DE1768971B2 - 11a-halogen-6-desoxy-6-desmethyl-6- methylentetracycline und ihre saeureadditionssalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft neue 1 la-Halogen-6-desoxyo-desmethyl-ö-methylentetracycline der allgemeinen Formel

(ΠΙ)

35

in welcher E Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe, X Fluor, Chlor oder Brom, Z Wasserstoff oder Chlor bedeutet, jedoch nur Wasserstoff ist, wenn X Fluor oder E eine Hydroxylgruppe bedeutet, und deren Säureadditionssalze. Sie können hergestellt werden, indem man eine Tetracyclinverbindung der allgemeinen Formel

OH

CONH,

OH

55

in der E und Z die vorstehenden Bedeutungen besitzen, mit einem an sich bekannten milden Halogenierungsmittel in einem inerten Lösungsmittel bei Temperaturen bis etwa 50⁰C umsetzt, das erhaltene Ha-Halogentetracyclin-6,12-hemiketal in an sich bekannter Weise mit einer starken Säure dehydratisiert und gegebenenfalls aus dem Salz in an sich bekannter Weise die amphotere Verbindung oder andere Salze herstellt. .

Die Tetracyclin-Antibiotika umfassen eine Gruppe von biologisch aktiven Perhydronaphthacenverbindungen mit den folgenden, wesentlichen strukturellen Merkmalen. Als Numerierungssystem wird das de »Chemical Abstracts« verwendet.

O I O
OH OH

Unter den biologisch aktiven Gliedern diesel Gruppe sind diejenigen, welche die folgenden Reste enthalten:

15 — Substitucnten

4-N(CH₃);,, 6-OH,
6-CH3, 12a-OH
4-N(CH₃J₂, 5-OH..
6-OH, 6-CH₃, 12a-0H
4-N(CH₃)₂, 6-OH.
6-CH₃, 7-Cl, 12a-0H
4-N(CH₃)₂, 5-OH,
6-CH3, 12a-OH
4-N(CH₃)₂, 6-CH3,
12a-0H
4-N(CH₃J₂, 12a-OH

4-N(CH₃J₂, 6-OH,
6-CH₃, 7-Br, 12a-0H
4-N(CH₃J₂, 6-OH,
7-Cl, I2a-0H
4-N(CH₃J₂, 6-OH,
12a-OH

übliche Bezeichnung

Tetracyclin

5-OxytetracycIin

7-Chlortetracyclin

o-Desoxy-5-oxytetracyclin

6-Desoxytetracyclin

6-Desoxy-6-desmethyI-tetracyclin

7-Bromtetracyclin

6-Desmethyl-7-chlortetracyclin

6-Desmethyltetracyclin

Die neuen TetraL-yclin-Verbindungen und die Verfahren zu ihrer Herstellung werden durch die im folgenden wiedergegebene Reaktionsfolge und Strukturformeln erläutert. Hierbei besitzen X, Z und E die vorstehende Bedeutung.

Die Herstellung der neuen Tetracyclinverbindungen ist nicht Gegenstand der Erfindung.

O O

Halogenierung E

CONH,

OH O OH O

Dehydratisierung

N(CHj)₂

ΟΗ|Γ°^Η

CONH,

(IH)

OH O

a) 1 la-Halogenierung

Die neuen 1 la-Halogentetracycline der allgemeinen Formel 11 werden durch Umsetzung eines geeigneten Tetracyclins der allgemeinen Formel I mit einem an sich bekannten milden Halogenierungsmittel in einem gegenüber der Umsetzung inerten Lösungsmittel hergestellt. Aus der Strukturformel geht deutlich hervor, daß das Halogenatom X in lla-Stellung der neuen Verbindungen sowohl in eis- als auch in trans-Stellung zu dem Wasserstoffatom in 5a-Stellung des Tetracyclinkerns vorkommt. Man nimmt an. daß diejenigen Verbindungen, bei welchen das Halogenatom in cis-Stellung steht, vorwiegend in der angegebenen Struktur vorkommen, d. h. in der Struktur, welche eine Sauerstoffbrücke zwischen der 6- und 12-Stellung des Tetracyclinkerns enthält, welche sich aus der Bildung eines Hemiketals zwischen der Carbonylgruppe in 12-Stellung und der Hydroxylgruppe in 6-Stellung ergibt. In kristallinem Zustand scheinen diese Verbindungen vorwiegend in Form des Hemiketals vorzuliegen. Diese Annahme wird durch das Fehlen einer Carbonylabsorption bei der Ultrarot-Analyse (keine Banden im Bereich von 5 bis 6 Mikron) erhärtet. Natürlich existieren derartige Strukturen im Gleichgewicht mit der nichtkatalysierten Form der allgemeinen Formel IV

N(CH₃J₂

OH

CONH,

(IV)

OH O O O

Dies gilt besonders, wenn derartige Formen in Lösung vorliegen. Wenn im folgenden von den Hemiketal-Verbindungen gesprochen wird, so soll diese Bezeichnung cis-lla-Halogenverbindungen sowohl in nichtkatalysierter Form als auch als Hemiketal umfassen. Die neuen Epoxydverbindungen sind 11 a - Halogen -1,4,4a,5,5a,6,11,11 a, 12,12a - decahydro-3,1Q,12,12a-tetrahydroxy-l,l l-dioxo-2-carboxamidonaphthacen-6,12-epoxyde. Der Einfachheit haiber werden die neuen Halogenverbindungen im folgenden als Tetracyclin-6,12-hemiketale bezeichnet.

Wie erwähnt, wird die Halogenierung durch Umsetzung eines geeigneten Tetracyclins der allgemeinen Formel I mit einem milden Halogenierungsmitlel in einem inerten Lösungsmittel durchgerührt. Geeignete Tetracyclin-Ausgangsverbindungen sind beispielsweise Tetracyclin, Oxytetracyclin und Chlortetracyclin. Die Tetracyclin-Ausgangsverbindung muß natürlich eine Hydroxylgruppe in 6-Stellung aufweisen, um die Hemiketal-Struktur zu bilden. Zur Herstellung der neuen 1 la-Halogentetracycline, bei welchen das Halogen Chlor oder Brom ist, kann man eine Vielfalt von Halogenierungsmitteln in einem gegenüber der Umsetzung inerten Lösungsmittel verwenden. Geeignete Halogenierungsmittel sind beispielsweise Brom; Chlor; Jodchlorid; Jodbromid; am Stickstoffatom chlorierte oder bromierte niedermolekulare Alkansäureamide, wie N-Chlor- und N-Bromacetamid, chlorierte oder bromierte Dicarbonsäureimide, wie N-Chlor- oder N-Bromsuccinimid oder -phthalimid, oder niedermolekulare N - Alkanoylanilide, wie N-Bromacetanilid oder -propionanilid; 3-Chlor-, 3-Brom-, 3,5-Dichlor- und 3,5-Dibrom-5,5-dimethyl-hydantoin; Pyridiniumperbromid- und -perchlorid-hydrohalogenide, wie Pyridiniumperbromidhydrobromid oder Pyridiniumperchlorid-hydrochlorid; und niedermolekulare Alkyl-hypochlorite, wie tertiäres Butylhypochlorit. Es ist offenbar, daß im allgemeinen jedes üblicherweise in der Technik benutzte milde Halogenierungsmittel verwendet werden kann. Jedoch werden die im vorstehenden genannten bevorzugt. Im allgemeinen verwendet man vorzugsweist 1 bis 1,2 Mol des Halogenierungsmittels je Mol der Tetracyclin-Ausgangsverbindung.

