DE2316705B2

DE2316705B2 - 9-Acyl-3' '-thiomethoxymethyl-SF-837-Macrolid-Antibiotika, Verfahren zur Herstellung derselben sowie diese enthaltende pharmazeutische MIttel

Info

Publication number: DE2316705B2
Application number: DE2316705A
Authority: DE
Inventors: Shigeharu Yokohama Inouye; Taro Yokohama Niida; Bunzo Tokio Nomiya; Shoji Tokio Omoto
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1975-03-06
Also published as: JPS563359B2; DE2316705C3; JPS4899188A; CA996104A; US4029881A; FR2179043B1; DE2316705A1; FR2179043A1; GB1385451A

Description

r 3 4

. Erfindung betrifft 9-Acy]-3'-thiomethGxyrnethyl-SF-837-MacroIid-Antibiolika der allgemeinen Formel

CHO

OCH₃ OCOCH₂CH₃ Ο

CH₃ O

OCH₂SCH₃

OCOCH₂CH₃

o-

eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe bedeutet, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie diese enthaltende DTSni^egstemaß_e Verfahren zur Herstellung von 9-Acyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837-Macrolid-Antibiotika der allgemeinen Formel

-OCOCH₂CH₃ O

OCH₂SCH₃

OCOCH₂CH₃

ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein 9,2-Diacyl-SF-SST-Macrolid-Antibiotikum oder ein 9-Acyl-SF-837 der allgemeinen Formel

CHO

CH₃ CH₃

OCH₃ OCOCH₂CH₃

OCOCH₂CH₃

LH₁

CH₃

in der R₁ eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe und R₂ ein Wasserstoff-Atom oder eine Acetyl- oder Propionylr\—~> Ku»i»iiif>t mit Dimelhvlsulfoxid und Essigsäureanhydrid bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis

23 16 7öS

5 \ 6

50 C umsetzt und anschließend das erhaltene 9,2-Diacyl-3"-thiomethoxyniethy!-SF-837 der Formel

CHO CH₃ CH₃

OCH₃

H,C OCOCHXH₃ O ^v

. OCH₂SCH₃

in der R₁ und P.₂ jeweils eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe darstellen, in üblicher Weise mit einem Alkohol oder einem wasserhaltigen inerten Lösungsmittel behandelt.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens braucht die an der 2'-Stellung befindliche Hydroxylgruppe des entsprechenden Ausgangsmaterials nicht geschützt zu werden, da sie durch das bei der Reaktion zu verwendende Essigsäureanhydrid leicht acetyliert wird. Deshalb kann sowohl das 9,2'-Diacyl-SF-837 als auch das 9-Acyl-SF-837 als Ausgangsstoff verwendet werden, obgleich die Diacylverbindung eine bessere Ausbeute ergibt.

Die als Ausgangsmaterial zu verwendende 9,2'-Diacetyl-Verbindung kann durch Behandlung von SF-837 mit Pyridin-Essigsäureanhydrid (s. Journal of Antibiotics, 24, S. 457, 1971) und die 9,2'-Dipropionyl-Verbindung durch Behandlung von SF-837 mit Pyridin-Propionsäureanhydrid (siehe I.e., S. 473) oder mit Propionylchlorid-Triäthylamin erhalten werden. Die 9-Acetyl- oder die 9-Propionyl-Verbindung erhält man durch die Behandlung von SF-837 mit Acetylchlorid oder Propionylchlorid und Pyridin.

Für die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens dient das Dimethylsulfoxid außerdem als Lösungsmittel. Es können aber auch zusätzlich andere inerte Lösungsmittel, wie beispielsweise Benzol oder Toluol benutzt werden.

Der Umsatz erfolgt in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperacur und 50⁰C, wobei eine drei- bis fünftägige Dauer bei Raumtemperatur vorzuziehen ist.

Die Anwesenheit einer katalytischen Menge Pyridin beschleunigt die Reaktion beträchtlich, so daß sie während eines Tages vollendet ist.

Nach der Umsetzung werden überschüssige Mengen der Reagenzien und Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt, wobei das betreffende 9,2'-Diacyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 erhalten wird. Zu diesem Zweck kann die Reaktionsmischung beispielsweise mit einer großen Menge Benzol oder Toluol gut gemischt, mit Wasser oder wäßriger Natriumkarbonatlösung gewaschen und die Benzol- oder Toluolschicht bis zur Trockne verdampft werden. Das dabei erhaltene 9,2'-Diacyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 wird, wenn erforderlich, durch ein übliches Verfahren im Gegenstrom oder durch ein chromatographisches Verfahren weiter gereinigt.

