DE2742950C2 - 4-N-Alkyl-Fortimicin B-Derivate, deren Salze und ihre Verwendung bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen - Google Patents
4-N-Alkyl-Fortimicin B-Derivate, deren Salze und ihre Verwendung bei der Bekämpfung bakterieller InfektionenInfo
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Description
NH
mit folgenden Bedeutungen von R:
a) geradkettiges Ci- bis Ct-Alkyl,
b) Hydroxymethyl,
c) geradkettiges, omega-aminosubstituiertes Q-bisCs-AIkyl,
d) N-Methylaminomethyl,
e) geradkettiges, alpha-hydroxy-, omega-aminosubstituiertes Cr bis Q-Alkyl,
f) N-(2-Aminoäthyl)-aminomethyl, jo
g) geradkettiges, alpha-hydroxy-, omega-methylaminosubstituiertes Cr- und C^-Alkyl,
sowie ihre Salze mit Säuren.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn· « zeichnet, daß R die Gruppe
OH
-CH-CH2-(S)
-CHj- NHj
CH3
OH
HO
OCH3
Die Struktur von Fortimicin B ergibt sich aus den nachstehenden Befunden.
m/e 349(M+ +1), 348(M+), 331, 313, 305, 235, 217,
207,143.126
Aufgrund dieses Massenspektrums läßt sich annehmen, daß Fortimicin B die folgende partielle Strukturformel mit einem Gehalt an Purpurosamin B aufweist
CH3 NH2
CH „ O
C1H17N2O3
40
NH2
bedeutet. Nachstehend sind Daten der PMR- und CMR-Spek-
3. Verwendung der Verbindungen gemäß An- 45 tren von Fortimicin B in Deuteriumoxid angegeben:
spruch I bis 2 bei der Bekämpfung bakterieller
Infektionen.
50
55
Die Erfindung betrifft 4-N-Alkyi-Fortimicin B-Derivate und ihre Salze mit Säuren, insbesondere die
pharmakologisch verträglichen Salze. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der Verbindungen gemäß
Anspruch 1 bis 2 bei der Bekämpfung bakterieller w> Infektionen.
Fortimicine (A, B und C) sind Pseudodisaccharide. Die physikalischen Eigenschaften und antibakteriellen Aktivitäten dieser Verbindungen sowie mikrobiologische
Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen sind in den US-PS 39 31 400,39 76 768 und 40 48 015 beschrieben. Planare Strukturformeln dieser bekannten Fortimicine sind in den vorerwähnten US-PS angegeben.
| PMR | δ (ppm) | Interner | DSS |
| Standard | |||
| Η-Γ | 5,03 | H-I | 2,96 |
| H-2' | -2,9 | H-2 | 3,68 |
| CHr3',4' | 1,2-1,9 | H-3 | 3,62 |
| H-5' | -3,6 | H-4 | 3,06 |
| H-6' | 2,80 | H-5 | 3,96 |
| CH3-6' | 1,00 | H-6 | 3,42 |
| OCH3 | 3,42 | ||
| NGH3 | 2,36 | ||
| J1,2- | 3,8 | Jim | 9,5 |
| Jv 6- | 7 | J2.3 | -3 |
| j3,4 | 3 | ||
| J<-5 | 4,5 | ||
| Js* | 9,5 | ||
| J. ■* | 9,5 |
6 'ppm)
Interner
Standard
Dioxan
(67,4 ppm)
| C-I' | 102,4 |
| C-2' | 50,6 |
| C-3' | 27,1 |
| C-4' | 27,4 |
| C-5' | 75,1 |
| C-6' | 50,4 |
| 6'-CH3 | 18,7 |
C-I
C-2
C-3
C-4
C-5
C-6
OCH3
NCH3
53,8
71,1
79,9
60,8
71,1
84,1
59,3
36,0
Aus den Daten der PMR- und CMR-Spelctren und der
spektrophotorne'rischen Daten von Kupferkomplexen
von Fortimicin S, dem Diäthylthioacetal-Derivat des Purpurosamin-B-Anteils und dem Methylglycosid-Derivat, hergestellt nach herkömmlichen Verfahren, läßt
sich für Fortimicin B folgende absolute Strukturformel bestimmen:
CHj
OH
OCH,
F. 101 bis 1030C
[ä] Γ = +303° (c= 1,0 Wasser)
C15H32N4O5 ■ H2O
ber.: C 49,15 H 8,80 N 153
gef.: C 4936 H 8,77 N 1538
Die Fortimicine (A, B und C) weisen alle eine antibakterielle Wirkung auf. Jedoch ist die antibakterielle Wirkung von Fortimicin B nicht so gut. Die
Fortimicine A und C sind unter stark alkalischen Bedingungen instabil. Somit besteht ein Bedarf an
weiteren entsprechenden Verbindungen, die sowohl in bezug auf antibakterielle Aktivität als auch in bezug auf
Stabilität höheren Anforderungen genügen.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß bestimmte 4-N-substituierte Fortimicin B-Derivate eine erhöhte
antibakterielle Aktivität und auch bei stark alkalischen Bedingungen eine gute Stabilität aufweisen.
Erfindungsgemäß werden 4-N-Alkyl-Fortimicin
B-Derivate der allgemeinen Formel I zur Verfügung gesiellt
CH3
H—C—NHj
NH2
HiN
\ λ
O
*— OCH3
N-CH5
CH2-R
in der R die in Anspruch 1 und 2 angegebenen Bedeutungen hat, sowie ihre Salze mit Säuren,
is insbesondere ihre pharmakologisch verträglichen, nicht
toxischen Salze.
Beispiele für 4-N-Alkyl-Fortimicin B-Derivate der
Erfindung sind zusammen mit entsprechenden physikalischen Werten in Tabelle I zusammengestellt Zu
Vergleichszwecken sind auch die physikalischen Eigenschaften von Fortimicin B aufgeführt
In Tabelle II sind die Rf-Werte dieser Verbindungen,
die sich bei der Dünnschichtchromatographie (TCL) an Kieselgelplatten unter Verwendung von verschiedenen
Lösungsmitteln ergeben, aufgeführt Die entwickelten Kieselgelplatten (Merck DC-Fertigplatten Kieselgel
60 F 254) werden mit Ninhydrin oder Jod angefärbt Die in der Tabelle aufgeführten Lösungsmittelsysteme
weisen folgende Zusammensetzung auf:
— Chloroform (2:1:1 Volumteile)
B: Methanol: Chloroform (5 :95 Volumteile)
C: Methanol: Chloroform (I : 9 Volumteile)
Die antibakterielle Aktivität (MHK) der Verbindungen der Erfindung ist in den Tabellen Hl-I und Il 1-2
zusammengestellt Zur Bestimmung dieser Werte wird die Agar-Verdünnungsmethode unter Verwendung
4" eines Mediums vom pH-Wert 8,0 oder das Japanese
Antibiotic Medicament Standard unter Verwendung eines Mediums vom pH-Wert 7,2 eingesetzt Die
Einheiten sind in μg/ml angegeben. Nachstehend sind
die in Tabelle III-2 verwendeten Mikroorganismen und
-> > die entsprechenden Abkürzungen zusammengestellt:
EC: Escherichia coli KY4271 ATCC 26
. P.V.: Proteus vulgaris KY4277 ATCC 6897
"' S.S.: Shigella sonnei KY428IATCC9290
'>■■ III-2 sind die gleichen wie in Tabelle I.
Die Stabilität von 4-N-Acylfortimicin B-Derivaten
unter wäßrigen alkalischen Bedingungen ist gering. Beispielsweise zersetzt sich die freie Base Fortimicin A
in einer wäßrigen Lösung (pH-Wert 10) bei 2wöchigem
Stehenlassen bei Raumtemperatur oder bei 4stündigem
Stehenlassen bei 100°C praktisch vollständig.
Im Gegensatz zu 4-N-Acylfortimicin B-Derivaten sind die 4-N-Alkylfortimicin B-Derivate so stabil, daß
sich auch bei 18stündigem Rückflußkochen in einer
b5 wäßrigen Bariumhydroxidlösung keine Zersetzung
ergibt. Deshalb können in 4-N-Alkylfortimicin B-Derivate beliebige Substituenten in der 4-N-Stellung von
Fortimicin B eingeführt werden.