Unter einem »inerten Lösungsmittel« wird hier ein Lösungsmittel verstanden, welches unter den Reaktionsbedingungen nicht in unerwünschter Weise entweder mit den Ausgangsverbindungen oder mit den Endprodukten reagiert. Ein Mindestmaß an Laborversuchen ermöglicht die Auswahl von geeigneten Lösungsmitteln für das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen. Beispiele für derartige Lösungsmittel sind Dioxan, Tetrahydrofuran, der Methyläther des Diäthylenglykols und der Methyläther des Äthylenglykols. Im allgemeinen bevorzugt man den Anschluß von Wasser, wenn die Ausgangsverbindung eine lla-Brom- oder -Jod-Verbindung ist, welche etwas empfindlich gegen Wasser zu sein scheinen. Jedoch ist dies nicht wesentlich. Falls Wasser in der Reaktionsmischung vorhanden ist, soll man eine verlängerte Einwirkung auf die 1 la-Bromverbindungen vermeiden, um eine merkliehe Verminderung der Ausbeute des gewünschten Produkts zu verhindern. Die Temperatur scheint bei dieser Umsetzung nicht kritisch zu sein. Temperaturen von O bis 50⁰C haben sich als geeignet erwiesen. Temperaturen oberhalb 50° C vermeidet man, um die mögliche Bildung von 5a,6-Anhydroverbindungen auszuschließen, welche die Wirksamkeit des Ver-. fahrens vermindern. Die Auswahl der besten Reaktionsbedingungen, wie Temperatur, Lösungsmittel, Halogenierungsmittel usw., ist eine Frage von Routine-Versuchen. Vorzugsweise wählt man ein Lösungsmittelsystem aus, aus welchem das lla-Halogenprodukt auskristallisiert, insbesondere, wenn es sich um die Bromverbindungen handelt.

Ein Lösungsmittelsystem aus Benzol und dem Dito methyläther des Äthylenglykols (Verhältnis 1:1) stellt ein bevorzugtes Lösungsmittelsystem zur lla-Bromierung von Oxytetracyclin dar. Das Reaktionsprodukt trennt sich leicht aus der Reaktionsmischung ab. Falls dieses Produkt längere Zeit in der Lösung verbleibt, tritt anscheinend ein merklicher Abbau mit einer wesentlichen Verminderung der Produktausbeuteauf. Wie bereits erwähnt, scheinen die lla-Brom· verbindungen sehr wasserempfindlich zu sein. Lösl

man beispielsweise lla-Brom-5-hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal-hydrobromid in Wasser zu einer Lösung mit einem pH-Wert von etwa 2, so ist nach etwa I¹I₂ Stunden das Produkt nicht mehr feststellbar, da es zu einer Substanz abgebaut worden ist, die anscheinend ein Lacton ist. Kocht mars das lla-Halogenprodukt mit Aceton, so erhält man die Ausgangsverbindung 5-Hydroxytetracyclin in großer Menge zurück. Bei Behandlung mii wäßrigem Natriumhydrosulfit erhält man die Ausgangsverbindung auch aus dem lla-Brom-hemiketal. Die Chlor-hemiketalverbindungen stellt man im allgemeinen vorzugsweise in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel her, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Aceton, niedermolekulare Dialkyläther des Äthylenglykols oder Propylenglykol. Das Produkt wird durch einfache Verdünnung der Reaktionsmischung mit Wasser, welches das 1 la-Chlortetraeyclin -6,12-hemiketal ausfallt, erhalten.

Die ! la-Chlorverbindungen sind anscheinend nicht so stark reaktionsfähig wie die entsprechende Ila-Bromverbindung, so daß spezielle Maßnahmen bei der Herstellung nicht erforderlich sind. Diese Verbindungen sind tatsächlich in wäßrigen Losungen recht stabil, auch bei niedrigen pH-Werten. So zeigt beispielsweise 11 a - Chlortetracyclin - 6,12 - hemiketalhydrochlorid bei 18stündigem Stehenlassen bei einem pH-Wert von etwa 1 und Zimmertemperatur in Wasser keine feststellbare Zersetzung.

Die Herstellung der 1 la-FIuortetracycline nimmt man durch Umsetzung der Tetracyclin-Ausgangsverbindung mit Perchlorylfluorid in Gegenwart einer starken Base, vorzugsweise einem Alkalihydroxyd oder -alkoholat, vor. Die Umsetzung wird üblicherweise so ausgeführt, daß man die Ausgangsverbindiing in dem ausgewählten Lösungsmittel, vorzugsweise einem niedermolekularen Alkanol, das ist ein Alkano mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, welches wenigsten: eine molaräquivalente Menge der Base enthält. lös und Perchlorylfluorid, das bei Zimmertemperatui gasförmig ist, zugibt. Mit fortschreitender Umsetzum. fällt der pH-Wert der Lösung von alkalischen Werter auf nahezu neutrale Werte. Das Produkt beginni sich üblicherweise bei einem pH-Wert von annähernc 8 abzuscheiden. Das kristalline Produkt wird in üb Iicher Weise gesammelt und getrocknet.

Außer den 1 la- Halogentetracyclin -6,12-hemiketalen führt das Verfahren auch zu lla-Halogentetraeyclinen, das sind Verbindungen, bei denen keine Hemiketal-Bildung eingetreten ist. Es wird angenommen, daß bei diesen Verbindungen das lla-ständige Halogenatom auf der anderen Seite des 1 la-ständigen Kohlenstoffatoms wie das Halogenatom der Hemiketale steht. Es wird weiter angenommen, daß die stereochemische Stellung des 1 la-ständigen Halogenatoms die Bildung der Hemiketalstruktur verhindert. Diese Verbindungen erhält man im allgemeinen durch Eindampfen der Reaktionsmischung nach Ausfällung der 6,12-Hemiketalverbindungen. Die trans-1 Ia-Halogenverbindungen werden durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben, in welcher Z, E und X die oben angegebenen Bedeutungen besitzen:

N(CH₃J₂

OH|T^OH

CONH:

OH O O O

b) Dehydratisierung

Die 1 la-Halogen-hemiketale der allgemeinen Formel II, bei welchen der Rest X ein Chlor- oder Fluoratom bedeutet, werden in Substanzen von überraschend hoher biologischer Invivo-Aktivitäl gegen Krankheiten verursachende Mikroorganismen umgewandelt. Bei der Prüfung in vitro zeigen die Verbindungen eine merkliche Aktivität. Die Umwandlung wird durch Behandlung der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel II mit einer starken Säure, welche dehydratisierend wirkt, bewerkstelligt. Hierzu ist eine Anzahl von Säuren geeignet. Bevorzugt verwendet man Mineralsäuren, wie Schwefelsaure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Perchlorsäure, sowie andere Säuren, wie Eisessig (Bortrifluorid enthaltend), Fluorwasserstoff (vorzugsweise in rlüssiger Form) und Trihalogenessigsäuren, wie Trifiuoressigsäure. Außerdem werden die Mineralsäuren vorzugsweise in konzentrierter Form, beispielsweise als wenigstens 60%ige wäßrige Säuren, verwendet. Verwendet man Mineralsäuren, so erhält man besonders vorteilhafte Ergebnisse mit Säuren in folgenden Konzentrationen:

Schwefelsäure 90 bis 95%

Phosphorsäure 80 bis 85%

Perchlorsäure 60 bis 70%

Reaktionszeit und -temperatur scheinen nicht kritisch zu sein. Bei Durchführung dieses Verfahrens wird die Ausgangsverbindung zu der ausgewählten Säure gegeben und die Mischung eine verhältnismäßig kurze Zeit stehengelassen. Beispielsweise gibt man die Ausgangsverbindung zu Fluorwasserstoff, vorzugsweise flüssigem Fluorwasserstoff, bei 0 bis 50" C und läßt die Mischung 5 bis 7 Minuten oder auch länger, beispielsweise bis zu mehreren Stunden stehen. Danach läßt man den Fluorwasserstoff verdampfen. Der Rückstand wird in üblicher Weise zur Gewinnung eines kristallinen Produkts, wie des Hydrofluoridsalzes, behandelt, beispielsweise durch Umrühren in einem Nichtlösungsmittel und Umkristallisieren aus Lösungsmitteln, wie niedermolekularen Alkanolen. Verwendet man Schwefelsäure, so wird vorzugsweise eine Temperatur unterhalb 20°C benutzt. Verwendet man Perchlorsäure, so wird die Umsetzung vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 50°C und höher, vorzugsweise von etwa 60 bis 70 C, durchgeführt. Stärker konzentrierte Perchlorsäure kann bei dieser Umsetzung benutzt werden. Jedoch werden diese höheren Konzentrationen wegen der Explosionsgefahr, die dem Fachmann bekannt ist, nicht bevorzugt. Die Reaktionszeit scheint nicht kritisch zu sein, da die Reaktion praktisch augenblicklich abzulaufen scheint. Im allgemeinen gibt beispielsweise eine Reaktionszeit von 5 bis 15 Minuten ausgezeichnete Ergebnisse, wenn die Reaktionstemneratur 60 his 70 C hfii-Mot I MnUPrPs

Z CH₂ OH N(CH₃J₂

60

OH

CONH,

OH O O O

Erhitzen ist zwar nicht nachteilig, bringt jedoch keinen merklichen Vorteil und wird aus diesem Grunde nicht durchgeführt. Bei niedrigeren Temperaturen können etwas längere Umsetzungszeiten notwendig sein, um gute Ausbeuten zu erhalten. Verwendet man Trifluoressigsäure oder Essigsäure, so wird die Umsetzung vorzugsweise bei Zimmertemperatur innerhalb von etwa 24 Stunden vorgenommen. Nach beendeter Umsetzung wird das Produkt durch übliche Maßnahmen gewonnen. Beispielsweise ist es sehr zweckmäßig, die Reaktionsmischung einfach mit einem Nichtlösungsmittel, wie Wasser, zu verdünnen, was zur Ausfällung des Produktes als Säuresalz führt. Die erhaltenen sauren Salze kann man in die freie Base oder in ein beliebiges Salz in üblicher Weise umwandeln. Wenn als Ausgangsverbindung für diese Umsetzung eine lla-Fluorverbindung verwendet wird, erhält man die besten Ergebnisse bei Verwendung von Perchlorsäure.

Die Produkte der Dehydratisierungsreaktion sind lla-Halogentetracycline der allgemeinen Formel 111, welche als o-Desoxy-o-desmethyl-o-methylen-lla-halogentetracycline bezeichnet werden. Die Verbindung, in welcher Z ein Wasserstoffatom bedeutet, zeigt als mineralsaures Salz bei der Ultrarotanalyse (KBr) eine Carbonylabsorption bei oder nahe bei 5,70 Mikron. Es wurde oben erwähnt, daß diese Absorption bei der lla-Halogen-hemiketal-Ausgangsverbindung fehlt. Weiterhin wird eine interessante Verschiebung der UV-Absorptionsmaxima (gemessen in 0,01-n methanolischer Salzsäure) aus dem Bereich von 345 ΐημ (welcher charakteristisch für die Hemiketal-Ausgangsverbindungen ist) in den Bereich von 375 ηΐμ (welcher charakteristisch für die dehydratisierten Produkte ist) beobachtet. Die dehydratisierten Produkte zeigen außerdem zwei zusätzliche UV-Absorptionsmaxima, welche etwa 4,2- bzw. 5mal stärker sind als das Maxima bei 375 ηΐμ. Diese zwei zusätzlichen Maxima liegen bei oder etwa bei 240 bzw. 277 πΐμ Das obenerwähnte charakteristische Maximum bei etwa 375 πΐμ bei Verbindungen, in welchen Z ein Wasserstoflatom bedeutet, findet sich bei Verbindungen, in welchen Z ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, bei etwa 380 bis 390 ηΐμ.

Die lla- Halogen -6-methylen -tetracycline der allgemeinen Formel III sind wertvolle Ausgangsstoffe für weitere Substitutionsreaktionen, beispielsweise für Substitutionsreaktionen im Ring D, d. h. für die Nitrierung und Halogenierung. Weiterhin können bei Verbindungen der allgemeinen Formel III, bei denen E ein Wasserstoffatom bedeutet, auch Substitutionsreaktionen in der 6-Methylengruppe erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich besonders zur Herstellung wertvoller 6-Methylentetracycline durch Dehalogenierung nach folgendem Reaktionsschema:

11 a-Dehalogenierung

OH

CONH₂

OH O
X = Cl, F, Br.

Die Dehalogenierung kann nach vielen der für die Entfernung von Halogen üblichen Methoden chemisch und auch katalytisch durchgeführt werden. Eine derartige katalytische Reduktion wird durchgeführt durch Behandlung des Ausgangsstoff mit Wasserstoffgas in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators, beispielsweise eines Palladium- oder Rhodiumkatalysators, bei Drücken von Atmosphärendruck bis zu einem Druck von 1000 Atmosphären und Temperaturen von 0 bis 100⁰C. Man kann eine Vielfalt von chemischen Methoden verwenden. Eine bekannte Methode ist die Reduktion mit Alkalihydrosulfiten. Hierbei wird die Ausgangsverbindung zu einer wäßrigen Lösung des im einzelnen ausgewählten Hydrosulfits gegeben und der Reaktionsansatz bei Zimmertemperatur, die sich für diese Umsetzung als am zweckmäßigsten erwiesen hat, stehengelassen. Weitere Methoden zur Entfernung des lla-ständigen Halogenatoms sind:

a) Behandlung mit verdünnter, wäßriger Jodwasserstoffsäure,

b) Behandlung mit metallischem Zink in Gegenwart eines Protonendonators, wie Essigsäure,

c) Erhitzen der Ha-Bromverbindung in Aceton zum Sieden.

überraschenderweise wurde gefunden, daß man 1 la-Halogentetracycline leicht durch gleichzeitige Behandlung der lla-Halogenverbindung mit Zink und Natriumiodid in einem gegenüber der Umsetzung inerten Lösungsmittel (vorzugsweise in niedermolekularen Alkanonen, wie Aceton) bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und Rückfiußtemperatur unter Verwendung von äquivalenten bis zu überschüssigen Reagensmengen von 1000 Molprozent und mehr leicht dehalogenieren kann. Bei Rückflußtemperatur ist die Umsetzung in einer so kurzen Zeit wie 30 Minuten vollständig. Nach beendeter Umsetzung wird das Produkt durch Filtration vind Einengung der Reaktionsmischung erhalten. Unter den oben beschriebenen Bedingungen der reduktiven Entfernung des 1 la-Halogenatoms werden Nitrogruppen zu Aminogruppen reduziert, so daß man die entsprechenden Aminoderivate erhält.