OCOCH₂CH₃

Anschließend wird in der zweiten Stufe in üblicher Weise mittels eines Alkohols, beispielsweise Methanol oder Äthanol oder einem wasserhaltigen Lösungsmittel, wie wäßrigem Methanol, wäßrigem Äthanol oder wäßrigem Aceton, die in der 2'-Stellung befind-

liehe Acylgruppe der betreffenden 9,2'-Acylverbindung abgespalten. Diese Reaktion findet beim Stehenlassen einer entsprechenden Lösung statt, wobei sie im Falle des 2'-Ace»yl-Derivats durch Stehen über Nacht bei Raumtemperatur oder im Falle des 2'-Propionyl-Derivats bei 40° C vervollständigt wird.

Das Macrolid-Antibiotikum SF-837 sowie Acylverbindungen desselben sind an sich bekannte Verbindungen (vgl. zum Beispiel Journal of Antibiotics, 24 [1971], S. 457 bis 475). Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Macrolid-Antibiotica gegenüber den bekannten Verbindungen erhebliche Vorteile aufweisen, die nachstehend erläutert werden:

Die antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Mikroorganismen ist aus der folgenden Tabelle I ersichtlich:

Tabelle I

45 Microorganismen

Escherichia (Bazillus)

coli

Mycobacterium 607 ..

Staphylococcus aureus

Neisseria gonorrhoeae

Megürita
fc Neisseria meningitidis

Mycoplasma gallisepticum

S-6

S-15P

S-35P

T-4AT

(Tyrosin-resistent)

Hemmende Mindestkonzcntralion (mcg/ml)

9-Acelyl-3"-thio-

methoxy-

methyl-

SF-837

(Beispiel 1)!

50
6,25 0,78 100

6,25

0,1

12,5

9-Propionyl- 3"-lhio-

methoxymethyl- SF-837

(Beispiel 2)

50 6,25 0,78 100

6,25

0,1 0,1 0,1

12,5

SF-837 (bekannt)

100

25 0,78 25

0,1 0,05 0,05 100

Fortsetzung

Microorganismen

CH 3T .
KP-3 ...
KP-13 ..
Vibrio coli
34E ....
SD-358 .
SD-362 .

Hemmende Mindcstkonzenlration (mcg mil

9-Propionyl-

S1--837 (bekannt)

9-Acetyl-

3"-thio-

inethoxy-

meihyl-

SF-837

(Beispiel 1)

3"-thio-

melhoxy-

methyl-

SF-837

(Beispiel 2)

0,1 0,1 0,1

25 50

0,1 0,1 0,1

25 50 25

0,05 0,05 0,05

12,5

50

Bei den gefundenen Werten ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen »in-vitro« gegen Escherichia-Kolibakterien, Mycobacterien, Mycoplasma und makrolidressitentes Mycoplasma eine größere Aktivität besitzen als das bekannte SF-837-Macrolid-Antibiotikum.

Weiterhin wurden bei Versuchen, die an mit Staphylococcus aureus der Art 209 P infizierten Mäusen durchgeführt wurden, mit den betreffenden 9-Acyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837-Anübiotika bessere Ergebnisse erhalten als mit dem SF-837, wie die nachstehende Tabelle 11 zeigt:

Tabelle Il

Geprüfte Substanzen

9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837

9-Propionyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837

SF-837 (bekannt)

ü oerlcbcnsquole 1 Woche nach oraler Verabreichung von 350 mg/kg

90%

90% 37,5%

Tabelle HIA

Substanzen

9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 ..

ίο 9Propionyl-3"-thiomethoxymethyl-

SF-837

9-Acetyl-SF-837

(bekannt)

SF-837 (bekannt)

Kontrolle

Überlehensquote (%) bei jeder Dosierung

(mg/kg)

400

100

100

90

350

90

100 60

200	150
80	30
70	30
100	80
40	20

B. Behandlung von mit Streptococcus infizierten Tieren

Versuchstiere:

Dieselben wie bei A. Art der Verabreichung:

Dieselbe wie bei A. Eingeimpfte Bakterien:

Streptococcus Pyogenes Ti-125Gr-ATypI.

