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Moenornycin A-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung
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und ihre Verwendung als Antibiotika Der Gegenstand der Erfindung ist
in den Patentansprüchen definiert.
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Aus Moenomycin A der Struktur 1 (Angewandte Chemie 93, 130, 1981),
wird gemäß US 3 432 597 durch katalytische Hydrierung Dekahydromoenomycin A der
Formel 2 erhalten, das wie in der deutschen Patentanmeldung P 32 21 732.3 (HOE 82/F
122) voryeschlagen durch Ozonisierung unter Abspaltung des Chromophorbausteins A
in die antibiotisch aktive Verbindung 3 ungewandelt wird, die noch die im Moenomycin
ursprünglich enthaltenen Zuckerbausteine D-Galacturonsäure (B), N-Acetyl-D-Glucosamin
(C), D-Glucose (D), N-Acetyl-D-Chinovosamin (E) und Moenu.onsäure (F) enthält. Anstelle
der Ozonisierung kann rauch eine Oxydation mit Xaliumferricyamid treten.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß auch die sukzessive
Abspaltung der Zuckerbausteine D und B von der Verbindung 3 jeweils zu neuen antibiotisch
aktiven Verbindungen (7 und 8) führt. Diese Verbindungen könne ihrerseits als Zwischenprodukte
zur Herstellung weiterer Moenomycin-Derivate dienen.
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Zur erfindungsgemäßen Abspaltung des Zuckerbausteins D-Glucose (D)
aus 3 wird in an sich bekannter Weise, vorzugsweise durch Umsetzung von 3 mit Benzaldehyd
in Gegenwart von wasserfreiem Zinkchlorid, das Dibenzyliden-Derivat 5 und daraus
mit NaJO4 in Essigsäure unter Abspaltung von D das Monobenzyliden-Derivat 6 hergestellt,
das weiterhin durch katalytische Hydrierung, zweckmäßig mit Palladiumkohle, durch
Abspaltung des Benzylrestes in die Glucosefreie Verbindung 7 überführt wird.
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Die anschließende Abspaltung des Zuckerbausteins D-Galacturonsäure
(B) erfolgt in analoger Weise aus 7 mit
NaJO4 in Essigsäure, wobei
8 erhalten wird.
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In einer weiteren Ausführungsform kann 8 direkt aus 3 gewonnen den,
wenn dieses unmittelbar mit NaJO4 in Essigsäure umgesetzt wird und das Reaktionsgemisch
nach erfolgter Reaktion mit N,N-Dimethylhydrazin und Schwefelsäure in wäßrigem Isopropanol
behandelt wird.
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Dic Reaktionsfolgen werden durch folgendes Formelschema erlautert:
Die erfindungsgemäßen Verbindungen 7 und 8 besitzen gegenüber Moenomycin
A verbesserte Stabilität und sind antibiotisch aktiv, wie sich aus folgender Tabelle
ergibt: Tabelle 1: Antimikrobielle Aktivität (minimale Hemmkonzentration in ßg/ml)
Testkeim 7 8 Staph. aureus SG 511 3,1 6,2 503 3,1 12,5 Strept. pyogenes 77 A 0,8
1,6 Die in der Beschreibung erwähnte Herstellungs-Stufen werden durch folgende Beispiele
erläutert: Beispiel 1 14,6 g Moenomycifl A (1) und 4,5 g Pd/C (10 % Pd; 4,2 mmol)
wurden in 350 ml Methanol bei 45"C unter Wasserstoff (180 bar) 96 h gerührt. Nach
Abdekantieren vom Katalysator wurde dreimal mit Methanol gewaschen und nach Vereinigen
der Lösungen bei 35"C im Vakuum zur Trockne eingeengt.
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Ausbeute an Dekahydromoenomycin (2) 14 g (96 %).
