DE1570030A1

DE1570030A1 - Verfahren zur Herstellung von in 1a-Stellung substituierten Mitomycinverbindungen

Info

Publication number: DE1570030A1
Application number: DE19651570030
Authority: DE
Inventors: Masanao Matsui; Keizo Uzu; Shigetochi Wakaki
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1964-07-11
Filing date: 1965-07-12
Publication date: 1970-04-09
Also published as: FR4923M

Description

Verfahren zur Herstellung von in la-btellung substituierten iviitomycinverbindungen Die vorliegende Erfindung beziellt sich auf neue Antibiotika. insbesondere au-f neue Derivate von Mitosanverbindungen. lql.-,6 isolierten Hata und Mitarbeiter neue Antibiotika alis der Fgrmentationsbrilhe von Stre-ntomyces eaespitosus und nannten die Antibiotika Mitomycin A und B. 1958 isolierten Illpkaki und Mitirbeiter ein drittes Antibiotikum alis derselben Flüssigkeit, das Mitomycin 0 genannt wurde. in s-oät3ren Arweiten wurden die chemischen Zusammensetzungen der drei Verbindungen wie folgt ermittelt: Tm allgemeinen entsprechen diese Verbindungen der Yormel A B C worin a = OCH 3 OCH 3 NE2 ß = OCH 3 OH OCH 3 7 = - H CH 3 11 Diese Verbindungen haben somit das folgende Gerüst: und werden initosarverbirdungen Cene-.>Lnt.

l'itomycin A, B und sind ausgezeichnete Antibiotika, zeigen jedoch deii Necl#teil. daß sie #-le.- enüber menschlichem Blut toxisch sind. I'm wenit.,er toxi sche. l#itosanvertDinduyilren zu erhalten, wurde sogar vor aer Bes-uinaui-g der cherischen Zusammensetzung von Mitomyciii A, B und C einige Untersuchungsarbeit geleistet; z.b. wii.-,-dd- l#onoinetliyl-mitomycin 0 oder Porfiromycin diirch Untsetzung von i#A-tomycin C und 1.-#ethyljodid in Gegenwart von i#.aliumcarboiia-u synthetisiert. '-,Zach der Bestimmung der chemischen Konstitution vcn Mitctliycin Ag B und C wurden -ktiv :#re Untersuchuneen zur lierstellung v31-. Derivaten durchgefüll-e--t. beispielsweise sind in der belgischen Patentschrift 624 559 einige 6,7- und la-substituierte Derivate von Mitosanverbindiuigen beschrieben. Die vorliegende ErziMung ergibt neue Mitosanderivate mit verminderter Toyi7ität und entsprechend gesteigerter Bedeutung als Antibiotika auf Grund eines neuen merstellungsverfahreng. Die neuen, erfindungegemdß erhältlichen Antibiotika sind Derivate entsprechend der Formel: worin 1 die Ueste h0-9 oder h NH-1 Z die Reste U 3 oder -COE 1 bedeut en, wobei jeder der Reste R, hlg R 2 9 R 3 9 Ri und R 5 a14- g-idttigte oder ungesättigte, substituierte oder unsubstituierte Pliphatische Kohlenwasserstoff- oder substituierte oder unsubstituierte aroratische Kohlenwarserstoffgrurre bedeutet, insbeqondere eine niedere Alkylgrunre, b-inlielsweist edne Gethylgrupte oder eine Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe, beispielsweise eine lialogenDhenyl-, Nitrophenylgruppe und dergleichen. Besonders bevorzugt werden Verbindun#a-ene in denen die Reste H bis R 5 niedere Alkylgruppen darstellen. Die neuen Verbindungen der 2ormel I lassen sich wie folgt herstellen: 1.) Verbindungen, in denen Z die Gruppe R 4 bedeutet: Hierzu wird eine Verbindung der Formel: worin X die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzt, mit einem geeigneten Alkyliermittel, wie einem Alk-yl-h,-:ilogenid, Dialkylsulfat oder dergleichen, zu dem entsprechenden la-niedrig-Alkyl-Derivat giit3-i-c-chend folgendem Reaktionsschema umgesetzt: 2.) Verbindungen entsprechend Formel I, in denen Z die Gruppe - 0011 5 bedeutet: Hierzu wird eine Verbindung der allgemeinen Formel: worin X di3 vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzt, mit einem geeigneten Acyliermittelp beisriels--!eise einem Säureanhydrid oder SäurehRlogenid, zu dem entsprechenden le-Keylderivat entetrechend folgendem Reaktionsschema umge2etzt: Bei den Alkylier- und Acylierumgeuzungeii wird die als Nebenprodukt erhaltene Säure mittels anorganischen Alkalis, wie K U0 , Na oder dergleichen, oder miltels einer organi-2 3 2U03 schen Baso# wie Triäthylamiii oder dergleichenp neu#urali--# siert. Falle bei der Alkylierungsumsetzung U.A eine niedere.&lkylgruppe darstellt, läßt sich die Unisetzung, mit guter.Ausbeute des gewünschten Produktep durchfiinren. Im Fall der Acylierungsreak-Lion wird vorteilhaltenveise, vrn aliphatischen oder aromatischen Uarbong-itzreFini.L""lricien oder -chloriden als Acyliermittel Gebrauch-L.emacht. Die folgenden 3eisuiele beschrtjiben bevorz%,te Ausführungsformen der Erfindungg ohne sie zu begrenzen. ?50 me., Mitom.vein # wuruen in 1C ml trockenem Aceton gelört und 5U0 m&r w!?s.ger--Lreies K2 Co 3 und 1 ml Methyljodid zugegeben. jias uerisch wurde unter itühren 3 ztunden am ilückfluß gehalten. Dqs iipaktionsgemisch wur(le zur Entl*ernu-ng von K 2 00 3 filtriert. Das Piltrat wurae im Val-.uum.Icon."entriert' und der erhaltere hüc#stand in 5 ml Athylacetat gelöst. Die Lösung wurde durch eine Wilicagelkolonne gefuhrt. Die Entwickluiig wurde uIlter Verwendung von Äthylacetat aurchgefuhrt, wobei zwei rote Banden ersollienen. Das erste Elust enthielt das gewünschte Produkt und das zweite Eluat enthielt Mitomycin A, Das erste Eluat wurde im Vakuum konzentriert und das Produkt aus Äther umkristallisiert. 150 mg la-Methylmitomvein h (rötliche. nadelartige Kristalle) wurden erlielten. F = 165 C C.

