DE2747946A1 - Derivate von 4,6-di-o-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitolen - Google Patents

Description

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5 Köln 1, Deichmonnticus

SCHERICO LTD.

in
Luzern, Schweiz

DERIVATE VON 4,6-DI-O-(AMINOGLYCOSYL) 1,3-DIAMINOCYCLITOLEn

— 1 ~

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Die Erfindung bezieht sich auf neue 2'-unsubstituierte Derivate von 4 , 5-Di-JD-(aminoglycosyl)-1, 3-diaminocyclitolen, die als antibakterielle Mittel nutzbar sind. Die Erfindung umfasst auch pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese Derivate enthalten, und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf neue 2'-unsubstituierte Derivate von 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-l,3-diaminocyclitolen, wie die Gentamicine, Sisomicin, Verdamicin, Kanamycin A, Antibiotika JI-20B, 66-4OB, 66-4OD, G-52, Mu-I, Mu-4, und, wenn das 1,3-Diaminocyclitol eine equatoriale 5-Hydroxylgruppe aufweist, deren 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate und deren 1-N-Derivate.

Zum Stand der Technik zählen 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole mit antibakterieller Wirkung, die alle in der 2'-Stellung eine Hydroxyl oder Aminogruppe oder ein Derivat davon aufweisen. Antibakterielle Verbindungen in dieser Klasse umfassen die Gentamicine, Sisomicin, Verdamicin, die Kanamycine und Antibiotika JI-20B, 66-4OB, 66-4OD, G-52, Mu-I und Mu-4. Es sind auch deren 1-N-Alkyl- und l-fcl-Acylderivate und deren 5-epi, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate bekannt.

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Durch diese Erfindung werden neue 2'-unsubstituierte Derivate obiger 4,6-Di-^)-(aminoglycosyl)-1, 3-diaminocyclitole bereitgestellt, die als antibakterielle Mittel wirksam sind und in vorteilhafter Weise gegen Mikroorganismen aktiv sind, die gegenüber den entsprechenden 2'-substituierten 4,6-Di-C)- (aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitolen Resistenz ausgebildet haben.

Die Verbindungen dieser Erfindung sind 2'-unsubstituierte-4,6-Di-C)-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole,worin die 4-O-Aminoglycosylgruppe durch eine der folgenden Formeln I oder II charakterisiert ist:

R''/ννΛΛΛ (]Λ/νννν«ΝΗΤ

6'

II

und worin R und R¹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Hydroxy, R" Wasserstoff oder Methyl und T Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl oder Aminoalkyl darstellen, wobei die Alkylradikale bis zu 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Die Erfindung umfasst auch die 1-N-X-Derivate der vorhergehenden Verbidnungen₄worin X einen Substituenten

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-CH₂-Y oder -C—Y

darstellt und Y Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, Alkylaminohydroxyalkyl, Phenyl, Benzyl oder Toluyl bedeutet, wobei die aliphatischen Radikale bis zu 8 Kohlenstoffatome aufweisen und, falls durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen tragen. Ferner, wenn das 1,3-Diaminocyclitol eine equatoriale 5-Hydroxylgruppe hat, umfasst die Erfindung auch die 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate von allen vorhergehenden Verbindungen.

In den Formeln I und II sind die Konfigurationen am C-6¹ durch Wellenlinien dargestellt, um anzuzeigen, dass die R- und S- Konfiguration von der Erfindung umfasst werden. Verbindungen der Erfindung, die als 2'-unsubstituierte Derivate von bekannten 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitolen bezeichnet werden, haben am C-6¹ dieselbe Konfiguration wie deren 2'-substituierte Analogen.

In einschränkender Weise werden die Verbindungen dieser Erfindung definiert als 2'-unsubstituierte 4,6-Di-O-(aminogLycosyl)-1,3-diaminocyclitole, worin die 6-O-(Aminoglycosyl)gruppe die foLgende Formel III aufweist:

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worin R- Wasserstoff oder Methyl, R, Wasserstoff oder Hydroxymethyl, R₃ Wasserstoff oder Hydroxy und R Wasserstoff, Methyl oder Hydroxy sind, wobei jedoch R und R nicht gleichzeitig Hydroxy sein können.

Diese Erfindung umfasst 2'-unsubstituierte-4,6-Di-O-(aminoglycosyD-l.B-diaminocyclitole, worin die Substituenten R, R¹, R" und T in der 4-0-Aminoglycosylgruppe der Formel I wie folgt definiert sind:

a) R und R¹ sind Hydroxy, R" ist Wasserstoff oder Methyl und T ist Wasserstoff, z.B. 2'-Deoxygentamicin B, 2'-Deoxygentaroicin B., 2'-Deoxygentamicin A , 2'-Deoxykanamycin A und 2'-Desamino-Antibiotikum JI-20B;

b) R ist Wasserstoff, R' ist Hydroxy, R" ist Wasserstoff oder Methyl und T ist Wasserstoff, z.B. 2',3'-Dideoxygentainicin B, 2',3'-Dideoxygentamicin B-, 2',3'-Dideoxygentainicin A , 2',3*-Dideoxykanamycin A und 2'-Desamino-3'-deoxy-Antibiotikum JI-20B;

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c) R und R' sind Wasserstoff, R" und T sind Wasserstoff oder Methyl, z.B. 2'-Desaminogentamicin C , 2'-Desaminogentamicin C₁ , 2'-Desaminogentamicin C₀, 2'-

Xa 2. ·

Desaminogentamicin C_ , 2'-Desaminogentamicin C_, , 2'

^a 2Jo '

3',4'-Trideoxykanamycin A und 2',3',4'-Trideoxygentamicin A .

Andere 2'-unsubstituierte Derivate der Erfindung sind solche, worin in Formel II R" und T Wasserstoff oder
Methyl sind, z.B. 2'-Desaminosisomicin, 2'-Desaminoverdamicin, 2'-Desamino-Antibiotikum 66-4OB, 2'-Desamino-Antibiotikum 66-4OD, 2'-Desamino-Antibiotikum G-52, 2¹-Desamino-Antibiotikum Mu-I und 2'-Desamino-Antibiotikum Mu-4.

Es ist.klar ersichtlich, dass einige der oben bezeichneten Verbindungen verschieden benannt werden können. So ist 2'-Deoxykanamycin A identisch mit 2'-Desaminokanamycin B, 2',3'-Dideoxykanamycin A mit 2'-Desaminotobramycin und 2'-Deoxygentamicin B mit 2'-Desamino-Antibiotikum JI-20A.

Bevorzugte Verbindungen der Erfindung sind solche, worin die 6-()-Aminoglycosylgruppe 6-C)-Garosaminyl darstellt und das 1,3-Diaminocyclitol 2-Deoxystreptamin ist und deren 5-epi oder 5-deoxy Derivate.

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Substituent T in dan neuen Verbindungen kann gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl sein, z.B. Methyl, Aethyl, ri-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl und ß-Methylpropyl; ferner durch Hydroxy substituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl, z.B. p-Hydroxyäthyl,är-Hydroxypropyl, p-Hydroxypropy1, J-Hydroxybutyl und ß-Hydroxy-P-methylpropylj und durch Amino substituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl, z.B. ß-Aminoäthyl, ß-Aminopropyl, Y-Aminopropyl, «J-Aminobutyl und ß-Methyl-^T-aminopropyl.

Substituent Y in den neuen Verbindungen kann gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl sein, z.B. Methyl, Aethyl, n.-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, ß-Methylpropyl, ri-Pentyl, Isopentyl, ß-Methylbutyl, y-Methylbutyl und ß, ß-Dimethylpropyl, iv-Hexyl, i-Methylpentyl, ß-Aethylbutyl, ^-Aethylbutyl, ri-Heptyl, Isoheptyl, έ-Methylheptyl, ß-Aethylpentyl,Y-Aethylpentyl, ^-Aethylpentyl, V-Propylbutyl, ri-Octyl, iso-Octyl, ß-Aethylhexyl, S -Aethylhexyl, £-Aethylhexyl, ß-Propylpentyl, "Jf-Propylpentyl. ferner Alkenylgruppen, wie ß-Propenyl, ß-Methylpropenyl, ■ ß-Butenyl, ß-Methyl-ß-butenyl und ß-Aethyl-ß-hexenyl; Cycloalkylgruppen, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl; Cycloalkylalkylgruppen, wie Cyclopropylmethyl, Cyclobutylmethyl, Cyclopentylmethyl und Cyclohexylmethyl; ferner durch Hydroxy substituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl^z.B. £-Hydroxypentyl, ß-Hydroxy-Y-methylbuty1, ß-Hydroxy-ß-methylpropy1,

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ef-Hydroxybutyl, ß-Hydroxypropyl, ^T-Hydroxypropyl, ß-Hydroxyäthyl, ui-Hydroxyoctyl; weiters durch Amino substituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl, z.B. 1-Aminopentyl, ß-Airdnopropyl, Y-Aminopropyl, i-Aminobutyl, ß-Amino-ymethylbutyl und ^O-Aminooctyl; und deren mono-N- und poly-N-alkylierten Derivate, wie das N-Methyl, N,N-Diraethyl, N-Aethyl, Ν,Ν-Diäthyl, N-Propyl und N,N-Dipropyl-Derivat, z.B. i-Methylaminopentyl, ^-Dimethylaminopentyl, ß-Methylaminopropyl, 3f-Methylaminopropyl, ß-Dimethylaminopropyl, ίΤ-Dimethylaminopropyl, ß-Aethylaminopropyl, ß-Diäthylaminopropyl, ^-Methylaminobutyl, <f-Dimethylaminobutyl, ß-Methylamino-y-methylbutyl, und ui-Methylaminobutyl,

Ä-Methylaminobutyl, ß-Methylamino-y-methylbutyl, und ui-Methylaminobutyl; weiters durch Amino und Hydroxy substituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl, z.B. ß-Hydroxy- i-aminopentyl, y-Hydroxy--}f-methyl-(i-aminobutyl, ß-Hydroxy-<f-aminobutyl, ß-Hydroxy-^-aminopropyl, und ß-Hydroxy-ß-methyl-y-aminopropyl; und deren mono-N- und poly-N-alkylierten Derivate,z.B. ß-Hydroxy-i-methylaminopentyl, y-Hydroxy-2T-methyl-/-methylaminobutyl, ß-Hydroxyi-methylaminobutyl, ß-Hydroxy-i-dimethylaminobutyl, ß-Hydroxy-)f-äthylaminopropy 1, ß-Hydroxy-ß-methyl-y-methylaminopropyl und ß-Hydroxy->f-dimethylaminopropy 1.

