DE1593015B2 - N,n'-dimethyl-n,n'-di-(tetracyclinomethyl)-aethylendiamin und dessen salze mit pharmakologisch unbedenklichen mineral- und organischen saeuren sowie verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

HN-CH,-CH,-NH

CH₃

CH₃

OH

darstellt, und dessen Salze mit pharmakologisch in an sich bekannter Weise mit Tetracyclin in Gegenwart von Formaldehyd oder einem Polymeren des Formaldehyds in einem organischen Lösungsmittel umsetzt und das erhaltene Produkt gegebenenfalls anschließend in üblicher Weise mit einer pharmakologisch unbedenklichen Mineral- oder organischen Säure in ein Salz überführt. Das dabei erhaltene gewünschte Produkt wird nach üblichen Verfahren aus dem Reaktionsgemisch gewonnen, wie Ausfällen durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels, in dem das erhaltene Produkt unlöslich ist.

Als pharmakologisch unbedenkliche Mineral- und organische Säuren sind Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Benzoesäure brauchbar.

Als organisches Medium, in dem die Reaktionsteilnehmer löslich sind, wird vorzugsweise Methanol verwendet, in dem vorher ein leichter Überschuß des Amins und anschließend ein 20- bis 30%iger Überschuß an Formaldehyd gelöst wurde. In das so erhaltene Reaktionsgemisch wird die berechnete Menge an Tetracyclin eingeführt. Während der gesamten Dauer der Zugabe wird gerührt. Das gewünschte Derivat wird dann durch Zugabe eines üblichen organischen Lösungsmittels gefällt, beispielsweise durch Isopropanol oder Äthyläther, und im Vakuum getrocknet.

Es wird vorzugsweise bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur durchgeführt, bei der keine Zersetzung der eingesetzten Reaktionsteilnehmer und des hergestellten Derivats eintritt.

Die Herstellung der Salze des N.N'-Dimethyl-Ν,Ν'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamins erfolgt durch Einwirkung der gewünschten Mineral- oder organisehen Säure in der entsprechenden Menge. Dabei wird im organischen Medium, beispielsweise in Methanol, gearbeitet.

N.N'-Dimethyl-N.N'-di-itetracyclinomethylJ-äthylendiamin, das nachfolgend BS 698 genannt wird, entspricht der Formel I und besitzt die Summenformel C₅OH₆₀N₆Oi₆. Sein Molekulargewicht beträgt 1000,90. Die Verbindung liegt in Form eines hellgelben Pulvers ohne definierten Schmelzpunkt vor, ist an trockener Luft stabil, aber lichtempfindlich in einer feuchten Atmosphäre. Sie ist löslich in Wasser, verdünnter Chlorwasserstoffsäure, alkalischen Lösungen und Methanol und ist unlöslich in Äther, Benzol, Chloroform und Isopropanol. Der pH-Wert ihrer wäßrigen Lösungen beträgt zwischen 6 bis 8. Ihre optische Drehung

bo [ot] ²S , die an einer 1 normalen Lösung in Chlorwasserstoffsäure bestimmt wurde, beträgt -215° ± 10°. Ihre Absorptionsbanden im Ultraviolettabsorptionsspektrum liegen bei einer Messung in einer Lösung von 0,001 Vol.-% in 0,1 normaler Chlorwasserstoffsäure bei

_b5 den folgenden Wellenlängen:

2 Minima bei etwa 232 πιμ und 300 πιμ
2 Maxima bei etwa 270 πιμ und 358 πιμ.

Die akute und chronische Toxizität, die pharmkologischen und antibiotischen Aktivitäten von BS 698 und die Resultate dieser Prüfungen sind im folgenden aufgeführt.

I. Toxizität

Die Prüfung wurde im Vergleich zu Tetracyclinhydrochlorid in entsprechenden Mengen, bezogen auf die Base, durchgeführt.

a) akute Toxizität

Die orale Verabreichung hoher Dosen, die oberhalb von 3 g/kg lagen, hatte nicht zum Tod der im Experiment verwendeten Tiere geführt. Die akute Toxizität wurde daher durch intravenöse Verabreichung bei der Maus geprüft. Die Produkte wurden in wäßriger Lösung in einer Konzentration verabreicht, die es gestattete, bei jeder Gabe 0,5 ml je 20 g Körpergewicht zu verabreichen. Die Injektionszeit beträgt 20 see. Der DL 50-Wert für BS 698, berechnet nach dem Verfahren von Behrens und K a r b e r, Arch. f. experimentelle Pathologie und Pharmakologie (1931), Bd. 162, S. 480, beträgt 250 mg/kg, während er bei 200 mg/kg für Tetracyclinhydrochlorid liegt.

b) Toxizität bei längerer Verabreichung

Der Versuch wurde an der Ratte 3 Wochen durchgeführt.

