DE2230427C2

DE2230427C2 - Clindamycin-Analoga und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2230427C2
Application number: DE2230427A
Authority: DE
Inventors: Robert David Galesburg Mich. Birkenmeyer
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1971-06-23
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1984-05-10
Also published as: DE2508965A1; DE2230427A1; DE2508965C2

Description

HO

in der bedeuten:

CHj

-X

-H

OH

SCH₃

OH

X Chlor, Brom oder Jod und

R eine n-Propyl- oder n-Pentylgmppe, die entweder in trans- oder in cis-Stellung zur Carbonamidgruppe in Position 2' angeordnet ist

und deren Salze.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise die entsprechende 1 '-Des-(2-hydroxyäthyl)-verbindung mit Äthylenoxid N-alkyliert.

Die Erfindung betrifft Clindamycin-Analoga. d. h. l'-(2-Hydroxyäthyl)-l'-desmethylclindamycin (7-Halogen-7-desoxy-l'-(2-hydroxyäthyl)-r-desmethyl-lincomycin) und dessen Analoga sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Diese Verbindungen besitzen eine dem Clindamycin ähnliche antibakterielle Wirkung und lassen sich auf die gleiche Weise verwenden. Darüber hinaus besitzen sie eine verbesserte gram-negative Wirksamkeit und eine geringere Toxi/ität gegenüber Säugetieren.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich durch nachstehende Strukturformel darstellen:

in der bedeuten:

CH₂OH
CH₂

C I₃

;—HN-

HO

-X

-H

OH

SCH₃

OH

X Chlor, Brom oder Jod und

R eine n-Propyl- oder n-Pentylgruppe. die entweder in trans- oder in cis-Stellung zur Carbonamidgruppe in Position 2' angeordnet ist.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich dadurch herstellen, daß man ein l'-Desmethylclindamycin oder dessen Analog der Formel I, deren Acylrcst von einer 4-substituiertcn-L-2-Pyrrolidincarbonsäure der Formel

C—OH (Π)

Il ο

stammt, mit Äthylenoxid N-alkyliert. ίο

Die Herstellung der Verbindungen der Formel 11 ist in den US-PS 34 96 163 und 35 02 648 beschrieben.
Die N-Alkylierung wird durch Umsetzen der Ausgangsverbindung mit Athylenoxid bewirkt. Das Ausgangsmaterial, das vorzugsweise als Hydrochlorid vorliegt, wird mit dem Athylenoxid, vorzugsweise in einem Druckkessel, in dem die Reaktion wie folgt vonstatten geht, erhitzt:

CH₂ CK₂ '⁵

H \ / CH₂CH₂OH

I · o i

N * N

Das Reaktionsgemisch wird nach Abkühlen auf übliche Weise unter Verwendung soichsr Verfahren wie Destillieren, Lösungsmittelextraktion, Kristallisieren aufgearbeitet.

Die Mengenverhältnisse sind nicht kritisch, jedoch ist ein Überschuß Athylenoxid wünschenswert. Ein Überschuß vom 2- bis lOOfachen der stöchiometrischen Menge ist geeignet Die Temperatur ist ebenfalls nicht kritisch. Bei Temperaturen unier etwa 35°C ist die Reaktion jedoch unerwünscht langsam, und im allgemeinen ist es nicht notwendig oder wünschenswert, Temperaturen über etwa 200⁰C anzuwenden. Bei 100⁰C geht die Reaktion gut vonstatten.

Vorzugsweise wird die Reaktion in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol, Benzol, Toluol, Cyclohexan und Tetrahydrofuran.

Die Verbindungen der Formel I liegen je nach dem pHWert der Umgebung entweder in der protonierten oder in der nichtprotorierten Form vor. Ist die protonierte Form vorgesehen, eignet sich die Verbindung als Säureadditionssaiz; ist die nichtprotonierie Form vorgesehen, eignet sie sich als freie Base. Die freien Basen lassen sich durch Neutralisieren mit der entsprechenden Säure auf einen pH-Wert unter etwa 7,0, vorzugsweise auf einen pH-Wert von 2 bis 6, in stabileSäureadditionssalze umwandeln. Zu diesem Zweck eignen sich beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Thiocyanosäure, Siliciumfluorwasserstoffsäure,
Hexafluorarsensäure, Hexafluorphosphorsäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Zitronensäure, Milchsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, 2,2'-Dihydroxy-1,1 '-dinaphthylmethan-S^'-dicarbonsäure, Cholsäure,
Palmitinsäure, Mucinsäure, Kampfersäure, Glutarsäure, Glycolsäure. Phthalsäure, Weinsäure. Laurinsäure. Stearinsäure, Salicylsäure, S-Phenylsalicylsäure.S-Phenylsalicylsäure.S-Methylglutarsäure, Orthosulfobenzoesäure.Cyclopentanpropionsäure, 1,2-CycIohexandicarbonsäure,
4-Cyclohexancarbonsäure,Octadecenylbernsteinsäure,Octenylbernsteinsäure. Methansulfonsäure.
Benzolsulfonsäure, Helianthsäure(helianthicacid), Reineckes Dimethyldithiocarbaminsäure.
Cyclohexylsulfaminsäure, Hexadecylsulfaminsäure, Octadecylsulfaminsäure, Sorbinsäure,
Monochloressigsäure, Undccylensäure, 4'-Hydroxyazobenzol-4-sulfonsäure, Octyldecylschwefelsäure.

