DE2512587B2 - 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6' -N-alkylkanamycine A, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel - Google Patents
1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6' -N-alkylkanamycine A, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische MittelInfo
- Publication number
- DE2512587B2 DE2512587B2 DE2512587A DE2512587A DE2512587B2 DE 2512587 B2 DE2512587 B2 DE 2512587B2 DE 2512587 A DE2512587 A DE 2512587A DE 2512587 A DE2512587 A DE 2512587A DE 2512587 B2 DE2512587 B2 DE 2512587B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amino
- group
- kanamycin
- hydroxybutyryl
- compounds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
- C07H15/20—Carbocyclic rings
- C07H15/22—Cyclohexane rings, substituted by nitrogen atoms
- C07H15/222—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms
- C07H15/226—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings
- C07H15/234—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings attached to non-adjacent ring carbon atoms of the cyclohexane rings, e.g. kanamycins, tobramycin, nebramycin, gentamicin A2
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Oncology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
H2NCH2CH2CHCOHn
C)H
C)H
L CH1NHR
in der R Methyl oder Äthyl bedeutet, und deren pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze.
2. Verfahren zur Herstellung der 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-alkylkanamycine
A nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils in an sich bekannter Weise
A) nur die t -Aminogruppe mit einer Aminoschutzgruppe
blockiert,
B) das blockierte Kanamycinderivat mit einem aktiven Ester der L^-Amino^-hydroxy-buttersäure,
deren Aminogruppe mit einer Aminoschutzgruppe blockiert ist, die von derjenigen verschieden ist, die an der 6'-Aminogruppe
von Kanamycin A eingeführt wurde, acyliert,
C) die übrigen Aminogruppen des Acylierungsproduktes mit der gleichen Aminoschutzgruppe,
welche die eingesetzte 4-Amino-2-hydroxybuttersäure aufweist, blockiert,
D) die ö'-Aminoschutzgruppe aus dem Acylierungsprodukt
abspaltet,
E) die freie 6'-Aminogruppe des dabei erhaltenen Produktes alkyliert
F) die restlichen Aminoschutzgruppen aus dem Alkylierungsprodukt abspaltet,
die jeweilige Verbindung gemäß Anspruch 1 aus dem so erhaltenen Reaktionsgemisch durch Säulenchromatographie
isoliert und gegebenenfalls in ein Säureadditionssalz überführt.
3. Pharmazeutische Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine der Verbindungen nach
Anspruch 1 oder deren pharmakologisch verträgliche Salze in Kombination mit einem pharmakologisch
verträglichen Träger enthalten.
Die Erfindung betrifft l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-alkyl-kanamycinc
A und ihre pharmakologisch verträglichen Säureadditionssalzc, ein Verfahren
zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel.
Kanamycin A ist ein bekanntes Aminoglycosid-Anlibiotikum.
In den letzten Jahren wurden jedoch einige gegen Kanamycin resistente Stämme gefunden und man
ist seither bemüht, den Resistenzmechanismus bei
diesen gegen Kanamycin resistenten Stämmen zu untersuchen.
Es wurde festgestellt, daß einige Stämme von gramnegativen Bakterien, die den R-Faktor tragen, der
Familien Staphylococcus mirctis und l'seudomonas
aeruginosa, die bei Patienten isoliert wurden, gegen Kanamycin resistent sind. Bei der genauen Untersuchung
des Resistenzmechanismus wurde gefunden.
daß diese resistenten Stämme Phosphotransferasen,
welche die 3'-Hydroxylgruppe von Kanamycin phosphorylieren
können, eine Nucleotidyltransferase, welche die 2"-Hydroxylgruppe von Kanamycin nucleotidylieren
kann, oder Acetyltransferasen, welche die 6'-Aminogruppen von Kanamycin acetylieren können,
bilden, so daß diese Transferasen das Kanamycin inaktivieren. Daraufhin wurden die verschiedensten Kanamyeinderivate
hergestellt und getestet, um die Beziehung zwischen ihren Strukturen und ihren antibakteriellen
Wirksamkeiten zu untersuchen. Dabei ist es gelungen, neue Kanamycinderivatc zu finden, die eine
verbesserte antibaktericlle Wirksamkeit (Aktivität) selbst gegenüber den verschiedenen Arten von gegen
Kanamycin resistenten Stämmen aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-alkylkanamycine
A der allge-
meinen Formel
H, N,
l·- OH
0-^,'CH2NHR
H2NCH2CH2CHCOHn-V
OH
OH
NH,
in der R Methyl oder Äthyl bedeutet, und deren pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze.
Beispiele für pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze
der erfindungsgemäßen Verbindungen der oben angegebenen Formel I sind das Hydrochlorid,
Sulfat, Phosphat, Acetat, Maleai, Fumarat, Succinat.