Besonders bevorzugte Verbindungen der Erfindung sind:

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a) 1-N-X-Derivate worin X die Gruppe CH_-Y und Y Alkyl oder Aminoalkyl rait bis zu .3 Kohlenstoffatomen bedeutet, z.B. l-N-Aethyl-2',3'-didepxygentaraicin B und 1-N-Aethy1-2' -desaminosisotnicin;

b) 1-N-X-Deriyate worin X die Gruppe C-Y bedeutet, die

ß-Amino-o<-hydroxyprppiony 1, ST-Ainipo-a-hydroxybutyryl und <r-Aminp-a-hydroxyvaleryl darstellt, z.B. 1-N-(ß-Amino-ahydroxypropionyl)-2*,3'-dideoxygentamicin B und die Stereoisomeren (R₁ ^S) davon;

c) 6'-NHT Derivate worin T Alkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen ist, und vorzugsweise Wasserstoff;

d) 5-epi- oder 5-Deoxy-Derivate jener 2'-unsubstitüierten Verbindungen mit einer equatorialen Hydroxygruppe, z.B. 5·-epi-2'-Desaminosisomicin und 5*-Deoxy-2'-desaminosisotnicin .

Von der Erfindung werden auch die pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze der 2'-unsubstituierten-4,6-Di-O-(aminoglycosyD-liS-diarainocyclitole umfasst, die nach bekannten Methoden hergestellt werden können, beispielsweise durch Neutralisieren der freien Base mit einer geeigneten Säure (Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure) bis zu einem pH von 4,5 - 5. Die Säureadditionssalze

_ Q —

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können mit organischen Säuren, wie Bernstein-, Fumar- oder Maleinsäure, oder vorzugsweise anorganischen Säuren, wie Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor- oder Bromwasserstoff säure gebildet werden. Die Säureadditionssalze sind weisse Feststoffe, die in Wasser löslich, in den meisten polaren organischen Lösungsmitteln schwach löslich und
in nicht polaren organischen Lösungsmitteln meistens unlöslich sind.

Die neuen Pseudotrisaccharide der Erfindung, d.h. die
2'-unsubstituierten Derivate der 4,6-Di-O-(aminoglycosyl) -1,3-diaminocyclitole, worin die 4-0-Aminoglycosylgruppe durch eine der Formeln I oder II definiert
ist, können nach einem Verfahren hergestellt werden, gemäss dem ein 6-0- (Aminoglycosyl)-1,3-diäminocyclitol mit einer ungeschützten 4-Hydroxylgruppe, in dem andere
Funktionen in geeigneter Weise geschützt sind, mit einem entsprechend geschütztem Glycal in Gegenwart eines sauren Katalysators kondensiert wird, danach Schutzgruppen nach bekannten Methoden entfernt werden und, falls erwünscht, das 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy oder 5-epi-Amino-5-deoxy und/oder ein 1-N-X und/oder ein 6'-N-T¹ Derivat nach bekannten Methoden hergestellt wird, wobei X wie oben definiert ist und T¹ mit Ausnahme von Wasserstoff dem oben definierten Substituenten T entspricht. Das Produkt wird als solches oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert. In diesem Verfahren entspricht

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das Glycal, das als Ausgangsverbindung verwendet wird, der 4^0-Aminoglycosylgruppe in den Endprodukten. "In geeigneter Weise geschützt" und "entsprechend geschützt" bezieht sich auf Gruppen, die bekannt sind als Schutzfunktionen für Amino- und/oder Hydroxygruppen während chemischer Reaktionen. Bevorzugte Aminoschutzgruppen sind Benzyloxycarbonyl, Aethoxycarbony1, 2,2,2-Trichloroäthoxycarbonyl und Benzoyl und die bevorzugten Hydroxyschutzgruppen sind Acetyl und Benzoyl.

Die Wahl der Schutzgruppen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie den nachfolgenden Reaktionsbedingungen und den gewünschten Bedingungen fllr die Entfernung der Schutzgruppen. Die Wahl der geeigneten Schutzgruppen liegt im Können eines Durchschnittsfachmannes.

Der saure Katalysator ist gewöhnlich eine Sulphonsäure, ein Sulphonsäure-Kunstharz, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Trifluoressigsäure oder Sulfamidsäure. p-Toluolsulphonsäure ist bevorzugt.

Geeignet geschützte Ausgangsverbindungen für die Herstellung der Pseudotrisaccharide dieser Erfindung werden durch die folgenden Formeln IV-IX illustriert;

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NHZ

O IV

WO

NHZ

NHZ

NHZ

WO

NHZ

VI NHZ

OW

NHZ

O VII

NHZ

NHZ

O VIII

O IX

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worin jedes Z eine Aminoschutzgruppe und jedes W eine Hydroxyschutzgruppe darstellt. Verbindung lv ist geschUtztes Garamin, dessen Herstellung in den GB-PS
Nr. 1,420^879 und 1,473,178 beschrieben wird. Verbindungen V und VI können aus den Antibiotika 66-4OD bzw. 66-4OB erhalten werden, wenn man das Verfahren aus der GB-PS 1,420,879, das die Umwandlung von Sisomicin zu Garamin betrifft, auf diese anwendet. Verbindung VII kann aus Kanamycin A erhalten werden gemäss der Verfahrensweise aus der GB-PS 1,473,178, und die Verbindungen VIII und IX können aus Mu-I bzw. Mu-4 gemäss der Verfahrensweise aus GB-PS 1,420,879 erhalten werden. Mu-I und Mu-4 sind in der Literatur auch als Mutamicin 1 und Mutamicin 4 bekannt.

Die Stellung der funktionellen Gruppen in der Glycal-Ausgangsverbindung bestimmt diesbezüglich die Struktur der Endprodukte, d.h. ob die Endprodukte 2'-unsubstituiert, 2',3'-di-unsubstituiert, 2',3',4'-tri-unsubstituiert oder 2',4'-di-unsubstituiert sind. Wird beispielsweise das blockierte Monosaccharid aus Beispiel 9(7) der Formel X:

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mit dem geschützten Disaccharid der Formel IV kondensiert, erhält man nach Entfernung der Schutzgruppen 2',4'-Dideoxygentamicin B.

Es ist selbstverständlich, dass die 1-N-X und/oder die 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate dieser Erfindung dadurch erhalten werden können, indem man ein Disaccharid bei der Reaktion einsetzt, in welchem das 1,3-diaminocyclitol bereits 1-N-X oder "5" derivatisiert ist, oder indem man die Derivate (inklusive der 6'-N-T' Gruppe) erst aus den fertigen 2'-unsubstituierten Pseudotrisacchariden herstellt.

Die Herstellung der Derivate der Pseudotrisaccharide kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Die 1-N-Alkyl und 1-lJ-Acyl Derivate können gemäss den Verfahren aus der GB-PS 1,4 73,73 3 hergestellt werden. Eine dieser Methoden umfasst die Reaktion eines Säureadditionssalzes eines 2'-unsubsti tu i er ten 4 ,6-Di-0-(aminoglycosyl)-l, 3-diaminocyclitols (z.B. 2'-Desaminosisomicin Sulfat) in einem inerten proti-"sehen Lösungsmittel, das Wasser enthält, mit einem Aequivalent eines Wasserstoffdonor-Reduktionsmittels (z.B. einem Cyanoborhydrid) und zumindest einem Aequivalent eines Aldehydes (z.B. Acetaldehyd) und man erhält ein 1-N-Alkyl-2 ' -unsubstituiertes Derivat dieser Erfindung (z.B. 1-N-Aethyl-2'-desaminosisomicin). In ähnlicher Weise können nach einem Verfahren in der oben genannten GB-PS 1-N-Acyl

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Derivate hergestellt werden. Die Reaktion eines Säureadditionssalzes eines 2'-unsubstituierten 4,6-Di-O-(amino glycosyU-l/S-diaminocyclitols (z.B. 2 '-Desaminosisomicin Sulfat) in einem inerten protischen Lösungsmittel, das Wasser enthält, mit einem Äequivalent Base (z.B. Txiäthylamin), und danach mit einem molaren üeberschuss eines Acylierungsmittels (z.B.. Essigsäureanhydrid) ergibt ein l-N-Alkanoyl-2^l-unsubstituiertes Derivat der Erfindung (z.B. l-N-Acetyl-2'-desaminosisomicin).

Die 5-epi, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate der 4,6-Di-O-(amdnoglycosyl)^l,3-diaminocyclitole können gemäss Verfahren hergestellt werden, die in den US-PS 4,000,261 und 4,000,262 beschrieben sind. Die 5-epi Derivate werden durch Reaktion eines 5-0-Kohlenwasserstoffsulfonyl-2 '-unsubstituierten Aminoglycosides (z.B- 5-0-Methansulfony1-2'-desaminosisomicin), in dem die Hydroxyl- und Aminogruppen geschützt sind, mit Dimethylformamid bei erhöhten Temperaturen erhalten. Nach Entfernung der Schutzgruppen erhält man das 5-epi-2'-unsubstituierte-Amino-"glycosid (z.B . 5-epi-2'-Desaminosisomicin).

Die 5-epi-Azido-5-deoxy bzw. 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate können aus einem 5-0-Kohlenwasserstoffsulfonyl-2'-unsubstituierten Aminoglycosid (z.B. 5-p-Methansulfonyl-2'-desaminosisomicin) in dem alle anderen Amino- und Hydroxygruppen geschützt sind, hergestellt werden, einerseits

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durch Reaktion mit einem Alkalimetallazid in einem organischen Lösungsmittel und darauffolgende Entfernung der Schutzgruppen mit einer Base zur Herstellung der 5-epi-Azido-5-deoxy~2'-unsubstituierten Verbindungen (z.B. 5-epi-Azido-5-deoxy-2'-desaminosisomicin) oder anderseits durch Reaktion des C)-und N-geschützten 5-epi-Azido-5-deoxy-2'-unsubstituierten Derivates mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators oder mit einem Alkalimetall in flüssigem Ammoniak und darauffolgende Entfernung der Schutzgruppen zur Herstellung eines 5-epi-Amino-5-deoxy-2'-unsubstituierten Derivates (z.B. 5-epi-Amino-5-deoxy-2'-desaminosisomicin).

Die 5-Deoxy-Derivate der Erfindung können gemäss Verfahren hergestellt werden, wie in der Belgischen Patentschrift 844,551 beschrieben (X ist Wasserstoff in Formel I in dieser Patentschrift). Beispielsweise wird ein 5-0-Thioformyl-2'-unsubstituiertes Aminoglycosid (z.B. 5-0-Thioformyl-2'-desaminosisomicin) in dem alle Aminogruppen und alle primärei und sekundären Hydroxylgruppen geschützt sind, mit einem Organozinnhydrid (vorzugsweise tri-ri-Butylstannan) in einem inerten protischen Lösungsmittel unter Inertgas bei Temperaturen von ca. lOO C umgesetzt, und nach Entfernung der Schutzgruppen erhält man das 5-Deoxy-2'-unsubstituierte Aminoglycosid (z.B. 5-Deoxy-2'-desaminosisomicin) .