Für die Umwandlung der 1 la-Halogen-6-methylen tetracycline in die 6-Methylen-tetracycline werden dit 1 la-Chlor-o-methylen-tetracycline bevorzugt, da diesf Verbindungen im allgemeinen ziemlich stabil zu seir scheinen und sich leicht dehalogenieren lassen. Di< 1 la-Fluorverbindungen werden weniger leicht dehalo geniert.

Die 1 la-Dehalogenverbindungen weisen einen über raschend hohen Grad an Aktivität auf, wenn man si< in vitro gegen eine Vielfalt von krankheitsverur

509584/47C

ίο

sachenden Organismen prüft. Sie sind besonders wirksam gegen antibiotikaresistente Stämme von Mikroorganismen.

Die folgende Tabelle I faßt die Aktivität von o-Methylen-tetracyclin gegen eine Vielfalt von krankheitsverursachenden Mikroorganismen einschließlich

niedriger sind als diejenigen für 6-Desoxy-tetracyclin, was eine größere Aktivität anzeigt, insbesondere gegen Micrococcus pyogenes var. aureus 400, einen telracyclinresistenten Organismus.

1 = o-Methylein-tetracyclin.

antibiotikaresistenten Stammen zusammen.	Die Min	daß die	2 =	IO	5 =	o-Desoxy-tetracyclin.	<0,19	3,12	2	0,78	6,3	0,19	3	50	—	—	—	6,25	4	0,78	—	5	0,25	6	0,19	1,56
desthemmkonzentration wird durch die	bekannte	Werte für 6-Methylen-tetracyclin im allgemeinen	3 =				1,56		6,3	100	(25 p)	>100	—	25		100			1,56
Technik der Verdünnungsreihe bestimmt. In der	Tabelle 1	4 =	6 —		<0,19	12,5	0,39	100	100	12,5	25	>100	6,25	0,78	12,5	0,03	0,19	100
Tabelle sind auch die entsprechenden Werte von	Organismus		11 a-Chlor-ö-methylen-tetracyclin.	<0,19	25,0	0,78	100	—	25	3,12	>100	25	0,39	3,15(p)	0,6	0,19	100
lla-Chlor-6-methyIen-tetracyclin und von 6-Desoxy-		o-Desoxy-iS-desmethyl-o-methylen-	<0,19	3,12	3,12	12,5		25	100	>100	12,5	0,39	3,15(p)	0,06	0,19	—
tetracyclin eingeschlossen. Es ergibt sich,	Micrococcus pyogenes var. aureus 5	5-oxy-tetracyclin.	<0,19	0,78	0,39	3,12		(50 p)	>100	0,78	0,39	0,19	0,125	0,19	0,78
		0,78	1,56	3,12	6,3	6,3	12,5	>100	0,39	3,12	0,19	1,0	0,02	1,56
Streptococcus pyogenes	7-Chlor-6-desoxy-6-desmethyl-	0,19	<0,19	6,25	0,78	3,12	100 (p)	>100	0,19	3,12	0,19	0,19	0,19
Streptococcus faecalis	o-methylen-S-oxy-tetracyclin.	<0,19	<0,19	0,01	0,09	>100	100	0,09	0,39	0,01	0,04	0,09
Diplococcus pneumoniae		0,78	3,12	25	3,12	12,5		0,78	1,56		0,19	1,56
Erysipelothrix rhusiopathiae			<0,19		0,19	6,25			0,78			0,19
Corynebacterium diphtheriae		<0,19	0,39	0,78	3,12	>100	0,39	0,19	0,19	0,19	—
Listeria monocytogenes	o-Desoxy-iS-desmethyl-tetracyclin.	—	<0,19	—	0,19	50	0,09	0,39	0,01	—	—
Bacillus subtilis		—	<0,19	—	0,39		0,25	—	0,25	—	0,39
Lactobacillus casei	Mindesthemmkonzentration (y/ml)	<0,19	—		6,3	—	1,56	—
	1	<0,19	3,12	—	0,78	—
Bacterium ammoniagenes	<0,19	0,78		—"
Streptococcus pyogenes 98	50		3,12	—
Micrococcus pyogenes var. aureus 209 (p)	<0,19		1,56	—
Aerobacter aerogenes		100	0,78
Escherichia coli		50	0,78
Proteus vulgaris	6,25		0,06	3,12
Pseudomonas aeruginosa	0,78		0,03	1,56
Salmonella gallinarium	0,39
Salmonella pullorum	0,25
Klebsieila pneumoniae	0,25
Neisseria gonorrhoeae	3,12
Hemophilus influenzae	0,5
Shigella sonnei	—
Brucella bronchissptica	—
Malleomyces mallei	—
Vibrio comma	—
Pasteurella multocida	—
Streptococcus agalactiae
Mycobacterium 607
Mycobacterium berolinense	100
Candida albicans	100
Sarcina lutea
Antibiotikaresistente Stämme von
Micrococcus pyogenes var. aureus
Stamm 376*)
Stamm 400**)

*) Tetracyclinresistent bei einer Konzentration unter 100 y/ml. ·*) Tetracyclinresistent bei einer Konzentration unter 50 /l (p) = Teilhemmung.

Bei Wiederholung dieser In-vitro-Versuche in Gegenwart von Humanserum beobachtet man ähnliche Ergebnisse. Die folgende Tabelle faßt die Aktivität der in der Tabelle I genannten Verbindungen bei der Prüfung in 20%igem Humanserum zusammen:

Tabelle II

Mindesthemmkonzcntralion (;/ml)

Micrococcus pyogenes var.
aureus 5

Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes 98
Micrococcus pyogenes var.
aureus 209 ρ

0,78
0,78

Es sei bemerkt, daß 7-Chlor-6-desoxy-6-desmethyl-6-methylen-5-oxy-tetracyclin eine größere ln-vitro-Aktivität gegen eine große Anzahl von Mikroorganismen als o-Desoxy-o-desmethyl-o-methylen-S-oxytetracyclin besitzt.

Prüft man o-Desoxy-o-desmethyl-ö-methylen-S-oxytetracyclin in vivo sowohl bei oraler als auch bei parenteraler Gabe, so zeigt diese Verbindung eine größere Aktivität als Tetracyclin oder 5-Oxy-tetracyclin gegenüber einer durch Tetracyclin empfindliche Mikroorganismen erzeugten Infektion. Die ED_5n (ED = Schutzdosis) beträgt für die neue Verbindung bei einer Infektion durch Micrococcus pyogenes var. aureus 5 bei oraler Gabe 3,2 mg/kg und bei parenteraler Gabe 0,34 mg/kg. Die entsprechende ED₅₀ fur Tetracyclin beträgt bei oraler Gabe 6,4 mg/kg und bei parenteraler Gabe 0,78 mg/kg.

Die 6-Methylenverbindungen können zu einer Vielfalt von Applikationsformen analog den Stammverbindungen verarbeitet werden. Sie sind brauchbar in der Humantherapie, und sie sind therapeutisch in Futtermitteln oder als Wachstumstimulantien, in der Veterinärmedizin und in der Landwirtschaft brauchbar.

Für die Umwandlung des lla-Halogentetracyclinhemiketals in 11 a - Halogen - 6 - methylentetracyclin werden die lla-Chlortetracyclin-hemiketale bevorzugt, da diese Verbindungen im allgemeinen ziemlich stabil zu sein scheinen.

