zu hemmen.

Tabelle I Versuch mit Mikroorganismen

Produkte
der Peispiele M. M. aureus Str. faecalis Str. haemolyticus 3. subtilis Proteus X19
1 0,01 0,1 0,005 0,1 12
2 0,003 0,05 0,003 0,05 12
3 0,005 0,05 0,005 0,1 12
4 0,02 0,2 0,02 0,3 100
5 0,02 0,15 0,02 0,3 50
6 0,009 0,1 0,005 0,2 12
7 0,003 0,04 0,005 0,08 50
8 0,006 0,07 0,02 0,15 50
9 0,005 0,5 0,1 1 50
10 0,018 0,5 0,1 1
11 0,15 1,2 0,3 1,5 >150
12 0,00003 0,0004 0,0003 0,01 0,75
13 0,0006 0,0025 0,0004 0,015 0,18
14 0,005 ; 0,09 - i 0,37 25

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Produkte E 1 Klebsiella Pseudomonas M. tuberc. Trichomonas
der Beispiele . coli pneumoniae aer. H 37 Rv vaginalis
1 25 100 25 0,037
2 12 25 12 0,018
3 12 25 25 0,037
4 50 100 50 0,075
5 50 50 50 0,045
6 12 25 25 0,075
7 50 50 25 0,045
8 50 50 100 0,09
9 50 50 100 0,6
10 >100 - - 0,6
11 >100 >100 >100 0,18
12 1,5 200 6 t0,0045 -
13 0,6 ; 1,5 0,75 0,02 100
14 50 50 50

Als besonders interessant erwies sich die im nachstehenden Beispiel 13 hergestellte Verbindung, d. h. das Kondensationsprodukt aus Rifamycin O und Aminoguanidin, das im folgenden Rifamycin AG genannt werden wird. Die akute Giftigkeit von Rifamycin AG bei Mäusen war außerordentlich gering; bei Dosierungen von 3000 mg/kg oral und 1000 mg/kg intraperitoneal verabreichtem Rifamycin AG starb keine der zehn Versuchsmäuse. Tägliche oral verabreichte Dosierungen von 200 mg/kg schützten neun von zehn Mäusen, denen man Streptococcus haemolyticus injiziert hatte, obwohl alle zur Kontrolle ohne Rifamycin-AG-Verabreichung behandelten Tiere innerhalb von 7 Tagen starben. Auch die antibakterielle Wirkung in vitro bei einigen, von menschlichen Patienten isolierten Bakterienstämmen war sehr groß, dies geht aus der nachstehenden Tabelle hervor, die die mindestens zur Hemmung erforderliche Konzentration in y/ccm angibt.

Tabelle II

Stamm Staphylococcus | E. coli | E. coli | Proteus

Nr. aureus | zu aerogenes | vulgaris

1 0,005bis0,01 1 bis5 5 bis 10 0,5 bis 1

2 0,005bis0,01 1 bis5 1 bis 5 0,5 bis 1

3 0,01 bis0,05 0,5bis1 1 bis 5 0,5 bis 1

4 0,01 bis0,05 1 bis5 >10 0,5 bis 1

5 0,001bis0,005 0,1bis0,5 1 bis 5 0,5 bis 1

Beispiel 1 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Benzoesäurehydrazid Rifamycin O (1 g) und Benzoesäurehydrazid (540 mg, d. h. die dreifache molare Menge) werden in Methylalkohol gelöst und 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt.

