DE2548246A1

DE2548246A1 - Mercaptoneamin-derivate

Info

Publication number: DE2548246A1
Application number: DE19752548246
Authority: DE
Inventors: David John Cooper; John Russel Eugene Hoover; Jerry Arnold Weisbach
Original assignee: SmithKline Corp
Current assignee: GlaxoSmithKline LLC
Priority date: 1974-10-29
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1976-05-06
Also published as: US3960838A; JPS5168544A; FR2289519A1; BE834834A; FR2289519B1; GB1529884A

Description

Case: Cooper-Hoover-Vfeisbach Case 1

SMITHKLINE CORPORATION
Philadelphia, Pennsylvania, V.St.A.

" Mercaptoneamin-Derivate "	V.	St.	A..,	Nr.	51	8	428
Priorität: 29. Oktober 1974,

Aminoglykosid-Antibiotikä bilden eine Gruppe von antibakteriell breit wirksamen, basischen Oligosacchariden. Sie werden durch Fermentation hergestellt. Viele Aminoglykoside enthalten als Struktureinheit das Pseudodisaccharid Neamin (Neomycin A), das folgende Strukturformel hat:

CHoKH

Der systematische Name ist 2-Desoxy-4-Ö-(2,6-diamino-2,6-aides« oxy-a-D-glucopyranosyli-D-streptamin. Es existieren noch Verbindungen mit modifizierter Neaminstruktur. Diese Modifika- ' tionen sind begrenzt auf die Abwesenheit der 3 ⁱ -Hydroxy- und/ oder 4'-Hydroxygruppen. Antibiotika, die Neamine mit anderen

609819/1122 _j

2548248

Substituenten als Wasserstoffatome oder Hydroxylgruppen in der 3¹- oder 4'-Stellung enthalten, konnten bisher weder durch Fer mentation doch durch chemische Modifizierung erhalten werden.

Aminoglykoside in Form von Pseudotrisaccnar'iden sind ebenfalls bekannt. "Kanamycin" wurde 1957 von H. Umezawa u. Mitarb,,

J. Antibiot., Bd. 10 (1957), S. 107 aus Kulturlösungen von Streptomyces kanamyceticus als wasserlösliches, basisches Oligosaccharid -Gemisch isoliert. Die Hauptkomponente Kanamycin A und zwei Nebenkomponenten, die Kanamycine B und C, konnten mit Hilfe verschiedener Trennverfahren in reinem, kristallinem . Zustand gewonnen werden. Kanamycin B hat folgende Strukturformel:

CH₂OH

. Kanamycine, die in der 3'-und 4'-Stellung keine Hydroxylgruppen enthalten, sind ebenfalls bekannt. Kanamycine mit schwefelhaltigen Resten in der 3'- oder 4'-Stellung sind bisher nicht beschrieben worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Neamin-Derivate zu schaffen, die eine Mercaptogruppe oder ein entsprechendes Derivat in der 3- oder 4-Stellung des Glucoserestes des Neamins ent-

609819/1122 -¹

_ 3 —

halten. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst* Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben folgende allgemeine Formel

CH₂NHR

NHR

CH₂NHR NHR

NHR

oder

¹ 2 '

X NHR

NKR

(Ia)

(Ib)

1 ?

in der X und X Reste der allgemeinen Formel SR" oder OR¹ darstellen, jedoch nicht gleichzeitig die gleiche Bedeutung haben, R ein Wasserstoffatom oder, eine Aminoschutzgruppe, R^f ein Wasserstoffatorn oder eine Hydroxylschutzgruppe und R" ein Wasserstoffatom oder eine Mercaptoschutzgruppe bedeutet und Y dem ""■ Rest der allgemeinen Formel R¹ entspricht oder eine 3-Amino-3-desoxy-a-D-glucopyranosylgruppe darstellt.

Die vorstehend aufgeführten Strukturformeln deuten an, daß die -

1 2
. Reste X und X axial oder äquatorial angeordnet sein können. In den erfindungsgemäßen Verbindungen sind die Reste X jedoch entweder axial-axial oder äquatorial-äquatorial angeordnet. Ist die Anordnung der Reste X axial-axial, so liegt die gulo-Konfiguration des Diaminozuckers vor. Ist die Anordnung der Reste äquatorial-äquatorial, so liegt der Diaminozucker in der gluco-

6098 19/ 1 12?

Konfiguration vor und die Verbindung ist ein modifiziertes. Neamin. . . .

