DE3004178A1 - 3',4'-didesoxykanamycin a und dessen 1-n-((s)- alpha -hydroxy- omega -aminoalkanoyl)-derivate sowie salze dieser verbindungen mit saeuren, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als antibakterielle wirkstoffe - Google Patents

Description

"3',4'-Didesoxykanamycin A und dessen 1-N-((S)-oi -Hydroxy-^* ■ aminoalkanoyl)-Derivate sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als antibakterielle Wirkstoffe"

Die Erfindung betrifft Derivate von Kanamycin A mit wertvollen antibakteriellen Eigenschaften sowie die Herstellung dieser Verbindungen. Insbesondere betrifft die Erfindung 3»,4'-Didesoxykanamycin A und 1-N-(o<-Hydroxy-ώ -aminoalkanoyl )-Derivate davon, insbesondere 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyD-3¹ ^'-didesoxykanamycin A und 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren. Schliesslich betrifft die Erfindung die Verwendung der vorgenannten Verbindungen als antibiotische und insbesondere als antibakterielle Wirkstoffe sowie Arzneipräparate mit einem Gehalt an diesen Wirkstoffen.

Bei früheren Untersuchungen wurde festgestellt, dass von Patienten isolierte, gegen Äminoglycosid-Antibiotika resistente Stämme von gram-negativen Bakterien, nämlich resistente Stämme

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von Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa sowie einige andere Arten von resistenten Bakterien das Enzym Phosphotransferase bilden, das in der Lage ist die 3'-Hydroxylgruppe von Kanamycin A, Kanamycin B und anderen analogen Aminoglycosid-Antibiotika zu phosphorylieren. Diese Aminoglycosid-Antibiotika verlieren ihre antibakterielle Aktivität durch die Phosphorylierung der 3'-Hydroxylgruppe unter der Einwirkung des phosphorylierenden Enzyms; vgl. Science, Bd. 157 (1967), S. 1559 bis 1561. Im Anschluss an diese Feststellung wurden umfangreiche Untersuchungen über den Resistenzmechanismus von Bakterien gegen Aminoglycosid-Antibiotika durchgeführt. Man hat festgestellt, dass eine oder mehrere der in den Aminoglycosid-Antibiotika vorhandenen Hydroxylgruppen, wie die Hydroxylgruppen in der

° 4'- und/oder 2"-Stellung des Aminoglycosid-Moleküls,durch eine Reihe von verschiedenen resistenten Bakterienstämmen phosphoryliert oder adenyliert werden können, so dass das ursprüngliche Aminoglycosid-Antibiotikum seine antibakterielle Wirkung verlieren kann. Aufgrund dieses Befunds wur-

den bereits halbsynthetische Derivate von Aminoglycosid-Antibiotika hergestellt, die auch gegen dio genannten resistenten Stämme aktiv sind. Zu diesen halbsynthetischen Aminoglycosid-Antibiotika gehört beispielsweise 3',4^f-Didesoxykanamycin B (vgl. JA-ASen 7595/75 und 46 110/76 sowie die US-PS 3 753 973), das unter der Bezeichnung "Dibekacin" bekannt ist» Dibekacin wird in der Klinik häufig zur Therapie von bakteriellen Infektionen verwendet, da es gegen eine Reihe von resistenten Bakterien eine beachtliche Aktivität aufweist.
30

Der Befund, dass die Entfernung von 3'- und 4'-Hydroxylgruppen von Kanamycin B, d.h. die 3',4^f-Di-desoxygenierung von Kanamycin B, zu einer Verbindung führt, die die antibakterielle Aktivität des als Ausgangsmaterial verwendeten

KanamycinsB nicht verliert, sondern sogar eine verbesserte

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oder modifizierte antibakterielle Aktivität auch gegen resistente Bakterien aufweist, war von grundlegender Bedeutung.

Andererseits war bekannt, dass Butirosine, d.h. durch Bazillen gebildete Aminoglycosid-Antibiotika gegen einige kanamycin- und ribostamycin-resistente Bakterien aktiv sind. Bei diesen Butirosinen handelt es sich um 1 -N--((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-5-0-ß-d-xylofuranosyl-· oder ribofuranosyl-neamin; vgl. Tetrahedron Letters, Bd„ 28 (1971), S. 2617 bis 2620 und DE-OS 19 14 527. Beim Vergleich der antibakteriellen Aktivität von Ribostamycin mit der von Butirosin B wurde festgestellt, dass dem (S)-2--Hydroxy-4-aminobutyryl-Substituenten an der 1-Aminogruppe der Butiro-

sine eine wichtige Rolle zukommt, das Ribostamycin gegen resistente Bakterien stark aktiv zu machen. Daraus wurde geschlossen, dass Aminoglycosid-Antibiotika eine antibakterielle Aktivität gegen resistente Bakterien verliehen werden kann, indem man einen Aminoacylrest in die 1-Aminogruppe

von Aminoglycosid-Antibiotika einführt. Die 1~N-Aminoacy~

lierung wurde daraufhin für eine Reihe von Aminoglycosid-Antibiotika angewendet. Beispielsweise lässt sich die 1-N-Aminoacylierung bei Amikacin (BB-K8) erfolgreich durchführen, wobei man 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-kana-25

mycin A erhält; vgl. Journal of Antibiotics, Bd, 25 (1972),

S. 695 bis 708 und US-PS 3 781 268.

Trotz der Anwesenheit von 3'- und 4'-Hydroxylgruppen kann

Amikacin durch kanamycin-resistente Bakterien nicht inakti-30

viert werden, was darauf zurückzuführen ist, dass die 3¹- und 4'-Hydroxylgruppen aufgrund des Einflusses des 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-Substituenten von Amikacin weder phosphoryliert noch adenyliert werden können. Mit der zunehmenden klinischen Anwendung von Amikacin treten neue 35

Arten von resistenten Bakterien auf, die auch gegen Amikacin

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γ -ι

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resistent sind. In den letzten Jahren gab es Berichte, dass die 4'-Hydroxylgruppe von Amikacin durch bestimmte neue Stämme von resistenten Bakterien adenyliert und die 3'-Hydroxylgruppe von Amikacin phosphoryliert werden kann; vgl. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1977, S. 619 bis 624.

Aufgrund der vorstehenden Befunde erwarteten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung, dass die 3¹- und 4'-Hydroxylgruppen von Kanamycin A entfernt werden könnten und das auf diese Weise erhaltene 3',4'-Didesoxykanamyein A ebenfalls eine Aktivität gegen neue Arten von resistenten Bakterien aufweisen würde.

Es wurde jedoch experimentell festgestellt, dass eine blosse Desoxygenierung von Kanamycin A durch 3',4'-Di-O-SuIfonylierung und anschliessende Behandlung des 3',4'-Di-O-SuI-fonsäureesters mit Natriumjodid und Zinkpulver, d.h, ein bei der halbsynthetischen Herstellung von 3',4' -Didesoxykanamycin B erfolgreiches Verfahren nicht zu der erwarteten Bildung von 3',4'-Didesoxykanamycin A führt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Molekül von Kanamycin A eine 2'~ Hydroxylgruppe in Nachbarschaft zur 3'-Hydroxylgruppe enthält, so dass die 2'-Hydroxylgruppe bei der Sulfonylierung der 3'- und 4'-Hydroxylgruppen gleichzeitig sulfonyliert werden kann, was dazu führt, dass die sulfonylierte 2'-Hydroxylgruppe bei der Entfernung der sulfonylierten 3'- und 4'-Hydroxylgruppen durch Behandlung mit Natriumiodid und Zinkpulver gleichzeitig entfernt wird.

Hieraus wurde der Schluss gezogen, dass 3', 4'-Didesoxykanamycin A nicht aus Kanamycin A unter Anwendung des bei der Synthese von 3'^'-Didesoxykanamycin B aus Kanamycin B angewendeten Verfahrens synthetisiert werden kann, sofern es nicht gelingt, ein geschütztes Derivat von Kanamycin A be-

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Γ Π

- 30 -

reitzustellen, das dem vorerwähnten Desoxygenierungsverfahren unterzogen werden kann und bei dem die 3'-- und 4'-Hydroxylgruppen von Kanamycin A in ungeschütztem Zustand verbleiben,während die benachbarte 2'-Hydroxylgruppe sowie sämtliche anderen Hydroxyl- und Aminogruppen sich in geschütztem oder blockiertem Zustand befinden. Jedoch lässt sich zwischen den 2'-, 3'- und 4'-Hydroxylgruppen von Kanamycin A kein grosser Reaktivitätsunterschied feststellen. Daher war es äusserst schwierig,ein Verfahren zu entwickeln, bei dem die 2'-Hydroxylgruppe geschützt werden kann, während die 3^f- und 4'-Hydroxylgruppen nicht blockiert werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden umfangreiche Untersuchungen mit dem Ziel, ein entsprechendes Kanamycin Α-Derivat zur Verfügung zu stellen, durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass ein geschütztes Derivat von Kanamycin A erhalten werden kann, bei dem die 3'- und 4'-Hydroxylgruppen nicht blockiert sind, während die 2"-Hydroxylgruppe und sämtliche anderen Hydroxylgruppen (unter Einschluss der

2'-Hydroxylgruppe) geschützt oder ungeschützt sind sowie

sämtliche Aminogruppen blockiert sind, indem man die Hydroxyl- und Aminoschutzgruppen entsprechend auswählt und kombiniert und eine bestimmte Reaktionsfolge der Einführung

der einzelnen Amino- und Hydroxylschutzgruppen einhält. Da-25

bei wird zunächst die 6'-Aminogruppe von Kanamycin A, die unter den 4 Aminogruppen von Kanamycin A die reaktivste ist, durch einen Alkoxycarbonylrest, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere eine Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen

Aryloxycarbonylrest, die als herkömmliche Aminoschutzgruppen 30

bekannt sind, blockiert. Anschliessend werden die 1-, 3-

und 3"-Aminogruppen von Kanamycin A mit Kohlenwasserstoffsulfonylresten, wie Alkylsulfonyl-, Arylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylreste, geschützt. Hierauf werden die freie 4^f-

Hydroxylgruppe und die der Alkoxycarbonylierung, Aralkyl-35

oxycarbonylierung oder Aryloxycarbonylierung unterzogene

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^Γ - 31 -

6'-Aminogruppe miteinander zu einem cyclischen Carbamat kondensiert, indem man beispielsweise mit Natriumhydrid behandelt. Dabei ergibt sich ein gleichzeitiger Schutz der 4'-Hydroxylgruppe und der 6'-Aminogruppe. Die 5-Hydroxylgruppe und die 2'-Hydroxylgruppe werden selektiv und gleichzeitig blockiert, indem man zwischen diesen Resten als Brückenfunktion eine herkömmliche zweiwertige Hydroxylschutzgruppe einführt, beispielsweise einen Alkylidenrest, insbesondere die Isopropylidengruppe, eine Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidengruppe,, Der gebildete 4'_s 6'-Carbamatring wird durch Behandlung mit Alkali unter Rückbildung der freien 4'-Hydroxylgruppe und der freien 6'-Aminogruppe gespalten. Schliesslich wird die freie 6'-Aminogruppe mit einem Alkoxycarbonyl-, Aralkyloxycarbonyl- oder Alkanoylrest, wie die Acetylgruppe, blockiert. Auf diese Weise lässt sich das gewünschte, in entsprechender Weise geschützte Derivat von Kanamycin A herstellen. Somit gelangt man erfindungsgemäss zu einem halbsynthetischen Verfahren zur Herstellung von 3',4'-Didesoxykanamycin A.

Erfindungsgemäss gelang es, erstmals 3',4'-Didesoxykanamycin A herzustellen. Ferner gelang es, 1 -N-(<X -Hydroxy-CJ -aminoalkanoyl)-3',4'-didesoxykanamycine A, insbesondere 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4'-didesoxykanamycin A und

25 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A, herzustellen, indem man die 1-Aminogruppe von 3',4'-Didesoxykanamycin A mit einer Isoserylgruppe, insbesondere DL-, L- oder D-2-Hydroxy-3-aminopropionylgruppe, oder mit einer (S)-2-Hydroxy-4-aminobutyrylgruppe kondensiert. Fer-

30 ner wurde erfindungsgemäss festgestellt, dass diese neuen Derivate von Kanamycin A gegen eine Reihe von resistenten Bakterien aktiv sind.

Gegenstand der Erfindung sind somit 3',4'-Didesoxykanamycin A und 1-N-(oC-Hydroxy-ω-aminoalkanoyl)-Derivate von 3',4'-

L J

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Didesoxykanamycin A der allgemeinen Formel

in der R ein Wasserstoffatom oder einen o(-Hydroxy- iO -aminoalkanoylrest der allgemeinen Formel

-COCH(CH₂) J₁^H₂ OH

bedeutet und η den Wert 1 oder 2 hat, sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren«

Insbesondere betrifft die Erfindung 3^f,4'-Didesoxykanamycin A der Formel Ia

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10

15

- 33 -

(Ia)

sowie 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4' · didesoxykanamycin A und 1-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3^f ,'+'-didesoxykanamycin 20 A der allgemeinen Formel Ib

H-CO-CH(CH₂) MH, oc \ /ι ι\ μη / OH

30 35

(Ib)

OH

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_ ₃4 -

1 in der η eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 oder 2 bedeutet.

Die physikochemischen und biologischen Eigenschaften dieser Verbindungen sind nachstehend angegeben.

3',4'-Didesoxykanamycin A ist ein farbloses Pulver, das keinen definierten Schmelzpunkt zeigt. Die Elementaranalyse des Carbonats dieser Verbindung (C = 44,22 %, H = 7,37 % und N= 10,45 %) stimmt im wesentlichen mit der Summenformel C-gH-z-NuCL . 1,1 HpCO₃ überein. Die spezifische optische Drehung beträgt Jj<_/^= + 116 (c=1; Wasser).

1-N-(DL-2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4·-didesoxykanamycin A ist ein farbloses Pulver, das keinen definierten Schmelzpunkt zeigt. Die spezifische optische Drehung beträgt ΛΑ_7ρ⁵ = + 93° (c= 1; Wasser).

1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A ist ebenfalls ein farbloses Pulver, das keinen definierten Schmelzpunkt zeigt. Die spezifische optische Drehung beträgt fäjft⁵ - + 91° (c = 1; Wasser).

Die minimalen Hemmkonzentrationen (^g/ml) der Verbindungen der Erfindung gegen verschiedene Mikroorganismen werden mit einer üblichen Reihenverdünnung bestimmt. Dabei wird mit einem Nähragar bei 37°C inkubiert, wobei die Bestimmung nach 18-stündiger Inkubation vorgenommen wird. Zu Vergleichszwecken werden die minimalen Hemrakonzentrationen von Kanamycin A, Amikacin und Dibekacin unter den gleichen Versuchsbedingungen ermittelt. In Tabelle I sind die Ergebnisse in Form von antibakteriellen Spektren zusammengestellt.

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ω cn

ω ο

~ι

ο co ο

CO CD Ki

Tabelle I

Antibakterielle Spektren von 3',4'-Didesoxykanamycin A (Verbindung 1); 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A (Verbindung 2); 1-N-(DL-2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4'-didesoxykanamycin A (Verbindung 3) im Vergleich mit Kanamycin A, Amikacin und Dibekacin

Minimale Hemmkonzentration_(;jg/ml)

	Kanamycin	3,12	Verbindung	Amikacin	Verbindung	Verbindung	3,12	Dibekacin	I
MicroOrganismus	A	12,5	.1	3,12	2	3	1,56	0,78	UJ VJl
Staphylococcus aureus 2O9P	6,25	3,12	1,56	1,56	3,12	0,78	I
11 APOI	6,25	3,12	3,12	0,78	3,12	-
" MS 9610	25	6,25	6,25	1,56	3,12	-
» MS 9883	12,5	6,25	3,12	3,12	6,25	0,78
Staphylococcus epidermides 109	>100	6,25	3,12	0,78	3,12	25
Sarcina lutea PCI 1001	3,12	12,5	3,12	3,12	1,56	>100
Klebsiella pneumoniae 22 #■ 3038	>100	> 100	1,56	3,12	1,56	1,56
Escherichia coli K-12	25	6,25	1956	1956	3,12	1956
Escherichia coli K-12 MI 1629	6$25	1? 56	1,56		0,78
Pseudomonas aeruginosa A3	6,25	3,12

O O Ca>

O CD OT

ο ω ιο ns -» -·. —,

οι ο οι ο οι ο οι-»1

Tabelle I (Forts.)

Klebsieila THO	>100	6,25	6,25	1,56	1,56	1,56	I
11 HOU	>100	>100	12,5	3,12	3,12	>100	CTl
" BRIA	>100	>100	6,25	1,56	3,12	>100	I
Serratia CAT	>100	12,5	12,5	6,25	12,5	6,25
" BOT	6,25	50	12,5	6,25	12,5	25
7	>100	>100	12,5	3,12	6,25	>100
Providencia 19	>100	100	12,5	3,12	6,25	>100
" ZAO	>100	12,5	12,5	6,25	12,5	>100
11 Pv 37	>100	>100	12,5	6,25	6,25	>100
Proteus vulgaris BAC	> 100	3,12	3,12	1,56	3,12	12,5
Proteus rettgeri AUB	>100	>100	6,25	3,12	6,25	100
Entero"bacter 666	> 100	100	1,56	0,78	1,56	>100
" HAU	> 100	12,5	50	12,5	25	>100
Erwinia 7-22	> 100	>100	1,56	0,78	1,56	>100
Pyocyanique	50	>100	50	12,5	50	6,25

^Γ - 37 -

Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, dass 3',4'-Didesoxykanamycin A gegen verschiedene resistente Bakterien eine wesentlich höhere Aktivität als Kanamycin A aufweist. Ferner weist 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3ⁱ,4·-didesoxykanamycin A eine höhere antibakterielle Aktivität gegen verschiedene resistente Bakterien als Amikacin, d„h, 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-kanamycin A, auf. Es ist zu erwarten, dass die verbesserte Wirkung der Verbindungen der Erfindung gegenüber resistenten Bakterien im Vergleich zu Kanamycin

A und Amikacin in der Zukunft noch zunimmt, da die antibakterielle Aktivität von Amikacin gegen resistente Bakterien
im Laufe der Zeit immer mehr abnimmt. Aufgrund der erfindungsgemässen Befunde lässt sich die Behauptung aufstellen, dass durch Modifikation eines Aminoglycosid-Antibiotikums

durch eine kombinierte 3',4'-Di-desoxygenierung und 1-N-Aminoacylierung, Aminoglycosid-Antibiotika erhalten werden, die eine höhere antibakterielle Aktivität gegen resistente
Bakterien aufweisen als dies der Fall ist, wenn man die
Aminoglycosid-Antibiotika nur der 3^T,4'-Di-desoxygenierung

20 oder der 1-N-Aminoacylierung allein unterwirft.