Verbindung R in der allgemeinen Formel 1
Name der Verbindung
Elementaranalyse (%) obere Zeile: berechnet untere Zeile: gefunden
Ia]0 d. Sulfats
•1 :23°C •2 :25°C •3 :240C
H -CH2-NH2
-CH3 -CH2-CH3
Fortimicin B 4-N-(2-Aminoäthyl)-fortimicin B
4-N-Äthylfortimicin B 4-N-(n-Propyl)-fortimicin B
| C15H32N, | iO5 | H2O | N | 15 | ,29 |
| C 49,15 | H 8,80 | 15 | ,38 | ||
| 49,36 | 8,77 | ||||
CI7H37N5O5 · 2 · 5 H2SO4 · C2H5O H · H2O
C 32,56 H 7,21 N 9,99
32,55 7,19 9,93
C 32,56 H 7,21 N 9,99
32,55 7,19 9,93
+ 30,3°
(c = 1,0, Wasser)
*2
+ 77,8°
(c = 1,0, Wasser)
| 5 6 7 |
-(CHj)2-CH, -(CHj)3-CH3 -(CHj)2-NH2 |
4-N-(n-Butyl)-fortimicin B 4-N-(n-Pentyl)-fortimicin B 4-N-(3-Aminopropyl)-fortimicin B |
CuH39N5O5 C 31,99 32,04 |
•2-5 H2SO4- H 7,52 7,80 |
C2H<OH2H20 N 9,33 8,99 |
*1 + 71,9° (c= 1,0, Wasser) |
27 42 950 |
| 8 | -(CHJ3-NH2 | 4-N-(4-Aminobutyl)-fortimicin B | C19H41N5O5 C 32,98 32,74 |
•2-5 H2SO4- H 7,64 7,69 |
C2H5OH-3 H2O N 9,16 8,91 |
♦1 + 72,8° (c= 1,0, Wasser) |
|
| 9 | -(CHj)4-NHj | 4-N-(5-Aminopentyl)-fortimi?in B | - | *1 + 67,3° |
|||
| (c= 1,0, Wasser) | |||||||
| 10 | -(CH2)J-NH2 | 4-N-(6-Aminohexyl)-fortimicin B | C21H45N5O5 C 35,65 35,74 |
•2-5 H2SO,- H7,8C 7,77 |
C2H5OH-2H2O N 9,04 8,78 |
♦1 + 71,3° (c= 1,0, Wasser) |
|
| 11 | -CH2-OH | 4-N-(2-Hydroxyäthj'5)-fortimicin B | *1 + 77,4° (c= 1,0, Wasser) |
| R in der uligemeinen Formel I | Name der Verbindung | Elementaranalyse (%) obere Zeile: berechnet untere Zeile: gefunden |
2-5 H2SO4· H 7,49 7,84 |
C2H5OH- N 8,97 8,64 |
3H2O | [αIod. Sulfats *1 : 23°C •2 : 25°C *y : 24°C |
27 42 950 | OO | |
| -CH2-NH-(CHj)2NHi | 4-N-[2-(2-Aminoäthyl)-aminoäthyll- fortimicin B |
- | 2 5H2SO, H 7,65 7,44 2-5H2SO4 H 7,57 7,98 |
C2H5OH N 8,93 9,22 C2HsOH N 8,76 8,48 |
H2O 4H2O |
- | |||
| -CH2-NHCHj | 4-N-(2-Methylaminoäthyl(-fortimicin B | — | •2 -5 H2SO4 H 7,17 6,93 |
C2H5OH N 9,58 9,23 |
-H2O | *2 + 68.0° (c= 1,0, Wasser) |
|||
| Libelle 1 (Fortsetzung) |
— C
C |
4-N-[(S)-4-Amino-2-hydroxybutyl|- fortimicin B |
C19H41N5O6 C 32,30 32,62 |
•2· 5 H2SO4 H 7,49 7,40 |
C2H5OH N 8,97 8,71 |
3H2O | *2 + 78,6° (c = 1,0, Wasser) |
||
| Verbindung Nr. |
— C C — C C — ( ( |
4-N-[(S)-4-Methylamino-2-hydroxy- butyl]-fortimicin B 4-N-[(R,S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]- fortimicin B 4-N-[(R,S)-4-Meihylamino-2-hydroxy- butyl]-fortimicin B |
C30H43NsO6 C 34,65 34,82 C19H41N5O6 C 31,57 31,44 |
•2-5 H2SO4 H 7,44 7,72 |
AC2H5OH H^O N 9,22 8,98 |
•1 + 77,50 (c = 1,0. Wasser) •3 + 92,5° (c = 0,2. Wasser) |
|||
| 12 | j ( |
4-N-[(S)-3-Amino-2-hydroxybutyl]- fortimicin B |
C11Hj9N5O6 C 32,87 32.85 |
*1 + 86,5° (c = 0,2. Wasser) |
|||||
| 13 | ( | 4-N-[(S)-3-Methylamino-2-hydroxy- propylfortimicin B |
C19H41N5O6 C 32,30 32,48 |
•l + 74,5° (c = 0,2, Wasser) |
|||||
| 14 | — ( ( |
4-N-[(S)-5-Amino-2-hydroxypentyl- fortimicin B |
C20H43N5O6 C 34.82 34,78 |
*3 + 75,5° (c = 0,2. Wasser) |
|||||
| 15 16 17 |
:H— (CHj)2NHj )H |
||||||||
| 18 | : H-(C Hj)2N H C H3 )H !!Η—(CHj)3-NHj )H :H—(CH2J2-NHCH3 DH |
||||||||
| 19 | :H — CHj-NH2 DH |
||||||||
| 20 | ^H-CHj-NHCH3 DH |
||||||||
| Anmerkung |
^H-(CH2J3NH2
3H |
||||||||
| '): gemessen in Form der freien Base | |||||||||
| 27 42 | 9 | ! | JJ >100 | 950 | Λ') | 1.56 | 10 | 0,4 | Farbreaktion | I | |
| aureus 209-P > 100 | 0,4 | 0.4 | i | ||||||||
| Tabelle II | Name der Verbindung | aureus Smith (A) 100 | 0,4 | Rf-Wert | 0,4 | Ninhydrin | I | ||||
| Verbindung | aureus 226 100 | Lösungs | 0.78 | 3,12 | Ninhydrin | ι | |||||
| Nr. | Fortimicin B | NTHTC-2 > 100 | 1,56 | 0,56 | 6,25 | Ninhydrin | 1 | ||||
| 1 | 4-N-(2-Aminoäthyl)-fortimicin B | GN 2411-5 >100 | 3,12 | 0.41 | 12.5 | Ninhydrin | 1 | ||||
| 2 | 4-N-Äthylfortimicin B | 3100 100 | 3,12 | 0.60 | 3.12 | Ninhydrin | ι | ||||
| 3 | 4-N-(n-Propyl)-fortimicin B | Klebsiella pneumoniae KY4274 100 | 6,25 >100 | 0,66 | 3,12 | Ninhydrin | |||||
| 4 | 4-N-(n-Butyl)-rortimicin B | Proteus vulgaris | mittelsystem | 6,25 | 0.71 | Ninhydrin | 1 | ||||
| 5 | 4-N-(n-Pentyl)-fortimicin B | A | 0.72 | Ninhydrin | ' < | ||||||
| 6 | 4-N-(3-Aminopropyl)-fortimicin B | A | 0.43 | Ninhydrin | |||||||
| 7 | 4-N-(4-Aminobutyl)-fortimicin B | A | 0.43 | Jod | |||||||
| 8 | 4-N-(5-Aminopentyl(-fortimicin B | A | 0.47 | .[\ | |||||||
| 9 | 4-N-(6-AminohexyI)-fortimicin B | A | 0.49 | Jod | ■> | ||||||
| 10 | •♦-li-^-nyUI UAVdIl I) ly-IUI IIIIIIV. Ill IJ | A | »./,TW | ||||||||
| I! | 4-N-[2-(2-Aminoäthyl)-aminoäthyl]- | A | 0.36 | Jod | |||||||
| 12 | fortimicin B | A | Jod | i | |||||||
| 4-N-(2-Methylaminoäthyl(-fortimicin B | A | 0.43 | |||||||||
| 13 | 4-N-[(S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]- | A | 0.27 | Jod | |||||||
| 14 | fortimicin B | ίί | |||||||||
| 4-N-[(S)-4-Methylamino-2-hydroxybutyl]- | A | 0,34 | Jod | ύ | |||||||
| 15 | fortimicin B | Jod | ;',ί | ||||||||
| U'.o'-Tri-N-carbobenzoxyfortimicin B | A | 0.47 | • | ||||||||
| l^'.ö'-Tri-N-tert.-butoxycarbonyl- | A | 0.31 | Jod | ||||||||
| fortimicin B | |||||||||||
| l^'.o'-Tri-N-carbobenzoxy^-N-äthyl- | A | 0.49 | Jod | . I | |||||||
| fortimicin B | .A | ||||||||||
| Tetra-N-carbobenzoxy-[4-H-(2-amino- | C | 0.70 | Jod | ||||||||
| äthyO-fortimicin B] | C | ''; | |||||||||
| Tri-N-carbobenzoxy-|4-N-(2-methyl- | 0.15 | Jod | l't< ""■Ϊ |
||||||||
| aminoäthyD-fortimicin B] | C | ί | |||||||||
| 4-N-[(R.S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]- | 0.27 | Jod | |||||||||
| 16 | fortimicin B | C | |||||||||
| 4-N-[(R,S)-4-Methylamino-2-hydroxy- | 0.34 | Jod | ■'j | ||||||||
| Γ | butyfl-fortimicin B | C | Vi | ||||||||
| 4-N-[(S)-3-Amino-2-hydroxypropyl]- | 0,35 | Jod | ^i | ||||||||
| 18 | fortimicin B | A | ■ ι | ||||||||
| 4-N-[(S)-3-Methylamino-2-hydroxy- | 0,40 | Jod | •,j | ||||||||
| 19 | propylj-fortimicin B | A | |||||||||
| 4-N-[(S)-5-Amino-2-hydroxypentyI]- | 0.34 | % | |||||||||
| 20 | fortimicin B | A | i | ||||||||
|
>"i
Γ-ί |
|||||||||||
| Tabelle III-l | Mindesthemmkonzentration (MHK ug/ml, pH-Wert 7.2) | A | 15 16 |
>;\
I |
|||||||
| Mikroorganismenstamm Verb. Nr. | 0.78 0.4 |
Ά
te |
|||||||||
| A | 14 | 0.4 0.4 | S | ||||||||
| Staphylococcus | 0.4 0.78 | I | |||||||||
| Staphylococcus | 1,56 3.12 | it | |||||||||
| Staphylococcus | 6.25 6,25 | ||||||||||
| Zscherichia coli | 12,5 12.5 | ||||||||||
| Escherichia coli | 2 K | 3,12 6.25 | 6 | ||||||||
| Escherichia coü | 0.78 | 3.12 3.12 | S | ||||||||
| 0.78 | '% | ||||||||||
| 0,4 | rf | ||||||||||
| 3.12 | si | ||||||||||
| 3,12 | |||||||||||
| 6,25 | |||||||||||
| I | » | 27 42 | 100 | 950 | 25 | KA*) | Typ II | I und Typ 1 | EC | PV | Fn/yme | 12 | 14 | 3.12 | ST | 15 | 3,12 | 16 | 6,25 | KP |
| I π | >100 | 6,25 | 3,12 | 25 | ■>> | 3.12 | 12,5 | 6,25 | 6,25 | 50 | ||||||||||
| l-ortsct/imi! | >I00 | 12,5 | 3,12 | 0.32 | 0,64 | 6,25 | 0,32 | 12,5 | 12,5 | 0,63 | ||||||||||
| Mikroorganismenstamm | Verb. Nr. | > 100 | 3,12 | 25 | 3.13 | 6.25 | 6.25 | 3.13 | 3,12 | 3,12 | 50 | |||||||||
| I | >IOO | 2 | 12,5 | > 100 | 6.25 | 12.5 | SS | 12,5 | 6.25 | 12.5 | 12.5 | 100 | ||||||||
| Salmonella enteritidis G-14 | > 100 | 6.25 | >100 | 25 | 100 | 50 | 12,5 | 12,5 | 6.25 | 12.5 | >200 | |||||||||
| Shigella sonnei .'.TCC 9290 | > 100 | 3,12 | 100 | 100 | >200 | 1.25 | 6,25 | 100 | 12,5 | 12,5 | >200 | |||||||||
| Pseudomonas aeruginosa BMH* 1 | > 100 | 0,78 | >100 | f Die Bakterien inaktivieren die Antibiotika durch die angegebener | 5 | 10 | 6.25 | 3.12 | 1.25 | 3,12 | 3,12 | 80 | ||||||||
| Escherichia coli 76-2 1** | > 100 | > 100 | 12.5 | Tabelle 111-2 | 1.25 | 2.5 | 12.5 | > 100 | 1.25 | > 100 | >100 | 5 | ||||||||
| Escherichia coli 57R/W677 1" | >IOO | 3.12 | 1,56 | 5 | 10 | 25 | 1.25 | 2,5 | 1,25 | 3.12 | 20 | |||||||||
