DE2462485C2 - 1-N-substituierte Derivate von 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diamino-cyclitolen und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Zubereitungen - Google Patents

1-N-substituierte Derivate von 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diamino-cyclitolen und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Zubereitungen

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Description

  • Die Erfindung betrifft antibakteriell wirksame 1-N-substituierte Derivate von 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitolen und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Zubereitungen.
  • Es sind Verbindungen mit breitem antibakteriellem Spektrum bekannt, die chemisch als 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitole klassifiziert werden. Wertvolle antibakterielle Verbindungen in dieser Gruppe sind jene, in denen das Aminocyclitol 2-Desoxy-streptamin mit Aminogruppen in den Stellungen 1 und 3 ist.
  • Besonders wertvolle antibakterielle Verbindungen aus der 4,6-Di-(aminoglycosyl)-2-desoxystreptamin-Reihe sind jene, in denen die Aminoglycosylgruppe in Stellung 6 Garosaminyl darstellt. In der Gruppe der 4-Aminoglycosyl-6- garosaminyl-2-desoxystreptamine befinden sich Antibiotika wie Gentamicin B, C&sub1; und C&sub1;a; Sisomicin, Verdamicin, Antibiotikum G-52 und Antibiotikum JI-20B.
  • Diese Erfindung betrifft 1-N-substituierte Derivate von Gentamicin B, Gentamicin C&sub1;, Gentamicin C&sub1;a, Sisomicin, Verdamicin, Antibiotikum JI-20B, Antibiotikum G-52, Mutamicin 2 und Mutamicin 6 in denen der 1-N- Substituent &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;ist, worin
    • X Wasserstoff, C&sub1;- bis C&sub7;-Alkyl, Allyl, durch Amine oder Hydroxy substituiertes Äthyl oder Propyl, 2-Amino-1-hydroxyäthyl, 3-Amino-1-hydroxypropyl, Phenyl oder Benzyl, und
      Z Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 2-Amino-1-hydroxyäthyl oder 3-Amino-1-hydroxypropyl bedeuten und deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze, wobei Z zusammen mit der Carbonylgruppe nicht (S)-3- Amino-2-hydroxypropionyl oder (S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl und -CH&sub2;X, als Sisomicinsubstituent, nicht Äthyl sein dürfen.
      Der Substituent -CH&sub2;X umfaßt gerad- und verzeigtkettige Alkylgruppen wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2-Methylpropyl, 2,2-Dimethylpropyl, n-Hexyl, 4-Methylpentyl, 2-Äthylbutyl, 3-Äthylbutyl, n-Heptyl, 2-Äthylpentyl, 3-Äthylpentyl, 5-Methylheptyl, 4-Äthyl-pentyl, 3-Propylbutyl, n-Octyl, iso-Octyl, 2-Äthylhexyl, 4-Äthylhexyl, 5-Äthylhexyl, 2-Propylpentyl und 3-Propylpentyl.

  • Die &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;der Erfindung können durch folgende allgemeine Formel I dargestellt werden: &udf53;np190&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz18&udf54; &udf53;vu10&udf54;in der X und Z wie oben definiert sind und die Substituenten (a) bis (i) sowie die Bindung zwischen C&sub4;, und C&sub5;, folgende Bedeutung haben: &udf53;np220&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz21&udf54; &udf53;vu10&udf54;
  • Von der Erfindung umfaßt werden ebenso die pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze der &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;der Formel I.
  • Die Salze können nach bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise durch Neutralisieren der freien Base mit der entsprechenden Säure bis zu einem pH etwa 5.
  • Geeignete Säuren sind beispielsweise Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor-, Salpeter-, Bromwasserstoff-, Essig-, Propion-, Malein-, Ascorbin-, Zitronensäure usw. Die Säureadditionssalze der 1-N-CH&sub2;X-4,6-Di- (aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole der Erfindung sind weiße Feststoffe, die in Wasser löslich, in den meisten polaren organischen Lösungsmitteln schwach löslich und in nicht polaren organischen Lösungsmitteln unlöslich sind.
  • Die 1-N-CH&sub2;X-4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole der Erfindung, die durch die Formel I definiert sind, und die nicht toxischen, pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze weisen im allgemeinen ein breites antibakterielles Spektrum auf. Besonders die 1-N-Niedrigalkylderivate besitzen günstige antibakterielle Eigenschaften verglichen mit den in Stellung 1 nicht substituierten Antibiotika. Dies zeigt sich in der erhöhten Aktivität der Verbindungen gegen Organismen, die gegen die unsubstituierten Antibiotika resistent sind. Beispielsweise sind die Verbindungen der Erfindung aktiver gegen Organismen, die die unsubstituierten Antibiotika durch Acetylierung der 3-Aminogruppe und/oder Adenylylierung der 2&min;&min;-Hydroxygruppe inaktivieren. Einige Verbindungen der Erfindung weisen auch Wirkung gegen Protozoen, Amöben und Helminthen auf.
  • Eine bevorzugte Gruppe von Verbindungen der Erfindung sind die 1-N-substituierten Derivate der 4-Amino- glycosyl-6-garosaminyl-2-desoxystreptamine Gentamicin C&sub1;, Gentamicin C&sub1;a, Sisomicin, Verdamicin und Antibiotikum G-52.
  • Besonders wertvolle Verbindungen der Erfindung sind jene, in denen X Wasserstoff, Äthyl und Propyl und vorzugsweise Äthyl bedeutet. Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen der Erfindung sind jene 1-N-CH&sub2;X-4-Amino- glycosyl-6-garosaminyl-2-desoxystreptamine der Formel I, in denen X Niedrigalkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, insbesondere die 1-N-Niedrigalkylderivate von Gentamicin C&sub1;, Gentamicin C&sub1;a, Sisomicin, Verdamicin und Antibiotikum G-52. Diese Derivate weisen ein antibakterielles Breitbandspektrum auf und sind aktiv gegen gram-positive Bakterien (z. B. Staphylococcus aureus) und gram-negative Bakterien (z. B. Escherichia coli und Pseudomonas aeruginosa), wie durch Standardtests festgestellt wurde. Sie sind auch aktiv gegen Bakterien, die gegen die 1-N-unsubstituierten Verbindungen resistent sind. Besonders wertvoll sind 1-N- Äthylverdamicin und 1-N-Niedrigalkylsisomicine z. B. 1-N-Methylsisomicin, 1-N-(n-Propyl)-sisomicin, 1-N- (n-Butyl)-isomicin.
  • Andere wertvolle Verbindungen sind 1-N-Äthylgentamicin C&sub1;a, 1-N-Äthylgentamicin C&sub1;, 1-N-Äthyl-antibiotikum G-52, 1-N-(n-Propyl)-verdamicin, 1-N-(4-Aminobutyl)- sisomicin, 1-N-Methylverdamicin, 1-N-(n-Butyl)verdamicin, 1-N-(S-2-Hydroxy-4-aminobutyl)-gentamicin C&sub1;, 1-N-(S-2-Hydroxy-4-aminobutyl)-sisomicin und 1-N-(S-2-Hydroxy-4-aminobutyl)-verdamicin.
  • Die 1-N-acylierter Derivate der 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitole sind Verbindungen der Formel I, die in Stellung 1 den Substituenten &udf53;np60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;tragen. Die Amide sind Zwischenprodukte für die Herstellung von 1-N-CH&sub2;X-substituierten Verbindungen, besitzen aber ebenfalls ein antibakterielles Breitbandspektrum.
  • Die meisten der zuvor genannten 1-N-unsubstituierten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol-Antiobiotika, aus denen die 1-N-substituierten Derivate der Erfindung hergestellt werden können, sind bekannt.
  • Sisomicin ist das Hauptprodukt bei der Fermentation von Micromonospora inyoensis (GB-PS 12 74 518).
  • Die Mutamicine 2 und 6 können durch Kultivieren einer Mutante von Micromonospora inyoensis, hier als Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G bezeichnet, in einem wäßrigen Nährmedium hergestellt werden. Diese Mutante ist nicht in der Lage, ein Antibiotikum unter submersen, aeroben Bedingungen in einem wäßrigen Nährmedium zu produzieren, wenn kein 1,3-Diaminocyclitol anwesend ist. Werden jedoch solche Verbindungen dem Fermentationsmedium zugesetzt, werden Mutamicine produziert. Wird 2-Desoxystreptamin zugesetzt, wird das bekannte Antibiotikum Sisomicin hergestellt.
  • Die benötigten 1,3-Diaminocyclitole, die bei der Fermentation zugegen sein müssen, um die Mutamicine zu erhalten, sind:
    • 2,5-Didesoxystreptamin für Mutamicin 2
      5-epi-2-Desoxystreptamin für Mutamicin 6.

  • 5-Epi-2-desoxystreptamin kann aus 1,3,4,6-Tetracetyl- 5-epi-2-desoxystreptamin (hergestellt nach der Methode von Hasagawa und Sable, Tetrahedron, 25, 35-67 (1969) durch Hydrolyse der Ester- und Amidgruppen mit 6N Chlorwasserstoffsäure erhalten werden.
  • Die Herstellung der Mutamicine 2 und 6 ist in Beispiel 2 beschrieben.
  • Taxonomische, biochemische und morphologische Eigenschaften von Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G:
  • Der ursprüngliche Mikroorganismus, Micromonospora inyoensis ist im Journal of Antibiotics (Japan) Band XXIII, Nr. 11, S. 551-558 (1970) von M. J. Weinstein und Mitarbeitern ausführlich beschrieben worden, und ein Muster davon wurde bei U. S. Department of Agriculture, Northern Utilization Research and Development Division, Peoria, Illinois unter der Registriernummer NRRL 3292 hinterlegt.
  • Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G zeigt Wachtstumscharakteristika, die denen des ursprünglichen Mikroorganismus sehr ähnlich sind. Ein Muster davon wurde bei der oben genannten Hinterlegungsstelle unter der Registriernummer NRRL 5742 deponiert.
  • Die 1-N-substituierten Derivate der 4,6-Di-(amino- glycosyl)-1,3-diaminocyclitole, in denen der Substituent -CH&sub2;X ist und X wie oben definiert ist, und deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze können dadurch hergestellt werden, daß man eines der genannten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, welches Aminoschutzgruppen in allen Stellungen außer Stellung 1 enthalten kann, mit einem Aldehyd der Formel
    X&min;-CHO
    in der X&min; eine Gruppe darstellt, die wie für X definiert ist und Amino- und/oder Hydroxyschutzgruppen enthalten kann, in Gegenwart eines Wasserstoff-Donor-Reduktionsmittels umsetzt, vorhandene Schutzgruppen entfernt und das Derivat als solches oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert.
  • Dieses Verfahren, bei dem die 1-Aminogruppe in einem 1-N-unsubstituierten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol selektiv mit einem Aldehyd kondensiert und gleichzeitig in situ reduziert wird, um ein 1-N-Alkyl-4,6-di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitol zu erhalten, wird gewöhnlich bei Raumtemperatur in Gegenwart von Luft durchgeführt, obwohl es günstiger sein kann, die Reaktion unter Inertgas (Argon, Stickstoff) durchzuführen. Die Reaktion ist gewöhnlich sehr rasch, oft unter 30 Minuten, vollendet, was durch dünnschichtchromato- graphische Bestimmungen festgestellt werden kann.
