DE1905280A1 - Tetracyclinderivate und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath 1905280 Dr. Dieter Weber

PATENTANWÄLTE

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SOCIETE BOULONNAISE DE RECHERCHES ET DE DIFFUSION PILiRJL-VCEUTIQUES "SOBORE"

Sooiete Anonyme

7, rue de l'Abreuvoir - BOULOGNE S/SEINE FRANIiREICH

Tetracycllnderivate und Verfahren zu deren Herstellung

Priorität; vom 7. Februar 1968 (PV 139 030) und 19. Juni 1968 (BSM PV 155 657) in Frankreich

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tetracyclinderivaten.

Die vier gebräuohlierweise mit dem Ausdruck "Tetracycline" bezeichneten Verbindungen sind :

das Chlortetracyclin oder Aureomyoin oder Biomycin; ^ das Hydroxytetracyclin oder Terramycin oder Terrafungin; •j das Tetracyclin oder Cyclomycin oder Deschlorbiomycin;

-z-

das Dimethylchlortetracyclin oder Deohlomycin oder 7-Chlor, 6-dimethyltetracyclin.

Die Tetracycline besitzen die folgende Struktur (l):

CII

R₁ R₂ OH

OH

CONII,

(i)

worin R. ein Wasserstoffatom oder Chloratom oder eine Hydroxylgruppe bedeutet und R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet.

Für die oben genannten Tetracycline ist die Bedeutung der Reste R. und R„ folgende:

Aureomycin Terramycin Tetracyclin Dimethylchlortetracyclin

Cl HO H Cl

CH,

CH,

CH,

Zur Erläuterung des Standes der Technik sind beispielsweise die französischen Patentschriften 1 300 732, 1 455 886,

1 505 460, 1 509 566, 1 520 778, die belgische Patentschrift 634 451, die deutsche Patentschrift 1 238 471, die britische Patentschrift 1 042 207 und die USA-Patentschriften 3 042 und 3 228 962.zu neuen.

Gegenstand der Erfindung sind neue Derivate von Tetracyclinen der Formel (l), und diese Derivate besitzen die folgende allgemeine Strukturformel (2):

COMI -

ι¹'

•N

OH

(2)

CH„ -

CH₂ -

worin It. und R„ die gleiche Bedeutung wie in Formel (l) besitzen, It, ein Wasserstoff atom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Arylgruppe oder Arylalkylgruppe bedeutet, It. eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Arylgruppe oder Arylalkylgruppe ist und die Gruppen 5 jeweils Chlormethyl gruppen oder Brommethylgruppen oder zusammengenommen eine Einfach-Bindung zur Bildung eines Äthyleniminoringes am endständigen Stickstoffatom bedeuten.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß man ein Moläquivalent eines Tetracyclins oder eines Salzes

- H-

oi ties fetracyel i us der oben erwähnten Formel '(:!'),■ ein' MoI- äquiviii on t eines von Formaldehyd verselii edenen'Aldehyds oder eines Keton- oder einei' Yerbi ndun.'^r, die in der Läge'ist, in situ wenigstens einen ..Idehyd oder ein Keton zu bilden, und ein sekunderes, durch Alkyl.gruppen oder Ilalogetialky 1 -

gruppen sxibsti tu i ortes Ami ή- irf ²IWnKgO ' iieriihrung miteinander bringt _c

Das Verfahren ji;n;b der Erfindung wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel bei gewöhn! ieher -Temperatur oder inaiiig erhöhter Temperatur durchgeführt, d.h. im allgemeinen unterhalb 100 C. Zu diesem Zweck benutzt man vorteilhaiterweise als iieaktionsmediura eine Lös um·, des Te tracycl ins in einem seiner üblichen organischen I.iisuiiHsni 1 tel.

