DE2856534A1

DE2856534A1 - 11-alkanoyl-4''desoxy-4''-isonitrilo-oleandomycin-derivate und ihre verwendung

Info

Publication number: DE2856534A1
Application number: DE19782856534
Authority: DE
Inventors: Gene Michael Bright
Original assignee: Pfizer Inc
Current assignee: Pfizer Inc
Priority date: 1978-01-03
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1979-07-05
Also published as: IE47797B1; NL7900005A; GB2011890A; JPS5648519B2; IT7919012A0; IE790004L; US4124755A; JPS54109991A; DK1579A; IT1162702B; BE873266A; FR2413402B1; FR2413402A1; GB2011890B; LU80742A1

Description

PATENTANWÄLTE 2856 53 A

DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER REINER F. MEYER DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.

"J S

8000 MÜNCHEN 80

LUCILE-GRAHN-STRASSE

TELEFON: (069) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT

29. November 1978 P.C. 5917

PFIZER INC., 235 East 42nd Street, New York, N.Y. 1OO17, USA

11-Alkanoyl-4"-desoxy-4"-isonitrilo-oleandomycin-Derivate und ihre Verwendung

Die Erfindung bezieht sich auf neue antibakterielle Mittel, insbesondere auf 11-Alkanoyl-4"-desoxy-4"-isonitrilooleandomycine und deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze .

Oleandomycin, seine Herstellung in Fermentationsbrühen und seine Verwendung als antibakterielles Mittel wurden zuerst in der US-PS 2 757 125 beschrieben. Die natürlich vorkommende Verbindung hat bekanntlich die folgende Struktur:

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0CH₃

Das gewöhnlich akzeptierte Numerierungsschema und die stereochemische Darstellung für Oleandomycin und ähnliche Verbindungen ist an einer Anzahl von Stellungen wiedergegeben.

Eine Reihe von synthetischen Abwandlungen dieser Verbindung sind bekannt, insbesondere solche, bei denen eine bis drei der freien Hydroxylgruppen in 2'-, 4"- und 11-Stellung zu Acetylestern verestert sind. Außerdem sind in der US-PS 3 022 219 ähnliche Abwandlungen beschrieben, bei denen das Acetyl in den vorerwähnten Estern durch ein anderes, vorzugsweise unverzweigtes niederes Alkanoyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ersetzt ist.

Die halbsynthetischen Oleandomycin-Verbindungen der Erfindung sind von der Formel

OCH.

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-X-H-

lind deren pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz, wobei R Alkanoyl mit 2 Ms 3 Kohlenstoff atomen ist.

Besonders bevorzugt als antibakterielles Mittel ist die Verbindung, bei der R Acetyl ist. ■

Die Stereochemie der zu den antibakteriellen Mitteln gemäß der Erfindung führenden Ausgangsmaterialien ist'die des natürlichen Materials. Oxydation der 4"-Stellung der natürlichen Oleandomycin-Derivate führt zum 4"-Keton. Reduktive Aminierung der 4"-0xoverbindungen bietet die Gelegenheit zu einer vom natürlichen Produkt verschiedenen Stereochemie der 4"-Aminogruppe. Die absolute Stereochemie der 4"-Aminogruppe und des 4"-Isonitrilo, wofür das Amin ein Ausgangsmaterial ist, ist noch nicht ermittel worden.

Für das Verfahren zum Synthetisieren der 11-Alkanoyl-4"-desoxy-4"-isonitrilo-oleandomycine als antibakterielle Mittel in Verbindung mit 1_ ist das folgende Schema illustrativ:

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(CH₃) 2

OCH.

