DE2161527B2 - 3'-desoxykanamycin, seine herstellung und dieses enthaltende arzneimittel - Google Patents

Description

UH

N HC OZ

(Uli

OH-C

— ο

in der P und Z die vorstehenden Bedeutunnen haben, die Schulzgruppe P in an sich bekannter Weise abspaltet, die Azidogruppe -- N₁ in üblicher Weise durch katalytische Hydrierung indieAminogruppe überführt, die Benzylgruppe in üblicher Weise durch hydrierende Spaltung in Gegenwart eines Palladiumkatalysalors und die Amino-Schutzgruppe —COZ in üblicher Weise durch Hydrolyse entfernt.

3. Arzneimittel, bestehend aus einer Verbindung gemäß Anspruch 1 und üblichen Trägerstoffen und oder Verdünnungsmitteln und oder Hilfsstoffen.

Die Erfindung betrifft 3-Desoxykanamycin. seme Herstellung und dieses enthaltende Arzneimittel. Ms

CH₂Ml,

NHCOZ

O—CH,-^v

besitzt eine antibakterielle Wirkung, insbesondere gegenüber kanamycinresistenten Staphylokokken (Stap^; lococcus aureus) und Escherichia coli. die aus Kranken isoliert wurden. Die Erfindung beruht auf

2> Befunden einer Reihe von Untersuchungen \on H. I mezawa u.a.. die den Mechanismus der Arzneimittd-Inaklivieiung durch rcsistente Bakterien aufklärten, die aus kranken Personen isoliert wurden. Auf der Basis dieses aufgefundenen Mechanismus

w wurde nach neuen antibiolischen Derivaten gegen arzneimittelresistente Bakterien geforscht. Hamao U m e ζ a w a und Mitarbeiter haben festgestellt (»Science«. 157. 1559 [1967]), daß arzneimittelresistente gramnegative Bakterien von Patienten, die den

R-Eakior tragen, arzneimittelresistente Staphylokokken und resisten e Pseudomonasaeroginosaein Enzym produzieren, das Kanamycin inaktiviert, indem der Phosphatrest von Adenosintriphosphat auf die 3 ständige Hydroxylgruppe des Kanamycins übertragen

4" wird.

R'

HO \

ι OH

NH,

OH

NH₂

HOH₁C

^4! NH, HO ,

Kanamycin R' = OH 3-Desox ν kanamycin R=H

Auf Grund der obigen Feststellungen wird angenommen, daß der Ersatz der 3'ständigen Hydroxylgruppe des Kanamycins durch Wasserstoff zu einer Hemmung der Phosphorylierung von Kanamycin durch resistente Bakterien fuhrt, woduich diesem V 6

Antibiotikum die Fähigkeit gegeben wird, kanamwinresistente Bakterien anzugreifen.

Das Verfahren zur Herstellung von 3'-Desoxy kanamycin ist dadurch gekennzeichnet, da!.< man Linen V-Desoxyzucker der allgemeinen Formel 1

	[4	CH	2 N,
	O		— O
CH,-	-	- l·
		O— C
-x
H-,-

in derX ein Halogenatom bedeutet, in an sich bekannter Weise mit einem in an sich bekannter Weise geschützten 6-O-(3-Amino-3-desoxy-i<-ti-i-lucop\ranosyl!-2-dest)\yslreptamin der allgemeinen Formel Il

N H C ΟΖ

NHCOZ

Ο H

OH,C
/ J-O

(111

, ί\ NHCOZ /\y

O- -CH,-.

in der P eine Alkylidengiuppe und Z eine Alkowgruppe bedeutet, kondensiert, aus dem erhaltenen Kondensaiionsprodukt der allgemeinen Forme) III

CH,N,

NHCOZ

NHCO/.

^-CH₁-O

OH

O — CH, -'

OH,C

/ "J ο

(Ill)

. NHCOZ V

In der P und Z die vorstehenden Bedeutungen haben. tfie Schutzgruppe P in an sich bekannter Weise Abspultet, die Azidogruppe N, in üblicher Weise Hwrch katalytischc Hydrierung in die Aminogruppe |tt>crrührt. die Benzylgruppc in üblicher Weise durch liydricrende Spaltung in Gegenwart eines Palladiumfcütalysators und die Amino-Schutzgruppe COZ In üblicher Weise durch Hydrolyse entfernt. Die kondensation wird in einem geeigneten Lösungsmittel oder in einem geeigneten Lösungsmiltelgemisch durchgeführt.