| jS Escherichia coli R12 Z-338 I** | >100 "■"■>* 1 Cif\ |
20 | >80 | 100 | ··--■ | 20 | _·«, | 25 | >80 | |||||||||||
| *j Escherichiu coli R18 KY8321 2** | > 100 | 25 | *■ I KJKI | Mindesthemmkonzentration (MHK ug/ml, pH-Wert 8.0) | 5 | 10 | 20 | 25 | 1.25 | 50 | 50 | 40 | ||||||||
| I Escherichia coli RI7 Z343 3" | > 100 | >IOO | >100 | Verb. Mikroorganismus | 1,25 | 5 | 2.5 | > 100 | 1,25 | > 100 | >100 | 5 | ||||||||
| 1 Escherichia coli R19 KY 8348 4** | >100 | 12.5 | 100 | Nr SA BS | 0,16 | 1.25 | 5 | 6,25 | 1,25 | 12.5 | 12.5 | 5 | ||||||||
| I Escherichia coli R20 KY 8349 5** | > 100 | 12.5 | > 100 | 1 12.5 12.5 | 0,16 | 0.32 | >80 | 25 | 0.16 | 25 | 25 | 0,32 | ||||||||
| >IOfl | 6,25 | >100 | 2 0.16 0.16 | 0.0? | 0,32 | 10 | 6,25 | 0,08 | 6,25 | 6,25 | 0,32 | |||||||||
| Pseudomonas aeruginosa R9 KY 8516 3* | > 100 | 50 | 100 | 3 1.56 3.13 | 0.16 | 0.32 | 5 | 12.5 | 0.16 | 12,5 | 25 | 0,63 | ||||||||
| Pseudomonas aeruginosa R4 KY 8511 4* | > 100 | 4 3.13 12.5 | 5 | |||||||||||||||||
| Pseudomonas aeruginosa R5 KY 8512 6** | 5 12.5 25 | 1,25 | ||||||||||||||||||
| Providencia sp 164 7** | 6 25 200 | 0,63 | ||||||||||||||||||
| Serralia marcescens 1065 3** | und Neomyein-Pho>photransferase Typ H. | j 7 1.25 2.5 | 0.63 | |||||||||||||||||
| Klebsieila pneumoniae 3020 Y-60 1** | I 8 0.32 0.32 | |||||||||||||||||||
| * KA: Kanamycin A. | Typ I. | 1 9 1.25 0.63 | ||||||||||||||||||
| *· I: Gentamicin, bildet Adenylsynthetase | Typ I. | I 10 5 5 | ||||||||||||||||||
| 2: Gentamicin, bildet Adenylsynthetase | b: Neomycin, bildet Phosphotransferasen Typ | 1 11 1,25 >80 | ||||||||||||||||||
| 3: Kanamycin, bildet Acetyltransferase. | " 7 Gentamicin, bildet Acetyltransferase | I 12 0,63 1,25 | ||||||||||||||||||
| 4: Gentamicin, bildet Acetyltransferase | 1 13 0.04 0.32 | |||||||||||||||||||
| 5: Neomycin, bildet Phosphotransferase | I 14 0.04 0,04 | |||||||||||||||||||
| I 15 0.04 0,04 | ||||||||||||||||||||
| ί 16 0.08 0.04 | ||||||||||||||||||||
Fortsetzung
Verb.
Nr.
Nr.
Mikroorganismus
SA BS
SA BS
EC
SS
ST
| 17 | 0,08 | 0,02 | 0,32 | 0,16 | 0,63 | 0,08 | 0,32 |
| 18 | 0,16 | 0,32 | 2,5 | 1,25 | 2,5 | 0,63 | 2,5 |
| 19 | 0,16 | 0,63 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 0,63 | 5 |
| 20 | 0,32 | 0,32 | 1,25 | 2,5 | 5 | 1,25 | 10 |
Aus den vorstehenden Daten ergibt sich, daß die Verbindungen der Erfindung eine wertvolle antibakterielle
Aktivitä: gegen verschiedene Mikroorganismen aufweisen. Die Verbindungen sind daher wertvolle
antibakterielle Wirkstoffe oder Antiseptika.
In entsprechender Weise weisen nicht toxische Salze mit Säuren der Verbindungen der Erfindung ein breites
antibakteriell^ Spektrum auf und sind wertvolle antibakteriell: Wirkstoffe. Unter dem Ausdruck »nicht
toxische Salze mit Säuren« sind die Mono-, Di-, Tri- und Tetra-Salze zu verstehen, die durch Umsetzung von 1
Molekül einer Verbindung der allgemeinen Formel I mit 1 bis 6 Äquivalenten einer pharmakologisch verträglichen,
nicht toxischen Säure erhalten werden. Beispiele für entsprechende Säuren sind anorganische Säuren,
wie Schwefelsäure, Salzsäure, Brcmwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Kohlensäure und
Salpetersäure, organische Säuren, wie Essigsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Citronensäure. Mandelsäure,
Bernsteinsäure und Ascorbinsäure, sowie Aminosäuren.
wie Asparaginsäure. Somit fallen auch diese pharmakologisch verträglichen, nicht toxischen Salze mit Säuren
' ϊ unter den Gegenstand der Erfindung.
Die Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Erfindung lassen sich allgemein durch das Reaktionsschema I darstellen. Dabei werden die Verbindungen
nach einem der Wege (1) Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3, (2) Stufe 1. Stufe 5 und Stufe 7 oder (3) Stufe 1, Stufe 2, Stufe
6 und Stufe 7 hergestellt.
Zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I bedient man sich der Reaktionsfolge Stufe
I — Stufe 2 - Stufe 3 - Stufe 4 oder der Reaktionsfolge
■2'j Stufe I -»Stufe 5-»Stufe 7 oder der Reaktionsfolge
Stufe 1 — Stufe 2 — Stufe 6 - Stufe 7.
Die einzelnen Stufen des vorstehend erwähnten Verfahrens werden nachstehend näher erläutert. In der
Beschreibung werden die Verbindungen der allgemeinen Formeln !. la, Il ... VlI gelegentlich als
Verbindungen I, la, II... VII bezeichnet.
15
Reaktionsscbema 1
CH1
CH1
CH3
NH ' OH
CH-NHR3 O
CH5
N-CH2-R2
NH ,
NH ,
γί η ι
(V) OCH,
CH1
CH-NH2 0
H2N
(I-a)
CH1
Ah-
NH2
H2N
Stufe 1
10
Herstellung von Verbindungen der allgemeinen
Formel HI aus Fortimicin B
Eine Verbindung der allgemeinen Formel III, in der eines der Wasserstoffatome der Aminogruppen in der
1-, 2'- und 6'-Stellung von Fortimicin B durch eine Aminoschutzgruppe (R3) maskiert ist, läßt sich herstellen, indem man die freie Base Fortimicin B mit einem
Aminoschutzgruppenreagens in einem entsprechenden Lösungsmittel umsetzt In dieser Stufe können in der
Peptidsynthese übliche Aminoschutzgruppenreagentien verwendet werden.
Beispiele für Lösungsmittel für diese Umsetzung sind
Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofu- is
ran, Dioxan, 1,2-Dimethoxyäthan, Methanol, Äthanol, Aceton, Wasser oder Gemische dieser Lösungsmittel.
Besonders bevorzugt wird Methanol.
Die Konzentration von Fortimicin B bei dieser Umsetzung beträgt vorzugsweise 1 bis 250 mMol/Liter
und insbesondere 10 bis 100 mMol/liter. Die Konzentration des Aminoschutzgruppenreagens beträgt vorzugsweise 4 mMol/Liter bis 1 Mol/Liter und insbesondere 30 mMol/Liter bis 400 mMol/Liter. Die Menge des
bei der Umsetzung verwendeten Aminoschutzgruppenreagens beträgt vorzugsweise 1 bis 5 Mol und
insbesondere 3 bis 4 Mol pro Ii Mol Fortimicin B. Ein Anteil des Aminoschutzgruppenreagens von mehr als 5
Mol ist nicht günstig, da das Wasserstoffatom der Aminogruppe in der 4-Stelliang von Fortimicin B
ebenfalls durch die Aminoschutzgruppe maskiert wird, was die Ausbeute an der gewünschten Verbindung der
allgemeinen Formel IH verringert Andererseits ist ein Arrtew des Aminoschutzgruppenreagens unter 1 Mol
nicht günstig, da dadurch die Ausbeute an der Verbindung der allgemeinen Formel III ebenfalls
abnimmt
Die Reaktionstemperatur beträgt 0 bis 60°C und insbesondere 00C bis Raumtemperatur. Unter diesen
Bedingungen beträgt die Umsetzungszeit im atlgemeinen 2 bis 18 Stunden.
Die gemäß dem vorstehenden Verfahren hergestellten Verbindungen der allgemeinen Formel III können
entweder in Form eines Reaktionsgemisches direkt in der nachfolgenden Stufe eingesetzt oder isoliert und
gereinigt und in dieser Form in der nächsten Stufe eingesetzt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel la sind unter alkalischen Bedingungen nicht stabil. Deshalb
wird zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen so Formel IH vorzugsweise ein Aminoschutzgruppenreagens gewählt, zu dessen Entfernung keine alkalischen
Bedingungen erforderlich sind. Beispiele für entsprechende Aminoschutzgruppenreagentien, die diesen
Bedingungen genügen, sind nachstehend aufgeführt:
CH1-O-C-Y
55
C-Y
CH3
CHj—C—O — C—S
CH3
Dabei haben R5 und R6 gleiche oder verschiedene
Bedeutung und stellen H, OH, NO2, Cl, Br, J, Alkylreste
(mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen) oder A'koxyreste (mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen) dar. Y bedeutet Cl, Br oder J.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind sowohl unter sauren als auch unter alkalischen
Bedingungen stabil. Bei Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel III als Ausgangsmaterial zur
Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I können beliebige Aminoschutzgruppenreagentien
verwendet werden.
