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e s c h r e b u n g
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zur Patentanmeldung Derivate von Rifamycin ES und Rifamycin SV, Verfahren
zu ihrer Herstellung und solche enthaltende Arzneimittel Die Erfindung betrifft
neue Derivate von Hifamycin S und Rifamycin SV, ein Verfahren zu ihrer Herstellung
und solche enthaltende Arzneimittel, insbesondere solche gegen Bakterien (antibakterielle
Arzneimittel).
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Die Struktur von Rifanycin S und Rifamycin SV ist allgemein bekannt
und daher werden im vorliegenden Text vereinfachte
Strukturformeln,
welche nur den aromatischen Teil ihres Moleküles darstellen, verwendet. Sowohl Etifamycin
5 als auch Rifamycin SV haben in der 8-Stellung eine Hydroxygruppe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wertvolle pharmakologische
Wirkungen, insbesondere Wirkungen gegen Bakterien beziehungsweise antibaifterielle
Wirkungen, aufweisende und such als Zwischenprodukte zur Herstellung von anderen
Derivaten mit wertvollen pharmakologischen Wirkungen verwendbare neue Derivate von
Kifamycin ES und Rifamycin 5V, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und solche enthaltende
Arzneimittel zu schaffen.
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Das Otige wurde überraschenderwe-ise durch die Erfindung erreicht.
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Gegenstand der Erfindung sind Derivate von Rifamycin S und Rifamycin
SV mit einer Aminogruppe oder Iminogruppe an Stelle der Hydroxygruppe in der 8-Stellung.
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Eine bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung ist 8-Iminorifamycin
S. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein solches mit den im Beispiel 1 angegebenen
Spektren.
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Eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung ist 8-Aminorifamycin
S. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein solches mit den im Beispiel 2 angegebenen
Spektren.
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Eine andere bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung ist 8-Iminorifamycin
SV. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein solches mit den im Beispiel 6 angegebenen
Spektren.
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Eine noch weitere bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung ist 8-Aminorifamycin
SVo
Den 8-Aminorifamycin SV und 8-Aminorifamycin 5 können die folgenden
Strukturformeln zugeordnet werden:
8-Aminorifamycin SV beziehungaweise
8-Aminorifamycin S Fur 8-Iminorifamycin S können auf Grund seines chemischen Verhaltens,
seiner Spektren und seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften die folgenden Strukturformeln
angenommen werden:
8-Iminorifamycin S Es ist viel schwieriger, bezüglich der Struktur der reduzierten
Form des 8-Tminorifamycines S, welche der Einfachheit halber als 8-Iminorifamycin
SV bezeichnet wird, etwas auszudrücken Durch Reduktion von 8-Iminorifamycin S unter
identischen Bedingungen wie die zur Überführung der Rifamycine S in Rifamycine SV
üblicherweise verwendeten (beispielsweise
durch Reduktion mit Ascorbinsäure)
wurde aber ein gut aefiniertes Produkt, welches nicht mehr das 8-Iminorifamycin
S ist, von 8-Aminorifamycin S verschieden ist und durch Oxydation unter identischen
Bedingungen wie die zur Überführung der Rifam-cine SV in die Xifamycine ES ublicherweise
verwendeten (beispielsweise durch Oxydation mit Mangandioxyd) erneut das 8-Iminorifamycin
ES ergibt, erhalten.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Verbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß 8-Nethoxyrifamycin
S mit einem Überschuß von Ammoniak in Gegenwart von mindestens 1 inerten, polaren
und hydrophilen Lösungsmittel beziehungsweise einer Mischung eines solchen Lösungsmittels
beziehungsweise von solchen Lösungsmitteln mit Wasser bei einer Temperatur von Raumtemperatur
bis 65 0C, insbesondere bis 60°C, ungesetzt wird und aus der Reaktionsmischung das
8-Iminorifamycin S und das etwa gebildete 8-Aminorifamycin ES getrennt gewonnen
wird beziehungsweise werden sowie gegebenenfalls das erhaltene 8-Iminorifamycin
S durch Umsetzen mit einem Überschuß von Ammoniak, vorzugsweise in Form einer wäßrigen
Ammoniumhydroxydlösung, in Gegenwart einer Mischung von Methanol und Chloroform
bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 60°C in 8-Aminorifamycin S überführt
wird oder/und gegebenenfalls das erhaltene 8-Iminorifamycin S beziehungsweise 8-Aminorifamycin
S durch in an sich bekannter Weise erfolgendes Behandeln mit milden Reduktionsmitteln
zu 8-Iminorifamycin SV beziehungsweise 8-Aminorifamycin SV reduziert wird.