Die Untersuchungen hinsichtlich des Aussehens und des Verhaltens der Tiere, ihrer gewichtsmäßigen Entwicklung und ihres Nahrungsverbrauchs, sowie der Nieren- und Leberfunktionen, haben gezeigt, daß BS 698 eine ausgezeichnete Verträglichkeit besitzt, weil keine dieser Funktionen während des Experiments gestört wurde.

II. Spektrum der bakteriostatischen Aktivität Die Ergebnisse zeigen die gute antibiotische Aktivität von BS 698 und ihre Aufrechterhaltung während längerer Zeit.

111. Blutspiegel beim Menschen

Die Messung der Blutspiegelwerte nach der Einnahme von BS 698 wurde beim Menschen unter folgenden ίο Bedingungen durchgeführt.

Am ersten Tag wurden auf oralem Weg zwei Kapseln verabreicht, die 0,280 g BS 698 enthielten, das 0,250 g der Tetracyclinbase entsprach. 1 Stunde, 2 Stunden und 4 Stunden nach der Einnahme wurde zur Messung der Blutspiegelwerte Blut entnommen. Die Messung erfolgte nach gebräuchlichen Methoden an Bacillus cereus ATCC 9634.

Nach einem Ruhetag wurde das gleiche nach der Verabreichung von zwei Kapseln mit 0,250 g der Tetracyclinbase in Form des Hydrochlorids wiederholt. Zum Vergleich wurde ferner das aus der FR-PS 345 3 M bekannte Ni, ^-Dimethyläthylendiamintetracyclin (A) mitgetestet.

Die Mittelwerte der Resultate, ausgedrückt in mcg/ml des Tetracyclins je ml des Serums waren die folgenden:

Eingenommenes
Produkt

IStd. 2Std. 3,5 Std. 5 Std. 8Std.

Tetracyclin	(T)	1,19	2,20	1,9	1,6	0,5
(A)		1,5	2,5	2,5	1,9	1,2
BS 698		2,46	4	5	4,8	4,2

π Es wurde festgestellt, daß die Blutspiegelwerte für BS 698 eine Stunde nach der Einnahme doppelt so hoch und vier Stunden nach der Einnahme nahezu dreimal so hoch lagen, wie die durch Tetracyclin erhaltenen Blutspiegelwerte. Sie liegen auch bedeutend höher als bei der bekannten Verbindung A.

Diese Prüfung wurde nach der Agar-Verdünnungsmethode mit einer Probe von BS 698 durchgeführt, die Microgramm/mg enthielt, ausgedrückt als Tetracyclinhydrochlorid.

Die Mindestkonzentrationen, bei denen eine Hemmwirkung (MHK) auf verschiedene Kokken und grampositive und gramnegative Bazillen auftrat, sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Geprüfter Keim	MHK in mcg/ml des	24 Std.	48 Std.
	Tetracyclins · HCl	0,18	0,22
	BS 698	0,20	0,30
	18 Std.	0,40	0,75
Staphylococcus aureus 209 P	0,14	1,75	3
Staphylococcus aureus 101	0,15	0,35	0,45
Streptococcus faecealis 9790	0,30	0,35	0,70
Bacillus subtilis	1,25	0,38	0,45
Streptococcuspyogenes IP	0,20	0,90	1,25
Corynebacterium diphteriae	0,20	0,50	0,70
Escherichia coli Samet	0,32	6	10
Shigella dysenteriae	0,70
Klebsieila pneumoniae	0,35
Proteus vulgaris	4

IV. Parenterale Verabreichung von BS 698

BS 698 zeigt die interessante Eigenschaft, in Form der Base wasserlöslich zu sein und zu Lösungen zu führen, deren pH-Wert nahe am Neutralpunkt liegt. Es wurde daher eine Prüfung der lokalen Verträglichkeit am Ort der Injektion beim Meerschweinchen durchgeführt Diese Prüfung hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Es konnte nicht das geringste Anzeichen einer Unverträglichkeit festgestellt werden im Gegensastz zu Tetracyclinhydrochlorid, dessen stark saure wäßrige Lösungen eine schmerzhafte Entzündung hervorrufen.

Ferner zeigte sich, daß bei A und T bei mittleren und hohen Dosen (verabreicht wurden 0,5, 1 und 2 g/kg Körpergewicht, bezogen auf Tetracyclinbase) zahlreiche Diarrhöe-Fälle mit Rückwirkung auf die Gewichtsentwicklung auftraten, während BS 698 ohne Nebenwirkungen gut vertragen wurde.

