DE1670377B2

DE1670377B2 - Verfahren zur herstellung von rifamycinderivaten

Info

Publication number: DE1670377B2
Application number: DE19661670377
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Kump Wilhelm Dr Binningen Bickel (Schweiz)
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1965-08-24
Filing date: 1966-08-18
Publication date: 1973-07-19
Also published as: FR5996M; DE1670377A1; AT271722B; FR5995M; FR5994M; JPS511720B1; MY7300140A; SU378004A3; DE1795731A1; DE1670377C3; FR5993M; SE356519B; NL6611867A; CS158605B2; GB1161908A; CH512510A; NL152170B; BE685886A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Rifamycinderivaten der allgemeinen Formeln 1 und II, die zueinander in einem Chinon-Hydrochinon-Gleichgewicht stehen

32

CH₃ CH₃

(D

(H)

oder ihrer 16,17,18,19-Tetrabydro- oder 16,17,18,19, 28,29-Hexahydro-Derivate, worin R entweder einen Di-niedennolekularen-alkyiamino-niedermolekularenalkylaminorest einen Pyrrolidino-niedermolekularenalkylaminorest, einen Piperidino-niedermolekularenalkylaminorest, einen Morpholino-niedermolekularenalkylaminorest, einen unsubstituieiten oder am N'-Atom durch eine niedermolekulare Alkyl- oder Hydroxyalkyl-, niedermolekulare Alkoxyalkyl·, niedermolekulare Carbalkoxygruppe oder durch einen Phenyl- oder Phenyl-niedermolekularen-alkylrest substituierten Piperazino-niedermolekularen-alkylaminorest oder den N-Methyltetrahydro-furfurylaminorest bedeutet oder den Rest

/■

darstellt, worin R, und R₂ je ein Wasserstoffatom oder einen niedermolekularen Alkyl-, Alkenyl-, einen Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Cycloalkyl-alkyl-, Cycloalkenylalkylrest oder Alkoxyalkylrest bedeutet, der entweder unsubstituiert ist oder durch eine oder zwei Hydroxy-, Carboxy-, Sulfosäure-, Formyl-, Cyano-, Aminogruppen oder Halogenatome substituiert sein kann, oder einen Phenyl-niedermolekularen-alkylrest bedeutet, wobei der Phenylrest unsubstituiert oder durch eine oder zwei niedermolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Carboxylgruppen oder durch Halogenatome substituiert sein kann, oder R₁ und R₂ zusammen mit dem Stickstoffatom in 3-Stellung einen Azacycloalkyl- oder Oxa-aza-cycloalkylrest darstellt, der entweder unsubstituiert ist oder durch eine oder zwei Hydroxy-, Carboxy-, Sulfosäure-, Formyl-, Cyano-, Aminogruppen oder Halogenatome substituiert sein kann, oder eine Diazacycloalkylgruppe mit 6 bis 9 Ringgliedern, in der die Stickstoffatome durch mindestens 2 Kohlenstoffatome getrennt sind, die am N'-Stickstoffatom unsubstituiert oder durch niedermolekulare Alkyl- oder Hydroxyalkyl-, niedermolekulare Alkoxyalkyl-, niedermolekulare Carbalkoxygruppen oder Phenyl- oder Phenyl-niedermolekularealkylreste, wobei der Phenylrest durch Halogenatome substituiert sein kann, substituiert ist, darstellt, wobei jeder der substituierenden Reste am Amin-Stickstoff in 3-Stdlung nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome aufweist.

Die obengenannten substituierenden Reste, z. B. R₁, R₂ oder etwa ein zweiwertiger Rest der genannten cyclischen 3-Aminogruppen der neuen Rifamycinderivate, weisen vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome auf.

Die Verbindungen können gegebenenfalls auch in Form ihrer Tautomeren vorliegen.

Die neuen 3-Amino-chinone sind meist kristalline, violettrotgefärbte Verbindungen, die in Wasser unlöslich, in den meisten organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, halogenierlen Kohlenwasserstoffen, Esten oder Dioxan, gut löslich sind. Sie sind durch Reduktionsmittel, z. B. Hydrosulfit, Dithionit oder insbesondere Ascorbinsäure, zu gelbgefärblen, meistens ebenfalls kristallinen Hydrochinoncn reduzierbar. Die Hydrochinone bilden Alkalisalze, deren wäßrige Lösungen annähernd neutral reagieren. In alkalischer Lösung gehen die Hydrochinone sehr leicht in die Chinone über.

Auch die Chinone köanen, sofern sie am 3-Substituenten saure Gruppen tragen, in Form der Alkalisalze vorliegen. NGt Säuren bilden die Chinone und Hydrochinone, sofern sie am 3-Substituenten eine basische Gruppe tragen, Salze. ,Zur Herstellung der Salze verwendet man vor allem Säuren, die zur Bildung therapeutisch verwendbarer Salze geeignet sind. Als solche seien beispielsweise genannt: Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure, Phosphorsäure, aliphatisch^ ali-

cyclische, aromatische oder heterocyclische Carbonoder Sulfonsäure, wie Essig-, Propion-, Bernstein-, Glykol-, Milch-, Äpfel-, Wein-, Zitronen-, Ascorbin-, Malein-, Hydroxymalein- oder Brenztraubensäure; Phenylessig-, Benzoe-, p-Aminobenzoe-, Anthranil-,

p-Hydroxybenzoe-, Salicyl- oder p-Aminosalicylsäure, Embonsäure, Methansulfon-, Athansulfon-, Hydroxyäthansulfon-, Äthylensulfonsäure; Halogenbenzolsuifon-, Toluolsulfonsäuren oder Sulfanilsäure; Methionin, Tryptophan, Lysin oder Arginin. Die Salze, z. B.

die Pikrate, können auch zur Reinigung der erhaltenen Basen dienen, indem man die Basen in Salze überführt, diese abtrennt und aus den Salzen wiederum die Basen frei macht.
Die neuen Verbindungen und ihre obenerwähnten

Hydrierungsprodukte zeichnen sich durch eine hohe antibiotische Wirksamkeit aus. So weisen sie ins besondere eine antibakterielle Wirkung auf, wie sich z. B. im Tierversuch an Mäusen zeigt. Ferner besitzen sie, z. B. im Tierversuch, wie z. B. an Mäusen, eine antituberkulöse Wirkung. Die neuen Verbindungen können daher als Heilmittel für bakterielle Infektionen, insbesondere Tuberkulose, verwendet werden. Die neuen Verbindungen sind aber auch wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung anderer pharmakologisch wirksamer Verbindungen.

