DE3040968C2 - Verfahren zur Herstellung von 3`-Desoxykanamycin A und hierbei eingesetztes Zwischenprodukt - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 3`-Desoxykanamycin A und hierbei eingesetztes Zwischenprodukt

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Tsutomu Yokohama Kanagawa Tsuchiya
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    • C07H15/20Carbocyclic rings
    • C07H15/22Cyclohexane rings, substituted by nitrogen atoms
    • C07H15/222Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms
    • C07H15/226Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3'-Desoxykanamycin A und das hierbei eingesetzte Zwischenprodukt
3'-Desoxykanamycin A zeichnet sich durch eine Wirkung gegenüber Bakterien, die gegen Kanamycin A resistent sind aus, wie dies in der JP-PS 33 109/76 oder US-PS 39 29 761 beschrieben ist Das 1-N-e-Hydroxy-ω-aminoacyl-Derivat des 3'-Desoxykanamycins A besitzt eine verbesserte antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Kanamycin A-resistenten Bakterien (vgl. japanische Patentanmeldung »Kokai« Nr. 127 045/76 oder US-PS 4104 372). Insbesondere zeigt ein Derivat des 3-Desoxykanamycins A, dessen 1-Aminogruppe durch die (S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl-Gruppe acyliert worden ist, d. h. 3'-Desoxyamikacin, eine höhere antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Kanamycin-resistenten Bakterien als Amikacin, d. h. l-N-[(S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl]-kanamycin A. Die Herstellung von 3'-Desoxyamicacin erfordert zuvor die Herstellung von 3'-Desoxykanamycin A. Bisher kann jedoch 3'-Desoxykanamycin A nur nach einem sehr unzulänglichen Verfahren hergestellt werden, das in der US-PS 39 29 761 oder der JP-PS-33 109/76 beschrieben ist, wobei 6-Azido-2,4-di-0-benzyl-3,6-didesoxy-<j-D-ribohexopyranosylchlorid mit 6-O-(2-O-Benzyl-3-desoxy - 3 - äthoxycarbonylamino - 4,6 - O - isopropyliden)-N,N'-diäthoxy-carbonyl-2-desoxy-streptamin kondensiert und das erhaltene Kondensationsprodukt in mehreren Stufen behandelt wird, um daraus die Aminoschutzgruppen und die Hydroxylschutzgruppen zu entfernen, damit man das 3'-Desoxykanamycin A erhält.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 3'-Desoxykanamycin A zur Verfugung zu stellen, bei welchem das letztere möglichst unmittelbar aus Kanamycin A synthetisiert werden kann. Diese Aufgabe ist mit Hilfe des im Patentanspruch 1 beanspruchten und gekennzeichneten Verfahrens gelöst worden.
Es ist bereits ein Verfahren zur Desoxygenierung der 3'-Stellung von Neamin, Kanamycin B und Ribostamycin entwickelt worden (vgl. US-PS 39 29 762). Das in dieser US-PS beschriebene Verfahren ist jedoch nicht zur Desoxygenierung der 3'-Stellung des Kanamycin A anwendbar. Das Verfahren gemäß der US-PS 39 29 762 weist eine Stufe auf, in der die 3'-Hydroxylgruppe des Neamine, Kanamycins B oder Ribostamycins selektiv alkyl-, aryl- oder aralkylsulfonyliert wird, während alle Aminogruppen sowie die 4"- und 6"-Hydroxygruppen dieser Antibiotika mittels bekannter Schutzgruppen geschützt sind. Wenn Kanamycin A, das eine 2"- Hydroxylgruppe benachbart zur 3'-Hydroxylgruppe im Molekül enthält, der Sulfonylierung gemäß dem in der US-PS beschriebenen Verfahren unterworfen wird, kann auch die 2'-Hydroxylgruppe sulfonyliert werden, was zur Folge hat, daß eine Desoxygenierung in 2-Stellung stattfindet, und das gewünschte 3'-Desoxykanamycin nicht entsteht. Außerdem war es bisher nicht möglich, die 2'- Hydroxylgruppe des Kanamycins A selektiv zu schützen, so daß eine Sulfonylierung derselben vermieden wird.