  • Wasserstoff-Donor-Reduktionsmittel, die in diesem Verfahren Verwendung finden, umfassen Dialkylaminoborane (z. B. Dimethylaminoboran, Diäthylaminoboran und vorzugsweise Morpholinoboran), Tetraalkylammoniumcyanoborhydride (z. B. Tetra- butylammoniumcyanoborhydrid), Alkalimetallborhydride (z. B. Natriumborhydrid) und vorzugsweise Alkalimetallcyanoborhydride (z. B. Lithiumcyanoborhydrid und Natriumcyanoborhydrid).
  • Das Verfahren wird üblicherweise in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt. Das Lösungsmittel kann ein organisches oder anorganisches sein, in dem das 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitol und die anderen Reagentien löslich sind und das unter den Reaktionsbedingungen nach Möglichkeit Nebenreaktionen herabsetzt oder verhindert. Obwohl wasserfreie aprotische Lösungsmittel mit Vorteil eingesetzt werden können (z. B. Tetrahydrofuran wenn das Reduktionsmittel Morpholinoboran ist), wird gewöhnlich doch ein protisches Lösungsmittel verwendet. Als solches eignet sich z. B. ein niederer Alkohol oder vorzugsweise Wasser oder ein wäßriger niedriger Alkohol (z. B. wäßriges Methanol oder Äthanol) oder andere mit Wasser mischbare Lösungsmittelsysteme, wie z. B. wäßriges Dimethylformamid, wäßriges Hexamethylphosphorsäuretriamid, wäßriges Tetrahydrofuran oder wäßriger Äthylenglycoldimethyläther.
  • Das Verfahren wird gewöhnlich in einem pH-Bereich von 1 bis 11 und vorzugsweise 2 bis 5 durchgeführt, wobei der Bereich von 2,5 bis 3,5 am günstigsten sein kann. Das bevorzugt saure Medium wird durch Zusatz einer organischen oder anorganischen Säure zu dem 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol erhalten. Hierbei bilden sich Säureadditionssalze aus. Beispiele von Säuren sind Essig-, Trifluoressig-, p-Toluolsulfon-, Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor- oder Salpetersäure. Schwefelsäure wird bevorzugt verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Säureadditionssalz in situ durch Zugabe der gewünschten Säure (z. B. Schwefelsäure) zu der Lösung oder Suspension des 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitols (z. B. Sisomicin) in einem protischen Lösungsmittel (z. B. Wasser) bis zur Einstellung des gewünschten pH-Wertes gebildet.
  • Typische Aldehyde der Formel X&min;-CHO, in der X&min; wie oben definiert ist, die in dem Verfahren Verwendung finden können, umfassen gerad- oder verzweigtkettige Alkanale wie Formaldehyd, Acetaldehyd, n-Propanal, n-Butanal, 2-Methylpropanal, n-Pentanal, 2-Methylbutanal, 3-Methylbutanal, 2,2-Dimethylpropanal, n-Hexanal, 2-Äthylbutanal, n-Heptanal und n-Octanal; Propenal; Benzaldehyd, und Phenylacetaldehyd, durch Hydroxy substituierte Alkylaldehyde wie 2 Hydroxy-2- methylpropanal, 4-Hydroxy-butanal und 2-Hydroxypropanal; durch Amino substituierte Alkanale wie 2-Aminopropanal, 3-Aminopropanal, 4-Amino-butanal, 2-Amino-3-methylbutanal, und die durch Amino und Hydroxy disubstituierte Alkanale wie 2-Hydroxy-4-aminobutanal und 2-Hydroxy-3-amino-propanal.
  • Die in dem Verfahren verwendeten Aldehyde sind entweder bekannte Verbindungen oder können leicht aus bekannten Verbindungen nach Standardverfahren hergestellt werden.
  • Beispielsweise können durch Hydroxy und Amino substituierte Aldehyde aus einem Acetal eines Aminoaldehydes hergestellt werden, indem man die Aminogruppe als Acetamido oder Phthalimido nach bekannten Methoden schützt, die Acetalgruppe durch saure Hydrolyse entfernt und den N-geschützten Aminoaldehyd erhält.
  • Der N-geschützte Aminoaldehyd wird sodann mit Cyanwasserstoffsäure umgesetzt und man erhält das entsprechende Aminoalkylhydroxynitril, das durch katalytische Reduktion (z. B. Wasserstoff und Palladium) oder Hydridreduktion (z. B. mit Di-isobutylaluminiumhydrid) in den N-geschützten Aminohydroxyaldehyd übergeführt wird.
  • Bei der Durchführung des Verfahrens mag es von Vorteil sein, den Aldehyd, der eine Aminogruppe besitzt, an dieser Aminogruppe zu schützen, beispielsweise als Acetamido oder Phthalimido und nach Vollendung der Reaktion die Aminogruppe freizusetzen. Es kann auch von Vorteil sein, etwaige Hydroxygruppen in Aldehyden zu schützen, dies ist jedoch im allgemeinen nicht nötig.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, ein Acetal oder Halbacetal des Aldehydes zu verwenden, wenn die Reaktion in einem sauren Medium, welches Anlaß zur in situ- Bildung des freien Aldehydes gibt, durchgeführt wird.
  • Bevorzugt wird das Verfahren ausgeführt, indem man eine Lösung eines 1-N-unsubstituierten 4,6-Di-(amino- glycosyl)-1,3-diaminocyclitols (z. B. Sisomicin oder Verdamicin) in einem protischen Lösungsmittel (vorzugsweise Wasser) herstellt, den pH der Lösung in einen Bereich von 2 bis 5 bringt (z. B. mit verdünnter Schwefelsäure) und so das Säureadditionssalz der Ausgangsverbindung herstellt. Bei einem pH von etwa 5 enthält das Säureadditionssalz ungefähr ein Äquivalent Säure pro Aminogruppe in dem 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3- diaminocyclitol (z. B. pro Mol Sisomicin 2,5 Mol Schwefelsäure). Zur Lösung des Säureadditionssalzes wird zumindest ein Äquivalent und vorzugsweise ein großer Überschuß des erwünschten Aldehydes (z. B. Acetyldehyd, Propanal oder Butanal) und kurz danach (ca. 5 Minuten) ungefähr ein molares Äquivalent des Reduktionsmittels, vorzugsweise ein Alkalimetallcyanoborhydrid wie Natriumcyanoborhydrid, zugegeben. Die Reaktion ist gewöhnlich in etwa 30 Minuten beendet, was durch dünnschichtchromatographische Bestimmung festgestellt wird. Die Isolierung und Reinigung des so erhaltenen Derivates des 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3- diaminocyclitols (z. B. 1-N-Äthyl-verdamicin) erfolgt nach Standardmethoden (vorzugsweise chromatographisch).
  • Das Verfahren stellt eine neue, einfache Reaktion dar, bei der ein Aminoglycosid in situ mit einem Aldehyd und einem Reduktionsmittel reagieren gelassen wird, wobei als Hauptbestandteil ein mono-N-substituiertes Derivat hergestellt wird, und wobei die 1-Aminogruppe am sekundären Kohlenstoffatom bevorzugt gegenüber anderen Aminogruppen an primären und sekundären Kohlenstoffatomen in dem 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol umgesetzt wird.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, teilweise N-geschützte 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole als Ausgangsverbindungen zu verwenden. Im allgemeinen sind 4,6- Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole mit einer -CH&sub2;NH&sub2;-Gruppe als 6&min;-Gruppe in dieser Position geschützt, da diese Gruppe beim Einführen der Schutzgruppe am reaktivsten ist. Sisomicin kann in Stellung 6&min; oder in den Positionen 2&min;, 3 und 6&min; geschützt sein. Andere Aminoschutzgruppen können sich in Positionen 3&min;&min;, 4&min;&min; befinden (z. B. Carbonyl) wobei jedoch die 3&min;&min;- Amino- und 4&min;&min;-Hydroxygruppe in dem 4,6-Di-( aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol in cis-Stellung zueinander sein müssen. Beispielsweise kann als 1-N-unsubstituiertes 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol ein solches verwendet werden, worin die 6&min;-Aminogruppe geschützt ist (z. B. 6&min;-N-t-Butoxycarbonylsisomicin) oder ein 1-N-unsubstituiertes 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3 -diaminocyclitol, worin die Aminogruppen in den Stellungen 2&min; und 3 geschützt sind (z. B. 2&min;, 3-Di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1;), und man erhält die entsprechenden teilweise N-geschützten 1-N-substituierten Derivate (z. B. 1-N-Äthyl-6&min; -N-t-butoxycarbonylsisomicin und 1-N-Äthyl-2&min;, 3-di-N-trifluoroacetylgentamicin C&sub1;), die nach Entfernung der Schutzgruppen nach bekannten Methoden 1-N-CH&sub2;X-Verbindungen der Erfindung ergeben (z. B. 1-N-Äthylgentamicin C&sub1;). Die Ausgangsverbindungen mit Aminoschutzgruppen können nach Verfahren, die gleich oder ähnlich denen aus Beispiel 1 sind, hergestellt werden. Der Ausdruck "Schutzgruppe" bezieht sich auf Gruppen, die die Aminogruppen gegen chemische Reaktionen abschirmen und die nach vollendeter Reaktion wieder leicht entfernt werden können. Beispiele von Aminoschutzgruppen sind Benzyl, 4-Nitrobenzyl, Triphenylmethyl, 2,4-Dinitrophenyl; Acylgruppen wie Acetyl, Propionyl und Benzoyl; Alkoxycarbonylgruppen wie Methoxycarbonyl, Äthoxycarbonyl, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl, t-Butoxycarbonyl und 2-Jodäthoxycarbonyl; und Arylalkoxycarbonylgruppen wie Phenylacetyl und 4-Methoxyphenylacetylgruppen.
  • Beim Einführen der Aminoschutzgruppen wird diese gewöhnlich in der Form des Säureimidazolderivates, des Säureazides, oder des aktiven Esters wie Äthylthiotrifluoracetat, N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid oder p-Nitrophenyltrichloräthylcarbonat eingesetzt. Die Schutzgruppe stammt daher von einer Verbindung der Formel BgLg, worin Bg die Schutzgruppe wird, wie beispielsweise der Säureteil eines aktiven Esters, und Lg eine Gruppe, die bei der Reaktion leicht abgespalten wird (z. B. Imidazolin), darstellt.
  • Das oben beschriebene Verfahren kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß man zunächst die 1-N- Schiffsche Base herstellt und diese danach reduziert. Das Verfahren zur Herstellung von 1-N-substituierten Derivaten von den oben genannten 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitolen, in denen der Substituent -CH&sub2;X ist und X die obige Bedeutung hat, wird so durchgeführt, daß die N,C-Doppelbindung in einem 1-N=CHX&min;- substituierten Derivat eines der genannten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, worin alle NH&sub2;-Gruppen geschützt sind und die NHCH&sub3;-Gruppen geschützt sein können und wobei X&min; die obige Bedeutung hat, reduziert wird, die Schutzgruppen entfernt werden und das gewünschte Derivat als solches oder als pharmezeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert wird.