Besonders hervorzuheben sind 3-(N'-Niederalkyl- oder -hydroxyalkyll-piperazino-rifamycin S und SV, vor allem das 3-{N'-Methylpiperdazino)-rifamycin S, im weiteten das 3-Cyclohexylamino-rifamycin SV und das 3-Cyclopropylamiiio-rifamycin S und SV, 3-Morpholino-rifamycin SV und vor allem 3-Niederalkylamino-rifamycin S und SV, wie insbesondere das 3-Mcthylamino-, das 3-Äthylamino und 3-Isopropylamino-rifamycin SV.

Die Verbindungen der allgemeinen Formeln 1 und 11 werden erhalten, wenn man Rifamycin S oder dessen 16,17,18,19-Tetrahydroderivate oder 16,17,18,19,28, 29-Hexahydroderivate mit Ammoniak oder einem Amin der allgemeinen Formel HR, in der R die oben angegebene Bedeutung besitzt, falls erforderlich, in Gegenwart eines hydroxygruppenfreien Lösungsmittels und bei Temperaturen bis etwa 100⁰C umsetzt und. wenn erwünscht, die erhaltenen chinoiden Anlagerungsprodukte der allgemeinen Formel I vor oder

nach ihrer Isolierung durch Ascorbinsäure oder deren Salze, Hydrosulfit oder Dithionit reduziert oder erhaltene hydrochinoide Anlagerungsprodukte der allgemeinen 1 ormel 11 durch Wasserstoffperoxyd. Ammoniumpersulfat oder Kaliumferricyanid oxydiert und/ oder, wenn erwünscht, erhaltene Verbindungen mit Säuren oder Basen in ihre Salze überfuhrt. Die Umsetzung des Rifamycin S bzw. seiner hydrierten Derivate mit dem Amin wird zweckmäßig in einem hydroxygruppenfreien Lösungsmittel, z. B. Chloroform, Äthylenglycolmonomethyläther, Tetrahydrofuran, besonders aber in einem unpolaren Lösungsmittel, z. B. aromalischen Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, oder vorzugsweise in Dioxan ausgeführt. In

dem letztgenannten Lösungsmittel ist die Reaktion im allgemeinen in etwa 5 bis 10 Minuten beendet. Es hat sich gezeigt, daß die Reaktionsgeschwindigkeit auch von der Struktur des Amins abhängig ist. Man verwendet zweckmäßig einen großen Überschuß (5 bis 10 Mol) an Amin. Die Reaktion wird vorteilhaft bei Zimmertemperatur oder — bei langsamem Verlauf— bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Der Verlauf der Reaktion kann dünnschichtchromatographisch verfolgt werden. Das Reaktionsprodukt liegt in der ι ο Reaktionslösung im allgemeinen teilweise in Form des Chinons und teilweise in Form des Hydrochinons vor. Es ist vorteilhaft, das Produkt in der Reaktionslösung vollständig zum Chinon zu oxydieren und dieses zu isolieren. Die Oxydation wird mit Wasserstoffperoxyd oder Ammoniumpersulfat, vorzugsweise aber mit Ferricyankalium, vorgenommen. Das Chinon kann mittels organischer Lösungsmitte! extrahiert werden.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten aliphatischen Amine weisen die der oben definierten Aminogruppe entsprechende Zusammensetzung auf.

Die neuen Verbindungen können z. B. in Form pharmazeutischer Präparate Verwendung finden. Diese enthalten die Verbindungen in Mischung mit einem für die enterale, topische oder parenterale Applikation geeigneten pharmazeutischen organischen oder anorganischen, festen oder flüssigen Trägermaterial. Für die Bildung desselben kommen solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, z. B. Wasser, Gelatine, Laktose, Stärke, Stearylalkohol, Magneshimstearat, Talk, pflanzliche öle. Benzylalkohol^ Gummi Propylenglykol, PoIyaikylenglykole, Vaseline, Cholesterin oder andere bekannte Arzneimittelträger.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen erläutert.

Die Hydrochinone der Beispiele 2 bis 14 und 18 und 19 werden durch Reduktion der entsprechenden Chinone gemäß den Angaben im Beispiel 1 erhalten.

Die Dünnschichtchromatogramme sind an Silicagel im System A, B oder C durchgeführt.

System A: Benzol—Aceton (4:1), Platte imprägniert mit Zitronensäure (52 ml 5%ige Zitronensäurelösung pro 25 g Kieselgel).

System B: Chloroform—Methanol (9 :1), Platte nicht imprägniert.

System C: Benzol—Aceton (2:1), Platte imprägniert mit Zitronensäure (52 ml 5%ige Zitronensäurelösung pro 25 g Kieselgel).