Aus Kanamycin B ist auch bereits 3',4'-Didesoxykanamycin B hergestellt worden (vgl. JP-PS 7579/75 und 46 110/76, bzw. die US-PS 37 53 973), und es sind auch Versuche unternommen worden, aus Kanamycin A3',4'-Didesoxykanamycin A zu synthetisieren, wie aus der BE-PS 8 81 251 vom 15. Februar 1980 entnommen werden kann. Bei diesen Untersuchungen ist Befunden worden, daß, wenn Kanamycin A lediglich einer Desoxygenierung durch 3',4'-Di-O-sulfonylierung und anschließende Behandlung des erhaltenen 3',4'-Di-O-Sulfonsäureesters mit Natriumiodid und ZiiikpuIver unterworfen wird - eine Methode, die erfolgreich bei der Halbsynthese von 3',4'-Didesoxykanamycin Bangewendet worden ist -, doch nicht 3',4'-Didesoxykanamycin A - wie an sich erwartet - erhalten werden kann. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Kanamycin Α-Molekül eine zur3'-Hydroxylgruppe benachbarte 2'-Hydroxylgruppe enthält, so daß diese 2-Hydroxylgruppe gleichzeitig mit der Sulfonylierung der.3- und 4'-Hydroxylgruppen sulfonyliert werden kann. Bei der Behandlung mit Natriumiodid und Zinkpulver zum Entfernen der sulfonylierten 3'- und 4'-Hydroxylgruppen wird dann gleichzeitig auch die sulfonylierte 2'-Hydroxylgruppe mit entfernt.
Bei weiteren Untersuchungen zur Synthese von 3',4'-Didesoxykanamycin A aus Kanamycin A ist ferner gefunden worden, daß aus Kanamycin A kein 3',4'-Didesoxykanamycin A synthetisiert werden kann, wenn das gleiche Verfahren zur Desoxygenierung wie bei der Synthese von 3',4'-Didesoxykanamycin B aus Kanamycin B angewendet wird, es sei denn, es stünde ein geschütztes Kanamycin Α-Derivat für die Desoxygenierung zur Verfugung, in welchem die 3- und 4'-Hydroxylgruppen ungeschützt sind, während die in Nachbarstellung stehende 2'-Hydroxylgruppe sowie aile anderen Hydroxylgruppen und auch alle Aminogruppen in einem geschützten oder blockierten Zustand vorliegen.
Hinsichtlich ihrer Reaktionsfähigkeit besteht zwischen den 2'-, 3'- und 4'-Hydroxylgruppen des Kanamycins A kein großer Unterschied, und es war daher sehr schwierig, ein Verfahren zu finden, bei dem die 2-Hydroxylgruppe geschützt werden kann, während die 3'- und 4'-Hydroxylgruppen ungeschützt bleiben.
Im Verlauf der Entwicklung des Verfahrens zur Synthese des 3', 4'-Didesoxykanamycins A ist ein geschütztes Kanamycin Α-Derivat der allgemeinen Formel I
HN-CH2
NHTs
NHTs
hergestellt worden, nämlich das 4",6"-O-Cyclohexyliden-4'-O,6'-N-carbonyl-5,2'-O-isopropyliden- l,3,3"-tri-N-tosylkanamycin A (vgl. DE-OS 30 04 178).
Ausgehend von dem vorgenannten geschützten
Kanamycin Α-Derivat der allgemeinen Formel I ist es jetzt gelungen, 3'-Desoxykanamycin A auf halbsynthetischem Wege herzustellen.