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Die 6'-.N-Alkyl Derivate der Erfindung können nach Methoden hergestellt werden, wie sie in der GB-PS 1,473,733 für die Alkylierung der 1-Aminogruppe beschrieben sind. So kann man ein 2'-unsubstituiertes 6'-N-unsubstituiertes Aminoglycosid (z.B. 2'-Desaminosisomicin) mit Schutzgruppen an allen anderen Aminofunktionen mit einem Aldehyd oder Keton (z.B. Acetaldehyd), umsetzen und jLn situ das Zwischenprodukt mit einem Wasserstoff abgebenden Reduktionsmittel reagieren lassen, wobei nach Entfernung der N^Schutzgruppen ein 6'-N-Alky1-2'-unsubstituiertes Aminoglycosid (z.B. 6'-N-Aethyl-2'-desaminosisomicin) erhalten wird.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen 1-8 illustriert. Beispiel 9 illustriert die Herstellung einiger Ausgangsverbidnungen für das Verfahren der Erfindung,

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BEISPIEL ]

2'-Unsubstituierte-4,6-di-O-(Aminoglycosyl)-1,3-Diaminocyclitole

A. 2'-Deoxyqentamicin B

1 g 1, 3 , 3 '-Tri-Ii-benzyloxycarbonyl-2 '-O-acetiylgaramin, 0.7 g 6-Acetamindo-6-deoxy-3,4-di-O-benzyl-D-Glucal und 5 mg p-Toluolsulphonsäure Monohydrat werden in IO ml. wasserfreiem Benzol gelöst und die Lösung wird auf 5O C 5 Stunden erhitzt. Die Lösung wird gekühlt, mit verdünntem, wässerigem Natriumbikarbonat gewaschen und über MgSO. getrocknet. Danach wird die Lösung im Vakuum eingedampft und auf einer Silikagel-Jäule chromatographiert, wobei mit 1% Methanol in Chloroform eluiert wird. Durch dtlnnschichtcrhromatographisehe Xontrolle werden jene Eluate festgestellt, die l,3,3"-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-di-O-benzyl-6'-N-acetyl-2"-O-acetyl-2 ' -deoxygentaniicin B enthalten. Diese werden auf einen Rückstand verdampft und der Rückstand in 5 ml Tetrahydrofuran und 50 ml destilliertem, flüssigem Ammoniak aufgenommen. Der Lösung werden O.7 g Natrium zugegeben, und nach 2O Minuten wird das Lösungsmittel vei— dampft. Dem Rückstand werden 5 ml Wasser und 0.5 g Natriumhydroxid zugegeben, und die entstandene Lösung wird 3 Stunden auf Rückfluss gehalten. Danach wird sie abgekühlt, mit einem Uebei schuss von Amberlite 1RC-5O (H ) Ionenaustauneherharz versetzt, das Harz filtriert und mit Wasser gewaschen. Danach wird das Harz mit 3%-igem wässerigem Amir.oniumhydroxid eluiert, die Eluate in Vakuum

- IB -

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konzentriert und lyoohiLLsiert. Der Rückstand wird auf einer SilikageL-~>!iule chromatographiert, wobei Chloroform-Methanol-15}' Anunoniumhydroxid (2 :1 ti) als Eluent dient. Die durch Dttnnschichtchromatographie bestimmten Eluate, dit! 2 '-Deoxygentauaicin B enthalten, werden vereint und konzentriert. Nach dem Auflösen des Rückstandes in

θ Wasser und Behandlung über Amberiite IRA-4O1S (OH ) Harz und Lyophilisiereri erhlilt man 2'-Deoxygentamicin B,

[α]"' + L ! >.7°(It.O) ; 5 (D-O) i.l« (JH, s, C-CH,), 2.^r,7 D 2 L J

(3H, s, ΙΤ-ι·Η ) _# 5.OJ (III, d, J 4Hz, II 1") and 5.47 (IH, breites d, J {.5 Hz₁ H ,); cd (TACu) ^28.8 "⁶* ¹⁶⁰·

B. Andero J'-Unsubstituierte Aminoglycoside

Wie oben beschrieben, lässt min die folgenden geschützten Glucale und Disaccharide miteinander reagieren:

1. 6- (R)-6-A2ido-6-deoxy-6-C-methyl-i,4-di-0-benzyl-D-glucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,1'-tri-H-benzyloxycarbonylgaramin,

2. e-Acetamido-ö-deoxy-l^-di-O-benzyl-D-glucal und

0- O-Amino-J-deoxy-S-N-niethyl-l-N-benzyloxycarbonyl -2,4-di-^-acetyl-ß-L-arabinopyrahosyl)-(1 —> 6)-l,3-di-N-benzyloxycarbonyl-5-O-ucetyl-2-deoxy-D-streptamin,

3. e-Acetamido-e-deoxy-S^-di-O-benzyl-D-glucal und O- (3-Amino-3-deoxy-3-^ί-benzyloxycarbonyl·-2,4,6-tri-0-

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ac-a tr ν 1 -α-D-tf LucopyranosyL) - (l->6)-l, 3-di-N-benzyloxyca r:). ny L - f> -O - a c a ty 1 - 2 -d eoxy- D- s tr ep tarn in,

4. (·■- (JJ) -f)-Azido-6-deoxy-6-C-methyl~3,4-di-0-benzyl-D-giucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin.

Man erhält die folgenden 2' -unsubstituierten Aminoglycoside:

1. 2'-Deoxygentaraicin B₁,

2. 2'-Deoxygentamicin A ,

3. 2'-Deoxykanamycin Ά und

4. 2'-Desamino-Antibiotikum JI-20B.

BEISPIEL 2

2', 5'-di-Unsubstituierte 4,6-Di-O- (aminogiycosyl)-1,3-DiamLnocyclitole

A. 2 ' , i' -[) idfcoxyqen tamicin fi

19.12 g 5,2',4'-Tri-O-acetyl 1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin, 7.Lg r>-A2ido-3 , 6-didaoxy-4-0-acetyl-D-glucal und 180 mg £-ToLuolsulfonsäure Monohydrat werden in 200 ml wasserfreiem BenzoL gelöst. Die Lösung wird 5 Stunden auf 45 C gehalten und über Nacht bei Raumtemperatur belassen. Es wird mit wässerigem Natriumbikarbonat gewaschen, danach die benzolische lösung über MgSO getrocknet und im Vakuum auf einen Rückstand verdampft.

- 2O -

8098 19/069*

Der Rückstand wird über Silikagel chromatographiert, wobei mit O.25% Methanol in Chloroform eluiert wird. Diejenigen Eluate, die sich in der Dünnschichtchromatographie weniger polar zeigen, werden zu einem Rückstand eingedampft. 5 g davon werden in lOO ml 20%-igem wässerigem Dioxan gelöst und man hydriert 16 Stunden bei Raumtemperatur und 4 at in der Gegenwart von 500 mg 10% Pd/c. Der Katalysator wird abfiltriert und das Filtrat zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in 3 g KOH/ 2O ml Wasser aufgenommen und die Lösung 18 Stunden auf Rückfluss gehalten. Danach wird die Lösung gekühlt und mit Amberlite IRC-50 (H ) Ionenaustauscherharz behandelt. Das Harz wird filtriert, mit Wasser gewaschen und mit 3O%-igem wässerigem Ammoniuirihydroxid eluiert. Die vereinigten Eluate werden im Vakuum zu einem Rückstand eingeengt und dieser auf 50 g Silikagel in einer Säule chromatographiert, wobei die untere Phase eines Gemisches aus Chloroform-Methanol-15% wässeriges Ammoniumhydroxid (2:1:1) als Eluent verwendet wird. AehnlicheEluate (Dünnschichtchromatographie) werden vereinigt und konzentriert, der so erhaltene Rückstand in Wasser gelöst und über Amberlite 1RA-4O1S (Oil ) Harz gegeben. Nach dem Lyophilisieren erhält man 2',3'-Dideoxygentamicin B, [a! _D -\ 171° (H₃O); 6 (D₃O) 3.15 (3H, s, C-CH₃); 2.46 (3H, s, N-CH₃), 3.75 (IH, dd, J=4, 11 Hz, H-2"); 3.96 (IH, d, J=12.5 Hz, H-5" eq.), 5.02 (IH, d, J=4Hz, H-I") und 5.27 ppm (IH, breites s, W 1/2 = 5Hz, H-I¹); cd (TA Cu) Ιθ]__οο -ΙΟ,ΙΟΟ.

Zoo

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B . Andorn 2 ' , 3 ' -Di-ünsubsti.tuierte Aminog] ycosidc Wie obon beschrieben, werden die folgenden qesehützten Glucale und Disaccharide miteinander umgesetzt;:

1 . 6- (]{)-5-Azido-3 , r>-dideoxy-G-£:-methyl-4-r)-ljenzyl-D-glucal und 5,2',4 '-Tri-O-acetyl-],3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin,

2. 6-Azido-3,5-dideoxy-4-0-acetyl-D-glucal und _0- (3-Amino-3-deoxy-3-CJ-methyl-3-N-benzyloxycarbonyl-2 ,4-di-CJ-acetyl-p-L-arabinopyranosyl) - (1 —*■ 6) -1, 3-di -I^-benzyloxycarbonyl-5-0-acetyl-2-deoxy-D-streptamin,

3- 6-Azido-3,6-dideoxy-4-0-acetyl-D-glucal und Q- (3-Amino-3-deoxy-3-N-benzyloxycarbonyl-2,4,6-tri-O-acetyla-D-glucopyranosyl)-(1 —*·6)-1,3-di-N-benzyloxycarbonyl-5-0-acetyl-2-deoxy-D-streptamin,

4 . 6- (S) -6-Azido-3 , 6-dideoxy-6-CJ-methyl-4-0-benzyl-D-glucal und 5, 2 ' ,4 ' -Tri-CJ-acetyl-l, 3, 3 ' -tri-N-benzyloxycarbonylgaramin.

"Man erhält die folgenden 2',3'-di-unsubstituierten Aminoglycoside:

1. 2',3'-Dideoxygentamicin B ,

2. 2',3'-Dideoxygentamicin A ,

3. 2',3'-Dideoxykanamycin A und

4. 2'-Desamino-3'-deoxy-Antibiotikum JI-2OB.