  • Jene 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, in denen die 6-Aminoglycosylgruppe Garosaminyl ist, besitzt gewöhnlich eine 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Schutzgruppe, die identisch mit dem 1-N-Substituenten der Ausgangsverbindung ist, da der Oxazolidinring gleichzeitig mit der 1-N-Schiffsche Base-Gruppe gebildet wird. So entsteht beispielsweise bei der Reaktion von 2&min;,3-Di-N- trifluoroacetyl-gentamicin C&sub1; mit einem Aldehyd (z. B. Benzaldehyd, Phenylacetaldehyd oder Acetaldehyd) die entsprechende 3&min;&min;-4&min;&min;-Oxazolidin-1-yliden Schiffsche Base Ausgangsverbindung dieses Verfahrens (z. B. 1-N-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Di-benzyliden-2&min;,3-di- N-trifluoroacetylgentamicin C&sub1;, 1-N-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Di-phenäthyliden- 2&min;,3-di-N-trifluoroacetylgentamicin C&sub1; und 1-N-3&min;&min;-N-4&min;&min;- O-Diäthyliden-2&min;,3-di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1;), die bei der Reduktion mit Natriumborhydrid in methanolischem Methanolat das entsprechende 1-N-CH&sub2;X-3&min;&min;,4&min;&min;-Oxazolidin (z. B. 1-N-Benzyl-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Benzylidengentamicin C&sub1;, 1-N-Phenäthyl- 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-phenäthyliden-gentamicin C&sub1; und 1-N-Äthyl-3&min;&min;-N-4&min;&min;- O-äthylidengentamicin C&sub1;) ergibt. Dieses wird mit Säure behandelt und man erhält die 1-N-CH&sub2;X Verbindung der Erfindung (z. B. 1-N-Benzylgentamicin C&sub1;, 1-N-Phenäthylgentamicin C&sub1;, und 1-N-Äthylgentamicin C&sub1;).
  • Die neuen 1-N-substituierten Derivate jener 4,6-Di-( aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, die durch Formel 1 charakterisiert sind, können auch nach einem Verfahren erhalten werden, das so durchgeführt wird, daß man ein 1-N-substituiertes Derivat eines der oben genannten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1, 3-diaminocyclitole, in dem eine oder mehrere Aminogruppen geschützt sein können, und der 1-N-Substituent &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;ist, worin X&min;&min; Alkoxy bedeutet oder wie X definiert ist und jede Amino- und Hydroxygruppe geschützt sein kann, mit einem Wasserstoff enthaltenden Amid-Reduktionsmittel reagieren läßt, etwaige Schutzgruppen entfernt und das Derivat als solches oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert.
  • Das Verfahren wird gewöhnlich in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt, worin die Ausgangsverbindungen und das Reduktionsmittel löslich sind und das Nebenreaktionen nach Möglichkeit unterdrückt. Besonders geeignete Lösungsmittel sind Äther wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Diäthylenglycoldimethyläther usw.
  • Bevorzugte Reduktionsmittel sind Aluminiumhydride und Borhydride wie Lithiumaluminiumhydrid, Lithiumtrimethoxyaluminiumhydrid, Aluminiumhydrid, Diboran, Di-isoamylboran und 9-Borobicyclo[3.3.1]nonan.
  • Im allgemeinen wird bevorzugt Diboran als Reduktionsmittel verwendet, besitzt jedoch die Ausgangsverbindung eine Doppelbindung wie 1-N-Acylsisomicin, 1-N-Acylverdamicin und 1-N- Acyl-Antibiotikum G-52, verwendet man bevorzugt Lithiumaluminiumhydrid.
  • Bedeutet X&min;&min; Alkoxy (z. B. t-Butoxy), erhält man nach erfolgter Reduktion das entsprechende 1-N-Methylderivat.
  • Ein anderes Verfahren zur Herstellung von 1-N-substituierten Derivaten der 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole Sisomicin und Mutamicin 2, worin der Substituent -CH&sub2;X&min;&min;&min; ist und X&min;&min;&min; Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder Propyl bedeutet, und von den pharmazeutisch annehmbaren Säureaddtionssalzen dieser Verbindungen wird so durchgeführt, daß man eine Mutante der Art Micromonospora inyoensis und zwar Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G oder einen Stamm derselben Art, der in seiner Eigenschaft als Produzent der oben genannten Verbindungen dem Stamm 1550F-1G entspricht, in einem Nährmedium, das eine Verbindung der Formel &udf53;np100&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz9&udf54; &udf53;vu10&udf54;worin V&sub5; Wasserstoff oder Hydroxy ist und X&min;&min;&min; die obige Bedeutung hat, enthält, so lange fermentiert, bis das Medium antibiotische Aktivität aufweist und die so erhaltene Verbindung als solche oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert.
  • Der Mikroorganismus Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G ist im U.S. Department of Agriculture, Northern Utilization Research and Development Division, Peoria, Illinois unter der Zahl NRRL 5742 hinterlegt. Einige der benötigten 1-N-Alkyl- 2-desoxy-D-streptamin-aminocyclitole sind bekannt, so 1-N- Methyl-2-desoxy-D-streptamin (auch bekannt als (-)-Hyosamin). Dieses ergibt bei der Fermentation von Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G 1-N-Methylsisomicin.
  • Andere Aminocyclitole (z. B. 1-N-Äthyl- und 1-N-Propyl-2- desoxy-D-streptamin) können aus bekannten Aminocyclitolen (z. B. (1S)-1-Acetamido-3-amino-1,3-didesoxy-myo-inositol) oder aus bekannten Pseudodisacchariden (z. B. Garamin) nach Standardmethoden, hergestellt werden. Fermentation von 1-N-Propyl-2-desoxy- D-streptamin durch Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G führt zu 1-N-Propylsisomicin (wie in Beispiel 7 beschrieben).
  • Andere Aminocyclitolausgangsverbindungen (z. B. (±)-Mono-N-methyl- 2,5-didesoxystreptamin) können aus cis-4,8-Dioxatricyclo [5.1.0.-0.3,5]octan durch Reaktion mit einem Mono-N- niedrigalkylhydrazin (z. B. N-Methylhydrazin) und darauffolgende Hydrogenolyse des entstehenden (±)-Mono-N-niedrigalkyl-6,7- diaza-2,4-dihydroxybicyclo[3.2.1]octan bereitet werden. Die hierbei erhaltenen (±)-Mono-N-niedrigalkyl-2,5-didesoxystreptamine können nach Standardmethoden in die optischen Antipoden aufgetrennt werden, und man erhält 1-N-Niedrigalkyl- 2,5-didesoxy-D-streptamin und 3-N-Niedrigalkyl-2,5-didesoxy-D- streptamin. Alternativ kann das Racemat des Zwischenproduktes, d. h. (±)-Mono-N-niedrigalkyl-6,7-diaza-2,4-dihydroxybicyclo- [3.2.1]octan getrennt werden, und man erhält 6-N-Niedrigalkyl-6,7-diaza-2,4-dihydroxybicyclo[3.2.1]octan und 7-N-Niedrigalkyl-6,7-diaza-2,4-dihydroxybicyclo[3.2.1]octan. -Hydrogenolyse des 6-N-Niedrigalkylderivates ergibt 1-N-Niedrigalkyl-2,5-didesoxy-D-streptamin, während das 7-N-Niedrigalkylderivat zu 3-N-Niedrigalkyl-2,5-didesoxy-D-streptamin führt.
  • Auf ähnliche Weise kann Mono-N-alkyl-2-desoxystreptamin, hergestellt aus (±)-1,3-Di-N-carbobenzyloxy-4,5-O-isopropyliden- 2-desoxystreptamin, nach der Verfahrensweise aus Beispiel 9 aufgetrennt werden und man erhält 1-N-Niedrigalkyl-2-desoxy- D-streptamin und 3-N-Niedrigalkyl-2-desoxy-D-streptamin.
  • Um ein 1-N-Alkyl-4,6-di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol dieser Erfindung zu erhalten, wird ein 1-N-Niedrigalkyl-2- desoxy-D-streptamin (z. B. 1-N-Methyl-2-desoxy-D-streptamin und 1-N-Methyl-2,5-didesoxy-D-streptamin) mit Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G kultiviert, wobei 1-N-Niedrigalkylsisomicin (z. B. 1-N-Methylsisomicin und 1-N-Methyl-5-desoxysisomicin) entsteht. Man kann auch das racemische Gemisch eines Mono-N-alkyl-streptamins (z. B. (±)-Mono-N-methyl-2- desoxystreptamin und (±)-Mono-N-methyl-2,5-didesoxystreptamin) mit Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G kultivieren und erhält ein Gemisch aus 1-(und 3-)-N-Alkylsisomicin (z. B. ein Gemisch aus 1-N-Methylsisomicin und 3-N-Methylsisomicin) oder ein Gemisch aus 1-N-Methyl-5-desoxysisomicin und 3-N-Methyl- 5-desoxysisomicin, die chromatographisch getrennt werden können.
  • Die Fermentation wird auf die folgende Art durchgeführt. Eine lyophilisierte Kultur oder Zellen einer Schrägkultur von Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G NRRL 5742 werden auf ein steriles Medium übertragen. Dieses ist ein wäßriges Medium, das assimilierbaren Stickstoff und Kohlenstoff und die üblichen Zusätze enthält. Dieses inokulierte Medium wird unter aeroben Bedingungen bei ca. 24 bis 49°C, vorzugsweise 35°C, ca. 2 bis 5, vorzugsweise 3 Tage, inkubiert. Der pH-Wert wird zwischen 6,0 und 8,0 vorzugsweise zwischen 6,8 und 7,4, gehalten.
  • Das Inokulum wird aseptisch auf ein Fermentationsmedium übertragen, das gleich oder verschieden ist von obigem Medium. Das Aminocyclitol kann vor oder nach der Sterilisation des Fermentationsmediums, zur Zeit der Inokulation oder bis zu 48 Stunden danach, zugesetzt werden. Das Aminocyclitol wird gewöhnlich in Wasser gelöst, steril filtriert und dem Medium zugesetzt. Allgemein beträgt die Konzentration dieser Verbindung 100 bis 1500 mg/ml Fermentationsbrühe. Die Fermentation wird unter aeroben Bedingungen und ca. in denselben pH- und Temperaturbereichen wie das Inokulum durchgeführt. Antibiotikaproduktion wird nach demselben Bestimmungsverfahren wie bei Sisomicin (J. Antibiotics [Japan] Vol. XXIII) verfolgt. Die erhaltenen Derivate werden von dem Fermentationsmedium und Nebenprodukten mit antibakterieller Aktivität nach Standardmethoden isoliert.
  • Gentamicin C&sub1; kann in den Stellungen 2&min; und 3 geschützt sein. Die 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol Ausgangsverbindungen können als Stickstoffbasen (ohne oder mit Aminoschutzgruppen) oder, in einer erfinderischen Ausführungsform des Verfahrens, als Verbindungen eingesetzt werden, worin 1 bis n Aminogruppen des 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitols durch Bildung eines Säureadditionssalzes neutralisiert sind, wobei n die Zahl der Aminogruppen im Molekül darstellt. Das Säureadditionssalz kann auch Aminoschutzgruppen enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfinderischen Modifikation des Acylierungsverfahrens sind (n -1) Aminogruppen durch Salzbildung neutralisiert. Beispielsweise benötigt ein Äquivalent Gentamicin C&sub1;, das fünf Aminogruppen im Molekül aufweist (n =5), fünf äquivalente Säuren zur Bildung des per-Salzes. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Säureadditionssalz von Gentamicin C&sub1; verwendet, in dem (n -1), das sind vier, Aminogruppen protoniert sind. Der Ausdruck "Säureadditionssalze" umfaßt Salze, die mit organischen oder anorganischen Säuren gebildet werden. Beispiele von geeigneten Säuren sind Schwefel-, Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Salpeter-, Essig-, Propion-, Bernstein-, Oxal-, Cyclopropylcarbon-, Trimethylessig-, Malein-, Benzoe-, Phenylessig-, und Trifluoressigsäure.