Die Rf-Werte sind auf den Rf-Wert von Rifamycin S = 1 bezogen und werden in den Beispielen als R₁,₄₎, R₅(B, und R^₀ bezeichnet

Beispiel 1

45

55

Man löst 50 g Rifamycin S in 200 ml Dioxan, setzt 12 g Methylamin zu und läßt 10 Minuten stehen. Dann fügt man Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 50 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige Zeit kräftig durch. Dann wird neutralisiert, die Chlorofonnphase abgetrennt, getrocknet und eingedampft Den Rückstand chromatographiert man an Kieselgel, wobei man zur Elution Chloroform mit einem Gradienten von Methanol verwendet Das 3-Methylammo-rifainycin S, das rasch in rotbrauner Lösung eluiert wird, zeigt einen R_s{/))-Wert von 0,48. Man dampft ein, kristallisiert das Produkt aus Äther und anschließend aus Methanol oder wäßrigem Alkohol, Fp.: 243 bis 244°C (aus wäßrigem Methanol, dunkelrote Prismen).

Im NMR-Spektrum der Verbindung fehlt das im Rifamycin S für Wasserstoff an C₃ vorhandene Signal. Das Massenspektrum des 16,17,18,19,28,29-Hexahydro-3-methylamino-rifamycins S, erhalten durch katalytische Hydrierung, z.B. an Palladiumkohle (10%) in Äthanol bei Normaldruck und Zimmertemperatur, entspricht dieser Formel.

Durch Reduktion mit Ascorbinsäure erhält man das gelbe 3-Methylamino-rifamycin SV, Fp. 185° C.

Man löst 5 g 3-Methylaraino-rifamycin S in der eben ausreichenden Menge Methanol, setzt überschüssige Ascorbinsäure zu und so viel Wasser, daß die Lösung gerade noch klar bleibt. Die anfangs dunkelrote Lösung färbt sich allmählich gelb. Wenn die Lösung rein gelb geworden ist, setzt man viel Wasser zu und extrahiert mit Chloroform bis zur Farblosigkeit der wäßrigen Phase. Man wäscht die vereinigten Chloroformextrakte mit Kochsalzlösung, trocknet und dampft ein. Der Eindampfrückstand kristallisiert aus 90%igem, wäßrigem Methanol oder Methanol in gelben Prismen. R^₀ = 0,62.

Beispiel 2

In analoger Weise wie im Beispiel 1 angegeben erhält man bei Verwendung von 16 g Äthylamin an Stelle des Methylamins 3-Äthylamino-rifamycin S, Fp. 258 bis 260⁰C (aus Methanol). R_MA) = 0,64. Das entsprechende Hydrochinon zeigt R_I(a = 0,70.

Beispiel 3

Wenn man Rifamycin S (50 g) analog Beispiel 1 mit 22 g Äthanolamin umsetzt, erhält man 3-(2'-Hydroxyälhylamino)-rifamycin S, Fp. > 340^c C (aus Methanol—Äther). R^_x. = 0,42. Das entsprechende Hydrochinon zersetzt sich oberhalb 185° C. R^₀ = 0,46.

Beispiel 4

Man fügt zu einer auf dem siedenden Wasserbad erhitzten Lösung von 30g Rifamycins in 200ml Dioxan 12,5 g Isopropylaniin und setzt das Erhitzen so lange fort, bis die anfänglich tiefviolettgefärbte Lösung gelbbraun geworden ist. Dann kühlt man rasch ab, setzt Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 30 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige. Zeit kräftig durch.. Dann wird neutralisiert, die Chloroformphase abgetrennt, getrocknet und eingedampft Den Rückstand chromatographiert man an Kieselgel, wobei man zur Elution Chloroform mit einem Gradienten von Methanol verwendet Das 3-Isopropylamino-rifamycin S, das im Dünnschichtchromatogramm den R^-Wert von 0,72 zeigt, befindet sich is den braunroten, rasch wandernden Anteilen des Eluats. Man kristallisiert das Produkt aus wäßrigem Methanol und erhält 5,5 g dunkelrote Kristalle, Fp. 168 bis I70°C

Das entsprechende Hydrochinon schmilzt bei 165 bis 170⁰C (aus wäßrigem Methanol). R,,_a = 0,77.

Beispiel 5

Bei der Umsetzung von SOg Rifamycins, mit 36 g n-Hexylamin analog Beispiel 1 erhält man 3-Hexylamino-rifamydn S als amorphe Substanz R^ = 1,00; Hydrochinon R^₀ = 0,$6.

Beispiel 6

Wird Rifamycins (5Og) analog Beispiel4 mit 36 g Cyclohexylamin umgesetzt, so erhält man 3-Cyclohexylamino-rifamycin S als amorphe Substanz. R_sM, = 1,00.

Das entsprechende Hydrochinon kristallisiert aus Äther. Fp. 161 bis 162° C. R_J(C) = 0,85.

Beispiel 7

Man löst 50 g Rifamycin S in 200 ml Dioxan, setzt 42 g Ν,Ν-Diäthyl-äthylendiamin zu und läßt so lange stehen, bis die anfangs tiefviolettgefärbte Lösung gelbbraun geworden ist. Dann fügt man Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 50 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige Zeit kräftig durch. Hierauf neutralisiert man und trennt die Chloroformphase ab. Das 3-(2'-Diäthylamino-äthylamino)-rifamycinS wird der Chloroformlösung durch mehrmaliges Ausschütteln mit 1 %iger Zitronensäurelösung entzogen. Man neutralisiert die zitronensaure Lösung, schüttelt mit Chloroform aus, trocknet die Chloroformlösung und dampft im Vakuum ein. Durch Chromatographie des Eindampfrückstandes an Kieselgel mit Chloroform und einem Gradienten von Methanol erhält man zunächst rotgefärbte, danach violettbraune Eluate, die das gewünschte Produkt in reiner Form enthalten. Man dampft ein und kristallisiert aus Alkohol oder wäßrigem Methanol: schwarzbiaune Kristalle, die bis 300⁰C nicht schmelzen. R₅(B, = 0,80.

Das entsprechende Hydrochinon hat die Rf-Werte R₁(C = 0,03^_β, = 0,44.

