DE1795847C2 - 3,4-0-Aryliden-clindamycine - Google Patents

Description

in der Ri einen Benzyliden-, p-Chlorbenzyliden-, p-Anisyliden-, Cinnamyliden, Toluyliden- oder p-Acetaminobenzylidenrest bedeutet und deren Salze.

Die Erfindung betrifft den im Anspruch gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich als Zwischenprodukte zur Herstellung von 2-0-Acylclindamycinen, die im wesentlichen das gleiche bakterizide Spektrum in vivo wie das antibiotische Lincomycin haben und für die gleichen Zwecke wie Lincomycin verwendet werden können, jedoch in verschiedener Richtung günstigere Eigenschaften aufweisen, wie aus nachfolgendem Versuchsbericht ersjchtlich ist, und Tieren, einschließlich Säugetieren, vorzugsweise oral verabreicht werden können.

Zum Nachweis des technischen Fortschritts der aus den erfindungsgemäßen Zwischenprodukten hergestellten Verbindungen wurden Vergleichsversuche mit dem als Antibiotikum bekannten [7(S)-ChIor-7-desoxylincomycin]hydrochlorid, auch Clindamycin genannt, angestellt. Wie aus nachstehender Tabelle ersichtlich ist, besitzen die aus den erfindungsgemäßen Zwischenprodukten hergestellten 2-0-Acyl-clindamycinacylate gegenüber Clindamycin bei etwa gleicher Wirkung wesentlich günstigere LDso-Werie sowie auch ein günstigeres LDso-Verhältnis vor: Neugeborenen/Erwachsenen. Wie aus der den Versuchen zugrundeliegenden Druckschrift »Toxicology and applied Pharmacology« 21,(1972), 516 —531, weiterhin ersichtlich ist, besitzt das Palmitat auch bei Langzeitverabreichung praktisch keine schädigenden Wirkungen, während dies beim Hydrochlorid in beachtlichem Maße der Fall ist. Wie ferner aus den Druckschriften »Journal of Pharmaceutical Sciences«, Vol. 62, Nr. 7 (1973), Seite 2871 fi. und »Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics«, Vol. 1, Nr. 2 (1973), S. 89 ff. hervorgeht, besitzt das Clindamycin einen extrem bitteren Geschmack, so daß es in der Pädiatrie und auch an Tiere nicht oral verabreicht werden kann. Andererseits verursacht es bei intramuskulärer Verabreichung an der Einstichstelle sehr starke Schmerzen.

Die aus den erfindungsgemäßen Zwischenprodukten hergestellten 2-0-Acyl-clindamycine dagegen besitzen diesen bitteren Geschmack nicht.

Tabelle

LD₅₀-Bestimmungen^a) von Clindamycinhydrochlorid einerseits und Clindamycin-2-palmitat

und -2-hexanoat andererseits

Verbindung

Maus
i. p.

Ratte p.o.

Sc
Neugeborenes

Sc
Erwachsene

LD₅₀-Verhältnis von Neugeborenem:
Erwachsenem

Clindamycinhydrochlorid

Clindamycin-2-palmitat

Clindamycin-2-hexanoat

361
(325-401)

>25OO

738

245 (225-267)

2618 (2273-3014)

>5000 1956") (1753-2182)

>3165

245 2618

(217-276) (2346-2920) 1 : 10,7

>1250 >2000 etwa 1:2

^a) Spearman Karber-Methode der Berechnung der LD₅₀ mit 95% Zuverlässigkeit (Finney, 1952). ^h) In SiruD formuliert.

Wie aus den Ergebnissen errichtlich ist, besitzen das erhält man S^-O-Aryliden-clindamycin^-acylate der Palmitat und Hexanoat weitaus günstigere LD50-Werte Formel:
als das Hydrochlorid.

Die erfindutigsgemäßen Verbindungen werden her- CH₃

gestellt, indem man Clindamycin der Formel ⁵ I

CH3

CH₃

(Π)

20

O —C —R

25

worin

SCH₃

OH

30

einen aliphatischen Carbonsäurerest mit 6 bis 18 C-Atomen bedeutet, woraus sich nach Entfernung der Schutzgruppe die 2-OAcyl-clindamycin-Endprodukte der Formel

mit einem aromatischen Aldehyd der Formel
R₁ = O

35

40 CH₃

in der R, die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen
hat, umsetzt.

Durch Acylieren der erfindungsgemäßen 3,4-0-Aryliden-clindamycine der Formel 45

CH₃

H-

C-NH-

50

55

(IV)

O —C —R

-Cl

(D

SCH,

OH

herstellen lassen.

Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Clindamycin der Formel II, vorzugsweise als Hydrochlorid, zuerst mit einem aromatischen Aldehyd bei milder Hitze kondensiert, wobei sich 3,4-O-Arylidenclindamycin der Formel III bildet. Falls das Hydrochlorid von Clindamycin verwendet wird, ist es nicht nötig, saure Katalyse der Reaktion anzuwenden, da dieses die Reaktion genügend katalysiert.

Die Reaktion wird beendet durch azeotrope Entfernung von Wasser durch ein organisches Lösungsmittel, z. B. Benzol. Toluol, Chloroform, Äthylenchlorid und

ähnliche. Falls Wasser durch eine andere Methode entfernt wird, wie z. B. durch Evakuieren, Verdampfen in einem inerten Gas, oder nur durch Destillation mit einem Lösungsmittel, welches einen höheren Siedepunkt als Wasser hat, so braucht man das azeotropbildende Lösungsmittel nicht zu verwenden. Man verwendet das azeotropbildende Lösungsmittel zusammen mit einer Mischung eines hochpolaren Lösungsmittels, wie z. B. Ν,Ν-Dimethylformamid, N.N-Dimethylacetamid, Dirnethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon und ähnliche, um das Clindamycin-Hydrochlorid zu lösen, und auf diese Weise eine einheitliche Lösung herzusteilen.

Die Kondensation kann bei Temperaturen von etwa 70 bis 180⁰C ausgeführt werden; vorzugsweise arbeitet man bei etwa 90 bis 110° C. Die optimale Temperatur hängt vom Verhältnis des polaren zum nicht-polaren Lösungsmittel ab und von den spezifischen Eigenschaften des nicht-polaren Lösungsmittels, wie z. B. dem Siedepunkt der mit Wasser gebildeten azeotropen Mischung sowie auch vom Siedepunkt des nicht-polaren Lösungsmittels. Das nicht-polare, Feuchtigkeit enthaltende Lösungsmittel kann fortwährend durch Destillation entfernt und periodisch durch frisches, trockenes Lösungsmittel ersetzt werden. Man kann das Wasser auch durch Kondensation und Abtrennung mit einer Wasserabscheidevorrichtung oder einem Trockenmittel entfernen und auf diese Weise dem getrockneten Lösungsmittel ermöglichen, in das Reaktionsgefäß zurückzugehen.

Die Reaktionszeit zur vollständigen Kondensation von Clindamycin-Hydrochlorid mit einem aromatischen Aldehyd, wie weiter oben beschrieben, hängt von der Lösungsmittelzusammensetzung ab, sowie auch von der Wirksamkeit der Wasserentfernung. Wenn azeotropbildende Lösungsmittel verwendet werden, wie weiter oben beschrieben, so kann man den Reaktionsverlauf verfolgen, indem die Menge des freigesetzten Wassers gemessen wird. Man kann auch periodisch aus dem Reaktionsgefäß Proben entnehmen und chromatographieren. Bei Verwendung von Lösungsmittelmischungen von Benzol und Dimethylformamid beträgt die Reaktionszeit etwa 1-16 Stunden, mit einem Optimum bei 2 — 3 Stunden. Wenn wasserfreies Clindamycin-Hydrochlorid verwendet wird, so wird die Reaktionszeit etwa auf die Hälfte herabgesetzt, da nur die Hälfte der Wassermenge freigesetzt wird, im Vergleich zu Clindamycin-Hydrochlorid-Monohydrat.

Die Acetale, über die die erfindungsgemäßen Verbindungen zum Endprodukt weiterverarbeitet werden, werden zuerst als kristalline Hydrochloride isoliert. Bei beständigen Acetalen, wie z. B. 3,4-Benzylidenclindamycin und ß/l-p-Chlorbenzyliden-clindamycin wird die Umkristallisation des Hydrochlorids im heißen Methylcellosolve®, Dimethylformamid, Chloroform oder anderen Lösungsmitteln ausgeführt. Die weniger stabilen Acetale, wie z. B. 3,4-p-Anisyliden-cündamycin, 3,4-Cinnamyliden- und 3,4-Toluylidenclindamycin, müssen vor der Isolierung des Acetals in die freie Base umgewandelt werden. Die 3,4-O-Aryliden-clindamycin-Hydrochloride sind im allgemeinen sehr rein und können direkt zur Acylierung benutzt werden, oder man kann sie auch durch Mischen dieser Salze mit einem basischen Stoff, z. B. Natronlauge, ein quaternäres Ammoriiumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder einem stark basischen Amin in die freie Base umwandeln. Basische Ionenaustauscherharze können verwendet werdeii. Man kann die unlösliche Aryliden-clindamycinbase durch Filtrieren entfernen, oder die Base kann mit Lösungsmitteln, die mit Wasser nicht mischbar sind, extrahiert werden, wie z. B. Chloroform, Methylenchlorid, Äthylendichlorid, Äther und ähnliche. Die 3,4-0-Aryliden-clindamycin-Hydrochloride können auch in freie Base umgewandelt werden, indem man die Salze zuerst mit einer Base neutralisiert, nachdem das Salz in einem Lösungsmittel, wie z. B. Chloroform, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Propylenglykol oder ähnlichen gelöst wurde. Die Base kann ein Alkoxid, ein

ίο Amin, Ammoniak oder eine feste anorganische Base sein, wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder ähnliche. Die entstandenen Lösungen der 3,4-O-Aryliden-clindamycinbase können aus den wassermischbaren Lösungsmitteln isoliert werden, indem man mit Wasser verdünnt, bis eine Trübung durch langsame Kristallisation der Acetale eintritt. Die Lösungen von 3,4-O-Aryliden-clindamycinbase in Lösungsmitteln, die mit Wasser •nicht mischbar sind, können durch Verdünnung der Lösung mit einem nicht-polaren Lösungsmittel erhalten werden, wie z. B. Hexan, isomere Hexane und ähnliche, oder einfach durch Verdampfen des Lösungsmittels. Das letzte Verfahren zur Bildung der freien Base von S^-O-Aryliden-clindamycin-Hydrochlorid eignet sich zur Isolierung sehr unbeständiger Acetale von Clindamycin, da ein wasserfreies Verfahren angewendet werden kann.

Die meisten 3,4-O-Aryliden-clindamycinbasen können gereinigt werden durch Lösung der Verbindung in Aceton, Verdünnung der Lösung mit Äther und Zugabe von Hexan, bis eine Trübung auftritt, um eine spontane Kristallisation einzuleiten.

Das 3,4-O-Aryliden-clindamycin kann nach bekannten Verfahren acyliert werden, z. B. durch Reaktion mit einem Acylierungsmittel in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, wie z. B. ein tert.-Amin, und man erhält 3,4-O-Aryliden-clindamycin^j2-acylat. Geeignete Acylierungsmittel sind Säurehalogenide und Säureanhydride. Geeignete tertiäre Amine sind heterocyclische Amine, wie z. B. Pyridin, Chinolin und Isochinolin, Trialkylamine wie Trimethylamin, Triäthylamin, Triisopropylamin und ähnliche; Ν,Ν-Dialkylaniline wie Dimethyhnilin, Diäthylanilin und ähnliche, und N-Alkylpiperidine wie N-Äthylpiperidin, N-Methylpiperidin und ähnliche. Vorzugsweise wird Pyridin verwendet.

Die Acylierung kann insbesondere auch ausgeführt werden, indem man 3,4-O-Aryliden-clindamycin oder eine Suspension des Hydrochlorids in eine Mischung eines inerten Lösungsmittels und eines tertiären Amins, z. B. Pyridin, mit einem Acylierungsmittel behandelt,

z. B. Acylchlorid, dann die Reaktionsmischung kühlt, um Nebenreaktionen zu verhindern. Vorzugsweise wird die Reaktion in Pyridin bei niederen Temperaturen ausgeführt, insbesondere bei -20⁰C bis +80⁰C, obwohl man auch bei höheren Temperaturen arbeiten kann.

Geeignete inerte Lösungsmittel sind Chloroform, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Acetonitril, Methylenchlorid, Aceton und Dioxan.

Die 3,4-O-Arylidenschutzgruppe kann durch Hydrolyse entfernt werden, vorzugsweise durch milde Säure-Hydrolyse. So z. B. erhält man aus 3,4-O-Anisyliden-clindamycin-2-acylat beim Erhitzen mit 80%iger Essigsäure bei etwa 100⁰C während 10 bis 15 Minuten Clindamycin-2-acylat. Säuren wie Ameisen-, Propion-, verdünnte Salzsäure und verdünnte Schwefelsäure können ebenfalls verwendet werden.

Das gewünschte 2-Acylat kann aus der Reaktionsmischung nach verschiedenen Methoden isoliert werden. Man kann die auf diese Weise hergestellten 2-Acvlate

leicht als Hydrochloride isolieren, indem man sie mit einem »Nicht-Lösungsmittel«, wie z. B. Aceton oder Äther, ausfällt.

Im allgemeinen werden die Verbindungen in reiner Form durch diese Methode isoliert, obgleich man, wenn nötig, aus Wasser oder Aceton und etwas Wasser Umkristallisieren kann.

CH₃

SCH₃

OH

Clindamycin

CH₁

(D

SCH₃

OH

(3.4-O-Arylidenclindamycin)

Weiterverarbeitung der erfindungsgeniaßen Verbindung über das Acylat zum Endprodukt

Acylierung

I! c

CH₃

C-NH-

-Cl

— H

O —C —R

P^-O-Aryliden-clindamycin^-acylat)

(Kondensation mit einem aromatischen Aldehyd)

O —C —R

(Clindamycin^-acylat)

-Cl

Die Ausgangsverbindung Clindamycin kann hergestellt werden, indem man das entsprechende Lincomycin mit Thionylchlorid (BE-PS 6 76 154) oder mit einem Rydonreagens (BE-PS 6 76 154) umsetzt

In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Wenn nicht anders angegeben, so sind Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1
A-I S^-O-Anisyliden-clindamycin-hydrochlorid

Eine Lösung von 30 g Clindamycin in 60 ml Anisaldehyd und 50 ml Dimethylformamid wurde auf 45°C erhitzt und anschließend mit 200 ml Benzol verdünnt Man destillierte die Reaktionsmischung und sammelte Fraktionen von je 100 ml Lösungsmittel und fügte dann zusätzlich 100 ml frisches Benzol hinzu. Während der Destillation trat langsam Kristallisation ein. Nachdem man 1000 ml des Destillates gesammelt

hatte, gab man 15OmI Benzol zur Reaktionsmischung und ließ auf Zimmertemperatur abkühlen. Das Produkt wurde durch Filtrieren und Waschen mit Aceton isoliert. Man erhielt 30 g weiße Kristalle von 3,4-O-Anisylidenclindamycin-hydrochlorid.