Als Salze der Verbindungen der allgemeinen Formel I mit
Säuren werden pharmakologisch verträgliche Salze bevorzugt. Die Salze leiten sich beispielsweise von anorganischen Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure,
Phosphorsäure oder Salpetersäure, oder von organischen Säuren, wie Essigsäure, Maleinsäure, Citronensäure, Ascorbinsäure oder Methansulfonsäure, ab.

30 Die 3^f,4'-Didesoxykanamycine A der allgemeinen Formel I

werden im allgemeinen in Form der freien Basen, als Hydrate oder Carbonate erhalten. Sie können in pharmakologisch verträgliche Salze mit Säuren überführt werden, indem man sie
mit einer entsprechenden anorganischen oder organischen

35 Säure umsetzt.

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Sämtliche Verbindungen der allgemeinen Formel I zeigen eine geringe Toxizität. Die LD(-_Q-Werte liegen . bei intravenöser Injektion an Mäuse oberhalb 200 mg/kg. Somit sind die Verbindungen der Erfindung wertvolle Wirkstoffe zur Bekämpfung von bakteriellen Infektionen, deren Erreger verschiedene gram-negative und gram-positive Bakterien unter Einschluss von resistenten Bakterienstämmen sind. Die akute Toxizität bei intravenöser Injektion von Gentamycin, Dibekacin und deren 1-N-Acylderivaten,d.h. von häufig in der Klinik eingesetzten Antibiotika, liegt im Bereich von 80 bis 120 mg/kg (LD₅ ). Die geringe Toxizität der Verbindungen der allgemeinen Formel I ist somit sehr bemerkenswert, wobei die Tatsache, dass ihre antibakterielle Aktivität im wesentlichen genau so gut ist, wie die der vorgenannten Arzneistoffe, ihre klinische Anwendung erleichtert. Somit erfüllen die Verbindungen der Erfindung die Anforderungen an einen modernen Arzneistoff, d.h. sie weisen eine hohe Wirksamkeit und eine geringere Toxizität auf.

20 Gegenstand der Erfindung sind ferner Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbindungen.

Die Ausführungsform A zur Herstellung von 3',4'-Didesoxykanamycin A der Formel Ia ist dadurch gekennzeichnet, 25 dass man

(a) ein geschütztes Derivat von Kanamycin A der allgemeinen Formel II

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(II)

in der A einen Alkyisulfonylrest mit 1 bis H Kohlenstoffatomen, einen Arylsulfonylrest, insbesondere die Tosylgruppe, oder einen Aralkylsulfonylrest, insbesondere die Benzylsulfonylgruppe, als Aminoschutzgruppe, B einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere die Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen Aryloxycarbonylrest und Y einen zweiwertigen Hydroxyl-Schutzgruppenrest, insbesondere einen Alkylidenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (vorzugsweise die Isopropylidengruppe), eine Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-¹!- pyranylidengruppe bedeutet, mit einem basischen Reagens, wie Natriumhydrid, unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel umsetzt,

(b) das gebildete 4',6'-cyclische Carbamat der allgemeinen Formel III

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- 40 -

HNH

O=C

(III)

in der A und Y die vorstehende Bedeutung haben, mit 2,2~Dimethoxypropan, 1,1-Dirnethoxycyclohexan, Benzaldehyd, Dimethylacetal oder 5,6-Dihydro-4-methoxy-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines sauren Katalysators unter Bildung eines 2',5-O-geschützten Derivats der allgemeinen Formel IV

O = C

(IV)

OH

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in der A und Y die vorstehende Bedeutung haben und X die gleiche Bedeutung wie Y oder eine andere Bedeutung aufweist und Isopropyliden, Cyclohexyliden, Benzyliden oder Tetrahydro-4-pyranyliden bedeutet, umsetzt und das 2^f,5-0-

⁵ geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV von dem als

Nebenprodukt gebildeten 2',3'-O-geschützten Derivat isoliert,

(c) die 2',5-O-geschützte Verbindung der allgemeinen Formel IV unter alkalischen Bedingungen unter Spaltung des 4',ö'-Carbamatrings und unter Regeneration der freien 4'-Hydroxylgruppe und der freien 6'-Aminogruppe hydrolysiert und anschliessend die freie 6'-Aminogruppe des nach der Ringspaltung erhaltenen Produkts der Alkoxycarbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung (insbesondere der Acetylierung) unterwirft,

(d) das erhaltene 3',4'-Dihydroxyderivat der allgemeinen Formel V

B¹HNH₂C

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in der A, Y und X die vorstehende Bedeutung haben und B' einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere die Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen Alkanoylrest, insbesondere die Acetylgruppe, bedeutet, durch Umsetzung mit einem Alkylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylchlorid oder -bromid der allgemeinen Formeln VI oder VI¹

R¹SO₂Cl (VI)

R¹SO₂Br (VI¹)

oder einem entsprechenden Sulfonsäureanhydrid der allgemeinen Formel VI"
15

(R¹S0₂)₂0 (VI")

wobei R einen Alkylrest mit 1 bis U Kohlenstoffatomen oder einen Aralkylrest, insbesondere die Benzylgruppe, bedeutet, als Sulfonylierungsmittel unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel sulfonyliert,

(e) das gebildete 2",3',4^f-Tri-0-sulfonylderivat der all-25 gemeinen Formel VII

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B¹HNH

KHA

(VII)

in der A, B¹, R , X und Y die vorstehende Bedeutung haben, durch Behandlung mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem Zinkpulver in das 3'-Eno-kanamycin A überführt,

(f) das 3'-Eno-kanamycin A durch Reduktion mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins in das 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt,

(g) die in der 5-, 2'-, 4"- und 6"-Stellung von Kanamycin A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y durch Säurehydrolyse auf an sich bekannte Weise entfernt,

(h) die am 6'-Aminorest von Kanamycin A verbliebene Aminoschutzgruppe B' auf an sich übliche Weise entfernt und

(i) den an der 2"-Hydroxylgruppe verbliebenen 2"-0-Sulfonylrest -OpSR sowie die an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen

von Kanamycin A verbliebenen Sulfonylreste A durch Be-

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3QQ4178

handlung mit einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak entfernt,

wobei man die vorgenannten Stufen (g), (h) und (i) in beliebiger Reihenfolge nacheinander zu einem beliebigen Zeitpunkt vornimmt, nachdem in Stufe (d) das 3^!,4'-Dihydroxykanamycin A der allgemeinen Formel V mit dem Sulfonylierungsmittel der allgemeinen Formeln VI, VI' oder VI" umgesetzt worden ist.

Eine erste Variante der Ausführungsform A ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d)

- das erhaltene 2",3',4'-Tri-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3'~Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII

B¹HNH₀C

NHA

(VIII)

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Γ Π

- 45 -

überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem Zinkpulver behandelt,

- die an der 5-, 2'-, 4"- und 6"-Stellung des 3'-Eno-kanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- das auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreite 3^f-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxy-

kanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung von 3'-Eno-kanamycin A reduziert,
15

- die an der 6-Aminogruppe des in der vorstehenden Stufe als Hydrierungsprodukt erhaltenen 3',4'-Didesoxykanamyeins A verbliebene Aminoschutzgruppe B¹ entfernt und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3',^'-Didesoxykanamycin A die an der 2"-Hydro~ xylgruppe verbliebene 2"-0-Sulfonylgruppe -SO₂R und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen SuI-fonylgruppen A entfernt, indem man das 3',4'-Didesoxykanamycin A mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

Eine zweite Variante der Ausführungsform A ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d)

- das erhaltene 2",3',^'-Tri-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII überführt, indem

man die Verbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem Zink-

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3004173 γ -ι

- 46 1 pulver behandelt,

- das 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem

5 man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit

Viasserstoff unter Sättigung der 3 ' , 4 ' -ungesättigten Bindung von 3'-Eno-kanamycin A reduziert,

- die an der 6-Aminogruppe des auf diese Weise erhaltenen 3'»4'-Didesoxykanamycins A verbliebene Aminoschutzgruppe

B¹ auf an sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A die in der 5-, 2'-,4"- und 6"-Stellung verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen

befreiten 3',4'-DidesoxykanamycinA die an der 2"-0-Sulfonylgruppe -O_?SR verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3^f,4'-Didesoxykanamycin A mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamy-

25 ein A erhält.

Eine dritte Variante der Ausführungsform A ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d)

_ das erhaltene 2",3',4'-Tri-0-sulfonyl-kanamyein A der allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3^f-Enokanamycin A der allgemeinen Formel VIII überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem

³⁵ Zinkpulver behandelt,

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- die an der 5-, 2^f-, 4"- und 6"-Stellung des 3-Eno-kanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- von dem auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 6'»Aminogruppe verbliebene Aminoschutzgruppe auf an sich übliche Weise entfernt,

10 - von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 2"--Hydroxylgruppe verbliebene 2"-0-Sulfonylgruppe -SO₀R und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3'-Eno-kanamycin A mit

einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, und

- das auf diese Weise vollständig von Schutzgruppen befreite 3 ^f -Eno-kanamycin A in das entsprechende 3 ' , ¹L'-Dides-

20 oxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3'>4'-ungesättigten Bindung von 3'-Eno-kanamycin A reduziert, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

Bei der Ausführungsform A erfolgt in Stufe (d) bei der Umsetzung der 3',^'-Dihydroxyverbindung der allgemeinen Formel V mit einem Alkylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylhalogenid der allgemeinen Formeln VI oder VI¹ oder einem ent-

sprechenden Sulfonsäureanhydrid VI" die Sulfonylierung der 2"-Hydroxylgruppe der Verbindung der allgemeinen Formel V-Die Umsetzung der erhaltenen 2",3',4'-Tri-O-sulfonylverbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Stufe (e) zum Zwecke der 3'-Enoisierung muss in Abwesenheit von metallischem Zinkpulver erfolgen. Bei Anwesenheit von metallischem Zinkpulver in Stufe (e) könnte

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die Bildung eines Aziridinrings zwischen der 3"-Aminogruppe und der 2"-Sulfonyloxygruppe erfolgen, was zu unerwünschten Nebenprodukten führen würde. Deshalb wird vorzugsweise vorher die 2"-Hydroxylgruppe der 3^T,4'-Dihydroxy-Verbindung der allgemeinen Formel V mit einer entsprechenden Hydroxylschutzgruppe geschützt, bevor die Verbindung der allgemeinen Formel V mit dem Sulfonylierungsmxttel der allgemeinen Formeln .VI, VI¹ oder VI" umgesetzt wird. Die Ausführungsform A kann weiter modifiziert werden, indem man eine Stufe einschiebt, gemäss der die 2"-Hydroxylgruppe der Verbindung der allgemeinen Formel V geschützt wird.

Die Ausführungsform B zur Herstellung von 3',4'-Didesoxykanamycin A ist dadurch gekennzeichnet, dass man 15

(a) das geschützte Derivat von Kanamycin A der vorstehenden allgemeinen Formel II mit einem basischen Reagens, wie Natriumhydrid, unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel unter Bildung des 4',6'-cyclischen Carbamats der allgemeinen Formel III behandelt,

(b) das 4',6'-cyclische Carbamat der allgemeinen Formel III mit 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Benzaldehyd, Dimethylacetal oder 5,6-Dihydro-4-methoxy-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines sauren Katalysators umsetzt, wodurch man das 2*,5-O-geschützte Derivat der vorstehenden allgemeinen Formel IV erhält, und anschliessend das 2^f,5-O-geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV von dem als Nebenprodukt gebildeten 2',3'-0-geschützten Derivat isoliert,

(j) die 2"-Hydroxylgruppe der 2^f,5·-O-geschützten Verbindung der allgemeinen Formel IV schützt, indem man

(1) die 2·,5-O-geschützte Verbindung der allgemeinen

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Formel IV mit Acetylchlorid oder Acetylanhydrid in Pyridin umsetzt, wodurch man das 3',2"-di-0-acetylierte Derivat der allgemeinen Formel IV erhält

HNH₂G

O=C

(IV)

OD

in der A, X und Y die vorstehende Bedeutung haben und D jeweils eine Acetylgruppe bedeutet,

(2) anschliessend das 3',2"-di-0-acetylierte Derivat der allgemeinen Formel IV mit ammoniakalxsahem Alkohol, insbesondere ammoniakalischem Äthanol, behandelt, um vorwiegend die 2"-Acetylgruppe zu entfernen und das entsprechende 3^f-mono-0-acetylierte Derivat zu bilden, und

(3) das 3'-mono-O-acetylierte Derivat mit 3,4_Dxhydro-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel umsetzt, wodurch die 2"-Hydroxylgruppe in die 2"-Tetrahydropyranyloxygruppe umgewandelt wird,

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3004173

(c¹) das erhaltene 2"-Tetrahydropyranyloxy-4^r,6'-carbamat unter alkalischen Bedingungen zur Entfernung der 3¹-O-Acetylgruppe und zur Spaltung des 4¹,6'-Carbamatrings hydrolysiert, wodurch man ein 2"-0-geschütztes, ringgespaltenes Derivat der allgemeinen Formel IV" erhält

KHA

10 15 20 25 30

(IV")

2"

0-Z

in der A, X und Y die vorstehende Bedeutung haben und Z eine Tetrahydropyranylgruppe der Formel i^x^"^s!

bedeutet und anschliessend die freie 6'-Aminogruppe des 2"-0-geschützten, ringgespaltenen Produkts der allgemeinen Formel IV" der Alkoxycarbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung unterwirft, wodurch man ein 3^f,4^f-dihydroxy-2"-0-geschütztes Derivat der allgemeinen Formel V erhält

35

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B¹¹HNH

30Q4178

- 51 -

ο-ζ

in der X, Y und Ζ die vorstehende Bedeutung haben und B^fl einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere die Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen Alkanoylrest, insbesondere die Acetylgruppe, bedeutet,

(d¹) das 3',^'-dihydroxy-2"-0-geschützte Derivat der allgemeinen Formel V sulfonyliert, indem man es mit einem Alkylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylchlorid oder -bromid der vorstehenden Formeln VI oder VI¹ oder einem Sulfonsäureanhydrid der vorstehenden Formel VI" unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel, insbesondere Pyridin, sulfonyliert, wodurch man ein 3',4'-Di-O-sulfonylderivat der allgemeinen Formel VII¹ erhält

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⁵ R¹SO₂-O

NIIA

(VII¹)

ο-ζ

in der A, B", R haben,

X, Y und Z die vorstehende Bedeutung

(e¹) das erhaltene 3',4'-Di-O-sulfonyl-kanamycin A in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A überführt, indem man es mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumiodid allein behandelt,

(f¹) das 3'-Eno-kanamycin A in das 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert,

(g') die in der 5-, 2·-, 4"- und 6"- sowie in der 2"-Stellung des Kanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z durch Säurehydrolyse entfernt,

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(h¹) die an der 6'-Aminogruppe des Kanamycins A verbliebene Aminoschutzgruppe B" auf an sich übliche V/eise entfernt und

(i') sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen des Kanamycins A verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man mit einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt,

wobei man die vorgenannten Stufen (g^!), (h¹) und (i¹) in beliebiger Reihenfolge nacheinander zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der gemäss Stufe (d¹) erfolgenden Sulfonylierung des 3',4'-Dihydroxykanamycins A der allgemeinen Formel V mit dem Sulfonylierungsmittel der allgemeinen

15 FormelnVI, VI' oder VI" durchführt.

Eine erste Variante der Ausführungsform B ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d¹)

- die an der 5-, 2',4"- und 6"- sowie an der ?.' -Stellung von 3¹ , V-Di-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII¹ verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

_ das auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreite 3¹ ,V-Di-O-^li'c-nyl.-k^rmrcyciri A (d.h. 6 '-N-Alkoxycarbonyl- oder 6'-N-Aralkyloxycarbonyl-1 , 3 , 3"~tri-N~su.l.fonyl-3 ' , ty'-di-O-sülfonyl-kanamycin A) in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A überführt, indem man es mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumiodid allein behandelt,

- das erhaltene 3'-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff

030032/0862 -¹

10

15

25 30 35

unter Sättigung der 3^f,4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert,

- die an der 6'-Aminogruppe des als Hydrierungsprodukt in der vorstehenden Stufe erhaltenen 3',4'-Didesoxykanaraycins A verbliebene Arainoschutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt und

- von dem auf diese Weise partiell weiter von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A (d.h. 1,3,3"-Tri~N-sulfonyl-3', 4'-didesoxykanamycin A) sämtliche an den 1=, 3- und 3"-Arainogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, wodurch man das gewünschte 3'>4'-Didesoxykanamycin A erhält.

Eine zweite Variante der Ausführungsform B ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die. Stufe (d¹)

- das erhaltene 3', 4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII' in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII'

B "HKH,

NHA

(VIII¹)

o-z

030032/0862

^Γ - 55 -

überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII¹ mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von

Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein behandelt,

- das 3^!-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3^f,4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert,
10

- von dem auf diese Weise erhaltenen 3'_s4^f-Didesoxykanamycin A die an der 6'-Aminogruppe verbliebene Aminoschutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese V/eise partiell von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A die an den 5-, 2'-, 4"- und 6"- sox-iie an der 2"-Stellung verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin

25 A erhält.

Eine dritte Variante der Ausführungsform B ist dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d')

_ das erhaltene 3',4'-Di-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII¹ in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII¹ überführt, indem man es mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von

Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein behandelt, 35

^L 030032/08 52

- von dem erhaltenen 3'-Eno-kanamycin A die an der 6-Aminogruppe verbliebene Aminoschutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese Weise teilweise von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 5-, 2'-, 4"- und 6"- sowie an der 2"-Stellung verbliebenen Hydröxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,
10

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen SuIfonylgruppen A entfernt, indem man das 3'-Eno-kanamycin mit einem Alkalimetall oder

15 Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, und

- das auf diese Weise vollständig von Schutzgruppen befreite 3'-Eno-kanamycin A in 3'3'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators

20 mit Wasserstoff unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten

Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

Nachstehend wird die Ausführungsform A näher erläutert.