  • Ist es erwünscht, als Ausgangssubstanz ein Säureadditionssalz zu verwenden, worin (n -1) Aminogruppen protoniert sind, kann diese Verbindung in vorteilhafter Weise in situ aus dem per- Salz durch Reaktion mit einem Äquivalent starker Base, z. B. Triäthylamin, gebildet werden.
  • Im allgemeinen wird es bevorzugt, reaktive Derivate der Säure &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;als Acylierungsmittel zu verwenden. Reaktive Derivate der Säure umfassen Ester, Azide, Imidazolderivate und Anhydride. Wenn Z&min; unsubstituiert ist, ist das bevorzugte reaktive Derivat das Säureanhydrid, in anderen Fällen kann es besonders vorteilhaft sein, den N-Hydroxysuccinimidester der Säure zu verwenden.
  • Enthält die Säure eine Aminogruppe, ist es von Vorteil, diese vor dem Verfahren der Erfindung mit einer Schutzgruppe zu versehen und nach erfolgter Reaktion wieder in Freiheit zu setzen. Es kann auch vorteilhaft sein, eine vorhandene Hydroxygruppe in der Säure zu schützen, dies ist jedoch gewöhnlich nicht erforderlich.
    • Beispiel 1 Selektiv blockierte Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole. A. 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Carbonylsisomicin 1. Penta-N-phenylacetylsisomicin
  • Man löst 25 g Sisomicin und 13 g Natriumcarbonat in 625 ml destilliertem Wasser. Man fügt bei 25°C 100 ml Phenylessigsäurechlorid der gerührten Lösung zu und rührt die Mischung während 16 Stunden. Man filtriert den Niederschlag, wäscht ihn gründlich mit Wasser, trocknet im Vakuum und wäscht ihn anschließend mit Hexan. Man erhält Penta-N-phenylacetylsisomicin (62 g) als farblosen amorphen Stoff. F 165-173°C
    [α] @X:26:D&udf54;: + 96,2° (CH&sub3;OH)
    IR: ν max (CHCl&sub3;) 3400, 1720, 1515, 1215, 1050, 695 cm-1
    ¹H-NMR: δ (CDCl&sub3;) 1,03 (3 H, breites Singulett, 4&min;&min;-C-CH&sub2;); 3,02 (3H, breites Singulett, 3&min;&min;-NCH&sub3;); 5,02 (1 OH, breites Singulett, CH&sub2;C&sub6;H&sub5;); 3,28-3,30 ppm (25 H, breites Singulett, -CH&sub2;C&sub6;H&sub5;).
    • 2. Tetra-N-phenylacetyl-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-carbonylsisomicin
  • Man löst 5 g Penta-N-phenylacetylsisomicin in 50 ml Dimethylformamid, fügt 250 mg Natriumhydrid in die gerührte Lösung und rührt die Reaktionsmischung bei Raumtemperatur unter Argon während zwei Stunden. Man filtriert und fügt eiskalte Essigsäure (2 ml) ins Filtrat, das dann im Vakuum konzentriert wird. Man extrahiert den Rückstand mit Chloroform (konditioniert mit basischer Tonerde), wäscht den Extrakt mit Wasser und trocknet über Natriumsulfat. Die Lösung wird eingedampft und man erhält Tetra-N- phenylacetyl-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-carbonylsisomicin als ein amorphes Pulver (3,5 g)
    F 210-213°C [α] @X:26:D&udf54;: + 68,8 (c=0,22)
    IR: ν max (Nujol) 3550, 1840, 1760, 1580 cm-1
    ¹H-NMR: δ (CDCl&sub3;) 1,34 (3 H, Singulett, 4&min;&min;-CH&sub3;); 2,68 (3 H, Singulett, 3&min;&min;-N-Me); 5,04 ppm (8 H, breites Singulett, -CH&sub2;C&sub6;H&sub5;).
    • 3. 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Carbonylsisomicin
  • Man fügt in eine Lösung von 1,3,2&min;,6&min;-Tetra-N-phenylacetyl- 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-carbonylsisomicin (10,1 g) in Tetrahydrofuran (200 ml) 1 Liter flüssigen Ammoniak (über Natrium destilliert) und unter Rühren fügt man in kleinen Stücken 6 g Natrium bei. Nach 3stündigem Rühren vernichtet man den Natriumüberschuß durch Zugabe von Ammoniumchlorid und läßt die Lösung unter einem Stickstoffstrom verdampfen. Der Rückstand wird in Wasser aufgelöst und auf Amberlite® IRC-50 Harz (H⊕Form) aufgegeben. Das Harz wird mit Wasser gewaschen und man eluiert das Produkt mit 2N Ammoniumhydroxidlösung. Man verdmapft das Eluat im Vakuum und erhält das Titelprodukt (3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Carbonylsisomicin). Ausbeute ca. 4 g. IR: ν max (Nujol) 1745 cm-1. Das Produkt kann in den folgenden Stufen ohne weitere Reinigung angewendet werden. Durch Chromatographie des Produktes auf Kieselgel kann jedoch eine sehr reine Probe erhalten werden, wenn man die untere Phase von einem Chloroform : Methanol : konz. Ammoniumhydroxid (1 : 1 : 1) Lösungsmittelsystem als Eluierungsmittel anwendet.
    • B. 2&min;,3-Di-N-Trifluoracetyl-gentamicin C&sub1; 1. 2&min;-N-Trifluoracetyl-gentamicin C&sub1;
  • Man löst 1,7 g Gentamicin C&sub1; in 20 ml Methanol, kühlt die Mischung auf 4°C ab und fügt 0,46 ml (0,563 g) Äthylthioltrifluoracetat unter Rühren bei. Man beläßt die Reaktion für zwei Stunden und konzentriert die Lösung auf einen Rückstand im Vakuum. Man chromatographiert das Produkt auf 80 g Kieselgel G mit der unteren Phase einer Mischung aus Chloroform : Methanol : Wasser : Ammoniumhydroxid (10 : 5 : 4 : 1) als Eluent. Man vereinigt und konzentriert die Fraktionen, die den Hauptbestandteil der Reaktion enthalten und erhält 1,4 g der Titelverbindung,
    F 108-111°C [α] @X:26:D&udf54; = + 128° (c=0,3%, H&sub2;O).
    C&sub2;&sub3;H&sub4;&sub2;N&sub5;O&sub8;F&sub3; · H&sub2;O-Analyse benötigt: C=46,69%; H=7,50%; N=11,84%; F=9,63%.
    Gefunden: C=46,66%; H=7,65%; N=11,60%; F=9,24%.
    • 2. 2&min;,3-Di-N-Trifloracetyl-gentamicin C&sub1;
  • Man löst 0,66 g des Produktes von Stufe 1 in 10 ml Methanol auf, kühlt die Mischung auf 4°C ab und fügt 0,148 ml (0,182 g) Äthylthioltrifluoracetat, gelöst in 3 ml Methanol, hinzu. Man rührt die Reaktionsmischung ungefähr 16 Stunden und dampft im Vakuum zu einem Rückstand ein. Man chromatographiert das Produkt auf 30 g Kieselgel wie in Stufe 1 beschrieben, wobei die Säule durch dünnschichtchromatographische Analyse überwacht wird. Die geeigneten Fraktionen werden vereinigt und eingedampft und man erhält 0,32 g der Titelverbindung.
    F 121-129°C [α] @X:26:D&udf54; = 121° (c = 0,3%; H&sub2;O). C&sub2;&sub5;H&sub4;&sub1;N&sub5;O&sub9;F&sub6;-Analyse
    benötigt C=44,84%; H=6,17%; N=10,46%
    gefunden C=44,94%; H=6,35%; N=10,175%
    • C. 6&min;-N-t-Butoxycarbonyl-gentamicin B
  • Man löst Gentamicin B in 30 ml 50% wäßrigem Methanol und kühlt auf 5°C ab. Man fügt 0,297 g Pivalinsäureazid unter Rühren tropfenweise dazu, gefolgt von 0,186 ml Triäthylamin und rührt die entstandene Lösung während 18 Stunden. Man dampft die Reaktionsmischung im Vakuum zu einem Rückstand ein und chromatographiert den Rückstand auf 100 g Kieselgel mit der unteren Phase eines 2 : 1 : 1 Chloroform : Methanol : konzentriertes Ammoniumhydroxid-Lösungsmittelsystems als Eluent. Man sammelt 2 ml Fraktionen und überwacht die Säule durch TLC-Analyse. Man vereinigt die Fraktionen gleichen Inhaltes (Fraktionen 180-230), dampft ein und erhält 0,830 g 6&min;-N-t-Butoxy- carbonyl-gentamicin B mit den folgenden physikalischen Konstanten:
    ¹HgNMR (60MHz, D&sub2;O): δ 1,21 (3 H, s, C-CH&sub3;); 1,42 (9 H, s, C(CH&sub3;)&sub3;); 2,53 (3 H, s, N-CH&sub3;); 5,2 (1 H, d, J=4,5 Hz, H-1&min;&min;); 5,23 ppm (1 H, d, J=3,0 Hz, H-1&min;).
    • Beispiel 2 Herstellung der Mutamicine A. Fermentation von Micromonospora inyoensis Stamm 1550F-1G NRRL 5742 Inokulum, 1. Stufe:
  • Unter aseptischen Bedingungen fügt man eine lyophilisierte Kultur von M. inyoensis Stamm 1550F-1G zu 100 ml eines Mediums, bestehend aus:
    • Fleisch-Extrakt 3 g
      Tryptose 5 g
      Hefe-Extrakt 5 g
      Dextrose 1 g
      Stärke 24 g
      Calziumcarbonat 2 g
      Leitungswasser 1000 ml

    das sich in einer 300-ml-Schüttelflasche befindet. Die Mischung wird 2-5 Tage bei 35°C auf einem Schütteltisch inkubiert. (280 min-1, 5 cm Ausschlag). Inokulum, 2. Stufe:
  • 25 ml des Fermentationsmediums der Stufe 1 werden unter aseptischen Bedingungen in eine 2-Liter-Schüttelflasche, die 500 ml des oben beschriebenen Mediums enthält, übergeführt. Die Mischung wird für weitere 3 Tage bei 28°C inkubiert (Schütteltisch; 280 min-1; 5 cm Ausschlag).
    • Fermentierungsstufe:
  • 500 ml des Inokulums aus Stufe 2 werden unter aseptischen Bedingungen in einen 14-l-Fermentationstank übergeführt. Im Tank befinden sich 9,5 l des folgenden sterilen Mediums:
    • Dextrin 50 g
      Dextrose 5 g
      Sojabohnenmehl 35 g
      Calziumcarbonat 7 g
      Kobaltchlorid 10-6 molar
      Leitungswasser 1000 ml
      Antischaummittel (GE60) 10 ml

  • Vor der Sterilisierung des Mediums wird der pH-Wert auf 8,0 gebracht, und eine wäßrige Lösung von 8 g 2,5-Didesoxystreptamin wird hinzugefügt. Das Medium wird unter aeroben Bedingungen 48-240 Stunden unter Schütteln inkubiert. (250 min-1, Luftzufuhr 4,5 l/Min. unter einem Druck von 2,5 bar. Der pH-Wert des Mediums ändert sich leicht während der Fermentation und schwankt zwischen 6,8 und 7,3.