Die folgende Tabelle III faßt die Aktivität von 11 a - Halogen - 6 - methylen - tetracyclinen gegen eine Vielfalt von krankheitsverursachenden Mikroorganismen einschließlich antibiotikaresistenten Stämmen zusammen. Die Mindesthemmkonze-'tration (MHK) wird durch die bekannte Technik oar Ver-

Organismus

MHK (,/ml)

_s Erysipelothrix rhusiopathiae —'

Corynebacterium diphtheriae > 100

Listeria monocytogenes 25

Bacillus subtilis 3,12

Lactobacillus casei 100 (50 p)

Bacterium ammoniagenes 12,5

Aerobacter aerogenes > 100

Escherichia coli > 100

Proteus vulgaris > 100

Pseudomonas aeruginosa > 100

Salmonella gallinarum > 100

Salmonella pullorum 100 (p)

Klebsiella pneumoniae > 100

Neisseria gonorrhoeae 12,5

Hemophiius influenzae 6,25

Shigella sonnei —

Brucella bronchiseptica 6,25

Malieomyces mallei 25

Vibrio comma 6,25

Pasteurella multocida 25

Streptococcus adalactiae 12,5

Mycobacterium 607 0,78

Mycobacterium berolinense 0,39

Candida albicans > 100

Sarcina lutea 100

Antibiotikaresistente Stämme von Micrococcus pyogenes var. aureus

376*) 100

400**) 50 *) Tetracyclinresistent bei einer Konzentration unter 100 y/ml. *·) Tetracyclinresislent bei einer Konzentration unter 50 y/ml. (p) = Teilhemmung.

Der folgende Versuch zeigt die antibiotische Wirksamkeit von lla-Chlor-6-methylcn-tetracyclinhydrochlorid im Vergleich zum bekannten 6-Desmethyl-6 - desoxy - tetracyclinhydrochlorid. Dabei wurden 165 mg lla- Chlor - 6 - methylen - tetracyclinhydrochlorid oral jedem von 10 Versuchspersonen verabfolgt und in bestimmten Zeitabständen die Blutspiegelwerte bestimmt. Dasselbe wurde mit 150 mg des bekannten 6 - Desmethyl - 6 - desoxytetracyclinhydrochlorids gemacht. Die verabfolgten Dosen beziehen sich auf gleiche Mengen an Tetracyclinhydrochlorid. Die mittleren Blutspiegelwerte (y/ml) sind aus der nachstehenden Tabelle IV ersichtlich:

öünnungsreihe bestimmt.	MHK (j'/ml)	Tabelle IV	lla-Chlor-6-methy- lentetracyclinhydro- chlorid	*
Tabelle III	50 (25 p) 12,5 25 25	Unlersuchungs-	2,144 1,449 1406 0,408 0	6-Desmethy]-6-desoxy- tetracyclinhydro- chlorid (bekannt)
Organismus	60 Zeitraum (Stunden)	1,293 1,039 1,111 0,440 0,052
	3
Micrococcus pyogenes var. aureus Streptococcus pyogenes Streptococcus faecalis Diplococcus pneumoniae	- 8 24 48

Die vorteilhaften Eigenschaften der aus den erfindungsgemäßen Verbindungen herstellbaren 6-Methylentetracycline sind somit ursächlich durch die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen bedingt. Dies zeigt sich auch darin, daß man z. B. beim Hydrieren eines lla-Halogen-o-desoxy-o-methylentetracyclins unter Halogenwasserstoffabspaltung 6-Desoxytetracycline erhält, die gegenüber einer Reihe von Stämmen schlechter antibiotisch wirksam sind als die aus den erfindungsgemäßen Verbindungen herstellbaren 6-Methylentetracycline (vgl. die Tabelle I, Versuche 1 und 2). Auch die Halogenwasserstoffabspaltung aus 1 la- Halogen -6-desoxy-o-desmethyltetracyclinen durch katalytische Hydrierung führt zu einem ö-Desoxy-o-desmethyltetracyclin, das gegenüber einer Reihe von Stämmen schlechtere antibiotische Eigenschaften zeigt als die aus den erfindungsgemäßen Verbindungen herstellbaren 6-Methylentetracycline (vgl. Tabelle I, Versuch 6).

Die günstigen Eigenschaften der 6-Methylentelracycline sind wahrscheinlich auf die 6ständige Methylengruppe zurückzuführen, die bereits in den erfindungsgemäßen Verbindungen vorhanden ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

a) I la-Fluortetracyclin-6,12-hemiketal
(Ausgangsmaterial)

30

Zu einer Suspension von 20 g Tetracyclinbase in 800ml Wasser, gekühlt auf OL, gibt man 45 ml (2 Äquivalente) 2 n-Natriumhydroxidlösung. Das Tetracyclin löst sich zu einer Lösung mit einem pH-Wert von annähernd 11. Man läßt Perchlorylfluorid durch die gerührte Lösung, welche unter Stickstoff gehalten wird, perlen, bis der pH-Wert der Mischung annähernd 7 beträgt. Zwischen einem pH-Wert vor; 8 und 8,5 beginnt sich ein starker Niederschlag zu bilden. Das überschüssige Perchlorylfluorid spült man mit einem Stickstoffstrom aus, filtriert das nahezu weiße, kristalline Material ab, wäscht es mit Wasser und trocknet es im Vakuum bei Zimmertemperatur, wobei man 7,9 bis 8,5 g des Produktes erhält. Das Ultraviolettabsorptionsspektrum zeigt Maxima bei 267 und 340 ηΐμ; das Ultrarotabsorptionsspektrum zeigt keine Carbonylabsorption unterhalb 6 Mikron. Der biologische Versuch gegen Klebsiella pneumoniae zeigt eine Aktivität von 8 y/mg, bezogen auf Tetracyclin. Die Elementaranalyse ergibt die folgenden Werte:

Beispiel 2

a) 1 la-Fluor-5-hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal (Ausgangsmaterial)

•^s Man gibt zu einer Mischung aus 6,9 g wasserfreier Oxytetracyclinbase, gelöst in 285 ml Methanol und gekühlt in einem Eisbad, 1 Äquivalent in Natriummethylat-Methanol-Lösung. Das gelbe Natriumsalz fällt aus. Man läßt Perchlorylfluorid durch die Reaktionsmischung perlen. Das Natriumsalz löst sich wieder auf. Wenn die Mischung sich dem Neutralitätspunkt nähert, beginnt sich ein starker Niederschlag zu bilden. Das überschüssige Perchlorylfluorid wird mit einem Stickstoffstrom ausgespült, das Pro's dukt filtriert, mit kaltem Methanol gewaschen und im Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet, wobei man 5,1 g fahlgelbe Kristalle erhält. Das Ultrarotabsorptionsspektrum zeigt keine Carbonylabsorption unterhalb 6 Mikron. Der biologische Versuch gegen Klebsiella pneumoniae ergibt eine Aktivität von 4 y/mg, bezogen auf Tetracyclin. Das Ultraviolettabsorptionsspektrum zeigt Maxima bei 265 und 336 πΐμ; die Elementaranalyse ergibt nach der Umkristallisation des Produktes aus Wasser die folgen-²S den Ergebnisse:

C„H„0_QN,F-2H,0:

C₂₂H₂₃N₂O₈F · H₂O:

Berechnet ... C 54,95, H 5,20, N 5,83%:
gefunden .... C 54,97, H 5,19, N 5,85%.

b) 1 la-Fluor-o-desoxy-ö-desmethyl-6-methylentetracyclin

250 mg lla-Fluortetracyclin-6,12-hemiketal werden in 2 ml 63%ige wäßrige Perchlorsäure eingerührt. Der feste Stoff löst sich bei 15minütigem Erwärmen auf 60 bis 65° C. Danach wird die Mischung gekühlt und Wasser zugesetzt. Man erhält lla-Fluor-6-desoxy - 6 - desmethyl - 6 - methylentetracyclin als Perchloratsalz. Das Produkt zeigt bei der Ultraviolett- und Ultrarotanalyse die gleiche Absorption wie die Verbindung des Beispiels 3 b).