V. Aktivität von BS 698 bei einer experimentellen Infektion bei der Maus

Die Infektion wurde durch Streptococcus aureus (Stamm A GL-8) hervorgerufen, die kultiviert und unter Bedingungen geimpft wurden, daß wenigstens 90% der

Tiere innerhalb von 24 Stunden starben. Die zu untersuchenden Produkte wurden in einer Menge von 10 mg (bezogen auf Tetracyclinbase) pro Maus oral zu den angegebenen Zeiten verabreicht, wobei folgende Sterblichkeiten in Prozent ermittelt wurden (30 Tiere pro zu untersuchende Substanz):

vinylpyrrolidon, Laktose, Gelatine, halbsynthetischen Glyceriden, Kakaobutter, öligen, wäßrigen oder organischen Trägermitteln, Dispersionsmitteln, Aromastoffen und verschiedenen Konservierungsmitteln.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.

2 Stunden
vor der
Impfung

Moment
der Verabreichung

5 Stunden
nach der
Impfung

T	100	100	20
A	80	100	20
BS 698	20	0	10

Der durch BS 698 erhaltene Schutz ist selbst bei einer Verabreichung von 2 Std. vor der Impfung so groß wie fürTund A 5 Stunden nach der Impfung.

VI. Aktivität bei Infektionskrankheiten

Es wurden die Befunde von Untersuchungen von unter der Verantwortlichkeit von offiziell in Frankreich zugelassenen klinischen Experten wiedergegeben, die sich auf insgesamt 546 Beobachtungen erstrecken.

Beispielsweise wurden 425 von diesen, die brochitische Lungenleiden betrafen, von denen 71 akute oder subakute pneumopatische Fälle, 73 akute Bronchitisfälle und 187 ORL-Infektionsfälle (Ohrenentzündung, Mandelentzündung, Nasenschleimhautentzündung usw.) betrafen, mit 1,2 bis 2,4 g/Tag oral durch BS 698 2 bis 32 Tagen behandelt. 93% der erhaltenen Resultate wurden als ausgezeichnet oder zufriedenstellend beurteilt. Es gab keine unerwünschten Nebenwirkungen aufgrund dieser Therapie. Klinisch wurde eine erhöhte Wirksamkeit von BS 698 und seine außerordentlich gute Verträglichkeit festgestellt.

Diese interessanten Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Produkts und seiner Salze, die geringe Toxizität, die bemerkenswerte antibiotische Aktivität in vitro, die erhöhte intestinale Absorption und die ausgezeichnete Verträglichkeit bei parenteraler Verabreichung, machen diese Produkte zu wertvollen Arzneimitteln in der Humanmedizin für die Behandlung von Infektionskrankheiten, die durch empfindliche Keime hervorgerufen werden, wie Allgemeininfektionen, Staphylokokkeninfektionen, Infektionen der Atmungsorgane und meningeale Infektionen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen können in Form fester oder flüssiger pharmazeutischer Zusammensetzungen formuliert werden, die N,N'-Di-

methyl-N.N'-di-itetracyclinomethylJ-äthylendiamin
und/oder ein oben beschriebenes Salz dieser Base als aktives Prinzip enthalten und zur Verabreichung auf oralem, rektalem oder parenteralen Weg geeignet sind. Diese Kompositionen, die einfache oder dragierte Tabletten, Kapseln, Gele, Sirupe, lyophilisierte Pulver, die zur Injektion bestimmt sind, trinkbare oder injizierbare Lösungen oder Suppositorien darstellen, enthalten die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung und/oder ihre Salze in Dosen oder Konzentrationen, welche beim Menschen die tägliche Einnahme von 0,10 g bis 3 g des aktiven Prinzips gestatten. Sie sind mit üblichen Bindemitteln konfektioniert, z. B. mit Stärke, Magnesiumcarbonat, Talkum, Magnesiumstearat, PoIy-

Beispiel 1

In ein 250-ml-Becherglas gibt man 35 ml Methanol, 5,3 g (0,06MoI) Ν,Ν'-Dimethyläthylendiamin. Da die Reaktion exotherm ist, kühlt man auf 20⁰C. Dann werden schnell und in kleinen Portionen 18 ml einer 38 —40%igen Lösung von Formaldehyd (0,24 Mol) zugegeben und erneut auf 20⁰C gekühlt. Man rührt kräftig mit Hilfe eines Turbinenrührers und gibt in kleinen Portionen in 5 bis 10 Minuten 44,5 g Tetracyclinbase (0,1 Mol) zu.