  • Die Bildung des Antibiotikums wird durch Probeziehen kontrolliert (wie bei der Herstellung von Sisomicin beschrieben) und, wenn die optimale Menge an Antibiotikum erreicht ist, wird die Fermentation abgebrochen. Dieser Zeitpunkt wird normalerweise nach etwa 7 Tagen erreicht.
  • Die maximale Produktion der Mutamicine liegt in der Größenordnung zwischen 5 und 50 meg/ml.
    • B. Isolierung von Mutamicin 2
  • Zu der Fermentationsbrühe werden zunächst 7,0 g Oxalsäure unter Rühren hinzugefügt, und dann wird der pH-Wert mit Hilfe von 6N Schwefelsäure auf 2,0 gebracht. Die Mischung wird etwa 15 Minuten gerührt und danach filtriert. Das Filtrat wird mit 6N Ammoniumhydroxid neutralisiert (pH=7,0) und durch einen Kationenaustauscher in der Ammoniumform geschickt (z. B. Amberlite® IRC-50). Die Säule wird mit 2N Ammoniumhydroxid eluiert und man sammelt Fraktionen zu etwa 100 ml. Jede Fraktion wird gegen Staphylococcus ATCC 6538P getestet und die antibiotisch aktiven Fraktionen werden gesammelt. Die gesammelten Fraktionen werden auf etwa 100 ml eingedampft und lyophilisiert, wodurch man Mutamicin 2 erhält. Das Produkt wird mehrmals mit warmem Methanol behandelt, die Lösung filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Zur Reinigung wird das Produkt über Kieselgel chromatographiert, wobei man die untere Phase eines Chloroform : Methanol : konz. Ammoniumhydroxid (1 : 1 : 1)-Gemisches als Eluierungsmittel verwendet. Die Fraktionen, die antibiotisch aktives Material enthalten, werden kombiniert und eingedampft und man erhält Mutamicin 2.
  • C. Arbeitet man gemäß diesem Verfahren und ersetzt 2,5-Didesoxystreptamin durch eine äquivalente Menge an 5-Epi- 2-desoxystreptamin, so erhält man Mutamicin 6. Massenspektren: Mutamicin 2: (M+1)&spplus; m/e 432, auch m/e 127, 118, 142, 160, 129, 147, 157, 175, 255, 274, 283, 301, 288, 306, 316, 336, 346, 414, 431.
    Mutamicin 6: (M+1)&spplus; m/e 448, auch m/e 145, 163, 173, 191, 127, 118, 142, 160, 271, 289, 299, 317, 304, 322, 332, 350, 447.
    • Beispiel 3 1-N-substituierte Sisomicine A. 1-N-Methylsisomicin
  • Zu einer Lösung von 4,64 g Sisomicin in 180 ml Wasser wird 1N Schwefelsäure solange zugegeben, bis die Lösung einen pH-Wert von etwa 5 aufweist. Dann werden 1,2 ml 37%iger wässeriger Formaldehydlösung zugegeben, 10 min lang gerührt und anschließend 460 mg Natriumcyanoborhydrid zugesetzt. Die Reaktionslösung wird durch eine Säule eines basischen Ionenaustauscherharzes (z. B. Amberlite® IRA 401S (OH⊖Form)) geschickt und lyophilisiert. Der erhaltene Rückstand wird auf Kieselgel in der unteren Phase einer Chloroform/Methanol/7% wäßriges Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) Lösungsmittelmischung chromatographiert. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Eluate, die im wesentlichen 1 N-Methylsisomicin enthalten, werden vereinigt und im Vakuum zum Erhalt eines Rückstandes aus 1 N-Methylsisomicin eingedampft.
  • Die weitere Reinigung erfolgt durch Chromatographie auf 100 g Kieselgel, wobei mit einem Chloroform/Methanol/3,5% Ammoniumhydroxid (1 : 2 : 1)-System eluiert wird. Die durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmten Eluate werden vereinigt und durch eine mit einem basischen Ionenaustauscherharz beschichtete Säule geschickt und das Eluat lyophilisiert, wobei 1-N-Methylsisomicin erhalten wird.
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 153° (0,3%, H&sub2;O);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 462,
    weiterhin m/e 127, 140, 159, 160, 177, 187, 205, 256, 285, 303, 318, 331, 336(w), 346, 376, 386.
    • B. 1-N-(n-Propyl)-sisomicin:
  • In gleicher Weise wie in Beispiel 3A beschrieben, wird das Schwefelsäureadditionssalz von Sisomicin in Wasser mit Propanal und Natriumcyanoborhydrid behandelt. Das erhaltene Produkt wird, wie beschrieben, isoliert und gereinigt, wobei 1-N-(n- Propyl)-sisomicin erhalten weird. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt.
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 140° (0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,83 (3 H, t, J=7Hz, -CH&sub2;CH&sub3;); 1,14 (3 H, s, -C-CH&sub3;); 2,45 (3 H, s, -N-CH&sub3;); 4,82 (1 H, m, =CH-); 4,90 (1 H, d, J = 4 Hz, H1&min;&min;); 5,78 (1 H, d, J=2 Hz, H1&min;);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 490,
    weiterhin 127, 160, 168, 187, 205, 215, 233, 256, 313, 331, 346, 359, 364, 374, 404, 414.
    • C. 1-N-(n-Butyl)-sisomicin
  • Zu einer Lösung von 3 g Sisomicin in 200 ml Wasser wird 1 N Schwefelsäure solange zugegeben, bis die Lösung einen pH-Wert von etwa 3,5 erreicht hat. Dann werden 1,5 ml n-Butanol zugegeben, 10 min lang gerührt und dann 450 mg Natriumcyanoborhydrid zugesetzt. Das Rühren wird 1 Stunde fortgesetzt und dann die Lösung im Vakuum bis auf ein Volumen von etwa 100 ml eingeengt. Diese Lösung wird sodann durch eine Säule aus einem basischen Ionenaustauscherharz (z. B. Amberlite® IRA 401S (OH⊖)) geschickt und lyophilisiert. Der erhaltene Rückstand wird auf 140 g Kieselgel in der unteren Phase einer Chloroform/ Methanol/7% wäßriges Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) Lösungsmittelmischung chromatographiert. Die durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmten Fraktionen, die 1-N-(n-Butyl)-sisomicin erhalten, werden vereinigt und die vereinigten Eluate im Vakuum zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft, der 1-N-(n-Butyl)-sisomicin enthält. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 129° (0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,82 (3 H, t, J=7 Hz, -CH&sub2;CH&sub3;); 1,15 (3 H, s, C-CH&sub3;); 2,46 (3 H, s, -N-CH&sub3;); 4,82 (1 H, m, =CH-); 4,92 (1 H, d, J=4 Hz, H1&min;&min;); 5,29 (1 H, d, J=2 Hz, H1&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 504,
    weiterhin m/e 127, 160, 182, 201, 219, 229, 247, 256, 327, 345, 360, 373, 388, 418, 428.
    • D. 1-N-(2-Äthylbutyl)-sisomicin und 1-N-(Allyl)-sisomicin
  • Es wird entsprechend Beispiel 3A vorgegangen, wobei an Stelle von Acetaldehyd äquivalente Mengen 2-Äthylbutanal und Propenal eingesetzt wurden:
  • In beiden Fällen wurde die Reaktion in ähnlicher Weise wie in Beispiel 3A durchgeführt, sowie das erhaltene Produkt, wie beschrieben, isoliert und gereinigt, wobei man die folgenden Verbindungen erhält:
    1-N-(2-Äthylbutyl)-sisomicin [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 121° (c=0,4%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,75 (6 H, t, 6,5 Hz, CH&sub2;-CH&sub3;); 2,4 (3 H, s, N-CH&sub3;); 4,78 (1 H, m, =CH-); 4,88 (1 H, d, 4,0 Hz, H1&min;&min;); 5,22 (1 H, d, 2,0 Hz, H1&min;);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 532,
    weiterhin m/e 127, 160, 210, 229, 256, 275, 355, 373, 388, 401, 406, 416, 446, 456.
    • E. 1-N-(Aminobutyl)-sisomicin:
  • Zu einer Lösung von 3 g Sisomicin in 120 ml Wasser wird solange 1 N Schwefelsäure tropfenweise zugesetzt, bis der pH-Wert der Lösung auf etwa 5 eingestellt ist. Zu der wäßrigen Lösung des dadurch gebildeten Schwefelsäureadditionssalzes von Sisomicin werden 60 ml Dimethylformamid und anschließend eine Lösung von 2 g 4-Phthalimidobutanal in 10 ml Dimethylformamid zugesetzt. Es wird 10 min lang weitergerührt, und sodann 420 mg Natriumcyanoborhydrid zugegeben. Nach etwa 20 min wird die Reaktionslösung einem Liter wasserfreiem Methanol unter Rühren zugesetzt, und der erhaltene Niederschlag, der das Schwefelsäureadditionssalz von 1-N-(4-Phthalimidobutyl) -sisomicin enthält, durch Filtrieren abgetrennt.
  • Die Reinigung erfolgt durch Auflösen des Niederschlages in Wasser und durch Schicken der wäßrigen Lösung durch ein basisches Ionenaustauscherharz. Es wird im Vakuum bis zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft, der Rückstand über Kieselgel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase einer Chloroform/ Methanol/7% wäßriges Ammoniumhydroxid-(2 : 1 : 1)Lösungsmittelmischung eluiert wird, und die vereinigten gleichen Eluate zu einem Rückstand, der 1-N-(4-Phthalimidobutyl)-sisomicin enthält, eingedampft.
  • Zu 0,5 g 1-N-(4-Phthalimidobutyl)-sisomicin werden 5 ml einer 5%igen äthanolischen Hydrazinhydratlösung zugegeben und am Rückfluß 3 Stunden lang erhitzt. Die Reaktionslösung wird in ein großes Volumen Tetrahydrofuran gegossen und der erhaltene Niederschlag, der 1-N-(4-Aminobutyl)-sisomicin enthält, durch Filtrieren abgetrennt.
  • Ferner kann die Verbindung des vorliegenden Beispieles auch wie folgt erhalten werden:
    • (1) 4-Acetamidobutyraldehyd:
  • 5 g 4-Acetamidobutyraldehyddiäthylacetal wird in 75 ml destilliertem Wasser und 5 ml 1 N Schwefelsäure gelöst. Die Lösung wird bei Raumtemperatur solange stehengelassen, bis die Hydrolyse vollständig abgelaufen ist, was durch Dünnschichtchromatographie bestimmt wird. Die Lösung wird mit Natriumbicarbonat neutralisiert, anschließend mit Natriumchlorid gesättigt und mit Chloroform extrahiert. Die kombinierten Chloroformextrakte werden zum Erhalt eines Rückstandes abdestilliert, der 4-Acetamidobutyraldehyd enthält, welche Verbindung ohne weitere Reinigung gemäß der folgenden Vorgehensweise eingesetzt werden kann.