Tartrat, Oxalat, Citrat, Methansulfonat und Äthansulfonat.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-methyl-kanamycin
A (nachiolgend abgekürzt mit »l-AHB-6'-MKM«)
und l-N-(L-4-Anino-2-'ydroxybutyryl)-6'-N-äthylkanamycin
A (nachfolgend abgekürzt mit »1-AHB-6'-EKM«) weisen die folgenden Eig nschaften auf:
Die Verbindung l-AHB-6'-MKM liegt in Form eines weißen kristallinen Pulvers vor, das sich bei 169 bis
1730C zersetzt, [α]κ+78° (c=l, in Wasser). Sie entspricht
der empirischen Formel C21H45N5OU, wie ihre
Elementaranalyse gezeigt hat. Diese Verbindung ergibt bei der Dünnschichtchromatographie (TLC) auf
Silicagel unter Verwendung einer Mischung aus Chloroform/Methanol/28°/oigem wäßrigem Ammoniak/Wasser (I : 4 : 2 : I. bezogen auf das Volumen) als Entwicklungslösungsmittel
bei Rf = 0,13 einen einzelnen Fleck,
der positiv gegenüber der Ninhydrin-Reaktion ist.
Der Verbindung 1-AHB-6'-EKM liegt in Form eines weißen kristallinen Pulvers vor, das sich bei 184 bis
I88°C zersetzt, [λ] +80° (c=l, in Wasser). Sie entspricht
der empirischen Formel C24H.17N5O1J, wie ihre
Elementaranalyse zeigte. Diese Verbindung ergibt bei der TLC an Silicagel unter Verwendung der gleichen
2i Lösungsmittelmischung wie oben bei Rf = 0,20 einen
einzelnen Fleck, der gegenüber der Ninhydrin-Reaktion positiv ist.
Die Strukturen dieser Verbindungen wurden durch NMR-Spektroskopie und durch Papierchromatogra-Id
phie für die Produ'.üe bestätigt, die 40 Minuten lang bei 1000C einer Hydrolyse in 6 η HCI unterworfen wurden.
Diese beiden Verbindungen sind beide wenig toxisch, ihr LDy,-Wert beträgt mehr als 200 mg/kg bei intravenöser
Verabreichung an Mäusen. Die Verbindungen r, können bei niedrigen Konzentrationen das Wachstum
von verschiedenen grampositiven und gramnegativen Bakterien einschließlich der gegen Kanamycin resistenten
Stämme hemmen und sie können daher mit Erfolg zur Behandlung der durch diese Bakterien hervorgerufenen
Infektionserkrankungen verwendet werden.
Es wurden die minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) von l-AHB-6'-MKMund l-AHB-6'-EKM gegenüber
verschiedenen Mikroorganismen nach der Reihenverdünnungsmethode unter Verwendung eines Agaric
Nährmediums bei 37°C beslimmt. Die dabei erhaltenen
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Untersuchte Mikroorganismen
Staphylococcus aurcus FDA209I'
Mycobaclcrium smegrmilis ATCC607
Iischerichia coli K-12
lischerichia coli K-12 R5
lisehcrichia coli K-12 MLI629
lischerichia coli K-12 ML1630
rischcrichia coli K-12 MLI410
lischerichia coli LA29O R55
lischerichia coli LA 290 R56
lischerichia coli LA290 R64
Mycobaclcrium smegrmilis ATCC607
Iischerichia coli K-12
lischerichia coli K-12 R5
lisehcrichia coli K-12 MLI629
lischerichia coli K-12 ML1630
rischcrichia coli K-12 MLI410
lischerichia coli LA29O R55
lischerichia coli LA 290 R56
lischerichia coli LA290 R64
MIC Hg/ml)
Ι-Λ1ΙΙ1-ί.'-ΜΚΜ
Ι-Λ1ΙΙ1-ί.'-ΜΚΜ
l-AIIH-ft'-liKM
0,78 | 1,56 |
0.39 | 3,12 |
0,39 | 1.56 |
0,78 | 1,56 |
0,78 | 3.12 |
1,56 | 6,25 |
1.56 | 3,12 |
1,56 | 3,12 |
0,78 | 1.56 |
0.78 | 1,56 |
UniersuL'htc Mikroorganismen
Ι-ΛΙΙΗ-ft'-MKM
1-,UIIW-IiKM
Escherichia coli W677
Escherichia coli JR66/W677
KJebsiella pneumoniae PCI 602
RJebsiella pneumoniae 22-3038
Pseudomonas aeruginosa A3
Pseudomonas aeruginosa No. 12
PseudomGnas aeruginosa TI-13
Pseudomonas aeruginosa GN315
Pseudomonas aeruginosa 99
Escherichia coli JR66/W677
KJebsiella pneumoniae PCI 602
RJebsiella pneumoniae 22-3038
Pseudomonas aeruginosa A3
Pseudomonas aeruginosa No. 12
PseudomGnas aeruginosa TI-13
Pseudomonas aeruginosa GN315
Pseudomonas aeruginosa 99
1,56 | I |
6,25 | 25 |
0,78 | 1 |
6,25 | 25 |
6,25 | 25 |
3,12 | 25 |
12,5 | 50 |
50 | 100 |
12.5 | 100 |
,56
,56
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind gegenüber den 6'-N-Acetyltransferase bildenden Stämmen,
wie z.B. Escherichia coli K-12 R5 und Pseudomonas aeruginosa GN315, aktiver (wirksamer) als die in der
US-Patentschrift 37 81268 beschriebene verwandte Verbindung 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)kanamycin.