Stufe 2
Herstellung von Verbindungen IV aus Verbindungen IH
Die Verbindungen IV lassen sich durch Acylierung der Verbindungen III mit üblichen Acyliemngsmitteln in
einem entsprechenden Lösungsmittel erhalten.
Als Acylierungsmittel können verwendet werden:
Carbonsäuren der allgemeinen Formel VI
R/COOH
(VI)
in der Rj' einen Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Carbamoylaminoalkyl-, N-Alkylaminoalkyl-, N-Alkylaminohydroxyalkyl-, substituierten Aminoalkylrest mit einer Aminoschutzgruppe als Substituenten, substituierten Aminohydroxyalkylrest mit einer Aminoschutzgruppe als
Substituenten, N-substituierten Aminoalkylrest mit einer substituierten Aminomethylcarbonylgruppe als
Substituenten (wobei dieser Substituent eine Aminoschutzgruppe ist), wobei die Aminoschutzgruppen
gleich oder verschieden von R3 sind; Derivate von Carbonsäuren, die in ihrer Funktion mit
diesen Carbonsäuren äquivalent sind, d. h. Säureanhydride der Carbonsäuren der allgemeinen Formel VI,
aktive Ester dieser Carbonsäuren mit einer der nachstehend aufgeführten Verbindungen
-NO2
HO
y v
NO3
HN N
UJ
NOj
vorzugsweise
Wenn das eingesetzte Acylierungsmittel eine freie
Aminogruppe enthält, ist es notwendig, diese Aminogruppe mit einer entsprechenden Aminoschutzgrappe
nach üblichen Verfahren zu maskieren. Vorzugsweise werden die gleichen Schutzgruppen wie an den 1,2'- und
6'-Stellungen der Verbindung III verwendet. Die Aminogruppen werden gemäß dem Verfahren von
Stufe 1 maskiert.
Die Konzentration der Verbindung III beträgt
vorzugsweise 1 bis 250 millirnolar und insbesondere 10 bis 100 millimolar. Das Acylierungsmillel wird in
äquimolaren Mengen oder im Überschuß zur Verbindung III verwendet. Bei der V.-rwendung eines
Säureanhydrids als Acylierungsmittel werden vorzugsweise 1 bis 5 Mol des Säureanhydrids pro 1 Mol der
Verbindung III eingesetzt. Bei der Verwendung eines aktiven Esters als Acylierungsmittel verwendet man
vorzugsweise 1 bis 1,5 Mol des aktiven Esters pro 1 Mol der Verbindung III.
Beispiele für entsprechende Lösungsmittel sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetrahydrofuran. Dioxan, 1,2-Dimethoxyäthan, Methanol, Äthanol,
Wasser oder Gemische dieser Lösungsmittel. Tetrahydrofuran ist unabhängig vom Acylierungsmittel das
bevorzugte Lösungsmittel.
Die Umsetzung wird bei Temperaturen von 0 bis 70cC und vorzugsweise 0°C bis Raumtemperatur 15
Minuten bis 20 Stunden und vorzugsweise I bis 18 Stunden durchgeführt.
Zusätzlich zur vorstehenden Verfahrensweise kann bei der Acylierungsstufe ein DCC-Verfahren od. dgl.
eingesetzt werden.
Die Verbindung IV wird in der Reaktionslösung gebildet. Diese Reaktionslösung kann direkt zur
Herstellung der Verbindung la verwendet werden. Die Verbindung IV kann aber auch isoliert und anschließend
zur Herstellung der Verbindung la eingesetzt werden.
Zur Isolierung und Reinigung der Verbindung IV aus
der Reaktionslösung wird zunächst das Lösungsmittel abdestilliert. Der erhaltene Rückstand wird mit einem
organischen Lösungsmittel, wie Chloroform oder Essigsäureäthylester, vermischt, um die löslichen Bestandteile zu extrahieren. Der Extrakt wird sodann der
Säulenchromatographie unterworfen, wobei eine mit Kieselgel, wie Kieselgel 60, E. Merck, gepackte Säule
verwendet wird. Zur Elution wird ein organisches
Lösungsmittelsystem aus Chloroform-Methanol, Essigsäureäthylester-Äthanol
od. dgl, verwendet. Die Fraktionen mit ejnem Gehalt an der Verbindung IV werden
gewonnen. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels erhält man die Verbindung IV.
Stufe 3
Herstellung von Verbindungen Ia aus
Verbindungen IV
Die Schutzgruppe Rj der Aminogruppe der Verbindung IV, die gemäß Stufe 2 erhalten worden ist, wird
nach bekannten Verfahren entfernt Man erhält die
Verbindung la. Wenn die Schutzgruppe beispielsweise
eine Benzyloxycarbonylgruppe ist, kann sie durch
katalytische Hydrogenolyse in Gegenwart eines Metallkatalysators, wie Palladium-auf-Aktivkohle, Platin und
Rhodium und in Gegenwart einer Säure, wie Salzsäure,
Bromwasserstoffsäure und Essigsäure, in einem Lösungsmittel, wie Wasser, Tetrahydrofuran, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, niederen Alkoholen,
Dioxan, Äthylenglykoldimethyläther oder Gemischen
dieser Lösungsmittel, vorzugsweise in Methanol, bei
Raumtemperatur und Atmosphärendruck unter Durchleiten von Wasserstoff durch das Reaktionsgemisch
entfernt werden.
Im aligemeinen wir J der Katalysator in einer Menge
von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Verbindung IV, verwendet. Die Konzentration der
Verbindung IV beträgt im allgemeinen 1 bis 200 millimolar und vorzugsweise etwa 50 millimolar.
Die Säure wird dem Reaktionsgemisch zugesetzt, um
den pH-Wert auf 4 oder darunter zu halten. Das Ende
J5 der Umsetzung läßt sich beispielsweise aufgrund der
Beendigung der Kohlendioxidentwicklung oder dünnschichtchromatographisch feststellen.
Wenn als Schutzgruppe eine tert-Butoxycarbonylgruppe vorliegt, kann diese in Gegenwart von
■»o Chlorwasserstoffsäure oder Trifluore^sigsäure in einem
nichtwäßrigen Lösungsmittel, wie Dichlormethan, Chloroform, Trichloräthylen und Essigsäureäthylester, entfernt werden. In diesem Fall wird die Verbindung IV in
einer Konzentration von 1 bis 200 millimolar und
vorzugsweise 50 millimolar in einer zur Säure
äquivalenten Menge oder im Oberschuß verwendet. Die
graphisch festgestellt.
so vorliegt, läßt sich diese durch Behandlung mit
Essigsäure oder Trifluoressigsäure nach üblichen Verfahren entfernen. Wenn als Schutzgruppe eine
o-Nitrophenylsulfenylgruppe vorliegt, wird diese durch
Behandlung mit Essigsäure oder Chlorwasserstoffsäure
nach bekannten Verfahren entfernt.
Die Abrennung und Reinigung des gewünschten Produktes wird nach herkömmlichen Verfahren, beispielsweise unter Verwendung eines lonenaustauscherharzes oder der Säulenchromatographie an Kieselgel
durchgeführt. Beispielsweise wird bei Verwendung eines lonenaustauscherharzes das Reaktionsgemisch
filtriert und das Filtrat gegebenenfalls zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in Wasser gelöst.
Nach dem Einstellen des pH-Wertes auf etwa 6 durch
eine alkalische Verbindung, wie Natriumhydroxid, wird
die erhaltene Lösung auf eine beispielsweise mit Amberlite® CG-50 (Ammoniumsalz-Form) gepackte
Säule aufgesetzt, an der das gewünschte Produkt
adsorbiert wird. Aiisehfießend wird die Elution der
Säule mit einer entsprechenden Ammoniakkonzentration vorgenommen, wobei das Eluat fraktioniert wird.
Die Fraktionen mit einer antibakteriellen Aktivität werden vereinigt und zur Trockne eingedampft Das
gewünschte Produkt wird als Pulver erhalten.
Stufe 4
Herstellung von Verbindungen I aus
Verbindungen Ia
Verbindungen Ia
Die gemäß Stufe 3 erhaltene Verbindung Ia bzw. nach
herkömmlichen Verfahren erhaltenes Fortimicin A oder Fortimicin C werden in einem entsprechenden Lösungsmittel
bei Raumtemperatur oder bei der Rückflußtemperatur des Lösungsmittels in Gegenwart eines
Reduktionsmittels zur Umwandlung der Carbonylgruppe in der Amidgruppe zur Methylengruppe reduziert,
wobei man die Verbindung I erhält
Beispiele für entsprechende Lösungsmittel sind Tetrahydrofuran, Dioxan und Diäthyläther. Als Reduktionsmitte!
wird beispielsweise ein Überschuß, im allgemeinen ein 1 Ofacher oder noch höherer Cberschuß,
an Lithiumaluminiumhydrid oder Diboran verwendet
Die Reinigung des gewünschten Produktes wird beispielsweise mit einem Ionenaustauscherharz auf
folgende Weise durchgeführt. Nach der Zersetzung des überschüssigen Reduktionsmittels im Reaktionsgemisch
durch Essigsäureäthylester, Wasser od. dgl. wird der Großteil des Lösungsmittels unter vermindertem Druck
abdestilliert. Der erhaltene Rückstand wird in halbfestem Zustand mit Wasser vermischt, um wasserlösliche
Bestandteile zu extrahieren. Der erhaltene Extrakt wird der Säulenchromatographie an einer mit einem schwach
sauren Ionenaustauscherharz, wie Amberlite® CG-50, gepackten Säule unterworfen. Die Säule wird mit
Wasser gewaschen und sodann mit einer wäßrigen Ammoniaklösung eluiert Die Fraktionen mit einem
Gehalt an der Verbindung Ib werden gewonnen. Nach dem Abdampfen des Ammoniaks erhält man die
Verbindung i als weißes Pulver.
Die Abtrennung und Reinigung kann auch nach anderen bekannten Verfahren, beispielsweise durch
Chromatographie an Kieselgel, durchgeführt werden.
Stufe 5
Herstellung von Verbindungen V aus
Verbindungen III
Verbindungen III
Die Verbindungen V lassen sich durch Umsetzung von Verbindungen der ft/rmel III mit einer Verbindung
der allgemeinen Formel VIII
R2'CH2X
(VIl)
in der R2' die vorstehend angegebene Bedeutung hat
und X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom, eine Methansulfonylester- oder p-Toluolsulfonylestergruppe
bedeutet, in einem entsprechenden Lösungsmittel unter Alkylierung der Verbindungen HI herstellen. Die
Konzentration der Verbindung III beträgt I bis 250 millimolar und vorzugsweise 10 bis 100 millimolar. Die
Menge der Verbindung VII beträgt 0,5 bis 2 Mol und vorzugsweise 0,8 bis 1,2 Mol pro 1 Mol der Verbindung
III.