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B098 1 9 / Π B 9 A

BEISPCEL '5

2',.1',4' -Tr i-Wnsubsti tu ierte 4 , 6-Di.-O- (AminogLycosy L) L,i-DiaminocycLLtoLe

Λ . 2 ' -Desaminoqantamic in C

4.33 ij 5,2' ,4' -Tr i-O-acetyL-L, 3, 3 ' -trL-N-benzyLoxycarbonyLcjaramin, L.^r>4 g 6-AzidomethyL-^r>, f>-dihydropyran und 20 mg p-ToLuoLiUiLfonsäure Monohydrat werden in 4¹I inL HenzoL gelöst und die Lösung wird über Nacht auf 45 C gehaLten. Danach wird die Lösung abkühLen geLassen, mit wässerigem Natriumbikarbonat gewaschen und über MgSO getrocknet. Die Lösung wird im Vakuum auf einen Rückstand verdampft, der auf einer SiLikngel-Säule mit 0.2 9/. MethanoL in ChLoroform a Ls ELuent chromatographiert wird. Die weniger poLaren ELuate (Uestinunung durch Dünnschichtchromatocjraphie) werden vereint und zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in 2O ml von 50% wässerigem Dioxan gelöst, 2OO mg 5% Pd/C und 5 mL O.LN HCL werden zugegeben, und es wird L6 Stunden bei Raumtemperatur und 4 at hydriert. Nach dem Filtrieren wird das FiLtrat im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird in 4 ml 20%-igem wässerigem KaLiumhydroxid aufgenommen und unter Argon LG Stunden am RückfLuss gekocht. Nach dem AbkühLen wird mit verdünnter SchwefeLsäureder pH auf LL eingesteLLt, die Lösung wird auf ein kleines Volumen eingeengt und 2OO ml absolutiertes Aethanol werden unter Rühren tropfenweise zugegeben. Das entstehende Gemisch wird fiLtriert und das FiLtrat zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in der unteren phase

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eint;;; Ch LoroL^:orm-Müt-.:i:ir.o L- LC/:'. Λ:παοη Iumhydroxid (2 :1:1) -Syr. tenus i\u djenonmien und auf SiiLLkaijeL chroma toqraph Lert, wobei mit deiur.e Lben Ε,οίΠίπίΓίπηί tteL eLulert wird. Die; wen lcjer polaren HLuate (Diinnsch lc:htc:hroma toijraph Ie) werden vereint und zu einem Elückij taiul, der 2 ' -I)e>.^csamLnoqentamLc in C ijnthäLt, v/erdampft. I) leiser wird In Wasser qeLöst und auf AmberLltfi ΠίΛ-U)LiJ (Oil ) Harz qecjeben. Nach dem Iiyoph ι L Is leren erh.MLt man 2 '-Dofjainlncjfjentamic In C , [«I²p ' Li)f)° (H C)) ; cS (D./)) 1.17 (HI, ;;, C-CH ), 2 .4B pH, a, H-CJIj), 1.7L (IH, dd, J -4, LL Uz, H-2" ) , 4 .C) (LH, d, J=L2.'i H/., H-^r>" «([.), '5.04 (LH, d, J-4 IVz, H-L") und 'i . K) (Lit, breites .·;, W L/2 - SEIz, EI-L¹); c:d

(ΤΛ Cu) Γ «I -7,7(.C).

Ei. Andere '.! ' , ! ' , 4 ' -Tr i-Uiiiiubs t L tu itit te; Amlnocj Lycos Lde In der oben besc.-hr lebenen Welse können die foLcjenden cjeEH'hüt ;'-ten c;luc:aLe und D Lnarohar Ide miteinander unwjeseti'.t v/erden .

L . G- (U) -f) -Λΐηίηο- J, 4 , (i-tr ldeoxy-6 -C_-methy L-6-tI-methyl-. ö-N-benzyLoxycarbonyL-D-ifLucaL und ^r>, 2 ' , 4 ' -Tr i-O-acety L-L, J, \ ' - tr Ι-ΓΓ-benzy Loxycarbony Lcfaramln ,

2 . G- (It) -ii-AiuLiio- ] ,4, 6-tr ldeoxy-6-C-methy L-6-H-benzyLoxycarbony L-I)-<j Luca L und ^r), 2 ' , 4 '-Tr i-0-acetyL-L , 3,3 '-tri-N-benzy Loxycarbony Lcjaramln,

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3 . 6- (S) -6-Amino-3 ,4 , ß-trideoxy-G-CJ-inethyl-ß-N-benzyloxycarbonyl-D-glucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-l,3,3'-tri-Ιί-benzy loxycarbony Igaramin,

4 . 6-Amino-6-fc[-inethyl-6-N-benzyloxycarbonyl-3 ,4 , 6-trideoxy-D-glucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin,

5. 6-Azidomethyl-5,6-dihydropyran und O-(3-Amino-3-deoxy-3-N-benzyloxycarbonyl-2,4,6-tri-0-acetyl-a-D-glucopyranosyl)- (1—^·6)-1, S-di-N-benzyloxycarbonyl-S-O-acety 1-2-deoxy-D-streptainin,

6. 6-Azidoraethyl-5,6-dihydropyran und O-(3-Amino-3-deoxy-a-N-methyl-S-N-benzyloxycarbonyl^^-di-O-acetylp-L-arabinopyranosyl)- (1—»· 6)-l,3-di-N-benzyloxycarbonyl-5-0-acetyl-2-deoxy-D-streptamin.

Man erhält die folgenden 2',3',4'-tri-unsubstituierten Aminoglycoside:

1. 2'-Desaminogentamicin C.,

2. 2'-Desaminogentamicin C_,

3. 2'-Desaminogentamicin C₂ ,

4. 2'-Desaminogentamicin C-,

5. 2',3',4'-Trideoxykanamycin A und

6. 2',3'_#4'-Trideoxygentamicin A .

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BEISPIEL 4

2'-Unsubstituierte-4,6-Di-O-(Aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole mit einer 4',5'-Doppelbindung

A. 2'-Desaminosisomicin

410 mg 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin, 150 mg 6-Azido-3,6-dideoxy-4-^-acetyl-D-glucal und 3.8 mg p-Toluolsulfonsäure Monohydrat werden in 35 ml wasserfreiem Benzol gelöst. Die Lösung wird 5 Stunden auf 45°C erhitzt und dann Über Nacht abkühlen gelassen. Die benzolische Lösung wird sodann mit wässerigem Natriumbikarbonat gewaschen, Über MgSO₄ getrocknet und im Vakuum zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in 250 ml Dichlormethan aufgenommen und mit einer 450 W Hg-Lampe 7 Stunden photolysiert. Danach wird das Lösungsmittel verdampft. Dieser Vorgang wird 19 Mal wiederholt. Die Photolyseprodukte werden in 17O ml 95%-igem Aethanol gelöst, 6.8 ml Triäthylamin werden zugegeben und es wird 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels und Chromatographie auf Silikagel mit "Chloroform als Eluenten erhält man den 4',5'-ungesättigten Aldehyd.

1.62 g des 4',5'-ungesättigten Aldehydes werden in 8 ml Tetrahydrofuran gelöst, und die Lösung wird einer Lösung von 9.6 g Ammoniumacetat in 45 ml Methanol zugegeben. Nach 30-minütigem Rühren werden 960 mg Natriumcyanobor-

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hydrid zugegeben, und es wird 2.5 Stunden bei Raumtempera-

o
tür und über Nacht bei 4 C gerührt. Es werden 150 ml Wasser hinzugegeben und dann wird mit 3 χ lOO ml Chloroform extrahiert, die Extrakte über MgSO. getrocknet und im Vakuum verdampft. Der Rückstand wird in 15 ml Dimethylsulphoxid aufgenommen, 2.6 g Kaliumhydroxid in 5 ml Wasser werden zugegeben, und es wird 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird der pH des Reaktionsgemisches mit verdünnter Salzsäure auf 11 eingestellt und die Lösung mit Amberlite IRC-50 (H ) Ionenaustauscherharz versetzt. Das Harz wird filtriert, mit Wasser gewaschen und mit 6% wässerigem Ammoniumhydroxid eluiert. Das ammoniakalische Eluat wird zur Trockene verdampft und der Rückstand auf Silikagel mit der unteren Phase eines Chloroform-Methanol- 7% Ammoniumhydroxid (2:1:1) Systems chromatographiert. Gleiche Eluate (Dünnschichtchromatographie), die 2'-Desaminosisomicin enthalten, werden vereint, eingeengt und mit Amberlite IRA-4O1S (OH ) Harz behandelt. Nach dem Lyophilisieren erhält man 2'-Desaminosisomicin, [<x]²£ + 184.3° (H₂O); & (D₃O) 1.18 (3H, s, C-CH₃), 2.49 (3H, s, N-CH₃), 3.76 (IH, dd, J=4, 11 Hz, H-2"), 4.Ο3 (IH, d, J=12.5 Hz, H-5" eq.), 4.92 (IH, m, H-4·), 5.05 (IH, d, J=4 Hz, H-I") und 5.46 (IH, verzerrtes Triplet, W 1/2 = 6Hz, H-I¹).

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B. Andere 2'-Unsubstituierte Aminoglycoside mit einer 4',5'-Doppelbindung

Wie oben beschrieben, können die folgenden geschützten Glucale und Disaccharide miteinander umgesetzt werden:

1. 6- (S)-6-Azido-3,6-dideoxy-6-£-methyl-4-0-benzyl-D-glucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin,

2. 6-Azido-3 , 6-dideoxy-4-0-acetyl-D-glucal und O_-- (3-Amino-S-deoxy-S-N-methyl-O-N-benzyloxycarbonyl^^-di-pacetyl-a-D-xylopyranosyl)-(1—» 6)-1,3-di-N-benzyloxycarbonyl-5-^-acetyl-2-deoxy-D-streptamin,

3. 6-Azido-3,6-dideoxy-4-^-acetyl-D-glucal und ^-(3-Amino-S-deoxy-S-N-methyl-S-N-benzyloxycarbonyl^^-di-O-acetyl-ß-L-arabinopyranosyl) - (1—^6) -1, 3-di-N-benzyloxycarbonyl-5-0-acetyl-2-deoxy-D-streptamin,

4. 6-Azido-3_/6-dideoxy-4-0-acetyl-D-glucal und 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonylgaramin, (bei dieser Reaktion wird Methylamin Hydrochlorid an Stelle von Ammoniumacetat verwendet),

5. 6-Azido-3,6-dideoxy-4-^-acetyl-D-glucal und ^-(3-Amino-S-deoxy-S-N-methyl-S-N-benzyloxycarbonyl^-C-methyl-2,4-di-()-acetyl-ß-L-arabinopyranosyl)-(l—> 6)-l,3-di-N-benzyloxycarbony1-2,5-di-O-acetyl-D-streptamin,

80981²9⁸/069A

δ. 6-Azido-3,6-dideoxy-4-^-acetyl-D-glucal und O-(3-Amino-S-deoxy-S-N-methyl-S-N-benzyloxycarbonyl^-C-methyl-2,4-di-0-acetyl-ß-L-arabinopyranosyl)-(l—*· 6)-l,3-di-N-benzyloxycarbonyl-2,5-di-ß-acetyl-2-epi-D~streptamin.

Man erhält die folgenden 2'-unsubatituierten Aminoglycoside:

1. 2'-Desaminoverdamicin,

2. 2'-Desamino-Antibiotikum 66-4OB,

3. 2'-Desamino-Antibiotikum 66-4OD,

4. 2'-Desamino-Antibiotikum G-52, 5· 2'-Desaminomutamicin 1 und

6. 2'-Deaaminomutamicin 4.