Während der Einengung der intensiv violettfarbenen Methanollösung kristallisiert das Derivat aus. Es wird filtriert, mit einer geringen Menge kalten Methylalkohols gewaschen und getrocknet. Das Produkt ist ein hellviolettgefärbtes kristallines Pulver, das bei 165 bis 168°C schmilzt. Es löst sich nicht in Wasser und Säuren, kaum in Alkaliverbindungen, Methyl-und Äthylalkohol, stark in Aceton, Äthylacetat, Benzol, Äthyläther und kaum in Petroläther. Ausbeute 0,9g.
Analyse für C44H51N3O12 (Molekulargewicht 813,91); Gefunden ... C 64,045, H 6,345, N 5,105, 0 24,47; berechnet ... C 64,93, H 6,32, N 5,16, 0 23,59.
Beispiel 2 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Nicotinsäurehydrazid Rifamycin O (1 g) und Nicotinsäurehydrazid (0,S g, d. h. die dreifache molare Menge) werden in Methylalkohol suspendiert und 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die intensiv violettgefärbte Lösung wird auf ein geringes Volumen eingeengt; während der Einengung kristallisiert das Derivat aus und wird durch Filtrieren gewonnen (700 mg). Das Derivat ist ein rotviolettgefärbtes Pulver, das bei 178 bis 180°C schmilzt. Es ist in Wasser unlöslich, löslich in Säuren mit intensiver Rotfärbung, langsam löslich in Alkaliverbindungen mit Orangefärbung, gut löslich in Aceton, leidlich löslich in Äthanol, Methanol, Äthylacetat, kaum löslich in Äthyläther, praktisch unlöslich in Petroläther.
Analyse für C43HsoN4Ol2 (Molekulargewicht 814,90): Gefunden ... C 62,67, H 6,50, N 7,0, 0 23,39; berechnet ... C 63,38, H 6,18, N 6,88, 0 23,56.
Beispiel 3 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Isonicotinsäurehydrazid RifamycinO (1 g) und Isonicotinsäurehydrazid (500 mg) werden in Methylalkohol (etwa 150 ccm) gelöst und 2 Stunden in einem Wasserbad unter Rückfluß erhitzt. Darauf wird die rotviolettgefärbte Lösung auf ein geringes Volumen eingeengt. Während der Einengung kristallisiert das Derivat aus; es wird filtriert, mit etwas kaltem Methylalkohol gewaschen und getrocknet. Das Derivat erscheint in Form von kleinen, glänzenden, wohlkristallisierten schwarzen Flocken, die zu einem violetten Pulver zermahlen werden können, das bei 178 bis 181°C schmilzt. Das Isonicotinsäurehydrazon ist in Wasser und Alkaliverbindungen nicht löslich, leidlich löslich in Säuren mit intensiver Violettfärbung, kaum löslich in Methanol, Äthanol, Aceton, nicht löslich in Äthylacetat, Benzol, Äthyläther und Petroläther. Ausbeute 1,1 g.
Analyse für C42H20N4O12 (Molekulargewicht 814,90): Gefunden ... C 63,096, H 6,10, N 6,61, 0 24,26; berechnet . . C 63,38, H 6,18, N 6,88, 0 23,56.
Beispiel 4 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Hydrochlorid des Girard-Reagens T RifamycinO (1 g) und das Hydrochlorid des Girard-Reagens T (1 g) werden in Methylalkohol (100 bis 150 ccm) gelöst und 21/2 Stunden in einem Wasserbad unter Rückfluß erhitzt. Die zu Beginn gelborangegefärbte Lösung wird intensiv rot. Die Methanollösung wird auf ein kleines Volumen eingeengt und mit einem Phosphatpuffermittel mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt. Unter diesen Bedingungen fällt das Derivat als purpurrote Base aus, die in Äthylacetat extrahiert wird. Durch Einengung der Äthylacetatlösung und Ausfällen mit Petroläther erhält man das basische Girard-T-Salz von Rifamycin 0 (700 mg) in Form eines rotviolettgefärbten amorphen Pulvers. Da sich dieses Produkt nicht leicht kristallisieren läßt, wird die Base vorzugsweise in das Hydrochlorid umgewandelt.