Beispiele für entsprechende Lösungsmittel sind Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol,Tetrahydrofuran,
Aceton oder deren Gemische. Vorzugsweise wird Äthanol verwendet.
Die Umsetzung wird 2 bis 24 Stunden und
vorzugsweise 10 bis 20 Stunden bei Temperaturen von 0
bis 12O0C und vorzugsweise 10 bis 8O0C durchgeführt
Das auf ciiese Weise erhaltene gewünschte Produkt kann direkt ohne weitere Isolierung in der nächsten
Reaktionsstufe eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit das Produkt auf die folgende Weise zu
isolieren und zu reinigen.
Nach Beendigung der Reaktion wird das Lösungsmittel
aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert und der Rückstand in einem organischen Lösungsmittel, wie
Essigsäureäthylester oder Chloroform, gelöst Sodann wird die organische Lösung mit Wasser gewaschen und
getrocknet Das Lösungsmittel wird abgedampft Der Rückstand wird der Säulenchromatographie an Kieselgel
unterworfen. Die im organischen Lösungsmittel löslichen Bestandteile werden extrahiert Der Extrakt
wird aer Säulenchromatographie an einer mit Kieselgel, beispielsweise Kieselgel 60, E Merck, gepackten Säule
unterworfen. Sodann wird die Elution mit einem organischen Lösungsmittel, wie Ch'oroform-Methanol
oder Essigsäureäthylester-Äthanol, unterworfen. Die Fraktionen mit einem Gehalt an der Verbindung V,
festgestellt durch die Rf-Werte, werden gewonnen. Das Lösungsmittel wird abdestilliert wobei man die
Verbindung V als weißes Pulver erhält
Stufe 6
Herstellung von Verbindungen V aus
Verbindungen IV
Verbindungen IV
Verbindungen V lassen sich durch Reduktion der gemäß Stufe 2 erhaltenen Verbindungen IV in einem
entsprechenden, nicht wäßrigen Lösungsmittel bei Raumtemperatur oder bei der Rückflußtemperatur des
Lösungsmittels in Gegenwart eines Reduktionsmittels zur Umwandlung der Carbonylgruppe in der Amidgruppe
zur Methylengruppe erhalten.
Beispiele für in dieser Stufe verwendbare Lösungsmittel sind Tetrahydrofuran, Dioxan, Diäthyläther und
Gemische dieser Lösungsmittel. Als Reduktionsmittel werden beispielsweise Diboran oder Lithiumaluminiumhydrid
verwendet. Die Verbindung IV wird in einer Konzentration von 1 bis 250 millimolar und vorzugsweise
10 bis 100 millimolar verwendet Das Reduktionsmittel wird im allgemeinen im lOfachen Überschuß oder
darüber eingesetzt Die Umsetzung ist im allgemeinen nach 10 Minuten bis 18 Stunden beendet
Wenn die Aminogruppe der Verbindung IV mit einer
Wenn die Aminogruppe der Verbindung IV mit einer
so Benzyloxycarbonylgruppe maskiert ist, wird als Reduktionsmittel
vorzugsweise Diboran verwendet, da die Carbonylgruppe in der Amidgmppe dadurch zur
Methylengruppe umgesetzt wird, ohne daß die Benzyloxyc*rbonylgruppe
der Verbindung IV beeinträchtigt wird. Infolgedessen wird die Verbindung V in guten
Ausbeuten erhalten; vgl. W. V. Curran und R. B. Atigier, J. Org. Chem., Bd. 31 (1966), S. 3867.
Wenn der Rest R2' der Verbindung IV eine Aminoschutzgruppe aufweist, werden in der Stufe 6
so zusätzlich zur Verbindung V je nach der schutzgruppe,
den Reaktionsbedingungen und dem Reduktionsmittel ähnliche Verbindungen gebildet. Bei Verwendung von
Diboran als Reduktionsmittel und einer Benzyloxycarbonyl-
oder tert.-Butyloxycarbonylgruppe als Schutz-
6' gruppe für die Aminogruppe von R2' der Verbindung IV
werden die Verbindungen V und Verbindungen, bei denen die Aminoschutzgruppe von R2' der Verbindung
IV zu einer Methylgruppe reduziert ist, erhalten. Bei
kürzeren Reaktionszeiten wird vorwiegend das erstgenannte Produkt gebildet, während bei längeren
Reaktionszeiten die Bildung des letztgenannten Produktes zunimmt.
Das erhaltene Reaktionsprodukt kann direkt ohne weitere Isolierung der Verbindung V als Rohmaterial
für die Stufe 7 verwendet werden. Die Verbindung V kann aber auch auf die nachstehend angegebene Weise
isoliert werden. Das Lösungsmittel wird aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert und der Ruckstand zur
Zersetzung des verbleibenden Hydrids mit Wasser vermischt. Anschließend wird ein organisches Lösungsmittel,
wie Essigsäureäthylester oder Chloroform, zugegeben, um die löslichen Bestandteile zu extrahieren.
Nach der Abtrennung der wäßrigen Phase wird die organische Phase mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand wird in einem organischen
Lösungsmittel, wie Chloroform, gelöst. Man erhält das gewünschte Produkt durch Sätilenchromatographie an
Kieselgel.
Wenn zwei Endprodukte vorliegen, lassen sich diese Produkte getrennt durch Fraktionierung des Eluats und
gegebenenfalls durch einen Wechsel des Elutionsmittels erhalten.
Stufe 7
Herstellung von Verbindungen I
Verbindungen V
Verbindungen V
aus
In dieser Stufe wird die Aminoschutzgruppe Rj des in
Stufe 5 oder 6 erhaltenen l.2',6'-Tri-N-maskierten-4-N-alkyl-(oder substituierten-alkyl)-fortimicin B (Verbindung
V) nach dem bekannten Verfahren gemäß Stufe 3 entfernt, wobei die Verbindung V anstelle der
Verbindung IV verwendet wird. Man erhält 4-N-Alkyl-(odersubstituiertes-alkyO-fortimicin
B (Verbindung I).
Salze mit Säuren der auf diese Weise hergestellten Verbindungen I lassen sich nach folgendem Verfahren
herstellen. Die Verbindung wird zunächst in Wasser gelöst und sodann mit einer Säure vermischt. Anschlie-Bend
wird ein Lösungsmittel, mit dem die Löslichkeit der Verbindung I verringert werden kann, beispielsweise
Äthanol, zugesetzt, um einen Niederschlag zu bilden.
Der Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet,
wobei man ein weißes oder graues Pulver des Salzes der Verbindung I mit der Säure erhält.
Nachstehend sind die ED50- und LDso-Werte einer
Verbindung der Erfindung angegeben.
I)ED50
Zur Ermittlung dieser Größe wird eine Gruppe aus 5 Mäusen vom ddY-Stamm verwendet. Die nachstehend
aufgeführten Mikroorganismen werden den Versuchstieren inokuliert. I Stunde nach der Inokulation wird
die zu untersuchende Verbindung in destilliertem Wasser für Injektionszwecke gelöst und iptraperitoneal
durch eine einzige Einspritzung injiziert. Die Versuchstiere werden nach der Injektion 1 Woche lang
beobachtet. Die EDso-Werte werden nach dem Verfahren von konrens-Kärber berechnet. Die Ergebnisse sind
nachstehend angegeben.
Nr. der
Verbindung
Verbindung
Name
ED50 (mg/kg)
KP*1)
KP*1)
EC·2)
14
4-N-[(S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]-fortimicin-B-sulfat
1,88
*') KP bedeutet Klebsieila pneumoniae 8045. 1,3 x 105 Zellen werden jeder Maus inokuliert.
*2) EC bedeutet Escherichia coli Juhl. 2,1 x If/ Zellen werden jeder Maus :njiziert.
Zur Ermittlung dieser Größe wird eine Gruppe aus 5 Mäusen vom ddY-Stamm verwendet. Die zu untersuchende
Verbindung wird in 0.2 ml destilliertem Wasser für Injektionszwecke gelöst und jedem Versuchstier
2,81
innerhalD von 10 Sekunden intravenös injiziert. Die LD50-Werte werden nach Verfahren von Behrens-Kärber
berechnet. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt.
Nr. der
Verbindung
Verbindung
Name
LD50
(mg/kg)
(mg/kg)
14
4-N-[(S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]-fortimicin-B-sulfat
135
Die Verbindungen der Erfindung finden Verwendung in Afzneipräparaten, die als Wirkstoff mindestens eine
der Verbindungen der Erfindung mit antimikrobieller Aktivität zusammen mit einem pharmakologisch verträglichen
Trägerstoff oder Verdünnungsmittel enthalten. Die Präparate können oral oder parenteral, d. h.
intramuskulär, intravenös, subkutan oder rektal, verabfolgt werden. Dazu werden die Wirkstoffe zu für die
jeweilige Verabfolgungsart geeigneten Präparaten konfektioniert.
Beispiele für feste Präparate zur oralen Verabfolgung sind Kapseln, Tabletten, Pillen, Pulver und Granulate.
Zur Herstellung derartiger fester Präparate wird der Wirkstoff mit mindestens einem inerten Verdünnungsmittel,
wie Saccharose. Lactose oder Stärke, vermischt Diese Präparate können nach üblicher pharmakologischer
Praxis neben den inerten Verdünnungsmitteln ;-uch zusätzliche Bestandteile enthalten, beispielsweise
Gleitmittel, wie MagnesiumstearaL Im Fall von Kapseln,
so Tabletten und Pillen können die Präparate auch
puffernde Substanzen enthalten. Tabletten und Pillen können zusätzlich auch mit darmlöslichen Überzügen
versehen werden.
Beispiele für flüssige Präparate zur oralen Verabfolgung
sind Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirups und Elixiere, die übliche inerte Verdünnungsmittel, wie
Wasser, enthalten. Neben diesen inerten Verdünnungsmitteln können die Präparate auch Hilfsstoffe, wie
Netzmittel, Emulgatoren und Suspensionshilfsmittel, sowie Süßstoffe, Geschmacks- und Geruchsstoffe
enthalten.