An C 17 H21 C 6 N')

Pprpchnet: C 96.19 F 5,P3 17 11,57 f-

Gefunden: 56,05 5.70 11,40

1)a8 Infrceretsr-ktriim in 1%Iujol iFt in rig, 1 gezeigt. Bs--isriel 2 500 mg Mit-mvcin L "nr,-' 1 ml Tribthylamin -,i.;rdr,n in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran gel#is-u, woralif tropfenweise jqC mg, Benzoylchlorid in 3 ml Tetrahydrofuran unter Rühren zugegeben wurden. Nach beendeter Zugabe wurde das lieaktionsgemisch weitere 10 Minuten gerührt. Das Gemisch wurde dann zur Entfernung des Niederschlages von Triäthylaminhydrochlorid filtriert. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck eingeengt und der erhaltene Rückstand in 5 ml Äthylacetat gelöst. Die Lösung wurde durch eine Silicagelkolonne gegeben. Die erste Eluierlösung wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Die Kristallisation wurde aus Äther alisgefUhrt. 430 mg la-Benzoylmitomycin A (purpurfarbige Kristalle) wurden erhalten. F = 158 0 C.

AnalX##e: (C 23 H 23 0 7 N 3)

Berechnet: 0 60t92 11 5911 N 9p27 %

Gefunden: 60149 5901 99-,3,7 %

Das In-frarotspgktrum in Nujol ist in Pig. 3 gezeigt. Beis iel 3 la-Ca roylmitomVein A 500 mg Mitomycin A und 1 ml Triäthylamin wurden in,20 ml trockenem Tetrahydrofuran gelöst, worauf tropfenweise 230 mg Caproylchlorid in 3 ml 2etrahydrofuran bei Raiimtemperatur (20 bis 3000) zugegeben wurden. Das Reaktionsgemisch wurde, wie in Beispiel 2 beschrieben, aufgearbeitet. 250 ml la-Caproylmitomycin A wurden erhalten. F = 9800.