Beispiel 8

Man löst 50 g Rifamycin S in 200 ml Dioxan, setzt 50 g Aminoacetaldehyd-diäthylacetal zu und läßt so lange stehen, bis die anfangs tiefviolettgefärbte Lösung gelbbraun geworden ist. Danach setzt man Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 50 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige Zeit kräftig durch. Nach dem Neutralisieren wird die Chloroformphase abgetrennt, getrocknet und eingedampft. Der Eindampfrückstand wird in einem Gemisch aus 50% Dioxan und 50% 2n-Salzsäure gelöst und i 5 Minuten stehengelassen. Danach verdünnt man mit Kochsalzlösung, schüttelt mit Äther aus, trocknet die Ätherphase und dampft sie ein. Zur Reinigung chromatographiert man den Eindampfrückstand mehrmals an Kieselgel, wobei man zur Elution Äther oder Chloroform mit einem Gradienten an Methanol verwendet. In den viölettbraüngefärbten Fraktionen ist das 3-Äthylalamino-rifamycin S vom R₅^, = 0,80 enthalten.

R₅(C, des entsprechenden Hydrochinons = 0,91.

Beispiel 9

Man löst 30g Rifamycins in 300ml Dioxan, setzt 18 g Piperidin zu und erhitzt das Gemisch so lange am Wasserbad, bis alles Rifamycin S umgesetzt ist (dünnschichtchromatographische Kontrolle). Danach setzt man Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 30 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige Zeit kräftig durch. Dann wird neutralisiert, die Chloroformphase abgetrennt, getrocknet und eingedampft Der Rückstand wird durch Chromatographie ah Kieselgel mit Chloroform und einem Gradienten von Methanol gereinigt. Man sammelt diejenigen Anteile des Eluais, welche viölettbraungefärbt sind und das 3-Piperidino-rifamycin S vom R_sU) = 1,10 enthalten. Die Substanz kristallisiert aus Äther in derben, schwarzen Kristallen, Fp. 200⁰C.

Das entsprechende Hydrochinon kristallisiert aus Methanol. Fp. 190 bis 191°C, R_J(C) = 1,11.

Beispiel 10

Man löst 100g Rifamycins in 800ml Dioxan, setzt 70 g N-Methyl-piperazin zu und erhitzt das

ίο Gemisch so lange am Wasserbad, bis alles Rifamycin S umgesetzt ist (dünnschichtchromatographische Kontrolle). Danach setzt man Chloroform, Wasser und eine wäßrige Lösung von 100 g Kaliumferricyanid zu und schüttelt einige Zeit kräftig durch. Dann wird neutralisiert und die Chloroformphase abgetrennt. Das gewünschte Reaktionsprodukt wird der Chloroformlösung durch mehrmaliges Ausschütteln mit 5%iger Zitronensäurelösung entzogen. Man neutra-

' lisiert die zitronensaure Lösung, schüttelt mit Chloroform aus, trocknet den Extrakt und dampft ihn im Vakuum ein. Den Rückstand filtriert man durch 500 g Kieselgel, wobei man als Lösungsmittel Chloroform verwendet, das 5 bis 10% Methanol enthält. Das Filtrat wird eingedampft und der Rückstand aus Äther kristallisiert. Man erhält das 3-(N'-Methylpiperazino)-rifamycin S in Form roter Prismen, Fp. 169° C. R₁(B) = 0,66. Wenn man die Verbindung in Wasser aufschlämmt und Zitronensäure bis zur Lösung hinzugibt, erhält man das aus Wasser oder wäßrigem Methanol kristallisierende Citrat, Fp. 197 bis 200° C. Das 3-(N'-Methylpiperazino)-rifamycin SV kristallisiert aus wäßrigem Methanol, Fp. 208 bis 209⁰C R₁₁C, = 0,00; R₅(B, = 0,28.

Beispiel 11

Analog Beispiel9 werden 50g Rifamycins mit 35 g Morpholin umgesetzt Das erhaltene 3-Morpholino-rifamycin S zeigt einen Schmelzpunkt von 213⁰C (aus Methanol). R^₄, = 0,80.

Das entsprechende Hydrochinon kristallisiert aus wäßrigem Methanol. Fp. 243 bis 244° C. R_s(n = 1,11.

Beispiel 12

Werden 30g Rifamycins mit 31 g N-Carbäthox>piperazin analog Beispie! 9 umgesetzt, so erhält niar. das 3-(N'-Carbäthoxy-piperazino)-rifarnycin S,das aus Äther kristallisiert und bis 340⁰C nicht schmilzt ^Rsu> = 0,70. R₁J₀ des entsprechenden Hydrochinons

1.11

Beispiel 13

Bei der Umsetzung von 30 g Rifamycin S mit 16 g

Pyrrolidin analog Beispiel 9 erhält man das 3-Pyrro·

lidino-rüamycin S, Fp. 189°C (aus Äther). R^, = 0,72

Das entsprechende Hydrochinon hat einen Rw₀-

Wert von 0,91.

Beispiel 14

Man löst 30 gRifamycin-S in der eben ausreichender

Menge Dioxan und versetzt die Lösung bei Zimmer

temperatur unter kräftigem Rühren mit 30 j

N^2rAmmoäftyI)-nTOrpholiii. Nach 6 Minuten imter

bricht man die Reaktion durch Zugeben voi

Chloroform und überschüssiger Zitronensäure tfCüh

lung, Rühren). Man verdünnt mit Wasser und schüt

telt mit Chloroform aus. Den Chloroförmauszu]

schüttelt man längere Zeit mit überschüssiger wäßrige

Kaliuiüferricyanidlösung, die durch Natriumbicarbo

11 12

nat alkalisch gehalten wird. Anschließend wird die B e i s ρ i e 1 17

Chloroformlösung getrocknet und eingedampft. Den Man löst 30 g Rifamycin-S in möglichst wenig

Rückstand Chromatographien man zur Reinigung Dioxan und versetzt die Lösung bei Zimmertempe-

an 1,5 kg Kieselgel mit dem Laufmittel Chloroform. ratur unter gutem Rühren mit 30 ml Benzylamin.