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Beispiel 2 Zu 11,67 g (7,4 mmol) 2 in 300 ml Wasser wurden unter Argon
26,6 g (80,8 mmol) K3Fe(CN)6 in 30 ml Wasser und 16,72 g (121 mmol) K2CO3 in 30
ml Wasser unter Rühren bei OOC zugegeben. Innerhalb von 0,5 h wurde auf Raumtemperatur
erwärmt und weitere 1,5 h gerührt. Die Salze wurden durch reversed-phase-Chromatographie
(220 g HP-20, Laufmittel 1,5 1 Wasser und 2,2 1 Methanol) entfernt. Einengen der
Methanol-Lösung ergab 9,7 g 3 (88 %).
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Beispiel 3 Zu einer Lösung von 1,34 g (9,9 mmol) wasserfreiem Zinkchlorid
in 3 ml (28 mmol) Benzaldehyd wurden 1,06 g (0,72 mmol) 3, gelöst in 3 ml trockenem
DMSO, bei 900C unter Argon zugegeben und 52 h bei 90 - 95"C gerührt. Die dunkelbraune
Reaktionslösung wurde durch reversed-phase-Chromatographie (70 g HP-20, Laufmittel
200 ml Wasser, 150 ml Methanol/Wasser 1:1, 200 ml Methanol/Wasser 6:4, 100 ml Methanol/Wasser
7:3 und ca. 1000 ml Methanol) vorgereinigt.
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1416 mg des lyophilisierten, dunkelgelben Methanol-Eluats wurden
auf 5 g Kieselgel aufgezogen und mit dem Laufmittel Chloroform/Methanol/Wasser 10:6:1
an 280 g Kieselgel "Merck" (Säule Typ C) getrennt (Fraktionsvolumen ca. 12 ml).
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Die 5 enthaltenden Fraktionen 37 - 66 wurden erneut unter den gleichen
Bedingungen getrennt. -Die Gesamtausbeute an 5 betrug 92 mg (8 %).
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13C-NMR-Spektrum: Abb. 1 Beispiel 4 200 mg (0,12 mmol) 5 wurden innerhalb
von 45-min zu 1200 ßl einer Lösung von 200 mg (0,93 mmol) NaJO4, 260 mg Natriumacetat
3 H2O und ca. 2,4 ml 50 % Essigsäure zugegeben und 5 h bei 38 - 40"C unter Lichtausschluß
gerührt. Während der Reaktion bildete sich ein orangefarhener Niederschlag.
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Zur Abtrennung der Salze wurde die Reaktionsmischung auf eine HP-20
reversed-phase Säule aufgetragen und zuerst mit 70 ml Wasser dann mit ca. 400 ml
Methanol eluiert.
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Nach Lyophilisieren wurden 170 mg (85 °Q) eines unpolareren Produktes
(Rf-Wert 0,33 für Chloroform/Methanol/Wasser 18:11:2,7) erhalten.
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95 mg (0,063 mmol) dieses Oxidationsproduktes wurden zu 240 kll einer
Lösung aus 470 ßl (6,2 mmol) N,N-Dimethylhydrazin, 1,4 ml- Isopropylalkohol und
ca. 2,8 ml 2n EI2SO4
(pH-Wert der Lösung: 4,0) zugegeben und 2,5
g bei Raumtemperatur und 1 h bei 80 - 900C gerührt. Der Reaktionsansatz wurde mit
5 ml Wasser versetzt und lyophilisiert.
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Nach Aufziehen auf ca. 0,5 g Kieselgel "Merck" wurde mit dem Laufmittel
Chloroform/Methanol/Wasser 10:6:1 an 60 g Kieselgel (Säule Typ B) getrennt. Es wurden
35 mg (43 %) 6 erhalten (Rf -Wert 0,3 für Chloroform/Methanol/Wasser 18:11:2,7)
Beispiel 5 180 mg (0,126 mmol) 6 wurden in 0,5 ml Methanol und 4 ml Essigsäure gelöst
und bei Raumtemperatur nach Zugabe von 200 mg Pd/C (10 %) 44 h unter Wasserstoff
hydriert. Die Reaktion verlief dünnschichtchromatographisch (Chloroform/ Methanol/Wasser
18:11:2,7) nahezu einheitlich. Nach mehrmaligem Waschen des Katalysators mit Methanol
wurde eingeengt und lyophilisiert. Es wurden 186,4 mg (100 %) des Produktes 7 (Rf-Wert
0,1 für ChloroSorltl/Mettlanol/Wdssez 18:11:2,7) erhalten.