Die Herstellung des geschützten Derivats von Kanamycin A der allgemeinen Formel II, das als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann auf folgende Weise erfolgen. Die ö'-Aminogruppe des als Kanamycin A verwendeten Ausgangsmaterials

wird durch Alkoxycarbonylierung, Aryloxycarbonylierung oder Aralkyloxycarbonylierung geschützt, wobei in an sich bekannter Weise selektiv die als Aminoschutzgruppe fungierende Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl- oder Aralkyloxycarbonylgruppe B eingeführt wird. Da die 6'-Aminogruppe reaktiver als die übrigen Aminogruppen von Kanamycin A ist, kann die Aminoschutzgruppe B von der Art der Alkoxycarbonyl-, Aryloxy-

L 030032/0862

300417S

carbonyl- oder Aralkyloxycarbonylgruppe bevorzugt in die 6'-Aminogruppe eingeführt werden, indem man beispielsweise 1 Mol Kanamycin A (freie Base) in Wasser mit 0,5 bis 3 Mol Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel BCl umsetzt, wobei B einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Aryloxycarbonylrest, wie die Phenyloxycarbonyl gruppe, oder einen Aralkyloxycarbonylrest, wie die Benzyloxygruppe, bedeutet. Diese Umsetzung kann bei Temperaturen von 0 bis 10 C gemäss dem Verfahren von Kawaguchi u. Mitarb.

(vgl. Journal of Antibiotics, Bd. 25 (1972), S. 695 bis 708) oder gemäss der US-PS 3 781 268 durchgeführt werden. Es ist zweckmässig, beispielsweise 6·-N-Benzyloxycarbonylkanamycin A gemäss Beispiel 1 der"US-PS 3 925 353 herzustellen. Das erhaltene 6'-N-Alkoxycarbonyl-, 6'-N-Aryloxycarbonyl- oder 6'-N-Aralkyloxycarbonyl-kanamycin A kann in das entsprechende 1,3,3"-Tri-N-sulfonyl-kanamycin A übergeführt werden, indem man es in einen organischen Lösungsmittel, wie wässrigem Dioxan, der Alkylsulfonylierung, Arylsulfonylierung oder Aralkylsulfonylierung unterwirft.

Die Herstellung von 1,3,3"-Tri-N-sulfonyl~kanaraycin A kann vorzugsweise folgendermassen durchgeführt werden. Das 6'-N-geschützte Kanamycin A wird mit einer im wesentlichen stöchiometrischen Menge (d.h. 3 Mol oder mehr) Sulfonsäurechlorid der allgemeinen Formel R SOpCl, wobei R SOp- die vorstehend für die Gruppe A definierte Bedeutung hat, wie Tosylchlorid, in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Dioxan oder wässrigem Dioxan, bei Temperaturen von 30 bis 50⁰C in Gegenwart einer alkalischen Verbindung, wie Natriumcarbonat, umgesetzt, wodurch man das 6'-N-geschützte 1,3,3"-Tri-N-sulfonyl-kanamycin A erhält. Das auf diese Weise erhaltene 1,3,3"-Tri-N-sulfonylierte Kanamycin A wird sodann mit einem Alkylidenylierungsmittel, einem Aralkylidenylierungsmittel, einem Cyclohexylidenylierungsmittel, wie 1,1-Dimethoxycyclohexan, oder einem Tetrahydro-4-pyranylidenylierungsmittel bei Temperaturen von beispielsweise 10 bis 80 C auf an sich übliche Weise umgesetzt, um die 4"- und

^L 030032/0862

- 58 -

1 6"-Hydroxylgruppe mit einer zweiwertigen Hydroxylsehutz-

gruppe Y zu schützen; vgl. JA-AS 7595/75 oder US-PS 3 929 762. Als Mittel zur Einführung der Alkyliden-, Aralkyliden-, Cyclohexyliden- und Tetrahydro-4-pyranylidenresfce können beispielsweise die in der US-PS 3 929 762 beschriebenen Reagentien eingesetzt werden. Dabei werden die 4"™ und 6"-Hydroxylgruppen durch überführung in ein Acetal oder Ketal geschützt. Man erhält das geschützte Derivat von Kanamycin A der vorstehenden allgemeinen Formel II, bei dem die ¹P¹- und 6"-Hydroxylgruppen gleichzeitig durch einen Alkyliden-, Aralkyliden-, Cyclohexyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidenrest Y blockiert sind.

Bei der Ausführungsform A wird die Stufe (a) folgendermassen durchgeführt. Das geschützte Kanamycin A der allgemeinen Formel II wird in einem entsprechenden inerten organischen Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, gelöst und sodann mit einem basischen Reagens, insbesondere mit einem Alkalimetallhydrid, wie Natriumhydrid, in ähnlicher Weise umgesetzt, wie es in Journal of Antibiotics, Bd. 25 (1972), S. 741 bis 742 oder in den US-PSen 3 925 354 oder 4 125 706 boschrieben ist. Man erhält das 4',6'-cyclische Carbamat der vorstehenden allgemeinen Formel III. Wird die Stufe (a) zur Bildung des 4·,6'-cyclischen Carbamats der allgemeinen Formel III weggelassen und das Ausgangsmaterial der allgemeinen Formel II unmittelbar mit 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Benzaldehyd oder anderen in der Stufe (b) verwendeten Reagentien umgesetzt, so kann die 2'-Hydroxylgruppe von Kanamycin A nicht selektiv blockiert werden. Demgemäss verläuft das erfindungsgemässe Verfahr-en so, dass das in Stufe (a) gebildete 4',6'-cyclische Carbamat in der Stufe (b) einer Blockierung der 2'- und 5-Hydroxylgruppen unterzogen wird, worauf sich die Spaltung des 4',6'-Carbamatrings in Stufe (c) unter Freisetzung einer freien 4'-Hydroxylgruppe an-

³⁵ schliesst.

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In Stufe (b) wird das 4',6'-cyclische Carbamat der allgemeinen Formel III in einem entsprechenden inerten organischen Lösungsmittel, wie Dichloräthan, gelöst und mit 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Benzaldehyd oder Dimethylacetal oder mit 5,6HDihydro-4-methoxy-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Toluolsulfonsäure oder Schwefelsäure, umgesetzt, um die 5- und 2'-Hydroxylgruppen von Kanamycin A mit einer zweiwertigen Hydroxylschutzgruppe, die sich vom verwendeten acetal- oder ketalbildenden Reagens ableitet, zu schützen. Bei dieser Umsetzung wird das 5,2'-0-geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV und ein entsprechendes 2',3-O-geschütztes Derivat in im wesentlichen gleichen Mengen gebildet, Die erstgenannte Verbindung der allgemeinen Formel IV kann von der letztgenannten getrennt werden, indem man die unterschiedliche Löslichkeit in entsprechenden organischen Lösungsmitteln, wie Chloroform, ausnützt. Für diesen Zweck eignet sich auch eine chromatographische Trennung.

In der Stufe (c) des erfindungsgemässen Verfahrens wird die 2',5-O-geschützte Verbindung der allgemeinen Formel IV einer Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen in einem wässrigen organischen Lösungsmittel, wie Dioxan mit einem Gehalt an einem Alkalimetallcarbonat, zum Beispiel Natriumcarbonat, oder Bariumhydroxid, unterzogen, um den 4',6'-Carbamatring der Verbindung der allgemeinen Formel IV zu spalten. Die Hydrolyse kann bei Temperaturen von 20 bis 100⁰C (vgl. US-PS 4 125 706) durchgeführt werden. Als Folge der hydrolytischen Spaltung des 4',6'-Carbamatrings werden die 4-Hydroxyl- und 6-Aminogruppe freigesetzt. Anschliessend wird die freie 6'-Aminogruppe des bei der Ringspaltung erhaltenen Produkts durch Alkoxycarbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung, insbesondere durch Acetylierung, auf an sich bekannte Weise blockiert, wodurch die Aminoschutzgruppe B' eingeführt wird. Die Alkoxycarbonylierung oder Aralkyloxycarbonylierung der 6'-Aminogruppe des nach der Ringspaltung erhaltenen Pro-

030032/0862 ^J

- 60 -

dukts kann in ähnlicher Weise erfolgen, wie dies bei der Alkoxycarbonylierung oder Aralkyloxycarbonylierung der 6^f-Aminogruppe beim Verfahren zur Herstellung des geschützten Derivats von Kanamycin A der allgemeinen Formel II (vgl. die vorstehenden Ausführungen) erfolgt ist. Hierzu wird ein Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel B'Cl verwendet, wobei B' einen Alkoxycarbonyl- oder Aralkyloxycarbonylrest bedeutet, der die gleiche Bedeutung wie der Alkoxycarbonyl- oder Aralkyloxycarbonyl-Schutzrest B haben kann oder sich von diesem unterscheiden kann. In dieser Stufe kann die 6'-Aminogruppe jedoch auch durch Alkanoylierung, vorzugsweise durch Acetylierung, geschützt werden. Die Alkanoylierung der 6'-Aminogruppe kann unter Verwendung einer Alkansäure mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Essigsäure, oder einem reaktiven Derivat davon, wie einem Alkansäurechlorid oder -anhydrid, durchgeführt werden. Somit erhält man in Stufe (c) das 3'>4'~ Dihydroxyderivat der allgemeinen Formel V, in dem die 3'-* 4'- und 2"-Hydroxylgruppen ungeschützt sind, während sämtliche übrigen funktionellen Hydroxyl- und Aminogruppen eine

20 Schutzgruppe tragen.

Anschliessend an die Stufe (c) der Ausführungsform A wird die Stufe (d) durchgeführt, bei der das 3',4'-Dihydroxyderivat der allgemeinen Formel V der Alkylsulfonylierung

oder Aralkylsulfonylierung in einem inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Pyridin, unterzogen wird. Dabei erhält man durch Umsetzung mit einem Sulfonylierungsmittel der allgemeinen FormelnVI, VI¹ oder VI" das 3',V,2"-Tri-O-sulfonylderivat der allgemeinen Formel VII. Bei dem

30 Alkylsulfonylierungsmittel der allgemeinen Formeln VI^ VI¹

oder VI" kann es sich um ein niederes Alkylsulfonsäurehalogenid mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methansulfonylchlorid oder fithansulfonylchloridjhandeln. Bei den Aralkylsulfonylierungsmitteln der allgemeinen Formeln VI, VI¹ oder VI" kann es sich beispielsweise um ein Benzylsulfonsäurehalogenid handeln. Die Sulfonylierung der 3'-, 4'- und 2"-Hydro-

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Γ "!

- 61 -

xylgruppen kann bei Temperaturen von -10 bis 100 C und insbesondere bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Die Reaktionszeit beträgt 30 Minuten bis 1 Tag.

In Stufe (e) wird das gemäss der vorstehenden Stufe (d) erhaltene 2", 3¹,4'-Tri-0-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII in einem inerten organischen Lösungsmittel gelöst und anschliessend mit einem Alkalimetalljodid, wie Natriumiodid , zum entsprechenden 3'-Eno-kanamycin A umgesetzt. Hierfür können beliebige organische Lösungsmittel verwendet werden, sofern darin sowohl das tri-O-sulfonylierte Kanamycin A der allgemeinen Formel VII als auch das Alkalimetalljodid, wie Lithiumiodid, Natriumjodid und Kaliumiodid, löslich sind. Beispielsweise können Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Aceton oder Dioxan verwendet werden. Die Reaktion kann bei Temperaturen von 50 bis 150⁰C 10 Minuten bis 1 Tag durchgeführt werden. In den meisten Fällen ist die Reaktion in etwa 10 Stunden beendet. Bei dieser Umsetzung werden die 3'~ und 4'-Sulfonyloxygruppen unter Bildung einer olefinischen Doppelbindung zwischen den 3'- und 4'-Kohlenstoffatomen entfernt, so dass man das 3'-Eno-kanamycln A erhält. Die 3'-Enoisie~ rungsstufe (e) wird vorgenommen, indem man mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem Zinkpulver umsetzt, Es darf also in Stufe (e) kein metallisches Zinkpulver verwendet werden. Wird das 2", 3^r^'-Tri-O-sulfonyl-kanamycin A mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver umgesetzt, kann die 2"-Sulfonyloxygruppe mit der 3"-Aminogruppe unter Bildung eines unerwünschten Aziridinrings reagieren, was zu in unerwünschter Weise modifizierten Derivaten von Kanamycin A führt. Im Gegensatz dazu kann für die 3'-Enoisierung ein Alkalimetalljodid zusammen mit metallischem Zinkpulver verwendet werden, wenn bei dem 3',4'-O-sulfonylierten Kanamycin A die 2"-Hydroxylgruppe durch eine sich von der Sulfonylgruppe unterscheidende Schutzgruppe geschützt ist, wie dies in Stufe (e^f) der Ausführungsform B der Fall ist.

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300417a

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In der Stufe (f) wird das 3'-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A übergeführt, indem man es mit Wasserstoff in Gegenwart eines an sich bekannten Hydrierungskatalysators reduziert. Dabei erfolgt die Hydrierung der 3',4'-ungesättigten Bindung in eine gesättigte Bindung. Die Reduktion der 3¹,4'-Doppelbindung mit Wasserstoff kann auf an sich übliche Weise gemäss der JA-AS 7595/75 oder gemäss der US-PS 3 753 973 durchgeführt werden, indem man Wasserstoff in eine Lösung von 3'-Eno-kanamycin A in einem inerten Lösungsmittel, wie Wasser, Methanol, Äthanol, Isopropanol, Aceton, Dioxan, Pyridin, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Cyclohexan, Essigsäureäthylester oder ein Gemisch aus zwei oder mehr dieser Lösungsmittel in Gegenwart eines bekannten Hydrierungskatalysators, wie Raney-Nickel,Platin, Platinoxid, Palladium, Palladium-auf-Kohlenstoff, Kobalt-Rhodium-Komplex, Kupfer oder Eisen, leitet. Die Hydrierung der 3',4'-Doppelbindung kann bei Temperaturen von -40 bis 120 C und vorzugsweise bei Raumtemperatur bis 100°C durchgeführt werden. Die Reaktion verläuft leicht bei Atmosphärendruck, kann aber auch

2 bei erhöhten Drücken von 5 bis 100 kg/cm durchgeführt werden.

Entsprechende Reaktionszeiten betragen 0,5 bis 48 Stunden.

In der Stufe (g) werden die restlichen Hydroxylschutzgruppen X und Y, in der Stufe (h) die restliche Aminoschutzgruppe B¹ an der 6'-Aminogruppe und in der Stufe (i) die 2"-0-SuIfonylgruppe und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen von Kanamycin A verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt. Die Entfernung dieser restlichen Schutzgruppen kann nach in der Synthese von Amiden üblichen Verfahren durchgeführt werden.

Diese Stufen (g), (h) und (i) .können zu einem entsprechenden Zeitpunkt nach Bildung des 3¹,4'-0-sulfonylierten Kanamycins A der allgemeinen Formel VII in Stufe (d) durchgeführt werden. Die Reihenfolge, in der die Entfernung der Schutzgruppen gemäss den Stufen (g), (h) und (i) nacheinander durchgeführt wird, kann nach Zweckmässigkeit und Belieben gewählt werden. Beispielsweise kann die Entfernung der zweiwertigen

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Γ - 63 -

Hydroxylschutzgruppen X und ϊ von den 5- und 2'-Hydroxylgruppen sowie von den 4"- und 6"-Hydroxylgruppen von Kanamycin A geraäss Stufe (g) der Stufe (f), in der die Umwandlung des 3^f-Eno-kanamycins A in das entsprechende 3',4'-Didesoxy-

g kanamycin A durch katalytische Hydrierung erfolgt, vorausgehen. Jedoch darf die Stufe (i), in der die restliche 2"-O-Sulfonylgruppe -O₉SR und die restlichen Aminoschutzgruppen A entfernt werden, nicht unmittelbar nach der Sulfonylierungsstufe (d) durchgeführt werden, da dabei auch die ge-

■JO rade erst eingeführten 3'- und 4'-0-Sulfonylreste entfernt werden könnten. Die Entfernung der zweiwertigen Hydroxylschutzgruppen X und Y in Stufe (g) kann durch Hydrolyse unter schwach sauren Bedingungen in Gegenwart von Essigsäure oder verdünnter Salzsäure vorgenommen werden. Die Entfernung des als Aminoschutzgruppe dienenden Acylrests B' von der 6-Aminogruppe in Stufe (h) kann je nach Art der verwendeten Aminoschutzgruppe durch Hydrieren oder durch alkalische Hydro lyse durchgeführt werden. Handelt es sich bei der Aminoschutz gruppe B¹ um einen Aralkyloxycarbonylrest, wie die Benzyloxycarbonylgruppe, kann diese durch Hydrierung gleichzeitig mit der katalytischen Hydrierung der 3',4'-ungesättigten Verbindung von 3'-Eno-kanamycin A, die gemäss der vorstehenden Stufe (f) erfolgt, entfernt werden. Die Entfernung der restlichen als Aminoschutzgruppen dienenden Sulfonylreste A und des an der 2"-Hydroxylgruppe verbliebenen Sulfonylrests -O₂^ gemäss (i) wird zwecknässigerweise durch Behandlung mit einem Alkalimetall, insbesondere metallischem Natrium, oder mit einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak ähnlich dem Desulfonylierungsverfahren gemäss der US-PS 4 169 939 durchgeführt. Somit kann bei Entfernung der restlichen als Aminoschutzgruppen dienenden Sulfonylreste A und der restlichen 2"-0-Sulfonylgruppe durch Behandlung mit einem Alkali- oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak die Stufe (i) durchgeführt werden, indem man die entsprechende Verbindung mit ei-

35 nem oder mehreren Alkalimetallen aus der Gruppe Lithium, Natrium und Kalium bzw. Erdalkalimetallen aus der Gruppe

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Calcium, Magnesium und Barium in flüssigem Ammoniak 0,5 bis 24 Stunden bei Temperaturen von -80 bis O⁰C umsetzt. Die Menge des für diese Reaktion eingesetzten Alkali- oder Erdalkalimetalls beträgt vorzugsweise 10 bis 100 Mol pro 1 Mol Kanamycin A,von dem die Schutzgruppe entfernt werden soll. Das Alkali- oder Erdalkalimetall kann auf einmal oder in kleinen Teilmengen zum Reaktionsgemisch gegeben werden. Nach Entfernung des verbliebenen 2"-0-Sulfonylrests und der als Aminoschutzgruppen dienenden Sulfonylreste A kann das Reaktionsgemisch mit Wasser, einem Alkanol oder Ammoniumchlorid versetzt werden, um die überschüssige Menge an Alkalimetall oder Erdalkalimetall zu zersetzen. Anschliessend wird das Lösungsmittel (d.h. das flüssige Ammoniak) abgedampft. Der feste Rückstand wird in Wasser gelöste Die Lösung wird beispiels-

15 weise durch Chromatographie gereinigt»

Wie bereits erwähnt, kann die Reihenfolge der Stufen (g), (h) und (i), in denen Schutzgruppen entfernt werden, in zweckmässiger Weise gewählt werden. Dabei kann die Ausführungsform A gemäss einer der vorerwähnten Varianten 1 bis 3 durchgeführt werden. Es ist möglich, dass erfindungsgemässe Verfahren so vorzunehmen, dass eine oder sämtliche Stufen, in denen Schutzgruppen entfernt werden, der Stufe, in der das 3'-Enokanamycin A in das 3',4'-Didesoxykanamycin A durch katalytische Hydrierung der 3',4'-Doppelbindung umgewandelt wird, vorausgehen, was eine Abweichung von der vorstehend erläuterten Reaktionsfolge darstellt. Demgemäss ist es auch möglich, dass auf die Stufe (e), in der das tri-O-sulfonylierte Kanamycin A in das 3'-Eno-kanamycin A umgewandelt wird, unmittelbar die Stufe (g) folgt, in der sowohl die 5,2'-O-Schutzgruppe X als auch die 4",6"-0-Schutzgruppe Y entfernt wird.