Es wurde auch gefunden, daß diese Verbindungen durch eine durch Pseudomonas aeruginosa
GN 315 gebildete 6'-N-Acetyltransferase im wesentlichen nicht acetyliert werden. Eine andere verwandte
Verbindung, das in der britischen Patentschrift 13 84 221 beschriebene 6'-N-Methylkanamycin, ist nicht in der
Lage, das Wachstum der gegen Kanamycin resistentcn Stämme, wie z.B. Escherichia coli K-12 ML 1629.
K-12 ML 1630 und JR66/W677, Klebsieila pneumoniae 22-3038, Pseudomonas acmginosa Tl-13 und GN315.
die 3'-Phosphotransferasen und 2"-Nucleotidyltransferasen
bilden, zu hemmen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können für die Behandlung von verschiedenen Infektionen, die du.ch
Bakterien einschließlich der gegen Kanamycin resistenten Stämme hervorgerufen werden, oral oder
parenteral, beispielsweise durch intraperitoneale, intravenöse, subkutane oder intramuskuläre Injektion, verabreicht
werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind höchst wirksam bei der Behandlung von systemischen bakteriellen
Infektionen bei Tieren und Menschen, wenn sie parenteral verabreicht werden. Sie eignen sich auch für
die Sterilisierung des Körperinnern (der Eingeweide) durch orale Verabreichung und für die chirurgische
Sterilisation durch mechanische Reinigung.
Es wurde gefunden, daß sie bei subkutaner Verabreichung
in einer Dosis von mehr als 2 mg/kg gegenüber bei Mäusen durch Styphylococcus aureus Smith und
Klebsiella pneumoniae S-1802 künstlich hervorgerufenen Infektionen wirksam sind.
Für die parenterale Verabreichung können sie in üblichen Dosierungsformen, beispielsweise in Form
sterilisierter wäßriger Lösungen und physiologischer Kochsalzlösungen, verwendet werden. Bei der parenteralen
Verabreichung an Menschen liegt die tägliche Gesamtdosis innerhalb des Bereiches von 200 bis
2000mg, die in 2 bis 4 Teildosen pro Tag verabreicht
werden kann.
Für die orale Verabreichung können sie in konventionellen, bekannten Dosierungsformen verwendet
werden, beisiielswcisc in Form von Pulvern. Kapseln.
Tabletten, Suppositorien und Sirupen. Bei der oralen Verabreichung an Menschen liegt die 'ägliche Gesamtdosis
innerhalb des Bereiches von 500 bis 2500 mg.
Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen der oben angegebenen Formel I können nach einem einen
weiteren Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren hergestellt werden, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man jeweils in an sich bekannter Weise
A) nur die 6'-Aminogruppc mit einer Aminoschutzgruppe blockiert.
B) das blockierte Kanamycinderivat mit einem aktiven Ester der L-4-Amino-2-hydroxy-buttersäure.
deren Aminogruppc mit einer Aminoschutzgruppe blockiert ist. die von derjenigen verschieden
ist. die an der 6'-Aminogruppe von Kanamycin A eingeführt wurde, acyliert,
C) die übrigen Aminogruppen des Acylierungsproduktes mit der gleichen Aminoschutzgruppe, welche
die eingesetzte 4-Amino-2-hydroxy-buttcrsäure aufweist, blockiert.
D) die 6'-Aminoschutzgruppc aus dem Acylierungsprodukt abspaltet.
E) die freie o'-Aminogruppc des dabei erhaltenen
Produktes alkylieri.
F) die restlichen Aminogruppen am dem Alkylierungsprodukt
abspaltet.
die jeweilige Verbindung der oben angegebenen Formel I aus dem so erhaltenen Reaktionsgemisch
durch Säulenchromalographie isoliert und gegebenenfalls in ein Säurcadditionssalz überführt.
Geeignete Beispiele für Aminoschutzgruppen. ihre
Einführung und Entfernung sind in dem Artikel von Y. WoIi.lan »The Chemistry of Amino Group«. Seiten
669 bis 700 in der Interscicncc Publishers, 1908. und von Y. W. Barton »Protective Group in Organic Chemistry«.
Seiten 43 bis 94. Plenum Press. 1973, beschrieben.