Die Hydroxylgruppen in 3'- und 2"-Stellung des geschützten Kanamycin A-Derivats 1 werden mit N,N'-Thiocarbonyi-diimidazol in einem Mengenver-
hältnis von mindestens 2 Mol pro Mol Kanamycin A-Derivat in einem der im Anspruch 1, Verfahrensstufe a), genannten organischen Lösungsmittel imidazolylthio-carbonyliert; die entstandene bisimidazolylthiocarbonylierte Verbindung wird dann mit Tributylzinnhydrid (C4H9)3SnH umgesetzt, wodurch die Imidazolyl-thiocarbonyloxy-Gruppe vorzugsweise aus der 3-Stellung der Verbindung unter gleichzeitiger Desoxygenierung derselben entfernt wird In weiteren Stufen werden die 2"-O-Imidazolylthiocarbonyl-Gruppe durch Beh'üdeln mit wäßrigem Ammoniak und die Tosyl-· gruppen durch Behandlung mit vorzugsweise metallischen Natrium und flüssigem Ammoniak aus der Verbindung abgespalten. Zur Spaltung des cyclischen 4',6'-Carbar.iatrings wird eine basische Hydrolyse angewendet. Durch saure Hydrolyse erfolgt die gleichzeitige Entfernung der 5,2-O-Isopropylidengruppe und der 4",6"-O-Cyclohexylidengruppe, wobei das gewünschte 3-Desoxykanamycin A entsteht.
In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das geschützte Kanamycin Α-Derivat der allgemeinen Formel I als Ausgangsverbindung mit Ν,Ν'-Thiocarbonyl-diimidazol der nachstehenden Formel
carbonyl-Gruppe
N=
==N
25
30
umgesetzt. Diese Umsetzung erfolgt in einem Mono- oder Dialkyläther von Äthylenglycol oder dessen Derivaten, Tetrahydrofuran oder Dioxan. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 40 bis 1500C, vorzugsweise von 50 bis 1000C, während 6 bis 24 Stunden und gegebenenfalls unter Druck durchgeführt. Das Thiocarbonyl-diimidazol wird in zwei molaren Anteilen oder mehr je einem molaren Anteil der Ausgangsverbindung (I) eingesetzt, obwohl es; im Überschuß verwendet werden kann. Es ist zweckmäßig, die Ausgangsverbindung (I) in einem der angegebenen organischen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, zu lösen und die erhaltene Lösung mit Thiocarbonyl-diimidazol zu vermischen. Dann erhitzt man die Mischung, um so die Reaktion zur Einführung der Imidazolylthiocarbonyl-Gruppe sowohl in die 3'- als auch in die 2"-Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung durchzuführen. Die derart gebildete bis-imidazolylthiocarbonylierte Verbindung ivird durch die nachstehende allgemeine Formel IV dargestellt,
NHTs
O = C
NHTs
(IV)
55
60
65
in der Ts die Tosylgruppe und A die Imidazolylthiobedeutet.
In der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die bis-imidazolylthiocarbonylierte Verbindung IV unter Erhitzen mit Tributyl-zinnhydrid in einem organischen Lösungsmittel, in dem beide Reaktionsteilnehmer löslich sind und das gleich dem in der ersten Stufe des Verfahrens verwendeten Lösungsmittels ist, umgesetzt. Die Umsetzung kann 1 bis 10 Stunden bei einer Temperatur von 40 bis 1500C, vorzugsweise 100 bis 1200C, erfolgen. Das Tributyl-zinnhydrid wird vorzugsweise in einer Menge von mindestens 2 Mol je Mol der Verbindung (IV) verwendet, und die Umsetzung kann gegebenenfalls unter Druck erfolgen. Die Reaktion wird zweckmäßigerweise in einer solchen Weise durchgerührt, daß die Verbindung (IV) in einem der angegebenen organischen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran u. dgl., gelöst und die erhaltene Lösung mit Tributyl-zinnhydrid vermischt wird. Anschließend wird das Gemisch erhitzt. Durch diese Reaktion wird die 3'-Stellung der Verbindung (IV) selektiv reduziert mit der Folge, daß die 3'-Imidazolylthiocarbonyloxy-Gruppe daraus entfernt wird, jedoch die 2"-Stellung nicht angegriffen wird. Dieses Verfahren zur Entziehung von Sauerstoff ist von Barton und Mitarbeitern (D. H. R. Barton und S. W. McCombic in »J. Chem. Soc.« Perkin I, Seite 1574 (1975)) entwickelt worden, doch ist experimentell bestätigt worden, daß unter den zahlreichen von Barton und Mitarbeitern vorgeschlagenen Reagentien nur die kombinierte Verwendung von Ν,Ν'-Thiocarbonyl-diimidazol und Tributyl-zinnhydrid als Reagens zum Entziehen des Sauerstoffs bei dem Kanamycin Α-Derivat (I) wirksam ist und daß andere Reagentien gemäß Barton und Mitarbeitern tür die Entziehung des Sauerstoffs in 3'-Stellng der Kanamycin A-Verbindung nicht wirksam verwendet werden können. Darüber hinaus war nach der Theorie von Barton und Mitarbeitern zu erwarten, daß ebenfalls der 2"-Hydroxylgruppe der Sauerstoff durch Entfernen der 2"-Imidazolylthiocarbonyloxy-Gruppe entzogen wird. Im Gegensatz zu dieser Erwartung ist jedoch gefunden worden, daß die 2"-Imidazolylthiocarbonyloxy-Gruppe nicht entfernt wird und daß som it bei der Kanamycin A-Verbindung bei dem Verfahren vorliegender Erfindung kein Sauerstoffentzug in der 2"-Stellung erfolgt. Demzufolge ist es in hohem Maße überraschend, daß die erwünschte Entziehung des Sauerstoffs in 3'-Stellur>g nach dem Verfahren vorliegender Erfindung selektiv erreicht wird.