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Bei der Umsetzung von 8-Methoxyrifamycin S mit Ammoniak sowie bei
der gegebenenfalls erfolgenden Überführung von 8-Iminorifamycin S in 8-Aminorifamycin
S ebenfalls mit Ammoniak ist es bevorzugt, bei Temperaturen über Raumtemperatur
zu arbeiten, da unter diesen Bedingungen die
Reaktionsdauer merklich
vermindert ist.
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Unter solchen Bedingungen, insbesondere bei Anwendung von Temperaturen
nahe der oberen Grenze des oben angegebenen Temperaturbereiches, ist es notwendig,
die Umsetzung in einem geschlossenen Gefäß durchzuführen.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren wird beziehungsweise werden als inerte(s),
polare(s) und hydrophile(s) Lösungsmittel vorzugsweise Methanol, Äthanol, Acetonitril,
Dioxan, Dimethylsulfoxyd und/oder Tetrahydrofuran verwendet.
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Es wurde beobachtet, daß unter denselben Reaktionsbedingungen die
Art des Lösungsmittels einen bestimmten Einfluß auf das Verhältnis des erhaltenen
8-Iminorifamycines S zum erhaltenen 8-Aminorifamycin S hat. Während nämlich in einigen
Lösungsmitteln die Bildung von 8-Iminorifamycin S begünstigt wird, werden in anderen
Lösungsmitteln Mischungen von 8-Iminorifamycin S und 8-Aminorifamycin S mit einem
Gehalt an merklichen Mengen des letzteren gebildet.
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Zwar ist es bei der gegebenenfalls erfolgenden Umsetzung des 8-Iminorifamycines
S zu 8-Aminorifamycin S möglich, mit Mischungen von Methanol und Chloroform innerhalb
weiter Bereiche der Zusainmensetzungen zu arbeiten, es ist jedoch bevorzugt, Mischungen
mit einem Gehalt an etwa 259to Chloroform zu verwenden. Es wurde nämlich beobachtet,
daß Mischungen mit einem Gehalt an zu viel Chloroform zu einer Trennung der 2 Lösungsmittel
Anlaß geben und daher ein kräftiges Rühren beziehungsweise Schütteln und längere
Reaktionszeiten erfordern. Andererseits gestatten Mischungen mit einem Gehalt an
zu viel Methanol kein vollständiges Lösen des Ausgangs-8-iminorifamycines S und
erfordern daher größere Lösungsmittelvolumina.
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Die gegebenenfalls nach auf dem Gebiet der Rifamycine und ihrer Derivate
bekannten Verfahrensweisen durchgeführte Überführung des 8-Iminorifamycines S beziehungsweise
8-Aminorifamycines S in 8-Iminorifamycin SV beziehungsweise 8-Aminorifamycin SV
durch Behandeln mit milden Reduktionsmitteln kann in Gegenwart von geeigneten Lösungsmitteln
durchgeführt werden. Beispiele für solche Reduktionsmittel sind Ascorbinsäure, Natriumdithionit
(Natriumhydrosulfit) und Natriumthiosulfat.
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Ferner sind erfindungsgemäß Arzneimittel, welche 1 oder mehrere der
erfindungsgemäßen Verbindungen als Wirkstoff beziehungsweise Wirkstoffe, gegebenenfalls
zusammen mit 1 oder mehr üblichen Träger- und/oder Hilfsstoffen, enthalten, vorgesehen.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben nämlich wie bereits erwähnt
wertvolle pharmakologische Wirkungen, insbesondere gegen Bakterien.