Nachstehend wird die Ausführungsform B näher erläutert.

35 in der Ausführungsform B sind die Stufen (a) und (b) vollkommen mit den entsprechenden Stufen der Ausführungsform A

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identisch. Anschliessend an die Stufen (a) und (b) wird die Stufe (j) eingeschoben, in der bevorzugt die 2"-Hydroxylgruppe gegen eine Sulfonylierung geschützt wird, was eine Abweichung von der Stufe (d) der Ausführungsform A darstellt. Die Stufe (j) umfasst drei Reaktionsschritte, d.h. (1) die Umsetzung des 2',5-O-geschützten Kanamycins A der allgemeinen Formel IV mit Acetylchlorid oder Essigsäureanhydrid in Pyridin unter Acetylierung der 2"- und 3'-Hydroxylgruppen, (2) die Behandlung des erhaltenen 3',2"-di-0-acetylierten Produkts der allgemeinen Formel IV mit einem ammoniakalischen Alkanol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zur bevorzugten Entfernung der 2"-0-Acetylgruppe und (3) Umsetzung des erhaltenen 3'-mono-O-acetylierten Produkts mit 3, 4-Dihydro-2H-pyran unter Blockierung der 2"-Hydroxylgruppe mit einer Tetrahydropyranyl-Hydroxylschutzgruppe, die leicht gleichzeitig mit der Entfernung der zweiwertigen Hydroxylschutzgruppen X und Y, die an den 5-, 2'-, 4"- und 6"-Hydroxylgruppen von Kanamycin A eingeführt worden sind, entfernt werden kann. Der" Reaktionsschritt (1) kann durch Umsetzung von 1 Mol von 2',5-0-geschütztem Kanamycin A der allgemeinen Formel IV mit im wesentlichen 2 Mol oder mehr an Acetylchlorid oder Essigsäureanhydrid in Pyridin bei Temperaturen von 0 bis 50 C durchgeführt werden. Anschliessend wird das erhaltene 3·,2"-di-0-acetylierte Produkt der allgemeinen Formel IV aus dem Reaktionsgemisch durch Abdestillieren des Pyridins gewonnen. Der Reaktionsschritt (2) kann durchgeführt werden, indem man das erhaltene 3',2"~ di-O-acetylierte Produkt der allgemeinen Formel IV in einem Alkanol, wie Methanol, Äthanol oder Butanol, mit einem Gehalt an 2 bis 10 η Ammoniak löst und die Lösung 10 bis 400 Minuten bei Temperaturen von -10 bis 50⁰C belässt. Der Reaktionsschritt (3) kann durchgeführt werden, indem man das 3'-mono-0-acetylierte Produkt in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan oder Tetrahydrofuran, löst und die erhaltene Lösung mit einer äquimolaren oder einer grösseren Menge an 3,4-Dihydroxy-2H-pyran bei Raumtemperatur in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie p-Toluolsulfonsäure,

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-ss-

¹ umsetzt.

Nach Einführung der 2"-O-

Schutzgruppe gemäss (j) wird das erhaltene 2"-0-Tetrahydropyranyl-kanamycin A (in Form des 4',6'-Carbamats) in Stufe (c¹) genauso wie in Stufe (c) von Ausführungsform A hydrolysiert. Dabei wird die 3¹-O-Acetylgruppe entfernt. Gleichzeitig wird das 4',ö'-cyclische Carbamat gespalten, so dass die 3^f- und 4'-Hydroxylgruppen sowie die 6'-Aminogruppe freigesetzt werden. Man erhält das 2'-O-geschützte Kanamycin A der allgemeinen Formel IV". Anschliessend wird dieses Produkt mit einem im wesentlichen äquimolaren Anteil oder mehr an Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel B¹¹Cl, in der B" einen Alkoxycarbonyl- oder Aralkyloxyrest entsprechend der Definition von B¹ bedeutet, oder an einer Alkansäure oder

einem reaktiven Derivat davon, wie Essigsäure, Acetylchlorid oder Essigsäureanhydrid, entsprechend der Alkoxycarbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung gemäss der vorstehenden Stufe (c) der Ausführungsform A umgesetzt.

Bei der Ausfuhrungsform B schliesst sich an die Stufe (c·) die Stufe (d¹) an, bei der die 3¹,4'-Di-0-sulfonierung des 3¹,4'-dihydroxy-2"-0-geschützten Kanamycins A der allgemeinen Formel V gemäss Stufe (d) von Ausführungsform A durchgeführt wird, wobei aber keine Sulfonylierung der 2"-Hydroxylgruppe,

die durch die Tetrahydropyranylgruppe blockiert ist, erfolgt= Auf diese Weise erhält man das 3',4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII'.

Anschliessend wird das erhaltene 3',4'-Di-O-SuIfonyl-kanamycin ^ A in Stufe (e¹) in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A umgewandelt, indem man es gemäss dem Verfahren von Tipson-Cohen mit einem Alkalimetalljodid und metallischem Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein auf ähnliche Weise wie in Stufe (e) von Ausführungsform A behandelt. In der Stufe (e¹) kann aufgrund der Blockierung der 2"-Hydroxylgruppe von Kanamycin A die Umwandlung von 3¹,4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin

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Γ" - 67 -

1 A zum 3'-Eno-kanamycin durch Behandlung mit einem Alkalimetall in Gegenwart von metallischem Zinkpulver durchgeführt werden, so dass die gewünschte 3'-Enoisierung abläuft, während die unerwünschte Bildung des Aziridinrings zwischen den 2"-

und 3"-Kohlenstoffatomen nicht stattfindet.

Das auf diese Weise erhaltene 3^f-Eno-kanamycin A wird in Stufe (f) zum entsprechenden 3' »4' -Didesoxykanamycin A umgewandelt, indem man es mit Wasserstoff in Gegenwart eines 10 an sich üblichen Hydrierungskatalysators unter Hydrierung der 3',4'-olefinischen Bindung in eine gesättigte Bindung reduziert. Dies erfolgt auf die gleiche Weise wie in Stufe (f) von Ausführungsform A.

15 In Stufe (g*) werden die restlichen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z, in Stufe (h') die restliche Aminoschutzgruppe B" an der 6'-Aminogruppe und in Stufe (i) sämtliche verbliebenen Sulfonylgruppen A an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen von Kanamycin A entfernt. Die -Stufen (g¹), (h¹) und (i^?)

20 können wie die entsprechenden Stufen (g), (h) und (i) von Ausführungsform A vorgenommen werden. Auch hier können die einzelnen Stufen im Anschluss an die Stufe (d') zu einem entsprechenden Zeitpunkt vorgenommen werden. Die Reaktionsfolge dieser Stufen wird wie bei Ausführungsform A in zweck-

massiger Weise ausgewählt. Demgemäss ist es möglich, auch bei dieser Ausführungsform die verschiedenen in bezug auf Ausführungsform A erwähnten Wege einzuschlagen. Beispielsweise kann die Stufe (g¹), in der die restlichen zweiwertigen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z entfernt werden, der Stufe (e^!), in der das 3¹,4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A in das 3'-Eno-kanamycin A umgewandelt wird, vorausgehen.

Ferner betrifft die Erfindung nach Ausführungsform C ein
Verfahren zur Herstellung von 1-N-(2-Hydroxy-3~aminopropionyl)- oder 1-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel

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- 68 Ib, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man

(I) die 1-Aminogruppe von 3',4'-Didesoxykanamycin A oder von einem partiell geschützten Derivat davon der allgemeinen Formel Ic

10

15

20

(IC)

25 30 35

in der E jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppejvorzugsweise einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere die Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen Aryloxycarbonylrest bedeutet, mit einer <*-Hydroxy-ÄJ-aminoalkansäure der allgemeinen Formel IX

E¹HN (CH₂)

J₁CH-OH

(IX)

in der η den Wert 1 oder 2 hat, oder mit einem an der Amiriogruppe geschützten Derivat davon oder einem funktio·

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- 69 -

nelien Derivat davon unter Bildung einer 1-N-acylierten Verbindung der allgemeinen Formel Id umsetzt

NH-CO-CHOH

NHE

in der E und η die vorstehende Bedeutung haben und E' ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppe bedeutet , und

(II) die gegebenenfalls verbliebene(n) Aminosohutzgruppe(n) E und E' von der Verbindung der allgemeinen Formel Id entfernt.

Die Ausführungsform C wird nachstehend näher erläutert.

Prinzipiell ist es möglich, als Ausgangsmaterial 3^T,4'~Didesoxykanamycin A in Form der freien Base oder eines Salzes mit einer Säure zu verwenden, ohne dass vorher die Aminogruppen, mit Ausnahme der 1-Aminogruppe, von Kanamycin A blockiert werden. Vorzugsweise wird jedoch ein partiell geschütztes Derivat von 3¹ ,V-Didesoxykanamycin A verwendet, bei dem

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ausser der 1-Aminogruppe auch einige der anderen Aminogruppen geschützt sind, wie es in der vorstehenden Formel Ic angegeben ist. Als Aminoschutzgruppen für den partiellen Schutz der Aminogruppen von 3' ,4'-Didesoxykanamycin A. können bekannte, übliche Aminoschutzgruppen verwendet werden. Typische Beispiele für derartige Aminoschutzgruppen sind Alkyloxycarbonylreste, wie die tert.-Butoxycarbonyl- und tert.-Amyloxycarbonylgruppe, Cycloalkyloxycarbonylreste, wie die Cyclohexyloxycarbonylgruppe, Aralkyloxycarbonylreste, wie die Benzyloxycarbonylgruppe, Acylreste, wie die Trifluoracetyl- und o-Nitrophenoxyacetylgruppe, Phosphinothioylreste, wie die Diphenylphosphinothioyl- und Dimethylphosphinothioylgruppe, und Phosphinylreste, wie die Diphenylphosphinylgruppe. Es können auch zweiwertige Aminoschutzgruppen, wie die Phthaloylgruppe,verwendet werden. Es kann auch ein Schutz der Aminogruppen in Form von Schiff-Basen vorgenommen werden. Die Einführung derartiger Aminoschutzgruppen in die 3- und/oder 6'-Aminogruppen von 3',4'-Didesoxykanamycin A kann nach in der Synthese von Peptiden und anderen organischen Verbindungen, beispielsweise unter Verwendung von Säurehalogeniden, Säureaziden, aktiven Estern oder Säureanhydriden als Reagentien, zur Einführung von Aminoschutzgruppen üblichen Verfahren (vgl. z.B.US-PS 4 107 424) vorgenommen werden. Je nach der Menge des Reagens zur Einführung der Aminoschutzgruppen, die 0,5 bis 6 Moläquivalente beträgt, ist es möglich, ein Gemisch aus verschiedenen, partiell mit Aminoschutzgruppen versehenen Derivaten von 3',4'-Didesoxykanamycin A in beliebigen Verhältnissen, die von der unterschiedlichen Reaktivität der jeweiligen Aminogruppen der Ausgangsverbindungen abhängen, herzustellen. Gemische von derartigen, partiell mit Aminoschutzgruppen versehenen Derivaten von 3'^•-Didesoxykanamycin A können ebenfalls in der Acylierungsstufe (I) eingesetzt werden. Daher ist es zweckmässig, in der Acylierungsstufe (I) ein bei der Einführung der Aminoschutzgruppe angefallenes Rohprodukt ohne weitere Reinigung zu verwenden, das im allgemeinen aus einem Gemisch von partiell mit Amino-

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Schutzgruppen versehenen Derivaten von 3',4^f-Didesoxykanaraycin A besteht. Somit können bei der Einführung der Aminoschutzgruppen die entsprechenden Reagentien in Mengen von
1 bis 5 Moläquivalenten in einem wässrigen organischen Lö-

sungsmittel eingesetzt werden.

Ein weiteres Verfahren zur Einführung von Aminoschutzgruppen ist in der japanischen Patentanmeldung 138402/78 und in der britischen Patentanmeldung 7938894 beschrieben. Diese Anmel-

10 düngen betreffen ein "Zink-Komplex"-Verfahren zur Herstellung von Aminoglycosid-Antibiotika, bei denen einige Aminogruppen selektiv geschützt sind. Gemäss diesem Verfahren wird 3',4'-Didesoxykanamycin A zunächst in einen Komplex mit einem Zinkkation umgewandelt und sodann zu einem partiell mit Amino-

Schutzgruppen versehenen Derivat acyliert.

Das vorerv/ähnte "Zink-Komplex"-Verfahren betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung von selektiv acylierten N-geschützten Derivaten von Aminoglycosid-Antibiotika mit einem

20 3-Aminoglycosyl- oder 3-Alkylaminoglycosylrest, der an die 6-Hydroxylgruppe eines Desoxystreptaminrests gebunden ist. Dieses Verfahren umfasst folgende Stufen: Ein Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkation-Komplex wird hergestellt. Dieser Komplex wird mit einem Acylierungsmittel unter Bildung eines

25 N-acylierten Zink-Komplexes umgesetzt. Es wird also ein zweiter Komplex von Zinkkationen mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum gebildet, dessen nicht-komplexierte Aminogruppen acyliert sind. Dieser zweite Komplex wird mit einem Reagens zur Entfernung von Zinkkationen umgesetzt, wodurch das selektiv

30 acylierte N-geschützte Derivat der Aminoglycosid-Antibiotika gebildet wird. Der Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkation-Komplex kann durch Umsetzung des Aminoglycosid-Antibiotikums mit einem Zinksalz in einem inerten organischen Lösungsmittel hergestellt werden. Gemäss diesem "Zink-Komplex"-Verfahren

kann aus 3',4'-Didesoxykanamycin A, das gemäss Ausführungsform C als Ausgangsmaterial verwendet wird, leicht und einfach ein partiell geschütztes Derivat von 3',4'-Didesoxy-

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kanamycin A beispielsweise auf folgende Weise hergestellt werden.: 3',4'-Didesoxykanamycin A wird in einem entsprechenden organischen Lösungsmittel oder wässrigen organischen" Lösungsmittel gelöst oder suspendiert. Die erhaltene Lösung 5 oder Suspension wird mit einem entsprechenden Zinksalz in einer Menge von mindestens 1 Mol pro 1 Mol 3',4'-Didesoxykanamycin A versetzt. Zu diesem Zweck können übliche organische Lösungsmittel verwendet werden, sofern der nach Zugabe des Zinksalzes gebildete Zink-Komplex mindestens teilweise darin löslich ist. Vorzugsweise soll es jedoch vermieden werden, grössere Volumina an polaren organischen Lösungsmitteln und insbesondere an Wasser zu verwenden, da die Gegenwart von polaren organischen Lösungsmitteln und von Wasser die Gefahr einer Verringerung der Stabilität des gebildeten Aminoglycosid-Zinkkation-Komplexes mit sich bringt, so dass die anschliessende Acylierungsreaktion zur Einführung der Aminoschutzgruppen zu unzufriedenstellenden Ergebnissen führen kann.

20 Vorzugsweise wird daher ein organisches Lösungsmittel mit

hohem Lösungsvermögen, wie Dimethylsulfoxid, als Lösungsmittel, in dem der Zinkkomplex gebildet wird, verwendet. Man kann jedoch auch wässriges Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, wässriges Dimethylformamid, Gemische aus Dimethylsulfoxid und Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, wässriges Tetrahydrofuran und sogar niedere Alkanole, wie Methanol, Äthanol und wässriges Methanol^ verwenden.

Die Zinkkationen können dem Reaktionssystem, in dem der Zink-Komplex gebildet wird, in Form eines Zinksalzes zugeführt werden. Für diesen Zweck eignen sich beliebige Zinksalze, die durch Reaktion eines Zinkkations mit einer üblichen anorganischen oder organischen Säure entstehen. Im allgemeinen wird vorzugsweise ein Zinksalz einer schwachen Säure, wie Zinkacetat, verwendet.

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. 1 Solange die Gesamtmolmenge des Zinksalzes mindestens der Molmenge des Aminoglycosid-Antibiotikums gleich ist, kann die Komplexierungsreaktion ablaufen. Vorzugsweise wird jedoch das Zinksalz in Mengen verwendet, die wesentlich mehr als 1 Mol pro 1 Mol des Aminoglycosid-Antibiotikums betragen, so dass das Gleichgewicht der Komplexierungsreaktion auf die Seite der Bildung des Zink-Komplexes verschoben wird. Besonders günstige Ausbeuten an Zink-Komplex erhält man, wenn das Zinksalz in Mengen von etwa 2,3 bis 6 Mol pro 1 Mol Aminoglycosid verwendet wird. In der Praxis wird das Zinksalz vorzugsweise in Mengen von 4 bis 5 Mol pro 1 Mol Aminoglycosid eingesetzt. Die zur vollständigen Komplexierungsreaktion nach der Zugabe des Zinksalzes erforderliche Zeit kann von der Art des verendeten organischen Lösungsmittels abhängen. Die Umsetzung kann momentan (bei Verwendung eines wässrigen organischen Lösungsmittels) erfolgen oder bis zu 20 Stunden betragen. Die Komplexierungsreaktion verläuft im allgemeinen bei Raumtemperatur, es kann jedoch auch erwärmt oder gekühlt werden.