-22"23^V-'9^I>2

Berechnet
gefunden .

C 51,4, H 5,25, N 5,5%;
C 51,2, H 5,3, N 5,7%.

b) 1 la-Fluor-S-hydroxy-o-desoxy-o-desmethyl-6-methylentetracyclin

6 g 11 a - Fluor - 5 - hydroxytetracyclin - 6,12 - hemiketal werden in 45 ml Fluorwasserstoff gelöst und über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Lösungsmittel wird im Stickstoffstrom entfernt und der Rückstand in Methanol gelöst. Die Lösung wird zu Äther gegeben und der Niederschlag abfiltriert und getrocknet. Man erhält 5,1g lla-Fluor-5-hydroxy-6 - desoxy - 6 - desmethyl - 6 - methylen - tetracyclin mit Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,01-n methanolischer HCl bei 236, 268 und 365 πΐμ und einem Ultrarotabsorptionsmaximum in Kaliumbromid bei 5,7 μ.

Beispiel 3

a) 11 a-Chlortetracyclin-o, 12-hemiketal
(Ausgangsmaterial)

Zu einer Lösung von 2,2 g wasserfreiem Tetracyclin in 25 ml des Dimethyläthers des Äthylenglykols

gibt man 800 mg N-Chlorsuccinimid unter Rühren, um das Reagens zu lösen. Man läßt die Mischung 7 Minuten stehen und verdünnt sie dann mit 25 ml Wasser. Es kristallisieren 873 mg des Produktes als weiße Nadeln. Die biologische Untersuchung des

Produktes ergibt eine Tetracyclinaktivität von etwa 4 y/mg gegenüber Klebsiella pneumoniae. Das Ultrarotabsorptionsspektrum zeigt keine Carbonylbanden zwischen 5 und 6 μ. Das Ultraviolettabsorptionsspektrum zeigt Maxima bei 267 und 340 bis 342 ηΐμ.

Das kristalline Hydrochlorid dieses Produktes erhält man durch Lösen in überschüssiger, wäßriger Salzsäure (pH-Wert ungefähr 1) und Gefriertrocknung der Mischung.

2

b) Ua-Chlor-ö-desoxy-o-desmethyl-6-methylentetracycIin

Man löst lla-Chlortetracyclin-o^-hemiketal in flüssigem Fluorwasserstoff (in einem Verhältnis von 2 g/15 ml) bei 0⁰C. Man hält die Mischung 10 bis 15 Minuten bei dieser Temperatur. Danach wird der Fluorwasserstoff abgedampft. Der Rückstand wird zur Gewinnung des Hydrofluoridsalzes des 1 la-Chlor-6 - desoxy - 6 - desmethyl - 6 - methylentetracyclins als '° festes Produkt mit Äther verrieben und das feste Produkt aus Methanol umkristallisiert.

Andererseits kann man auch 10 g des rohen Hydrofluoridproduktes durch Erwärmen und Rühren in 350 ml Wasser lösen. Zu der klären Lösung gibt man '5 einen gleichen Raumteil konzentrierter Salzsäure, worauf das Produkt als Hydrochloridsalz kristallisiert. Die Elementaranalyse des Hydrochloridsalzes ergibt die folgenden Werte:

C₂₂H₂₂O₇N₂Cl₂:

Berechnet:

C 53,11, H 4,56, N 5,63, Cl" 7,13%;
gefunden:

C 52,62, H 4,63, N 5,54, CP 6,84%. *5

Die Ultrarotanalyse des Produktes als Hydrochloridsalz (KBr) in l%iger Konzentration ergibt eine Carbonylabsorption bei 5,70 μ und ebenso die folgenden wesentlichen Maxima: 6,1; 6,23; 6,36; 6,45 (Schulter); 6,91; 7,85; 8,14; 8,55; 10,22; 10,55 und 10,89.

Die biologische Untersuchung mit dem Produkt (Klebsieila pneumoniae) zeigt eine Oxytetracyclin-Aktivität von 50 bis 100 γ /mg. Die Ultraviolettanalyse der Probe in 0,01 n-Methanol-HCl zeigt Maximu bei 3,76, 278 und 242 χημ.. Das Produkt zeigt einen R_f-Wert von 0,02 bis 0,3 in dem folgenden System:

Mobile Phase

Immobile Phase

Toluol-Pyridin (gesättigt
mit einem pH-4,2-Puffer)
(20:3)

pH-4,2-Puffer (wäßrig)

40

45

Bei der Analyse des Papierdiagramms mit ultraviolettem Licht fluoresziert der Fleck des Produkts nicht stark; jedoch zeigt er nach Besprühen mit wäßrigem Natriumhydrosulfit eine starke Fluoreszenz.

Kocht man das Produkt in einer Mischung aus Methanol und konzentrierter Salzsäure, so wird das unveränderte Produkt gewonnen. Unter den gleichen Bedingungen wird die Ausgangsverbindung in eine Verbindung umgewandelt, welche wahrscheinlich 11 a-Chlorisotetracyclin ist, und die bei der Behandlung mit wäßrigem Natriumhydrosulfit Isotetracyclin ergibt. &>

Man kann auch lla-Chlor-o-desoxy-o-desmethyl-6-methylentetracyclin-hydrofluorid in Wasser lösen und die Lösung auf einen pH-Wert von 5 einstellen. Die ausfallende amphotere Verbindung wird filtriert und getrocknet. Man löst die amphotere Verbindung in Methanol, welches lmolares Äquivalent Chlorwasserstoff enthält, und fällt das Hydrochloridsalz durch Zugabe von Äther aus. Durch Ersatz des Chlorwasserstoffs durch andere Mineralsäuren kann man die entsprechenden anderen Salze erhalten.

Zum Beispiel können Hydrobromid, Sulfat, Hydrojodid, Nitrat und Phosphat auf diese Weise hergestellt werden.

Man kann auch organische Carbonsäuren, wie Weinsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Benzoesäure, Glykolsäure, Gluconsäure, Gulonsäure, Bernsteinsäure oder Essigsäure, verwenden. Die mit pharmazeutisch einwandfreien Säuren gebildeten Salze sind für die Therapie verwendbar; die mit pharmazeutisch nicht einwandfreien Säuren gebildeten Salze sind zur Reinigung der Produkte und zur Herstellung von pharmazeutisch einwandfreien Salzen geeignet.

Verwendet man unter denselben Bedingungen 85%ige Phosphorsäure an Stelle von Schwefelsäure, so erhält man das Phosphatsalz des lla-Chlor-6-desoxy-o-desmethyl-ö-methylentetracyclins.

Beispiel 4

a) 7,1 la-Dichlortetracyclin-o^-hemiketal
(Ausgangsmaterial)

Man rührt eine Mischung aus 2,4 g wasserfreiem 7-ChlortetracycHn, 800 mg N-Chlorsuccinimid und 25 ml 1,2-Dimethoxyäthan 2V₂ Minuten, gibt danach 100 ml Äther hinzu und anschließend 300 ml Hexan. Der sich bildtnde Niederschlag wird durch Filtration gesammelt, mit Hexan gewaschen und getrocknet.