Bei uer praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird nur die ö'-Aminogruppe des Kanamycins, die unter den vier vc:handenen Aminogruppen
die reaktionsfähigste ist, mit einer bekannten Aminoschutzgruppe blockiert und das auf diese Weise
gebildete blockierte Derivat wird dann mit einem Derivat der L-4-Amino-2-hydroxy-buticrsäure mit geschützter
Aminogruppc oder einem funktionellen Äquivalent davon acyliert unter Bildung des gewünschten
1-N-monoacyliertcn Derivats und der beiden mono·
atvlicrten Derivate als Nebenprodukt. Ohne diese drei
monoacyliertcn Derivate (F'ositionsisomere) voneinander
zu trennen, werden die restlichen freien Aminogruppen
jedes dieser Derivate mit üblichen, bekannten Aminoschutzgruppen blockiert, die jedoch von der zum
Blockieren der 6'-Aminogruppe verwendeten verschieden sind. Anschließend wird nur die b'-Aminoschutzgruppe
selektiv aus den Derivaten entfernt, danach wird alkyliert unter Bildung des b'-NAlkylierungsproduktes.
aus dem die restlichen Aminoschutzgruppen dann entfernt werden. Aus der Reaktionsmischung.
welche die so gebildeten l'ositionsisomcrcn enthält, können die erfindungsgemäßen l-N-(l.-4-Ami-INI-2-hydroxy-buKr\l)-6'-N-alkylkanamvcine
A bequem isoliert werden, beispielsweise inner Anwendung eines
chromatographisehen Verfahrens, wie es nachfolgend
niiher beschrieben wird.
liei den oben in Verbindung mit dem erfindiirigsgi_'i(i<n.R'ir
VL-IIiIIi(LTi L'i v^ ä ίι π ten A ininoschut/gt'uppcn
kann es sich um solche handeln, wie sie üblicherweise
bei der Synthese von Peptidcn verwendet werden, und sie können auf übliche Weise eingeführt werden,
obgleich es bevorzugt ist. solche '\niinoschutzgruppen zu verwenden, die mit einer guten Reaktionsausbeute
gegebenenfalls leicht entfernt werden können.
Beispiele für Aminoschutzgruppen die in dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet werden können, sind eine Λ Ik vlo\ ν carbon ν !gruppe, wie Äthoxycarbonvl.
tcrt.-Butoxycarbonv I Lind tert.-Aniyloxycarbonyl: eine
Cycloalkyloxycarbonylgruppc. w ie Cyclopentyloxycarbon
ν I und Cv clohcx ν low carbonyl; und eine Aralkvloxvcarbonylgruppe.
wie Benzyloxyearbonyl und p-Nitrobenzvloxyearbonvl.
/ur Herstellung von blockierten Derivaten in form einer Schiffschen Base kann eine
divalentc Aminoschiiiz.gruppe. z. B. Salicylidengruppe.
verwendet werden. Vorzugsweise werden 2 oder mehr verschiedene Aminoschutzgruppen verwendet, die
selektiv und unabhängig voneinander im Verlaufe von verschiedenen Reaktionen entlernt worden können.
In bezug auf die Schutzgruppe die zum Blockieren der
6-Aminogruppc von Kanamycin verwendet wird, ist es höchst zweckmäßig, eine tert.-Butoxycarbonvlgruppe
zu verwenden, die vorzugsweise gegenüber der b'-Aminogruppe
reaktiv ist und gegebenenfalls leicht entfernt werden kann. Wenn die 6-Aminogruppe beispielsweise
mit der tert.-Butoxycarbonvlgruppe blockiert werden sol!, wird das Kanamycin in einer Mischung aus Pvridin.
Wasser und Triäthylamin gelöst, dann werden 1 bis 3 Mol tert.-Butoxvcarbonvlazid unter Rühren zugetropft.
Die Reaktionsmischung wird bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann unter vermindertem
Druck zur Trockne eingeengt. Der dabei erhaltene Rückstand wird durch Säulenchromatographie unter
Verwendung eines üblichen Kationenaustauscherharzes gereinigt, wobei man das e'-N-tert.-Butoxycarbonylkanarnycin
in einer guten Ausbeute erhält, wenn das nicht-umgese'zte Kanamycin für die erneute Verwendung
zurückgewonnen werden kann.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die zum Acylieren der 1-Aminogruppe des
Kanamycins verwendete L-4-Amino-2-hydroxybuttersäure oder ein funktioneües Derivat davon zweckmäßig
in einer solchen form vorliegen, daß die 4-Aminogruppe des Acylierungsmittels mit einer geeigneten
Schutzgruppe blockiert ist. bei der es sich um irgendeine der oben erwähnten Aminoschutzgruppen >
handeln kann. Wenn die Hydroxyaminosäure mit b'-N-tert.-Butoxycarbonylkanamycin umgesetzt werden
soll, wird die Aminoschutzgruppe der Hydroxyaminosäurc
vorzugsweise mit einer Schutzgruppe, beispielsweise einer Benzyloxycarbonylgruppe, blockiert, die bei
der Entfernung der b'-N-tert.-Butoxycarbonylgruppe aus dem Butoxycarbonylkanamycin nicht freigesetzt
, wird. Die Acylierung der I-Aminogruppe von Kanamycin mit dem L-4-Amino-2-hydroxybutyryl-Rest kann
nach irgendeinem bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie es üblicherweise bei der Synthese von
Amiden angewendet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei
der zuerst das b'-N-tert.-Butoxycarbonylkanamycin hergestellt wird, kann das Acylierungsmittel vorzugsweise
in einer solchen Form verwendet werden, die mit der
I -Aminogrtippe des b'-N-tert.-Butoxycarbonylkanamy·
. ein mit hoher Selektivität reagiert, z. B. in Form eines
aktiven f-stcrs der l.-4-Amino-2-hvdi()xybuttersäure.