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13C-NMR-Spektrum: Abb. 2 Beispiel 6 Zu 165 mg (0,12 mmol) in 0,6
ml Wasser gelöstem 7 wurden 300 1 einer Lösung bestehend aus 200 mg (0,93 mmol)
NaJOd, 260 mg Natriumacetat 3 3 H2O und 2,4 ml 50 % Essigsäure zugegeben und bei
25°C 2 h gerührt. Nach 2 h, 6 h, 19 h, 21 h, 25 h und 30 h wurden jeweils 150 ßl,
190 ßl, 150 Wl, 100 tjl, 200 Rl und 300 µl der NaJO4 enthaltenden Lösung zugegeben
und die Temperatur nach 10,5 h auf 30°C und nach 25 h auf 400C erhöht. Nach 44 h
Reaktionsdauer wurden Natriummetaperjodat und Natriumacetat über eine 11P-20 reversed-phase
Säule abgetrennt. Die Elution mit ca. 500 ml Methanol ergab nach Einengen 122 mg
(74 %) Produktgemisch.
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Zu der Suspension von 122 mg dieses Produktgemisches in 700 i£l Isopropylalkohol
wurden 260 ßl einer Lösung bestehend aus 470 ßl N,N-Dimethylhydrazin, 1,4 ml Isopropylalkohol
und 2,5 ml 2n H2SO4 (pH-Wert der Lösung: 4,0 - 4,5) zugegeben und 1 h bei 500C und
1 h bei 80 - 850C gerührt.
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Nach Aufziehen auf 1 g Kieselgel wurde ein 60 g Kieselgel "Merck"
(Säule, Typ B) mit dem Laufmittel Chloroform/ Methanol/Wasser 18:11:2,7 getrennt
und 66 mg (45 %) der Substanz 8 (Rf-Wert 0,21 für Chloroform/Methanol/Wasser 18:11:2,7)
erhalten.
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Beispiel 7 1,0 g (0,7 mmol) 3 wurde portionsweise fest zu einer Lösung
von 1,0 g (4,7 mn1ol) NaJ04, 1,3 g Natriumacetat ' 3 H20 in 12 ml 50 % Essigsäure
zugesetzt. Unter Lichtausschluß wurde 2 h bei 40°C gerührt. Anschließend wurde der
bräunlich gefärbte Reaktionseinsatz durch reversed-phase-Chromatographit (40 g HP-20;
Laufmittel: 600 ml Wasser und 600 Xttl Methanol) gereinigt. Nach Einengung und Lyophilisieren
wurden aus der Methanollösung 830 mg Oxidationsprodukte erhalten. 687 mg dieses
Gemisches wurden portionsweise zu 3 ml einer Lösung von 940 1 N,N-Dimethylhydrazin
und 2,8 ml 2-Propanol in 6,4 ml 2n H2SO4 (plI: 4,5) zugegeben.
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Es wurde 3 h bei 850C gerührt. Nach Abkühlen wurde durch reversed-phase-Chromatographie
(40 g HP-20; Laufmittel: 600 ml Wasser, 600 ml Methanol) gereinigt. Die Methanol
lösung wurde eingedampft und lyophilisiert. Zweimalige Säulenchromatographie an
Kieselgel "Merck" (Säule B, Laufmittel: Chloroform/Methanol/Wasser 10:6:1) ergab
311 mg (47 %) 8.
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13C-NMR-Spektrum: Abh. 3
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