Zunächst wird Rifamycin-S eluiert, anschließend das 5 Wenn dünnschichtchromatographisch Rifamycin-S

gewünschte Reaktionsprodukt in dunkelweinroter nur mehr in geringer Menge nachweisbar ist, wird die

Lösung. Man kristallisiert aus Äther und dann zwei- Reaktion durch Zugeben von Eis, überschüssiger

mal aus wäßrigem Methanol und erhält 4,8 g derbe, Zitronensäurelösung und Chloroform unterbrochen,

dunkelrote Kristalle, die bis 35O°C nicht schmelzen. Die Chloroformlösung wird mit überschüssiger, wäß-

R_J(B) = 0,90. 10 riger Kaliumferricyanidlösung einige Zeit kräftig ver-

Das entsprechende Hydrochinon zeigt einen R^er rührt und anschließend abgetrennt, getrocknet und

Wert von 0,36. eingedampft. Den Rückstand Chromatographien man

an 1,5kg Kieselgel mit Benzol—Aceton 9:1 als

BeisDiel 15 Elutionsmittel. Zunächst wird Rifamycin-S eluiert

^p 15 und danach das gewünschte Reaktionsprodukt. Dieses

Eine Lösung von 20 g Rifamycin-S in 30 ml Diäthyl- wird zur endgültigen Reinigung in der im Beispiel Ϊ 6 amin wird 30 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. beschriebenen Weise in das Hydrochinon übergeführt. Danach dampft man das Reaktionsgcniiscb ein, das aus Äther mehrmals umkristallisiert wird. Man nimmt den Rückstand in Chloroform auf und schüttelt erhält so 5 g 3-(Benzylamino)-rifamycin-SV, Fp. 151 die Chloroformlösung längere Zeit mit einem Über- 20 bis 152° C. schuß an wäßriger Kaliumferricyanidlösung. Darauf Beispiel 18 trennt man die inzwischen braunrotgefärbte Chloroformphase ab, wäscht sie mit 3%iger Zitronensäure- Analog Beispiel 9 werden 20 g Rifamycin-S in 10 ml lösung, trocknet mit Natriumsulfat und dampft ein. Dioxan mit 20 ml Homopiperidin umgesetzt. Das Der Rückstand wird einmal aus Äther und zweimal 25 erhaltene 3-Homopiperidinorifamycin-S bildet aus aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 5 g rote Äther weinrote Kristalle, Fp. 218 bis 220⁰C(Z). Kristalle, Fp. 190 bis 191°C. R_lU, = 0,90. Das entsprechende Hydrochinon kristallisiert aus

Wenn man eine Aufschlämmung der roten Kristalle Methanol in gelben Prismen. Fp. 190 bis 191⁰C.

vom Fp. 190 bis 191°C in wäßrigem Methanol mit Κ_ΛΛ) = 1,30.

überschüssigem Na-ascorbat versetzt, erhält man nach 30 BeisDiel 19 einigem Rühren eine klare, gelbgefärbte Lösung, aus

der beim Ansäuern mit wäßriger Zitronensäurelösung Analog Beispiel 9 werden 30 g Rifamycin-S in

das Hydrochinon der obigen Substanz auskristallisiert. 20 ml Dioxan mit 20 ml N-Methyl-tetrahydrofurfuryl-

Man filtriert die Kristalle und wäscht mit wäßrigem amin umgesetzt Man erhält über 20 g 3-(N-Methyl-

Methanol, das etwas Ascorbinsäure enthält Gelbe 35 terrahydrofurfurylamino)-rifamycin-S in schwarzvio-

Kristalle, Fp. 154° C. R_SU) = 0,82. letten Kristallen aus Äther. Fp. 211 bis 212° C. Das

entsprechende Hydrochinon zeigt einen R„^,-Wert

r, · - , <, von 1,10.
Beispiel 16

Zu einer Lösung von 20 g Rifamycin-S in 20 ml 40

Dioxan fügt man bei Zimmertemperatur 20 ml Cyclo- Eine Lösung von 21 g (0,03 Mol) Rifamycin-S in propylamin und läßt das Gemisch 3 Minuten unter 20 ml Dioxan wird mit 10 g (0,13MoI) N-Methyl-Rührung reagieren. Danach dampft man möglichst äthanolamin versetzt und 15 Minuten am siedenden rasch bei 25° C ein, löst den Rückstand in Chloroform Wasserbad erhitzt. Anschließend dampft man im und behandelt diese Lösung durch längere Zeit mii 45 Vakuum zur Trockne und chroma tographiert den überschüssiger wäßriger Lösung von Kaliumferri- Rückstand an 2 kg Kieselgel mit Chloroform ah cyanid. Anschließend wird die Chloroformphase abge- Elutionsmittel. Man beobachtet neben einer dunkeltrennt, mit 3%iger Zitronensäurelösung gewaschen, gefärbten Kopfzone zwei starke, gelbgefärbte Band mit Na₂SO₄ getrocknet und eingedampft Der Ein- Das Eluat der langsamer eluierten Bande wird ein dampfrückstand wird mit Chloroform an der 30 bis 50 gedampft und der Rückstand aus wäßrigem Methano SOfachen Menge an sauregewaschenem Kieselgel chro- kristallisiert. Man erhält nach dreimaliger Kristalli matographiert. Das zunächst gelbgefärbte Eluat ent- sation aus wäßrigem Methanol das 3-(N-Methyl hält unverändertes Rifamycin-S. In den darauffolgen- ä&änolammöVfiramycin-SV in derben Prismen, F] den, rotgefärbten Anteilen befindet sich das gewünschte 2r8°C (Zersetzung). UV-Spektrum in 0,01 N-alköb Reaktionsprodukt Es bleibt beim Eindampfen dieser 55 Salzsäure, nijj. flog«): 244(4,47), 262(4^9), 333(4. Fraktionen als Material zurück, das aus Methanol— 408(3,83).