BEISPIEL 5

1-N-X-Derivate der 2'-Unsubstituierten 4,6-Di-O-(AminoglycosyP-l, S-Dlamlnocyclltole

A. l-iJ-Aethyl-2', 3' -Dideoxygentamlcin B

2.77 g 4-0-Ac·tyl-6-aEido-3,6-dideoxy-D-glucal, 6.14 g 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonyl-l-N—athylgaramin und 50 mg p-Toluoleulphonsäure werden in 100 ml wasserfreiem Benzol gelöst, und die Lösung wird 18 Stunden bei 40°C gerührt. Danach wird sie abkühlen gelassen, mit verdünntem NaHCO. gewaschen, über MgSO getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man Chromatograph!ert

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auf Silikagel mit 0.25% Methanol in Chloroform, vereint die durch Dünnschichtchromatographie als weniger polar erkannten Eluate und verdampft zurTrockene. Der Rückstand wird in 125 ml 20% wässerigem Dioxan aufgenommen und nach Hinzugabe von 10% Pd/C wird bei 4 at 16 Stunden hydriert. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in 2O ml 2N Natriumhydroxid aufgenommen und unter Argon 16 Stunden auf 100°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der pH mit IN H₃SO₄ auf 11 eingestellt, die Lösung auf ein kleines Volumen eingeengt und mit absolutem Alkohol(200 ml) tropfenweise unter Rühren versetzt. Das Gemisch wird filtriert und das Filtrat zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird mit der unteren Phase eines Chloroform-Methanol-lO^ Ammoniumhydroxid (2:1:1) Systems aufgenommen und auf Silikagel ehromatographiert. Die bei der Dünnschichtchromatographie gleichwertigen Eluate werden vereint, zur Trockene verdampft, und der Rückstand wird in Wasser gelöst. Nach der Behandlung mit Amberlite IRA 401S (OH ) Harz und Lyophilisieren erhält man l-N-Aethyl-2',3'-dideoxygentamicin B, [a]²£ + 137.5° (MeOH)* ο (D₂O) 1.05 (3H, t, J=6.5 Hz, CH₂-CH₃), 1.19 (3H, s, C-CH₃), 2.51 (3H, S₁ N-CJi₃), 3.76 (IH, dd, J=4, 11 Hz, H-2"), 4.0 (IH, d, J=12.5, H-5"eq.)_# 4.96 (IH, d, J=4 Hz, H-I") und 5.32 (IH, breite» s, Wl/2-6Hz, H₁,); cd (TACu) Γθ1_2β7 -8,300.

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B. Andere 1-N-X-Derivate von 2',3'-Dideoxygentamicin B

Wird in obigem Beispiel das 1-N-propyl- oder 1^-N-i-Aminobutyl-Analoge von 5,2 ' , 4 ' -Tri-O-acetyl-1,3,3' -tr i-N-benzyloxycarbonylgaramin verwendet, erhält man l-N-Propyl-2', 3'-dideoxygentamicin B bzw. 1-N- (6-Aminobutyl)-2',3'-dideoxygentamicin B.

C. 1-N- (S_-p-Amino-<*^hydroxypropionyl) -2 ', 3 ' -dideoxygentamicin B

0.75 g 2',3'-Dideoxygentamicin B werden in 70 ml wässerigem (2.5%) Dimethylsulphoxid gelöst und zu dieser Lösung werden bei Raumtemperatur 88.8 mg hydratisiertes Kupfer (II) diacetat und 111mg Nickel (II) diacetat hinzugegeben. Nach 10 minutigem Rühren der Lösung werden 132.2 mg N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid hinzugefügt worauf weitere 2 Stunden gerührt wird. Nach der Zugabe von wasserfreiem Aether wird der Niederschlag abfiltriert, in 50 ml Methanol-Ammoniumhydroxid (9:1) gelöst und durch die Lösung wird 3 Minuten lang H S hindurchgeleitet. Das Gemisch wird über Celit filtriert und das Filtrat mit Amberlite IRA 4O1S (0Η^θ) Harz gerührt bis die Lösung farblos wird. Nach dem Filtrieren wird zur Trockene verdampft und der Rückstand in 25 ml wässerigem (5096) Methanol aufgenommen. Zu dem Gemisch werden portionsweise 1.68 g N-Hydroxysuccinimidylester von N-Benzyloxycarbonyl-L-isoserin zugegeben, das Gemisch wird 2 Stunden gerührt und

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dann mit Wasser und Chloroform ausgeschüttelt. Die Chloroformschicht wird mit Wasser gewaschen, über MgSO. getrocknet und zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird auf Silikagel mit Chloroform-Methanol-Ammoniumhydroxid (28% NH ) (12:10:0.5) chromatographiert und man erhält 1-N- (S-p- Benzyloxycarbonylamino-ot-hydroxypropionyl) -3,6'-di-N-benzyloxycarbonyl-2',3'-dideoxygentamicin B. 0.35 g dieser Verbindung in 20 ml wässerigem (30%) Dioxan werden in Gegenwart von 25 mg 5% Pd/C bei einer at hydriert. Danach wird filtriert und das Filtrat zu einem Rückstand verdampft. Dieser wird auf Silikagel mit der unteren Phase eines Chloroform-Methanol-Ammoniumhydroxid (28% NH-) (2:1:1) Systems chromatographiert. Die Eluate werden d^nnschichtchromatographisch überwacht und diejenigen, die das gewünschte Produkt enthalten, vereinigt. Nach dem Eindampfen wird der Rückstand in Wasser gelöst und über Amberlite IRA 401S(OH ) Harz gegeben. Nach dem Lyophilisieren erhält man 1-N- (j3-ß-Amino-

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a-hydroxypropionyl)-2',3'-dideoxygentamicin B, [al + 124.5° (EtOH) ; 6 (D₂O) 1.13 (3H, s, C-CH₃); 2.43 (3H, _S/ N-CH₃), 2.47 (IH, d, J=Il Hz, H-3"), 4.05 (IH, d, J=12.5 Hz, H-5" eq.), 4.10 (IH, t, J=5Hz, H-2'), 5.05 (IH, d, J= 4Hz, H-I") und 5.28 (IH, breites s, W 1/2=5.0 Hz, H-I¹).

D. Andere 1-N-X-Derivate von 2',3'-Dideoxygentamicin B Setzt man in obigem Beispiel den N-Hydroxysuccinimidylester von S-4-Benzyloxycarbonylamino-2-hydroxybutter-

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säure oder S-S-Benzyloxycarbonylamino^-hydroxyvaleriansäure ein, erhält man 1-N- (S-y-Amino-a-hydroxybutyryl)-2', 3'-dideoxygentamicin B bzw. 1-N-(S-o-Amino-a-hydroxyvaleryl)-2',3'-dideoxygentamicin B.

E. 1-N-(S-ß-Amino-cc-hydroxypropionyl)-2'-desaminosiso-

Setzt man im obigen Beispiel 5C 2'-Desaminosisomicin an Stelle von 2',3'-Dideoxygentamicin B ein, erhält man 1-N-

(S_-ß-Amino-a-hydroxypropionyl)-2 '-desaminosisomicin, ^ (D_0) 1.17 (a,3,4"-CH₃) j 2.42 (s, 3,NCH₃)* 2.44 (d, J₂₁₁₃₁₁=IlHz, 1, H-3"); 3.33 (d, ^J5"_ax5.._eq ^=12Hz' *» ^H"⁵"ax⁾ ' ³'^{67 (dd}' J₂₁₁₃₁₁= 11Hz, J₂₁₁₁„=4Hz, 1, H-2"), 4.1O (d, J₅M_eq5„_ax 1, H-5eq)» 4.14 (t, J₂^_1n=OHz, 1_# H-2^m) 4.89 (m,l,H-4) 5.05 (d, J₁H₂,,«4Hz, 1_# H-I") und 5.46 (m,l,H-l').

BEISPIEL 6

5-Deoxy-Derlvate von 2'-Unaubatltulerten 4,6-Dl-O-(aminoglycosyl) -1,3-dlaininocyclltolen

A. 5-Deoxy-2'-DesamlnoalBomlcln

1. 1,3 , 6'-Trt-H-Aeihoxycarbonyl-S-O-Thioformyl-2"-0-

Benzoyl-3" ,4"-jg,Q-Carbonyl-2' -desamlnoslsomicin

Einer gerührten Lösung von Phosgen (ca. 4g) in Benzol (30 ml) wird Dimethylformamid (3 g) zugegeben. Die entstehende Suspension wird 30 Minuten geröhrt, zur Trockene verdampft, und der Rückstand wird in 3O ml Dichlormethan auf-

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genommen. Zu der im Eisbad gekühlten Lösung wird 1,3,6'-Tri-N-äthoxycarbony1-2"-O-benzoy1-3",4"-N,O-carbonyl-2'-desaminosisomicin (6.9 g) in Dichlormethan (7O ml) und Pyridin (7 ml) zugegeben und das Reaktionsgemisch am Eisbad 15 Minuten gerührt. Danach wird 5 Minuten lang trockener Schwefelwasserstoff hindurchgeleitet und die Lösung mit Wasser, verdünnter Schwefelsäure und schliesslich mit Natriumbikarbonat behandelt. Die Lösung wird über Na_SO getrocknet, filtriert und eingedampft.Der Rückstand wird in Methylenchlorid aufgenommen und auf eine Silikagel Säule (100 g) aufgegeben. Zunächst wird mit Chloroform eluiert, dann mit 2% Methanol in Chloroform, wobei die durch Dtlnnschichtchromatographie erkannten Eluate mit der gewünschten Verbindung vereint und danach im Vakuum zur Trockene verdampft werden. Der Rückstand wird in 30 ml Chloroform aufgenommen und die Lösung unter heftigem Rühren zu 500 ml Hexan gegeben. Der Niederschlag wird abfiltriert und bei 1 mm Hg bei 60 C getrocknet. Man erhttlt 1,3,6' -Tri-N-Mthoxycarbonyl-5-0-thioformylr2^M-0-benzoyl-3",4"-N,O-carbonyl-2'-desaminosisomicin.

²· *'³'⁶'-Tri-Aethoxycarbonyl-2"-g-Benzoyl-3">4"-N,gcarbonyl-5-deoxy-2'-Deaaminosisomlcin 5 g 1,3,6·-Tri-N-äthoxycarbonyl-5-0-thioformyl-2"-0-benzoyl-3" ,4"-N,()-carbonyl-2 '-desaminosisomicin und 3.5 g Tri-n-butylzinn werden in 90 ml wasserfreiem Toluol gelöst, und die Lösung wird 15 Stunden unter Argon auf

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Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird sodann im Vakuum zur Trockene verdampft, der Rückstand 2x durch Dekantierung mit Hexan gewaschen und in Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wird einer Silikagel Säule (6x30 cm), die 2-3% KOH enthält, aufgegeben. Es wird mit Chloroform eluiert, um die Zinnverbindung zu entfernen und danach wird mit 3% Aethanol-Chloroform eluiert, wobei die Eluate dünnschichtchromatographisch (5% Methanol: Chloroform) überwacht werden. Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereint und im Vakuum bei 60°C zur Trockene verdampft. Man erhält 1,3,6'-Tri-N-äthoxycarbonyl-2"-0-benzoyl-3",4"~N,0-carbonyl-5-deoxy-2'-desaminosisomicin.