Als Aminoschutzgruppe kommt jede Gruppe in Frage, die üblicherweise bei der Synthese von Kohlenhydraten oder Peptiden zum Schutz von Aminogruppen während chemischer Reaktionen verwendet wird und die sich anschließend unter Freisetzung der Aminogruppe leicht abspalten läßt. Beispiele für Aminoschutzgruppen sind die Acetyl-, Tosyl-, Benzoyl-, Mesyl-, Dichloracetyl-, TrA-chloräthoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl-, Methoxycarbonyl- oder Dinitrophenylgruppe und das Enaminaddikt des Dimedons.

Hydroxylschutzgruppen sind zusätzlich zu den meisten Äminoschutzgruppen z.B. die Benzyl-, Trityl-, Methyl-, Tetrahydropyranyl-, Cyclohexyliden-, Isopropyliden-, Trifluoracetyl-, Nitrat-, Methylen- und Carboxylgruppe, sowie andere in der Kohlenhydrat- bzw. Zuckerchemie verwendete Gruppen. Spezielle Beispiele für bevorzugte Aminoschutzgruppen sind die Benzyloxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl-, Methoxycarbonyl- und Dinitrophenylgruppe. Spezielle Beispiele für bevorzugte Hydroxylschutzgruppen sind die Acetyl-, Benzoyl-, Di- - chloracetyl-, Trichloräthoxycarbonyl- und Cyclohexyliderigruppe. Die Wahl der Schutzgruppe hängt unter anderem davon ab, ob eine Amino- oder Hydroxylgruppe zu schützen ist, ferner von den nachfolgenden Reaktions- und Abspaltungsbedingungen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden gemäß Reaktionsschema I und II durch Umsetzung einer nucleophilen Schwefelverbindung "mit

^L 609819/1 12? ^J

^Γ - 5

3 * j 4' -Allö-anhydroneamin (II) oder 3' ,^-Gaiacto-anhydro neaöiiri (ΪΪΙ) hergestellt»

609819/1122

CjD
QO

CH₂NHR NHR

CH NHR
2

NHR

:οη

R¹¹S

NHR

KHR

ÜR^f

(III)

Reaktionsschema I

CH₂NHR NHR

NHR

ÜR^f

SR" NHR
(V)

CH₂NHR

NHR

CH₂NHR

NHR

CH₂NHR ' NHR

. NHR (Π)

OR*

NHR

(VI)
Reaktionsschema. II

Wird das isomere Galactoepoxid gemäß Reaktionsschema I eingesetzt, so erhält man zwei Isomeren, das 3'-Hydroxy-4'-mercaptoderivat in einer gluco-Konfiguration und das 4'-Hydroxy-3'-mercaptoderivat in einer gulo-Konfiguration. Entsprechend werden das 3'-Hydroxy-4'-mercaptoderivat in der gulo-Konfiguration und 4'-Hydroxy-3'-mercaptoderivat in der gluco-Konfiguration erhalten, wenn das isomere Alloepoxid gemäß Reaktionsschema II umgesetzt wird. In beiden Fällen können die Isomerengemische nach üblichen Methoden, wie Säulenchromatographie oder
andere chromatographische Verfahren, in die einzelnen Isomeren getrennt v/erden. Durch Abspalten der Schutzgruppen nach üblichen Methoden gelangt man zu Isomeren, in denen-die Reste R, R! und R'' Wasserstoffatome bedeuten.

Typische nucleophile Schwefelverbindungen, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind z.B. Thiocyanat-. ionen, Thiolacetationen, Thiolbenzoationen oder Salze des Benzylmercaptans, p-Methoxybenzylmercaptans, p-Chlorbenzylmercaptans oder Tritylmercaptans. Diese nucleophilen Verbindungen
führen zu Verbindungen, in denen R" eine Cyano-, Acetyl-,
Benzoyl-, Benzyl-, p-Methoxybenzyl-, ρ-Chiorbenzyl- oder Tritylgruppe bedeuten. Basische oder Säurehydrolyse oder Reduzierung 'dieser Verbindungen nach üblichen Verfahren führt zu Verbindungen, in denen R" ein Wasserstoffatom ist.

Bei der Umsetzung des 3',4'-Galactoepoxids des Neamins mit geschützten Amino- und Hydroxjrlgruppen mit dem Natriumsalz des
Benzylmercaptans (R" = Benzyl), erhält man als Produkt ein Ge-

L 609 8 19/112 2 -J

misch der gluco-4-Benzylmercapto- (IV) und der gulo-3-Benzylmercaptoderivate (V). Das Gemisch wird chromatographisch an Kieselgel in die beiden Isomeren getrennt. Durch Abspalten der Schutzgruppen werden 2-Desoxy~4-0~(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)~D-streptamin (IV), bzw. 2-Desoxy-4-0- (2, 6-diamino-3-mercapto-2,3> 6-tridesoxy-tf-D~gulopyranosylj-D-streptamin (V) erhalten; R, R' und R" bedeuten Wassersto3;f atome.