Man erhält 2,1 g 7,1 la-Dichlortetracyclin-6,12-hemiketal, das keine Aktivität gegen Klebsiella pneumoniae zeigt.

b) Die Dehydratisierung des Hemiketals unter Bildung von T.lla-Dichlor-o-desoxy-o-desmethyl-ö-methylentetrachlorid wird in gleicher Weise vorgenommen wie im Beispiel 3 b).

Beispiel 5

a) I la-Chlor-5-hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal
(Ausgangsmaterial)

α) 10 g 5 - Hydroxytetracyclin - hydrochlorid werden in 200 ml 50%igem wäßrigem 1,2-Dimethoxyäthan, das vorher auf 5° C gekühlt wurde, mit Hilfe von 3,5 ml Triäthanolamin gelöst. Unmittelbar darauf gibt man 4,4 g gepulvertes N-Chlorsuccinimid zu. Die Temperatur der durch ein Eis/Wasserbad gekühlten Reaktionsmischung erhöht sich während der Zugabe auf 12°C. Die Mischung, in welcher das Produkt sehr schnell auskristallisiert, wird 10 Minuten auf einem Eisbad gerührt, filtriert und mit einer ausreichenden Menge Aceton gewaschen, um dunkelgefärbte Verunreinigungen zu entfernen. Die Ausbeute an lla-Chlor-S-hydroxytetracyclin-ö.n-hemiketal beträgt 5,0 g (50%).

Ein analysenreines Produkt erhält man durch Umkristallisation aus Methanol/Salzsäure. Das Produkt zeigt Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,01-n methanolischer HCl bei 265; 338 πΐμ; log f 4,39 und 3,67.

C₂₂H₂₃O₉N₂Cl · CH₃OH · HCl:

Berechnet:

C 49,0, H 5,0, N 5,0, Cl" 6,3, Cl 12,6,

CH₃O 5,5%;
gefunden:

C 49,0, H 5,0, N 4,8, Cl" 6,3, Cl 12,7,

CH₃O 5,4%.

β) 10 g S-Hydroxytetracyclin-hydrochlorid werden in 110 ml 70%igem wäßrigem Aceton gelöst. Die Lösung wird auf 4° C gekühlt, und dazu werden 6 g Natrium-p-toluolsulfonchloramid (»Chloramin T«) in 40 ml 70%igem Aceton gegeben. Die Mischung wird kalt 20 Minuten gerührt, filtriert und der Filterkuchen viermal mit 10-ml-Portionen 70%igem wäßrigem Aceton gewaschen, wobei man 6,66 g lla-Chlor-5 - hydroxytetracyclin - 6,12 - hemiketal erhält, das das gleiche Ultraviolettabsorptionsspektrum zeigt wie das Produkt nach Beispiel 5a) α).

γ) 20 g S-Hydroxytetracyclin-hydrochlorid werden in 148 ml 70%igem wäßrigem Aceton gelöst, auf —20° C gekühlt und dann mit 7,0 ml Triäthylamin und anschließend mit 6,1 g p-Toluolsulfondichloramid (»Dichloramin T«) in 20 ml 70%igem wäßrigem Aceton, das auf —20° C vorgekühlt war, behandelt. Nach 5 Minuten werden 225 ml Wasser bei 0°C langsam zugegeben, und nach 14 Minuten wird der erhaltene Brei filtriert, und der Filterkuchen wird mit zwei 20-mI-Portionen 70%igem wäßrigem Aceton und drei 20-ml-Portionen Aceton gewaschen. Der Rückstand wird bei 35°C im Vakuum getrocknet, wobei man 10,20 g 11a - Chlor - 5 - hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal erhält, das Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,03-n methanolischer HCl bei 266 und 339 τημ zeigt.

6) 50 g S-Hydroxytetracyclin-hydrochlorid werden in 370 ml 70%igem wäßrigem Aceton gelöst und auf -25⁰C gekühlt. Dazu gibt man 17,5 ml Triäthanolamin und anschlic ßend 9,6 g Trichlorcyanurtriamid (»Trichlormelamin«), das in 50 ml eines auf 20° C vorgekühlten 70%igen wäßrigen Acetons gelöst ist. Nach 5 Minuten werden 562 ml Wasser langsam bei 0°C zugefügt, und nach 14 Minuten wird der erhaltene Brei bei -8⁰C filtriert. Der Filterkuchen wird mit zwei 50-ml-Portionen 70%igem wäßrigem Aceton gewaschen und drei 50-ml-Portionen trockenem Aceton bei 35°C im Vakuum getrocknet, wobei man 25,35 g lla-Chlor-5-hydroxytetracycIin-6,12-hemiketal erhält, das Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,03-n methanolischer Salzsäure bei 266 (EJ *_m = 346) und 340 ηΐμ (EJl = 81) zeigt.

Arbeitet man in der gleichen Verfahrensweise, ersetzt jedoch »Trichlormelamin« durch andere Halogenierungsmittel, so erhält man die folgenden Resultate:

Halogenierungsmittel

Ausbeute an
Hemiketal

(g)

UV-Absorptionsmaxima

(ΐΠμ)

13,2 g 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydantoin
9,8 g Trichlorisocyanursäure

22,35
22,75

265 und 340
268 und 360

Eisbad, gewinnt das Produkt durch Vakuumfiltration, wäscht mit Aceton und trocknet es an Luft. Die Ausbeute an kristallinem lla-Chlor-S-desoxy-6-desmethyl - 6 - methylen - 5 - hydroxy tetracyclüihydriodid, das 2 Mol Kristallaceton enthält, beträgt 3,4 g (47%). Das Produkt zeigt Ultrarotabsorptionsmaxima bei 5,70 (in KBr) und 5,86 μ (in Aceton) und Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,01-n methanolischer HCl bei 223, 271 und 374 πΐμ; log ε 4,47, 4,27 und 3,56.

C₂₂H₂₁N₂O₈Cl · HI - 2CH₃COCH₃:

Berechnet:

C 46,6, H 4,8, N 3,9, Cl 4,9, Γ 17,6%;

Neutralisationsäquivalent 721;
gefunden:

C46,4, H 4,8, N 3,8, CI 5,0, I" 17,5%;

Neutralisationsäquivalent 706.

Das Produkt kann auch aus flüssiger Fluorwasserstoffsäure als p-Toluolsulfonsäuresalz gewonnen werden. An Stelle der Aceton-Jodwasserstoffmischung, die vorher beschrieben wurde, verwendet man dann 50 ml Isopropylalkohol, 50 ml Aceton und 5 g p-Toluolsulfonsäure. Nach dem Waschen mit Aceton erhält man dann 5,6 g (81%) des lufttrockenen Materials.

ß) 111 ml (205 g) konzentrierte Schwefelsäure werden auf 15°C gekühlt und unter Rühren mit 14 ml Wasser verdünnt. Nach dem Widerabkühlen auf 15° C werden zu der 90%igen Säure innerhalb 30 Minuten portionsweise 51g lla-Chlor-S-hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal gegeben, wobei man die Temperatur durch Kühlen auf 18 bis 22° C hält. Die fast klare, dunkelrote Lösung wird 1 Stunde bei 20 bis 25° C gerührt, und dann werden eine Mischung von 1070 ml Aceton und 1,00 g Ascorbinsäure (Antioxidationsmittel) sowie 75 ml 47%ige Jodwasserstoffsäure und Keimkristalle von Ua-Chlor-S-hydroxy^-desoxyo-desmethyl-o-methylen-tetracyclin zugegeben. Die Zugabe dauert 20 Minuten, während denen man die Temperatur auf 5 bis 10⁰C hält. Man gibt etwas Aceton hinzu und rührt die schnell abgekühlte Lösung 30 Minuten, bis sich ein Kristallbrei bildet..Das Produkt wird durch Filtrieren gewonnen, mit Aceton gewaschen und unter vermindertem Druck bei 40 bis 45⁰C getrocknet, wobei man 37 g lla-Chlor-5 - hydroxy - 6 - desoxy - 6 - desmethyl - 6 - methylentetracyclin erhält, das die gleichen Ultrarotabsorptionsmaxima zeigt wie das im Beispiel 5 b) α) erhaltene Produkt, das unter Verwendung von Fluorwasserstofferhalten worden ist.