3. 5-Deoxv-2'-desaminosisomicin Einer Lösung von 2.1 g l,3,6'-Tri-N-äthoxycarbonyl-2"-0-benzoyl-3" ,4"-N,^0-carbonyl-5-deoxy-2'-desaminosisomicin in Dimethylsulfoxid (18 ml) wird KOH (4 g) in Wasser (6 ml) zugegeben und es wird unter Argon zwei Tage gerührt. Dem Reaktionsgemisch werden 5O ml Wasser zugegeben und die Lösung mit IRC-50 (H ) Harz versetzt. Nachdem das Aminoglycosid auf dem Harz absorbiert ist, wird dieses auf eine Säule gegeben und mit 2 N Ammoniumhydroxid eluiert. Aehnliche Eluate (Dünnschichtchromatographie) werden vereinigt und zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird auf Silikagel (50 g) mit der unteren Phase eines Chloroform: Methanol:konz. Ammoniumhydroxid (2:1:1) Systems chromatographiert. Aehnliche Fraktionen (Dünnschichtchromato-

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graphie) werden vereinigt und verdampft. Der Rückstand wird in Wasser aufgenommen und ^r>ber eine kleine Menge

IRA-4O1S (OH ) Harz gegeben. Das Eluat wird lyophilisiert und man erhält 5-Deoxy-2'-desaminosisomicin.

BEISPIEL 7

5-Epi-Derivate von 2'-unsubstituierten 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitolen

A. 5-Epi-2'-Desaminosisomicin

1. 1,3,6'-Tri-N-Benzyloxycarbonyl-5-^-Methansulfonyl- 2"-o-Benzoyl-3",4"-N,^-Carbonyl-2'-desaminosisomicin 2.5 g l,3,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-2"-0-Benzoyl-3",4"-N, C)-Carbonyl-2 '-desaminosisomicin werden in 15 ml wasserfreiem Pyridin gelöst. Die Lösung wird auf 10°C abgekühlt, und man setzt 4 ml Methansulfonylchlorid während 10 Minuten zu. Nach ca. 12 Stunden wird im \/akuum bei 25 C eingedampft und der Rückstand in 150 ml Chloroform aufgenommen. Die Chloroform-Extrakte werden mit Wasser gewaschen und über Na₃SO₄ getrocknet. Das Chloroform wird verdampft und man erhält 1,3,6' -Tri-N-benzyloxycarbonyl-S-C^-methansulfonyl-2"-(D-benzoyl-3" ,4"-N,O-carbonyl-2 ' -desaminosisomicin.

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2. 5-Epi-2'-Deaaminosisomicin

2 g 1,3,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-S-O-methansulfonyl-2"-0-benzoyl-3",4"-N,0-carbonyl-2'-desaminosisomicin werden zu 15 ml Dimethylformamid gegeben und 18 Stunden auf Rückfluss gehalten. Es wird auf einen Rückstand verdampft und dieser in einem Gemisch von IO ml Tetrahydrofuran und 50 ml flüssigem Ammoniak aufgenommen. Es werden 2 g Natrium dem Gemisch langsam unter Rühren zugegeben, und danach wird weitere 2 Stunden gerührt. Durch Anwärmen auf Raumtemperatur lässt man den Ammoniak über Macht verdampfen. Der Rückstand wird in 10 ml 5%-igem NaOH aufgenommen und 4 Jtunden auf 1OO C erhitzt. Man lässt abkühlen und gibt die Lösung über IRC-50 (H') Harz. Das Harz wird mit Wasser gewaschen und das Produkt mit lOO ml IN Amraoniumhydroxid eluiert. Das Eluat wird zu einem Rückstand eingedampft, der 5-epi-2'-Deeaminos±Bomicin enthält. Das Produkt wird durch Chromatographie auf einer Silikagel-Säule gereinigt, wobei mit der unteren Phase eines Chloroform t Methanols 15% Ammoniumhydr oxid {2 ti ti) Gemisches eluiert wird. Gleiche EIuate (dUnnschichtchromatographisch bestimmt) werden vereint und lyophilisiert. Man erhält 5-epi-2'-Desaminosisomicin.

B. Wird 1,3,6'-Tri-N-beneyloxycarbonyl-4',2"-di-o-benzoyl-3",4"-N,O-carbonyl-2',3'-dideoxygentamicin B an Stelle von 1,3,6'-Tri-N-benzyloxycarbony1-2"-fi-benzoy1-3",4"-N,0-carbonyl-2'-desaminosisomicin in diesem Beispiel eingesetzt,

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erhält man 5-epi-2',3'-Dideoxygentamicin B; Massenspektrum (M:!)"¹" 451; Γα¹²^ + 143° (H₂

BEISPIEL 8

5-Epi-Azido-5-deoxy und 5-Epi-Amino-5-deoxy Derivate von 2'-Unsubstituierten 4,6-Di-O- (aminoglycO3yl)-l,3-diaminocyclitolen

A. 5-Epi-Azido-5-deoxy-2'-desaminoaisomicin

1. 1,3,6'-Tri-N-Benzyloxycarbony1-5-EpJ-AzJdO-S-DeOXy-2"-O-Benzoyl-3",4"-N,O-Carbony1-2'-Desaminoaisomicin 2 g des Produktes aus Beispiel 7Al werden in 15 ml trockenem Dimethylformamid gelöst. Unter Rühren werden 1.5 g Natriumazid zugegeben und das Reaktionsgemisch wird über Nacht unter Argon auf 120°C gehalten. Danach wird die Lösung im Hochvakuum verdampft und der Rückstand in 2OO ml säurefreiem Chloroform aufgenommen. Die Chloroform-Extrakte werden mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels erhält man 1,3,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-S-epi-azido-S-deoxy-2"-0-benzoyl-3"_#4"-N,0-carbonyl-2'-desaminoeieomicin.

2. 5-Epi-azido-5-deoxv-2'-desaminosisomlcin

Eine Lösung von 1 g 1,3,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-5-epiazido-5-deoxy-2"-O-benzoy1-3",4"-N,O-carbony1-2'-deeaminoeisomicin in 25 ml 1:1 Dioxan-Wasser und 25 ml lo% Natriumhydroxid wird 24 Stunden auf Rückfluss gekocht. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand in 10 ml

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Wasser gelöst. Man neutralisiert mit Essigsäure, verdampft das Lösungsmittel und nimmt den Rückstand in 5 ml Wasser auf. Die Lösung wird auf 20 g Amberlite IRC-50 (H Form) Harz gegeben und die Säule mit 200 ml Wasser gewaschen und danach mit ICK) ml IN Ammoniumhydroxid eluiert. Die Ammoniumhydroxid Eluate werden zur Trockene verdampft, der Rückstand lyophilisiert und auf 25 g Silikagel chromatographiert. Nach dem Eluieren mit Chloroform:Methanol: 7% Ammoniumhydroxid (2:1:1) erhält man 5-epi-Azido-5-deoxy-2'-desaminosisomicin.

B. 5-Epi-Amino-5-Deoxv-2'-Desaminosisomicin Das Produkt aus Stufe Al) wird in einem Gemisch aus 10 ml Tetrahydrofuran und 50 ml flüssigem Ammoniak gelöst. Es werden 2 g Natrium langsam der gerührten Lösung zugegeben und 2 Stunden bei -40°C gerührt. Den Ammoniak lässt man über Nacht bei Raumtemperatur verdampfen, der Rückstand wird in 25 ml Wasser gelöst und über Nacht auf 100°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird auf Amberlite IRC-50 (Η^Φ) Harz absorbiert und das Produkt mit 500 ml IN Ammoniumhydroxid eluiert. Die Eluate werden im Hochvakuum eingeengt, wobei ein öliges Produkt zurückbleibt. Dieses wird auf 5O g Silikagel chromatographiert und nach dem Eluieren mit Chloroform:Methanol:15% Ammoniumhydroxid (2:1:1) erhält man 5-epi-Amino-5-deoxy-2*-desaminosisomicin.

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Beispiel 9

1. 6-Azidomethyl-5,6-Dihydropyran 4 g 6-Hydroxymethyl-5,6-dihydropyran und 10.5 g Triäthylamin werden in 100 ml trockenem Dichlormethan gelöst. Der Lösung wird unter Kühlung 5.2 g Methansulfonylchlorid in 20 ml Dichlormethan zugegeben und danach wird 5 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser und Chloroform ausgeschüttelt, die Chloroform-Schicht über MgSO getrocknet und im Vakuum zu einem Rückstand verdampft. Der Rückstand wird in 100 ml Dimethylformamid aufgenommen und 14 g Natriumazid werden zugegeben. Man rührt 60 Stunden bei 50 C, filtriert das Reaktionsgemisch, schüttet das Filtrat in Eiswasser und extrahiert mit Aether. Die Aetherextrakte werden im Vakuum verdampft, der Rückstand wird in Hexan aufgenommen und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wird getrocknet und im Vakuum verdampft und der Rückstand auf Silikagel mit 3% Azeton in Hexan chromatographiert. Man erhält 6-Azidomethyl-5,6-dihydropyran, pmr (CDCl ) δ 1.19 (4H, m, Ring CH₃), 3,35 (2H, d, J=5.5 Hz, CH₀-N₀), 4.0 (IH, m, H-5), 4.75 (IH,

2 3

m, H-2), 6.4 (IH, dt, J=I.5, 1.5, 6.5, H-I) ; t) max 2100, 1650, 1475, 1130 cm"¹.