Ähnlich wird bei der Umsetzung des 3^f,4'-Alloepoxids von Neamin mit geschützten Amino- und Hydroxylgruppen mit Natriumbenzylmercaptan ein Gemisch der gulo-4'-Benzylmercapto- (VII) und gluco-3¹ -Benzylmercaptoderivate (Vi) erhalten. Die beiden ■ Isomeren werden chromatographisch an Kieselgel getrennt. Durch Abspalten der Schutzgruppen werden 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-mercapto-2,3, 6-tridesoxy-a-D-gluco-pyrano-syl)-D-streptamin (Vl), und 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin (VII), erhalten; R, R' und R" bedeuten Wasserstoffatome.

Die erfindungsgemäßen Pseudotrisaccharide werden durch Umsetzen der entsprechend geschützten Pseudodisaccharide mit 3-Amino-3-.desoxy-ot-D-gluco-pyranosylchlorid hergestellt, bei dem ebenfalls die Amino- und Hydroxylgruppen geschützt sind. Beispielsweise wird 2·-Desoxy-4-0- (2, o-dimethoxycarbonylamino-^-O-acetyl^- benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-D-streptamin mit 3-Acetarnido-2,4, 6-tri-0-benzyl-3-desoxy-a-D-glucopyranosylchloridZA.gr. Biol. Chem., Bd. 32 (1968), S. 11227 nach Standard/verfahren zur Herstellung von _j

609819/1122

Kanamycin B /j.Antibiotics, Bd. 21 (1968) S. 4247 zum 2-Desoxy~4-0-(2,6-dimethoxycarbonylamino~3-0-acetyl-4-benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-6-0-(3-acetamido-2,4,6-tri-0-benzyl-3-desoxy-K-D-glucopyranosyl) -1,3-N-dimethoxycarbonyl-D-streptamin umgesetzt. Die Abspaltung der Schutzgruppen führt zu einem Pseudotrisaccharid, das als 4'-Mercapto-4'-desoxykanamycin B bezeichnet werden kann. Die erfindungsgemässen Mercaptopseudodisaccharide können mit 3-Aminoglucose-Derivaten nach diesem oder anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von cc-Glykosiden umgesetzt werden und führen zu wertvollen Pseudotrisacchariden.

Diejenigen erfindungsgemäßen Verbindungen, in denen die Reste R, R¹, R" und Y Wasserstoffatome bedeuten, haben antibakterielle Wirkung gegenüber einer Vielzahl von Bakterien, besonders gegenüber dem Pseudomonas. Die minimale Hemmkonzentration (HHK) die nach einem Standard-Agar-Einschlußtest ermittelt wurde, beträgt 25 bis 200 ug/ml gegenüber Pseudomonas aeruginosa. Bei-

. spielsweise beträgt die MHK von 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-D-streptamin 25 ug/ml gegen Pseudomonas, während 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-

- 3-mercapto-2,3,6-tridesoxy-a-D-gluco-pyranosyl)-D-streptamin

eine MHK von 63 ug/ml gegen Pseudomonas aufweist. Demgegenüber •ist die 14HK von Neamin gegen Pseudomonas größer als 200 ug/ml.

Diejenigen erfindungsgemäßen Verbindungen, in denen die Reste R, R¹, R" und Y Schutzgruppen bedeuten, zeigen im allgemeinen eine geringe oder keine antibakterielle Aktivität. Diese Verbindungen sind jedoch wertvolle Zwischenprodukte zur Herstel-

^L ' 609819/1122 "*

lung der Verbindungen, In denen die Reste R, R¹ und R" Wasserstoffatome "bedeuten oder zur Herstellung neuer modifizierter Pseudotrisaccharide mit antibakterieller ,Wirkung.

Diejenigen erfindungsgemäßen Verbindungen, in denen die Reste R, R¹ und R" Wasserstoffatome bedeuten und Y die 3-Amino-3-desoxya-D-glucopyranosylgruppe ist, zeigen ebenfalls antibakterielle Wirkung. Beispielsweise hat 4'-Mercapto-4'-desoxykanamycin B MHK-Werte von 6,3 bis >200 ^ug/ml bei in vitro-Versuchen gegenüber verschiedenen gram-positiven und gram-negativen Keimen, Die Verbindung hemmt das Wachstum von Pseudomonas noch bei einer . Konzentration von 25 iig/ml.