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Ferner sind die erfindungsgemäßen Verbindungen wertvolle Zwischenprodukte
zur Herstellung von Derivaten mit anderen Substituenten in der 8-Stellung, die überlegene
Wirkungen gegen Bakterien und Viren haben.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Die in diesen durchgeführten Dünnschichtchromatographien erfolgten an 0,2 mm dicken
Schichten von Silicagel 60 F254 auf Aluminiumplatten (Merck). Die für die Produkte
angegebenen RfR-Werte sind die auf den Rf-Wert des Rifamycines S bezogenen Rf-Werte
der Produkte.
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Das als Ausgangssubstanz verwendete 8-Methoxyrifamycin S ist nach
Helv. Chimica Acta 56 (1973), Seite 2 305 hergestellt und an einer Säule von Silicagel
60 mit einer
Teilchengröße von 0,062 bis 0,21 mm [70-230 mesh ASTM
(Merk) gereinigt worden, wobei als Lösungsmittel sowohl zum Impfen als auch zum
Bluieren eine Mischung von Äthyl äther un dMethanol in einem Volumenverhältnis von
24 : 1 verwendet wurde.
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Beispiel 1 Herstellung von 8-Iminorifamycin S Es wurden 4 cm³ einer
bei 0°C gesättigten Lösung von Ammoniak in Acetonitril zu 6 cm³ einer Lösung von
200 mg Methoxyrifamycin S ir, 6 cm3 Acetonitril zugegeben. Nach 8 Stunden langem
Rühren bezieliungsweise Schütteln bei 400C wurde ein rotviolettes Produkt, welches
bei der Dünnschictchromatographie (Eluiermittel: Mischung aus Äthyläther und Methanol
im Volumverhältnis von 24 : 1) einen Rfr-Wert von 0,48 zeigte, erhalten. Die Reaktion
wurde durch Eindampfen zur Trockne abgebrochen und der Rückstand wurde aus 3 cm3
ethanol kristallisiert. So wurden 145 mg 8-Iminorifamycin S erhalten (Ausbeute:
72% der Theorie).
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Ultraviolettspektrum in Methanol: 215 mm (log E = 4,46), 254 nm (log
= 4,33) Schulter, 308 nm (log E = 4,38), 340 nm (log E = 3,76) Schulter sowie 487
mm (log # = 3,61).
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Ultrarotspektrum in Chloroform, Spitzen bei: 3 490 cm-1 (stark.),
2 440 cm-1 (mäßig), 3 340 cm-1 und 3 320 cm-1 (stark), 2 980 bis 2 820 cm-1 (stark),
1 725 cm-1 und 1 705 cm-1 (stark), 1 650 cm-1 (stark), 1 620 cm-1 (stark), 1 560
cm-1 (stark) sowie 1 490 cm 1 (stark).
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Magnetische Kernresonanzspektrum (KMR-Spektrum) in CDCl3: # = 0,2
ppm (d), 0,6 bis 1,2 ppm (m), 1,5 bis 2,3 ppm (m), 1,75 ppm (s), 2,08 ppm (s), 2,22
ppm (s), 3,0 bis 4,1 ppm (m), 3,13 ppm (s), 3,50 ppm (s), 4,8 bis 5,3 ppm (m), 6,1
bis 6,5 ppm (m), 7,95 ppm (s) sowie 9,02 ppm (s).
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Elementaranalyse: Für C37H46N2O11 berechnet: C = 63,96, H = 6,67,
N = 4,03%; gefunden: C = 62,80%, H = 6,57, N = 3,97%.
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Potentiometrische Titration: Das Produkt verhielt sich wie eine Säure,
weshalb es in einer Mischung von Acetonitril und Pyridin
im Volumverhältnis
von 4 : 1 mit einer 0X1 n Tetra-(n-butyl)-ammoniumhydroxydlösung tritriert wurde;
der Gehalt (Reinheitsgrad) des Endproduktes betrug 98,5%.
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Beispiel 2 Herstellung von 8-Iminorifamycin S und 8-Aminorifamycin
S Es wurden 5 cm3 einer bei 0°C gesättigten Lösung von Ammoniak in Methanol zu 30
cm einer Lösung von 1,0 g 8-Methoxyrifamycin S in 30 cm3 Methanol zugegeben. Die
Mischung wurde in einem geschlossenen Gefäß 1 Stunde lang auf 5500 erhitzt. Bei
der Dünnschichtchromatographie (Eluiermittel: Mischung aus Chloroform und Methanol
im Volumverhältnis von 24 : 1) konnten 2 Hauptflecke beobachtet werden: Einer mit
einem RER-Wert von 0,63 (entsprechend dem 8-Iminorifamycin S) und ein anderer mit
einem RfR-Wert von 0,47 [braun] (entsprechend dem 13-Aminorifamycin 8).