Dazu wird die Base in etwas wasserfreiem Methanol gelöst (5 ccm), die Lösung durch Zugabe einer methanolischen HCl-Lösung angesäuert und darauf in wasserfreien Äthyläther (100 ccm) geschüttet. Das Hydrochlorid des Girard-T-Derivats von Rifamycin 0 ist ein kristallines, orangefarbenes Pulver, das bei 300"C schmilzt (Zersetzung bei 135 C). Es löst sich in Wasser im Verhältnis von 50000 y/ccm (diese Lösung hat einen pH-Wert von 2,02) und ist in Säuren und Alkalimetallhydroxyden löslich. Bei einem zwischen 4,0 und 8,0 liegenden pH-Wert ist es in Wasser nicht löslich, da die entsprechende purpurrote Base ausfällt. Es ist gut löslich in Methyl- und Äthylalkohol und Aceton, kaum löslich in Äthylacetat und Benzol, praktisch unlöslich in Äthyläther und Petroläther.
Analyse für C42H57N4Ol2Cl (Molekulargewicht 845,407): Gefunden: C 58,76, H 6,86, N 6,14, 0 23,11, Cl 4,20; berechnet: C 59,67, H 6,80, N 6,63, 0 22,71, Cl 4,19.
Beispiel 5 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Girard-Reagens P 1 g Rifamycin 0 und 1 g Girard-Reagens P werden in Methanol (150 ccm) gelöst und 21/2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Darauf wird die Methanollösung auf ein kleines Volumen eingeengt und mit einer Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt.
Nachdem der endgültige pH-Wert auf 8,0 bis 8,5 eingestellt ist, wird die Suspension mit Äthylacetat extrahiert. Während der Einengung des Extraktes fällt das Derivat aus und wird durch Filtrieren gewonnen, es ergibt ein kristallines, violettfarbenes Pulver (300 mg), das sich bei 240"C zersetzt und bei mehr als 300"C schmilzt. Das Girard-P-Derivat von RifamycinO ist in Wasser nicht löslich, leidlich löslich in Säuren, kaum löslich in Alkaliverbindungen, gut löslich in Methanol, Äthanol, Aceton, kaum löslich in Äthylacetat, nicht löslich in Petroläther und Äthyläther.
Hydrochlorid: C4Hs3N4Ol2Cl (Molekulargewicht 865,39): Gefunden: C 59,65, H 6,14, N 6,83, 0 22,28, Cd 4,27; berechnet: C 61,07, H 6,17, N 6,47, 0 22,19, Cl 4,10.
Beispiel 6 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Girard-Reagens D 1 g Rifamycin 0 und 0,5 g des Hydrochlorids des Girard-Reagens D werden in Methylalkohol (etwa 150 ccm) gelöst und 21/2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Methanollösung verfärbt sich dunkelrot.
Sie wird auf ein kleines Volumen konzentriert und mit einem Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt. Das ausgefallene Produkt wird mit Äthylacetat extrahiert. Die Lösung wird auf ein kleines Volumen konzentriert und in Petroläther geschüttet.
Das Girard-D-Derivat von Rifamycin 0 (700 mg) wird als Base gewonnen. Wird es aus Benzol umkristallisiert, so erscheint es als violettbraungefärbtes Pulver, das sich, ohne zu schmelzen, bei 260"C zersetzt. Es ist nicht löslich in Wasser, leidlich löslich in Säuren, kaum löslich in Alkaliverbindungen, löslich in Methyl- und Äthylalkohol, Aceton, Äthylacetat, kaum löslich in Benzol, Äthyläther, nicht löslich in Petroläther.
Analyse für C«H24N401 (Molekulargewicht 794,915): Gefunden: C 61,79, H 6,675, N 6,365, 0 25,38; berechnet: C 61,95, H 6,85, N 7,05, 0 24,15.