Auf diese Weise wird das 3'-Desoxy-2"-imidazolylthiocarbonyl-Derivat der allgemeinen Formel II erzeugt, das daraufhin mit wäßrigem Ammoniak behandelt wird. In der dritten Stufe dieses Verfahrens wird dann die 2"-0-Imidazolylthiocarbonyl-Gruppe entfernt. In den weiteren Stufen des Verfahrens werden die restlichen Schutzgruppen, nämlich die N-Toxylgruppen, der 4',6'-Carbamatring, die 4",6"-O-Cyclohexyliden-Gruppe und die 5,2'-0-Isopropyliden-Gruppe nacheinander durch an sich für jede dieser Schutzgruppen bekannte Maßnahmen entfernt, wobei jeweils eine teilweise geschützte Verbindung verbleibt, bis man das gewünschte 3'-Desoxykanamycin A erhalten hat. Die Reihenfolge, in der die restlichen unterschiedlichen
Schutzgruppen entfernt werden, kann im Prinzip frei gewählt werden, doch hat sich die vorgenannte Reihenfolge zum Entfernen der Schutzgruppen als zweckmäßig erwiesen.
In der vorgenannten dritten Stufe des Verfahrens wird die S^Desoxy^-O-imidazoIylthiocarbonyl- Verbindung der allgemeinen Formel II mit wäßrigem Ammoniak bei einer Temperatur von 0 bis 500C behandelt. Das wäßrige Ammoniak wird in Form von Mischungen mit Tetrahydrofuran und/oder Äthanol verwendet, und die Ammoniakkonzentration in einer derartigen Mischung beträgt 5 bis 20 Gewichtsprozent. Auf diese Weise wird die 2"-0-Imidazolylthiocarbonyl-Gruppe abgespalten.
In den weiteren Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die an den Aminogruppen des 3'-Desoxykanamycin Α-Derivats vorhandenen N-Toxylgruppen durch Behandeln mit einem Alkalimetall, insbesondere mit metallischem Natrium, oder mit einem Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak in an sich bekannter Weise abgespalten, d. h., wie es in der US-PS 4169 939 beschrieben ist. Zur Verwendung bei der Behandlung in flüssigem Ammoniak kann man ein oder mehrere Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium oder Kalium, oder auch Erdalkalimetalle, wie Calcium, Magnesium oder Barium, wählen. Die Reaktion kann beispielsweise in einem verschlossenen Rohr oder in einem Druckgefäß bei einer Temperatur von -800C t^ 00C durchgeführt werden. Die Reaktionszeit beträgt zweckmäßigerweise 30 Minuten bis 24 Stunden. Die bei dieser Reaktion verwendete Menge an Alkalimetall oder an Erdalkalimetall kann zweckmäßigerweise 10 bis 100 Mol je Mol der Kanamycin A-Verbindung, deren Schutzgruppen abgespalten werden sollen, betragen, und man kann diese Menge auf einmal oder in kleinen Anteilen in das Reaktionsgemisch einbringen. Nach Beendigung der Reaktion zum Entfernen der restlichen, die Aminogruppe schützenden Tosylgnippen kann das Reaktionsgemisch mit einer solchen Menge Wasser, eines Alkanols oder Ammoniumchlorids vermischt werden, daß die Überschußmenge an Alkalimetall oder Erdalkalimetall verbraucht wird. Anschließend wird das Lösungsmittel, d. h. das flüssige Ammoniak, abdampfen gelassen. Man löst den festen Rückstand in Wasser und unterwirft die erhaltene Lösung einer Reinigungsstufe, beispielsweise einer Chromatographie.