Analyse: (C22H29 0 7 N 3)

Berechnet: C 59p05 H 6,53 , N 9,39%

Gefunden: 58975 6145 9e45%

Das Infrarotspektrum in Nujol ist in Fig. 2 gezeigt. Beisriel-4 ja-Me#LEI -0a-methoxy-mitosan Z,7zpro p -ylarlino 250 mg 7a-Propylmitomycin C wurden in 10 ml trockenem Tetrahydrofurar gelöst, worauf 500 mg K2 00 3 und lüethyljodid zugegeben wurden. Das Gemisch wurde unter Rühren 4 Eitunden am Rückfluß gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde zur Entfernung von K 2 00 3 filtriert. Das 2iltrat wurde im Vakuum konzentriert und der erhaltene Rückstand in Äthylacetat gelöst. Die Lösung-wurde durch,. eine Silicagelkolonne gegeben. Die Entwicklung wurde unter Verwendung von Äthylacetat ausgeführt, wobei zwei Banden erschienen. Die erste Fraktion enthielt das gewünschte heaktionsprodukt und wurde eluiert und konzentriert. Äther wurde zu dem erhaltenen Rückstand zur Kristallisation zugegeben* 15i mg la-Vethyl-7-propylamino-qa-methoxy-Mitosan (bläulich-purpurfarbige, nade-Lartige Kristalle) i,#-urden erhalten. F = 1780e.

Anftly§ez (C 19 11 26 Ü 5 N 4)

Berechnet; C 58,45 11 6971 N 14135

Gefunden: 581,55 6955 14j20

Das Infrarotepektrum in Nujol ist in Fig. 4 gezeigt.

Beispiel 5

la-Benmoyl-1 -propylaT!iin-9a-inethoM-7#Litosan

500 mg 7a-Propylmitomvein C un,7.- 1 ml Triätli#ylariin wurden in

20 ml trockenem Tetrahvdrefur2n gelöst, wirauf 200 me

Benzoylohlorid zul-egeben -»jtir-d-n. la-- wurd,-#

dann weitere 10 Uinuten ger:hrt. Iach bntfgrniinp-- des Nie-

derschlages von wurde das fil-

trierte ReaktiensKemisch ur+er vermindertem Druck konzc-n-

triert. !,er Rückst-nd -iird- --11 5 ml ithyl-acet-it gelöst und

durch eine Silicagellkelenne gageben. Die erste Eluier-

fraktion wurde--im Vakuum konzeiitr-iert. -)ie Kristallisation

Würde au* Methanr:! durchgef-Tart. Es wurden 350 Mg la--Penzo-

l#MT-*ptxopylamino-9--metho--:--mitosan (-urpurfarbige Kri-stalle)

erhalten. F = 120 0 C.

Analyse: (C 25 H 28 0 6 N 4)

Berechnet@# C 62e48 H 5987 N 11966,%

Gefunden: 62910 5960 119404

Das Infrarctspektrum In Nujol ist in Fig. 5 gezeigt. Die Verbindungen entsrrechend Formel 1 besitzen eine starke antibakterielle Aktivit;i,t und sind weniger toxisch als Mitomycin 0. Die minimalen Hemmkonzentrationen sind in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt:

Tabelle I

+)

Minimale Hemmkonzentration #mc m

Methylmitom,Vein A

Staphylococcus aureus 209 F 09002

Sareina lutea PCI 1001 o,oo6

Baeillus subtilis ATCO 6633 020005

Salmonella typi 379 igo

Shigella flexneri Za 3196 0925

Klebsiella pneumoniae 0/10 190

Proteus X 19 09001

Escherichia coli K-12 095

Pseudomonas aeruginosa 35 igo

Vibrio comma 62 09001

Mycobacterium tubereulosis 607 0t5

Streptococcus haemolytious 68 0901

Diplococcus pneumoniae 1-19 0e005

Gorynebacterium diphtheriae 92 0t001

LD 50 von hiethylmitomycin A beträgt 5 mg/kg bei der Maus.