Die Verbindungen mit antibakterieller Wirkung können in wäßriger Lösung zur Sterilisation von beispielsweise Glasartikeln oder Instrumenten, verwendet werden. Außerdem können sie wie andere bekannte Aminoglycoside zu Injektionspräparaten verarbeitet und zur Vorbeugung oder Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

•Präparat A

Eine Lösung von 50,0 g (0,078 Mol) 5,6-G-Cyclohexyliden-tetra-N-methoxycarbonylneamin in 150 ml wasserfreiem "Pyridin und 100 ml frisch destilliertem Chloroform wird tropfenweise bei Raumtemperatur und unter Rühren innerhalb 6 Stunden mit einer Lösung von 25,6 g (0,134 Mol) p-Toluolsulfonylchlorid in 70 ml Chloroform

. versetzt. Die Lösung wird sodann noch 15 bis 18 Stunden ge- _j

6098 19/1122

rührt, hierauf mit eiskalter Kochsalzlösung verdünnt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Äthylacetatextrakt wird mit Kochsalzlösung, lOprozentiger Essigsäure (Ms zum pH <7) und gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung (bis zum pH ^ 7) gewaschen. Danach wird der Extrakt über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Es hinterbleibt das 3^f-Tosyl-4'-hydroxyderivat, das an Kieselgel mit Chloroform und Methanol (1 bis 3 %) in Chloroform als Laufmittel chromatographiert wird. Das Eluat wird eingedanrpft.

Das Produkt (4,3 g, 5,45 mMol) wird in 60 ml Chloroform gelöst, in einem Eisbad gekühlt und anschließend mit einer Lösung von ' 0,5 g (21.8 mMol) Natrium in 15 ml wasserfreiem Methanol versetzt. Nach 28 Stunden bei 5 bis 10⁰C wird die Lösung mit 25 ml kalter Kochsalzlösung versetzt und mit Äth3>lacetat ausgeschüttelt. Die organische Phase wird 'mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet, und eingedampft. Der erhaltene Feststoff wird aus einem Aceton-Diäthyläther-Gemisch umkristallisiert. Es wird das 3^f, 4'-Alloanhydro-5j ö-O-cyclohexyliden-tetra-N-methoxycarbonylneamin erhalten; /a/_D = -8,8 (c=1 in Chloroform).

Präparat 3

"Eine Lösung von 106,5 g (0,168 Mol) 5,6-0-Cyclohexyliden-tetra-N-methoxycarbonylneamin in 600 ml" Pyridin wird bei -11⁰C jj- 1° tropfenweise mit 53»7 g (0,38 Mol) Benzylchlorid versetzt. Anschließend werden 100 ml Wasser und dann gesättigte Natrium- - hydrogencarbonatlösung zugesetzt, bis ein pH-Wert von 7 bis 8 erreicht ist. Die Lösung wird mit Äthylacetat extrahiert, das

^L . . 609819/ 1122 ^J

Äthylacetat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird mit Toluol versetzt und eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird mit Diäthyläther digeriert. Die Kristalle werden aus Äthylacetat umkristallisiert. Es wird das 3'-Benzoyl-4'-hydroxyderivat erhalten; ^⁵ ='+ 67,4 (c = 1 % in Methanol).

Eine Lösung von 27,5 g (0,0373 Mol) dieser Verbindung und 15,1 g (0,149 Mol) Triethylamin in einem Gemisch von 350 ml Chloroform und 120 ml Tetrahydrofuran wird bei -10⁰C tropfenwei se mit 11g (0,095 Mol) Mesylchlorid versetzt. Die Lösung wird mit 400 ml gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung bei etwa O⁰C verdünnt und dann mit Chloroform extrahiert. Der Chloroform extrakt wird getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird aus Chloroform-Petroläther umgefällt und ergibt die 3'-Benzoyl-4'-mesylverbindung; jp = +32,5 (c = 1 in Chloroform).

Eine Lösung von 80 g (0,098 Mol) der 3'-Benzoyl-4'-mesylverbindung wird bei Raumtemperatur mit einer Lösung von 16,1 g '' (0,7 Mol) Natrium in 500 ml Methanol versetzt. Nach 1 stündiger Umsetzung werden festes Natriumhydrogencarbonat und anschlie-. ßend 30 ml Eisessig zugesetzt. Die erhaltene Lösung (pH -^7) wird eingedampft. Der Rückstand wird zwischen Chloroform und Wasser ausgeschüttelt. Die wäßrige Lösung wird abgetrennt und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird in 400 ml Methylenchlorid gelöst und in 4 Liter Petroläther ein-

609819/1122

gerührt. Das erhaltene feste 3',4'-Galacto-anhydro-5,6-0-cyclohexyliden-tetra-N-methoxycarbonylneamin wird abfiltriert und unter vermindertem Druck getrocknet. Ausbeute 49 g.

ψ = + 2,5 (c = 1 in Chloroform).