In einer weiteren Stufe zur Abspaltung von Schutzgruppen nach vorliegender Erfindung wird der 4',6'-Carbamatring mittels einer an sich bekannten alkalischen Hydrolyse gespalten, wie es in »Journal of Antibiotics«, 25, S. 741 bis 742 (1972), beschrieben ist. Beispielsweise kann die vüfstchcfiu erhaltene enitösylierie Verbindung einer Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen in einem wäßrigen organischen Lösungsmittel, wie wäßrigem Dioxan, mit einem Gehalt an einem Alkalimetallcarbonat, wie Natriumcarbonat, oder an Bariumhydroxid unterworfen werden, um den 4',6'-Carbamatring der Kanamycin Α-Verbindung zu spalten. Die Hydrolyse kann bei einer Temperatur von 20 bis 1000C durchgeführt werden (vgl. US-PS 4125 706). Nach der hydrolytischen Spaltung des 4',6'-Carbamatrings erhält man die freie 4-Hydroxylgruppe und die freie 6'-Aminogruppe.
Die Abspaltung der 4",6"-O-Cycloheicyliden-Gruppe und der 5,2'-0-Isopropyliden-Gruppe als Hydroxylschutzgruppe wird gleichzeitig durch eine an sich bekannte saure Hydrolyse erreicht, beispielsweise unter Verwendung wäßriger Essigsäure, wie einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 50 bis 90% Essigsäure. Diese saure Hydrolyse kann bei einer Temperatur von 50 bis 1000C erfolgen. Nach dieser Verfahrensweise kann man das 3'-Desoxykanamycin A in einer Gesamt-
■j ausbeute von etwa 15% erhalten, bezogen auf die Ausgangsverbindung.
Als Ausgangsverbindung wird Kanamycin A verwendet, dessen Umsetzung zu der gemäß Anspruch 1, Verfahrensstufe a), eingesetzten Verbindung der Formel (I)
ίο in der DE-OS 30 04 178, insbesondere in Stufe (1) bis (4) vom Beispiel 1, beschrieben ist.
Die Erfindung wird anhand des nachstehenden Beispiels näher erläutert.
Beispiel
(1) Herstellung von 4-O,6'-N-Carbonyl-
4",6"-O-cyclohexyliden-5,2'-O-isopropyliden-
3',2"-O-bis-(imidazolylthiocarbonyl)-
l,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A
1 g 4'-O,6'-N-Carbonyl-4",6"-O-cyclohexyliden-5,2'-O-isopropyliden-1,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A wird in 15 ml Tetrahydrofuran gelöst. Zur erhaltenen Lösung gibt man 970 mg Ν,Ν'-Thionylcarbonyl-diimidazol hinzu. Die Mischung wird 12 Stunden auf 55°C erwärmt. Dann wird das Reaktionsgemisch auf ein geringeres Volumen eingeengt und mit einem Volumenanteil Diäthyläther vermischt. Der ausgefallene Niederschlag wird abfiltriert und gut mit Diäthyläther
gewaschen. Man erhält 1,2 g der in der Überschrift genannten Verbindung als farblosen Feststoff.
Ausbeute: 99%.
[a]i3 : +130° (c = 0,2 in Aceton).
Analyse für C57H68N8O18S5:
Ber.: C 52,12, H 5,22, N 8,53, S 12,20%;
gef.: C 51,96, H 5,26, N 8,37, S 11,92%.