Beispiele für Präparate zur parenteralen Verabfolgung
sind sterile wäßrige oder nicht wäßrige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. Betspiele für nicht
wäßrige Lösungsmittel oder Trägerstoffe sind Propylenglykol, Polyäthylenglykol, pflanzliche öle, wie
OlivtrinM, und injizierbare organische Ester, wie
ölsäureäthylester. Derartige Präparate können zusätzlich auch Hilfsstoffe, wie Konservierungsmittel, Netzmittel,
Emulgatoren und Dispersionshilfsmittel enthalten. Die Präparate können sterilisiert werden, beispielsweise
durch Filtration durch ein Bakterienfilter. Einverleiben von sterilisierend wirkenden Mitteln,
Bestrahlung oder Erhitzen. Es können auch feste Präparate zur Verfügung gestellt werden, die unmittelbar
vor der Verwendung in strilem Wasser oder einer anderen sterilen Injektionsflüssigkeit gelöst werden.
Ais Präparate zur rektaien Verabfoigung werden
vorzugsweise Suppositorien verwendet, die zusätzlich zum Wirkstoff einen Trägerstoff, wie Kakaobutter oder
ein Wachs für Suppositorienzwecke. enthalten.
Die Dosierung der Wirkstoffe in den Arzneipräparaten der Erfindung kann stark variieren. Es ist jedoch
erforderlich, die für den jeweiligen Zweck geeignete Wirkstoffmenge zur Verfugung zu stellen. Die jeweilige
Dosis hängt von der gewünschten therapeutischen Wirkung, dem Verabfolgungsweg und der Behandlungsdauer ab.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 erläutert die Stufe 2, Beispiel 2 die Stufe 3, die Beispiele
3 und 4 die Stufe 4. das Beispiel 5 die Stufe 5, Beispiel 7 die Stufe 6 und die Beispiele 6,8 und 9 die Stufe 7.
In 10 ml Tetrahydrofuran werden 230 mg (1,1 mMol)
N-Benzyloxycarbonylglycin, 148 mg (1,1 mMol) 1-Hydroxybenzotriazol
und 227 mg (1,1 mMol) N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid
gelöst. Das erhaltene Gemisch wird 1 Stunde unter Eiskühlung (3 bis 5°C) gerührt.
Anschließend werden 750 mg (1,0 mMol) 1,2'.6'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin
B zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden die unlöslichen Bestandteile
abfiltriert. Das Lösungsmittel des Filtrats wird unter vermindertem Druck entfernt. Das erhaltene
Konzentrat wird in einer geringen Menge (2 ml) Chloroform gelöst und auf eine mit 50 g Kieselgel
gepackte Säule aufgesetzt. Die Elution wird mit einem Gemisch aus Chloroform und Methanol (98 :2 Volumteile)
vorgenommen. Das Eluat wird in Fraktionen von 6 ml aufgefangen.
Die Fraktionen Nr. 24 bis 40, die Verbindungen mit einem Rf-Wert von 0,66 im Lösungsmittelsystem B in
Tabelle Il enthalten, werden vereinigt. Diese Fraktionen werden unter vermindertem Druck zur Trockne
eingedampft. Man erhält 612 mg eines weißen Pulvers mit folgenden Daten des PMR-Spektrums (Methanol
*):
<5(ppm):1,12(3H,d).1,2-l,9(4H,br).
Z98 und 3,06 (3H eng, s, jedes).
333 (3H.S), 3,2 -4,5 (11H, br), 4.95(1 H. d),
5,02 (8H,s), 7,20 (2OH, s).
Aus diesen Daten ergibt sich, daß man als Produkt
Tetra-N-benzyloxycarbonylfortimicin A (0,67 mMol,
Ausbeute 67 Prozent d. Th.) erhält
In 20 ml 0,2 η Salzsäure-Methanol-Lösung werden
500 mg (0,53 mMol)Tetra-N-benzyloxycarbonylfortimi-) ein A, das gemäß Beispiel 1 erhalten worden ist, gelöst.
Die Lösung wird mit 30 mg lOprozentiger Paliadiumauf-Aktivkohle
versetzt. Anschließend wird in das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 18 Stunden
lang Wasserstoff unter Atmosphärendruck eingeleitet.
in Nach beendeter Hydrierung wird der Katalysator abfiltriert. Das Lösungsmittel des Filtrats wird unter
vermindertem Druck entfernt. Das erhaltene Konzentrat wird in 5 ml Wasser gelöst und auf eine mit 5 ml
Dowex®x4 (OHe-Form) gepackte Säule aufgesetzt.
ii Zum Waschen der Säule werden 15ml Wasser verwendet.
Die vereinigten Eluate werden zu 212 mg (0,50 mMol) eines weißen Pulvers eingedampft. Dieses Pulver ist in
bezug auf den Schmelzpunkt, das PMR-Spektrum, das
-"> Massenspektrum, die optische Drehung [λ]ο und den
Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie mit Fortimicin A vollkommen identisch.
In 2 ml Wasser werden 170 mg (1,40 mMol) des auf
diese Weise erhaltenen Fortimicin A gelöst. Die Lösung
-'■ wird mit 5 η Schwefelsäure auf den pH-Wert 2
eingestellt. Die erhaltene Lösung wird tropfenweise zu 20 ml Äthanol gegeben. Der erhaltene Niederschlag
wird abfiltriert. Man erhält 225 mg (0.33 mMol) Fortimicin A-sulfat in einer Ausbeute von 83 Prozent
i" d. Th. Sulfat [λ]ο= + 85.9° (c= 1.0, Wasser).
200 mg (0.49 mMol) Fortimicin A. das auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 erhalten worden ist, werden in
η 10 ml Tetrahydrofuran und 10 ml einer Tetrahydrofuranlösung
mit einem Gehalt an 1 Mol/Liter Diboran (10,0 mMol) gelöst. Das erhaltene Reaktionsgemisch
wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird 1 ml Wasser zugesetzt, um
<" das überschüssige Diboran zu zersetzen. Sodann wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck zur
Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit 20 ml einer 80prozentigen Hydrazinlösung versetzt. Das
Reaktionsgemisch wird 16 Stunden unter Rückfluß
■»' erwärmt und sodann unter vermindertem Druck zur
Trockne eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in 10 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 1 η Salzsäure
auf den pH-Wert 6 eingestellt und auf eine mit 10 ml Amberlite®CG-50(NH4 + -Form) gepackte Säule aufge-
3» setzt.
Die Säule wird mit 50 ml Wasser und 90 ml einer 03 η wäßrigen Ammoniaklösung gewaschen und sodann
mit 0,5 η wäßriger Ammoniaklösung eluiert. Das Eluat wird in Fraktionen von 2 ml aufgefangen. Die
^' Fraktionen Nr. 9 bis 36 werden vereinigt und zu 146 mg
eines weißen Pulvers eingedampft. Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindung sind nachstehend
angegeben.
t>r> Massenspektrum:
m/e 392 (M + + 1). 341,282,278,250.143.126.
PM R (Deuteriumoxid) ö (ppm):
PM R (Deuteriumoxid) ö (ppm):
l,02(3H,d), U-15(4H,m).
238 (3H, s), 2.4 (1H. br), 2.70 (4H. s),
2,76 (1H, m), 3,09 (1H, q), 3,16 (1H, t).
2,76 (1H, m), 3,09 (1H, q), 3,16 (1H, t).
3,40 (3H, s), - 35 (1H, br), 3,74 (! H, t),
3,85 (1H, q). 4.06 (1H. q), 4.16 (1H. q).
452 (1H. d).
CM R (Deuteriumoxid) d (ppm):
18,6.27,0,27,3,39,2,40,6,50,3,
50,5,54,9,57,5,58,0,60,7,71,3,
71,8.75,1,76,9,80,6,100,6.
18,6.27,0,27,3,39,2,40,6,50,3,
50,5,54,9,57,5,58,0,60,7,71,3,
71,8.75,1,76,9,80,6,100,6.
Aufgrund der vorstehenden Daten läßt sich die Verbindung als 4-N-(2-Aminoäthyl)-fortimicin B identifizieren
(Ausbeute 75,5 Prozent d. Th.).
Man verfährt wie in Beispiel 3, verwendet aber anstelle von Fortimicin A jeweils 0,5 mMol 4-N-Acyl
(oder substituiertes Acyl)-fortimicin B gemäß nachstehenderTabelle A.
28
Eingesetzte Verbindung
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
4-6
4-7
4-8
4-9
4-10
4-2
4-3
4-4
4-5
4-6
4-7
4-8
4-9
4-10
dungen.
(1) 4-N-Äthylfortimicin B
(2) 125 mg (0,33 mMol)
(3) 66 Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e 37 7 (M+ + I), 376 (M*), 359,344,327.314.
299,286,273,263,235,217.215,202,143,114
PMR (Deuteriumoxid):
o(ppm):l,02(3H,d).1.08(3H.t). 1,2-l,9(4H,m),
2,40(3H,s),2,6-3.0(4H,m),3,12(lH,q),3,18 (IH, t), 3,42 (3H,s), 3,40 (IH, br), 3,74(1 H, t),
3,85(1 H,q),4.08(l H, q),4,17 (IH, t),4,92(1 H, d).
(1) 4-N-(n-Propyl)-fortimicin B
(2) 136 mg (0,35 mMol)
(3) 70 Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e 390 (M+), 373,361,358,344,341,328.