^; Beispiel 1

Einer Lösung von 1,10 g (48,6 mMol) Natrium in 20 ml Methanol wird unter Stickstoff als Schutzgas bei Raumtemperatur mit 5,8 ml (48,6 mMol) Benzylmercaptan versetzt. Die erhaltene Lösung wird mit 15,0 g (24,3 mMol) des gemäß Präparat B hergestellten Epoxids versetzt und 2 Stunden auf 60⁰C erhitzt. Anschließend wird die Lösung abgekühlt, auf einen pH-Wert von 7 eingestellt und in 500 ml Eiswasser gegossen. Die entstandene Fällung wird abfiltriert und in Äthylacetat aufgenommen. Die Lösung wird getrocknet und eingedampft. Es wird ein weißer Feststoff ■ erhalten, bei dem es sich um ein Isomerengemisch handelt. Der Feststoff wird dreimal mit 200 ml siedendem Benzol digeriert und anschließend abgekühlt. Dabei fällt das 2-Desoxy~4-0-(2,6-dimethoxycarbonylamino-4-benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-1,3-N~dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin (Isomer 1) aus. Ausbeute 8,4 g; F. 208° bis 209°C. Die Mutterlauge wird eingedampft und ergibt das 2-Desoxy-4-0-(2,6-dimethoxycarbonylamino-3-benzylmercapto-2,3,6-tridesoxy-α-D-gulopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin (Isomer 2), das kleine Mengen des Isomeren 1 enthält. Die Isomeren werden durch Chromatographie an Kieselgel mit 1,2 % Methanol in Chloroform als Laufmittel getrennt.

6Π9819/1 122

Beispiel 2

9,5 g (12,7 -rnMol) des gemäß Beispiel 1 hergestellten Isomers v/erden in einem Gemisch von 150 ml Methanol und 15 ml 3 η Salzsäure bei Raumtemperatur 3,5 stunden gerührt. Sodann wird die Lösung mit gesättigter Bariumhydroxidlösung neutralisiert und das Methanol unter vermindertem Druck "bei 40°C abdestilliert. Der Rückstand wird zweimal mit jeweils 80 ml Äthanol versetzt und eingedampft und sodann mit einem Gemisch aus Diäthyläther und Petroläther im Volumverhältnis 1 : 1 digeriert. Man erhält das 2-Desoxy-4-0~(2,6-dimethoxycarbonylamino-4-benzylmercapto-2,4, 6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-1, 3-N-dimethoxycarbonyl-D~ streptamin.

8,4 g (12,7 mMol) dieser Verbindung v/erden 20 Stunden unter Rückfluß in einer Lösung von 40 g (0,127 Mol) Ba(OH)₂ . 8 H₂O in 50 ml Wasser und 20 ml Methanol erhitzt. Danach wird das Gemisch mit Kohlendioxid gesättigt. Das entstandene Bariumcarbonat wird abfiltriert und mit heißem l/asser sowie einem Gemisch aus Methanol und Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösungen werden eingedampft. Der Rückstand wird in Wasser aufgenommen und mit 2 η Schwefelsäure angesäuert. Das entstandene Bariumsulfat wird abfiltriert,, das Filtrat stark eingeengt und ' auf ein mit einem Methacrylsäure-Polymerisat in der Ammoniumform /"Amberlite IRC-50"(NH^⁺)/ gefüllte Ionenaustauscherkolonne gegeben. Das Produkt, 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-benzylmercapto-2,4, 6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-D-streptamin, wird mit AmmoniumhydroxidlÖsungen steigender Konzentrationen von 0,066 η bis 0,3 η und dann mit 0,3 η bis 1 η eluiert. Das

^L 6098 19/1122

Sulfat wird in üblicher Weise hergestellt; §⁵ = +104,2 (c = 1 in Wasser).

458 mg (1,07 mMol) der erhaltenen freien Base werden mit 45 ml flüssigem Ammoniak, das 59,2 mg (2,57 mMol) Natrium enthält, unter Stickstoff als Schutzgas 1 Stunde behandelt. Anschließend wird das Ammoniak verdampfen gelassen, der Rückstand mit 50 ml "0,1 η Schwefelsäure angesäuert und gefriergetrocknet. Man erhält das Sulfat des 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4, 6-tridesoxy-a-D~glucopyranosyl)-D-streptamins; p = +42,5 (c = 1 in Wasser).

Beispiel 3

Aus gemäß Beispiel 1 hergestelltem Isomer 2 wird durch Umsetzen mit Säure die Schutzgruppe abgespalten. Anschließend wird die erhaltene Verbindung gemäß Beispiel 2 mit einer Base behandelt. Man erhält das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-benzylmercapto-2,3,6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin. Das Sulfat wird in üblicher Weise hergestellt; /äjn = +34 (c = 1 in Wasser) .