Beispiel 6

7,1 la-Dichlor-S-hydroxy-o-desoxy-o-desmethyl-6-methylen-tetracyclin

Methode A

b) 1 la-Chlor-o-desoxy-o-desmethyl-o-methylen-5-hydroxytetracyclin

60

α) 5 g lla-Chlor-S-hydroxytetracyclin-o.^-hemiketal werden in 15 ml flüssigem Fluorwasserstoff gelöst. Man rührt die Reaktionsmischung bei 0 bis 5°C 3,5 Stunden und gießt sie dann zu 100 ml kaitem Aceton, das 7,5 mm einer 7%igen wäßrigen Jodwasserstoffsäure und einige Keimkristalle des Produktes enthält. Man rührt 45 Minuten auf einem Man gibt zu 5 g lla-Chlor-o-desoxy-o-desmethyl-6 - methylen - 5 - hydroxytetracyclin - hydrojodid in 15 ml flüssigem Fluorwasserstoff, gekühlt auf Eisbadtemperaturen, 1,5 g N-Chlorsuccinimid. Die Lösung wird bei Eisbadtemperatur l'/₂ Stunden gerührt. Das Rohprodukt wird durch Zugabe von 500 ml Äther ausgefällt und durch Filtration gewonnen.

Man nimmt das Rohprodukt bei Zimmertemperatur in Methanol auf, filtriert das unlösliche Material ab. behandelt das Filtrat mit Aktivkohle, filtriert

M 68

und konzentriert unter vermindertem Druck. Der erhaltene Rückstand wird in verdünnter Salzsäure aufgenommen, aus weither das Produkt als Hydrochlorid kristallisiert. Die Ultraviolettabsorptionsanalyse in 0_t01 n-HCl in Methanol ergibt folgende Werte:

K_n 239 ταμ, EU 352; ?._imx 378 πΐμ, EJi 60;
Biegung 2,58 πΐμ. EJ* 324.

Die Ultrarotabsorpiionsanaiyse zeigt die hauptsächlichen Banden bei 5,7, 6,0 und 6,9 Mikron.

Methode B

Man gibt 5 g 11 a - Chlor - 5 - hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal zu 15 ml flüssigem Fluorwasserstoff bei Eisbadtemperatur. Nach 3¹I₂ Stunden Rühren bei '5 Eisbadtemperatur gibt man die gleiche Gewichtsmenge N-Chlorsuccinimid hinzu und verfährt nach der Verfahrensweise der Methode A zur Gewinnung des Produktes.

Eine andere und etwas einfachere Methode der Auf- *o arbeitung ist die folgende: Nach der Entfernung der größten Menge des flüssigen Fluorwasserstoffs gibt man 100 ml Wasser und darauf 5 g /i-Naphthalinsulfonsäure zu. Das Produkt fällt als /i-Naphthalinsulfonsäuresalz aus und wird durch Filtration ge- *5 sammelt.

Eine weitere Aufarbeitungsmethode umfaßt die Verdünnung der ursprünglichen Reaktionsmischung mit 6 bis 7 Volumteilen Wasser und anschließende, tropfenweise Zugabe von konzentrierter Säure, zur Ausfällung der Perchlorat- und /f-Naphthalinsulfonatsalze, wie oben beschrieben. Das so erhaltene rohe Perchloratsalz kristallisiert als lange Nadeln aus Isopropanol, welche bei der Ultraviolettanalyse Maxima bei 260 und 377 ηΐμ und eine Biegung (inflection) bei 260 ηΐμ zeigen. Die Ultrarotabsorptionsanalyse ergibt Spitzen bei 5,7, 6,0, 6,26, 6,55, 6,88, 7,2, 7,85 und 8,35 Mikron.

B e i s ρ i e I 7

a) 11 a-Brom-S-hydroxytetracychn-o, 12-hemiketal
(Ausgangsmaterial)

250 ml 5 - Hydroxytetracyclin - Base werden in 10,2 ml einer Benzol :1,2-Dimethoxyüthan-Mischung 1:1 bei 35 C gelöst. Dazu wird tropfenweise innerhalb von 10 Minuten eine Lösung von 0,51 ml Brom in 10 ml einer Benzol :1,2-Dimethoxyäthan-Mischung 1:1 gegeben. Es scheidet sich bald ein verfärbter Niederschlag ab. Man rührt das Gemisch 30 Minuten bei 35^C C, filtriert die Reaktionsmischung und wäscht den Filterkuchen mit BenzoJ/Dimethoxyäthan. Der etwas hygroskopische Feststoff wird in 10 ml Benzol/ Diiiicihoxyälhan aufgeschiämmt, durch Filtrieren gewonnen und im Vakuum getrocknet, wobei man 173 mg kristallines lla-Brom-5-hydroxytetracyclin-6,12-hemiketal erhält. Weitere 52 g werden erhalten, indem man die vereinten Filtrate über Nacht bei Raumtemperatur stehenläßt, abfiltriert, den Filterkuchen mit Äther wäscht und dann im Vakuum trocknet. Das Produkt zeigt keine Ultrarotabsorption im Bereich von 5 bis 6 μ (gemessen in Kaliumbromid) und zeigt Ultraviolettabsorptionsmaxima in 0,01-n methanolischer HCl bei 272 und 420 πΐμ. (EJ* = 184). Kocht man das Produkt mit Aceton, so zeigt es eine Aktivität gegen Klebsiella pneumoniae von 600>-/mg, was die Umbildung zu 5-Hydroxytetracyclin anzeigt.

b) 1 la-Brom-S-hydroxy-o-desoxy-o-desmethyl-6-methylen-tetracyclin

Die Dehydratisierung des Hemiketals unter Bildung des Tetrafluorids von lla-Brom-5-hydroxy-6 - desoxy - 6 - desmethyl - 6 - methylentetracyclin wird vorgenommen, indem man 150 mg des Hemiketals in 1 ml Fluorwasserstoff löst und 1 Stunde bei 0°C stehenläßt, den Fluorwasserstoff im Stickstoffstrom entfernt und den Rückstand mit Äther wäscht. Das Produkt zeigt ein Ultrarotabsorptionsmaximum in Kaliumbromid bei 5,7 μ.

Die Hydrochloridsalze der oben beschriebenen lla-Halogentetracyclin-6,12-hemiketale stellt man her, indem man die freie Base in Wasser löst, welches eine äquimolekulare Menge Chlorwasserstoff enthält, und die erhaltene Lösung gefriertrocknet. In ähnlicher Weise werden Salze mit Schwefelsäure, Bromwasserstoffsäure und Phosphorsäure gebildet.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Verbindungen der allgemeinen Formel

   CH₂

   E N(CH₃),

   OH
   CONH,

   OH

   O O

   in welcher E Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe, X Fluor, Chlor oder Brom, Z Wasserstoff oder Chlor bedeutet, jedoch nur Wasserstoff ist, wenn X Fluor oder E eine Hydroxylgruppe bedeutet, und ihre Säureadditionssalze.