Pikrinsäure. Benzoesäure, Zimtsäure.

Die Säureadditionssalze können zu dem gleichen Zweck wie die freie Base oder zu deren Verbesserung verwendet werden. Die freie Base kann beispielsweise in ein unlösliches Salz, wie das Pikrat, umgewandelt werden, das durch Verfahren wie beispielsweise Lösungsmittelextraktion und Waschen, Chromatographieren. fraktionierte Flüssig-Flüssig-Extraktionen oder Kristallisation gereinigt und anschließend zur Regenerierung der freien Base durch Behandlung mit Alkali oder zur Herstellung eines anderen Salzes durch Metathese verwendet werden kann. Die freie Base kann auch in ein wasserlösliches Salz wie das Hydrochlorid oder Sulfat umgewandelt werden, und die wäßrige Lösung des Salzes kann mit verschiedenen mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln extrahiert werden, bevor die freie Base durch Behandlung der extrahierten Säurelösung regeneriert oder durch Metathese in ein anderes Salz umgewandelt wird.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben antibakterielle Eigenschaften, sind Clindamycin überlegen und können zu dem gleichen Zweck wie Lincomycin verwendet werden.

Zum Nachweis der überlegenen antibakteriellen Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde ihre Wirksamkeit in vitro mit der von Clindamycin verglichen. bo

Versuchsdurchführung

Die Untersuchungen wurden in vitro durchgeführt. Verdünnte Kulturen jedes im Versuch zu verwendenden Organismus wurden jeweils zu 2fach Serienverdünnungen der zu untersuchenden Verbindung im Wachstumsmedium zugesetzt und eine Zeitspanne, die für ein sichtbares Wachstum in der Kontrollphase (d. h. eine Probe, die keine antibiotisch wirkende Verbindung enthielt) ausreichend war. inkubiert. Die niedrigsic Konzentration der untersuchten Verbindung, die zur Verhinderung sichbaren Wachstums erforderlich war. wurde notiert.

Dieser Endpunkt wird als »minimale Hemmkonzentration« oder MIC bezeichnet Die bei diesen Versuchen erhaltenen Werte sind in der Tabelle zusammengestellL

Minimale Hemmkonzentration (MIC) ^g/ml)

Mikroorganismus

Verbindung von Beispiel Clindamycin 1

(trans)

3 (eis)

_I0 S. hemolyticus	0,06	62.5
S.fecalis	15,6	250
P. vulgaris	>500
Κ. pneumoniae	15,6
K. pneumoniae	7.8
K. pneumoniae	4,0
S.schottmuelleri	500
Ps. aeruginosa	>500

2,0

62,5

0,015

250

Die Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung. Die 'feile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, und die Lösungsmittel Verhältnisse beziehen sich auf das Volumen, wenn nichts aiideres angegeben ist.

Beispiel 1

CH₃

r-^-HydroxyäthylJ-i'-desmethyl-clindamycin der Formel

CH₂OH

CH₂

CH₃

H-

-HN-HO

-Cl -H

SCH₃

OH

SCH₃

OH

Ein Gemisch aus 10 g Γ-Desmethyl-clindamycin · HCI. 100 ml Äthylalkohol und 50 ml Äthylenoxid wurde in eiirem Druckkolben verschlossen und eine Stunde auf 100⁰C erhitzt. Der Kolben wurde anschließend auf 0⁰C abgekühlt und geöffnet, und das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum eingedampft, wobei ein viskoses bernsteinfarbenes öl erhalten wurde. Das Öl wurde in 200 ml H₂O gelöst und der pK-Wert wurde mit wäßriger KOH-Lösung auf 10 eingestellt. Nach Extraktion mit CHCIj und Eindampfen der Extrakte wurden etwa 10 g des Rohprodukts erhalten. Dieses Material wurde durch Chromatographieren über Silicagel gereingt, wobei zur Eluierung ein Lösungsmittelsystem aus Äthylacetai-Aceton-Wasser in einem Verhältnis von 8:5:1 verwendet wirrde. Die Produk'.fraktionen wurden durch Dünnschichtchromatographie identifiziert, kombiniert und eingedampft, wobei 2,0g r-p-HydroxyäthylJ-r-desmethyl-clindamycin erhalten wurde.