Bei der Behandlung dieser Verbindung mit einer Lösung von Na-. trium in flüssigem Ammoniak gemäß Beispiel 2 wird das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-mercapto-2,3» 6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin erhalten, das in das Sulfat überführt wird; p = + 34 (c = 0,5 in Wasser).

609819/1122

Beispiel 4

Das gemäß Präparat A hergestellte Epoxid wird mit dem Natriumsalz des Benzylmercaptans gemäß Beispiel 1 umgesetzt. Es v/ird ein Gemisch der beiden Isomeren 2-Desoxy~4-0-(2,6-dimethoxycar-'bon37-lamino--3~'benzylmercapto-2₅3,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin (isomer 3) und 2-Desoxy~4-0-(2, ö-dimethoxycarbonylamino-^i— benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-gulo~pyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,ö-cyclohexyliden-D-streptamin (isomer 4) erhalten. Das Gemisch v/ird an Kieselgel mit einem Gemisch von Äthylacetat und Cyclohexan als Laufmittel chrornatographiert. Die Fraktionen mit den getrennten Isomeren werden aufgefangen und eingedampft.

Isomer 3: /sÜt^ = + 25 (c = 1 in Chloroform). Isomer 4: /ö/^⁵ = - 82 (c = 1 in Chloroform).

Beispiel 5

Das gemäß Beispiel 4 erhaltene Isomer 3 v/ird gemäß Beispiel 2 zunächst mit Salzsäure und anschließend mit Bariumhydroxidlösung behandelt. Man erhält das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-benzylmercapto-2j3j 6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)~D-streptamin, das in üblicher ¥eise in das Sulfat überführt wird; /ccJ-q = +76 (c = 1 in Wasser). Die Umsetzung der freien Base mit Natrium in flüssigem Ammoniak gemäß Beispiel 2 liefert .das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-mercapto-2,3,'6-tridesoxy-a-D-gluco-pyranosyl)-D-streptamin, das in das Sulfat überführt v/ird; /o/_D = + 53 (c = 1 in Wasser).

609819/1122

Beispiel 6

Das gemäß Beispiel 4 erhaltene Isomer 4 wird gemäß Beispiel 2 zunächst mit Salzsäure und anschließend mit Bariumhydroxidlösung behandelt. Man erhält das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-benzylmercapto-2,4,6~tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin, das in üblicher Weise in das Sulfat! überführt wird. /a/fP - +44,9 (c = 1 in Wasser). Sodann wird die Benzylgruppe der freien Base gemäß Beispiel 2 durch Behandlung mit einer Lösung von Natrium in flüssigem Ammoniak abgespalten. Man erhält das 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxyct-D-gulopyranosyl)-D-streptamin, das in üblicher Weise in das . Sulfat überführt wird; /oj^⁵ = + 57,2 (c = 1 in Wasser) .

Beispiel 7

24,5 g (0,033 Mol) 2-Desoxy-4-0-(2,6-dimethoxycarl)onylamino-4-benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin wird in 100 ml Pyridin und 80 ml Essigsäureanhydrid gelöst und bei Raumtemperatur 18 Stunden gerührt. Danach wird das Reaktionsgemisch bei 35°C unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst und das Produkt mit Petroläther ausgefällt und abfiltriert. Ausbeute: 21 g des 3·-Acetoxyderivats als Feststoff.

Diese Verbindung wird in einem Gemisch von 150 ml Methanol und 10 ml 3 η Salzsäure gelöst. Nach 4stündiger Umsetzung wird das Reaktionsgemisch neutralisiert, eingedampft und der Rückstand mit einem Gemisch von Wasser und Äthylacetat ausgeschüttelt. Die

609819/1122

wäßrige Phase wird mit Äthylacetat extrahiert. Anschließend werden die vereinigten Äthylacetatextrakte über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält das 5,6-Dihydroxyderivat., das aus einem Gemisch von Isopropanol und Diäthyläther umgefällt wird.