Einimpfung:

1 · 10⁷ Zellen/Ü,5 ml/Maus (5 LD₅₀).

Tabelle 111B

Substanzen

Es wurden weitere Versuche an Mäusen durchgeführt, die mit Staphylococcus aureus 209 P oder Streptococcus pyogenes Ti-125, Gr-A, Typ I, tödlich infiziert waren. Das Ergebnis dieser Versuche ist in Tabelle III, A und B, zusammengestellt:

A. Behandlung von mit Staphylococcus infizierten Mäusen

Versuchstiere:

ICR JCL-Maus, 4 Wochen alt, männlich, 10 Mäuse in jeder Gruppe.

Eingeimpfte Bakterien:

Staphylococcus aureus 209 P. Einimpfumfang:

15 · 10⁷ Zellen 0,5 ml/Maus (10 LD₅₀). Art der Verabreichung:

Die Proben wurden in einer Suspension aus einer sterilisierten 2%igen wäßrigen Gummi-arabicum-Lösung hergestellt und den mit den Bakterien geimpften Mäusen einmal verabreicht 9-Acctyl-3' '-thiomethoxymethyl-SF-837 .

9-Propionyl-3"-thiomeihoxymethyl-SF-837

9-Acetyl-SF-837 ....

SF-837

Kontrolle

TJbcrlcbcnsquote (%) bei jeder Dosierung

(mg/kg)

400

100

300

100

100 100 100

200

100

90

Ferner wurde die Toxität der erfindungsgemäßen Verbindungen an Mäusen geprüft. Die Ergebnisse 5S sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

Die akute Toxität der erfindungsgemäßen 9-Acyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837-Verbindungen wurde an ICR-JCL-Mäusen, männlich, geprüft.

Proben:

Es wurde von jeder zu prüfenden Verbindung eine Suspension mit einer 5%igen wäßrigen Gummi-arabicum-Lösung hergestellt.

Art der Verabreichung: Intraperitoncale Injektion.

509510/391

Substanzen

9-Acety 1-3' '-thiomethoxymethyi-SF-837

9- Propiony 1-3' '-thiomethoxymelhyl-SF-837

9-Acetyl-SF-837

SF-837

Sterblichkeil bei jeder Dosierung

4.000 mg/kg

0/3

0/3 13

2/3

2.000 mg kg

0/3

0/3 0/3

2/3

Ein Nachteil des bekannten Macrolid-Antibiotilcums SF-837 und von diesen besonders der sauren Anlagerungssalze ist der eigenartige, unangenehme Geschmack. Diese Substanzen werden daher bei oraler Verabreichung in Form von Kapseln oder Tabletten mit einem überzug verwendet. Jedoch wird auf dem Gebiet der Kinderheilkunde diese An der Verabreichung vermieden, da es für Säuglinge und Kinder schwierig ist, Tabletten oder Kapseln zu schlucken, und da die Herstellung unwirtschaftlich ist. Für solche Fälle werden Medikamente im allgemeinen in Form von Fruchtsaftsuspensionen oder Kautabletten hergestellt und verabreicht, um die genannten Nachteile zu vermeiden.

Jedoch macht sich bei den bekannten Verbindungen ihr unausstehlich bitterer Geschmack bemerkbar, so daß ihre Verwendung im Bereich der Kinderheilkunde unmöglich ist.

Demgegenüber ist bei den erfindungsgemäßen Verbindungen, auch wenn sie nicht völlig frei von bitterem Geschmack sind, dieser nicht so ausgeprägt, daß er von Säuglingen und Kleinkindern abgelehnt werden würde. Daher sind solche Pulver, Säfte und Tabletten mit einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Verbindungen oral verabreichbar.

Es wurde ein Gruppentest zur Ermittlung des Geschmacks durchgeführt, dessen Ergebnis aus der Tabelle V ersichtlich ist:

Tabelle V
Gruppentest auf bitteren Geschmack

Testverbindung*!

9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837

9-Propionyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837

9-Acetyl-SF-837

SF-837

Erythromycin

Leucomycin

Durchschnittsbewertung**)

0.2

0,2 2,8 3,6 1,8 1,9

*) Gewichtsprozent trockener Syrup jeder Verbindung in Rohrzucker. **) Gruppengröße: 10 Personen.

