DE2515629A1

DE2515629A1 - Paromomycin-derivate, verfahren zu ihrer herstellung und arzneimittel

Info

Publication number: DE2515629A1
Application number: DE19752515629
Authority: DE
Inventors: Federico Arcamone; Giuseppe Cassinelli
Original assignee: Farmaceutici Italia SpA
Current assignee: Pfizer Italia SRL
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1975-04-10
Publication date: 1975-10-23
Also published as: FR2274628B1; GB1454489A; JPS50135056A; US4021601A; DE2515629C3; FR2274628A1; DE2515629B2; JPS558516B2; CH614215A5

Description

PATENTANWÄLTE 7 O I J O 2 PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH

D-βΟΟΟ MÜNCHEN 4O₁ BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF (O88) 37 85 83 · TELEX S2I82O8 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-ΘΟΟΟ MÜNCHEN 43, POSTFACH 7βΟ

München, den Io. April 197 5 M/16 olo

Societä Fannaceutici Italia S.ρ.Ά. 1-2 Largo Guido Donegani, Mailand, Italien

Paromomycin-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und

Arzneimittel

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Paromomycin-Derivate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und Arzneimittel, die diese Verbindungen enthalten.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neue Paromomycin-Derivate die in 2' - Position N-substituiert sind gemäss der nachfolgenden Formel:

509843/0827

Μ/16 οίο

6' CH CH

6"¹ CH NH 2 2

worin R vorzugsweise einen niedrigen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffstomen, einen Alkylrest mit 1 bis Io Kohlenstoffatomen, oder einen Aralkylrest mit nicht mehr als Io Kohlenstoffatomen, in dem die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält und der aromatische Ring bevorzugt für Phenyl steht, darstellt.

Paromomycin ist ein Antibiotikum aus dem Gebiet der Aminosaccharide und wurde bezüglich Eigenschaft und Struktur in der US Patentschrift 2,916,385 beschrieben. Die US Patentschrift Nr. 3,o65,147 der Anmelderin beschreibt und beansprucht ein neues ferraentatives Verfahren zur Herstellung von Paromomycin. Es ist darüberhinaus bekannt, dass Toxizität und Nebenwirkungen des Antibiotikums auf der Anzahl primärer Aminogruppen beruhen, die im Molekül vorliegen. 1969 wurde von Penasse et al. (Bull. Soc. Chim. France, Seite 2391) eine selektive It-Alkylierung in der 6' " - Position von Paromomycin durch Reduktion der entsprechenden Schiff'sehen Base mit Natriumborhydrid durchgeführt. Diese Arbeitsweise führt jedoch nicht zur selektiven Substitution an primären Aminogruppen, die nicht an ein primäres Kohlenstoffatom gebunden sind.

Μ/16 οίο

In der deutschen Patentanmeldung Nr. 2,322,576 wurde ein Verfahren zur Acylierung von Paromomycln in 1-Position durch Schützen der Aminogruppe in 6'" - Position beschrieben. Dies stellt einen der ersten Versuche dar, kaum reaktive Aminogruppen des in Rede stehenden Antibiotikums zu substituieren.

Erfindungsgeraäss wurde gefunden - und dies ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - dass man Derivate einer primären Aminogruppe, die an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist, erhalten kann, d.h. Derivate, die in 2' - Position N-substituiert sind. Diese Derivate sind ebenfalls Gegenstand 'der vorliegenden Erfindung; sie zeigen antibiotische Aktivität und können als Zwischenprodukte für weitere Substitutionen an den freien Amino- und Hydroxylgruppen des Paromomycins eingesetzt werden.

Um solche Derivate zu erhalten, ist es erforderlich, ein geeignetes Zwischenprodukt zu haben, das durch N-Acylierung von Paromomycin mit dem Anhydrid einer niedrigen aliphatischen Säure, beispielsweise Acetanhydrid, in Gegenwart äquivalenter molekularer Gewichtsmengen einer starken Säure, wie Chlorwasserstoffsäure, hergestellt wird. Insbesondere löst man Paromomycin in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Methanol und versetzt dann mit einer starken Säure und Acetanhydrid. Man lässt die Mischung bei Raumtemperatur stehen und isoliert und reinigt den so gebildeten Niederschlag.