Beispiel 7 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und 2-Thiazolcarbonsäurehydrazid Rifamycin O (1 g) und 2-Thiazolcarbonsäurehydrazid (300mg, d. h. die doppelte molare Menge) werden in Methylalkohol (etwa 150 ccm) suspendiert und 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Darauf wird die intensiv violettfarbene Lösung auf ein kleines Volumen eingeengt und mit einem Phosphatpuffermittel mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt. Der entstandene Niederschlag wird mit Äthylacetat extrahiert. Durch Einengung der Lösung und Ausfällen mit Petroläther erhält man das Derivat in Form eines intensiv roten Pulvers, das aus Cyclohexan (600 mg) umkristallisiert werden kann; Schmelzpunkt 134 bis 137"C. Das Derivat löst sich nicht in Wasser, ist löslich in Säuren (die purpurrot gefärbt sind), ist sehr langsam löslich in Alkaliverbindungen mit Orangefärbung, gut löslich in Methanol, Äthanol, Aceton, Äthylacetat, leidlich löslich in Äthyläther, kaum löslich in Petroläther.
Analyse für C4lH4sN4ol2S (Molekulargewicht 820,93): Gefunden: C 59,83, H 6,30, N 6,64, 0 23,94, S 3,95; berechnet: C 59,99, H 5,89, N 6,83, 0 23,39, S 3,91.
Beispiel 8 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Anthranilsäure 1 g Rifamycin 0 und 0,36 g Anthranilsäure werden in 100 ccm Methanol suspendiert und 1/2 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung färbt sich intensiv rotviolett. Nach 30 Minuten wird sie gekühlt, eingeengt, mit einem Puffermittel mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt, filtriert, auf einen pH-Wert von 2,5 angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert. Das Äthylacetat wird im Vakuum auf ein kleines Volumen konzentriert und in Petroläther geschüttet. Das amorphe Produkt wird aus Ligroin umkristallisiert Schmelzpunkt 148"C (Zersetzung). Ausbeute 0,8 g.
Analyse für C44HsoN2Ol3 (Molekulargewicht 814,90): Gefunden ... C 63,66, H 6,32, N 3,48; berechnet ... C 64,85, H 6,18, N 3,44, 0 25,52.
Beispiel 9 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und p-Aminosalicylsäure Es wird nach dem Verfahren von Beispiel 8 aus 1 g RifamycinO und 0,456 g p-Aminosalicylsäure hergestellt. Das rotbraune Produkt wird aus Äthylacetat umkristallisiert. Schmelzpunkt 1400 C (Zersetzung). Ausbeute 0,95 g.
Analyse für C44HsoN2Ol4 (Molekulargewicht 830,90): Gefunden ... C 61,91, H 6,22, N 3,11; berechnet ... C 63,60, H 6,07, N 3,37, 0 26,96.
Beispiel 10 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und 4-Aminophthalsäure 1 g Rifamycin 0 und 0,48 g 4-Aminophthalsäure werden in 100 ccm Methanol suspendiert. Die Lösung wird 30 Minuten unter Rückfluß erhitzt und verfärbt sich intensiv rot. Darauf wird sie gekühlt, mit einem Puffermittel mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt, filtriert, das Filtrat wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,5 angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird konzentriert und in Petroläther gegossen. Das auf diese Weise erhaltene amorphe Pulver wird aus Isopropyläther auskristallisiert. Ausbeute 0,9 g.
Analyse für C4sHsoN2ols (Molekulargewicht 858,91): Gefunden ... C 61,31, H 6,50, N 2,85; berechnet ... C 62,93, H 5,37, N 3,26, 0 27,94.
Beispiel 11 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und p-Aminobenzolsulfonamid 1 g Rifamycin 0 und 0,46 g p-Aminobenzolsulfonamid werden 1 Stunde in Methanol unter Rückfluß erhitzt. Die rotviolettfarbene Methanollösung wird bis auf ein kleines Volumen eingeengt, mit Wasser verdünnt und mit Äthylacetat extrahiert, der Extrakt wird eingeengt und in Petroläther gegossen. Das rotbraune Produkt wird aus Isopropyläther umkristallisiert. Ausbeute 0,8 g.