Bewertungsnormen: nicht wahrnehmbar 0 Punkte unbedeutend 1 Punkt

bitter (akzeptabel) 2 Punkte

bitter (nicht akzeptabel) 3 Punkte bitter (widerwärtig) 4 Punkte

Mengen des getesteten Trockensyrups: Von jedem 100 bis 200 mg.

Aus den Ergebnissen der Tabelle V ergibt sich, daß Zusammensetzungen mit einem Gehall an den erfindungsgemäßen Verbindungen als antimikrobiclle Mittel für medizinische Präparate ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen.

Sie sind weiter von großem Nutzen im Bereich der Veterinärmedizin als Medikament für Schweine, da diese gewöhnlich ebenfalls bitter schmeckende Substanzen verweigern.

Beispiel 1

Ein Gramm des Macrolid-Antibiolicums 9,2'-Diacetyl-SF-837 wurde in einer Mischung von 30 ml

Dimcthylsulfoxid und 3 ml Essigsäureanhydrid gelöst und bei Zimmertemperatur 4 Tage lang stehengelassen. Der Reaktionsmischung wurden dann 100 ml Benzol zugegeben, und diese Mischung dreimal mit Wasser gewaschen. Die Benzolschicht wurde angetrennt und

bis zur Trockne eingedampft.

Die Wasserschicht wurde mit Natriumcarbonat versetzt, um den pH-Wert auf 8 einzustellen, und diese dann wiederum mit Benzol extrahiert. Auch dieser Extrakt wurde bis zur Trockne eingedampft.

Ϊ5 Das erste Trockenprodukt wurde in einer kleinen Menge Benzol gelöst, die Lösung in eine mit Silikagel gefüllte Säule (2,7 χ 16 cm) eingefüllt und darauf mit einem Benzol-Aceton-Gemisch (9:1) eluiert. Das Eluat wurde in 8-g-Fraktionen gesammelt. Die Frak-

tionen von 11 bis 14 wurden vereinigt und bis zur Trockne eingedampft. Erhalten wurden 662 mg 9,2'-Diacetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837.

Aus dem zweiten Trockenprodukt wurden durch eine gleiche Behandlung weitere 60 mg dieser Ver-

bindung erhalten. Diese Substanz wies folgende physikalischen und chemischen Eigenschaften auf:

Schmelzpunkt amorph:
100 bis 104⁰C.

Schmelzpunkt kristallin, aus Cyclohexan umkristallisiert:

120 bis 124^OC.

Durch Massenspektroskopie bestimmtes Molekulargewicht:

957.

Absorption bei der NMR-Analyse (in schwerem Chloroform).

4,6 und 2.18(Thiomethoxymethylgruppe),
l,99(Acetylgruppe).

Gewichtsanalyse {%) für C₄₇H₇₅N O₁₇S:
Berechnet ... C 58,91, H 7,89, N 1,46, S 3,35;
gefunden .... C 58,70, H 7,80, N 1,20, S 3,00.

725 mg des oben erhaltenen 9,2'-Diacetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 wurden in 30 ml Methanol gelöst und dann mit 10% Wasser versetzt Dann ließ man die Mischung eine Nacht bei Zimmertemperatur stehen. Dann wurde in Eiswasser gegossen. Durch Natriumbicarbonat wurde der pH-Wert auf 8 eingestellt und dann mit Benzol extrahiert. Der erhaltene Benzolextrakt wurde bis zur Trockne eingedampft, wobei 547 mg des 9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 erhalten wurden. Die Verbindung hatte folgende Eigenschaften:

Schmelzpunkt amorph:
119 bis 124° C.

Durch Massenspektroskopie bestimmtes Molekulargewicht:

916.

Gewichtsanalyse (%) für C₄₅H₇₃N O₁₆S:
Berechnet ... C 59,00, H 8,03, N 1,53, S 3,50;
gefunden .... C 58,85, H 7,98, N 1,40, S 3,30.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei an Stelle von 9,2'-Diacetyl-SF-837 1 g des 9,2'-Dipropionyl-SF-837 als Ausgangsmaterial verwendet wurde. Dadurch erhielt man 500 mg 9,2'-Dipropionyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 mit folgenden Eigenschaften:

Schmelzpunkt amorph:

113 bis 120⁰C.
Schmelzpunkt kristallin, aus Cyclohexan:

132 bis 136° C.