Das auf diese Heise erhaltene Zwischenprodukt entspricht der Formel:

HO HO

0 -J——Γ^Λ

XH η

ζ*

3 0 CH XH-C-CH

² 50%843/0827
- 3 -

ir.

Μ/16 οίο

.f.

und wird dann in die gewünschten Verbindungen überführt. Zu diesem Zweck wird es mit dem Aldehyd umgesetzt, dessen Rest an das in 2¹ - Position befindliche N-Atom angeknüpft werden soll, und die Schiffsche Base wird mit Natriumborhydrid reduziert.

Die minimale Hemmdosis (MID) von Tetra- (N-I, N-3, N-2'", N-6' ")- acetyl paromomycin und von 2' - N - Äthylparomomycin ist in der nachfolgenden Tabelle gegen eine Vielzahl gram-positiver und gram-negativer Bakterien aufgeführt, um die antibakterielle Aktivität der neuen erfindungsgemässen Derivate zu zeigen.

Es wurde die 2-fache Agar-Verdünnungsmethode angewendet, und als Vergleichssubstanz wurde Paromomycin gewählt.

TABELLE

In vitro antimikrobiologische Aktivitäten von Paromomycin-Derivaten MID y/ml	Staphylococcus aureus 2o9 P	Escherichia coli B	Salmonella abortive equina
Verbindung
Tetra-(N-I, N-3,	3,1	25	25
acetylparomomycin	3,1	25	5
2'-N-Äthylparomomycin	6,2	25	25
Paromomycin

Der hier verwendete Begriff "Alkylrest mit 1 - Io Kohlenstoffatomen" steht beispielsweise für Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, n-Pentyl, Isopentyl, tert-Amyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl und dergleichen. Der Begriff "Aralkylrest mit nicht mehr als Io Kohlenstoffatomen" umfasst beispielsweise Benzyl, Phenyl-äthyl, Phenyl-npropyl, Phenyl-iso-propyl und dergleichen.

_ 4-

4Τ7Ό8

Μ/16 οίο ₀ -».

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

■ Beispiel 1

j Tetra- (N-I, N-3, N-2"', N-6"^f) - Acetylparomomycln (II)

j Zu 2o g Paromomycin (freie Base) die in 800 ml Methanol gelöst sind, gibt

j man 32,5 ml In wässerige Chlorwasserstoff säure zu. Bei O C gibt man unter Rühren loo ml Acetanhydrid zu. Die Mischung wird über Nacht bei Raumtemperatur gelassen, und anschliessend wird das rohe Produkt mit Aceton ausgefällt. Man reinigt das rohe Produkt durch Auflösen in einer

: Mischung von 2%-igem wässrigem Ammoniumhydroxyd und Methanol und Aufgeben I

auf eine Säule (7,5 χ 8o cm) mit Salicylsäure unter Verwendung der obigen Lösungsmittelmischung als Eluiermittel. Das Lösungsmittel wird eingedampft und man erhält nach Ausfällen mit Aceton 14,5 g Verbindung II, die bei 2oo ⁰C (Zersetzung) schmilzt. O&O D ^m + 60,5° (c = 1, MeOH) .

i Beispiel 2 1

2¹ - N - fithylparomomycin (I, R₅ ■ C₀Hc) '

Eine Lösung von 2,7 g Verbindung II in 8 ml destilliertem Wasser wird mit j einer lo%-igen Lösung von NaHCO, auf pH 8,5 eingestellt und anschliessend ! unter Schütteln bei 4 C mit einer Lösung von Acetanhydrid in 8 ml destil- j liertem Wasser behandelt. Nach 2o Minuten wird die Reaktionsmischung mit einer Lösung von o,62 g Natriumborhydrid in 11 ml Wasser versetzt. Die Reaktionsmischung wird 1 Stunde gerührt und anschliessend mit einer Lösung von Natriumhydroxyd in Wasser behandelt. Man hält die Mischung 6 Stunden am Rückfluss bei 135 C, kühlt ab und stellt dann den pH mit verdünnter Schwefelsäure auf lo,5 ein und extrahiert die Lösung mit n-Butyl-Alkohol in Gegenwart von Benzaldehyd. Der Butanol-Extrakt wird mit Wasser gewaschen und wiederum mit verdünnter Schwefelsäure extrahiert. Der wässerige Extrakt wird mit Äther gewaschen und mit einer Lösung von Triäthylamin auf pH 5,5 eingestellt; anschliessend wird er konzentriert, und man fällt mit überschüssigem Methanol.