Ein Gemisch von 7g (10 mMol) des erhaltenen 5,6-Dihydroxyderivats, 9>5 g Silbercarbonat, 250 mg wasserfreiem Silberperchlorat, 70 g Calciumsulfat, 110 ml wasserfreiem Chloroform und 35 ml peroxidfreiem Dioxan wird unter Ausschluß von Licht und Luftfeuchtigkeit 15 bis 18 Stunden gerührt. Sodann wird das Gemisch mit 3,5 g (7 mMol) 3-Acetamido-2,4,6-tri-O-benzyl-3-desoxy-a-D-glucopyranosylchlorid versetzt, 6 Tage gerührt, hierauf mit 20 ml Methanol versetzt, eine v/eitere Stunde gerührt und durch eine Filtrierhilfe filtriert. Der Filterrückstand wird mit Methylenchlorid gewaschen. Die vereinigten Filtrate und Waschlösungen v/erden mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und gesättigter Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der ölige Rückstand wird in 25 ml Methylenchlorid gelöst und in 600 ml eines Gemisches von Diäthyläther und Petroläther im Volumverhältnis 2 : 1 eingetropft. Die erhaltene Fällung wird abfiltriert. Das Produkt (8 g) wird über .800 g Kieselgel mit einem Gemisch von Toluol und Methanol als Laufmittel chromatographiert. Das Eluat wird eingedampft. Es wird ein Gemisch von Trisacchariden (1,5 g) erhalten. Das Gemisch wird durch v/eiteres Chromatographieren an Kieselgel mit einem Gemisch von Aceton und Hexan im Volumverhältnis 1 : 1 als Laufmittel in vier Bestandteile zerlegt. Die Dünnschichtchromatographie an Kieselgel mit einem Gemisch von Aceton

609819/1122

und Hexan im Volumverhältnis 1 : 1 ergibt R_f-Werte von 0,26 (48 mg), 0,19 (35 mg), 0,16 und 0,13 für die einzelnen Komponenten.

Verbindung mit dem R_f-¥ert 0,16: Ausbeute 145 mg, F. 252 bis 255⁰C; ia/_D = +33,2 (c = 0,5 in Chloroform).

Verbindung mit dem R_f-Wert 0,13: Ausbeute 650 mg, F. 138 bis 145⁰C; /o/^⁵ = + 62,7 (c = 0,5 in Chloroform).

250 mg (0,213 mMol) .der Verbindung mit dem R_f-¥ert 0,13 werden in 25 ml flüssigem Ammoniak gelöst und unter Stickstoff als Schutzgas mit 50 mg Natrium behandelt, bis die blaue Farbe 30 Minuten (50 mg) erhalten bleibt. Die Suspension wird durch Zugabe von 5 ml Methanol geklärt und anschließend mit 60 mg Benzylchlorid behandelt. Nach 3Q. Minuten wird die kalte Lösung mit 10 ml gesättigter Katriumhydrogencarbonatlösung versetzt, filtriert und eingeengt. Der feste Rückstand wird mit Methanol verrührt, die Lösung filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält das 2-Desoxy-4-0-(2,6-dimethoxycarbonylamino-4-benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-6-0-(3-acetamido-3-desoxy-a-D-glucopyranosyl)-1, 3-..N-dimethoxycarbonyl-JD-streptamin.

Diese Verbindung wird 15 bis 18 Stunden mit Essigsäureanhydrid und Pyridin behandelt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und eingedampft. Man erhält einen Rückstand, der mit einem Gemisch von Methylenchlorid und Natriumliydrogencarbonatlösung ausge-

J 609819/1122

schüttelt wird. Die organische Phase wird getrocknet und eingeengt. Nach dem Umfallen aus einem Gemisch von Diäthyläther und Petroläther im Volumverhältnis 1 : 1 wird das peracetylierte Derivat erhalten; /a/_D = 84,7 (c.= 0,5 in Chloroform).

135 mg dieser Verbindung werden in einer Lösung von 1,5g Bariumhydroxid-hydrat in 5 ml Wasser und 5 ml Methanol gelöst.

• Das Gemisch wird 15 bis 18 Stunden unter Rückfluß erhitzt, sodann mit Kohlendioxid bei 100⁰C neutralisiert und filtriert. Anschließend wird der Filterrückstand mit kochendem Wasser ausgewaschen. Die Filtrate werden auf 10 ml eingeengt, gekühlt ■ und mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert. Das entstandene Bariumsulfat wird abfiltriert und gewaschen. Die vereinigten Filtrate und Waschlösungen v/erden mit einem Anionenaustauseherharz in der 0H-Form /."Amberlite" IRA-40Q7 neutralisiert und anschließend gefriergetrocknet. Man erhält ein Gemisch von 4^f-Benzylmercapto-4^T-desoxykanamycin B und einem inneren cyclischen Harnstoffderivat. Das Gemisch wird 15 bis 18 Stunden in einer Stahlbombe bei 150⁰C mit n-Butylamin erhitzt. Danach wird die Lösung eingeengt und der Rückstand in 25 ml Wasser gelöst und mit Methylenchlorid extrahiert. Die wäßrige Phase wird gefriergetrocknet. Ausbeute: 50 rag 4¹-Benzylmercapto-^-desoxy-

" kanamycin B.