Auf diese Weise wird eine den Zink-Komplex des Aminoglycosids enthaltende Lösung oder Suspension hergestellt, zu der ein Acylierungsreagens gegeben wird, die den als Aminoschutzgruppe einzuführenden Acylrest enthält.

Als Acylierungsmittel für diesen Zweck können übliche Aminoschutzgruppenreagentien verwendet werden. Durch sie werden die nicht-komplexierten 3- und 6'-Aminogruppen im gebildeten 3^f,4'-Didesoxykanamycin A-Zinkkation-Komplex durch Acylierung blockiert. Beispiele für entsprechende Acylreste sind Alkoxycarbonylreste, Aralkyloxycarbonylreste oder Aryloxycarbonylreste oder Arylsulfonylreste, wobei es sich ausschliesslich um herkömmliche Aminoschutzgruppen handelt. Bei dem für diesen Zweck geeigneten Acylierungsreagens handelt es sich

³⁵ entweder um einen Chlorameisensäureester der allgemeinen Formel Xa

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- 74 ¹ R³-O-CO-C1 (Xa)

in der R einen Alkylrest, insbesondere einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Arylrest, insbesondere ei-⁵ ne Phenylgruppe ,oder einen Aralkylrest, insbesondere eine
Benzylgruppe*bedeutet, wobei diese Reste gegebenenfalls substituiert sein können,/um ein p-Nitrophenylcarbonat der allgemeinen Formel Xb

¹⁰ R³O-CO-O-C₆H₅-P-NO₂ (Xb)

oder

um einen aktiven N-Hydroxysuccinimidester der allgemeinen

Formel Xc 15

R⁵O-GO-O-K' I (Xc)

20 oder

um ein Azidoformiat der allgemeinen Formel Xd

R³O-CO-N₃ (Xd)

ο oder

2₅ in der R die vorstehende Bedeutung hat, /um eine SuIfon-

säure der allgemeinen Formel Xe

R⁴SO₃H (Xe)

Ii 3Q in der R einen Arylrest, wie 'die Phenylgruppe bedeutet,

der gegebenenfalls substituiert sein kann,/unfein Säurehalogenid, ein Säureanhydrid oder einen aktiven Ester dieser
Sulfonsäure.

35 Spezielle Beispiele für Acylierungsmittel sind p-Nitrophenylformiat, p-Nitrophenolester von Trifluoressigsäure, Trifluor-

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essigsäureester, N-Benzyloxycarbonylsuccinimid (ein besonders aktiver Ester), N-Benzyloxycarbonyloxyphthalimid, Benzyloxycarbonylchlorid, p-Methoxybenzyloxycarbonyloxy-p-nitrophenylester, tert.-Butoxycarbonylazid, Phenoxycarbonylchlo-

5 rid, Tosylchlorid und Mesylchlorid.

Das Acylierungsmittel kann entweder direkt oder als Lösung in einem Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran und/oder Dimethylsulfoxid, zu der den Aminoglycosid-Zink-Komplex enthal-

tenden Lösung oder Suspension gegeben werden. Das Acylierungsmittel wird im allgemeinen in äquimolaren Mengen oder einem geringfügigen überschuss in bezug auf die Anzahl der nichtkomplexierten Aminogruppen, mit denen das Acylierungsmittel reagieren soll, zugesetzt. In einigen Fällen kann jedoch die

15 Molmenge des Acylierungsmittels etwa 3-fach höher als die
Anzahl der nicht-komplexierten Aminogruppen sein. Das Acylierungsmittel wird entweder auf einmal oder in Portionen
langsam innerhalb von 2 bis 3 Stunden zugesetzt. Im allgemeinen wird es innerhalb von 30 Minuten bis 1 Stunde zuge-

gegeben. Die Acylierung kann bei Temperaturen von -20 bis 100°C vorgenommen werden. Im allgemeinen beträgt die Temperatur dabei 0 C bis Raumtemperatur. In einigen Fällen kann die Reaktionstemperatur während der Zugabe des Acylierungsmittels niedrig gehalten und sodann mit fortschreitender

25 Acylierung allmählich erhöht werden. Im allgemeinen wird

die Acylierungsreaktion in situ im organischen Lösungsmittel, in dem der Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkation-Komplex gebildet worden ist, durchgeführt. Bei dieser Acylierung des Zink-Komplexes wird der N-acylierte Zink-Komplex (vorstehend als zweiter Komplex bezeichnet) gebildet, d.h. der Komplex aus Zinkkationen mit dem selektiv N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum.

Gemäss dem vorstehend erläuterten Zink-Komplex-Verfahren schliesst sich an die Acylierung des Aminoglycosid-Zinkkation-Komplexes eine Stufe an, in der das Zinkkation aus dem zweiten

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Komplex, d.h. dem N-acylierten Zink-Komplex,entfernt wird. Dabei erhält man unter Zerstörung des Zink-Komplexes das selektiv geschützte, N-acylierte Derivat des Aminoglycosids, das frei von Zinkkationen ist.
5

Für die Entfernung des Zinkkations aus dem zweiten Komplex, d.h. dem N-acylierten Zink-Komplex, ist eine Behandlung mit einem entsprechenden Reagens, das die Zinkkationen aus dem N-acylierten Zink-Komplex entfernt, erforderlich. Zu diesem Zweck stehen zahlreiche Verfahren zur Verfügung. Gemäss einem ersten Verfahren wird ein Zinkfällungsmittel verwendet, das zur Umwandlung der Zinkkationen in eine wasserunlösliche Zinkverbindung, wie Zinksulfid, Zinkhydroxid oder Zinkcarbonat, in der Lage ist, während der N-acylierte Zink^Komplex in Lösung im Acylierungsreaktionsgemisch verbleibt, wo der Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkation-Komplex acyliert worden ist. Der Komplex kann auch in eine frische Lösung des organischen Lösungsmittels übertragen werden.

Beispiele für Zinkfällungsmittel sind Schwefelwasserstoff, Alkalimetallsulfide, wie Natriumsulfid, Ammoniumsulfid, Erdalkalimetallsulfide, wie Calciumsulfid, Alkalimetallcarbonate, wie Natriumcarbonat, und Ammoniak. Ein zweites Verfahren besteht darin, (I) das Lösungsmittel ganz oder teilweise abzudampfen oder (II) das vorgenannte Acylierungsreaktionsgemisch oder die frische Lösung des N-acylierten Zink-Komplexes mit einem flüssigen Verdünnungsmittel zu versetzen, wobei ein öliger oder fester Niederschlag, Konzentrat oder Rückstand entsteht, und dann das gewünschte acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum aus dem Niederschlag, Konzentrat oder Rückstand auf beliebige Weise zu gewinnen. Als flüssiges Verdünnungsmittel kann Wasser oder eine organische Flüssigkeit, in dem der N-acylierte Zink-Komplex insgesamt oder der N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum-Rest des N-acylierten Zink-Komplexes gar nicht oder nur geringfügig löslich ist _f verwendet werden.

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Der zweite Komplex der Zinkkationen mit dem selektiv N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum kann nach der Abtrennung mit Wasser oder einem polaren organischen Lösungsmittel (entweder wasserfrei oder wasserhaltig), das als Mittel zur Entfernung von Zinkkationen dient, vermischt werden. Bei diesem polaren organischen Lösungsmittel handelt es sich entweder um ein Lösungsmittel, in dem das Zinksalz löslich, aber das N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum unlöslich ist, oder um ein Lösungsmittel, in dem das Zinksalz unlöslich und das N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum löslich ist.

Der zweite Komplex der Zinkkationen mit dem N~acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum kann nach der Abtrennung wieder vollständig in einem organischen, wasserhaltigen Lösungs-

¹⁵ mittel gelöst werden, wonach die gebildete Lösung einem

chromatographischen Verfahren unter Verwendung eines Kationenaustauscherharzes, eines Anionenaustauscherharzes, eines Chelataustauscherharzes oder eines wasserunlöslichen Polymerisats mit einem Gehalt an funktionellen Gruppen, die zur

20 Bindung von Metallen in der Lage sind, die als Mittel zur Entfernung von Zinkkationen dienen, unterworfen wird.

Das Acylierungsreaktionsgemisch kann direkt über eine mit einem Kationenaustauscherharz, einem Anionenaustauscherharz,

^ einem Chelataustauscherharz oder einem wasserunlöslichen Polymerisat, das metallbindende funktioneile Gruppen aufweist, gepackte Säule gegeben werden, um den zweiten Komplex der Zinkkationen mit dem N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum zu adsorbieren. Die Säule wird anschliessend mit einem wässrigen organischen Lösungsmittel, das gegebenenfalls eine Säure oder Base enthält, eluiert. Das Eluat wird fraktioniert. Die Fraktionen mit einem Gehalt an den gewünschten selektiv N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum,

die jedoch frei von Zinkkationen sind, werden gewonnen. 35

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Wenn das gewünschte N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum in Wasser unlöslich oder im wesentlichen unlöslich ist, kann das Acylierungsreaktionsgemisch sofort mit Wasser vermischt werden, so dass das Produkt ausfällt, während das Zinksalz

5 im Wasser gelöst bleibt.

Im Zink-Komplex, der bei dem obigen Zink-Komplex-Verfahren gebildet wird, komplexieren die Zinkkationen hauptsächlich die 1-Amino- und 3"-Aminogruppen des Aminoglycosid-Antibiotikums. Dadurch erhält man durch N-Acylierung des Aminoglycosid-Antibiotikum -Zinkkation-Komplexes und durch anschliessende Entfernung der Zinkkationen im allgemeinen das N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum, bei dem die Aminogruppen mit Ausnahme der 1- und 3"-Aminogruppen durch die Acylgruppe geschützt sind. Das auf diese Weise gemäss dem Zink-Komplex-Verfahren erhaltene N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum kann sodann gemäss der Ausführungsform C mit einer (X-Hydroxy-ύ.¹-aminoalkansäure der allgemeinen Formel IX der 1-N-Acylierung unterzogen werden.

Hinzuzufügen ist, dass das genannte Zink-Komplex-Verfahren zur Herstellung des geschützten Derivats von Kanamycin A der allgemeinen Formel II, das als Ausgangsmaterial gemäss Ausführungsform A oder B verwendet wird, eingesetzt werden kann. Ausserdem kann das als Ausgangsmaterial im erfindungsgemässen Verfahren verwendete partiell geschützte Derivat von Kanamycin A oder 3',4'-Didesoxykanamycin A gemäss dem Verfahren von Nagabhushan u. Mitarb, (vgl. US-PS 4 136 254) hergestellt werden.

In der ersten Stufe (I) der Ausführungsform C wird die 1-Aminogr.uppe von 3' ,4'-Didesoxykanamycin A oder einem partiell geschützten Derivat davon acyliert, indem man mit einer o(_Hydroxy- iJ-aminoalkansäure der allgemeinen Formel IX, insbesondere mit 3-Amino-2-hydroxypropionsäure (als DL-Isoserin, D-Isoserin oder L-Isoserin) oder L-4-Amino-2-hydroxy-

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buttersäure umsetzt, um die 1-Aminogruppe mit der 3-Amino-2-hydroxypropionyl- oder 4-Amino-2-hydroxybutyrylgruppe zu acylieren. Diese 1-N-Acylierung kann gemäss den US-PSen 3 781 268, 4 001 208 und 4 107 424 oder gemäss der GB-PS 1 426 908 nach üblichen Verfahren zur Synthese von Amiden durch Umsetzung mit einem Isoserin oder L-4--Amino-2-hydroxybuttersäure, entweder als freie Säure oder in Form eines reaktiven Derivats davon, wie einem aktiven Ester, zum Beispiel dem Dicyclohexylcarbodiimidester, oder Säureazid, in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Dioxan, Dimethoxyäthan, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran oder einem Gemisch dieser Lösungsmittel mit Wasser^ vorgenommen werden. Isoserin und L-4-Amino-2-hydroxybuttersäure können an der Aminogruppe mit einer Aminoschutzgruppe blockiert sein. Als Aminoschutzgruppen für diesen Zweck kommen die gleichen oder andere Schutzgruppen in Frage, die zur Herstellung des partiell geschützten Derivats von 3',4'-Didescxykanamycin A, das der 1-N-Acylierung unterzogen werden soll, verwendet werden. Die tert.-Butoxycarbonylgruppe ist eine bevorzugte Aminoschutzgruppe, da sie leicht durch Behandlung mit verdünnten Säuren, wie wässriger Trifluoressigsäure, wässriger Essigsäure oder verdünnter Salzsäure, entfernt werden kann. Weitere zweckmässige Aminoschutzgruppen sind die Benzyloxycarbonylgruppe, die durch übliche katalytische Hydrierung in Gegenwart von Palladium oder Platinoxid als Katalysator entfernt werden kann, sowie die Phthaloylgruppe, die leicht durch Hydrolyse mit Hydrazin entfernt werden kann.

Die Acylierungsreaktion bei der 1-N-Acylierung gemäss Stufe (I) bei der Ausführungsform C wird vorzugsweise in einem wässrigen organischen Lösungsmittel unter Verwendung eines aktiven Esters der oC-Hydroxy-^j-aminoalkansäure der allgemeinen Formel IX durchgeführt. Entsprechende aktive Ester sind N-Hydroxysuccinimidester von Isoserin oder L-4-Benzyloxycarbonylamino-2-hydroxybuttersäure. Diese aktiven Ester können in Mengen von 0,5 bis 2 Mol und vorzugsweise von 1

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bis 1,5 Mol pro 1 Mol des der 1-N-Acylierung zu unterziehenden 3',4'-Kanamycins A verwendet werden. Als mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel wird bei dieser Umsetzung vorzugsweise Dioxan, Dimethoxyäthan, Dimethylformamid oder Tetra-

⁵ hydrofuran verwendet.

Anschliessend an die Stufe (I) wird in Stufe (II) die Entfernung von N-Schutzgruppen durchgeführt, bei der sämtliche Aminoschutzgruppen von dem der 1-N-Acylierung unterworfenen Produkt der allgemeinen Formel Id (erhalten in Stufe (I)} entfernt werden. Die Entfernung der verbliebenen Aminoschutzgruppen kann nach üblichen Verfahren durchgeführt werden. Schutzgruppen vom Alkoxycarbonyltyp können durch Hydrolyse mit einer wässrigen Lösung von Trifluoressigsäure oder Essigsäure oder mit einer verdünnten Säure, wie verdünnter Salzsäure, entfernt werden. Schutzgruppen vom Aralkyloxycarbonyltyp, wie die Benzyloxycarbonylgruppe, lassen sich leicht durch herkömmliche katalytische Hydrierung entfernen. Nach

Entfernung sämtlicher Aminoschutzgruppen von dem in Stufe

(I) erhaltenen 1-N-acylierten Produkt erhält man das gewünschte 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)- oder 1-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4^f-didesoxykanamycin A der allgemeinen Formel Ib in hohen Ausbeuten.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I und insbesondere

3',4'-Didesoxykanamycin A, 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3^!,4'-didesoxykanamycin A und 1-N-(L-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A weisen eine sehr geringe Toxizität auf und eignen sich als antibakterielle Wirkstoffe,

wie vorstehend erwähnt ist. Die Verbindungen der Erfindung

und deren Salze mit Säuren können oral, intraperitoneal,intravenös, subkutan oder intramuskulär nach üblicher Praxis und auf ähnliche Weise wie die bekannten Kanamycine verabfolgt werden. Bei oraler Verabfolgung werden beispiels-

weise Pulver, Kapseln, Tabletten und Sirups verwendet. Wirk-

030032/0862 J

3Q0417&

- 81 -

same Dosen zur Behandlung von bakteriellen Infektionen betragen vorzugsweise 0,5 bis 4 g pro Person und Tag bei oraler Verabfolgung. Vorzugsweise werden diese Dosen in 3 bis 4 Aliquotmengen pro Tag gegeben. Bei intramuskulärer Verabfolgung werden pro Person 2 bis 4 mal täglich 200 bis 2000 mg Wirkstoff verabfolgt. Die Wirkstoffe können auch zu Salben für die äussere Anwendung formuliert werden. Derartige Salben enthalten eine Wirkstoffmenge von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent in einer üblichen Salbengrundlage, wie Polyäthylenglykol. Ferner eignen sich die Verbindungen der Erfindung auch zur Sterilisation von chirurgischem Gerät.

Die Erfindung betrifft somit auch Arzneipräparate mit einem Gehalt an mindestens einem der Wirkstoffe 3^f,4'-Didesoxykana- ^ mycin A, 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3^r,4'-didesoxykanamycin A, 1-N-(L-2-Hydrcxy-4~aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A und deren pharmakologisch verträgliche Salze zusammen mit einem pharmakologisch verträglichen Trägerstoff. In den Arzneipräparaten der Erfindung beträgt der Wirkstoffgehalt 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge.

Schliesslich betrifft die Erfindung die Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel I zur Hemmung und Bekämpfung

von bakteriellem Wachstum. Hierzu werden die Verbindungen der Erfindung in einer antibakteriell wirksamen und sicheren Menge dem gefährdeten Organismus verabfolgt. Eine in vitro-Bekämpfung von bakteriellem Wachstum ist möglich, indem man Oberflächen, die von Bakterienwachstum bedroht sind, mit

einer antibakteriell wirkenden Menge der Verbindungen der

Erfindung in Kontakt bringt.

Bei den Verfahren zur Herstellung von 3', 4'-Didesoxykana-

mycin A gemäss den Ausführungsformen A und B werden verschie-35

dene neue Zwischenprodukte gebildet, die sich bei der Herstellung der erfindungsgemässen 3'>4'-Didesoxykanamycine A als wertvoll erweisen. Die Erfindung betrifft somit auch

L- 030032/0862

10

15

- 82 Zwischenprodukte der allgemeinen Formel Va

B"HNH " ^mk

(Va)

0-Z'

20 25 30 35

in der A einen Alkylsulfonylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen Arylsulfonylrest, insbesondere die Tosylgruppe, oder einen Aralkylsulfonylrest, insbesondere die Benzylsulfonylgruppe, B" einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest, insbesondere die Benzyloxycarbonylgruppe, oder einen Aryloxycarbonylrest, X einen Isopropyliden-, Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidenrest, Y einen Alkylidenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere eine Isopropyliden-, Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidengruppe, und Z¹ ein Wasserstoffatom oder eine Tetrahydropyranylgruppe bedeutet. Beispiele für Zwischenprodukte der allgemeinen Formel Va sind 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-0-isopropyliden-4",6"-0-cyclohexyliden-kanamycin A und 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-O-isopropyliden-4", 6 "-O-cyclohexyliden-2 "-O-tetrahydropyranyl-kanamycin A.