Die Acylierung der 4"-Aminoverbindung erfolgt unter Verwendung von Essig-Ameisensäureanhydrid, hergestellt nach dem Verfahren von Olah et al., J. Org. Chem., 26, 225 (1961). Ein Mol des Amins wird mit einem Mol des gemischten Anhydrids in einem gegenüber der Reaktion inerten Lösungsmittel zusammengebracht. Solche Lösungsmittel sollten die Reaktionskomponenten in erheblichem Maße in Lösung bringen, dabei aber nicht wesentlich mit irgendeinem der Ausgangsreagentien oder den gebildeten Produkten reagieren. Bevorzugt sind aprotische, polare Lösungsmittel, die mit Wasser nicht mischbar sind. Besonders bevorzugt ist Methylenchlorid und Chloroform.

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Vorzugsweise wird die Reaktion bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei diesen Temperaturen ist die Reaktion in 3 bis 4 Stunden beendet.

Am Ende der Reaktion wird das organische lösungsmittel mit Wasser bei einem pH von etwa 9 bis 10 behandelt, um das Essigsäure-Nebenprodukt zu entfernen. Die produkthaltige organische Phase wird gründlich gewaschen, getrocknet und zur Trockne eingeengt. Wird eine hochreine Probe gewünscht, kann das Produkt durch Kieselgelsäulenchromatographie weiter gereinigt werden.

Die lOrmamidoverbindung wird durch Dehydratation unter Verwendung von Phosgen in das antibakterielle Mittel 1_ überführt. Experimentell wird eine Lösung von einem Mol des lOrmamids und 5 bis 6 Mol eines Chlorwasserstof fabfangers, wie Triäthylamin, in einem chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel bei O⁰C mit ausreichend Phosgen behandelt, das in einem ähnlichen Lösungsmittel gelöst ist, um das Produkt zu ergeben. Um das Fortschreiten der Reaktion zu bestimmen, werden häufig Proben entfernt und Teilmengen der IR-Analyse unterworfen. Wenn die starke Carbonylbande bei 1685 cm des Formamide vollständig verschwindet und die Isonitrilbande bei 2140 cm gleichzeitig in Erscheinung tritt, ist die Reaktion abgeschlossen und keine weitere Phosgenzugabe notwendig.

Am Ende der Reaktion wird die organische Phase mehrmals mit Wasser gewaschen und dann getrocknet und zur Trockne eingeengt.

Die 4"-Amino-Ausgangsverbindungen, die bei der Synthese der erfindungsgemäßen antibakteriellen Mittel verwendet werden, 'werden durch Oxydation des natürlichen Oleando-

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4 !:/■". siv, i-■"■' ""Si-/-

-y-

mycins mit nachfolgender reduktiver Aminierung des erhaltenen Ketons, wie zuvor besehrieben, synthetisiert.

Zur Ausnutzung der chemotherapeutischen Aktivität solcher erfindungsgemäßer Verbindungen, die Salze bilden, werden natürlich bevorzugt pharmazeutisch annehmbare Salze verwendet· Wenngleich Wasserunlöslichkeit, hohe Toxizität oder fehlende kristalline Natur einige bestimmte Salze ungeeignet oder weniger wünschenswert zur Verwendung als solche in einer vorgegebenen pharmazeutischen Anwendung machen können, können die wasserunlöslichen oder toxischen Salze durch Abbau in die entsprechenden pharmazeutisch annehmbaren Basen überführt oder alternativ in irgendein erwünschtes, pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz überführt werden·

Beispiele für Säuren, die pharmazeutisch annehmbare Anionen liefern, sind Salz-, Bromwasserstoff-, Jodwasserstoff-, Salpeter-, Schwefel- oder schweflige, Ühosphor-, Essig-, Milch-, Zitronen-, Wein-, Bernstein-, Malein-, Glucon- und Asparaginsäure.