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Durch Kühlen des Reaktionsgemisches kristallisierte 0,466 g 8-Aminorifamycin
S aus.
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Nach dem Filtrieren und Eindampfen des Filtrates zur Trockne wurde
der Rückstand aus Methanol kristallisiert.
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Es wurde noch 0,190- g 8-Aminorifamycin S erhalten. Die Gesamtausbeute
an diesem Produkt betrug 66% der Theorie.
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Der Rückstand wurde an einer einen Innendurchmesser von 2,5 cm und
eine Höhe von 30 cm aufweisenden Säule von Silicagel 60 mit einer Teilchengröße
von 0,062 bis 0,21 mm unter Verwendung einer Mischung von Chloroform und Methanol
im Volumverhältnis von 24 : 1 als Eluiermittel gereinigt.
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Die Fraktionen mit einem RfR-Wert von 0,63 wurden gesammelt und zur
Trockne eingedampft. So wurde 0,130 g 8-Iminorifamycin S (Ausbeute: 13,2% der Theorie)
erhalten.
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Das 8-Aminorifamycin S hatte die folgenden Daten: Ultraviolettspektrum
in Methanol: 207 nm (log & = 4,47), 262 nm (log #= 4,36), 308 nm (log # = 4,46)
sowie 470 nm (log #= 3,63).
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Ultrarotspektrum in Chloroform, Spitzen bei: 3 490 cm-1 (stark),
3 450 cm-1 (mäßig), 3 350 cm-1 und 3 300 cm-1 (mäßig), 3 200 cm 1 (schwach), 2 980
bis 2 820 cm-1 (mäßig bis stark), 1 720 cm-1 (schwach), 1 695 cm 1 (stark), 1 640
cm1 (mäßig), 1 610 cm 1 (stark) sowie 1 570 cm-1 und 1 560 cm-1 (mäßig).
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Magnetische Kernresonanzspektrum in CDCl 5 = 0,15 ppm (d), 0,7 bis
1,2 ppm (m), 1,6 bis 2,5 ppm (m), 1,7 ppm (s), 2,1 ppm (s), 2,2 ppm (s), 3 bis 3,6
ppm (m), 3,12 ppm (s), 3,52 ppm (s), 3,6 bis 4,2 ppm (m), 4,7 bis 5,2 ppm (m), 6,0
bis 6,4 ppm (m), 8,92 ppm (s) sowie 9,02 ppm (s).
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Elementaranalyse: Für C37H46N2011 berechnet: C = 63,96%, H = 6,67%,
N = 4,03%; gefunden: C = 60,97%, H = 6,47%, N = 3,95%.
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Potentiometrische Titration: Die Verbindung verhielt sich wie eine
schwache Base, weswegen sie in Essigsäure mit einer O,81 n Überchlorsäure titriert
wurde; Gehalt (Reinheitsgrad): 99%.
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Beispiel 3 Herstellung von 8-Iminorifamycin Es wurden 100 cm³ einer
32%-igen Ammoniumhydroxydlösung zu einer Lösung von 10 g 8-Methoxyrifamycin S in
200
cm³ Dimethylsulfoxyd zugegeben. Nach 90 Minuten langem Rühren beziehungsweise Schütteln
bei Raumtemperatur und Ablassen des Ammoniaks unter Vakuum wurden 300 cm³ Wasser
zugesetzt und die Mischung wurde mit Chloroform extrahiert. Die organische Phase
wurde getrocknet und zur Trockne eingedamft. Der Rückstand wurde aus Methanol kristallisiert.
So wurden 7,95 g 8-Iminorifainycin (Ausbeute: 81% der Theorie) erthalten.
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Das zur Kristallisation verwendete Methanol enthielt noch etwas Produkt,
welches durch Reinigung aurch Chromatographie an einer Silicalgelsäule gewonnen
werden konnte.