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Die Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 betrifft die Ausführungsform A, die Beispiele 2 und 3 die Ausführungsform B und die Beispiele 4 und 5 die Ausführungsform C.

5 Beispieli

3',4'-Didesoxykanamyein A

(1) 6^f-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosylkanamycin A

1,79 g 6'-N-Benzyloxycarbonylkanamycin A (freie Base; vgl. Journal of Antibiotics, Bd. 25 (1972), S. 695 bis 708) und 1,1 g wasserfreies Natriumcarbonat werden in 50 ml eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1:3 Volumteile) gelöst, Die Lösung wird unter Rühren mit 2,0 g p-Toluolsulfonylchlorid versetzt. Das erhaltene Gemisch wird zur Durchführung

der Tri-N-f;osylierung über Nacht bei Raumtemperat-τ

gerührt und sodann auf ein geringeres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einer entsprechenden Volumenmenge Wasser versetzt. Der gebildete Niederschlag wird abfiltriert, mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet. Man erhält 3?i4g

(98 Prozent d.Th.) der Titelverbindung.

20 PR

L⁰L¹Y) = ⁺¹° % (^c = °»⁴ %; Aceton).

S	52	C	5	H	N	8	S
ber.:	52	,21	5	,59	5,18	8	,90
gef.:	,10	,56	5,12	,68

(2) 6'-N-Benzyloxycarbonyl-4",6"-0-cyclohexyliden-1,3,3"-tri-N-tosylkanamycin A

1,29 g des Produkts von (1) werden in 4 ml Dimethylformamid aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird mit 45 mg Toluolsulfonsäure und 0,86 ml 1,1-Dimethoxycyclohexan versetzt. Das erhaltene Gemisch vJird 6 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, wobei die 4",6"-O- Cyclohexylidenylierung eintritt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch in ein grosses Volumen einer Lösung von Natriumhydrogencarbonat in Wasser gegossen. Der gebildete Niederschlag wird abzentrifugiert,

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gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 1,35 g (98 Prozent) Produkt.
Löä^⁵ - + 0° (c = o,5 %; Aceton).

3	54	C	H	N	8	S
ber. :	54	,81	5,90	4,82	8	,28
gef. :	,89	6,10	4,63	,52

(3) 4» ,6"-0-Cyclohexyliden-1,3,3"-tri-N-tosyl-4'-0:6'-N-carbonyl-kanamycin A

NHTs

15 20 25

NHTs

(Ts =-iosyl)

911 mg des Produkts von (2) werden in 18 ml Dimethylformamid gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit 337 mg einer 50-prozentigen Suspension von Natriumhydrid in Öl versetzt. Das Gemisch wird über Nacht bei Raumtemperatur bewegt und sodann mit 3,5 ml 4 η Essigsäure und weiter mit 50 ml Toluol vermischt. Das gesamte Gemisch wird zur Entfernung der Lösungsmittel destilliert. Der erhaltene dickflüssige Sirup

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3Q0417S

- 85 -

wird mit einem grossen Volumen Wasser vermischt. Der gebildete Niederschlag wird abfiltriert, mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet. Man erhält 685 mg (85 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in Form eines farblosen Feststoffs.

(4) 4",6"-0-Cyclohexyliden-4'-0:6'-N-carbonyl-5,2'-0- isopropyliden-1,3,3"-tri-N-tosylkanamycin A

NHTs

HNH₂C

NHTs

(Ts = Tosyl)

100 mg des Produkts von (3) werden in einem Gemisch aus 4 ml Dichlormethan und 2,5 ml Tetrahydrofuran suspendiert. Die erhaltene Suspension wird mit 2 ml 2,2-Dimethoxypropan versetzt. Dem Gemisch werden sodann 6 ml einer 0,035 η Lösung von Chlorwasserstoff in Dichlormethan zugesetzt. Hierauf wird 17 Minuten unter Rückfluss erwärmt, um die 5,2'-0-Isopropylidenierung vorzunehmen. Die Umsetzung wird in einem Reaktionsgefäss durchgeführt, auf das eine Rückflusskolonne aufgesetzt ist. Zwischen der Rückflusskolonne und der Auslassöffnung am Kopf des Reaktionsgefässes ist eine mit 5 ml Molekularsieb 5A (Zeolit der Union Carbide Co.) gepackte Kolonne so angeordnet.

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300417a

- 86 -

\ dass der aus der Reaktionslösung abdestillierende Dampf

über einen Seitenarm, der das Reaktionsgefäss und das untere Ende der Rückflusskolonne direkt miteinander verbindet, nach oben steigen kann und das gebildete, Methanol enthaltende Kondensat aus der Rückflusskolonne durch die mit dem Molekularsieb gepackte Kolonne zurück in das Reaktionsgefäss gelangt, wobei durch Adsorption am Molekularsieb nur das Methanol entfernt wird. Somit gelangt in das Reaktionsgefäss von Methanol befreites kondensiertes Lösungsmittel zurück.

Würde man die vorgenannte Reaktionslösung ohne Entfernung des Methanols mit der Molekularsiebkolonne unter Rückfluss erwärmen, so würde sich das unerwünschte 2',3'-O-Isopropylidenderivat in wesentlich grösseren Anteilen als das gewünschte 5,2'-0-Isopropylidenderivat bilden, was zu einer starken

15 Ausbeuteverminderung führen würde.

Das bei der vorgenannten Umsetzung erhaltene Reaktionsgemisch wird mit Eis gekühlt und sodann in ein grosses Volumen eines Gemisches aus Dioxan und 1 η wässrigem Ammoniak gegossen.

Das erhaltene Gemisch wird eingeengt und mit einer entsprechenden Volumenmenge Diäthyläther versetzt«. Der gebildete feste Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 85 mg eines Feststoffs. Dieser Feststoff wird in 3 ml Chloroform aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird an einer mit 5 ml Kieselgel gepackten Säule unter Elution mit Chloroform/Äthanol (10 : 1 Volumenteile) zu Reinigungszwecken ohromatographiert. Nach dem Eindampfen des Eluats unter vermindertem Druck zur Trockne erhält man 61 mg eines Feststoffs. Dieser Feststoff wird wiederum in 5 ml Chloroform aufgenommen. Beim· Erwärmen der Lösung scheidet sich das unerwünschte 2^f,3'-O-Isopropylidenderivat ab. Die Lösung wird über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen und anschliessend filtriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft. Man erhält 32 mg der Titelverbindung.

³⁵ £bUv⁵ - + 20° (c = 0,5 %; Aceton).

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3004173

C	,83	5	H
53	,61	5	,90
53		,81

	N	3	8	S
5	J	8	8	,80
4	,8		,57

Γ Π

- 87 -

^C49^H64^N4°18^S3

ber. :

gef.:

(5) o'-N-Benzyloxycarbonyl-i,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-O-isopropyliden-4" , 6^J'-0-cyclohexyliden-kanamycin A

48 mg des gemäss (4) erhaltenen Produkts werden in 2 ml eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1:3 Volumenteile) gelöst. Die Lösung wird mit 30 mg wasserfreiem Natriumcarbonat vermischt und zur Durchführung der Hydrolyse 1 Stunde auf 50 C erwärmt. Dabei wird das 4',6'-cyclische Carbamat gespalten und die 4'-0:6'-K-Carbonylgruppe entfernt. Die erhaltene Lösung wird sofort mit 80 mg Benzyloxycarbonylchlorid versetzt und anschliessend zur Durchführung der 6'-N-Benzyloxycarbonylierung 2 Stunden bei Raumtemperatur* stehengelassen. Hierauf wird das Reaktionsgemisch durch Zusatz von Essigsäure bis zur schwach alkalischen Reaktion neutralisiert und sodann unter vermindertem Druck auf ein kleineres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einem grossen

Volumen Wasser vermischt. Der gebildete Feststoff wird abfiltriert, gründlich mit Wasser und sodann mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet. Man erhält 42 mg (82 Prozent) der Titelverbindung in Form eines Feststoffs.

Γ<χ T^⁵ = +9° (c = 1 %; Chloroform).

^C56^H72^N4°19^S

3	C	,99	6	H	N	8	S
ber. :	55	,75	6	,04	4,66	7	,01
gef. :	55		,07	4,48	,82

(6) 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-0-iso propyliden-4",6"-0-cyclohexyliden-3',4',2"-tri-0-benzylsulfonyl-kanamycin A

030032/0862

1 BzO₂CHNH₂C

NHTs

BzO₂SO

NHTs

'SO₂Bz

(Ts = Tosyl Bz = Benzyl)

611 mg 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2^f-0-isopropyliden-4",6"-0-cyclohexyliden-kanamycin Λ (erhalten gemäss (5)) werden in 12 ml Pyridin gelöst» Die Lösung wird nach Kühlung mit Eis mit 320 mg Benzylsulfonylchlorid versetzt und sodann 2 Stunden unter Eiskühlung stehengelassen, wobei die 3',4'-Di-O-benzylsulfonylierung bei gleichzeitiger 2"-0-Benzylsulfonylierung erfolgt. Das flüssige Reaktionsgemisch wird mit 0,2 ml Wasser vermischt und unter vermindertem Druck auf ein geringeres Volumen eingeengt. Der verbliebene Feststoff wird mit einer entsprechenden Volumenmenge Wasser versetzt. Der unlösliche Feststoff wird abfiltriert, gründlich mit V/asser gewaschen und getrocknet. Man erhält 795 mg (94 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in Form eines Feststoffs.
/~a_7p⁵ = +70° (c = 1 %; Chloroform).

C77H90N4°25S6 ber.:	55	C ,58	H 5,45	3	N ,37
gef. :	55	,23	5,40	3	,19

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- 89 -

(7) 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-O-isopropyliden-4"^ 6"-0-cyclohexyliden-2"-0-benzylsulfonyl-3' > 4' -didesoxy-3' -eno-kanamycin A

BzO₂CHNH₂C

NHTs

(Ts = Tosyl, Bz - Benzyl)

560 mg des gemäss (6) erhaltenen 3',4',2"~Tri-0-benzylsulfonyl-kanamycin Α-Derivats werden in 12 ml Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird mit 6 g Natriumiodid vermischt und sodann 5 1/2 Stunden auf 100⁰C erwärmt, um die 3',4'-Doppelbindung herzustellen. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch mit einem grossen Volumen Chloroform versetzt und hierauf zentrifugiert. Die überstehende Lösung wird auf ein geringeres Volumen eingedampft und mit einer entsprechenden Volumenmenge Wasser verdünnt. Der ausgefallene Feststoff wird mit Wasser gewaschen, getrocknet in 10 ml Chloroform aufgenommen und durch Chromatographie an einer mit Kieselgel gepackten Säule unter Elution mit einem Gemisch aus Chloroform und Methanol (20 : 1) gereinigt. Nach dem Eindampfen des Eluats zur Trockne erhält man 218 mg (49 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in Form eines Feststoffs.

030032/0862

300417a

- 90 -

₁ £~<*ϋψ = +11° (c = 1 %; Chloroform).

C63	H76	N4C	1IqS)1 C ber.: 57,25	H 5,80	4	N ,24	9	S ,70
			gef.: 57,11	5,66	4	,09	9	,43
(8)	3f	,4'	-Didesoxykanamycin	A

453 mg des 3'-Eno-kanamycin Α-Derivats von (7) werden in 7ml 80-prozentiger wässriger Essigsäure gelöst. Die Lösung wird 1 Stunde auf 8O⁰C erwärmt, um die 5,2'-0-Isopropylidengruppe und die 4",6"-0-Cyclohexylidengruppe zu entfernen. Anschließend wird die Reaktionslösung auf ein geringeres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird.mit Wasser vermischt. Der abgeschiedene Feststoff wird mit Wasser gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise erhält man das von der Isopropyliden- und Cyclohexylidengruppe befreite Kanamycin A-Derivat, d.h. 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"~tri-N-tosyl-2"-0-benzylsulfonyl-3',4'-didesoxy-S'-eno-kanamycin A. 413 mg dieses Feststoffs werden in 4 ml Dioxan aufgenommen. Die er-

haltene Lösung wird 2 1/2 Stunden bei Raumtemperatur in Gegenwart von 40 mg Platinoxid unter einem Wasserstoffdruck von 3 at geschüttelt. Die Reaktionslösung wird zur Entfernung des Katalysators filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 412 mg

eines Feststoffs.

Durch diese Behandlung mit Wasserstoff wird die 3'^'-Doppelbindung zu einer gesättigten Bindung hydriert. Gleichzeitig wird die 6'-N-Benzyloxycarbonylgruppe entfernt. Als Produkt erhält man 1,3,3"-Tri-N-tosyl-2"-0-benzylsulfonyl-3',4'-didesoxykanamycin A. Dieser Feststoff wird in etwa 150 ml flüssigem Ammoniak von -50⁰C gelöst. Die Lösung wird mit 400 mg metallischem Natrium versetzt und 1 1/2 Stunden bei

der vorgenannten Temperatur bewegt, wodurch die N-Tösyl- und 35

2'-0-Benzylsulfonylgruppen entfernt werden. Anschliessend

CÖ30032/0862

Ca) O O

^Γ -91-

wird die Reaktionslösung (in flüssigem Ammoniak) mit einer entsprechenden Volumenmenge Methanol versetzt. Das Gemisch wird langsam auf Raumtemperatur gebracht, wobei das Ammoniak abdampft. Anschliessend werden Spurenmengen an Ammoniak unter vermindertem Druck abgedampft. Der erhaltene feste Rückstand wird in Wasser gelöst. Die wässrige Lösung wird durch Zusatz eines stark sauren Kationenaustauscherharzes (Dowex 5OW χ 2; H -Form) neutralisiert. Das Austauscherharz wird durch Filtrieren von der wässrigen Lösung abgetrennt und in eine Säule gepackt. Sodann wird mit 1 η wässriger Ammoniaklösung eluiert. Das Eluat wird in Fraktionen aufgefangen. Die Fraktionen mit einer ninhydrin-positiven Substanz werden vereinigt und zur Trockne eingedampft. Man erhält 3',4'~ Didesoxykanamycin A in Form eines Rohprodukts. Zur Reinigung wird dieses Rohprodukt in Wasser gelöst. Die erhaltene wässrige Lösung wird auf eine mit CM-Sephadex C-25 gepackte Säule aufgesetzt und mit einem wässrigen Ammoniakgradienten (0 η > 0,12 η) eluiert. Das das gewünschte Produkt enthaltende Eluat wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 115 mg (64 Prozent d.Th.) reines 3',4'-Didesoxykanamycin A-carbonat als farblosen Feststoff. £~<X-_JjT = + 116° (c = 1 %; Wasser).

C₁₈H₃₆N₄O₉ . 1,IH₂CO₃ CH N

25 ber.: 43,90 7,41 10,72

gef.: 44,22 7,34 10,45

Beispiel 2

3' ,4'-Didesoxykanamycin A

(1) 3',2"-Di-0-acetyl-4",6"-0-cyclohexyliden-4"-0;6'-N- carbonyl-5,2'-O-isopropyliden-1,3 > 3'-tri-N-tosylkanamycin A

- 92 -

CH,

NHTs

(Ts = Tosyl, Ac = Acetyl)

210 mg gemäss Beispiel 1 (4) erhaltenes 4",6"-0-Cyclohexyliden-4'-0:6'-N-carbonyl-5,2'-O-isopropyliden-1,3,3"-tri-N- tosyl-kanamyein A werden in 4,2 ml Pyridin gelöst. Die erhaltene Pyridinlösung wird mit 0,11 ml Essigsäureanhydrid versetzt und sodann zur Durchführung der 3',2"-Di-0-acetylierung über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Die Reaktionslösung wird sodann auf ein geringeres Volumen eingeengt und mit Wasser verdünnt. Der gebildete Niederschlag wird abfiltriert, gründlich mit VJasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 217 mg (96 Prozent d«Th_o) der Titelverbindung als farblosen Feststoff.
CoCJ^ - +76° (c = 0,4 %; Aceton).

C53H68N4°20S3	54	C	5,	H	4	N	8	S
ber. :	54	,07	5,	82	4	,76	7	,17
gef. :	,00	96	,56	,78

030032/0862

! NMR-Spektrum (in Deuteropyridin): (f 5,37 (Triplett, J = 9,5 Hz, H-3¹); 5,57 (doppeltes Triplett, J = 9,5 und 3 Ηζ,Η-2"); 5,85 (Doublett, J = 3 Hz, H-T); 6,65 (Doublett, J = 3 Hz, H-1").

(2) 3'-O-Acetyl-4",6"-0-cyclohexyliden-4^f-0:6'~N-carbonyl-

5,2'-O-isopropyliden-1,3 , 3"-tri-N-tosyl-kanamycin A

29,6 mg des gemäss (1) erhaltenen Kanamycin Α-Derivats werden in 2,5 ml einer 8 η Lösung von Ammoniak in Äthanol ge- ^ löst. Die Lösung wird 40 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassenem eine partielle Hydrolyse unter Entfernung der 2"-0-Acetylgruppe durchzuführen. Hierauf wird die Reaktionslösung unter vermindertem Druck sofort auf ein kleineres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einer entsprechenden Volumenmenge Wasser vermischt. Der gebildete Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 28,5 mg (100 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in Form eines Feststoffs.

NMR-Spektrum (in Deuteropyridin): tf 5,40 (Triplett, J = 10 Hz, H-3¹).