Das synthetisch hergestellte 3-Desoxykanamycin hemmt das Wachstum verschiedenster Bakterienarten in einer ähnlichen Größenordnung wie das Kanamycin, wie aus der Tabelle zu ersehen ist. Im Gegensatz zu Kanamycin hemmt es aber außerdem das Wachstum von kananiycinresistenien Staphylokokken, kanamycinresistenten Fschcrichia coil und kanamycin-

rcsistenten Pscudomonas aeruginosa. Das 3-Desoxykanamycin hemmt weiterhin die Infektionen, die durch Staphylokokken, Bacillus pneumoniac. Salmonella typhosa und Pscudomonas aeruginosa bei Mäusen verursacht wird.

Seine antibakteriellen Eigenschaften übertreffen auch die des bekannten 6"-Dcsoxykanamycins. wie dieselbe Tabelle zeigt.

Das 3'-Desoxykanamycin zeigt eine niedrige "l'oxizität (LD₅₀ > 200 mg/kg bei Mäusen, i.v.) und einen hohen Blutspiegel nach intravenöser Injektion. Daraus ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Derivat ein wertvolles chemotherapeutisches Mittel zur Behandlung und Heilung von vielen Infektionsarten darstellt, einschließlich derer, die durch gramnegative und grampositive resistente Bakterien verursacht werden. Die Tabelle zeigt Verglcichsdaten zum bekannten 6"-Desoxykanamycin (JA-AS 8 415 65, J. of Antibiotics [Japan], Ser. A, 16, 173 bis 174).

Antibakterielle Spektren von 3'-Dcsoxykanamycin
und 6"-Desoxykanamycin

Testorganismcn*)	Mindcsih	cnimkon/en	6"-Dcs-
	tralion (meg mil	oxykana-
	3-Dcs-	mycin
	oxykana-	1.56
	mycin
Staphylococcus aureus	1.56
FDA 209 P		1.56
Escherichia coli		1,56
NlHJ	3.12	>100
K-12	3.12	>100
K-12 ML 1629**)	3,12	0,78
K-12 ML 1630**)	3.12
Salmonella typhosa T-63	0.78

Pseudomonas aeruginosa Nr. 45 1,56 100

(aus Kranken isoliert)

Proteus rcttgeri GN 466 6.25 3,12

*) Nähragar. 37 C. IX Stunden.

"I Kanamycin hemmt diese Stämme sclbsl in emer Konzentration von 50 mcg'rnl nicht.

In den folgenden Beispielen wird die Herstellung des 3'-Dcsoxykanamycins im einzelnen erläutert.

Beispiel

a) Herstellung von 6'-Azido-2ⁱ.2".4'-tri-O-bcnzyl-

3'-dcsoxy-4'^r.6"-O-isopropyliden-N.N'.N"-inäthoxycarbonylkanamycin [in den allgemeinen Formeln bedeutet Z = OC₂U*,. P = CH(CH₃I₂]

0.4 g 6 - Azido - 2,4 - di - O - benzyl - 3,6 - didcsoxy-'i-n-gfucopyranosylchlorid (allgemeine Formel I mit X = Cl) und 0,45 g 6-0(2-0-Bcnzyl-3-äthoxycarbonylamido-3-dcsoxy-4,6-0-isopropylidcn)-N.N -diäthoxycarbonyl-2-dcsoxystrepiamin [allgemeine lormclll mit Z = OC₂H,, P = < H(CH_-O₂] wurden in einer Mischung aus 16 ml trockenem Benzol Dioxan (3:1) gelöst. Die Lösung wurde nach Zusatz von 0.6 g Quccksilbercvanid unter Rückfluß erhitzt. Nach (Sstündiger Umsetzung wurde ein weiteres Gramm Queeksilbereyanid zugesetzt und die Mischung weitere 10 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Reaküonsmischung wurde dann filtriert und der Rückstand mit Chloroform gewaschen. Filtrat und die vereinigten Waschanteile wurden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man crhielt 0,95 g eines Sirups, der dann über einer Säule mit Siliziumdioxidgel mit Chloroform Aceton (5:1) Chromatographien wurde. Die Fraktion, die eine Substanz mit einem Rf-Wert von 0,5 im Dünnschichi-Chromatogramm mit Siliciumdioxid mit der gleichen Lösungsmittelmischung zeigte, wurde eingedampft, und man erhielt 0.25 g einer festen Substanz mit einem Schmelzpunkt von 263 bis 264 C, [u], = +97 (c = 0.9; Pyridin); IR-Spcklrum: 2100cm ' (N₃).