(2) Herstellung von 4'-O,6'-N-Carbonyl-
4",6"-O-cyclohexyliden-3'-desoxy-
S^-O-isopropyliden^-O-imidazolylthiocarbonyl-
l,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A
580 mg der nach Stufe (1) erhaltenen Verbindung werden in 14 ml Tetrahydrofuran gelöst. Zur erhaltenen Lösung gibt man 1,16 g Tributyl-zinnhydrid. Die erhaltene Mischung wird in einem verschlossenen Glasrohr 3 Stunden auf 1100C erhitzt. Dann wird das Reaktionsgemisch auf ein geringeres Volumen eingeengt und mit so einem Volumenanteil Diäthyläther vermischt. Der ausgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert und gut mit Diäthyläther gewaschen. Man erhält 480 mg der in der Überschrift genannten Verbindung als Feststoff.
Ausbeute: 90%.
[β]?: +65° (c = 0,3 in Aceton).
Analyse für C53H66N6O17S4:
Ber.: C 53,61, H 5,60, N 7,08, S 10,80%;
gef.: C 53,81, H 5,76, N 6,81, S 10,91%.
(3) Herstellung von 4'-O,6'-N-Carbonyl-
4",6"-0-cyclohexyliden-3 '-desoxy-5,2'-O-isopropyliden-l,3,3'"-tri-N-tosyl-kanamycin A
285 mg der nach der Stufe (2) erhaltenen Verbindung werden in 1 ml einer Mischung aus konzentrierter wäßriger Ammoniaklösung, Tetrahydrofuran und Äthanol im Volumenverhältnis 4 :1 : 2,5 gelöst Die erhaltene
308 113/330
Lösung läßt man 2 Stunden bei Raumtemperatur zur hydrolytischen Abspaltung der2"-0-Imidazolylthiocarbonyl-Gruppe stehen. Das Reaktionsgemisch wird dann auf ein geringeres Volumen eingeengt und anschließend mit einem Volumenteil Wasser vermischt. Der ausgefallene Niederschlag wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Man erhält 252 mg der in der Überschrift genannten Verbindung als Feststoff.
Ausbeute: 97%.
[a]?: +34° (c = 0,5 in Aceton).
Analyse für C49H64N4O17S3:
Ber.: C 54,63, H 5,99, N 5,20, S 8,93%;
gef.: C 54,37, H 6,17, N 5,42, S 9,03%.
(4) Herstellung von 3'-Desoxykanamycin A
148 mg der in Stufe (3) erhaltenen Substanz werden in 10 ml flüssigem Ammoniak bei -50°C gelöst. Zur Lösung fügt man 100 mg metallisches Natrium. Das Gemisch wird bei -5O0C 80 Minuten zur Abspaltung der Tosylgruppen gerührt. Zu dem Gemisch fügt man weiterhin so viel Tetrahydrofuran mit einem Gehalt von 5% Wasser hinzu, bis die blaue Farbe des Gemisches verschwindet und das überschüssige metallische Natrium verbraucht ist. Das Reaktionsgemisch wird dann durch Abdampfen des flüssigen Ammoniaks eingeengt und dann mit einem Volumenteil Wasser vermischt. Anschließend erhitzt man das Gemisch 1 Stunde auf 85°C, währenddessen die Aufspaltung des 4',6'-Carbamatrings, der bei der enttosylierten Verbindung bestehen geblieben ist, durchgeführt wird. Das erhaltene wäßrige Reaktionsgemisch wird dann durch eine Säule von 5 g stark-saurem Kationenaustauscher
harz (»Dowex* 50 WX2« in der SO3H+-Form) laufengelassen, um die gewünschte Verbindung zu adsorbieren. Das Harz wird dann mit Wasser gewaschen und schließlich mit 1 n-wäßrigem Ammoniak eluiert. Man löst den erhaltenen Feststoff in 80%iger wäßriger Essigsäure und erhitzt dann die Lösung 80 Minuten auf 8O0C, um die 4",6"-O-Cyclohexyliden-Gruppe und die 5,2'-O-Isopropyliden-Gruppe gleichzeitig abzuspalten. Das Reaktionsgemische wird dann unter vermindertem Druck eingedampft, und man erhält festes 3 '-Desoxykanamyein A als Rohprodukt.