B-I S^-O-Anisyliden-clindamycin^-palmitat-Hydrochlorid (weiteres Zwischenprodukt)

Zu einer teilweisen Lösung von 23,18 g 3,4-O-AnisyIiden-clindamycin-Hydrochlorid in 200 ml Pyridin und 40 ml Chloroform gab man tropfenweise eine Lösung von 12,19 g Palmitoylchlorid in 50 ml Chloroform während 20 Minuten. Man ließ 1 Stunde lang bei Zimmertemperatur stehen und konzentrierte die klare, orange Reaktionslösung im Hochvakuum bei 60⁰C zu einem viskosen Rest. Dieser Rest wurde in 100 ml lsopropylalkohol gelöst, das Lösungsmittel entfernt, und man erhielt einen Rückstand von 3,4-O-Anisyliden-clindamycin-2-palmitat-Hydrochlorid.

C-I Clindamycin-2-palmitat-Hydrochlorid

(Endprodukt)

Der Rest von Teil B-I wurde in 200 ml Essigsäure gelöst und mit 40 ml Wasser verdünnt. Man erhitzte auf einem Dampfbad bei 95"C 5 Minuten lang, die Lösungsmittel wurden im Hochvakuum bei 6O⁰C entfernt. Der orange Rückstand wurde in 100 ml lsopropylalkohol gelöst und das Lösungsmittel wie vorher entfernt. Dann löste man den Rückstand in 150 ml Aceton und gab aiese Lösung in 1500 ml Acetonitril. Es schied sich Clindamycin-2-palmitat-Hydrochlorid aus. Man isolierte die Verbindung durch Filtrieren im Stickstoffstrom und trocknete dann, indem man langsam Stickstoff während 10 Minuten durch das Filter leitete. Die endgültige Trocknung wurde erzielt, indem man durch den Filterkuchen während I Stunde Luft leitete. Man erhielt 23,5 g (84%) Clindamycin-2-palmitat-Hydrochlorid. Die Verbindung hatte einen Schmelzpunkt von 126°C (Zersetzung).

Analyse:

Berechnet ^rC₃₄H₆₄N₂O₆SCl₂:

C58.35; H9.22; N 4,00; S4.58; Cl 10,13;
Gefunden:

C 58,66; H 9,30; N 3,60; S4.23; Cl 10,82;
H₂O 0,76.

(Analysen wurden auf Wassergehalt korrigiert.)

Beispiel 2

S^-O-ip-AcetaminobenzylidenJ-clindamycin-Hydrochlorid

Eine Lösung von 10 g Clindamycin-Hydrochlorid in 20 ml Dimethylformamid mischte man mit einer Lösung von 15 g p-Acetaminobenzaldehyd in 150 ml Benzol. Die Reaktionsmischung wurde destilliert, und nachdem man 50 ml Destillat erhielt, hab man erneut 50 ml frisches Benzol hinzu. Zusammen wurden 500 ml Benzol durch Destillation gesammelt.

Man kühlte das Reaktionsgefäß und entfernte eine geringe Menge von Clindamycin-Hydrochlorid durch Filtration. Das Filtrat wurde mit Äther verdünnt, und es schieden sich 7,4 g 3,4-O-p-Acetaminobenzyliden-clindamycin-Hydrochlorid aus.

Die Verbindung wurde mit einer Mischung von 50 ml Wasser und 10 ml konzentriertem Ammoniumhydroxid geschüttelt. Die erhaltene 3,4-O-p-Acetaminobenzyliden-clindamycinbase wurde durch Filtration isoliert und ergab 5,2 g eines weißen Feststoffes.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   3,4-O-Aryliden-clindamycine der allgemeinen Foimel

   CH₃

   CH₃

   SCH₃

   R.