(3) 6^>-N-Benzyloxycarbonyl-4",6"-0-cyclohexyliden-5, 2'-0-isopropyliden-2"-0-tetrahydropyranyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A

0032/0d862

H₅C₆H₂COOCHNH₂C

NHTs

NHTs

OH₂C

(Ts = Tosyl)

50,5 mg des gemäss (2) erhaltenen 3'-O-Acetyl-kanamycin A-Derivats werden in 0,7 ml Dichlorraethan aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird mit 0,86 mg Toluolsulfonsäure und anschliessend mit 0,1 ml 3,4-Dihydro-2-H-pyran vermischt. Das Reaktionsgemisch wird 3 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, um die 2"-0-Tetrahydropyranylierung vorzunehmen. Sodann wird die Reaktionslösung mit 0,02 ml Triäthylamin vermischt und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in einem entsprechenden Volumen Chloroform gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die nach dem Abfiltrieren des Natriumsulfats erhaltene Chloroformlösung wird zur Trockne eingedampft. Der Rückstand, der das 2"-0-Tetrahydropyranyl-Produkt enthält, wird in 2 ml eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1 : 3) aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird nach Zusatz von 30 mg wasserfreiem Natriumcarbonat 1 Stunde auf

Q$(D(Q32j/(Dv8 6 2

300417a

^Γ - 95 -

5O°C erwärmt. Durch diese Behandlung werden die 3-O-Acetyl- und die 4'-O:6'-N-Carbonylgruppe entfernt, wobei der 4',6'-cyclische Carbamatring gespalten wird. Anschliessend wird die Reaktionslösung mit 9,0 mg Benzyloxycarbonylchlorid ver~ setzt und 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, um die 6'-N-Benzyloxycarbonylierung durchzuführen. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird durch Zusatz von Essigsäure bis zur schwach alkalischen Reaktion neutralisiert und sodann auf ein geringeres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einem grossen Volumen Wasser versetzt. Der gebildete Feststoff wird gründlich mit Wasser und sodann mit Diäthyläther gewaschen. Man erhält 42,3 mg (74 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in Form eines Feststoffs.

	C6	1H80N	= +28°	(c	= O	,5	Chloroform).	4	N	7	S
15								4	,36	7	,48
		4°20S3			C	H		,17		,25
	ber	■ :	56	,99	6,27
	gef		56	,65	6,27

(4) 6^!-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-0-isopropyliden-4",6"-0-cyclohexyliden-2"-0-tetrahydropyranyl-3',4'-di-O-benzylsulfonyl-kanamycin A

519 mg des gemäss (3) erhaltenen 6'-N-Benzyloxycarbonyl-4",

6"-0-cyclohexyliden-5,2'-0-isopropyliden-2"-0-tetrahydro-

pyranyl-1,3j3"-tri-N-tosylkanamycins A werden in 10 ml Pyridin gelöst und mit Eis gekühlt. Die gekühlte Lösung wird mit 164 mg Benzylsulfonylchlorid vermischt. Das Gemisch wird zur Durchführung der 3',4'-Di-O-benzylsulfonylierung 1 Stunde unter Eiskühlung umgesetzt. Anschliessend wird die Re-30

aktionslösung mit 0,1 ml V/asser vermischt und sodann eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einer entsprechenden Volumenmenge Wasser versetzt. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man

erhält 618 mg (96 Prozent d.Th.) der Titelverbindung in 35 Form eines farblosen Feststoffs.

HxJ^ = +39° (c = 1 %; Chloroform).

0 3 0032/0862

^C75^H92^N4°24^S5

- 96 -

ber. : gef. :

56,52 56,21

5,82
5,88

3,52
3,38

10,06 9,80

(5) 6^f-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-3',4'-didesoxy-3'-eno-kanamycin A

618 rag des gemäss (4) erhaltenen Kanamycin Α-Derivats werden zur Entfernung der Hydroxylschutzgruppen, d.h. der Iso-

propyliden-, Cyclohexyliden- und Tetrahydropyranylgruppenj 1 Stunde in 10 ml 8C£rozentiger wässriger Essigsäure auf 8O°C erwärmt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf ein geringeres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit Wasser versetzt. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 541 mg (100 Prozent d. Th.) eines von Isopropyliden-, Cyclohexyliden- und Tetrahydropyranylgruppen befreiten Produkts, d.h. 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-M-tosyl-3' , 4'-di-O-benzylsulfonylkanamycin A, in Form eines farblosen Feststoffs. 339 mg dieses Produkts werden in 7 ml Dimethylformamid aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird mit 3_}5 g Natriumjodid und 1,8 g metallischem Zinkpulver vermischt und anschliessend 1 Stunde unter Rühren auf 100 C erwärmt, wobei die Umsetzung unter Bildung des 3'-Eno-kanamycin Α-Derivats erfolgt. Das Reaktionsgemisch wird mit einem grossen Volumen Chloroform versetzt, wodurch das überschüssige Natriumjodid ausgeschieden wird. Das Gemisch wird zur Abtrennung des Natriumjodid-Niederschlags zentrifugiert« Die organische Lösung (der Überstand) wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der feste Rückstand wird in 15 ml Chloroform gelöst. Die Lösung wird zur Reinigung des Kanamycin Α-Derivats chromatographiert, indem man es über eine mit Kieselgel gepackte Säule gibt und mit einem Gemisch aus Chloroform und Methanol (8:1) eluiert. Die die gewünschte Verbindung, d.h. 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-3',4'-didesoxy-3^!-eno-kanamycin A, enthaltende Fraktion wird unter ver-

0300 3 2/0862

mindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 203 mg (80 Prozent d.Th.) der Titelverbindung als farblosen Feststoff.
/Ix T^P = + 15° (c = 1 %; Chloroform).

0	C	,99	5	H	5	N	9	S
ber. :	52	,92	5	,68	5	,26	8	,03
gef. :	52		,48	,18	,87

10 (6) 3' ^'-Didesoxykanamycin A

203 mg des gemäss (5) erhaltenen Kanamycin Α-Derivats werden in 2 ml Dioxan gelöst. Die Lösung wird gemäss Beispiel 1 (8) in Gegenwart von 20 mg Platinoxid mit Wasserstoff behandelt. Dadurch wird die 3' 4'-olefinische Bindung hydriert 15

und gleichzeitig die 6'-N-Benzyloxyearbonylgruppe entfernt.

Man erhält 204 mg (100 Prozent d.Th.) 1,3,3"-Tri-N-tosyl-3',4'-didesoxykanamycin A in Form eines Rohprodukts.

Dieses Produkt wird in etwa 100 ml flüssigem Ammoniak von η

-50 C gelöst. Anschliessend werden 300 mg Natriummetall in Stücken zugegeben. Anschliessend werden gemäss Beispiel 1 (8) die N-Tosylgruppen entfernt und das Produkt gereinigt. Man erhält 67,9 mg (67 Prozent d.Th.) gereinigtes 3',4'-Didesoxykanamycin A.

Beispiel 3 3',4'-Didesoxykanamycin A

(1) 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-0-isopropyliden-4",6"-O-cyclohexyliden-2"-O-tetrahydropyranyl- 3^f,4'-di-O-methansulfonyl-kanamycin A

640 mg des gemäss Beispiel 2 (3) erhaltenen geschützten Kanamycin Α-Derivats, d.h. 6'-N-Benzoyloxycarbonyl-4",6"-0-cyclohexyliden-5,2'-0-isopropyliden-2"-0-tetrahydropyranyl-

1,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A, werden in 10 ml Pyridin aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird unter Kühlung mit Eis

030032/0862

Sf	52	C
ber . :	52	,48
gef. :	,41

- 98 -

j mit 135 mg Methansulfonylchlorid vermischt und 1 Stunde unter Eiskühlung bewegt, wobei die 3',4'-Di-O-methansulfonylierung erfolgt. Anschliessend wird das Reaktionsgemiseh nach Zusatz von 0,1 ml Wasser auf ein geringeres Volumen eingeengt. Sodann wird zur Abscheidung eines Feststoffs mit Wasser verdünnt. Dieser Feststoff wird abfiltriert, gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 680 mg (95 Prozent d.Th.) der Titelverbindung als farblosen Feststoff. _Tk_7p⁵ = + 43° (c = 1 %; Chloroform),

HNS

5,87 3,89 11,12

5,63 3,67 10,88

(2) 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-3',4'-didesoxy-3'-eno-kanamycin A

563 mg des gemäss (2) erhaltenen 3.' ,4^t-Di-0-methansulfonylkanamycin Α-Derivats werden zur Entfernung der Hydroxylschutzgruppen, d.h. der Isopropyliden-, Cyclohexyliden- und Tetrahydropyranylgruppen, 1 Stunde in 10 ml 80-prozentiger wässriger Essigsäure auf 8O⁰C erwärmt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf ein geringeres Volumen eingeengt. Die eingeengte Lösung wird mit einem entsprechenden Volumen an Wasser versetzt. Der abgeschiedene Feststoff wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 510 mg eines teilweise von Schutzgruppen befreiten Kanamycin Α-Derivats, d.h. 6^T-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"~tri-N-tosyl-3',4'-di-O-methansulfonyl-kanamycin A. Dieses Produkt wird in 7 ml Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird mit 3,5 g Natriumjodid und 1,8 g metallischem Zinkpulver vermischt und zur Bildung des 3'-Eno-kanamycin A-Derivats 1 Stunde auf 100⁰C erwärmt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch mit einem grossen Volumen Chloroform vermischt. Das ausgefallene Natriumjodid wird aus der organischen Phase durch Zentrifu-

gation abgetrennt. Die organische Phase wird sodann zur

030032/0862

Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in Chloroform gelöst und säulenchromatographisch an Kieselgel unter Verwendung eines Gemisches aus Chloroform und Methanol (8 : 1) als Elutionsmittel gereinigt. Man erhält 317 mg (76 Prozent

d.Th.) der Titelverbindung als farblosen Feststoff. /~* 7^⁵ = +15° (c = 1 %; Chloroform).

0	52	C	5	H	5	N	9	S
ber. :	52	,99	5	,68	5	,26	8	,03
gef. :	,92	,48	,18	,87

(3) 3',4'-Didesoxykanamycin A

Das gemäss (2) erhaltene geschützte 3^v-Eno-kanamycin A-Derivat wird gemäss Beispiel 2 (6) der katalytischen Hydrierung sowie der Behandlung mit metallischem Natrium in flüssigem Ammoniak unterworfen. Man erhält 101 mg (65 Prozent d.Th.) 3',4'-Didesoxykanamycin A.

Beispiel 4 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3' , 4'-djdesoxykanamycin A

(1) 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-didesoxykanamycin A

Das gemäss Beispiel 1 erhaltene 3^f,4'-Didesoxykanamycin A-Carbonat wird in 8 η wässriger Ammoniaklösung gelöst. Die erhaltene Lösung wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft, wobei ein Kontakt mit dem in der Luft vorhandenen Kohlendioxid vermieden wird. Man erhält die freie Base von 3',4'-Didesoxykanamycin A. 85,4 mg der freien Base werden in 1,3 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und mit 187 mg ³⁰ Zinkacetat-dihydrat (Zn(CH₃CO₂)_g.2H₃O) versetzt. In das Reaktionsgefäss, in dem sich diese Suspension befindet, wird Stickstoff eingeleitet, um die darin vorhandene Luft durch Stickstoff zu verdrängen. Anschliessend wird das Reaktions-

gefäss geschlossen. Die Suspension wird 3 Stunden bei Raum-

temperatur bewegt, bis sich eine homogene Lösung ergibt, die

den auf diese Weise gebildeten Komplex von Zinkacetat mit

L 0 30032/0862

- 100 -

3¹ ,4'-Didesoxykanamycin A enthält. Die homogene Lösung wird langsam und in kleinen Mengen innerhalb von 2 Stunden mit 90 mg N-Benzyloxycarbonyloxy-succinimid versetzt. Nach Zugabe von 5 ml Diäthyläther wird das Gemisch gründlich geschüttelt und sodann einige Zeit stehengelassen. Die überstehende Lösung wird von der unteren sirupösen Phase, die den Komplex aus Zinkacetat mit dem N-benzyloxycarbonylierten 3',4'-Didesoxykanamycin A enthält, dekantiert. Diese sirupöse Phase wird sodann mit 5 ml Diäthyläther vermischt, gründlich geschüttelt, stehengelassen und sodann von der überstehenden Lösung abgetrennt. Die erneut gebildete sirupöse Phase wird 4 mal der vorstehend genannten Behandlung mit Diäthyläther unterworfen. Man erhält 450 mg eines dicken, sirupösen Feststoffs, bei dem es sich vermutlich um ein Gemisch aus 3,6'-Di-M-benzyloxycarbonyl-3',4'-didesoxykanamycin A, dessen Zinkacetat-Komplex, Zinkacetat und Lösungsmittel handelt. Dieser Feststoff wird in 30 ml eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1 : 1) gelöst. Die Lösung wird der Säulenchromatographie an CM-Sephadex C-25 unter Verwendung eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1 : 1) mit einem Gehalt an 0,1 η Ammoniak als Elutionsmittel unterworfen. Dabei wird der Zinkacetat-Komplex des N-benzyloxycarbonylierten 3',4'-Didesoxykanamycins A zersetzt. Es bildet sich 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-didesoxykanamycin A. Das von der mit CM-Sephadex gepackten Säule kommende Eluat mit positiver Reaktion auf Ninhydrin wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 113 mg (83 Prozent d. Th.) der Titelverbindung als farblosen Feststoff. /.~oc_7Jp = + 77° (c = 1 %; Wasser/Dimethylformamid =1 : 2).

(2) 1-N-Acylierung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-didesoxykanamycin A

113 mg des gemäss (1) erhaltenen N-geschützten 3',4'-Didesoxykanamycin Α-Derivats werden in 2 ml eines Gemisches aus 35

Wasser und Dioxan (1 : 1) gelöst. Die erhaltene Lösung

030032/0862

3QQA178

- 101 -

wird mit 6,8 mg wasserfreiem Natriumcarbonat versetzt und langsam innerhalb von 2 Stunden bei Raumtemperatur unter Rühren mit 59,4 mg N-Hydroxysuccinimidester (aktiver Ester) von (S)-2-Hydroxy-4-benzyloxycarbonyl-aminobuttersäure

0 (C₆H₅CH₂OCONHCH₂CH₂CH(OH)COO-N

versetzt. Das Geraisch wird 1 Stunde bei Raumtemperatur stehengelassen und sodann unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der erhaltene Feststoff wird mit einem entsprechenden Volumen an Wasser versetzt. Die wasserunlöslichen festen Bestandteile werden von der wässrigen Phase abgetrennt und getrocknet. Man erhält 121 mg wasserunlöslichen Feststoff, der hauptsächlich aus 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-N-benzyloxycarbonylaminobutyryl)-3,6'-di-N-benzylox.ycarbonyl-3',4' didesoxykanamycin A besteht.

(3) Entfernung der als.Aminoschutzgruppen wirkenden Benzyl-

oxycarbony!gruppen

Das gemäss (2) erhaltene in Wasser unlösliche feste Produkt wird in einem Gemisch aus 2 ml Dioxan, 0,5 ml Wasser und 0,05 ml Essigsäure aufgenommen. Die erhaltene Lösung wird in Gegenwart von 10 mg Palladiummoor 1 Stunde bei einem Wasserstoffdruck von 1 at geschüttelt. Durch diese katalytische Hydrierung werden die Benzyloxycarbonylgruppen entfernt. Die Reaktionslösung wird filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der erhaltene feste Rückstand wird in 1 ml V/asser gelöst und der Säulenchromatographie an CM-Sephadex C-25 unter Elution mit einem Wasser-Ammoniak-Gradienten (0 —> 0,5 η Ammoniak) eluiert. Das das gewünschte Produkt enthaltende Eluat wird unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 32 mg (33 Prozent d.Th. berechnet als Monocarbonat)

030032/0862

- 102 -

des gewünschten 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycins A in Form eines Monocarbonats als farblosen Feststoff. _/~x_7p⁵ = +91° (c = 1 %; Wasser).

Beispiel 5 1-N-(DL-2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4'-didesoxykanamycin A

120 mg des gemäss Beispiel 4 (1) erhaltenen N-geschützten 3',4'-Didesoxykanamycins A, d.h. 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-didesoxykanamycin A werden in 2 ml eines Gemisches aus Wasser und Dioxan (1 : 1) gelöst. Die Lösung wird mit 7 mg wasserfreiem Natriumcarbonat vermischt und sodann gemäss Beispiel 4 (2) mit 60 mg N-Hydroxysuccinimidester von

DL-2-Hydroxy-3-benzyloxycarbonylaminoproρionsäure 15

(C₆H₅CH₂OCONHCH₂CH(OH)COO-N

versetzt. Das Gemisch wird sodann entsprechend Beispiel 4

(2) aufgearbeitet und gemäss Beispiel 4 (3) katalytisch hydriert. Man erhält 42 mg (42 Prozent d.Th., berechnet als Monocarbonat) der Titelverbindung in Form des Monocarbonats als farblosen Feststoff.
²⁵ r°Uv⁵ = + 93° (c = 1 %; Wasser).

630032/0862

Claims (5)

VOSSlUS · VOSSIUS · TAUCH NER · H EI U N E Vl A N is ■ RAUH PATENTANWÄLTE SIEBERTSTRASSE 4 ■ 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (Ο89) 474075 CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN TELEX 5-29 45 3 VOPAT D 5 u.Z.: P 472 (Vo/Mü/wd) Case: 77103 ZAIDAN HOJIN BISEIBUTSU KAGAKU KENKYU KAI Tokyo, Japan "3 ' j 4 ' -Didesoxykanamycin A und dessen 1 -N- ((S)-."< -Hydroxy- W . aminoalkanoyl)-Derivate sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren, Verfahren zu ihrer Herstellung,, und ihre Verwendung als antibakteriell Wirkstoffe" Priorität: 5. Februar 1979, Japan, Nr. 11 4(K3/79 Patentansprü c h e

1. Verbindungen der allgemeinen Formel I

OH

030032/0862

NHR

(D

~i

in der R ein Wasserstoff atom oder einen o( -Hydroxy- ti -aminoalkanoylrest der allgemeinen Formell. -COCH(CH ) NH

ι 2 π 2

OH

bedeutet und η den Wert 1 oder 2 hat, sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren.

2. 3',4'-Didesoxykanamycin A der Formel Ia CH₂NH₂ NH,

15 20

(la)

25

und dessen Salze mit Säuren,

3- 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4'-didesoxykanamycin 3Q A bzw. 1-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3'^'-didesoxykanaraycin A der allgemeinen Formel Ib

35

_J

030032/08C2

3QQ4178

CH₂NH₂

NH-CO-CH(CH OH

(Ib)

in der η den Wert 1 oder 2 hat, sowie Salze dieser Verbindungen mit Säuren.

4 . 1-N-(DL-2-Hydroxy-3-aminopropionyl )-3 ' ,^ ' -fJidosoxykanamycin A sowie dessen Salze mit Säuren.