Wasser in röten Kristallen erhalten wird. Fp. 162 bis NMR-Spektrum in CDCl₃: N—CH₃ Signal

170⁰C. Ausbeute: Sg-R₅^ = 0,58. 2,79 0(S, 3Ή).

Zur Reduktion des Chinons vom Fp. 162 bis 170° C , B e i s η i e 1 21

schlämmt man die Kristalle in wäßrigem Methanol 60 " ■ ■ ·

auf und versetzt unter Rühren mit überschüssigem Eine Lösung von 25 g (0,036 Mol) Rifamycin-S i

Na-ascorbat. Man erhält nach kurzer Zeit eine klare, 25nüDioxanwirdmit20g(0,22Mol)N-AihyläÜiano

gelbgefärbte Lösung, aus der sich nach Versetzen amin versetzt und so lange bei 20⁰C stehengelassei

mit Zitronensäure und Kochsalzlösung das ge- bis das anfangs tiefViolettgefarbte Reaktionsgemisc

wünschte Hydrochinon mit Chloroform ausschütteln 65 eine gelbbraune Farbe angenommen hat Anschließen

läßt. Das aus wäßrigem Methanol kristallisierte dampft man im Vakuum zur Trockne und chroma«

Hydrochinon schmilzt bei 193 bis 195⁰C(Z). grapbiert den Rückstand an 2 kg Kieselgel ta

R^₁=I₁O. Chloroform als Elutionsmittel. Man beobachtet nebe

einer dunkelgefärbten Kopfzone zwei starke, gelbgefärbte Banden. Das Eluat der langsamer wandernden Bande wird eingedampft und der Rückstand aus Äthylalkohol kristallisiert. Nach wiederholter Kristallisation aus Äthanol erhält man das 3-(N-Äthyläthanolamino)-rifamycin-SV in groben, gelben Kristallen, Fp. 218°C (Zersetzung).

UV -Spektrum in 0,01 N-alkohol. Salzsäure, ): 245(4,47), 263(4,49), 334(4,25), 407(3,85).

Beispiel 22

10

In 30 g Cycloheptylamin werden bei 20⁰C unter gutem Rühren allmählich portionenweise 6 g Rifamycin-S eingetragen. Sobald die Lösung eine gelbbraune Farbe angenommen hat, versetzt man mit Wasser, säuert mit Zitronensäure an und extrahiert mit Chloroform. Nach dem Trocknen und Eindampfen des C-hloroformextrakts wird der Rückstand in Methanol gelöst, durch Zugabe von wäßriger Ascorbinsäurelösung reduziert und wiederum mit Chloroform aufgenommen. Die eingeengte Chloroformlösung chromatographiert man an 500 g Kieselgel mit Chloroform als Elutionsmittel. Man beobachtet neben einer starken dunklen Kopfzone zwei Banden. Das Eluat der rascher wandernden Bande wird eingedampft und aus Äther zweimal kristallisiert. Man erhält so das 3-<Cycloheptylamino)-rifamycin-SV in gelben Kristallen, die bei 160° C unter Zersetzung schmelzen.

UV-Spektrum in 0,01 ~ alkohol. Salzsäure, πΐμ (log f): 226 (4,59), 312 (4,22), 444 (4,09).

NMR-Spektrum in CDCl₃: Methylenprotonen des 7-Rings verursachen starkes Signal bei 1,51 6.

Beispiel 23

Ein Gemisch von 25 g Rifamycin-S, 50 ml Dioxan und 20 g Piperidin-4-carbonsäure-äthylester läßt man bei 20⁰C 12 Stunden stehen. Dann versetzt man mit Wasser, säuert mit Zitronensäurelösung an und schüttelt mit Chloroform aus. Der Rückstand nach dem Eindampfen des Chloroformextraktes wird in Methanol gelöst und mit konzentrierter wäßriger Ascorbinsäurelösung versetzt. Nach kurzem Stehen kristallisiert daraus das 3-(4'-Carboäthoxy-piperidino)-rifamycin-SV, das nach Umkristallisieren aus Methanol bei !86 bis 187° C schmilzt.

UV-Spektrum in 0,01 N-alkohol. Salzsäure, n^(logf): 223(4,55), 295(4,30). 320(Schulter), 442 (3,93).

NMR-Spektrum in CDCl₃: OCH₂CH₃ bei 1,23 ο (t, 3 H) sowie OCH₂CH₃ bei 4,11 (q, 2H).

Beispiel 24

Eine Lösung von 25 g (0,036 Mol)-Rifamycin-S^: in 50ml Dioxan wird mit 25g (0,25MoI) 3rHydroxypiperidin versetzt und 12Stunden bei 20°C stehengelassen. Danach versetzt man das Reaktionsgemisch mit Wasser, säuert mit Zitronensäure an und extrahiert mit Chloroform. Der Chloroformextrakt wird I Stunde lang mit überschüssiger, wäßriger, bicarbonatalkalischer Kaliumferricyanidlösung verrührt, danach abgetrennt, mit Zitronensäurelösung ausgeschüttelt, getrocknet und eingedampft Aus dem Rückstand kristallisiert nach dem Lösen in Äther das 3-(3'-Hydroxypip6ridino)-rilamycin-S in dankelvioletten Kristallen •aus. Nach zweimaliger Kristallisation aus Methanol— Wasser, Fp. 214°C (Zersetzung). UV-Spektrum" in Äthanol, abflog«): 219(4,50), 271(4,47), 324(4,21), SS0<3,45).

