DE1793176C2

DE1793176C2 - 6-Epi-6-desoxy-tetracyclin, 6-Epi-6desoxy-5-oxytetracyclin, deren pharmakologisch brauchbaren Säureadditionssalze und Metallsalze sowie diese Verbindungen enthaltende Antibiotika

Info

Publication number: DE1793176C2
Application number: DE19611793176
Authority: DE
Inventors: Hans Heinrich Lyme Conn. Rennhard; Charles Robert East Lyme Conn. Stephens jun.
Original assignee: Pfizer Inc
Current assignee: Pfizer Inc
Priority date: 1960-05-23
Filing date: 1961-05-23
Publication date: 1983-03-24
Also published as: DE1768971A1; DE1793556C2; NL6713970A; DE1793176B1; DE1793176A1; DE1793556B1; DE1768971B2

Description

N(CHj)₂

bzw.

OH O O O

gegen eine Vielzahl von krankheitsverursachenden Mikroorganismen zusammen. Die Mindesthemmkonzentration (MlC) wird bestimmt durch die bekannte Technik der Verdünnungsreihe.

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Gegenstand der Erfindung sind 6-Epi-6-desoxy-tetracyclin, ö-Epi-ö-desoxy-S-oxy-tetracyclin, deren pharmakologisch brauchbare Säureadditionssalze und Metallsalze sowie diese Verbindungen enthaltende Antibiotika.

Die neuen Tetracycline besitzen eine mikrobiologische Aktivität gegen eine Vielfalt von grampositiven und gramnegativen Mikroorganismen. Die neuen Verbindungen werden als 6-Epi-6-desoxy-tetracycline bezeichnet, da die sterische Konfiguration der Methylgruppe in 6-Stellung entgegengesetzt derjenigen der bekannten 6-Desoxy-tetracycline ist.

Die neuen Tetracyclin-Verbindungen können nach dem Verfahren des deutschen Patents 12 98 522 hergestellt werden, in dem man Tetracyclinverbindungen der allgemeinen Formel

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Organismus	MIC*	//ml	0,78	> 200
	(1)	(2)	0,09	200
Micrococcus pyogenes var.			0,78
aureus	0,78	0,39
Streptococcus pyogenes	0.09
Streptococcus faecalis	0,39	0,39
Diplococcus pneumoniae	0,19	1,56
	(P-I)")	1,56
Erysipelothrix rhusiopathiue	0,39	0,19
Corynebacterium diphtheriae	0,19	0.78
Listeria monocytogenes	0,19	12,5
Bacillus subtilis	0,19	12,5
Bacterium ammoniagenes	-	>200
Aerobacter aerogenes	6,3	>200
Escherichia coli	3,12	6,3
Proteus vulgaris	100	12,5
Pseudomonas aeruginosa	12,5	6,3
Salmonella typhosa	6,3	6,3
Salmonella gallinarum	3,12	0,39
Klebsiella pneumoniae	3,16	6,3
Neisseria gonorrhoeae	0,09	3,12
Hemophilus influenzae	0.09	25
Shigella sonnei	3,12	6,3
Bruceila bronchiseplica	0,78	—
Malleomyces mallei	0,78	-
Vibrio comma	0,39
Pastcureila multocida	0,19
Streptococcus agalactiae	0,19
Antibiotikarcsistente Stämme
von Micrococcus pyogenes
var. aureus:
376	6,3 (p.i.)
400	6.3 (p.i.)

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in welchen Y ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxylgruppe, X ein Wasserstoff-, Chlor-, |od- oder Bromatom, Xi ein Wasserstoffatom, einen Anion- oder niedermolekularen Alkanoylaminorest, X2 ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe und Z ein Chlor- oder Fluoratom bedeuten kann, oder ihre Säureadditionssalze oder Metallsalzkomplexverbindungen mit mehrwertigen Metallen in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators in an sich bekannter Weie bei 0 bis 6O⁰C und zweckmäßig bei einem Druck von etwa 1 bis 141 at mit wenigstens 1 Mol Wasserstoff hydriert und, falls Z ein t>o Fluoratom bedeutet, die erhaltene Mischung von 6-Desoxy- und 6-Epi-6-desoxy-l la-fluor-tetracyclinverbindung in üblicher Weise, wie Gegenstromverteilung oder Chromatographie, in ihre Bestandteile zerlegt.