40 mg dieser Verbindung werden in 10 ml flüssigem Ammoniak gelöst und unter Stickstoff als Schutzgas mit 5 mg Natrium behandelt. Danach v/ird das Reaktionsgemisch mit 5 ml entgastem Wasser versetzt, die Suspension filtriert, eingeengt und zur

^L 609819/1122 ^Δ

Entfernung des Ammoniaks gefriergetrocknet. Der Rückstand wird in 10 ml Wasser gelöst, mit verdünnter Schwefelsäure auf einen pH-Wert 6 eingestellt und gefriergetrocknet. Man erhält 4 '-Desoxy-4¹ -mer cap tokanamycin Bj IjÜ-q - 65,6 (c = 0,2 in Was-

ser).

Von den anderen isolierten Trisacchariden werden die Schutzgruppen auf die vorstehend beschriebene Weise abgespalten; man erhält die entsprechenden Verbindungen. Durch Abspalten der Schutzgruppen von der Verbindung mit dem R^-Wert 0,16 erhält man 2~Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,ö-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-6-0-(3-amino-3-desoxy-ß-D-glucopyranosyl)~D-streptarain.

609819/1122

Claims

Patentansprüche

1. / Mercaptoneamin-Derivate der allgemeinen Formel '

NHR

NHR'

X² NKR

.NHR

(Ia)

1 P.
in der X und X Reste der allgemeinen Formel SR"- oder OR¹ darstellen, jedoch nicht gleichzeitig die gleiche Bedeutung haben, R ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppe, R' ein Wasserstoffatoin oder eine Hydroxylschutzgruppe und R" ein Wasserstoffatom oder eine Hercaptoschutzgruppe bedeutet und Y dem Rest der allgemeinen Formel R¹ entspricht oder die 3-Amino~3-desoxy-a-D-glucopyranosylgruppe darstellt.

2. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel Ia und Ib, in der R ein Wasserstoffatom, eine Acetyl-, Tosyl-, Benzoyl-, Mesyl-, Dichloracetyl-, Trichloräthoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl-, Methoxy-■ carbonyl- oder Dinitrophenylgruppe oder ein Dimedonaddukt darstellt, R¹ ein Wasserstoffatom, eine Acetyl-, Tosyl-, Benzoyl-, Mesyl-, Methylsulfonyl-, Dichloracetyl-, Trichloräthoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl-, Methoxycarbonyl-, Benzyl-, Trityl-, Methyl-, Tetrahydropyranyl-, Trifluoracetyl- oder Nitrogruppe oder in Verbindung mit einem der vorstehend genannten R¹-Reste eine Cyclohexyl!- _,

6098 19/1122

den-, Isopropyliden-, Methylen- oder Carbonylgruppe bedeutet und R" ein Wasserstoffatom, eine Benzyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Chlorbenzyl-, Acetyl-, Benzoyl-, Cyano- oder Triphenylmethylgruppe darstellt.

3. 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin.

4. 2~Desoxy-4-0- (2,e-dimethoxycarbonylamino^-benzyliriercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin.

5· 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-mercapto-2,3,6-tridesoxy-a-D-gulopyranosyl)-D-streptamin.

6. 2-Desoxy-4-0- (2, 6-dimethoxycarbonylamino-3-benzylInercapto-2,3,6-tridesox.y-a-D-gulopyranosyl)-1, S-N-dimethoxycarbonyl-S, 6-cyclohexyliden-D-streptamin.

7. 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl) -D-rS treptamin.

. 8. 2-Desoxy-4-0-(2, 6-dimethoxycarbonylamino-4-benzylmercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl )-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5,6-cyclohexyliden-D-streptamin. -

9. 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-3-mercapto-2,3,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl )-D-streptamin.

L _J

6 0 9 8 19/1122

10. 2-Desoxy-4-0-(2,6-dimethoxycar'bonylamino-3-'benzylinercapto-2, 3, 6-tridesoxy-ct-D-glucopyranosyl)-1,3-N-dimethoxycarbonyl-5 j 6-cycloliexyliden-D-streptamin.

11. 2-Desoxy-4-0~(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopj^ranosyl)-6-0-(3-amino-3-desoxy-a-D-glucopyranosyl)-D streptarain.

12. 2-Desoxy-4-0-(2,6-diamino-4-mercapto-2,4,6-tridesoxy-a-D-glucopyranosyl)-6-0-(3-amino-3-desoxy-ß-D~glucopyranosyl)-D-strep'tamin.

13. Arzneimittel, "bestehend aus mindestens einer Verbindung gemäß Anspruch 1 Ms 12 und üblichen Träger- und Hilfsstoffen.

L -J"

809819/1122