Die hier beschriebenen neuen 4ⁿ-Desoxy-4"~isonitrilo-oleandoäBycin-Derivate zeigen in vitro Aktivität gegenüber einer Vielzahl Gram-positiver Mikroorganismen, wie Staphylococcus aureus und Streptococcus pyogenes, und gegenüber gewissen Gram-negativen Mkroorganismen, wie solchen mit kugeliger oder ellipsoider Form (Kokken). Ihre Aktivität eeigt sich leicht bei in vitro-Tests gegenüber verschiedenen Mikroorganismen in einem Hirn-Herz-Infusionsmedium durch die übliche Zweifach-Serienverdünnungstechnik· Ihre in vitro-Aktivität macht sie für örtliche Verabreichung in Form von Salben, Chremes und dergleichen brauchbar, ferner für Sterilisationszwecke, z.B. Krankenhausgeräte, und als gewerbliche antimikrobielle Mittel,

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z.B. bei der Wasserbehandlung, Schlammkontrolle, larben- und Holzkonservierung.

Für die in vitro-Verwendung, z.B. für örtliche Anwendung, ist es häufig bequem, das gewählte Produkt mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, wie pflanzlichem oder Mineralöl oder einer weichmachenden Chreme, zusammenzustellen. Ähnlich können die Verbindungen' in flüssigen Trägern oder Lösungsmittel gelöst oder dispergiert sein, z.B. in Wasser, Alkohol, Glykolen oder deren Gemischen oder anderen pharmazeutisch annehmbaren inerten Medien, d.h. Medien, die keinen schädlichen Einfluß auf den aktiven Bestandteil ausüben. JFür solche Zwecke ist es im allgemeinen akzeptabel, Konzentrationen an aktiven Bestandteilen von etwa 0,01 bis etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Mittel, zu verwenden.

Außerdem sind viele erfindungsgemäße Verbindungen aktiv gegenüber Gram-positiven Mikroorganismen auf oralem und/ oder parenteralem Verabreichungsweg bei Tieren, den Menschen eingeschlossen. Ihre in vivo-Aktivität ist bei empfänglichen Organismen begrenzter und wird nach der üblichen Arbeitsweise bestimmt, wonseh Mäuse praktisch gleichmäßigen Gewichts mit dem Testorganismus und anschließend oral oder subkutan mit der Testverbindung behandelt werden. In der Praxis erhalten die Mäuse, z.B. 10, intraperitoneal eine Beimpfung mit geeignet verdünnten Kulturen mit dem etwa 1- bis 10-fachen der ItD-J₀O (der niedrigsten Konzentration an Organismen, die 100 %±g zum Tode führt). Gleichzeitig laufen Kontrolltests, bei denen Mäuse Impfstoff geringerer Verdünnung erhalten zur Überprüfung einer möglichen Veränderung der Virulenz des Testorganismus. Die Testverbindung wird 0,5 h nach der Beimpfung verabreicht und. 4, 24 und 48 h später wiederholt, überlebende Mäuse werden 4 Tage nach der letzten

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Behandlung gehalten und die Zahl der Überlebenden erfaßt.

Bei ihrer Verwendung in vivo können diese neuen Verbindungen oral oder parenteral verabreicht werden, z.B. durch subkutane oder intramuskuläre Injektion, bei einer Dosierung von etwa 5 mg/kg bis etwa 200 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Der günstigere Dosierungsbereich liegt zwischen etwa 25 und etwa 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag und der bevorzugte Bereich zwischen etwa 50 und etwa 75 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Für parenterale Injektion geeignete Träger können entweder wässrig, wie z.B. Wasser, isotonische Salzlösung, isotonische Dextrose, Ringer-Lösung, oder nicht-wässrig, wie Fettöle oder pflanzlichen Ursprungs (Baumwollsamen-, Erdnußöl, Mais, Sesam), Dirnethylsulfoxid sowie andere nicht-wässrige Träger sein, die die therapeutische Wirksamkeit des Präparats nicht stören und in dem verwendeten Volumen oder Anteil nichttoxisch sind (Glycerin, Propylenglykol, Sorbit). Außerdem können in vorteilhafter Weise Mittel hergestellt werden, die sioh zur unvorbereiteten Herstellung von Lösungen vor der Verabreichung eignen. Solche Mittel können flüssige Verdünnungsmittel, z.B. Propylenglykol, Diäthylcarbonat, Glycerin, Sorbit usw., Puffermittel, Hyaluronidase, Lokalanästhetika und anorganische Salze enthalten, um erwünschte pharmakologische Eigenschaften zu liefern. Diese Verbindungen können auch mit verschiedenen pharmazeutisch annehmbaren inerten Trägern kombiniert werden, einschließlich festen Verdünnungsmitteln, wässrigen Trägern, nicht-toxischen organischen Lösungsmitteln in Form von Kapseln, Tabletten, Rauten- oder Rundpastillen, Trokkengemischen, Suspensionen, Lösungen, Elixieren und parenteralen Lösungen oder Suspensionen. Im allgemeinen werden die Verbindungen in verschiedenen Dosierungsformen bei Korizentrationsmengen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa

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90 Gewichtsprozent des Gesamtmittels verwendet.

Die folgenden Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung, ohne sie zu begrenzen, wobei zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Beispiel 1

11 -Acetyl-4"-desoxy-4''-f ormamido-oleandomycin

Zu einer Lösung von 4,0 g (5,5 mMol) 11-Acetyl-4"-desoxy-4"-aminooleandomycin in 25 ml wasserfreiem Methylenchlorid bei 25⁰C werden 483 mg (5,5 mMol) Essig-Ameisensäureanhydrid auf einmal gegeben. Nach 3-stündigem Rühren bei Raumtemperatur werden 150 ml Methylenchlorid und 150 ml V/asser der Reaktion zugesetzt. Der pH der wässrigen Hiase wird mit 1 η v/ässrigem Natriumhydroxid auf 9,8 eingestellt. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser (2 χ 150 ml) gewaschen und über natriumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum läßt einen farblosen Schaum zurück, der beim Chromatographieren an Silicagel unter Verwendung von Aceton als Eluat das gewünschte Reinprodukt, 2,26 g, liefert.

NMR (S₁ CDCl₃): 2,09 (3H)s; 2,34 (6H)s; 2,69 (2H)m;

3,45 (3H)s; und 3,21 (1H) breites Düblett

.Ähnlich wurde 11-Propionyl-4"-desoxy-4"-formamidooleandomycin hergestellt.

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Beispiel 2

11-Acetyl-4"-desoxy-4""isonitrilo~oleandomycin

Zu einer Lösung von 100 mg (0,13 mMol) 11-Acetyl-4"-desoxy-4"-formamido-oleandomycin und 1 ml (7 mMol) Triäthylamin in 5 ml Methylenchlorid "bei O⁰C wird eine 0,41 m Hiosgen/Chloroform-Lösung getropft. Häufig werden IR-Iests des Reaktionsgemische vorgenommen, um das zum Verschwinden der Formamidocarbonyl-Resonanz des Ausgangsmatejials "bei 1685 cm" ausreichende Volumen an Hiosgenlösung bei gleichzeitigem Auftreten der Isonitril-Resonanz "bei 2140 cm~ zu bestimmen. Das Reaktionsgemisch wird dann mit 100 ml Methylenchlorid verdünnt, mit Wasser (4 x 150 ml) gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Entfernen des lösüngsmittels unter vermindertem Druck liefert 94 mg des gewünschten Produkts.

NIiR (S₉ CDCl₃): 2,09 (3H)s; 2,29 (6H)s; 2,69 (2H)m; und

3,46 (3H)s.

Ähnlich wird 11-Itopionyl-4"-desoxy-4^s!l-isonitrilooleandomycin hergestellt.