IR-Spektrum in CH₂Cl₂, cm"¹: 3460, 1735, 1710, 1670, 1620 usw. Durch Reduktion mit Ascorbinsäure entsteht das 3-(3'-Hydroxypiperidino)-rifamycin-SV, das nach Kristallisation aus Methanol—Wasser bei 199 bis 200⁰C schmilzt.

UV-Spektrum in 0,01 N-alkohol. Salzsäure, n^(logfi): 224(4,57), 295(4,28) ~ 320 (Schulter), 440 (3,98).

Beispiel 25

Eine Lösung von 25 g Rifamycin S in 50 ml Dioxan wird mit einer Lösung von 30 g NH₃ in 100 ml Dioxan versetzt und bei 20° C so lange stehengelassen, bis das anfänglich tiefviolette Reaktionsgemisch eine braungelbe Färbung angenommen hat. Dann versetzt man das Reaktionsgemisch mit 700 ml Wasser, stellt mit Zitronensäure auf pH 7,5 bis 8 und schüttelt mit 300 ml Chloroform aus. Die wäßrige Phase wird verworfen, die Chloiöformphasc wird mit einer wäßrigen Lösung von 50 g Kaliumferricyanid und 10 g Natriumbicarbonat geschüttelt. Darauf trennt man die Chloroformlösung ab, trocknet und dampft ein. Der braune Rückstand wird an 1500 g Kieseigel mit Äther, welcher 3% Methanol enthält, chromatographiert. Man beobachtet drei Zonen: Die mittlere, weinrote Zone enthält 3-Aminorifamycin S. Man sammelt das Eluat der weinroten, mittleren Zone, dampft ein und kristallisiert den Rückstand aus Äther und nachher aus 90% Methanol.

Man erhält schwarzviolette Kristalle, Fp. 171 bis 172° C, welche das 3-Aminorifamycin S darstellen.

Beispiel 26

Eine Lösung von 25 g (0,036 Mol) Rifamycin-S in 50 ml Dioxan wird mit 25 g (0,22MoI) 4-Hydroxymethylpiperidin versetzt und bei 20^cC so lange stehengelassen, bis das anfängliche tiefviolettgefärbte Reaktionsgemisch eine orangegelbe Färbung angenommen hat. Nun versetzt man mit Wasser, säuert auf pH-Wert 5 an und extrahiert das Reaktionsgemisch mit Chloroform. Nach dem Trocknen und Eindampfen des Chloroformextrakts löst man den Eindampfrückstand in wäßrigem Methanol und versetzt tropfenweise mit konzentrierter Ascorbinsäurelösung. Nach kurzem Stehen scheiden sich gelbe Kristalle ab, die man abfiltriert und zweimal aus 80%igem, wäßrigem Methanol umkristallisiert. Man erhält so das 3-(4'-Hydromethylpiperidino)-rifamycin-SV in Kristallen, die bei 174° C unter Zersetzung schmelzen.

UV-Spektrum in 0,01 η-alkoholischer Salzsäure, n^(log e): 233(4,40), 295(4,12) ~ 320 (Schulter), 442 (3,79).

Beispiel 27

Eine Lösung von 25 g (0,036MoI) Rifamycin-S ir 50 ml Dioxan wird mit 25 g (0,21 Mol) N-Methyl aminoacctaldehyddimethylacetal versetzt und bei 2O⁰C so lange stehengelassen, bis das anfänglich tiefviolelt rotgefärbte Reaktionsgemisch eine orangegelbe Fär bung angenommen hat Nun verdünnt man mi Wasser, stellt auf pH-Wert 5 und extrahiert da Reaktionsgemisch nät Chloroform. Nach dem Ein dampfen des Chloroformextrakts wird der Rückstam in wäßrigem Methanol gelöst, durch Zugabe von 5; Ascorbinsäure reduziert, danach mit Kochsalzlösun versetzt und wiederum mit Chloroform extrahier

Den Eindampfrückstand dieses Chloroformextrakts chromatographiert man an. 2 kg säuregewaschenem Kieselgel mit Chloroform + 1% Methanol als EIutionsmitteL Man beobachtet neben einer dunklen, fixierten Kopfzone zwei Banden, Das Eluat der rasch wandernden, breiteren Bande wird gesammelt und eingedampft

Aus der methanolischen Lösung des Eindampfrückstandes kristallisiert nach längerem Stehen das 3-(N-Methyl-/J,/^dimethoxyäthyJamino)-rifamycin-SV in gelben Kristallen, Fp. 150 bis 151°C. Das aus diesem Hydrochinon in üblicher Weise durch Oxydation mit Kaliumferricyanid hergestellte Chinon bildet aus Äther oder wäßrigem Methanol schwarze Kristalle, Fp. 206⁰C (Zersetzung).

Beispiel 28

Eine Lösung von 25 g (0,036MoI) Rifamycin-S in 50 ml Dioxan wird mit 25 g (0,20MoI) Piperidin-4-carbonsäureamid versetzt und bei 20⁰C so lange stehengelassen, bis das anfänglich tiefviolettgefarbte Reaktionsgemisch eine orangegelbe Färbung angenommen hat. Nun versetzt man mit Wasser, säuert auf pH-Wert 5 an und extrahiert das Reaktionsgemisch mit Chloroform. Nach dem Trocknen und Eindampfen des Chloroformextrakts löst man den Eindampfrückstand in wäßrigem Methanol und versetzt tropfenweise mit konzentrierter Ascorbinsäurelösung. Nach kurzem Stehen scheiden sich gelbe Kristalle ab, die man abfiltriert und zweimal aus 80%igem, wäßrigem Methanol umkristallisiert. Man erhält so das 3-(4'-Carbonamidopiperidino)-rifamycin-SV in Kristallen, die bei 202⁰C (Z) schmelzen.