5. 1-N-((S)-2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3^r,4·»didesoxykanamycin A sowie dessen Salze mit Säuren,

6. Verfahren zur Herstellung von 3' ,¹^' -Didesoxykanamyein A gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) ein geschütztes Derivat von Kanamycin A der allgemeinen Formel II

030 0 ? 2 / ·■

-n-

CH₂NHB

(II)

in der A einen Alkylsulfonylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen Aryisulfonylrest oder einen Aralkylsul™ fonylrest als Aminoschutzgruppe, B einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest oder einen Aryloxycarbonylrest und Y
einen zweiwertigen Hydroxyl-Schutzgruppenrest bedeutet, mit einem basischen Reagens unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel umsetzt,

(b) das gebildete 4',6'-cyclische Carbamat der allgemeinen Formal III

030032/0862

15

300Α178

5 -

HNH₂C

NHA

O=C

NHA

(III)

20 25 30 35

in der A und Y die vorstehende Bedeutung haben, mit 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Benzaldehyd, Dimethylacetal oder 5,6-Dihydro-4-methoxy-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines sauren Katalysators unter Bildung eines 2',5-0-geschützten Derivats der allgemeinen Formel IV

030032/0862

6'

HNH₂C

O=C

3Q04178

NHA

NFIA

(IV)

fl

in der A und Y die vorstehende Bedeutung haben und X die gleiche Bedeutung wie Y oder eine andere Bedeutung aufweist und Isopropyliden, Cyclohexyliden, Benzyliden oder Tetrahydro-4-pyrariyliden bedeutet, umsetzt und das 2·,5 -0-geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV von dem als Nebenprodukt gebildeten 2',3^!-0~gesehützten Derivat isoliert,

(c) die 2',5 -0-geschützte Verbindung der allgemeinen Formel IV unter alkalischen Bedingungen unter Spaltung des 4^r,6'-Carbamatrings und unter Regeneration der freien ^'-Hydroxylgruppe und der freien 6'-Aminogruppe hydrolysiert und anschliessend die freie 6'-Aminogruppe des nach der Ringspaltung erhaltenen Produkts der Alkoxycarbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung unterwirft,

(d) das erhaltene 3',4'-Dihydroxyderivat der allgemeinen Formel V

030032/0862

B¹HNH₂C

NHA

NHA

(V)

in der A, Y und X die vorstehende Bedeutung haben und
B¹ einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest oder einen Alkanoylrest bedeutet, durch Umsetzung mit einem Alkylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylchlorid oder -bromid der allgemeinen Formeln VI oder VI'

R¹SO₂Cl

R¹SO₂Br

(VI) (VI·)

oder einem entsprechenden Sulfonsäureanhydrid der
allgemeinen Formel VI"

(R¹S0₂)₂0

(VI")

wobei R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Aralkylrest bedeutet, als Sulfonierungsmittel

030032/0862

unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel sulfonyliertj

(e) das gebildete 2",3',4'-Tri-O-sulfonylderivat der allgemeinen Formel VII

B¹HNH₂C

4·
R¹SO₂-O

NHA

NHA

(¥11)

in der A_s B¹, R , X und Y die vorstehende Bedeutung haben, durch Behandlung mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem Zinkpulver in das 3'™Enokanamycin A überführt,

(f) das 3'-Eno-kanamycin A durch Reduktion mit Wasser-30 stoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung des 3'-Enokanamycins A in das 3'>4'-Didesoxykanamycin A überführt,

(g) die in der 5-, 2'-, 4"- und 6"-Stellung von Kana-35 mycin A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y durch

Säurehydrolyse auf an sich bekannte Weise entfernt,

030032/0P62

(h) die am 6'-Aminorest von Kanamycin A verbliebene Aminoschutzgruppe B^r auf an sich übliche Weise entfernt und

(i) den an der 2ⁿ-Hydroxylgruppe verbliebenen 2"-O-Sulfonylrest -O₂SR sowie

die an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen von Kanamycin A verbliebenen Sulfonylreste A durch Behandlung mit einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak entfernt,

wobei man die vorgenannten Stufen (g), (h) und (i) in beliebiger Reihenfolge nacheinander zu einem beliebigen Zeitpunkt vornimmt, nachdem in Stufe (d) das 3'_;4'~Dihydroxy-kanamycin A der allgemeinen Formel V mit dem Sulfonylierungsmittel der allgemeinen Formeln VI, VI' oder VI" umgesetzt worden ist.

25 30 35

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d)

- das erhaltene 2",3',4'-Tri-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3'-Enokanamycin A der allgemeinen Formel VIII

B¹HNH₂C

NHA

NHA

(VIII)

030032/0 0 62

] überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen For- ~1 mel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von Zinkpulver behandelt,

- die an der 5-, 2¹-, 4"- und 6"-Stellung des 3'-Enokanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- das auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreite 3^f-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3'»4'-ungesättigten Bindung von 3'-

15 Eno-kanamycin A reduziert,

- die an der 6-Aminogruppe des in der vorstehenden Stufe als Hydrierungsprodukt erhaltenen 3',4'-Didesoxykanamycins A verbliebene Aminoschutzgruppe B¹ entfernt

20 und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutz-gruppen befreiten 3¹,4'-Didesoxykanamycin A die an der 2"-Hydroxylgruppe verbliebene 2"-0-Sulfonylgruppe -O₂SR und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3¹,4'-Didesoxykanamycin A mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A

30 erhält.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d)

_ das erhaltene 2",3',4'-Tri-O-sulfonyl-kanamycin A der

030032/0862

1 allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3'-Eno-

kanamycin A der allgemeinen Formel VIII überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem

5 Zinkpulver behandelt,

- das 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3 ' _S4' -ungesättigten Bindung von 3'~Eno-kanamycin A reduziert,

- die an der 6-Aminogruppe des auf diese Weise erhaltenen 3',4'-Didesoxykanamycins A verbliebene Aminoschutz-

15 gruppe B' auf an sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A die in der 5-, 2¹-, 4"- und 6"-Stellung verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3'_S4'-Didesoxykanamycin A die an der

25 2"-Hydroxylgruppe verbliebene 2"-0-SuIfonylgruppe

-OpSR und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3',4'-Didesoxykanamycin A mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

9- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

man anschliessend an die Stufe (d) 35

- das erhaltene 2"_r3'>4'-Tri-0-sulfonyl-kanamycin A der

03C032/0C6 2

- 12 -

! allgemeinen Formel VII in das entsprechende 3'-Enokanamycin A der allgemeinen Formel VIII überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII mit einem Alkalimetalljodid in Abwesenheit von metallischem

Zinkpulver behandelt,

- die in der 5-, 2'-, 4"- und 6"-Stellung des 3'-Enokanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X und Y auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- von dem auf diese V/eise partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 6'-Aminogruppe verbliebene Aminoschutzgruppe B¹ auf an sich übliche

V/eise entfernt,

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 2"-Hydroxylgruppe verbliebene 2"-0-Sulfonylgruppe -SOpR und sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3'-Eno-kanamycin A mit einem Alkalimetall oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, und

25 - das auf diese Weise vollständig von Schutzgruppen befreite 3'-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-" Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung von 3'-

Eno-kanamycin A reduziert, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

10. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von 3',4'-Didesoxykanamycin A

030032/086 2

300A178

- 13 -

(a) das geschützte Derivat von Kanamycin A der allgemeinen Formel II mit einem basischen Reagens unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel unter Bildung des 4',6'-cyclischen Carbamats der allge-

5 meinen Formel III behandelt,

(b) das 4^f,ö'-cyclische Carbamat der allgemeinen Formel III mit 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Benzaldehyd, Dimethylacetal oder 5,6-Dihydro-4~Methoxy-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines sauren Katalysators umsetzt, wodurch man das 2',5-0-geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV erhält, und anschliessend das 2',5'-O-geschützte Derivat der allgemeinen Formel IV von dem als Nebenprodukt gebildeten 2^r,3^f-O~geschützten Derivat isoliert,

(j) die 2"-Hydroxylgruppe der 2 ' ,5-0--geschütz ten Verbindung der allgemeinen Formel IV schützt, indem man (1) die 2',5 -O-geschützte Verbindung der allgemeinen Formel IV mit Acetylchlorid oder Acetylanhydrid in Pyridin umsetzt, wodurch man das 3',2"-di~0-acetylierte Derivat der allgemeinen Formel IV erhält

030032/0862

10

O=C

- 14 -

HNH₂C

NHA

NHA

(IV)

"1

15 20 25

in der A, X und Y die vorstehende Bedeutung haben und D jeweils eine Acetylgruppe bedeutet, (2) ansehliessend das 3¹,2"-di-0-acetylierte Derivat der allgemeinen Formel IV mit ammoniakalischem Alkohol behandelt, um vorwiegend die 2"-Acetylgruppe zu entfernen und das entsprechende 3'-mono-O-acetylierte Derivat zu bilden, und (3) das 3'-mono-0-acetylierte Derivat mit 3,4-Dihydro-2H-pyran unter wasserfreien Bedingungen in einem organischem Lösungsmittel umsetzt, wodurch die 2"-Hydroxylgruppe in die 2"-Tetrahydropyranyloxygruppe umgewandelt wird,

30 35

(c¹) das erhaltene 2"-Tetrahydropyranyloxy-4^f,6'-carbamat unter alkalischen Bedingungen zur Entfernung der 3'-O-Acetylgruppe und zur Spaltung des 4',6'-Carbamatrings hydrolysiert, wodurch man ein 2"-0-geschütztes, ringgespaltenes Derivat der allgemeinen Formel IV" erhält

030032/0862

3Q04178

- 15 -

NHA

NHA

(IV")

20 25

in der A, X und Y die vorstehende Bedeutung haben und Z eine Tetrahydropyranylgruppe der Formel

bedeutet und anschliessend die freie 6'-Aminogruppe des 2"-0-geschützten, ringgespaltenen Produkts der allgemeinen Formel IV" der Alkoxyearbonylierung, Aralkyloxycarbonylierung oder Alkanoylierung unterwirft, wodurch man ein 3',4^f-dihydroxy-2"-0-geschütztes Derivat der allgemeinen Formel V erhält

30 35

030032/0 8 62

- 16 -

NHA

Ο~Ζ

in der X, Y und Z die vorstehende Bedeutung haben und B" einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest oder einen Alkanoylrest bedeutet,

(d^f) das 3',4'-dihydroxy-2"-0-geschützte Derivat der allgemeinen Formel V sulfonyliert, indem man es mit einem Alkylsulfonyl- oder Aralkylsulfonylchlorid oder -bromid der Formeln VI oder VI' oder einem Sulfonsäureanhydrid der Formel VI" unter wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel sulfonyliert, wodurch man ein 3',4'-Di-0-sulfonylderivat der allgemeinen Formel VII' erhält

030032/0BG2

B¹¹HNH₂C

NHA

15

INfHA

(VII»)

ο-ζ

in der A, B", R , X, Y und Z die vorstehende Bedeutung haben,

20

(e^f) das erhaltene 3 ', 4 '-Di-O-sulfonyJ. -kanamycin A in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A überführt, indem man es mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein behandelt,

(f) das 3'-Eno-kanamycin A in das 3 ' , 4 ' -Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3¹,4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert,

(g¹) die in der 5-, 2'-, 4"- und 6"-Stellung sowie in der 2"-Stellung des Kanamycins A verbliebenen Hydroxylschutzgruppen durch Säurehydrolyse entfernt,

(h¹) die an der 6'-Aminogruppe des Kanamycins A ver-

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1 bliebene Aminoschutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt und

(i^f) sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen des Kanamycins A verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man mit einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt,

wobei man die vorgenannten Stufen (g¹), (h¹) und (i¹) in 10 beliebiger Reihenfolge nacheinander zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der gemäss Stufe (d') erfolgenden SuI-fonylierung des 3' ,4'-Dihydroxy-kanamycins A der allgemeinen Formel V mit dem Sulfonylierungsmittel der allgemeinen Formel VI, VI¹ oder VI" durchführt. 15

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an Stufe (d^r)

- die an der 5-, 2'-, 4"- und 6"- sowie an der 2"-Stellung ²⁰ von 3',4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen

Formel VII¹ verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- das auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreite 3',4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A (d.h. 6'-N-Alkyloxycarbonyl- oder 6'-N-Aralkyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-sulfonyl-3',^¹-di-0-sulfonyl-kanamycin A) in das

entsprechende 3'-Eno-kanamycin A überführt, indem man

es mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein behandelt,

- das erhaltene 3'-Eno-kanamycin A in das entsprechende

3¹,4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in

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3QQ4178

- 19 -

Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der3',4^!-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamyeins A reduziert,

- die an der 6-Aminogruppe des als Hydrierungsprodukt in der vorstehenden Stufe erhaltenen 3 ' , 4'-Didesoxykanamycins A verbliebene Aminoschutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt,

- vom auf diese Weise partiell weiter von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A (d.h. 1,3,3"-Tri-N-sulfonyl-2"-0-sulfonyi-3',4'-didesoxykanamycin A) sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d^f)

das erhaltene 3 ' ,4 '-Di-O-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII¹ in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII'

B¹¹HNH₂C

NHA

NHA

(VIII¹)

o-z

030032/0 8

3Q0417S

^Γ - 20 -

1 in der A, X₅ Y und Z die vorstehende Bedeutung haben, überführt, indem man die Verbindung der allgemeinen Formel VII¹ mit einem Alkalimetalljodid in Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumiodid allein

behandelt,

- das 3^f-Eno-kanamycin A in das entsprechende 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff un-

ter Sättigung der 3^!,4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A reduziert,

- von dem auf diese Weise erhaltenen 3',4'-Didesoxykanamycin A die an der 6'-Aminogruppe verbliebene Amino-

schutzgruppe B" auf an sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese Weise partiell von Schutzgruppen befreiten 3',4'-Didesoxykanamycin A die an der 5-, 2'-, 4"- und 6"- sowie an der 2"~Stellung verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt und

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3Ί4'-Didesoxykanamycin A sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen SuI-fonylgruppen A entfernt, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an die Stufe (d¹)

- das erhaltene 3',4'-Di-0-sulfonyl-kanamycin A der allgemeinen Formel VII¹ in das entsprechende 3'-Eno-kanamycin A der allgemeinen Formel VIII' überführt, indem man es mit einem Alkalimetalljodid in· Gegenwart von metallischem Zinkpulver oder mit Natriumjodid allein

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3004173 r . ₂₁ .

1 behandelt,

- von dem erhaltenen 3'-Eno-kanamycin A die an der 6'-Aminogruppe verbliebene Aminoschutzgruppe B" auf an

5 sich übliche Weise entfernt,

- von dem auf diese Weise teilweise von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A die an der 5-, 2'-, 4"- und 6"- sowie an der 2"-Stellung verbliebenen Hydroxylschutzgruppen X, Y und Z auf an sich übliche Weise durch Säurehydrolyse entfernt,

- von dem auf diese Weise weiter partiell von Schutzgruppen befreiten 3'-Eno-kanamycin A sämtliche an den 1-, 3- und 3"-Aminogruppen verbliebenen Sulfonylgruppen A entfernt, indem man das 3'-Eno-kanamycin A mit einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt, und

20 - das auf diese Weise vollständig von Schutzgruppen

befreite 3'-Eno-kanamycin A in 3',4'-Didesoxykanamycin A überführt, indem man es in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators mit Wasserstoff unter Sättigung der 3',4'-ungesättigten Bindung des 3'-Eno-kanamycins A

^ reduziert, wodurch man das gewünschte 3',4'-Didesoxykanamycin A erhält«

14. Verfahren zur Herstellung von 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyD-3¹ ,4'-didesoxykanamycin A oder von 1-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-3',4'-didesoxykanamycin A der allgemeinen Formel Ib

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10

30Q4178

- 22 -

CH₂NH₂

NH-CO-CH(CH₂J_nNH₂ 'OH

(Ib)

15

25 30 35

in der η den Wert 1 oder 2 hat, dadurch gekennzeichnet, dass man

(I) die 1-Aminogruppe von 3'»^'-Didesoxykanamycin A oder von einem partiell geschützten Derivat davon der allgemeinen Formel Ic

6·

CH₂NHE

NHE

(Ic)

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300417a

in der E jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppe, vorzugsweise einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest oder einen Aryloxycarbonylrest bedeutet, mit einer <X-Hydroxy-ω-aminoalkansäure der allgemeinen Formel IX

E'HN(CH₂)_nCH — COOH OH

(IX)

in der η den Wert 1 oder 2 hat, oder mit einem an der Aminogruppe geschützten Derivat davon oder einem funktionellen Derivat davon unter Bildung einer 1-N-acylierten Verbindung der allgemeinen Formel Id umsetzt

CH₂NHE

NHE

NH-CO-CHOH

NHE'

(Id)

in der E und η die vorstehende Bedeutung haben und E^f ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppe bedeutet, und

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3004173

(II) die gegebenenfalls verbliebene(n) Aminoschutzgruppe(n) E und E' von der Verbindung der allgemeinen Formel Id unter Bildung einer Verbindung der allgemeinen Formel Ib entfernt.

10

15. Arzneipräparate mit antibakterieller Wirkung, enthaltend eine Verbindung nach Anspruch 1 aus der Gruppe 3'j^¹-Didesoxykanamycin A, 1-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)-3',4'-didesoxykanamycin A, 1-N-(L-2-Hydroxy~U~aminobutyryl)-3',^'-didesoxykanamycin A und pharmakologisch verträgliche Salze dieser Verbindungen mit Säuren als Wirkstoff.

16. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 als antibakterielle Wirkstoffe.

17· Zwischenprodukte der allgemeinen Formel Va

20 25 30

B¹¹HNH₂C

NHA

NHA

(Va)

-Z'

35

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300417a

Γ - 25 - "I

in der A einen Alkylsulfonylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen Arylsulfonylrest oder einen Aralkylnulfonylrest, B" einen Alkoxycarbonylrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, einen Aralkyloxycarbonylrest oder einen Aryloxycarbonylrest, X eine Isopropyliden-, Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidengruppe, Y einen Alkylidenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexyliden-, Benzyliden- oder Tetrahydro-4-pyranylidengruppe und Z¹ ein Wasserstoffatom oder eine Tetrahydropyranylgruppe bedeutet.

18. Zwischenprodukte nach Anspruch 17, ausgeiiählt aus der Gruppe 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2'-O-isopropyliden—4",6"-0-cyclohexyliden-kanamycin A und 6'-N-Benzyloxycarbonyl-1,3,3"-tri-N-tosyl-5,2»-0-iso~ propyliden-4",6"-0-cyclohexyliden-2"-0-tetrahydropyra~ nyl-kanamycin A.

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