Analyse für C43HslN3ol3s (Molekulargewicht 849,922): Gefunden: C 59,10, H 6,27, N 4,94, 0 26,50, S 3,19; berechnet: C 60,76, H 6,05, N 4,95, 0 24,47, S 3,77.
Beispiel 12 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Isonicotinsäureamidrazon RifamycinO (1 g) und Isonicotinsäureamidrazon (360 mg, d. h. die doppelte molare Menge) werden in absolutem Äthylalkohol (etwa 100ccm) suspendiert und 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung wird auf ein kleines Volumen eingeengt, um die Kristallisation einzuleiten, und gekühlt. Der Niederschlag wird filtriert und aus absolutem Äthylalkohol (300 mg) umkristallisiert; er schmilzt bei 160"C (unter Zersetzung). Er ist nicht löslich in Wasser, Säuren und Basen, kaum löslich in Methyl- und Äthylalkohol, löslich in Aceton, Äthylacetat, Äthyläther, nicht löslich in Petroläther.
Analyse für C43H5aNsOll (Molekulargewicht 813,92): Gefunden ... C 61,62, H7,37, N 7,0, 0 24,72; berechnet ... C 63,45, H 6,32, N 8,61, 0 21,62.
Beispiel 13 Kondensationsprodukt aus Rifamycin 0 und Aminoguanidin RifamycinO (5 g) und Aminoguanidincarbonat (1,8 g, d. h. die doppelte molare Menge) werden in Methylalkohol suspendiert und 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Methanollösung wird auf ein kleines Volumen eingeengt, mit einer Phosphatpufferlösung mit einem pH-Wert von 7,3 verdünnt und mit Äthylacetat extrahiert. Durch Einengung des Extraktes und Ausfällen mit Petroläther entsteht das Derivat als ein glänzend rotes Pulver, das aus Benzol umkristallisiert wird. Das kristalline Pulver zersetzt sich bei 180"C und schmilzt nicht unter 300"C. Es ist nicht löslich in Wasser, Alkaliverbindungen, kaum löslich in Säuren, gut löslich in Methyl- und Äthylalkohol, Aceton, Äthylacetat, löslich in Äthyläther, nicht löslich in Petroläther. Ausbeute 4,8 g.
Analyse für C38H49N5Oll (Molekulargewicht 751,85): Gefunden ... C 59,85, H 6,62, N 8,58, 0 24,71; berechnet ... C 60,71, H 6,57, N 9,32, 0 23,41.
Beispiel 14 Kondensationsprodukt aus Rifamycin O und 1-(p-Carboxyphenyl)-3-aminoguanidin Rifamycin 0 (9 g) und 1- (p - Carboxyphenyl)-3-aminoguanidin (4,75 g) werden in 500 ccm Methanol suspendiert. Die Suspension wird 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Das unlösliche weiße Produkt (Überschuß an Reagens) wird abfiltriert, das Filtrat zu einem kleinen Volumen eingeengt, in 500ccm Pufferlösung (pH-Wert 7,3) gegossen und mit Äthylacetat extrahiert. Durch Einengung der violetten Lösung und Ausfällen in Petroläther erhält man 3,9 g rotvioletter Produkte, die aus Benzol umkristallisiert werden. Der Stoff wird bei 190"C dunkel und schmilzt bei 270"C.
Analyse für C45H53N5013 (Molekulargewicht 871,96): Gefunden ... C 60,94, H 6,43, N 6,98; berechnet ... C 61,99, H 6,13, N 8,03, 0 23,85.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Derivaten des RifamycinsO, dadurch gekennzeichn e t, daß man 1 Mol Rifamycin 0 mit mehr als 1 Mol bis etwa 4 Mol eines Hydrazides, eines Aminoguanidins, eines aromatischen primären Amins, das durch Carboxyl-, Hydroxyl- oder Sulfonamidgruppen substituiert sein kann, oder Isonicotinsäureamidrazon in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol unter Rückfluß erhitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 089 513.