287,277,249,231,229,219,202,143,128
B e i s ρ i e I 4-3
(1) 4-N-(n-Butyl)-fortimicin B
(2) 137 mg (034 mMol)
(3) 68 Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e404 (M+), 372,361,342,301,291,286,
263.219.202.143.142
4-N-(n-Pentyl)-iortimicin B 167 mg (0,40 mMol) 80 Prozent
Massenspektrum:
m/e419 (M + + I), 418 (M +), 386,369,361.356,
344,331,326,315,305,277,259,219,207,
202,156,143
4-N-(3-Aminopropyl)-fortimicin B 117 mg (0.29 mMol) 58 Prozent
Massenspektrum:
m/e406 (M + + 1), 373,338,328.292.264.231,
228,219.202, 196,172.143,126. 100.89.58
PM R (Deuteriumoxid):
4-N-Acetylfortimicin B 4-N-Propionylfortimicin B
4-N-(n-Butyryl)-fortimicin B 4-N-(n-Valeryl)-fortimicin B
4-N-0S-Alanyl)-fortimicin B 4-N-(y-Amino-n-butyr>l)-fortimicin B
4-N-(<5-Amino-n-valeryl)-fortimicin B 4-N-(c-Arnino-n-caproyl)-fortimicin B
4-N-Glykolylfortimicin B
4-N-Glycylglycylfortimicin B
E/ \. I ΠΛ /-
/ψμιιι; ιυ-τ^
Aufgrund der entsprechenden physikalischen Eigenschaften ergibt sich, daß es sich bei den erhaltenen
Produkten um die nachstehend aufgeführten Verbindungen handelt. Es bedeutet (1) Name der Verbindung,
(2) Menge, (3) Ausbeute und (4) physikalische Eigenschaften der jeweils erhaltenen pulverförmigen Verbin-
2.5 - 3,0 (6H, m), 3,14 (1 H. q). 3.20 (IH. t), 3.44
(3H,s), ~3,4 (1H, m),3.79(1 H. t),3.88(I H.q),
4.06 (1H, q), 4,18(1 H, t). 4,94(1 H, d)
Sulfat: [λ] r = + 71,9° (c= 1,0, Wasser)
Ci8HwN5O5 · 2,5 H2SO4 · C2H5OH · 2 H2O
gef.: C 32,04 H 7.80 N 8,99 ber.: C 31.99 H 7.52 N 9,33
(1) 4-N-(4-Aminobutyl)-fortimicin B
(2) 75 mg (0.18 mMol)
(3) 35 Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e240 (M + + 1).419 (M *). 370.352.342.306.
278.219.210.207.186.157.143.103.72
PMR (Deuteriumoxid):
ό(ppm): 1.02(3H.d). 1.2-1.9(8H,m), 2.42(3H.s)
2,5 - 3,0 (6H. m). 3.06 (IH. t), 3,09 (1H, t),
3,44 (3H,s). ~3.4(1H,m).3,78(lH,q), 3,86(1 H,q),4,04(1 H.q).4,16(1 H.t),4,93(1 H d)
Sulfat Hi^ = +72,8° (c= 1.0, Wasser)
CH41N5O5 · 2,5H2SO4 ■ C2H5OH
gef.: C 32.74 H 7.69 N 8,91 ber.: C 32.98 H 7,64 N 9.16
3H2O
B e i s ρ i e I 4-7
(1) 4-N-(5-Aminopentyl)-fortimicin B
(2) 22 mg (0,05 mMol)
(3) 10 Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e434(M+ + 1), 433 (M+), 384,366.320,292,
271.224.219.171,143.126,117,89,86 PM R (Deuteriumoxid):
<5 (ppm): 1,04 (3H,d), U-l,9(10H,m),2,44(3H,s),
2,5 - 3,0 (6H, m), 3,14 (1H, t), 3,20 (! H, t),
to 3,40 (1H, m), 3,44 (3H, s), 3,80 (1H, t),
3,84(lH,q),4,07(lH,q),4,16(lH,t),4,96(lH,d)
Sulfat [a] F = +673° (c= 1,0, Wasser)
4-N-(6-Aminohexyl)-fortimicin B
147 mg (033 mMol)
Oi
(2)
(3) 6S Prozent
(2)
(3) 6S Prozent
(4) Massenspektrum:
m/e 448 (M + + 1), 447 (M + ),429,402,398,380,
370, 361,334,320,306,288,285,238,222,
219. IM, 185,143,131,126,112,98
370, 361,334,320,306,288,285,238,222,
219. IM, 185,143,131,126,112,98
PMR (Deuteriumoxid):
ö (ppm): 1,02 (3H, s), 1,2 -1,9(12H,m), 2,40 (JH, s),
2,5-3,0(bH,m), 3,12(1 H, t), 3,16(1 H, t),
3,43(3H,s),-3,4(IH.m),3,73(1 H,t),3.84(1 H.q).
4,04 (1H, q), 4,14(1 H, t), 4,86 (I H, d)
2,5-3,0(bH,m), 3,12(1 H, t), 3,16(1 H, t),
3,43(3H,s),-3,4(IH.m),3,73(1 H,t),3.84(1 H.q).
4,04 (1H, q), 4,14(1 H, t), 4,86 (I H, d)
Sulfat [λ] r = +71,3° (c= 1,0, Wasser)
C21H45N5O5 · 2,5 H2SO4 ■ C2H5OH · 2 H2O
gef.: C 35,74 H 7,77 N 8,78
ber.: C 35.65 H 7,80 N 9,04
ber.: C 35.65 H 7,80 N 9,04
B e i s ρ i e I 4-9
(1) 4-N-(2-Hydroxyäthyl)-fortimicin B
(2) 106mg(0,27mMol)
(3) 54 Prozent
m/e 393 0*1 + + 1). 374.361.344,331.279,259,
251,235,219,207,202, 143, 130. 126, 100,97,86
PMR (Deuteriumoxid):
PMR (Deuteriumoxid):
(5(ppm): 1,01 (3H,d). 1.2-1,9 (4H,m), 2.44 (3H.S),
2,78 (2H, t), 2.4 - 3,0(2H, m), 3,14 (I H. t),
3,18 (1 H. t). ~ 3,4 (1 H, m), 3,44 (1 H, s),
3,64 (2H,t), 3,76(I H, t),3,87(1 H.q),
4,06(1 H,q),4,16(1 H, t),4,96(I H,d)
Sulfat [λ] :-' = + 77,4° (c= 1,0. Wasser)
Sulfat [λ] :-' = + 77,4° (c= 1,0. Wasser)
Beispiel 4-10
(1) 4-N-[2-(2-Aminoäthyl)-aminoäthyl]-fortimicin B
(2) 121 mg(0.28mMol)
(3) 57 Prozent
(4) Massenspektrum:
/r//e435 (M + + 1), 417.404,361.344, 219.
143,126,100
PMR (Deuteriumoxid):
143,126,100
PMR (Deuteriumoxid):
(5(ppm):1,OO(3H,d), 1.2 -1,9 (4H,m), 2,40 (3H,s),
2,6-3,0(1OH, m), 3,08(1 H, q), 3,16(1 H. t),
3.40(3H.S). -3,4(lH.m),3,74(lH.t),
3.86 (1H. q). 4,08 (1 H, q), 4,16 (1H, t). 4,94 (1H, d)
2,6-3,0(1OH, m), 3,08(1 H, q), 3,16(1 H. t),
3.40(3H.S). -3,4(lH.m),3,74(lH.t),
3.86 (1H. q). 4,08 (1 H, q), 4,16 (1H, t). 4,94 (1H, d)
151 mg (0,20 mMol) l^'.ö'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin
B werden in 10 ml Äthanol gelöst. Die Lösung wird mit 0,02 ml (0,25 mMol) Äthyljodid versetzt. Das
Reaktionsgemisch wird 17 Stunden unter Rückfluß erwärmt und anschließend unter vermindertem Druck
zur Trockne eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in 20 ml Essigsäureäthylester gelöst und mit je
10 ml einer wäßrigen 5prozentigen Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser versetzt. Sodann wird in
einem Scheidetrichter geschüttelt und die Essigsäureäthylesterphase abgetrennt. Diese wird mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und sodann unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft.
Der erhaltene feste Rückstand wird in einer geringen Menge Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wird
auf eine mit 25 g Kieselgel (Kieselgel 60) gepackte Säule aufgesetzt Die Elution wird mit einem Gemisch aus
Methanol und Chloroform (2 :98 Volumteile) durchgeführt Es werden Fraktionen von 10 ml aufgefangen. Die
Fraktionen Nr. 29 bis 54 werden vereinigt. Diese Fraktionen enthalten eine Verbindung mit einem
Rf-Wert von 0,49 im Lösungsmittelsystem C in Tabelle II. Diese Fraktionen werden unter vermindertem Druck
zu 30 mg eines weißen Pulvers eingedampft. De
physikalischen Eigenschaften dieser Verbindung sind nachstehend angegeben.
PM R-Spektrum (Methanol-d<) δ (ppm):
!.08(3H.t).1,02(3H,d), 1,2 -1,9 (4H,m), 2,48 (3H,s),
2,90 (2H, q), 3,43 (3H, s), 5,02 (6H, s), 7,28 (15H, s).
Aufgrund dieser Eigenschaften iäßt sich die Verbindung
als 1,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-4-N-äthylfortimicin B (Ausbeute 19 Prozent d. Th.) identifizieren.
30 mg (0,039 mMol) l^'.ö'-Tri-N-bcnzyloxycarbonyl-(4-N-äthyl)-fortimicin
B, das gemäß Beispiel 5 erhalten i'i worden ist, werden in 10 ml 0,1 η Salzsäure-Methanol-Lösung
gelöst und mit etwa 2 mg Palladium-auf-Aktivkohle
versetzt. Anschließend wird 8 Stunden oei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck Gas in das
Reaktionsgemisch eingeleitet. Nach beendeter Hydriert
rung "wiFu ucf iN-äiäiyädiöf äuiiiiPici'i. L/äS i-.ÜMJ!igMiiiüei
des Filtrats wird unter vermindertem Druck entfernt. Man erhält 21 mg weißes Pulver. Die physikalischen
Eigenschaften dieser Verbindung sind identisch mit der Verbindung von Beispiel 4-1. Es handelt sich urn
2; 4-N-Äthylfortimicin B-hydrochlorid (Ausbeute 97 Prozent
d. Th.).
942mg (1,0 mMcl) Tetra-N-benzyloxycaibonylforti-
Xi micin A, das auf ähnliche Weise wie in Beispiel I
erhalten worden ist, werden in 10 ml Tetrahydrofuran gelöst und mit 10 ml einer Lösung von Diboran in
Tetrahydrofuran (Konzentration 1 Moi/Liter) versetzt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei
π Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Umsetzung
wird das Reaktionsgemisch mit 1 ml Wasser versetzt, um überschüssiges Diboran zu zersetzen. Sodann wird
das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in
■"> 20 ml Essigsäureäthylester gelöst und anschließend mit
10 ml einer 5prozentigen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung versetzt. Das Reaktionsgemisch wird
sodann mit Essigsäureäthylester ausgeschüttelt. Die Essigsäureäthylesterphase wird 2mal mit 10 mi Wasser
•»5 gewaschen. Sodann wird die Essigsäureäthylesterphase
abgetrennt, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft.