    • (2) 1-N-(4-Acetamidobutyl)-sisomicin:
  • Zu 3 g Sisomicin in 120 ml destilliertem Wasser wird 0,1 N Schwefelsäure solange zugegeben, bis die Lösung einen pH-Wert von etwa 5 aufweist. Dann werden 6 g wie vorstehend beschrieben hergestelltes 4-Acetamidobutyraldehyd, und nach 10 min 600 g festes Natriumcyanoborhydrid zugegeben. Nach 2 Stunden wird die Lösung auf ein kleines Volumen eingeengt und dann in Methanol gegossen. Der erhaltene Niederschlag wird abgefiltert, in Wasser aufgelöst und die wäßrige Lösung durch eine Säule aus Amberlite® IRA 401S (OH⊖)-Ionenaustauscherharz geschickt. Das Eluat wird eingedampft und der erhaltene Rückstand auf Kieselgel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase einer Chloroform/Methanol/7% Ammoniumhydroxid-Lösungsmittelmischung eluiert wird. Das Eluat wird zum Erhalt eines Rückstandes, der 1-N-(4-Acetamidobutyl)-sisomicin enthält, eingedampft.
    • (3) 1-N-(4-Aminobutyl)-sisomicin:
  • Das im vorhergehenden Beispiel erhaltene 1-N-(4-Acetamidobutyl)- sisomicin wird mit 10%iger wäßriger Kalilauge bei 100° 3 Stunden lang behandelt, dann mit Amberlite® IRC-50 Ionenaustauscherharz neutralisiert und mit 1-N-wäßrigem Ammoniumhydroxid eluiert. Das Eluat wird eingedampft und der erhaltene Rückstand in Wasser gelöst, sowie zur Gewinnung von 1-N-(4-Aminobutyl)-sisomicin lyophilisiert. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 109° (c=0,3%, H&sub2;O);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 519,
    weiterhin 127, 160, 197, 216, 234, 244, 256, 262, 342, 360, 375, 388, 393, 403, 443.
    • F. 1-N-(3-Aminopropyl)-sisomicin
  • In ähnlicher Weise wird, wie in Beispiel 3E beschrieben, das Schwefelsäureadditionssalz von Sisomicin in wässerigem Dimethylformamid mit Natriumcyanoborhydrid und mit 3-Phthalimidopropanal behandelt. Nach Beispiel 3A erhält man 1-N-(3-Phthalimidopropyl)-sisomicin und nach Beispiel 3E erhält man 1-N-(3-Aminopropyl)-sisomicin:
    • G. 1-N-(2-Aminoäthyl)-sisomicin
  • In ähnlicher Weise wie gemäß Beispiel 3F wird eine wässerige Lösung von Sisomicin, der 0,1 N Schwefelsäure solange zugegeben worden war, bis der pH-Wert der Lösung etwa bei 5 angelangt ist, mit 2-Acetamidoacetaldehyd und anschließend mit festem Natriumcyanoborhydrid behandelt. Das erhaltene Produkt wird, wie beschrieben, isoliert und gereinigt, wobei 1-N-(2-Acetamidoäthyl)-sisomicin erhalten wird. Das 1-N-(2-Acetamidoäthyl)-sisomicin wird mit 10%iger wässeriger Kalilauge hydrolysiert und das erhaltene Produkt ähnlich wie in Absatz 3 der Alternativvorgehensweise gemäß Beispiel 3E isoliert und gereinigt, wobei 1-N-(2-Aminoäthyl)-sisomicin erhalten wird. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 491,
    weiterhin 160, 169, 187, 206, 216, 234, 256, 283, 314, 325, 334, 347, 360, 370, 375, 405, 415.
    • Beispiel 4 Herstellung von 1-N-substituierten 4,6-Di(aminoglycosyl)-1,3-di-aminocyclitolen über selektiv blockierte Zwischenprodukte: A) Herstellung von 1-N-Äthylgentamicin C&sub1; über ein 2&min;,3-Di-N-substituiertes Zwischenprodukt:
  • 240 mg 2&min;,3-Di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1; werden in 10 ml eines Wasser/Methanol-Gemisches (2 : 1) aufgelöst und der pH-Wert der erhaltenen Lösung durch Zusatz von 1 N Schwefelsäure auf etwa 3,5 eingestellt. Es werden 0,19 ml Acetaldehyd zugegeben, 10 min gerührt und anschließend 27 mg Natriumcyanoborhydrid zugesetzt sowie die Reaktionsmischung weitere 10 min lang gerührt. Die Reaktionsmischung wird im Vakuum bis zum Erhalt eines Rückstandes, der 1-N-Äthyl-2&min;,3-di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1; enthält, eingedampft. Der Rückstand wird in 50 ml konzentriertem Ammoniumhydroxid aufgelöst und die Lösung bei Raumtemperatur 24 h stehengelassen. Die Mischung wird im Vakuum eingedampft und der erhaltene Rückstand über Kieselgel (12 g) chromatographiert, wobei mit der unteren Phase einer Chloroform/Methanol/10% wässeriges Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) Mischung eluiert wurde. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und die vereinigten Eluate im Vakuum zum Erhalt von 80 mg eines Rückstandes, der 1-N-Äthylgentamicin C&sub1; enthält, eingedampft. Das Produkt kann wie im Beispiel 3E beschrieben ist, gereinigt werden.
    • B. 1-N-Methylsisomicin aus 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Carbonyl-sisomicin:
  • 5 g 3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Carbonyl-sisomicin in 300 ml destilliertem Wasser wird solange mit 1 N Schwefelsäure behandelt, bis der pH-Wert der Lösung 2,5 beträgt. Dann werden 2 ml wässeriges, 37%iges Formaldehyd und, nach 10 min, eine Lösung aus 500 mg Natriumcyanoborhydrid in 5 ml Wasser tropfenweise zugegeben. Nach 1 h wird die Lösung durch Eindampfen im Vakuum auf das halbe Volumen eingeengt, durch Zusatz von 1 N Natronlauge der pH-Wert der konzentrierten Lösung auf 11 eingestellt und die Lösung zur Trockene gedampft. Der Rückstand wird mit 3 × 100 ml Methanol extrahiert und die vereinigten Methanolextrakte mit einem gleichen Volumen Chloroform verdünnt, abgefiltert und zur Trockene gedampft, wobei rohes 1-N-Methyl-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O- carbonyl-sisomicin erhalten wird.
  • Das Rohprodukt wird mit 10%iger wässeriger Kalilauge 5 h lang bei 100°C behandelt. Die gekühlte Lösung wird über Amberlite IRC-50 (H⊕)®-Ionenaustauscherharz geschickt und mit 2 N wässerigem Ammoniumhydroxid eluiert, sowie das Eluat eingeengt und lyophilisiert, wobei rohes 1-N-Methylsisomicin erhalten wird.
  • Die Chromatographie des Rohmaterials auf 300 g Kieselgel in einem Chloroform/Methanol/7% Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) System liefert das 1-N-Methyl-sisomicin. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 153° (0,3%, H&sub2;O);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 462,
    weiterhin m/e 127, 140, 159, 160, 177, 187, 205, 256, 285, 303, 318, 331, 336(w), 346, 376, 386.
    • Beispiel 5 1-N-Benzylgentamicin C&sub1; über ein tri-N-geschütztes 1-N-Schiff'sche Base-Zwischenprodukt:
  • (1) 0,3 g 2&min;,3-Di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1; werden in 12 ml Äthanol gelöst und 0,9 ml Benzaldehyd zugegeben. Die Reaktionsmischung wird 3 h lang gerührt und dann im Vakuum eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in 0,8 ml Chloroform aufgelöst und die Lösung tropfenweise in 25 ml eines Gemisches aus Hexan/Äther (3 : 1) zugesetzt. Der erhaltene Niederschlag wird durch Filtern abgetrennt und im Vakuum getrocknet, wobei 1-N-3&min;&min;-N-4&min;&min;-O-Bis-benzyliden-2&min;,3-di-N-trifluoracetylgentamicin C&sub1; mit einer Ausbeute von 0,38 g erhalten wird. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    F 128-134°C; [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 47,6° (c=0,26%, Äthanol).
  • (2) 1,37 g des gemäß Beispiel 5 (1) erhaltenen Produktes werden in 100 ml Äthanol gelöst und zu einer gerührten Mischung von 1,37 g Natriummethylat und 1,94 g Natriumborhydrid in 100 ml Äthanol zugegeben. Es wird 3 h lang gerührt, die Mischung auf einen pH-Wert von etwa 3 durch Zusatz von Salzsäure angesäuert und dann weitere 16 Stunden lang gerührt. Die Lösung wird mit Äther extrahiert, abgetrennt und die Ätherschicht verworfen. Zur wäßrigen Phase wird solange Ammoniumhydroxid zugesetzt, bis die wäßrige Phase basisch ist, und dann im Vakuum zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft. Der Rückstand wird mit 35 ml heißem Äthanol extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt und im Vakuum eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird über 75 g Kieselgel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase eines Chloroform/ Methanol/Ammoniumhydroxid/Wasser (2 : 1 : 0,2 : 0,8) Lösungsmittelsystems eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft, der 1-N-Benzylgentamicin C&sub1; enthält. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    F 83-88°C, [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 90° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 1,03 (3 H, d, J=7 Hz, CH&sub2;CH&sub3;); 1,16 (3 H, s, C-CH&sub3;); 2,27 (3 H, s, N-CH&sub3;); 2,50 (3 H, s, N-CH-); 4,7 (D&sub2;O+PhCH&sub2;N-); 4,92 (1 H, d, J=4 Hz, H-1&min;&min;); 5,08 (1 H, d, J=3,5 Hz, H-1&min;); 7,43 (5 H, s, aromatische H);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 568,
    weiterhin m/e 440, 437, 412, 394, 379, 281, 263, 253, 235, 160, 157.
    • Beispiel 6 1-N-substituierte 4,6-Diaminoglycosyl-1,3-Diaminocyclitole hergestellt durch Hydridreduktion der korrespondierenden 1-N-Acylderivate: A. 1-N-(S-4-Amino-2-hydroxybutyl)gentamicin C&sub1;:
  • (1) 98 mg 1-N-(S-4-Amino-2-hydroxybutyryl)gentamicin C&sub1; werden in 8 ml Tetrahydrofuran suspendiert. Dann werden 14 ml 1 N Diboran in Tetrahydrofuran zugegeben und bei Rückflußtemperatur 6 h lang unter Stickstoffatmosphäre erhitzt. Dann werden vorsichtig 2 ml Wasser zugegeben, um einen Überschuß an Diboran zu zersetzen, und es wird eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in Hydrazinhydrat aufgelöst und unter Stickstoffatmosphäre 16 h lang am Rückfluß erhitzt. Die Lösung wird eingedampft und der Rückstand wird mit heißem wässerigem Äthanol extrahiert. Die kombinierten Äthanolextrakte werden eingedampft und der erhaltene Rückstand über 10 ml Kieselgel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase eines Chloroform/Methanol/konzentriertes Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) Lösungsmittelsystems eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und eingedampft, wobei 14,5 mg 1-N-(S-4-Amino-2-hydroxybutyl)-gentamicin C&sub1; erhalten werden. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 72,4° (c=0,35%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 1,18 (3 H, d, J=7 Hz, CH-CH&sub3;); 1,24 (3 H, s, C-CH&sub3;); 2,49 (3 H, s, N-CH&sub3;); 2,54 (3 H, s, N-CH&sub3;); 5,07 (1 H, d, J=3,5 Hz, H-1&min;&min;); 5,24 (1 H, d, J=3,5 Hz, H-1&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 565,
    weiterhin m/e 528, 516, 490, 437, 434, 410, 397, 278, 250, 232, 160, 157.