Das Verfahren nach der Erfindung wird vorzugsweise in einer einzigen Stufe durchgeführt, wie beispielsweise durch Einführen des sekundären Amins und des Aldehyds oder Ketone in eine Lösung des gewählten Tetracycli iis. Trotzdem ist die Erfindung nicht auf eine solche Reaktionsweise beschränkt, denn man kann die Umsetzung nach der Erfindung auch in zwei Stufen durchführen, indem man das Carbonylderivat mit einem Tetrac5'clin reagieren laßt und zunächst ein hydroxymethyliertes

to ■

_o Tetracyclin erhält und dann das erhaltene Produkt mit dem Athylenimin oder dem ß,ß-(Dichloräthyl)-amin oder dem ß,ß-

*" (Dibromäthyl)-amiη oder ferner mit einem der Salze dieser

^ Verbindungen reagieren läßt oder indem man zunächst das -j ." - - · ■ ' · · ^: ·■■

-» K-(H3'droxymethyl)-azacyclopropan oder das Ilydroxymethyl-di-

BAD ORIGINAL

(n-chloräthyl)-iunin oder -di-(ß-bromälhyl)-amin isoliert und diese Verbindungen dann mit einem Tetracyclin reagieren laßt.

Es besteht Grund festzustellen, dall die Umsetzung nach der Erfindung vom Typ der Mannich-Üeaktion ist, die darin besteht, in einer organischen Verbindung wenigstens ein aktives Wasserstoffatom durch eino entsprechende Anzahl von Aminomethyigruppun zu ersetzen. Im Effekt wird eines der "Vasserstoffatome der Carboxamidogruppe CuXIl₁, des Tetracycline der Formel (l) durch die Gruppe :

",* ^CH2 * ^Il5

I CiI₂ - Ii₅

infolge der gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Wirkung des sekundären Amins und des Aldehyd- oder Ketonderivates ersetzt.

Als Aldehydderivat benutzt man entweder den Aldehyd selber oder ein Acetal, Halbacetal, Hydrat oder eine polymere Verbindung dieses Aldehyds. Das gleiche gilt für die Ketone,

, ^Ver"
die auch durch »indungen ersetzt werden können, die in der

Lage sind, in situ diese Ketone zu bilden.

Als Aldehyde verwendet »an vorzugsweise den Acetaldehyd, das

ORfGlNAt

■190-5.2.8 Ü-

Chloral, die para-, ortho-, meta-X,:\⁷-Bis-i3-ehlorathylaraino- . . , benzaldehyde, die para-, ortho-, meta-.ithyieniminobenzaldehyde und den Glyceraldehyd.

Die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Produkte können zahlreichen Anwendungsgebieten dienen. Die neuen Te tracycl inderiviitc sind AvertvolIe Produkte für die Tiermedizin und die Therapie bei Tieren aus der Gruppe der U'armblü tier und bei Menschen. Immer mehr können diese Produkte in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, speziell als Konservierungsmittel für verderbliche Esswaren und als Schutzmittel gegen ansteckende Stoffe. .

Besonders eine der oben genannten Verbindungen, nämlich das l-Bis-^ß-chloräthyl)-amino-2,3-dihydroxypropylte tracyclin, . stellt ein interesantes Medikament dar, das als Mittel gegen Geschwulste und als immunodepressorisches Mittel brauchbar 1st.

Die in Rede stehende, als Medikament wirksame Verbindun-g entspricht der Formel (i), die im Anhang wiedergegeben ist. Die Summenformel ist: C_OqH,_C1₂N-0.₀. Diese Verbindung kann in der Form der Base oder von Salzen organischer oder anorganischer,

to ' . -' ■ - .-■-■- ■■■.-."■"

° pharmazeutisch verträglicher Salze hiervon verwendet werden. ^ Nachfolgend wird sie insbesondere durch physiko-chemische