Der aktive Ester kann nach irgendeinem bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch
Umsetzung der Ι.-4-Amino-hydroxybuttersäure. in welcher die Aminogruppc mit einer Benzyloxycarbonylgruppe
blockiert worden ist. mit N-Ilydroxysuccirimid in einem wasserfreien Lösungsmittel, wie Dimethylformamid.
Aceton oder Tetrahydrofuran, in Gegenwart eines Dehvdratisierungsmitlels. wie Dicvclohcxylcarbodiimid.
0.5 bis 3 Moi des so hergestellten aktiven Esters können mit b-N-tcrt.-Butoxycarbonylkanamycin in
einen, wäßrigen organischen Lösungsmittel, wie Dimethoxyäthan.
umgesetzt werden.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Acylierungsprodukt besteht überwiegend aus
der gewünschten 1-N-acylierien Verbindung und zu
einem geringeren Anteil aus den 3-N-acylierten und 3 '-N-acyliertcn Verbindungen als Nebenprodukt. Diese
Verbindungen brauchen für die Verwendung in der ■ nachfolgenden Stufe nicht voneinander getrennt zu
werden, in der alle in dem Acylierungsprodukt vorhandenen
restlichen freien Aminogruppen mit geeigneten Aminoschutzgruppen. die bei der Entfernung der
b'-N-tert.-Butoxycarbonylgruppe nicht freigesetzt werden,
und vorzugsweise mit den gleichen Aminoschutzgruppen. wie sie zum Blockieren der L-4-Amino-2-hvdioxybuttersäurc
verwendet worden sind. z. B. der Benzyloxycarbonylgruppe. blockiert werden. Die Blokkierung
der Aminogruppe mit einer Benzyloxycarbonylgruppe kann nach irgendeinem bekannten Verfahren
durchgeführt werden und im allgemeinen wird sie durch Umsetzung mit Benzyloxycarbonyichlorid unter basischen
Bedingungen in Wasser oder in einem wäßrigen organischen Lösungsmittel durchgeführt.
Das auf diese Weise erhaltene Benzyloxycarbonylierungsprodukt
kann mit einer wäßrigen Lösung von Trifluoressigsäure. Essigsäure oder verdünnter Chlorwasserstoffsäure
behandelt werden, um nur die ö'-N-tert-Butoxycarbonylgruppe aus dem Produkt
selektiv zu entfernen. Das dabei erhaltene Produkt, in dem die 6'-Aminogruppe nicht mehr blockiert ist, wird
einer b'-Alky!ierung unterworfen, wobei das gewünschte aminoblockierte Derivat erhalten wird. Die
Alkylierung kann auf irgendeine bekannte, übliche Art und Weise durchgeführt werden. Sie wird vorzugsweise
durchgeführt durch Umsetzung der 6'-Aminogruppe mit einem Aldehyd mit der gleichen Anzahl von Kohlenstoffatomen
wie die Alkylgruppe, die eingeführt werden soll. d. h. mit Formaldehyd oder Acetaldehyd, um die
Aminogruppe in die Form der Schiffschen Base umzuwandeln, woran sich die normale katalytische Reduktion
oder die Reduktion mit Natriumborhydrid anschließt, um sie in die 6'-N-Alkyiaminogruppe zu Oberführen.
Die Aminoschutzgruppen in dem die I-N-Acyl-6'-N-alkylgruppe
aufweisenden Produkt, welches das letzte Zwischenprodukt in dem erfindungsgemäßen
Verfahren darstellt, können auf übliche Weise daraus entfernt werden. Wenn beispielsweise die Aminoschutzgruppe
eine Benzyloxycarbonylgruppe ist, kann sie nach e:..-;m üblichen Verfahren, beispielsweise durch
katiilytische Reduktion oder durch Behandlung mit Bromwasserstoff/Essigsäure, leicht entfernt werden. Bei
cin^r bevorzugten Ausführungsform c'is crfindungsgcmäßen
Verfahrens, bei der die 6'-Aminogriippe mit
einem Aklehyd umgesetzt wird unter Bildung einer
SchiffsL'hi.'ii Hase, die dann reduziert wird, um die Alkylierung
(unter Bildung einer entsprechenden Alkslaminogruppe)
wie oben erwähnt zu bewirken, kann diese Reduktion auf katiilytische Weise unter Verwendung
von Pd-C oder Pl-C durchgeführt werden.
und die Entfernung der Benzyloxycarbonylgruppe erzielt werden kann.