"-" 50984370827 ~

Μ/16 οίο

— .

Auf diese Weise erhält man 2 g rohes Produkt. Man löst es in Wasser und chromatographiert auf einer Säule mit Kohlenstoff/Diatomeen-Erde (1 : 1) , die zuvor mit wässriger Schwefelsäure behandelt und mit Wasser bis zu pH 3,5 gewaschen wurde. Als Eluiermittel verwendet man Wasser. Nach Neutralisation mit Triäthylamin, Eindampfen des Lösungsmittels und Ausfällen mit Methanol erhält man l,4o g Produkt in Form des Sulfats. Schmelzpunkt 285 ⁰C (Zersetzung) £>_7 _D = + 36 (c = o,55, H₃O).

Beispiel 3

2' - N-3-Phenylpropylparomomycin (I, R «* (CH ) - Ph)

2 2 3

Eine Lösung von 1 g Verbindung II in 4 ml destilliertem Wasser wird mit lo%-iger wässriger Natriumbicarbonatlösung auf pH 8,5 eingestellt und anschliessend unter Schütteln mit 0,6 ml 3 Phenylpropionaldehyd behandelt. Man rührt die Mischung 1 Stunde bei O⁰C, versetzt dann mit 4oo mg Natriumborhydrid in 8 ml Wasser und schüttelt wiederum 1 Stunde. Anschliessend versetzt man die Reaktionsmischung mit einer Lösung von 2,5 g Natriumhydroxyd in 35 ml Wasser und hält bei 135 ^ am Rückfluss.

Arbeitet man wie in Beispiel 2 beschrieben, erhält man o,65 g rohes Produkt in Form des Sulfats. Dieses wird auf eine Säule mit Kohlenstoff, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, aufgegeben, wobei jedoch als Eluiermittel eine Mischung von wässriger ο,οΐ η Chlorwasserstoffsäure und Methanol (1:1) verwendet wird. Nach Neutralisation mit Triäthylamin wird das Eluat konzentriert, mit Triäthylamin-Sulfat in Methanol behandelt, und man fällt mit überschüssigem Methanol. Man erhält o,35 g des Produkts in Form des Sulfats. Schmelzpunkt 27o °C (Zersetzung)

O^-JO η

£X7 D " ^{+ 46}'^{5 (c}

-6 -

Claims

Μ/16 οίο

PATENTANSPRÜCHE

( "I.) In 2'-Position N-substituierte Paromomycinderivate der allgemeinen Formel I

(D worin R2 für einen Alkylrest mit 1 bis Io Kohlenstoffatomen oder für einen Aralkylrest mit nicht mehr als Io Kohlenstoffatomen steht, oder deren pharmazeutisch verträgliche Säure-Additionssalze.
2. Tetra- (N-I, N-3, N-2¹'¹, N-6¹¹¹)- Acetylparomomycin und dessen pharmazeutisch verträgliche Säure-Additionssalze.
3. 2'-N-Äthylparomomycin und dessen pharmazeutisch verträgliche Säure-Additionssalze .
4. 2'-N- (3-Phenylpropyl) - paromomycin und dessen pharmazeutisch verträgliche Säure-Additionssalze.
5. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäss Ansprüchen 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, dass man Paromomycin mit einem-geeigneten Anhydrid in Gegenwart einer starken Base behandelt, wobei man ein Zwischenprodukt der Formel II

- 7-

Μ/16 οίο

HoV-Λ

I 1

NHC-CH ϊ

(II)

erhält und das Zwischenprodukt in Gegenwart von Natriumborhydrid mit dem Aldehyd, dessen Rest an das in 2'-Position befindliche N-Atom angefügt werden soll, behandelt.
6. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer der Verbindungen gemäss Ansprüchen 1 bis 4 oder dessen Säureadditionssalzen in Verbindung mit einem pharmazeutisch geeigneten Träger und/oder üblichen Hilfsmitteln.