Analyse für Ci₉H₃₅CIN₂O₆S:

Berechnet: C 50.15 H 7,75

S 7,05 Cl 7,79

Gefunden: C 50,13 H 7,69

S 6,82 Cl 8,08.

N 6,16 N 6,26

Wirksamkeit (in vitro, als Hydrochloride ca. 1 χ Clindamycin — gram-positive Bakterien: ca. 2 χ Clindamycin — gram-negative Bakterien.

Beispiel 2

Γ-(2-Hydroxyaryl)-Γ -desmethyl -cis-clindamycin

CH₂OH

CH₂ CH₃

H-C-HN-

C₃H₇

HO

CH₃

-Cl -H

C₃H

OH

Diese Reaktion wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung des geeigneten cis-lsomeren als Ausgangsmaterial durchgeführt. Es wurde eine Ausbeute von 1.1 g l'-(2-Hydroxyäthyl) Γ-desmethyl-cis-clindamycin erhalten.

Analyse für C₉HJi

Berechnet: C 50,15 H 7.75 N 6.16

S 7,05 Cl 7,79;

Gefunden: C 49,94 H 7,81 N 6.51

S 6.87 Cl 7.80.

Wg^HCI'+156^e.

Wirksamkeit (in vitro als Hydrochloride ca. 0,2 χ Clindamycin — gram-positive Bakterien; > 1 χ Clindamycin — gram-negative Bakterien.

CX.

/ C-HN

C₅H₁₁ jl

⁰ HO

Beispiel 3

Γ-(2-Hydroxyäthyl)-r-desmethyl-4'-despropyl-4'-cis· und -trans-pentyl-clindamycin

CH₂OH CH₂

H-C-HN-

CH,

CH₃

C₅H_n

HO

-Cl -H

SCH,

OH

SCH₃

OH

Diese Reaktion wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung von r-Desmethyl-4'-despropyl-4'cis/transpentyl-clindamycin (Beispiel 10 der US-PS 34 96 163) als Ausgangsmaterial durchgeführt Es wurde eine Ausbeute von 5,0 g 1 '-{2-Hydroxyaryl)-1 'desmethyM'-despropyW-cis/trans-pentyl-dindamycin erhalten.

Analyse TUrC₂₁H₃₉ClN₂O₆S: Berechnet: C 52^1 H 8,14 N 5,80

S 6,64 Cl 734

Gefunden: C 52,16 H 8,18 N 5,83 S 6,60 Cl 732

+ I'54".

Gemäß diesem Beispiel wurde ein Gemisch aus zwei Diastereoisomcren erhalten, für das vorstehende Analysen-Werte und der M/r Wert 8^e'^Icn· Der Beweis dafür, daß gemäß diesem Beispiel ein Gemisch aus zwei Diastereoisonieren vorliegt, wurde durch Diinnschichtchromatographie erbracht. Der RrWert des cis-lsomercn in Äthylacetat-Aceton-Wasser (8 :5 : 1) ist 0,7 und der RrWert des trans-lsomercn im gleichen Lösungsmittelsystem ist 0,75. Diese Isomeren trennen sich auch in Chloroform/Methanol (6 : I) mit etwa den gleichen RrWerten wie bei dem vorstehend genannten Lösungsmittelsystem.

ίο Wirksamkeit (in vitro als Hydrochloride ca. 2 ■ Clindamycin gegenüber gram-negativen Bakterien.

Beispiel 4

I '-(2-1 lydroxyäthyl)-1 '-desmethyl-7(S)-broni-7-desoxylincomycinder Formel

CH₂OH

CH₂

CH₃

SCH₃

OH

Massenspektrum(TMS-Derivat)(m/W786,77l,228. Die Analysenergebnisse für diese Verbindung sind:

iäiyseiürC'it)!	I Wl r\ C O-	H	7.06	N	5.6!	S 6.42
Berechnet:	C45.69	H	7,00	N	5.82	S 6,45
Gefunden:	C 46.08

¹⁵⁹°

Claims

Patentansprüche:

1. Clindamycin-Analoga der allgemeinen Formel

CH₂OH
CH₂

H-C—HN-