Das nach der Entfernung der restliehen Aminoschutzgruppen
erhaltene Reaktionsprodukt besteht iuis der erfindungsgemäßen 6'-N-Alkyl-1 -N-acyl-Verbindung
und ihren Positionsisomeren einschließlich der 3-N-Acyl- und 3"-N-Acyl-Verbindungen. Die erfindungsgemäßc
Verbindung kann aus dem die Isomeren enthaltenden Reaktionsprodukt durch Säulenchromatographie,
beispielsweise unter Verwendung eines schwach sauren Kationenaustauschharzes. isoliert werden. Das
F.jat aus der chromatographischen Säule mit wäßrigem Ammoniak wird in Fraktionen mit jeweils einem
geringen Voluem gesammelt und jede der Fraktionen wird auf ihre antibakterielle Aktivität hin untersucht.
Die erfindungsgemäße Verbindung kann aus den vereinigten Fraktionen gewonnen werden, die gegenüber
einem resistenten Stamm eine höhere antibakterielle Aktivität (Wirksamkeit) aufweisen als üblich.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Herstellung von l-N-(L-4-Aniino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-methylkanamycin
A
(a) b'-N-tert.-Butoxycarbonyl-kanamycin A
20 g (41.3 mMol) Kanamycin A wurden in 1600 ml
einer Mischung aus Pyridin. Wasser und Triäthylamin (Volumenverhältnis 10:10:1) gelöst, der Lösung wurden
dann 5.9 g (41.3 mMol) tert.-Butoxycarbonylazid zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 20 Stunden
lang bei Raumtemperatur gerührt und dann unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt. Der dabei
erhaltene Feststoff wurde in Wasser gelöst und die wäßrige Lösung wurde durch eine mit einem Kationenaustauscherharz
gefüllte 1000-ml-Säule geleitet, das im
wesentlichen aus einem Methacrylsäure/Divinylbenzol-Mischpolymerisat bestand, um die Butoxycarbonylierungsprodukte
an dem Harz zu adsorbieren. Die Säule wurde dann mit 5000 ml Wasser und 5000 ml 0,05 η
wäßrigem Ammoniak gewaschen, dann mit 3000 ml 0,1 η wäßrigem Ammoniak eluiert. Die gegenüber der
Ninhydrinreaktion und der Rydon-Smith-Reaktion positiven
Fraktionen des Eluats und diejenigen Fraktionen, die bei einer Hochspannungs-Papier-Elektrophorese
einen einzelnen Fleck ergaben, wurden miteinander vereinigt und zur Trockne eingeengt, wobei man
10,9 g e'-N-tert.-Butoxycarbonylkanamycin in Form eines weißen Pulvers mit einem Zersetzungspunkt von
202 bis 203"C in einer Ausbeute von 45,3% erhielt. Durch weiteres Eluieren mit 0,3 η wäßrigem Ammoniak
erhielt man 7,3 g nicht-umgesetztes Kanamycin A (Rückgewinnung 36,6%).
(b) 3-N, 3"-N-Di-Benzyloxycarbonyl-
l-N-(L-4-benzyloxycarbonylamido-
2hydroxybutyryl)kanamycin A
1,754 g (3 mMol) ö'-N-tert.-Butoxycarbonylkanatnycin
A wurden in einer Mischung aus 12,5 ml Wasser
und 12.5 ml Dimcthoxyiithan gelöst, dann wurde eine Lösung von 1,1 56 g (i,i mMol) des N-Hydroxysuccinimidesters
der I.^-Benzyloxycarbonylamido^-hydroxybuttersäure
in 25 ml Dimethoxyäthan zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt und dann unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt. Das dabei erhaltene
in einer Mischung aus 12.5 ml Wasser und 12,5 rnl
J" Aceton gelöst, dazu wurde 1 g (11.9 mMol) Natriumbicarbonat
zugegeben. Die Mischung wurde unter Eiskühlung gerührt, während 1,68 g (9.9 mMol) Benzvloxycarbonylchlorid
zugetropft wurden. Danach wurde die Mischung I Stunde lang unter Hiskühlung und weitere
.'■. 18 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Der dabei
erhaltene weiße Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen unter Bildung von 3.0 g des
Benzyloxycarbonylierungsproduktes in Form eines weißen Pulvers. Dieses Produkt wurde in 75 ml 90%iger
in Trifluoressigsäure gelöst, und die Lösung wurde 1 Stunde
lang bei Raumtemperatur stehengelassen, um die tert.-Butoxycarbonylgruppe aus dem Produkt zu entfernen.
Die Lösung wurde dann eingeengt, dann wurden 50 ml Diäthyläther zugegeben, um die Ausfällung
r. zu bewirken. Der Niederschlag wurde abfiltriert und
mit Diäthyläther gewaschen, Ausbeute 2,87 g. in Form eines weißen Pulvers.