Die folgende Tabelle faßt die In-vitro-Aktivität von 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyc!in (I) verglichen mit dem bekannten ö-Desoxy-oxytetracyclin-hydrochlorid (entspricht b-zy-o-Desoxy-S-oxytetracyclinhydrochlorid) (2) *) Mindesthemmkonzentration.
**) Teilhemmung.

In der folgenden Tabelle werden die Eigenschaften von ö-Epi-ö-desoxy-S-oxytetracyclin (1) und 6-Desoxy-5-oxytetracyclin (2) miteinander verglichen

Eigenschaften von 6-Desoxy-5-oxytetracyclinen

(1)

(2)

Bioaktivität gegen
Klebsiella pneumoniae
(Oxytetracyclin als
Standard)

Im. (HCl -Methanol)

Rf-Werf)

etwa etwa

1 500 μ/mg 500 μ/mg

267 266

(s = 17 300) (e = 18 100)

351 343

(f = 13 200) (f = 13 200)

0,5 0,3

*) Chromatographie an Papier, welches mii einem Puffer nach Mac llvainc (pH-Wert 3.5) gesättigt ist. entwickelt 1 Stunde mit Nitromethan/Chloroform/Pyridin (Volumenverhältnis 20 : 10:3).

Die neuen ö-Epi-ö-desoxy-tetracycIin-Verbindungen können zu einer Vielzahl von Applikationsformen verarbeitet werden, welche denjenigen der Tetracyclinstammsubstanzen, von welchen sie sich ableiten, entsprechen. Sie sind verwendbar therapeutisch in Futtermitteln oder als Waehstumsstimulatien, in der Tiermedizin und in der Landwirtschaft.

In der Humanmedizin beträgt die übliche orale Dosis der neuen Verbindungen etwa 0,1 bis 2 g durchschnittlich je Tag für den Erwachsenen. Das Produkt wird zu Kapseln oder Tabletten verarbeitet, welche 25 bis 250 mg des Antibiotikums auf Aktivitätsbasis enthalten. Suspensionen oder Lösungen in verschiedenen Trägern stellt man unter Verwendung von Konzentrationen zwischen 5 und 125 mg/ml her. Für die parenterale Applikation, entweder intramuskulär oder intravenös, wird die Tagesdosis auf etwa 0,05 bis 1,0 g verringert. Zu den intramuskulären Applikationsfornien zählen Lösungen des Antibiotikums in Konzentrationen von 50 bis 100 mg/ml. Für die intravenöse Anwendung verwendet man i: otonische Lösungen mit einer Amibiotikumkonzentration von etwa 10 mg/ml. Beide Arten von parenteraien Produkten werden als feste Präparate für die Wiederauflösung konfektioniert. Diese Produkte können auch für topische Anwendungen in üblichen Streckungsmitteln verwendet werden. In allen Fällen wird der behandelnde Arzt natürlich die für den einzelnen Patienten erforderliche Dosis angeben, f'iir Kinder werden im allgemeinen geringere Dosen verwendet.

Die Erfindung umfaßt auch die pharmakologisch brauchbaren Säureadditions- und Metallsalze der neu aufgefundenen amphoteren Antibiotika. Die dem Fachmann bekannten Verfahrensweisen zur Herstellung von Salzen von Tetracyclinverbindungen sind hier anwendbar. Sie werden in den unten wiedergegebenen Beispielen erläutert.

Die pharmakologisch einwandfreien Säureadditionssalze sind für Salze von Mineralsäurer, wie Salzsäure, Jodwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Metaphosphorsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure, sowie die Salze von organischen Säuren, wie Weinsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Benzoesäure, Glykolsäure, Glukonsäure, Gulonsäure Bernsteinsäure, Arylsulfonsäure, wie p-Toluolsulfonsäure.

Zu den pharmakologisch einwandfreien Metallsägen gehören unter anderem insbesondere die Natrium-, Kalium- und Erdalkalisalze von Erdalkalimetallen von einer Ordnungszahl bis zu und einschließlich 20, das sind Magnesium und Calcium, sowie außerdem die Salze von Aluminium, Zink, Eisen und Mangan. Natürlich zählen zu den Metallsalzen auch Komplexsalze, das sind Metallchelate, die in der Tetracyclinchemie gut bekannt sind. Salze des Lithiums und der Erdalkalimetalle mit einer Ordnungszahl von über 20, das sind Barium und Strontium, sind nicht brauchbar. Da die neuen Antibiotika amphoter sind, bilden sie auch Salze mit ausreichend basischen Aminen.

Die pharmakologisch einwandfreien Säure- und Metallsalze sind auch zur Isolierung und Reinigung der ö-Epi-ö-desoxytetracycline verwendbar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

6-Epi-6-desoxy-5-oxy tetracyclin
Man gibt 40 g ö-Desoxy-e-desmethyl-ö-methylen-Rhodium auf Kohlenstoff in eine übliche Hydriervorrichtung. Man leitet dann Wasserstoff in die Vorrichtung ein und hält 20 Stunden einen Druck von 127 at bei einer Temperatur von 30° C aufrecht Danach filtriert man den Katalysator ab und gefriertrocknet das Fiitrat zu 23,9 g festem Stoff, der aus einer Mischung aus ö-Desoxy-S-oxytetracyclin und 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin besteht Die Ausbeute dieses Verfahrensschrittes von etwa 60% kann man durch Verwendung von 5%igem Rhodium auf einem Bariumsulfatträger verbessern, da dadurch die Absorptionsverluste an dem Kohlenstoffkatalysatorträger vermindert werden.

Man verwendet eine Mischung von je 25 ml Methanol und Wasser zum Lösen von 20,8 g des rohen Feststoffs der vorhergehenden Verfahrensstufe. Hierzu gibt man eine Lösung von 20 g Sulfosalicylsäure in einer Mischung von je 50 ml Methanol und Wasser. Die 6-Desoxy-5oxytetracycline kristallisieren gut in Form der Sulfosalicylatsrlze. Man filtriert die Aufschlämmung, wäscht den Kuchen mit 50%igem wäßrigem Melhanol und trocknet ihn zur Gewinnung von 24,2 g Salz (Ausbeute dieser Stufe 75%).

Zur Trennung des ö-Epi-ö-desoxy-S-oxytetracyclins vom 6-Desoxy 5-oxytetracyclin verwendet man eine Gegenstromverteilung. Hierzu löst man 500 mg des Salzes des vorhergehenden Verfahrensschrittes in 30 ml Essigsäureäthylesterund 10 ml 2 m Natriumhydrogenphosphat. Man rührt die erhaltenen zwei Phasen und stellt den pH-Wert durch Zugabe von weiterem Na₂HPO₄ auf 6,8 ein. Dann trennt man die wäßrige Phase in einem Scheidetrichter und stellt mit frischen 30 ml Essigsäureäthylester in dem zweiten Scheidetrichter das Gleichgewicht her.
Dieser Vorgang wird zwei weitere Male mit frischen Anteilen Essigsäureäthylester wiederholt und die wäßrige Phase dann beiseite gestellt. Man setzt 10 ml wäßrigen Na₂HPO₄-KH₂PO₄-Puffer bei einem pH-Wert von 6,8 mit jeder der Essigsäureäthylesterschichten in den 4 Scheidetrichtern ins Gleichgewicht und setzt diese dann beiseite. Diesen Vorgang wiederholt man zwei weitere Male mit frischem Puffer vom pH-Wert 6,8. Die 4 Essigsäureäthylesterschichten werden dann vereinigt und zur Trockne eingedampft, wobei man 172 mg im wesentlichen reines 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin erhält (Ausbeute dieses Schrittes etwa 50%). Das in den wäßrigen Pufferschichten zurückbleibende Produkt wird konzentriert und ergibt 6-Desoxy-5-oxytetracyclin (Ausbeute dieser Stufe etwa 50%).

Das e-Epi-ö-desoxy-S-oxytetracyclin-Produkt der vorhergehenden Stufe wird abschließend dadurch gereinigt, daß man es in 1 ml Methanol löst und 3 Tropfen konzentrierte Salzsäure zugibt. Es kristallisiert als reines Hydrochlorid mit einem Molekül CH)OH (Ausbeute 90%) und ergibt folgende Analyse:

Berechnet
gefunden

C 53,86, H 5,700/o;
C 53,69, H 5,8io/o.

Dieses Material ergibt bei der Prüfung gegen Oxytetracyclin in dem Versuch mit Klebsiella pneumoniae einen Wert von 1400 Einheiten/mg.

Beispiel 2
6-Epi-6-desoxy tetracyclin
Man gibt 50 mg 5%iges Palladium-auf-Kohlenstoff zu

5-oxytetracyclin, 1,5 1 0,0In-HCl und 40 g 5%iges 50 mg I la-Fluor^-desoxy-ö-desmethyl-e-methylen-

tetracyclin in 5 ml Methanol. Man hydriert diese Mischung 1 Stunde bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck und nitriert dann. Man verdampft das Filtrat im Vakuum und erhält 50 mg eines Gemischs aus lla-Fluor-6-desoxytetracyclin und lla-FIuor-6-epi-6-desoxytetracyclin in Form eines gelbgrünen, amorphen, festen Stoffes, der ein starkes Ultrarotabsorptionsmaximum bei 5,7 μ zeigt Das Verhältnis der Ultraviolettabsorptionsmaxima bei 348 ηιμ/267 ηιμ in 0,01 normaler methanolischer Salzsäure beträgt 0,164.

Man löst 50 mg des lla-Fluor-6-desoxyte racyclin-Gemrothes in 1,25 ml einer Mischung aus 1 Teil konzentrierter Salzsäure und 56 Teilen Wasser. Hierzu fügt man 30 mg Zinkstaub. Man rührt die Suspension 15 Minuten bei 20°C, filtriert und wäscht den Filterkuchen mit BiUanol. Waschwasser und Filtrat werden vereinigt und dreimal mit je 0,5 ml Butanol extrahiert. Die vereinigten Extrakte verdampft man zur Trockne und erhält 15,5 mg der Hydrochloride von 6-Desoxytetracyclin und 6-Epi-6-desoxytetracyclin. Das Produkt zeigt zwei bioaktive gelbe, fluoreszierende Flecken bei der Papierchromatographie entsprechend den zwei 6-Desoxytetracyclinen. Dieselben zwei Flecken erhält man, nachdem man 5 mg des Produktes 3'/2 Stunden bei 100⁰C mit Säure (0,7 ml konzentrierte Salzsäure, verdünnt auf 5 ml mit Wasser) erhitzt hat, was die Beständigkeit der 6-Desoxytetracycline zeigt.

Man kann auch ein Gemisch aus 50 mg des Gemisches von lla-Fluor-6-desoxytetracyclin und lla-Fluor-ö-epi-ö-desoxytetracyclin, 2,5 ml Methanol/Wasser (1:1) und 20 mg Natriumhydrosulfit 1 Stunde bei Raumtemperatur rühren. Dann fügt man weitere 20 mg Natriumhydrosulfit hinzu und rührt eine weitere Stunde. Man klärt das Reaktionsgemisch durch Filtrieren mit Diatomeenerde-Filterhilfe und konzentriert das Filtrat im Vakuum zum Entfernen des Methanols. Man säuert das Konzentrat mit konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 1,8 an und extrahiert dreimal mit je 0,5 ml

ίο Butanol. Die vereinigten Extrakte dampft man im Vakuum ein. Man verrührt das erhaltene feste Produkt mit Äther und filtriert. Man erhält so etwa 20 mg eines festen Stoffes, der aus 6-Desoxytetracyclin- und 6- Epi-e-desoxytetracyclinhydrochlorid besteht.

Wenn man die zwei Bestandteile durch Papierchrpmatographie oder durch Gegenstromverteilung trennt, so zeigen sie folgende Eigenschaften:

6-Desoxytetracyclin: Das Hydrochlorid zersetzt sich bei 245°C: das Verhältnis der Ultraviolettabsorptionsmaxima bei 348 ιπμ: 268 πιμ beträgt 0,78 in 0,01 normaler methanolischer Salzsäure; Bioaktivität gegen Kfebsiella pneumoniae 500 Oxyteiracyclin-Einheiten/ mg.

6-Epi-6-desoxytetracyclin: Das Verhältnis der Ultraviolettabsorptionsmaxima bei 352 Γημ : 269 ιτιμ in 0,01-normaler methanolischer Salzsäure beträgt 0,83; Bioaktivität gegen Klebsiella pneumoniae: 700 Oxytetracyclin-Einheiten/mg.

Claims

Patentansprüche:

1. 6-Epi-6-desoxy tetracyclin, 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin und deren pharmakologisch brauchbare Säureadditionssalze und Metallsalze.

2. Antibiotikum, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer der Verbindungen gemäß Anspruch 1 neben üblichen Trägerstoffen und Verdünnungsmitteln.