Herstellung A

4"°"De3oxv--4"-amino-oleandomycine
I. 11-Acetyl-4""desoxy-4"-oxO"Oleandomycin

a) 11,2 ^t-Diacetyl-4'^l-desoxy-»4"-oxo-oleandomycin

Zu 4,5 g N-Chlorsuccinimid, 50 ml Benzol und 150 ml Toluol in einem trockenen Kolben, ausgestattet mit einem Magnetrührer und einem Stickstoffeinlaß und auf -5⁰C gekühlt, werden 3»36 ml Dirnethylsulfid gegeben. Nach

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20-minütigem Rühren bei O⁰C wird der Inhalt auf -25⁰C gekühlt und mit 5,0 g 1 i^'-Diaeetyl-oleandomycin in 100 ml Toluol behandelt. Kühlen und Rühren werden 2 Stunden fortgesetzt, dann werden 4,73 ml Triäthylamin zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 15 min bei O⁰C gerührt und dann in 500 ml V/asser gegossen. Der pH wird mit 1 η wässriger Natronlauge auf 9,5 eingestellt und die organische Schicht abgetrennt, mit V/asser und einer Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum ergibt 4,9 g des gewünschten Produkts als Schaum.

NMR U, CDCl₅): 5,48 (3H)s; 2,61 (2H)m; 2,23 (6H)s und

2,03 (6H)s.

b) 11-Acetyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin

Eine lösung von 4,0 g 11,2^f-Diaeetyl-4"-desoxy-4"-oxooleandomycin in 75 ml Methanol wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck zum Produkt in Schaumform eingeengt. Eine Diäthylätherlösung des Rückstands liefert bei Behandeln mit Hexan 2,6 g des Produkts als weißen Feststoff, Schmp. 112-117⁰C

NMR (<f, CDCl₅): 3,43 (3H)s; 2,60 (2H)m; 2,23 (6h)s und

2,01 (3H)s.

Ähnlich wird unter Verwendung von 11,2'-Dipropionyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin oder 11-Propionyl-2'-acetyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin bei der obigen Arbeitsweise 11-Propionyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin hergestellt.

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II. 11-Acetyl-4"-desoxy-4''-amino-oleandomycin

Zu einer Suspension von 10 g 10 ^igen Palladiums/Kohle in 100 ml Methanol werden 21,2 g Ammoniumacetat gegeben, und der erhaltene Brei wird mit einer Lösung von 20 g 11-Acetyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin in 100 ml des gleichen Lösungsmittels behandelt. Die Suspension wird "bei Raumtemperatur in einer V/asserstoffatmosphäre "bei einem Anfangsdruck von 3,43 "bar (50 psi) geschüttelt. Each 1,5 h wird der Katalysator filtriert und das Piltrat unter Rühren einem Gemisch aus 1200 ml Wasser und 500 ml Chloroform zugesetzt. Der pH wird von 6,4 auf 4_f5 eingestellt und die organische Schicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wird nach weiterem Extrahieren mit 500 ml Chloroform mit 500 ml Äthylacetat behandelt, und der pH mit 1 η Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt und die wässrige Schicht wieder mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatextrakte v/erden vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und zu einem gelben Schaum (18,6 g) eingeengt, der beim Kristallisieren aus Diisopropylather 6,85 g Reinprodukt, Schmp. 157,5-16O⁰C liefert.

NIiR (S, CDCl₃): 3,41 (3H)s; 2,70 (2H)m; 2,36 (6H)s und

2,10 (3H)s.

Das andere Epimere, das im Rohschaum in bis zu 20 bis 25 % vorliegt, wird durch allmähliches Konzentrieren und Filtrieren der Mutterlaugen erhalten.

Ebenso liefert 11-Propionyl-4"-desoxy-4"-oxo-oleandomycin als Ausgangsmaterial bei der obigen Arbeitsweise 11-Propionyl-4"-desoxy-4"-amino-oleandomycin.

9098 27/1009 «W.NAL .N8P6CTB)

Claims

P.C. 5917 Patentansprüche

1. Verbindung der Formel

S (CH₃)

BO-.

OCH.

worin R Alkanoyl mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, und deren pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz.

2. Verbindung nach Anspruch 1, in der R Acetyl ist.

3. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2 als antibakterielle Mittel.

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original inspected