Analyse für C_MH_6RN_c,O_lh:

Berechnet ... C 59,98, H 6,71. N 8,23°'.,; gefunden .... C 59.79, H 6,76, N 7,91%.

b) 0.82 g des nach dem im Beispiel a) beschriebenen Verfahren hergestellten Produktes wurden in 20 ml

^ einer 80%igcn wäßrigen Essigsäure gelöst. Die Lösung wurde 5 Minuten auf 90 C erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde dann in Wasser gegossen und der dabei entstandene Niederschlag abtiltnert und getrocknet. Man erhielt 0.79 g einer festen Substanz.

Das Deacetonierungsproduki wurde in i-itici heißen Mischung aus ilOml Äthanol und p-Dioxan (5:1) gelöst und die Lösung 4 Stunden lang bei 45 C mit Wasserstoff bei Atmospharendruck und in Gegenwart von Raney-Nickcl geschüttelt. Die Reaklionsmischung

.'5 wurde dann filtriert und eingedampft. Man erhielt 0.6 g einer festen Substanz. Das Derivat, das keine A/idgruppe besaß, wurde dann in 90 ml einer Äihanol-Wasser-Mischung (8: !) geio-u. die ciik ^ennjre Mctige l-.ssigsäure enthielt. Die Lösung wurde 10 Stunden lang bei 45 C unter einem Druck von einer Atmosphäre in Gegenwart von Palladiumsehwarz mit Wasserstoff hydriert. Die Reaklionsmischung wurde abfiitriert und eingedampft. Man erhielt 0.3 g einer festen Substanz. Das debenzylicrtc Produkt, dessen Struktur mittels IR- und NMR-Spcktren identifiziert wurde, wurde 9 Stunden lang bei 90 C mit 10 ml 1 n-Bariumhydroxid-Lösung erhitzt. Dann wurde Kohlendioxid eingeleitet und nach Abfiltricren de; dabei entstandenen Niederschlags die I ösung kon zentriert. Die konzentrierte Losung wurde auf ein« Säule gegeben, die mit »Ambcrlite IRC-50« (NH₄ ⁴ Form) beladen war und mit 0.3 n-Ammomumhydroxi< entwickelt wurde. Die Fraktion, die auf dem Dünn schichtchromatogramm mit n-Butanol Pyridin

5s Wasser Essigsäure (6:4:3: 1) eine Substanz ent hielt, die einen Rf,..,„.,„„_C,n-^{Wcrt von} -·- zeigte, wurd gesammelt und eingeengt. Durch Zusatz von Aceto erhielt man 90 mg 3-Desoxykanamycii [„]■; = +146" (r = 0.2: Wasser).

Analyse für C₁₈H₃₁₁N₄O₁₀:

Berechnet . .. C 46.14. H 7.75' ... gefunden .... C 46.10. H 7.70",,

Claims (1)

1. 21 81 527

   Patentansprüche:

   3-Desoxykanamvcin der Forme!

   CH₁NH₁

   A o.

   HO \,i_ Y \ \
   O \ NH₂ 2 Γ-- OH NH ν OH '■■j ι

   HOH₁C

   ^J r". NH, V

   HO _t ]_:

   OH

   2. N'erfahren zur Herstellung des 3-I)esox\kunamvcins gemäl.< Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ■nan einen .V-Desoxyzucker der allgemeinen Formel I

   C M₂ N,

   |_r -o ί '■> ι;—χ

   ■■ -CH₁-O ..<_ :;/

   O--CH₁- -_x

   Jn der X ein Halogenatom bedeutet, in an sich bekannter Weise mit einem in an sich bekannter Weise geschützten 6-0-(3-AmiiKv3-deso\y-ii-i)-giueop\ranosyl)-2-dcso\vstreptamin der allgemeinen Formel

   NHCOZ

   ¹ NHCOZ

   ί Oll '

   MO ,

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   ^P !-·. NHCOZ 'L--"'' °Ί -r

   O-CH₂-in der P eine Alkylidengruppe und Z eine Alkoxygruppe bedeutet, kondensiert, aus dem erhaltenen Konden-

   ,-CH,-O

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   laiionspnniukl der allgemeinen 1- ormel 111 CH₂N₃

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