\ Kennwert e des Dichlorhydrats gekennzeichnet. _K

^ Zur Hers^e^luftg^des l-Bis-(ß-chloräthyl)-amiiio-2_i3-dihydroxy-

propylLe Iracyol ins stützt "ja η sich auf das al 1 eer.iei lie Verfahren zur »iewiuniuiii der oben μ eimniit cn Te ( racyeJ j nderi vate , jhiinli i:li auf c.iue 'lanii i cli-^cakt i on zwischen dem Γι- ( racy<-l i n odtM" ei nein s'iiuT ialze, dcai Glyutiralctcli' d und dein i'is-fiJ-t:li 1 oi'li ( hy 1 ) -am i η <uhir γϊικμιι s"isn.r ..alzi¹.

h (lic nachfol geiulon. iiei.spiele \ i rd das Verf.- liren nach clei" ',!rriüdiui^ und die Verwendung neuer Yerbi ndungen nach dar Γ r f i η dun '.·, v. e i 1 c v'o rl a u t e r ( .

"an lost :1Ί j; 1 e t j\ieyel:i nclilnrhydr/d und 1? g GhloiMlose in "30(1 ml Ve ihylalkoliol _c Zu der Las uns, sitzt man O g. β,ΰ'-DichloY'a i'hyiainihehlbrhydral zu. Wlilirend ei nor Stunde erhitzt man ziVni .i'iedeh, Ta'Vt 2^lt' Stunden auf einundereinvrirkcn, wonach nuiVi' ^vd*;hnr ^:'(i'fe^! 'Ί.-osung'^: XiI t r icrt und unter Vakuum: konzentriert. ■

!!an erhält einen gelben Rückstand, der das erwartete Additions· produkt ist: ^,'-(Dichloräthj-lamino-gluco-chloi'alydeiiJ-tetra- ^cy'clifi;¹ Ö^r'^Kickgt'and -i^:st in deii illköholen und in Aeeton löslicli·, -frt -h'Ss'ser 1-s-t er beim 'Crwarme-n ~lös.li^?clw ■■"■■ · -"■-

^li;Diewässrige Lösung hydrolysi-ert beim Erwärmen während eiiier Stünde 'bis zum 'Sieden zu dem Produlct.- Das "Tetracyelin fällt nuninehi'" in der'Wa'rme'aus, viahrend die Chloralöse beim Abkühlen kristallisiert/.* '"·"- ■ '^: ■ ' - - . ·

9 G SS 8 4/1771 :, .; , ', «AD ORIGINAL

IiLJSPJEL 2 ■ "■ V'^i; ''...._:

Zn einer filtriert en Lösung von 2k g Tetracyclinehlorhydrat Ln 250 ml Methanol setzt man 4,5 g Glyceraldehyd und 9 g> ß , i3' -Bichloräthylami nchlorhydrat zu . .■■'■■■<

Die Mischung wird während 6 Stunden unter llUckfluü und unter einer Stickstoffatmosphäre zum sieden erhitzt. Dann laßt man eine Nacht stehen.

Xunmehr wird der Methylalkohol unter Vakuum in einem Rotationsverdampfer ausgetrieben.

Der Rückstand wird zerkleinert, sodann mit Aceton und schließlich mit Äther gewaschen. " . -

Nach dem Trocknen erhält aan ein Produkt, bei dem das Verhältnis C/N 9,63 (Theorie 9,6) beträgt.

In der oben wiedergegebenen Formel (2) haben die Reste für das erhaltene Produkt die folgende Bedeutung:

= 11 R₂ = CH₃ H = II

H Π

I I

η. = - c -. c - oh R. = ei

Ί Ι *

■9-09884/. 17 71 -^

SAD ORIGSNAL

OH H.

BEISPIEL 5

Man löst 2A g Tetracyclinehlorhydrat und 3 g Aceton in 250ml Methylalkohol. Zu der Lösung setst «an 9 g ß,H'-Dichloräthyl-

ituntlen aitLnchlorhydrat zu und bringt während ^⁷ zum Sieden. Die Lösung wird filtriert und dann unter Vakuum konzentriert. Der erhaltene gelbe Rückstand wird zerkleinert, mit Aceton und sodann ei-t Äther gewaschen. Seine Analyse und sein Infrarotspektrum beweisen, daß es sich um N-(O₁ß'-Diehloräthylaminoisopropyl)-tetracyclin handelt, P. = 152 C, (⁰Oj) = -174° (C= i# in Methanol).

BEISPIEL

Nachfolgend ist ein Beispiel für die Arbeitsweise zur Gewinnung des Dichlorhydrats von i-Bis(ß-chloräthyl)-amino-2,3-dihydroxypropyltetracyclin gegeben.

Man löst Tetracyolinchlorhydrat in der kleinst möglichen >.iethanolmenge, setzt dann den Glyceraldehyd zu und bringt die Mischung eine Stunde lang zum Sieden. Dann setzt man als Alkylierungsmittel das Chlorhydrat von Norcar-yolysin zu und setzt das Erwärmen auf RückfluDbedingungen während 5 Stunden fort.

Es ist vorteilhaft, die Reaktion unter einer Inertgasatmosphäre, wie beispielsweise unter Stickstoff oder Kohlensäuregas, durchzuführen.

909384/1771

BAE>

!905280

-to -'■'■"■

Die Reihenfolge der Einführung der verschiedenen Reaktion»*- partner ist nicht zwingend, doch werden mit der angegebenen die besseren Ausbeuten erhalten.

Wenn die Reaktion beendet ist, wird das Methanol unter Vakuum verdaepft. Die resultierende feste Masse kann entweder durch Kristallisation aus Aceton oder durch Auflösen in einem Alkohol und Ausfällung in Äther oder durch Behandlung mit-Butanon unter iieden und Zerkleinerung gereinigt werden.

Das resultierende Produkt ist ein gelbes Pulver "„" Es. schmilz t unter Zersetzung gegen 230 C. Es ist ein wenig hygroskopisch. Außerdem ist es in Wasser und in den Alkoholen.löslich, was die therapeutische Verwendung erleichtert.

Pharmakologische Eigenschaften ~

Die verschiedenen Toxizitäten wurden an Mäusen bestimmt und sind die folgenden:

Intraperitoneal (ip.) DL-^: kkO mg/kg per os DL.. ■: 2,05 g/kg.

Die subchronische Toxizität wurde bestirnt, indem man Versuchstieren intraperitoneal eine Dosis von 75 mg/kg während 9 Tagen verabreichte. Es wurde eine Sterblichkeit von 60% verzeichnet. .

Die Experimente "in vivo" wurden \an?Ratteil mit Walker-Careino-

^'^:-^{m ü}#0S3 8-W 177 T

- ί - J - * -S -τ■ * ϊ

-U-

sareorn durchirr fuhrt , wobei 25<3 Tiere· sichtbare« Tumoren von h bis 5 -, l^)l> s-aüen.

Di e Tiere wurden in zwei Gruppen geteilt. Die erste würde mi t einer Salzlösung;, die zv.eite mit der Verbindung nach der Erfindung in einer "enge von 25 m^'kg/i p. in Sa 1 /1 iiy.unr: (lO ml^'ka) bohandell, welche unmittelbar vor der Verwendung hergestellt worden war.

Die Behandlung wurde 7 Tage durchireführt . Am Tau nach dem letzten Ilchandlungs tag wurdeji die Tiere getötet, und folgende liest immuu.gen wurden durchgeführt:

- Kürperiiewichi

- fuinorgewi cht

- GeAvieht der Milz

- Bestimmung der Leukozyt en-ZaIi^i i TIi 1 f e eines elektronischen Zellen zäh1ers.

Sodann wurde eine mikroskopische Prüfung mit dem Ziel durchgeführt, den Prozentsatz an einkernigen und aehrkernigen zu erhalten.

Ks wurde die statistische Analyse der Ergebnisse angefertigt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

TABELLE

Zahl der Ratten 10 10

Behandlung Salzlösung Testverbin

dung 75mg/kg 9 0S j34/ 1 7? T · ip. .-·..- :;-.

, BAOOFHGINAl.

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Körper gpiv ich! (g ) Tumorgewiclit (g) Gewicht der Milz (g) Leuco c y t e η j, O ^/mm ^

^c!o einkernige ^c/e itiehrkernige

144,2 + 6,5
29, Ί 6 + 1,64
1,202 +0^06
24,52 ± 2, J:3

45,8+6,0

P unter 0,05

5,66 +■o,S7
P unter' 0,01

^: 0,7'I⁷I +'0,067 V unter O₁OJ

15,59 + 0,44 P unter 0,01

45,8 + 6,0

54,2 > 6,o-

Diese Ergebnisse zeigen ira wesentlichen eine sehr gute Wirksaiiikeit auf die Tumoren ( 80$ige Verminderung)■;;_; selbs^t wenn die
Verminderungen der Milz und der Leucocyten von mit der Salz-,, lösung behandelten Ratten statistisch unterschiedlich sind,
bleibt doch der Yiert in der Größenordnung desjenigen von normalen Ratten ohne Tumoren. . . . . .....,..- ,

Es ist bemerkenswert, daß die Behandlung keine Gewichtsverluste verursachte. _: , .

Klinische Indikationen

Die neue Verbindung gemäß der Formel (i), die im Anhang gezeigt ist und nach der Erfindung vorgeschlagen .wurde, ist besonders
für die Behandlung von bauchwassersüchtigen Tumoren,' von--Leukämie., und festen Tumoren geeignet.

3ie kann buccal, durch lokale Benetzung, durch intraperitoneale

90 9 8 8A/1 771 '...>-..-

, iAD ORIGINAL

190528Ü

Tn J eic ti. on oder intravenös verabreicht werden. Sie kann alleine oder in Verbindung mit ein oder mehreren anderen chemotherapeutischen, radiotherapeutischen oder für verschiedene chirurgische Betätigungen geeigneten Substanzen verabreicht werden.

Was die am besten geeigneten^harmazeutischen Formen betrifft, so verwendet man besonders mit Vorteil Lösungen, wobei man als Trügermaterialien physiologisch sterile Lösungen benutzt.

Die leicht lösliche Bindung wird als Pulver angeboten und im Augenblick der Verwendung in einer ausgewählten Salzlösung gelöst, damit der Chlorionengehalt nach dem Lösen der aktiven Substanz isotonisch ist, ·

Die Dosierungslehre hat zwischen 100 rag und einem Gramm je Tag bei intraperitonealer oder intravenöser Verabreichung festgelegt.

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Claims (10)

1. Tetracyclindorivnt der al!gemeinen Formel

C1T_

OH

COYAl - C

IU J

19Ü528U

ivo riii U-. ein Wassers Lo ff atom oder Chloratom oder eine Hydroxylgruppe bedeutet, :l_f) ein Wasserstof !atom oder eiiiu Io tiiy I c ist, Vt_- ein Wassers to f fatom oder eine coirebeneu fäl Ls siih^tituierte Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylgruppe bedeutet, U/ uine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aryl- oder irylallcylgruppe ist und die Gruppen R, je eine Chlormethyl- oder Broinmo thylgruppe oder zusammengenommen eine Einfach-Bindung unter [JiI-dung eines Äthyleniminoriiges am endständigen Stickstoffatom bedeuten. .

2. Tetracyelinderivat nach Anspruch I₁ nämlich l-Bis-(o-chloräthyl)-amino-2,3-dihydroxypropyltetracyclin, worin ii und R Wasserstoffatome bedeuten, R₉ die Methylgruppe ist;, R, die Gruppe H H

— " ?■-""? " ^E 9 0 Π >i ^A /1771 :

, , , . 19Ü528Ü

bedeutet und Ί die Gruppe CII₀Cl bedeute L.