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Die Umsetzung wurde durch 30 Minuten langes Ernitzen des Reaktionsgemisches
auf 65°C in einem geschlossenen (Gefäß wiederholt, wodurch dieselbe Ausbeute erhalten
wurde.
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Beispiel 4 Herstellung von 8-Aminorifamycin S Es wurden 7 cm3 Methanol
und anschließend 2,3 cm3 einer 32%-igen Ammoniumhydroxydlösung zu einer Lösung von
1,4 g 8-Iminorifamycin S in 3 cm3 Chloroform zugegeben.
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Die Masse wurde 40 Minuten lang in einem geschlossenen Gefäß auf 60°C
gehalten. Das Ammoniak wurde unter Vakuum abgelassen und gleichzeitig wurde die
Lösung auf 1/3 ihres ursprünglichen Volumens eingeengt. Es wurden 50 cm³ Chloroform
zugesetzt und die organische Lösung wurde mit Wasser
gewaschen,
getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde aus Äthanol kristallisiert.
So wurden 1,280 g 8-Aminorifamycin S (Ausbeute: 92% der Theorie) erhalten.
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Beispiel 5 herstellung von 8-Aminorifamycin SV Es wurde 0,6 g Ascorbinsäure
in wä£riger Lösung unter Rühren beziehungsweise Schütteln zu einer Lösung von 1
g 8-Aminorifamycin S in Athylacetat zugegeben. Nach 15 Minuten wurden die Phasen
getrennt und die organische Schicht wurde wiederholt mit Wasser gewaschen, getrocknet
und zur Trockne eingedampft.
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So wurde 1 g 8-Aminorifamycin SV erhalten. Diese Verbindung konnte
als Base ähnlich dem 8-Aminorifamycin S titriert werden.
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Beispiel 6 Herstellung von 8-Iminori£amycin 5V Ausgehend von einer
Lösung von 1 g 8-Iminorifamycin S in Äthylacetat wurde unter Verwendung der im Beispiel
5 beschriebenen Verfahrensweise 1 g 8-Iminorifamycin SV erhalten.
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Ultraviolettspektrum in Methanol, Spitzen bei: 218 nm (log # = 4,51),
308 nm (log # = 4,37), 430 nm (log # = 3,90) sowie 458 nm (log # = 1, Ultrarotspektrum
in Chloroform, Spitzen bei: 3 490 cm-1 (stark), 3 430 cm-1 (sta 3 390 cm (schwach),
3 318 318 cm-1 (stark), 2 980 bis 2 820 cm-1 (mäßig bis sta 1 710 cm 1 (stark),
1 660 cm 1 (Schulter), 1 645 cm (schwach) sowie 1 585 cm (stark).
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Magnetisches Kernresonanzspektrum in CD30D, Signale bei: # = -0,22
ppm (d), +0,72 ppm (d), 0,94 ppm (d 1,04 ppm (d), 1,5 bis 2,5 ppm (diffus beziehu
weise breit), 1,74 ppm (s), 2,1 ppm (Singlett 3 Methylgruppen), 3,08 ppm (s), 3,0
bis 3,6 ppm (Multiplett), 3,8 bis 4,2 ppm (m), 4,8 bis 5,3 ppm sowie 6,2 bis 6,9
ppm (m).
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Beispiel 7 Herstellung von 8-Aminorifamycin S Es wurde ein Vberschuß
von Mangandioxyd (ist nach Rosenkranz erhalten worden) zu einer Lösung von 8-Aminorifamycin
SV
in Äthylacetat zugegeben.
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Nach 15 Minuten langem Rühren beziehungsweise Schütteln, Abfiltrieren
des Mangandioxydes und Waschen mit Wasser wurde die organische Schicht getrocknet
und zur Trockne eingedampft.
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Der Rückstand wurde aus Äthanol kristallisiert. So wurde das 8-Aminorifamycin
S erhalten.
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Beispiel 8 Herstellung von 8-Iminorifamycin S Ausgehend von 8-Iminorifamycin
SV wurde unter Verwendung der im Beispiel 7 beschriebenen Verfahrensweise das 8-Iminorifamycin
S erhalten.
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Das Produkt wurde aus Methanol kristallisiert.
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Patentansprüche