Der Feststoff wird in 1 ml Wasser gelöst. Die erhaltene wäßrige Lösung wird durch eine Säule mit einem Gelfiltrationsmittel (»CM-Sephadex* C-25« in der NH^-Form) laufengelassen. Danach wird die Säule mit Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung einer von 0,03 η auf 0,15 η ansteigenden wäßrigen Ammoniaklösung als Eluierungsmittel chromatographiert. Diejenigen Fraktionen des Eluats, die nur das erwünschte 3'-Desoxykanamycin A enthalten, werden vereinigt und zur Trockne eingedampft. Man erhält 44 mg 3'-Desoxykanamyein A-Monocarbonat als farblosen Feststoff.
Ausbeute: 61%.
[α]ϊ : +119° (c =
0,5 in Wasser).
Analyse für C18H36N4O10 · H2CO3:
Ber.: C 43,01, H 7,22, N 10,56%;
gef.: C 43,00, H 7,49, N 10,60%.
Das erhaltene Produkt stimmt hinsichtlich seiner physikochemischen Eigenschaften und seiner antibakteriellen Wirksamkeit mit einer authentischen Probe von 3'-Desoxykanamycin A überein.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zur Herstellung von 3-Desoxykanamycin A, dadurch gekennzeichnet, daß man
    a) 4",6"-0-Cyclohexyliden-4'-0,6'-N-carbonyl-5,2'-0-isopropyliden-l,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A der Formel I, in der Ts die Tosylgruppe ist,
    NHTs
    O = C
    OH
    mit Ν,Ν'-Thiocarbonyl-diimidazol in einem Mengenverhältnis von mindestens zwei Mol pro Mol Kanamycin A-Deril'at in einem Mono- oder Dialkyläthylenglycoläther oder dessen Derivaten, Tetrahydrofuran oder Dioxan bei einer Temperatur zwischen 40 und 1500C umsetzt,
    das gemäß Verfahrensstufe a) hergestellte 3\2"-Di-0-imidazolylthiocarbonyl-4",6"-0-cyclohexyliden^'-O.o'-N-carbonyl-S.i'-O-isopropyliden-l,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A mit Tributyl-zinnhydrid in einem Mengenverhält-
    HN-CH2
    NHTs
    O = C
    nis von mindestens zwei Mol pro Mol Kanamycin Α-Derivat in einem der gemäß Verfahrensstufe a) eingesetzten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen 40 und 1500C umsetzt,
    c) das gemäß Verfahrensstufe b) hergestellte 2" - O - Imidazolylthiocarbonyl - 4",6" - O - cyclohexyliden-4'-O,6'-N-carbonyi -5,2'-O-isopropyliden -1,3,3 " - tri - N - tosyI - 3' - desoxykanamycin A der Formel II, in der Ts die unter a) angegebene Bedeutung besitzt.
    NHTs
    (IR
    mit wäßrigem Ammoniak in Mischungen mit Tetrahydrofuran und/oder Äthanol, die 5 bis 20 Gewichtsprozent Ammoniak enthalten, bei einer Temperatur zwischen 0 und 500C umsetzt und jeweils in an sich bekannter Weise das gemäß Verfahrensstufe c) hergestellte 4",6"-O-Cyclohexyliden-4'-O,6'-N-carbonyl-5,2'-0-isopropyliden-l,3,3"-tri-N-tosyl-3'-desoxykanamycin A mit einem Alkali- oder Erdalkalimetall in flüssigem Ammoniak umsetzt, das gemäß Verfahrensstufe d) hergestellte 4",6"-O-Cyclohexyliden-4'-O,6'-N-carbonyl-5,2' - O - isopropyliden - 3' - desoxykanamycin A basisch hydrolysiert und
    das gemäß Verfahrensstufe e) hergestellte 4",6"-O-Cyclohexyliden-5,2'-O-isopropyliden-3'-desoxykanamycin A sauer hydrolysiert.
  2. 2. 4'-O,6'-N-Carbonyl-4",6"-O-cyclohexyliden-5,2'-0-isopropyliden-3',2"-0-bis-(imidazolylthiocarbonyl)-1,3,3"-tri-N-tosyl-kanamycin A.
DE3040968A 1979-10-31 1980-10-30 Verfahren zur Herstellung von 3`-Desoxykanamycin A und hierbei eingesetztes Zwischenprodukt Expired DE3040968C2 (de)

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