Gewichtsanalyse (%) für C₄₈H₇₉N O₁₇S:
Berechnet ... C 59,64, H 8,07, N 1,42, S 3,25;
gefunden .... C 59,50, H 8,00, N 1,26, S 3,10.

500 mg des oben erhaltenen 9,2'-Dipropionyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 wurden in 50 ml Methanol gelöst, diese Lösung mit 10% Wasser versetzt und einen Tag bei 40⁰C stehengelassen. Danach wurde die Reaktionsmischung wie im Beispiel 1 angegeben aufgearbeitet, wobei 400 mg des 9-Propionyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 erhalten wurden. Die Substanz wies folgende Eigenschaften auf:

Schmelzpunkt amorph:

115 bis 120⁰C.

Schmelzpunkt kristallin, aus Isopropanol:
193 bis 194,5° C.

Gewichtsanalyse (%) für C₄₆H₇₅N O₁₆S:
Berechnet ... C 59,40, H 8,13, N 1,51;
gefunden .... C 59,40, H 8,00, N 1,48, S 3,11.

Beispiel 3

An Stelle von 9,2'-Diacetyl-SF-837 gemäß Beispiel 1 wurde 1 g 9-Monoacetyl-SF-837 mit Dimethylsulfoxid und Essigsäureanhydrid umgesetzt, wobei 450 mg 9,2'-Diacetyl-3"-thiomethoxyrnethyl-SF-837 vom Schmelzpunkt (amorph) 100 bis 104° C erhalten wurden.

450 mg dieser Verbindung wurden dann in 30 ml Methanol gelöst, mit 10% Wasser versetzt und 1 Tag bei 40° C stehengelassen. Danach wurde wie im Beispiel 1 aufgearbeitet. Erhalten wurden 420 mg 9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 vom Schmelzpunkt (amorph) 119 bis 124° C.

Beispiel 4

10 g der 9,2'-Diacetyl-SF-837-Substanz wurden in einer Mischung von Dimethylsulfoxid (200 ml) Essigsäureanhydrid (50 ml) und Pyridin (10 ml) gelöst. Die Lösung wurde 25 Stunden lang bei 28° C gehalten und dann in Eiswasser, das überschüssiges Natriumcarbonat enthielt, gegossen. Der gebildete Niederschlag wurde dreimal mit Benzol (200 ml) ausgezogen.

Die Benzolextrakte wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft, wobei 9,5 g Rohprodukt erhalten wurden. Dieses wurde in heißem Cyclohexan gelöst und der unlösliche Anteil in noch heißem Zustand abfiltriert. Nach dem Erkalten wurden 73 g kristallines 9,2'-Diacetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 vom Schmelzpunkt (amorph) 120 bis 124° C erhalten.

73 g des oben erhaltenen Produkts wurden wie im Beispiel 3 angegeben aufgearbeitet. Es wurden 68 g 9-Acetyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 vom Schmelzpunkt (amorph) 119 bis 124° C erhalten.

Claims

Patentansprüche:
1. ^Acyl-S'-thiomethoxymelhyl-SF-SST-Macrolid-Antibiotika der allgemeinen Formel

in der R₁ eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe bedeutet.
2. Verfahren zur "Herstellung der Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ^-Diacyl-SF-iGT-MacrcIid-Antibiotikum oder ein 9-Acyl-SF-837 der allgemeinen Formel

CHO

-OCH₃ OCOCH₂CH₃ O

OCOCH₂CH₃

CH, O

in der R₁ eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe und R₂ ein Wasserstoffatom oder eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe bedeutet, mit Dimethylsulfoxid und Essigsäureanhydrid im Temperaturbereich von Raumtemperatui bis 50⁰C umsetzt und anschließend das erhaltene 9,2'-Diacyl-3"-thiomethoxymethyl-SF-837 der allgemeinen Formel

CHO

OCH₃ OCOCH₂CH₃ Ό

OCOCH₂CH₃

CU., O

in der R₁ und R₂ jeweils eine Acetyl- oder Propionyl-Gruppe darstellen, in üblicher Weise mit einem Alkoho oder einem wasserhaltigen inerten Lösemittel behandelt.
3. Pharmazeutische Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehall einer Substanz gemäß Anspruch 1 nebel üblichen inerten Zusatz- oder Verdünnungsmitteln.