+) mcg/ml = Miktogramm je Milliliter.

Claims

P a t e n t a n a p r it c-h e 1,)-Verbindung der allgemeinen Wormel in der X eine Gruppe RO--, '##N- oder R 3 BE-9 Z eine Gruppe R 4 oder -GOR 5 bedeuten, wobgi jede der Gruppen Ry Rly R 29

R 39 R4 und h5 eine gegebenenfalls substituierte gesättigte oder ungesättigte allphatische Kohlenwasserstoff- oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, insbesondere eine niedere Alkylgruppe, bedeutet. 4.) la-Caproylmitomycin A 5.) la-Methyl-7-Propylamino-ga-methoxy-mitosan 6.) la-Be-nzoyl-7-proDylamino-Oa-methoxy-mitosan 7.) Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel worin X eine Urupne RO*-, oder R 3 1411-9 271 eiiie Gruppe R 4 oder -COR 5 bedeuten, wobei jede der Uruppen h, Rll R21 R 39 R 4 und R 5 eine gegebenenfalls substituierte gesättigte oder ungesättigt6 aliphatische Kohlenwa-sserstoff- oder, aromatische KohlenwasserstoffgrupPe, insbesondere eine niedere Alkyl-gruppe, bedeutet, didurch gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allgemeinen Formel worin X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einem Acylier- oder Alkyliermittel behandelt wird. 8.) Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung neuer Mitosanverbindungen der allgemeinen Wormel worin R und IR, gegebenenfalls substituierte aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allgemeinen worin R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einem Alkylhalogenid oder Alkylsulfat als Alkyliermittel behandelt wird. 9.) Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung neuer Mitosanverbindungen der allgemeinen Formel worin R und R 5 gegebenenfalls aubstituierte aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allgemeinen Yormel 0 RO OH OCONH 2 2 OCH 3 H 0 3 NH

worin R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einem Garbonsäureanhydrid oder -chlorid als Acyliermittel' behandelt wird. 10.) Verfahren nach Anspruch 7-Zur Herstellung neuer Mitosanverbindungen der allgemeinen Formel worin R 19 R2 und R4 gegebenenfalls Bubstituierte allphatisehe oder aromatische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, daduich gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allge- meinen Pormel 0 Ri> OH OCONH R OCH ,1,' 2 2 H 3 0 NH --()C 3 00

worin R 1 und R 2 die vorstehend angegebene Bedeutung beeitzeng mit einem Alkylhalogenid oder Alkylsulfat als Alkyliermittel behandelt wird. 11»)Verfa,hren nach AnsPruch 7 zur Herstellung von neuen Mitosanverbindungen der allgemeinen Formel worin R 19 R2 und R5 gegebenenfalls substituierte aliphatisehe oder aromatische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allgemeinen Formel mit einem Carbonsäureanhydrid oder -halogenid als_Acyliermittel behandelt wird. 12*) Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung neuer MitosanverbindunU'en der allgereinen Formel worin R 3 und R 4 gegebenenfalls substituierte aliphatische oder aromatische Y-ohlgnwasserstoffreste bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitosanverbindung der allgemeinen Formel R 0 3 C CH H 13 2 OCONH 2 OCH 3 H rl iH Y' .0

worin R 3 die vorstehend angegebene bedeutung besitztg mit einem Alkylhalogenid oder -sulfat als Alkyliermittel M handelt wird. 131 Verfahren nach AnIbpruch 7 zur herstellung von neuen Mitosanveruindunten der allgemeinen Pormel worin R 3 und R 5 gegebenenfalls substituierte alinhatirche oder aromailsche rohlenwasserstoffregte bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß eine 7itosinv,rbindung der gllgemeinen Formel worin u 3 din vorstehend angegebene b edeutung besitzt, mit ein-m Carbonsaurcanh-drid rder -halogenid niS Acyliermittel behandelt wird.