UV-Spektrum in 0,01 n-alkoholiscber Salzsäure, rmiflogi): 222(4,53), -290 (Schulter), -320 (Schulter), 440 (3,86).

Beispiel 29

Eine Lösung von 25 g {0,036 Mol) Rifamycin-S in 50 ml Dioxan wird mit 25 g (0,17MoI) N-Methylbenzylamin versetzt und bei 20⁰C so lange stehen-

gelassen, bis das anfänglich tiefviolettrotgefärbte Reaktionsgemisch eine orangegelbe Färbung angenommen hat. Nun verdünnt man mit Wasser, stellt auf pH-Wert 5 ein und extrahiert das Reaktionsgemisch mit. Chloroform. Nach dem Eindampfen des Chloroform-

extrakte wird der Rückstand in wäßrigem Methanol gelöst, durch Zugabe von 5 g Ascorbinsäure reduziert, danach mit Kochsalzlösung versetzt und wiederum mit Chloroform extrahiert. Den Eindampfrückstand dieses Chloroformextfaks chromatographiert man an 2 kg säuregewaschenem Kieselgel mit Chloroform/ 1% Methanol ah Elutkmsmittel. Man beobachtet neben einer dunklen, fixierten Kopfzone zwei Banden. Das Eluat der rascher wandernden, breiteren Bande wird gesammelt und eingedampft.

Den Eindampfrückstand kristallisiert man aus wäßrigem Methanol. Man erhält das 3-(N-Methylbenzylamino)-rifamycin-SV in gelben Kristallen, Fp. 220⁰C (Zersetzung).
UV-Spektrum in 0,01 in alkoholischer Salzsäure,

i^(loge): 220(4,66), 292(4,35), ~320 (Schulter), 440 (3,98).

NMR-Spektrum (CDCl₃): 5 aromat. H bei 7,15 o(m), NCH₃ bei 2,80 δ (s, 3 H).

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Rifamycinderivaten der aUgenseinen Formeln I und 11, die zueinander in einem Ghinon-Hydroqhinon-fjleichgewicht stehen

HO
H₃C,

CH₃COO

H,C

34

CH₁O

32

CH₃ CH₃ 18

oder ihrer 16,17,18,19-Tetrahydro- oder 16,17,18, 19,28,29-Hexahydro-Derivate, worin R entweder einen Di-niedermolekularen-alkylamino-niedermolekularen-alkylaminorest, einen Pyrrolidinoniedermolekularen-alkylaminorest, einen Piperidino - niedermolekularen - alkylaminorest, einen Morpholino - niedermolekularen - alkylaminorest, einen unsubstituierten oder am N'-Atom durch eine niedermolekulare Alkyl- oder Hydroxyalkyl-, niedermolekulare Alkoxyalkyl-, niedermolekulare Carbalkoxygruppe oder durch einen Phenyl- oder Phenyl-niedermoiwkularen-alkylrest substituierten Piperazino - niedermolekularen - alkylaminorest oder den N-Methyltetrahydro-furfurylaminorest bedeutet oder den Rest

darstellt, worin R₁ und R₂ je ein Wasserstoflatom oder einen niedermolekularen Alkyl-, Alkenyl-, einen Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Cycloalkyl-alkyl-, Cycloalkenyl-alkylrest oder Alkoxyalkylrest bedeutet, der entweder unsubstituiert ist oder durch eine oder zwei Hydroxy-, Carboxy-, Sulfosäure-, Formyl-, Cyano-, Aminogruppen oder Halogenatome substituiert sein kann, oder einen Phenylniedermolekularen-alkylrest bedeutet, wobei der Phenylrest unsubstituiert oder durch eine oder

zwei niedermolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Carboxylgruppen oder durch Halogenatome substituiert rein kann, oder R₁ und R₂ zusammen mit dem Stickstoffatom in 3-Stellung einen Azacycloalkyl- oder Oxa-aza-cycloalkylrest darstellt, der entweder onsubstituiert ist oder durch eine oder zwei Hydroxy-, Carboxy-, Sulfosäure-, Formyl-, Cyano-, Aminogruppen oder Halogenatome substituiert sein kann, oder eine Diazacycloalkylgruppe mit 6 bis 9 Ringgliedern, in der die Stickstoffatome durch mindestens 2 Kohlenstoffatome getrennt und, die am N'-Stickstoffatom unsubstituiert oder durch niedermolekulare Alkyl- oder Hydroxyalkyl-, niedermolekulare Alkoxyalkyl-, niedermolekulare Carbalkoxygruppen oder Phenyl- oder Phenyl-niedermolekulare-alkylreste, wobei der Piienylrest durch Halogenatome substituiert sein kann, substituiert ist, darstellt, wobei jeder der substituierenden Reste am Amin-Stickstoff in 3-Stellung nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man Rifamycins oder dessen 16,17,18,19-Tetrahydroderivate oder 16,17,18,19,28,29-Hexahydroderivate mit Ammoniak oder einem Amin der allgemeinen Formel

HR

in der R die oben angegebene Bedeutung besitzt, falls erforderlich in Gegenwart eines hydroxygruppenfreien Lösungsmittels und bei Temperaturen bis etwa 100° C umsetzt und, wenn erwünscht, die erhaltenen chinoiden Anlagerungsprodukte der allgemeinen Formel I vor oder nach ihrer Isolierung durch Ascorbinsäure oder deren Salze, Hydrosulfit oder Dithionit reduziert oder erhaltene hydrochinoide Aniagerungsprodukte der allgemeinen Formel II durch Wasserstoffperoxyd, Ammoniumpersulfat oder Kaliumferricyanid oxydiert und/ oder, wenn erwünscht, erhaltene Verbindungen mit Säuren oder Basen in ihre Sake überführt.