Das Rühren wird 20 Minuten lang aufrechterhalten. Man erhält eine viskose Lösung von tiefbrauner Farbe, der man unter Rühren 100 ml Isopropanol zufügt. Man beobachtet die Bildung eines hellgelben Niederschlags, wonach man noch 10 Minuten lang weiterrührt und dann den gebildeten Niederschlag abschleudert, mit absolutem Äthanol wäscht und im Vakuum trocknet. Es werden 44 g (88% Ausbeute) N,N'-Dimethyl-N,N'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamin erhalten, das die nachstehend aufgeführten Daten besitzt.

Analyse:

Berechnet: N 8,40%, Tetracyclinbase 88,8%;
gefunden: N 8,38%, Tetracyclinbase 88,1%.

Beispiel 2

5 g N.N'-Dimethyl-N.N'-di-itetracyclinomethylJ-äthylendiamin werden in 20 ml wasserfreiem Methanol gelöst. Dann wird tropfenweise Chlorwasserstoff enthaltender Äther bis zu einem pH-Wert von 2 zugesetzt und das gebildete Salz durch Zugabe von wasserfreiem Äther gefällt. Nach 15minütigem Stehenlassen filtriert und wäscht man den Niederschlag drei mal mit je 20 ml wasserfreiem Äther.

Es werden 4 g des Dihydrochlorids von N,N'-Dimethyl-N.N'-di-itetracyclinomethyO-äthylendiamin nach Umkristallisation aus einem Methanol-Isopropanol-Gemisch erhalten. Die Verbindung liegt in Form tiefgelber Kristalle vor, die gegen 220⁰C unter Zersetzung schmelzen.

Beispiel 3

Man löst 5 g N,N'-Dimethyl-N,N'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamin in 20 ml wasserfreiem Methanol. Dazu gibt man tropfenweise eine Lösung von Maleinsäure in Äther bis zu einem pH-Wert von 3. Das gebildete Saz scheidet sich ab. Man filtriert und wäscht den Niederschlag mit dreimal 20 ml wasserfreiem Äther. Nach dem Umkristallisieren aus Isopropanol werden 4,5 g des Dimaleats von N,N'-Dimethyl-N,N'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamins in Form rehbrauner Kristalle erhalten, die unter Zersetzung gegen 170⁰C schmelzen.

7 8

Beispiel 4 Beispiel 5

Es wurden Tabletten der folgenden Zusammenset- Unter den üblichen Bedingungen der Sterilität

zung hergestellt: wurden Ampullen für Injektionszwecke hergestellt, die

N,N'-Dimethyl-N,N'-di-(tetra- ^{5 aus} folgendem bestanden: cyclinomethyO-äthylendiamin

(entsprechend 0,250 g der Tetra- Eine Flasche mit N,N-Dimethyl-

cyclinbase) 0,280 g N,N'-di(tetracyclinomethyl)-

Magnesiumcarbonat 0,12 g äthylendiamin 0,280 g

Polyvinylpyrrolidon 0,005 g ¹⁰ Natriumchlorid 0,08 g

Talkum 0,02 g Eine Ampulle mit

Magnesiumstearat 0,001g bidestilliertem Wasser 10 ml

Jede fertige Tablette 0,526 g

Claims (2)

Patentansprüche:

1. N,N'-Dimethyl-N,N'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamin der Formel

T-CH₂-N-CH₂-CH₂-N-CH₂-T

T CH₃ Rest N CH₃ wobei für den H₃C^ OH _/CH₃ H₃C

CONH-

steht und dessen Salze mit pharmakologisch unbedenklichen Mineral- oder organischen Säuren.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Ν,Ν'-Dimethyläthylendiamin der Formel

HN-CH₂-CH₂-NH
CH₃ CH₃

in an sich bekannter Weise mit Tetracyclin in Gegenwart von Formaldehyd oder einem Polymeren des Formaldehyds in einem organischen Lösungsmittel umsetzt und auf die freie Base gegebenenfalls pharmakologisch unbedenkliche Mineral- oder organische Säuren einwirken läßt.

Gegenstand der Erfindung ist N,N'-Dimethyl.-N,N'-di-(tetracyclinomethyl)-äthylendiamin der Formel

T-CH₂-N-CH₂-CH₂-N-CH₂-T (I)

CH₃ CH₃.

wobei T den Rest

H₃C CH₃

H₃C OH N

unbedenkl chen Mineral- oder organischen Säuren, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß man Ν,Ν'-Dimethyläthylendiamin der Formel