3. Gegen i'uinnrcn wirkendes und i mmTin-odepressorisches Mittel, ^'"k'Minze i chnc: ί durch einen Gehalt an 1-Π i s-( ß-ehloräthyl )-ami iio-L!, "j-dihydroxypropyl t etiacyel in oder eines pliarmazeutiseh verträglichen Salzes hiervon.

^j. Mi ( Lei jiaeli Anspruch 3» "dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Form für intravenöse Inj eicl ionen odei'· intraperitoneale Veralu^ve i chuii^ iji einer Menge von 100. mg bis J g je lag und besonders in dei- Form von sterilen; wässrigen Losungen vorliegt.

5c Verfahren zur Herstellung von retracyelinderivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein alkyliertes sekundäres Arain, vorzugsweise ein Alkyl- oder Halogenalkyl-substituiertes sekundäres Arain mit einer äquivolaren Menge eines Aldehyds oder eines Ketons oder eine Verbindung, die in situ einen Aldeliy oder ein Keton bildet, und mit einer äquimolaren Menge eines Tetracyclins umsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem Lösungsmittel für das benützte .Tetracyclin durchführt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6,' dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur unterhalb iOO°C arbeitet.

9 0 C.S.8 U I 1 7 7 1.
tfiiötfiO ^aAS - ■'-.;. BAD ORIGINAL

r 4,6 -

S. yer£ahr,en flach. Anspruejti 5 *is ~t, dadurch ge^ejr daß man einstufig albeit e,t rind flip AadeUy.dveTbi.Jiduiig oder Ac^itonVer^bifldung ,und da^ sekundäre Ainjln ijti _äda« ^ßj .eiiiiCuhri;.

9. Verehren nach AAspru,oh 5 bis 7» _;dad,ui;ch daß Μβ,η zunächst die A^ehyaVeribln^ung qde^r mi-t dem iTet^r^cyolln umsetzt und danach das sj^uiidäre llerte Ami η zusetzet.

10.{V:eriahren nach Anspruch 5 bljs 9» dadurch ^j^ da.ß |an als Aldehydyex^indung den Aldehyd seJbber, ein A^ceAfl·!, Ba^bacetal, _;Hydrat oder eine polymer^

iia,ch Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzelciwiet_:, daß mafl; als Aldehyd, Acetaldehyd, Chlx>xal, pai*a-,

Ader (Grlycexaldeliyd

JL.2.^erfahren Jiach Anspruch 3% dadurqli geJcenii^zelchtte^t, daß man als Kejtpn Aceiipn vexweiid:ei.

: ^eriahiven nach Anspruch 3 ,zur Jter^4ellung der allgeme^ieii FormeJ. .

GH

O OH

¹¹V

ONH - C

R.

-Λ

I CH₂-

worin R. ein Wasserstoffatom oder Chloratom oder eine Hydroxylgruppe bedeutet, R₂ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist, R- ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylgruppe bedeutet, R. eine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aryl» oder Arylalkylgruppe bedeutet und die Grupen R- je eine Chlormethyl- oder Brommethylgruppe bedeuten oder zusammengenommen eine Einfaoh-Bindung unter Bildung eines Äthyleniminoringes am endständigen Stickstoffatom bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine äquimolare Menge eines Tetraoyclins der allgemeinen Formel

GONHc

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worin R und R₀ die gleiche Bedeutung wie oben halten, eine äquimolare Menge eines Aldehyds oder eines Ketons oder einer Verbindung, die in-situ wenigstens einen Aldehyd oder ein Keton bildet, und ein alkylsubstituiertes oder halogenalkylsubstitulertes sekundäres Amin"miteinander umsetzt, wobei der Aldehyd oder das Keton sowie das sekundäre Amin eine solche Struktur haben, daß eines der Wasserstoffatome der Carboxamidogruppe CONII₀ des Tetracyclins durch die Gruppe

\^h _ ^ ^ ^CH2 -

I CH - R

ersetzt wird, worin R_, R. und II, die obige Bedeutung haben

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BAD

- ΐ ^Λ Γ

Su:

ORIGINAL INSPECTED