    • Beispiel 7 Herstellung von 1-N-Methylsisomicin durch Züchtung von Micromonospora inyoensis, Stamm 1550F-1G, in Gegenwart von 1-N-Methyl-2-desoxy-D-streptamin: A. Herstellung eines Inoculums aus Micromonospora inyoensis, Stamm 1550F-1G:
  • Keimstufe 1: Eine lyophilisierte Kultur (oder aus einer Schrägkultur erhaltene Zellen) von Micromonospora inyopensis, Stamm 1550F-1G werden unter aseptischen Bedingungen in eine 300-ml-Schüttelflasche überführt, die 100 ml des folgenden sterilen Mediums enthält:
    • Rindfleischextrakt 3 g
      Tryptose 5 g
      Hefeextrakt 5 g
      Dextrose 1 g
      Stärke 24 g
      Calziumcarbonat 2 g
      Leitungswasser 100 ml.

  • Die Flasche und ihr Inhalt werden auf einen Drehschüttler (280 min-1 5-cm-Hub) 2-5 Tage lang bei 35°C incubieren gelassen.
  • Keimstufe 2: 25 ml des Fermentationsmediums von Keimstufe 1 werden unter aseptischen Bedingungen in eine 2-l-Schüttelflasche überführt, die 500 ml des oben erwähnten sterilen Keimmediums enthält. Die Flasche und ihr Inhalt werden 3 Tage lang bei 28°C auf einem Drehschüttler (280 min-1 5-cm-Hub) incubieren gelassen.
  • Fermentationsstufe: 500 ml des aus der Keimstufe 2 erhaltenen Inoculums werden in einem 14-l-Fermentationstank überführt, der 9,5 l des folgenden sterilen Mediums enthält:
    • Dextrin 50 g
      Dextrose 5 g
      Sojabohnenmehl 35 g
      Calziumcarbonat 7 g
      Kobaltchlorid 10-6 molar
      Leitungswasser 1000 ml.
      Antischaummittel
      (GE 60) 10 ml.
    B. Herstellung von 1-N-Methylsisomicin:
  • (1) Das benötigte 1-N-Methyl-desoxy-D-streptamin (auch als (-)-Hyosamin bekannt) wird durch Hydrolyse von Destomycin A gemäß der Verfahrensweise nach S. Kondo et. al., J. Antibiotics Ser. A., 18, 192, (1965) hergestellt.
  • (2) Vor der Sterilisierung des im Beispiel 7A beschriebenen Mediums wird der pH-Wert auf 8 eingestellt und eine wässerige Lösung zugesetzt, die 8,0 g 1-N-Methyl-2-desoxy-D-streptamin enthält. Der Inhalt wird unter aeroben Bedingungen 48 bis 240 h lang fermentiert, wobei bei 250 Umdr/min gerührt und 4,5 l Luft/min bei 253 212,5 Newton/m² eingeblasen werden. Während der Produktion des Antibiotikums ändert sich der pH-Wert des Fermentationsmediums etwas, und liegt im Bereich von etwa 6,8 bis etwa 7,3.
  • (3) Die Antibiotikumproduktion wird unter Verwendung der Bestimmungsmethode nach J. Antibiotics (Japan) Vol. XXIII, überwacht und das entstehende Produkt gewonnen, wenn die Spitzenproduktion erreicht ist. (Die Fermentation ist üblicherweise in etwa 7 Tagen abgeschlossen.)
    • C. Isolierung von 1-N-Methylsisomicin:
  • Der erhaltenen Brühe aus Beispiel 7B werden unter Rühren 7,0 g Oxalsäure zugesetzt. Dann wird unter Verwendung von 6 N Schwefelsäure die Brühe auf einen pH-Wert von 2 angesäuert. Die Mischung wird etwa 15 min lang gerührt und unter Verwendung einer geeigneten Filterhilfe abgefiltert. Das Filtrat wird mit 6 N Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,0 neutralisiert. Das Filtrat wird durch eine 1-l-Kationenaustauscherharzsäule in der Ammoniumform geschickt (beispielsweise durch Amberlite IRC-50®). Die verbrauchte Brühe wird verworfen und die Säule mit 2 N Ammoniumhydroxid eluiert, wobei jeweils Fraktionen von etwa 100 ml abgenommen werden. Die Säuleneluate werden so überwacht, daß jede Fraktion gegen Staphylococcus aureus ATCC 6538P einem Scheibentest unterworfen wird. Die aktiven Fraktionen werden vereinigt und im Vakuum auf etwa 100 ml eingeengt, sowie zum Erhalt eines festen Produktes lyophilisiert. Das Produkt wird mehrere Male mit warmem Äthanol angerieben, abgefiltert und das Filtrat zu einem Rückstand eingedampft. Das erhaltene Produkt wird auf 25 g Kieselgel chromatographiert, wobei die untere Phase eines Chloroform/Methanol/konzentriertes Ammoniumhydroxid (1 : 1 : 1) Systems als Eluierungsmittel verwendet wird. Die antibiotische Wirksamkeit aufweisenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft, wobei 1-N-Methylsisomicin erhalten wird.
    • Beispiel 8 1-N-Acetylsisomicin:
  • 1,25 g Sisomicinsulfat werden in 200 ml Methanol/Wasser (Volumverhältnis 2 : 3) gelöst und die Lösung abgekühlt. Dann werden 1,5 ml Essigsäureanhydrid zugesetzt und nach etwa 10 min 0,125 ml Triäthylamin in 10 ml Methanol innerhalb von 15 min zugegeben. Die Reaktionsmischung wird innerhalb von 2 h auf Raumtemperatur anwärmen gelassen und dann das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und das Produkt durch Durchschicken seiner wäßrigen Lösung durch Amberlite® IRA-401S Harz in der OH⊖-Form in die freie Base umgewandelt. Das Säuleneluat wird lyophilisiert und der Rückstand auf 50 g Kieselgel chromatographiert, wobei die untere Phase eines Chloroform/Methanol/7% Ammoniumhydroxid (2 : 1 : 1) Lösungsmittelsystems als Eluierungsmittel verwendet wird. Die Fraktionen werden mittels Dünnschichtchromatographie überwacht und gleiche Fraktionen vereinigt, wobei man das 1-N-Acetylsisomicin erhält.
    Ausbeute - 0,185 g, F 128°-130°C, [α] @X:26:°KD°k&udf54; = 159° (0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR: (D&sub2;O): δ 1,22 (3 H, s, -C-CH&sub3;); 2,02 (3 H, s, NH-CO-CH&sub3;); 2,53 (3 H, s, H-CH&sub3;); 4,88 (1 H, m, =CH-); 5,08 (1 H, d, J=4 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,35 ppm (1 H, d, J=2 Hz, H&sub1;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 490, M+m/e 469.
    • Beispiel 9 1-N-Acetylgentamicin B
  • 0,582 g 6&min;-N-t-Butoxycarbonylgentamicin B werden in 20 ml einer Wasser/Methanol-Mischung 3 : 1 aufgelöst. Es wird in einem Eisbad auf 5°C abgekühlt und dann unter Rühren tropfenweise 0,143 g O-Acetyl-N-hydroxysuccinimid zugegeben. Dann wird in 1,5 ml Dimethylformamid aufgelöst. Es wird 2 h lang gerührt und dann weitere 0,56 g O-Acetyl-N-hydroxysuccinimid in 0,6 ml Dimethylformamid zugegeben. Es wird 16 h lang gerührt und dann im Vakuum zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft.
  • Der Rückstand wird auf 70 g Kieselgel chromatographiert, wobei die untere Phase eines Chloroform/Methanol/28% Ammoniumhydroxid (1 : 1 : 1) Lösungsmittelsystems als Eluierungsmittel verwendet wird. Es werden jeweils 5 ml Fraktionen abgenommen und durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen vereinigt. Die vereinigten Fraktionen (45-49) werden zu einem Rückstand eingedampft, der 1-N-Acetyl-6&min;-N-t-butoxycarbonylgentamicin B enthält. Zu dem getrockneten 1-N-Acetyl-6&min;-N-t-butoxycarbonylgentamicin B wird 1 ml Trifluoressigsäure und, nach 3 min, 40 ml kalter Äther zugegeben. Der Niederschlag wird in Wasser aufgelöst und mit 10 ml Amberlite® IRA-401S (OH⊖)-Ionenaustauscherharz behandelt. Die Verbindung wird über Phosphorpentoxid im Vakuum getrocknet. Das Harz wird mit Wasser gewaschen, das mit der Waschlösung vereinigte Filtrat lyophilisiert und mit Wasser gewaschen, wobei 1-N-Acetylgentamin B erhalten wird. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:
    [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 132° (c=0,4 in MeOH);
    Massenspektrum: m/e 233, 205, 187, 215, 160, 162;
    ¹H-NMR (D&sub2;O): δ 1,24 (3 H, s), 2,02 (3 H, s), 2,56 (3 H, s), 5,11 (1 H, H-1&min;&min;, J&sub1;&min;&min;, &sub2;&min;&min;=4,5 Hz), 5,40 ppm (1 H, H-1&min;), J&sub1;&min;, &sub2;&min;=3,0 Hz).
  • Nach den oben beschriebenen Verfahren können folgende weitere erfindungsgemäße Verbindungen hergestellt werden: 1-N-Äthylgentamicin C&sub1;a: [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 118° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 1,06 (3 H, t, J=7 Hz, -CH&sub2;CH&sub3;); 1,19 (3 H, s, -C-CH&sub3;); 2,51 (3 H, s, -N-CH&sub3;); 4,97 (1 H, d, J=4 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,16 (1 H, d, J=3.5 Hz, H&sub1;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 478,
    weiterhin m/e 129, 154, 160, 173, 191, 201, 219, 258, 301, 317, 319, 329, 332, 347, 350, 360, 378 und 402. 1-N-Äthylverdamicin: Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 490,
    weiterhin m/e 141, 154, 160, 173, 191, 201, 219, 270, 313, 317(w), 331, 332, 341, 350(w), 357, 359, 360, 378, 390, 414. 1-N-(n-Propyl)-verdamicin: [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 122° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,88 (3 H, t, J=7 Hz, CH&sub2;CH&sub3;); 1,19 (3 H, s, C-CH&sub3;); 1,16 (3 H, d, J=6 Hz, CH-CH&sub3;); 4,81 (1 H, m, =CH-); 4,97 (1 H, d, J=4,0 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,30 (1 H, d, J=2,0 Hz, =H&sub1;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 528,
    weiterhin m/e 141, 160, 168, 187, 205, 215, 233, 270, 346, 355, 373, 504. 1-N-(n-Butyl)-verdamicin: [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 121° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,8 (3 H, t, J=6,5 Hz, CH&sub2;-CH&sub3;); 2,45 (3 H, s, NCH&sub3;); 4,8 (1 H, m, C=CH-); 4,92 (1 H, d, J=4,0 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,25 (1 H, d, J=2,0 Hz, H&sub1;&min;);
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 518,
    weiterhin m/e 141, 160, 182, 201, 219, 229, 247, 270, 341, 360, 378, 387, 388, 418, 442. 1-N-(2-Hydroxyäthyl)-gentamicin C&sub1; [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 98,0° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 0,99 (3 H, d, J=6,5 Hz, 6&min;-CH&sub3;), 1,13 (3 H, s, 4&min;&min;-CH&sub3;), 2,28 (3 H, s, 6&min;-NCH&sub3;), 2,45 (3 H, s, 3&min;&min;-NCH&sub3;), 4,97 (1 H, d, J=4 Hz, H&sub1;&min;&min;) und 5,11 (1 H, d, J=3,5 Hz, H&sub1;&min;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 522,
    weiterhin m/e 446, 404, 394, 391, 376, 373, 366, 363, 348, 345, 333, 286, 235, 217, 207, 189, 160, 157 DR (KBr): 3300, 1060 cm-1. 1-N-Äthylgentamicin C&sub1; [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 114° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 1,03 (3 H, t, 7 Hz, -CH&sub2;CH&sub3;); 1,03 (3 H, d, J=6,5 Hz, -CH-CH&sub3;); 1,17 (3 H, s, C-CH&sub3;); 2,32 (3 H, s, 6&min;N-CH&sub3;); 2,49 (3 H, s, 3&min;&min;-NHCH&sub3;); 4,94 (1 H, d, J=4 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,13 (1 H, d, J=3,5 Hz, H&sub1;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 506,
    weiterhin m/e 154, 157, 160, 173, 191, 201, 219, 286, 317, 329(w), 347, 350, 360, 375, 430. -N-Äthyl-Antibiotikum G-52: [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 122,1° (c=0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (ppm) (D&sub2;O): δ 1,06 (3 H, t, J=6,5 Hz, 1N-CH&sub2;CH&sub3;); 1,21 (3 H, s, 4&min;&min;-C-CH&sub3;); 2,30 (3 H, s, 3&min;&min;-N-CH&sub3;); 2,50 (3 H, s, 6&min;-N-CH&sub3;); 4,94 (1 H, m, H&sub4;&min;); 4,97 (1 H, d, J=4,0 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,34 (1 H, d, J=2,5 Hz, H&sub1;&min;).
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e 490,
    weiterhin m/e 141, 154, 160, 173, 191, 201, 219, 270, 313, 317(w), 331, 332, 341, 350, 359, 360, 378, 390, 414. 1-N-Propionylsisomicin: F. 125°-130°C, [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 147° (0,3%, H&sub2;O);
    ¹H-NMR (D&sub2;O): δ 1,08 (3 H, t, J=7,5 Hz, CH&sub2;-CH&sub3;); 1,18 (3 H, s, C-CH&sub3;); 2,25 (2 H, m, CH&sub2;CH&sub3;); 2,48 (3 H, s, NHCH&sub3;); 4,87 (1 H, m, =CH-); 5,07 (1 H, d, J=4 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,34 (1 H, d, J=2 Hz, H&sub1;&min;). 1-N-Acetylgentamicin C&sub1;: [α] @X:26:°KD°k&udf54;: + 124°
    Massenspektrum: (M+1)&spplus; m/e=520,
    ¹H-NMR (D&sub2;O): δ 1,01 (3 H, d, J=6,5 Hz, -CHCH&sub3;); 1,15 (3 H, s, C-CH&sub3;); 1,95 (3 H, s, COCH&sub3;); 2,28 (3 H, s, 6&min; NCH&sub3;); 2,45 (3 H, s, 3&min;&min;NCH&sub3;); 5,03 (1 H, d, J=4,5 Hz, H&sub1;&min;&min;); 5,09 ppm (1 H, d, J=3,5 Hz, H&sub1;&min;).
  • Die Erfindung umfaßt pharmazeutische Zusammensetzungen, die zumindest ein neues 1-N-substituiertes Derivat eines der genanten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole und einen pharmazeutischen Trägerstoff enthalten.
  • Die Verbindungen der Erfindung sind antibakterielle Mittel mit breitem Wirkungsspektrum und sind gegen viele Organismen, insbesonders gram-negative, wirksam, die gegen die 1-N-unsubstituierten Antibiotika restistent sind. Die Verbindungen der Erfindung können alleine oder in Kombination mit anderen Antibiotika verwendet werden, um das Wachstum von Bakterien zu verhindern oder deren Zahl zu vermindern. Die Verbindungen können beispielsweise zum Desinfizieren von Laboratoriumsgeräten, von zahnärztlichen oder medizinischen Ausrüstungsgegenständen, die durch Staphylococcus aureus oder andere empfängliche Bakterien kontaminiert sind, verwendet werden. Die Aktivität der Verbindungen der Erfindung gegen gram-negative Bakterien läßt sie besonders nützlich erscheinen in der Bekämpfung von Infektionen, die durch gram-negative Organismen, z. B. Proteus und Pseudomonas Arten, verursacht werden.
  • Die 1-N-substituierten Derivate der 4,6-Di-(aminoglycosyl)- 1,3-diaminocyclitole, z. B. 1-N-Äthylverdamicin, können auch veterinärmedizinisch eingesetzt werden, besonders in der Behandlung von Mastitis in Rindvieh und von durch Salmonellen verursachte Diarrhöe in Haustieren, wie Hund und Katze.
  • In der folgenden Tabelle wird die Minimal-Inhibitionskonzentration (MIC) einiger Verbindungen der Erfindung aufgeführt. Die Tests wurden auf Mueller-Hinton Brühe (pH 7,2) nach Standardmethoden durchgeführt.
    • Minimale Inhibitionskonzentration (Vergleich mit bekannten Verbindungen) Erfindungsgemäße Verbindungen:
    • 1) 1-N-Acetylgentamicin C&sub1;
      2) 1-N-Propionylsisomicin
      3) 1-N-Acetylsisomicin
  • Im allgemeinen hängt die zu verabreichende Dosis der Verbindungen der Erfindung vom Alter und Gewicht des Lebewesens, von der Verabreichungsart, vom Typ und von der Schwere der bakteriellen Infektion ab. Die Dosierung der Derivate der 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole ist gewöhnlich der Dosierung der 1-N-unsubstituierten Verbindungen ähnlich.
  • Die Verbindungen der Erfindung können oral verabreicht werden. Sie können auch topisch verabreicht werden in der Form von Salben, Cremen oder Lotionen. Pharmazeutische Trägerstoffe für diese Formulierungen umfassen Wasser, Öle, Fette, Polyester und Polyole.
  • Zur oralen Verabreichung der Verbindungen dieser Erfindung können Tabletten, Kapseln oder Elixire Anwendung finden, die Verbindungen können aber auch dem Tierfutter zugemischt werden. Die orale Verabreichung ist besonders günstig im Falle von Infektionen im Gastrointestinaltrakt, die Diarrhöe verursachen.
  • Im allgemeinen enthalten topische Preparationen ca. 0,1 bis ca. 3,0 g der Verbindungen der Erfindung pro 100 g Salbe, Creme oder Lotion. Die topische Verabreichung erfolgt ca. 2- bis 5mal am Tag.
  • Die antibakteriellen Mittel der Erfindung können in flüssiger Form als Lösungen oder Suspensionen zur Anwendung an Ohren und Augen oder zur parenteralen Verabreichung in Form intramuskulärer Injektionen vorliegen. Injektionslösungen oder -suspensionen werden gewöhnlich so verabreicht, daß ca. 1 bis 15 mg Wirkstoff pro Kilogramm Körpergewicht in 2 bis 4 Dosen pro Tag in den infizierten Organismus gelangen. Die genaue Dosis hängt vom Zustand der Infektionen, der Empfänglichkeit des infizierenden Organismus und von den individuellen Charakteristika des zu Behandelnden ab.
  • Die folgenden Beispiele illustrieren pharmazeutische Zusammensetzungen. Formulierung 1 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz12&udf54;
    • Herstellung
  • Es wird eine Aufschlämmung aus 1-N-Äthylverdamicin, Lactose und Polyvinylpyrrolidon hergestellt und diese sprühgetrocknet. Man gibt die Maisstärke und das Magnesiumstearat zu, mischt und verpreßt zu Tablette.
    • Formulierung 2
    • Salbe
      1-N-Äthylverdamicin 1,0 g
      Methylparaben U.S.P. 0,5 g
      Propylparaben U.S.P. 0,1 g
      Petrolatum auf 1000 g
    Herstellung
    • (1) Man schmilzt des Petrolatum;
      (2) Man mischt 1-N-Äthylverdamicin, Methylparaben und Propylparaben mit ca. 10% des geschmolzenen Petrolatum;
      (3) Gibt das Gemisch in eine Kolloidmühle;
      (4) Gibt das restliche Petrolatum unter Rühren zu und kühlt, bis es halbfest wird. Das Produkt wird in geeignete Behälter abgefüllt.
    Formulierung 3 Herstellung eines 50-Liter-Ansatzes
  • Man gibt ungefähr 35 Liter Wasser für Injektionszwecke in ein geeignetes Gefäß aus rostfreiem Stahl und erhitzt auf ca. 70°C. Man setzt das Methylparaben und Propylparaben dem heißen Wasser zu und löst unter Rühren auf. Nach dem Auflösen kühlt man auf ca. 25-30°C ab und spült die Lösung wenigstens 10 Minuten mit Stickstoff. Die folgenden Operationen werden unter Stickstoff durchgeführt. Man fügt das Dinatrium - EDTA und Natriumbisulfit der Lösung zu und löst danach 1-N-Äthylsisomicin Sulfat auf. Das Volumen wird auf 50 Liter gebracht und die Lösung bis zur Homogenität gerührt.
  • Die Lösung wird unter sterilen Bedingungen und unter Anwendung eines Filters, das Bakterien zurückhält, filtriert und das Filtrat in einem Tank aufgenommen.
  • Das Filtrat wird aseptisch in sterile, pyrogenfreie Violen gefüllt und verschlossen.

Claims (2)

1. 1-N-substituierte Derivate von Gentamicin B, Gentamicin C&sub1;, Gentamicin C&sub1;a, Sisomicin, Verdamicin, Antibiotikum JI-20B, Antibiotikum G-52, Mutamicin 2 und Mutamicin 6 in denen der 1-N-Substituent &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;ist, worin
X Wasserstoff, C&sub1;- bis C&sub7;-Alkyl, Allyl, durch Amino oder Hydroxy substituiertes Äthyl oder Propyl, 2-Amino-1-hydroxyäthyl, 3-Amino-1-hydroxypropyl, Phenyl oder Benzyl, und
Z Wasserstoff, Methyl, Äthyl, 2-Amino-1-hydroxyäthyl oder 3-Amino-1-hydroxypropyl bedeuten und deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze, wobei Z zusammen mit der Carbonylgruppe nicht (S)- 3-Amino-2-hydroxypropionyl oder (S)-4-Amino-2- hydroxy-butyryl und -CH&sub2;X, als Sisomicin-Substituent, nicht Äthyl sein dürfen, und deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

2. Pharmazeutische Zubereitungen die eine Verbindung nach Anspruch 1 enthalten.
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