2. 6-Azido-6-Deoxy-3,4-Di-Q-Benzyl-D-Glucal 5.16 g Natriumhydrid werden in 50 ml trockenem Dimethylformamid suspendiert. Bei O C werden 12.4 ml Benzylchlorid und danach 4.65 g 6-Azido-6-deoxy-D-glucal in 17 ml Dimethylformamid zugegeben. Nach 4 stündigem Rühren werden

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15 ml Aethanol zugegeben und nach weiteren IO Minuten wird das Gemisch auf Eis geschüttet und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte werden mit Wasser gewaschen,

über MgSCK getrocknet und im Vakuum verdampft. Der Rück-4

stand wird auf Silikagel mit 25% Aethylazetat in Benzol als Eluent chromatographiert und man erhält 6-Azido-6-deoxy-3,4-di-0-benzyl-D-glucal, IaI²Jj + 34.3° (EtOH) t pmr (CDCl₃) & 3.52 (2H, m, -CH₂N₃) 4.6 (4H, m, Ar-CH₂-), 6.38 (IH, dd, J-1.5, 6Hz, H-I)»0 max(CHCl₃) 2100, 1640 cm"¹,

3. 6-Acetamido-6-Deoxy-3,4-di-O-Benzy1-D-Glucal Zu einer gerührten Suspension von 760 mg Lithium-Aluminium-Hydrid in 50 ml Tetrahydrofuran wird tropfenweise eine Lösung von 2.98 g 6-Azido-6-deoxy-3#4-di-0-benzyl-D-glucal in 30 ml Tetrahydrofuran gegeben. Danach wird 4 Stunden auf Rückfluss erhitzt, abkühlen gelassen und wässeriger Aether zugesetzt. Nach dem Filtrieren wird das Filtrat zu einem Rückstand verdampft, zu dem 3 ml Essigsäureahhydrid und 10 ml destilliertes Pyridin zugegeben werden. Es wird zwei Stunden gerührt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand aus Chloroform/Hexan umkrlstallisiert. Man erhält e-Acetamldo-e-deoxy-S, 4-41-(H=HKiSy 1-D-glucal

-41.B° (EtOH) 1 pmr (CDCl₃) σ 1.86 (3H, β,

3.65 (2H, m, -£S₂-H), 4.6 (2H, m, ArQi₂), 4.75 (2H, m, , 4.9 (IH, dd, J =3, 6Hz. H-2), 6.45 (IH, dd.

J=I.5, 6He, H-I) * 0max (nujol) 3250, 1640 cm"¹.

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4. 6-g-Methyl-3,4-Di-O-Benzyl-D-Glucal (Gemisch der diastereoisomeren Alkohole)

1 g 6-Azido-6-deoxy-3,4-di-O-benzyl-D-glucal werden in 250 ml Dichloromethan gelöst, und die Lösung wird 18 Stunden mit einer 450 W Quecksiblerlampe und einem Pyrex-Filter photolysiert. Die Lösung wird eingedampft und der Rückstand in 50 ml trockenem Aether aufgenommen. Hierzu werden tropfenweise und unter Kühlung IO ml einer Aetherlösung, die 1,3 Moläquivalente Methylmagnesiumbromid enthält, zugegeben. Nach der Zugabe von Wasser wird die Aetherschicht getrennt, mit Wasser gewaschen und über MgSO getrocknet. Der Aether wird verdampft und der Rückstand auf Silikagel mit Benzol als Eluenten chromatographiert. Man erhält ein Gemisch der Diastereomeren von 6-C.-Methyl-3,4-di-()-benzyl-D-glucal.

5. 6-Azido-6-Deoxy-6-_iC-Methyl-3,4-Di-O- Benzyl-D-Glucal (Gemisch der Diastereoisomeren)

500 mg 6-C.-Methy 1-3,4-di-O-benzyl-D-glucal werden in 3.5 ml Pyridin gelöst, und bei 0°C werden 1.8 Moläquivalente p-Toluolsulfonylchlorid zugegeben. Das Gemisch wird bei 4°c 18 Stunden belassen, dann wird Eis-Wasser zugegeben. Man extrahiert mit Aether, wäscht die Extrakte mit Wasser und trocknet über MgSO-. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand in 5 ml Dimethylformamid gelöst. Es wer den 0.5 g Natriumazid zugegeben und danach 18 Stunden bei

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60°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Wasser gegeben und mit Aether extrahiert. Die Extrakte werden über MgSO getrocknet, auf einen Rückstand eingedampft und dieser auf Silikagel mit Benzol als Eluenten chromatographiert. Man erhält ein Gemisch der Diastereoisomeren von 6-Azido-6-deoxy-6-C_-methy 1-3,4-di-O-benzyl-D-glucal.

6. e-Amino-e-N-Methyl-e-N-Benzyloxycarbonyl-S,4 , 6-Trideoxy-D-Glucal

Zu einer Lösung von 5 g 6-Azidomethyl~5,6-dihydropyran in 50 ml Aethanol wird 1 g Natriumborhydrid zugegeben und 24 Stunden auf Rückfluss gekocht. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand mit Chloroform extrahiert, Die Extrakte werden mit Wasser gewaschen und über MgSO getrocknet. Das Chloroform wird verdampft und der Rückstand, der 6-Aminomethyl-5,6-dihydropyran enthält, in 1OO ml wässerigem Methanol (1:1) aufgelöst. 3 g Natriumkarbonat und 5 g Benzylchloroformat werden zugegeben und das Gemisch 2 Stunden gerührt. Danach werden 200 ml Wasser zugegeben und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte werden getrocknet und eingedampft. Der Rückstand, der 6-Benzyloxycarbonylaminomethyl-5,6-dihydropyran enthält, wird in 5O ml Dimethylformamid aufgenommen, und 1 g Natriumhydrid (50%-ige Dispersion) und 0.5 ml Methyljodid werden zugegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden gerührt und dann das überschüssige Methyljodid mit Essigsäure zerstört. Es wird Wasser zugegeben und mit Chloroform extrahiert. Das Chloroform wird verdampft und

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der Rückstand auf Silikagel mit 1% Methanol in Chloroform chromatographiert. Man erhält ö-Amino-e-N-methyl-ö-N-benzyloxycarbonyl-3,4,6-trideoxy-D-glucal.

7 . 6-Azido-3-.0-Benzyl-4, 6-Dideoxy-ID-threo-hex-l-enopyranose

Zu einer Lösung von 33.2 g 1,2,3,6-Tetra-O-acetyl-4-deoxyß-D-xvlo-hexopyranose in 3OO ml Chloroform (aethanolfrei) wird eine Lösung von 40 g Titantetrabromid in lOO ml Chloroform (äthanolfrei) zugegeben und das Gemisch wird 2 Stunden auf Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wäscht man der Reihe nach mit Wasser, wässerigem Natriumbikarbonat und Wasser und danach trocknet man die Lösung über MgSO.. Das Chloroform wird verdampft und man erhält 2,3, 6-Tri-()-acetyl-4-deoxy-cc-D-xylo-hexopyranosvlbroinid.

Zu 33 g dieser Verbindung in 300 ml wässeriger Essigsäure (1:1) werden portionsweise 60 g Zn bei O C gegeben und dann wird 1.5 Stunden gerührt. Nach Zugabe von Aethylazetat wird filtriert und der Feststoff mit Aethylazetat gewaschen. Das Filtrat wird der Reihe nach mit Wasser, wässerigem Natriumbikarbonat und Wasser ausgeschüttelt und dann über MgSO- getrocknet. Die Lösung wird zu einem Rückstand verdampft und dieser auf einer Silikagel Säule (110 χ 2.5 cm) mit 20% Aceton in Hexan als Eluent chromatographiert. Man erhält 3 , 6-Di-0-acetyl-4-deoxy-D-_thr_eo-hex-l-enopyranose -

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18 g dieser Verbindung werden in 400 ml konz. Ammoniumhydroxid 24 Stunden bei 25 C belassen. Man verdampft das Lösungsmittel und erhält 4-Deoxv-D-threo-hex-l-enopyranose.

10 g dieser Verbindung und 15.4 g Tosylchlorid werden in lOO ml trockenem Pyridin gelöst, und die Lösung wird 17 Stunden bei 25 C belassen. Nach Zugabe von Aethanol wird die Lösung zu einem Rückstand verdampft und mit Toluol azeotrop destilliert. Der Rückstand wird auf eine Silikagel Säule (110 χ 2.5 cm) mit 1O% Aceton in Hexan als EIuent chromatographiert und man erhält 4-Deoxy-6-0_-tosyl-I)-threo-hex-1-enopyranose.

15 g dieser Verbindung werden in 300 ml trockenem Dimethylformamid gelöst. Es werden 10.6 g Natriumazid zugegeben und das Gemiech wird bei 25 C 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Aether gegeben und die Aetherschicht mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen über MgSO₄ verdampft man das Lösungemittel und erhält 6-Azido-4,6-dideoxy-D-threp_-hex-l-enopyranoee.

Zu 7.5 g dieser Azidverbindung in 150 ml trockenem Dimethylformamid werden 2.5 g Natriumhydrid gegeben und das Gemisch wird 1 Stunde bei 25°C gerührt. Danach werden 10 g Benzylbromid zugegeben und weitere 6 Stunden bei 25 C gerührt. Ee wird eine 2O%-ige Methanol in Aether Mischung zugegeben, und die Feststoffe werden filtriert und mit Chloroform ge-

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waschen. Die vereinigten Filtrate werden in Wasser gegossen, es wird mit Chloroform extrahiert und über MgSO. getrocknet. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand auf einer Silikagel Säule (HO χ 2.5 cm) mit 5% Aceton in Hexan als Eluent Chromatographient.Man erhält 6-Azido-3-0-benzyl-4,6-dideoxy-D-threo-hex-l-enopyranose.

8. 1,3,3'-Tri-N-Benzyloxycarbonyl-l-N-Aethylgaramin 10.47 g 1-N-Aethylgaramin werden in 300 ml 60%-igem wässerigem Methanol gelöst und 15.9 g Natriumkarbonat zugegeben. Tropfenweise werden 25.6 g Benzyloxycarbonylchlorid zugegeben, und das Gemisch wird 2,5 Stunden gerührt. Danach fügt man 9.6 g Natriumkarbonat und 15.3 g Benzyloxycarbonylchlorid zu. Die Reaktion wird 3 Stunden

gerührt und dann in Wasser gegossen. Man extrahiert mit Chloroform, wäscht die Extrakte mit Wasser und trocknet fiber MgSO.. Das Lösungsmittel wird auf ein kleines Volumen eingeengt und unter Rühren einem Aether-Hexan (1:1) Gemisch zugegeben. Der Rückstand wird filtriert und besteht aus 1,3,3'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-l-N-äthylgaramin, [a]²^ + 76.2° (MeOH)» pmr (CDCl.) b 1.05 (6H, m, -CH^-CH. and C-CH₃), 3.02 (3H, s, N-CH₃), 5.05 (6H, m, A 7.3 (15H, m, aromatisch).