(c) l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)·
6'-N-methylkanamycin A
6'-N-methylkanamycin A
575 mg der in Stufe (b) hergestellten Verbindung wurden in 8 ml Methanol gelöst. Zu der Lösung wurden
I ml einer 1 η wäßrigen Natriumhydroxidlösung und 0.25 ml einer 37%igen wäßrigen Formaldehydlösung
i> zugegeben. 10 Minuten später wurden 222g Natriumborhydrid
zugegeben, und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen und dann
zur Trockne eingeengt. Zu dem Rückstand wurden 7 ml Wasser zugegeben, und der dabei erhaltene weiße Nie-
iii derschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen,
wobei 675 mg eines weißen Pulvers erhalten wurden. Letzteres wurde in einer Mischung aus 5 ml Essigsäure,
4 ml Methanol und 1 ml Wasser gelöst. In die Lösung wurde bei Raumtemperatur 4,5 Stunden lang in Gegen-
ri wart eines aus 300 mg 5% Pd auf Kohle bestehenden
Katalysators Wasserstoffgas eingeleitet, um die katalytische Reduktion zu bewirken. Der Katalysator wurde
abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Das Filtrat und das Waschwasser wurden miteinander vereinigt und
W) zur Trockne eingedampft. Der dabei erhaltene Rückstand
wurde in 7 ml Wasser gelöst, und die Lösung wurde mit wäßrigem Ammoniak auf pH 8,8 bis 9,0 eingestellt
und dann durch eine Säule mit 30 ml eines schwach sauren Kationenaustauschers (in der Ammo-
to niumform) laufen gelassen. Die Säule wurde mit 200 ml
Wasser und 150 ml 0,3 η wäßrigem Ammoniak gewaschen
und dann mit 150 ml 0,5 η wäßrigem Ammoniak eluiert. Das Eluat wurde in 3-ml-Fraktionen gesammelt,
Il
und jede der Fraktionen wurde nach einem üblichen Plattenversuchsvcrfahrcn auf ihre antibakterielle Aktivität
gegenüber dem gegen Kanamycin resistenten Stamm Bacillus subtilis PCI 219 und gegenüber dem
gegen Kanamycin resistenten Stamm Excherichia coli IR66/W677 getestet. Die Fraktionen (39 ml), die eine
höhere antibaKterielle Aktivität gegenüber diesen Stämmen aufwiesen, wurden miteinander vereinigt und
zur Trockne eingeengt, wobei man 53mg l-N-(L-4-A mino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-methy !kanamycin in
Form eines weißen Pulvers erhielt. Zersct/ungspunkt 169 bis 173C, Ausbeute 15% (bezogen auf b'-N-tert,-IJ
Litox year bony !kanamycin).
I! e i s ρ i e I 2
l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-b'-N-äthylkanamycin
A
1.13 g der in Heispiel I hergestellten Verbindung
wurden in Ib ml Methanol gelöst, dann wurden 1.8 m!
einer 2 η wäßrigen Acetaldchydlösung zugegeben. IO Minuten später wurden 444 mg Natriumborhydrid
zugegeben, und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Die Reaktionslösung
wurde dann zur Trockne eingeengt, danach wurden 25 ml Wasser zugegeben. Der dabei erhaltene weiße
Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen, wobei man 804 mg eines weißen Pulvers erhielt.
Das so erhaltene Pulver wurde in einer Mischung aus 6 ml Essigsäure. 4,8 ml Methanol und 1,2 ml Wasser gelöst.
In die Lösung wurde 6,5 Stunden lang bei Raumtemperatur
in Gegenwart von 400 mg 5% Pd auf Kohle als Katalysator Wasserstoffgas eingeleitet, um die katalytische
Reduktion zu bewirken. Der Katalysator wurde dann abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Das Filtrat
und das Waschwasser wurden miteinander vereinig!, zur Trockne eingedampft, und der Rückstand wurde in
12 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde mit wäßrigem Ammoniak auf pH 9,2 eingestellt und durch eine Säule
mit 80 ml eines schwach sauren Kationenaustauschers (Ammonium-Form) laufen gelassen. Das Harz in de:
Säule wurde mit 435 ml Wasser und 384 ml 0,3 n wäßrigem Ammoniak gewaschen und dann mit 384 ml 0,5 η
Vv ti iji'igCiVi /AmnlOniciK Ci'üCri. υϊΪΛ Lliiiut °*Vii~ijC iil
8-ml-Fraktionen gesammelt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 (c) getestet. Die aktiven Fraktionen
(5b ml) wurden miteinander vereinigt und zur Trockne eingedampft, wobei man 92mg l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6'-N-äthylkanamycin
A in Form eines weißen Pulvers erhielt, Zersetzungspunkt 184 bis 188 C Ausbeute 13% (bezogen auf ö'-N-tcrt.-Butoxycarbony
I kanamycin).