Der erhaltene Rückstand wird in einer geringen Menge Chloroform gelöst. Die Lösung wird auf eine mit
40 g Kieselgel (Kieselgel 60) gepackte Säule aufgesetzt. Die Elution wird mit einem Gemisch aus Methanol
und Chloroform (2 :98 Volumteile) durchgeführt. Das Eluat wird in Fraktionen von 6 ml aufgefangen. Die
Fraktionen Nr. 6 bis 19 werden vereinigt. Diese Fraktionen enthalten eine Verbindung mit einem
Rf-Wert von 0,70 im Lösungsmittelsystem C in Tabelle II. Diese Fraktionen werden unter vermindertem Druck
zu 318 mg eines weißen Pulvers eingedampft. Nachstehend sind die physikalischen Eigenschaften dieser
Verbindung angegeben.
PM R-Spektrum (Methanol-di) <5 (ppm):
1,08 (3H,d), 1,2-1,9 (4H, m), 235 (3H, s),
334 (3H, s), 5,02 (8H, s), 7,28 (2OH, s).
334 (3H, s), 5,02 (8H, s), 7,28 (2OH, s).
Aufgrund dieser Daten läßt sich die Verbindung als Tetra-benzy!oxycarbony!-[4-N-(2-aminoäthy!)-fortimicin
B] identifizieren.
Mit 250 ml eines Gemisches aus Methanol und
10
15
Chloroform (1 :9 Volumteile) wird eine weitere Elution
vorgenommen, um Fraktionen mit einer Verbindung mit einem Rf-Wert von 0,15 im Lösungsmittelsystem C in
Tabelle H zu erhalten. Diese Fraktionen werden unter vermindertem Druck zu 266 mg eines weißen Pulvers
eingedampft Nachstehend sind die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindung angegeben.
1,08 (3H, d), 1,2-1,9 (4H, m), 237 (3H, s),
2,42 (3H, s), 3,40 (3H, s), 5,08 (6H, s), 7,28 und 7,34 (15H total bzw. s).
Aufgrund dieser Daten läßt sich diese Verbindung als
l^'.ö'-Tri-N-benzyloxycarbonyl^N-^-methylaminoäthyl)-fortimicin B identifizieren.
261 mg (032 mMol) l^'.e'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-4-N-(2-melhyIaminoäthyl)-fortiiTiicin B, das gemäß Bei-
spiel 7 erhalten worden ist, werden in 15 ml 0,1 η SaIzsäure-Methanol-Lösung gelöst und mit etwa 20 mg
lOprozentiger Palladium-auf-Aktivkohle versetzt. Anschließend wird 17 Stunden bei Raumtemperatur unter
Atmosphärendruck Wasserstoff in das Reaktionsgemisch eingeleitet Nach beendeter Hydrierung wird der
Katalysator abfiltriert und das Lösungsmittel des Filtrats unter vermindertem Druck eingedampft Der
erhaltene Rückstand wird in 5 ml Wasser gelöst mit 1 η .Vatriumhydroxidlösung auf den pH-Wert 6 einge- jo
stellt und auf eine mit 10 ml Amberlite* CG-50 (HN4®-Form) gepackte Säule aufgesetzt Die Säule wird
mit 50 ml Wasser und 90 ml 03 η wäßriger Ammoniaklösung gewaschen. Die Elution wird mit 0,5 η wäßriger
Ammoniaklösung durchgeführt Das Eluat wird in Fraktionen von 5 ml aufgefangen. Die Fraktionen Nr. 6
35
bis 18 werden vereinigt Diese Friktionen enthalten eine
Verbindung mit einem Rf-Wert von 0,43 im Lösungsmittelsystem A in Tabelle IL Diese Fraktionen werden zu
92 mg eines weißen Pulvers eingedampft Nachstehend sind die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindung angegeben:
/jj/e406 (M + +11375,355,296,292,264,219,
143,126,100
PMR (Deuteriumoxid):
δ (ppm): 1,02 (3H, d), 1,2-1,9 (4H, m), 2,12 (3H, s),
2,41 (3H,s),2£-3,0(6H.m),3,08(lH,q),
3,16(lH,t). ~3,4(lH,m),3,41 (3H.s),
3,73 (I H, t). 3,84 (1H. q), 4,05 (1H, q),
4,15(lH,t).4,92(lH,d)
Massenspektrum:
m/e436(M+ + l),417,400,387,361,344,330,
332,294,259,245,235,219,207,202,143,126,
119,100
CMR (Deuteriumoxid):
δ (ppm): 18,6,27,0,273,35,6,40.6,49,1,50,4,
50,5,54.7,54,9,57,4,60,5,713,71Ä 75A
76,7,803,100,6
Sulfat [λ] Γ = +68,0° (c= 1,0, Wasser)
Aufgrund der vorstehenden Daten läßt sich die Verbindung als 4-N-2-Methylaminoäthylfortimicin B
identifizieren.
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 8 werden unter Verwendung der in Tabelle B angegebenen Tetra- oder
Tri-N-benzyloxycarbonyl-^-N-substituiertes-alkylfortimicin B)-Derivate anstelle von Tetra-N-benzyloxycarbonyl-[4-N-(2-aminoäthyl)-fortimicin B] die entsprechenden Produkte hergestellt
9-1
9-2
9-3
94
9-5
9-6
9-7
L-jff-Benzyloxycarbonylamino-0-hydroxypropionsäure
L-<5-Benzylöxycafbonylaminoa-hydroxyvaleriansäure
Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften werden die vorstehend erhaltenen Produkte identifiziert. Es
bedeutet (I) Name der Verbindung und (2) die physikalischen Eigenschaften der pulverförmigen Verbindung.
Tetra-N-benzyloxycarbonyH4-N-[(S)-4-amino-2-hydroxybutyl]-fortimicin Β}
Tri-N-benzyloxycarbonyl-{4-N-[(S)-4-methylamino-2-hydroxybutyl]-fortimicin B)
Tetra-N-benzyloxycarbonyl-H-N-I(R,S)-4-amino-2-hydroxybutyl]-fortimicin B)
Tri-N-benzyloxycarbonyM4-N-{(R,S)-4-methyIamino-2-hydroxybutyl]-fortimicin B)
Tetra-N-bcnzyloxycarbonyl-{4-N-{(S)-3-amino-2-hydroxypropyl]-fbrtimicin B)
Tri-N-benzyioxycarbonyl-|4-N'[(S)-3-methylamino-2-hydroxypropyl]-fortimicin Bi
Tetra-N-benzyloxycarbonyI-{4-N-[(S)-5-amino-2-hydroxypentyl]-fortimicin B)
Tetra'N-benzyloxycarbonyl-(4-{L-/-amino·
a-hydroxypropionyl)-fortimicin B]
Tetra-N-benzyloxycarbonyl^-iL-iJ-aminofl-hydroxyvaleryl)-fortimicin B]
(1) 4-N-t(S)-4-Amino-2-hydroxybutyl]·
fortimicin B
(2) Massenspekiruni:
33
' +1), 417,400,387,361,344,330,
322,294,259,245,235,219,207,202,143,
126,119,100
δ (ppm): 18,6,27,0,273,37,7,38,2,40,4,
503,503,543,573,61A 67,7,70,1,
71,7,75,2,763.803,100,6
C19H4|N5O6 · 23 H2SO4 · C2H5OH · 3 H2O
gef.: C 32,62 H 7,84 N 8,64 ber.:C3230 H 7,49 N 837
(j) 4-N-[(S)-4-Methylamino-2-hydroxybutyl]-
fortimicin B
(2) Massenspektrum:
OT/e450 (M++ 1). 431.400,388,374,370.361.
344,336,330,308,259,245.219,207,202.
143,133,126,100 CMR-Spektrum (Deuteriumoxid)
ό (ppm): 18,6,27,1,273.34,4,35.4,40,4,
48,0,503.50A 54,9,573,61A 61,8.
67.4,68.0,70A 71.7,75,2,76A 8OA100,6
Sulfat [«]?· - +773° (c-1,0. Wasser)
C20H43N5O6 · 23 H2SO4 · C2H5OH
gef.: C 34,82 H 7,44 N 9,22 ber.:C34,65 H 7,65 N 8,93
H2O
B e i s ρ i e I 9-3
(1) 4-N-[(RS)-4-Amino-2-hydroxybutyl]-fortimicin B
(2) Massenspektrum:
/7i/e436 (M++1),417.400.387.361.344.330,
322,294,259,245,235,219,207,202,143,
126,119,100
Sulfat [λ] i''-+ 923° (c - 0,2, Wasser)
C19H41N5O6 · 23 H2O · C2H5OH · 4 H2O
gef.: C 31,44 H 7,98 N 8,48 ber.:C3137 H 737 N 8,76
34
(1) 4-N-[(R^)-4-Methylamino-2-hydroxybutyl>
fortimicin B
(2) Massenspektrum;
/ji/e450 (M++1), 431,400,388,374,370,361,
344,336,330.308,259,245,2 J 9,207,202,
143,133,126,100
(1) 4-N-[(S)-3-Amino-2-hydroxypropyll·
fortimicin B
(2) Massenspektrum:
/7i/e422(M+ + l), 403,391,361,344.330,308,280,
is 259,249,231,219,207,202,159,143,126,105,
100
Sulfat^«]F = +863° (c=0,2, Wasser)
Ci8H39N5O6 · 23 H2SO4 · C2H5OH · H2O
- gef.: C 3235 H 633 N 9,23 ber.:C32,87 H 7.17 N 938
(1) 4-N-[(S)-3-Methylamino-2-hydroxypropyl]-fortimicin B
(2) Massenspektrum:
m/e436 (M++ l),417,403,391,373.361.344.330,
322,313,294,219,207,202,143,126,119.99
Sulfat [«]?· =+743° (c= 0Ä Wasser)
C19H41N5O6 · 23 H2SO4 - C2H5OH · 3 H2O
gef.: C 32,48 H 7.40 N 8,71 ber.:C3230 H 7,49 N 8,97
J5 B e i s ρ i e I 9-7
(1) 4-N-[(S)-5-Amino-2-hydroxypentyll·
fortimicin B
(2) Massenspektrum:
m/e450(M + +1)431,387,361,344,336,330,
313,308,259,219,207,202,143,133,126,100
Sulfat [a] S" - +753" (c- OA Wasser)
C20H43N5O6 · 23 H2SO4 · C2H5OH
gef.: C 34,78 H 7,72 N 838 ber.;C34,82 H 7,44 N 9.22
H2O
Claims (1)
1. 4-N-Alkyl-Fortimicin B-Derivate der allgemeinen Formel I
Es wurde festgestellt, daß Fortimicin B folgende Strukturformel aufweist;
CH3
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