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9. 5,2',4'-Tri-0-Acetyl-l,3,3'-tri-N-Benzyloxycarbonyl-1-iN-Aethylgaramin

Zu 18.O g 1,3,3*-Tri-N-benzyloxycarbonyl-l-N-äthylgaramin in 300 ml Pyridin werden bei Q°C und unter Rühren tropfenweise 5.8 g Trichloroäthylchloroformat gegeben, und das Gemisch wird 18 Stunden bei Raumtemperatur belassen. Die Lösung wird in Eiswasser gegeben und das Gemisch mit Aethylacetat extrahiert. Die Extrakte werden der Reihe nach mit Wasser, verdünnter HCl und Wasser gewaschen und dann über MgSO. getrocknet. Die Lösung wird eingeengt und unter Rühren einem Hexan-Aether (1:1) Gemisch zugegeben. Das 4-0-Trichloroäthoxycarbonylderivat wird abfiltriert und in einem Gemisch von 160 ml Eisessig, 83.75 ml Essigsäureanhydrid und 9.25 ml konz. HCl gelöst und am Wasserbad 3.5 Stunden erhitzt. Danach wird die Lösung gekühlt und in Eiswasser gegossen. Es wird mit Aethylacetat extrahiert und die Extrakte der Reihe nach mit Wasser, verdünntem Natriumbikarbonat und Wasser gewaschen und über MgSO. getrocknet. Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand,der 5,2' ^'-Tri-O-acetyl-l^^'-tri-N-benzyloxycarbonyl-l-N-äthyl—4-trichloroäthoxycarbonylgaramin enthält, in 700 ml 90% Essigsäure in Wasser gelöst. 1OO g Zn-Staub werden zugegeben und 5 Stunden gerührt, danach weitere 3O g Zn zugeben und weitere 16 Stunden gerührt. Das unverbrauchte Zn wird filtriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird in Aethylacetat aufgenommen, es wird mit Wasser gewaschen und über MgSO. getrocknet. Man chromatographiert auf Silikagel mit 1% Me-

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thanol in Chloroform als Eluent und erhält 5,2',4'-Tri-O-acetyl-1,3,3'-tri-N-benzyloxycarbonyl-l-N-äthylgaramin, [al²^ +53.5° (MeOH); pmr (CDCl₃)6 1.12 (3H, t, J=6.5 Hz,

-CH₀CH₀), 1.34, 1.4 (3H, C-CH.), 2.88 (3H, s, N-CH_), 2 3 3 3

5.12 (6H, m, Ar-CH₃), 7.35 (15 H, m, aromatisch).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf pharmazeutische Zubereitungen, enthaltend eine, neues 2'-unsubstituiertes Derivat der 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole. Die Erfindung umfasst auch die Verwendung der Verbindungen zur Bekämpfung von bakteriellen Infektionen.

Die 2'-unsubstituierten Derivate der 4,6-Di-^}-(aminoglycosyl) -1,3-diaminocyclitole dieser Erfindung und deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze sind Antibiotika mit Breitbandspektrum, die insbesondere gegen gram-negative Organismen wirksam sind. Des weiteren bewirkt die Entfernung der 2'-Aminogruppe Aktivität gegen 2'-N-acetylierende Organismen und diese Verbindungen,sowie auch jene, in denen die 2'-Hydroxylgruppe entfernt wurde, haben verstärkte Aktivität gegen 3-N-acetylierende Organismen. Die Verbindungen der Erfindung können alleine oder zusammen mit anderen Antibiotika verwendet werden.

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Die Aktivität der 2'-unsubstituierten 4,6-Di-O- (aminoglycosyl)-l,3-diaminocyclitole gegen gram-negative Bakterien macht diese Verbindungen wertvoll bei der Bekämpfung von solchen Organismen, z.B. der Species E. coli. Klebsieila. Proteus. Providencia. Salmonella. Serratia und Pseudomonas. Weiters sind die Verbindungen auch n*ttzlich bei der Bekämpfung von gram-positiven Bakterien, z.B. der Species Staphylococcus. Streptococcus und JJ. Subtilis.

Die Verbindung, wie zum Beispiel 2'-Deoxygentamicin B und 2'-Desaminosisoraicin sind auch Veterinär verwendbar, insbesondere bei der Behandlung von Mastitis in Rindvieh und von Salmonella-lnduzierter Diarrhöe in Haustieren. Die Verbindungen können auch zum Desinfizieren von Laboratoriumsgeräten und ärztlichen sowie zahnärztlichen Ausrüstungsgegenständen verwendet werden.

Die verabreichte Dosis der 2'-unsubstituierten 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-l,3-diaminocyclitole hängt im allgemeinen vom Alter und Gewicht des zu Behandelnden von der Art der Verabreichnung und der Art und Schwere der Infektion ab.

Die 2'-unsubstituierten 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclltole und deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze können oral verabreicht werden. Sie können auch topisch In Form von hydrophilen und hydrophoben Baiben, in Form von wässerigen oder nichtwässerigen

Lotionen oder anderen Emulsionen oder in Form von Cremen and Gelen verabreicht werden. Pharmazeutische Trägerstoffe umfassen z.B. Wasser, OeIe, Fette, Wachse, Polyester, Alkohole, Polyole und Ahnliches.

Im allgemeinen enthalten topische Zusammensetzungen etwa 0.1 bis 3.0 g Aktivstoff dieser Erfindung pro 100 g Salbe, Creme oder Lotion. Die Verabreichung erfolgt 2-5 Mal pro Tag.

Die Verbindungen der Erfindung können für otische und ophthalmische Verwendung als Lösungen oder Suspensionen vorliegen und können auch parenteral mittels intramuskulärer, intravenöser, subkutaner und intrasternaler Injection verabreicht werden. Gewöhnlich werden 1-15 mg Verbindung pro kg Körpergewicht pro Tag verabreicht, dies aufgeteilt auf 2-4 Dosen.

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Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE

1. 2'-Unsubstituierte 4,6-Di-O-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, worin die 4-0-Aminoglycosylgruppe durch eine der folgenden Formeln I oder II charakterisiert ist:

R" ΛΛΛΛ/,

3* 2'

3¹ 2

II

und worin R und R¹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Hydroxy, R" Wasserstoff oder Methyl und T Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl oder Aminoalkyl darstellen, wobei die Alkylradikale bis zn 4 Kohlenstoffatome aufweisen und,wenn das 1,3-Diaminocyclitol eine equatoriale 5-Hydroxylgruppe hat, deren 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy und 5-epi-Amino-5-deoxy Derivate und die 1-N-X-Derivate von allen vorhergehenden Verbindungen, worin X einen Substituenten -CH-Y oder -C—Y darstellt, und Y Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, CycloalkylaLkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, Alkylaminohydroxyalkyl, Phenyl, Benzyl oder ToLuyl bedeutet, wobei die aliphatischen Radikale bis zu 8 Kohlen-

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ORIGINAL INSPECTED

2, 274794b

stoffatoms aufweisen und, falls durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen tragen, und die pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze aller dieser Verbindungen

2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin die 6-0-(Aminoglycosyl)gruppe durch die Formel III charakterisiert ist

III

worin R Wasserstoff oder Methyl, R Wasserstoff oder Hydroxymethyl, R Wasserstoff oder Hydroxy und R Wasserstoff, Methyl oder Hydroxy bedeuten, wobei jedoch R und R nicht gleichzeitig Hydroxy sein können.

3. Verbindungen nach Anspruch 1, Formel I, worin R und R' Hydroxy, R" Wasserstoff oder Methyl und T Wasserstoff darstellen, nämlich:

2'-Deoxygentamicin B,

2'-Deoxygentamicin B ,

2'-Deoxygentamicin A ,

2'-Deoxykanamycin A und

2'-Desamino-Antibiotikum JC-2OB.

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4. Verbindungen nach Anspruch 1, Formel I, worin R und T Wasserstoff, R¹ Hydroxy und R" Wasserstoff oder Methyl darstellen, nämlich:

2 ',3'-Dideoxygentamicin B,

2',3'-Dideoxygentamicin B. ,

2',3'-Dideoxygentamicin A ,

2',3'-Dideoxykanamycin A und

2'-Desamino-3'-deoxy-Antibiotikum JI-20B.

5. Verbindungen nach Anspruch 1, Formel I, worin R und R¹ Wasserstoff, und R" und T Wasserstoff oder Methyl sind, nämlich

2'-Desaminogentamicin C ,

2'-Desaminogentamicin C ,

JLa

2'-Desaminogentamicin C,,

2'-Desaminogentamicin C ,

2'-Desaminogentamicin C₃, ,

2',3',4'-Trideoxykanamycin A und

2',3',4'-Trideoxygentamicin A

6. Verbindungen nach Anspruch 1, Formel II, worin R" und T Wasserstoff oder Methyl sind, nämlich

2'-Desaminosisomicin,

2'-Desaminoverdamicin,

2'-Desamino-Äntibiotikum 66-4OB,

2'-Desamino-Antibiotikum 66-4OD,

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2'-Desamino-Antibiotikum G-52,

2'-Desamino-Antibiotikum Mu-I und

2'-Desamino-Antibiotikum Mu-4 .

7. Verbindungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, worin die 6-O-(Aminoglycosyl)gruppe Garosaminyl und die 1,3-Diaminocyclitol-Gruppe 2-Deoxystreptamin darstellt.

8. 5-epi- oder 5-Deoxy-Derivate der Verbindungen von

Anspruch 7.

9. 1-N-X Derivate der Verbindungen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, worin X die Gruppe -CH₃-Y darstellt und Y Alkyl oder Aminoalkyl mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen ist.

10. 1-N-X Derivate der Verbindungen nach einem der

0 Ansprüche 3 bis 8, worin X die Gruppe -C-Y darstellt,

nämlich ß-Amino-a-hydroxypropionyl, γ-Amino-a-hydroxybutyryl oder 6-Amino-a-hydroxyvaleryl.

11. 1-N- (ß-Amino-a-hydroxypropionyl)-2',3'-dideoxygentamicin B und dessen pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

12. 1-fcI-Aethy1-2',3'-dideoxygentamicin B und dessen pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

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13. 1-Ν- (ß-Amino-α-hydroxypropiony1)-2'-desaminosisomicin und dessen pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

14. l-N-Aethyl-2 '-desaminosisomicin und dessen pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

15. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein 6-O-(Aminoglycosyl)-l,3-diaminocyclitol mit einer ungeschützten 4-Hydroxylgruppe, in dem andere Punktionen in geeigneter Weise geschützt, sind, mit einem entsprechend geschützten GIycal in Gegenwart eines sauren Katalysators kondensiert wird, die Schutzgruppen nach bekannten Methoden entfernt werden und, falls erwünscht, ein 5-epi, 5-Deoxy, 5-epi-Azido-5-deoxy oder 5~epi-ÄHrino-5-deQxy und/oder ein 1-H-X und oder ein 6'-H-T' Derivat: nach bekannten Methoden hergestellt wird, wobei X wie in Anspruch 1 definiert ist. und T" mit Ausnahme von Wasserstoff dem in Anspruch definierten Substituenten T entspricht, und wobei nach erfolgter Reaktion das Produkt als solches oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eier saure Katalysator eine Sulphonsäure, ein. Sulphonsäure-Harz, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Trifluoressigsäure oder Sulfamidsäure ist.

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17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der saure Katalysator p-Toluolsulphonsäure ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als 6-O-(Aminoglycosyl)-l, 3-diaminocyclitol Garamin mit einer ungeschützten 4-Hydroxylgruppe als solches oder als 1-N-X Derivat eingesetzt wird, worin X die in Anspruch 1 definierte Gruppe -CH₃Y bedeutet, und wobei alle anderen Hydroxylgruppen und alle Aminogruppen geschützt sind.

19. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend zumindest eine Verbindung gemäss Anspruch 1.

20. Verwendung einer Verbindung gemäss Anspruch 1 bei der Bekämpfung von bakteriellen Infektionen.

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