Claims (1)
1. I-N-(L-4-Amiiuv2-hydroxybutyryl)-6'-N-alkylkiinamycine A, gekennzeichnet durch die allgemeine
Formel
HO —
HO /Γ' ΗΟ-ί—K/
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3154874A JPS5512039B2 (de) | 1974-03-22 | 1974-03-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2512587A1 DE2512587A1 (de) | 1975-09-25 |
DE2512587B2 true DE2512587B2 (de) | 1979-11-08 |
DE2512587C3 DE2512587C3 (de) | 1980-07-24 |
Family
ID=12334229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2512587A Expired DE2512587C3 (de) | 1974-03-22 | 1975-03-21 | 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6' -N-alkylkanamycine A, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5512039B2 (de) |
DE (1) | DE2512587C3 (de) |
FR (1) | FR2264556B1 (de) |
GB (1) | GB1499041A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4136254A (en) * | 1976-06-17 | 1979-01-23 | Schering Corporation | Process of selectively blocking amino functions in aminoglycosides using transition metal salts and intermediates used thereby |
EP0000057B1 (de) * | 1977-06-10 | 1982-07-14 | Bayer Ag | Selektiv geschützte 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole |
US4282350A (en) * | 1977-08-05 | 1981-08-04 | Schering Corporation | Selective 3"-N-acylation of 1,3"-di-N-unprotected-poly-N-protected-4,6-di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitols |
-
1974
- 1974-03-22 JP JP3154874A patent/JPS5512039B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-03-12 GB GB10349/75A patent/GB1499041A/en not_active Expired
- 1975-03-21 DE DE2512587A patent/DE2512587C3/de not_active Expired
- 1975-03-21 FR FR7509559A patent/FR2264556B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2264556A1 (de) | 1975-10-17 |
DE2512587A1 (de) | 1975-09-25 |
GB1499041A (en) | 1978-01-25 |
DE2512587C3 (de) | 1980-07-24 |
JPS5512039B2 (de) | 1980-03-29 |
FR2264556B1 (de) | 1978-08-04 |
JPS50140420A (de) | 1975-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2350169C3 (de) | 19.10.72 Japan 103988-72 11.12.72 Japan 123482-72 23.01.73 Japan 9146-73 1-N- [(S)-2-Hydroxy-4-amino-butyryl] -neamin-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und solche Derivate enthaltende Arzneimittel | |
DE2332485C2 (de) | Gentamicin C1-derivate, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel | |
DE2437160C3 (de) | 1-N-Äthylsisomicin und Salze, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Zubereitungen | |
CH648854A5 (de) | Antibiotisch wirksame aminoglykoside. | |
DE2724597C3 (de) | 3'-Desoxykanamycin C und 3\4'-Didesoxykanamycin C, deren Salze, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel | |
DE2618009C3 (de) | 1-N-<a-Hydroxy-to-aminoacyl)- derivate des 3'-Deoxykanamycin A und diese enthaltende Arzneimittel | |
DE2350203B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1-N- [(S) -2-Hydroxy-4-amino- butyryl] -neamin, -3', 4'-didesoxyneamin,-ribostamycin oder -3',4' -didesoxyribostamycin | |
CH621558A5 (en) | Process for the preparation of kanamycin derivatives with antibacterial activity | |
EP0022504B1 (de) | 1-N-Alkylsisomicin-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Arzneimittel | |
DE2423591C3 (de) | 1-N-Isoserylkanamycine, Verfahren zu ihrer Herstellung und solche Verbindungen enthaltende Arzneimittel | |
DE2512587C3 (de) | 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-6' -N-alkylkanamycine A, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel | |
DE3112124C2 (de) | Formimidoylistamycin A und B, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Zubereitungen | |
DE3308196C2 (de) | ||
DE2458921C3 (de) | N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-Derivate des Antibiotikums XK-62-2, ihre Salze, Verfahren zu ihrer Herstellung und Arzneimittel | |
DE2741431C3 (de) | l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3'-desoxykanamycin-C, l-N-(L-4-Amino-2hydroxybutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin-C und deren Säureadditionssalze, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Zusammensetzungen | |
DE2825289B2 (de) | Kanamycinen und Ribostamycinen, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel | |
DE2352361A1 (de) | Antibiotische derivate | |
DE3227178C2 (de) | 2'-Modifizierte Kanamycine, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel | |
DE2543535C3 (de) | 1 -N-(a-Hydroxy-co-aminoalkanoyl) -6'-N-methyl-3',4'-didesoxy-kanamycine B, deren pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze, Verfahren zur Herstellung derselben und Arzneimittel | |
DE2742950C2 (de) | 4-N-Alkyl-Fortimicin B-Derivate, deren Salze und ihre Verwendung bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen | |
DE3035057C2 (de) | 6"-Desoxy- und 4",6"-Didesoxy-dibekacin sowie deren 1-N(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Derivate. Verfahren zu Ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel | |
CH619967A5 (en) | Process for the preparation of nitrosourea derivatives | |
DE2436694A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 1-n(s)-alpha-hydroxy-omega-aminoacyl)-derivaten von 3',4'-dideoxyneamin oder 3', 4'-dideoxyribostamycin | |
DE2547738B2 (de) | Derivate von kanamycin a oder b, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende arzneimittel | |
DE3131731C2 (de) | An der 6'- oder/und 1-Aminogruppe substituierte 5,3',4'-Tridesoxykanamycine B, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |