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Neue Aminglykosidderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre
Ver-
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wendung Die Erfindung betrifft neue Aminglykosidderivate der Formel
worin R1 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln
R2 für OH oder NH2, R3 für Wasserstoff oder OH, R4 für Wasserstoff oder OH, R5 für
die Amino-, die Methylamino-, Dimethylamino- oder, wenn R2 die Aminogruppe bedeutet,
auch für die Hydroxygruppe und R6 für Wasserstoff oder die Methylgruppe stehen,
und ihre Säureadditionssalze sowie Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der
Formel 1 und ihrer Säureadditionssalze und ihre Verwendung.
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Erfindungsgemäß gelangt man zu den Verbindungen der Formel 1, indem
man in Verbindungen der Formel
worin R1 bis R6 obige Bedeutung besitzen, wobei die Aminogruppen außer der Aziridin-NH-Gruppe
durch entsprechende Schutzgruppen geschützt sein können, die Aziridin-NH-Gruppe
tert.butoxycarbonyliert, anschließend mit Fluorwasserstoff/Pyridin umsetzt und vorhandene
Schutzgruppen abspaltet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach an sich bekannten Methoden
mit Fluorwasserstoff in Pyridin, beispielsweise bei Raumtemperatur, durchgeführt
werden. Aus dem Reaktionsgemisch können die Endprodukte der Formel 1 nach an sich
bekannten Methoden isoliert und gegebenenfalls gereinigt werden.
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Als Schutzgruppen für die gegebenenfalls zu schützenden Aminofunktionen
können die für diesen Zweck allgemein bekannten Schutzgruppen verwendet werden,
beispielsweise -CO.O.CH2.C6H5, -CO.O.C(CH3)3 oder -CO.O.CH2.CCl3.
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Die Ausgangsverbindungen der Formel III sind neu und können erhalten
werden, indem man in einer Verbindung der Formel
worin R1 bis R6 obige Bedeutung besitzen, wobei die Aminogruppen,
außer in Position 1, durch entsprechende Schutzgruppen geschützt sein können, mit
Triphenylphosphan und Azodicarbonsäurediisopropylester umsetzt und gegebenenfalls
anschließend eventuell vorhandene Schutzgruppen nach an sich bekannten Methoden
abspaltet. Dieses Verfahren kann beispielsweise ausgeführt werden, indem man eine
Verbindung der Formel IV in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel,
z.B. in einem chlorierten Kohlenwasserstoff wie Chloroform, löst und nach Zusatz
von Triphenylphosphan und Azodicarbonsäurediisopropylester zum Rückfluß kocht. Aus
dem Reaktionsgemisch können die Endprodukte der Formel III nach an sich bekannten
Methoden isoliert und gegebenenfalls gereinigt werden.
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Die Ausgangsprodukte der Formel IV sind bekannt.
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Die Ausgangsprodukte können auch in Form von Gemischen eingesetzt
werden, wie sie beispielsweise bei der fermentativen Herstellung dieser Ausgangsprodukte
erhalten werden. Wird ein solches Gemisch eingesetzt, so erhält man ein Gemisch
von Zwischenverbindungen mit etwa gleichem Komponentenverhältnis, das direkt weiter
zu dem entsprechenden Gemisch an Verbindungen der Formel 1 umgesetzt werden kann.
Falls erwünscht, können diese Gemische an einer beliebigen Stelle des Reaktionsablaufes
in ihre Einzelkomponenten aufgetrennt werden, d. h. diese Auftrennung kann entweder
mit dem Gemisch der Ausgangsverbindungen, der Zwischenverbindungen oder der Endprodukte
der Formel I vorgenommen werden. Man verfährt dabei nach an sich bekannten Methoden,
z. B. wie sie bei K.Byrne et al., J.Chromatogr. 131/191 (1977), oder in der US-PS
3,984.395 beschrieben werden. Vorzugsweise wird eine eventuelle Trennung der Gemische
mit den entschützten Endprodukten der Formel I durchgeführt.
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Die Verbindungen der Formel 1 und ihre pharmakologisch verträglichen
Salze besitzen bei geringer Toxizität interessante biologische, insbesondere antimikrobielle
Eigenschaften und können daher als Heilmittel verwendet werden. Sie entfalten eine
Hemmwirkung gegen Bakterien, wie sich durch
Untersuchungen in vitro
mit dem Reihenverdünnungstest und in vivo durch Versuche an Mäusen unter Verwendung
verschiedener Bakterienstämme zeigen läßt. Diese Hemmwirkung wurde in vitro ab einer
Konzentration von ca. 0,05 bis 50 Cig/ml, in vivo ab einer Dosis von ca. 0,4 bis
100 mg/kg Körpergewicht festgestellt. Daher können die erfindungsgemäßen Verbindungen
als antibakteriell wirksame Antibiotika verwendet werden.
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Als Heilmittel können die Verbindungen der formeln und gegebenenfalls
ihre wasserlöslichen, physiologisch verträglichen Salze allein oder in geeigneten
Arzneiformen gemeinsam mit anorganischen oder organischen, pharmakologisch indifferenten
Hilfsstoffen verabreicht werden. Beispielsweise werden sie als Bestandteil von Kapseln,
Injektions- oder Instillationszube reitungen eingesetzt, die eine zur Erreichung
eines optimalen Blutspiegels ausreichende Menge aktiver Verbindungen enthalten,
das sind ca. 10 bis 500 mg pro Kapsel. Für die Anwendung hängt die zu verabreichende
Dosis von der verwendeten Verbindung und der Verabreichungsart sowie der Behandlungsart
ab. Man erhält bei größeren Säugetieren zufriedenstellende Ergebnisse bei Verabreichung
einer täglichen Dosis von ca. 0,1 bis 2 g.
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Diese Menge kann gegebenenfalls in entsprechend kleineren Dosen zwei-bis
viermal täglich oder in Retardform gegeben werden.
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Die Verbindungen der Formel 1 können in ähnlicher Weise wie für diese
Verwendung bekannte Standardverbindungen, z. B. wie Gentamicin eingesetzt werden.
Eine geeignete Tagesdosis für eine bestimmte Verbindung der Formel I hängt von einer
Anzahl von Faktoren ab, z. B. von ihrer relativen Aktivität. Die erfindungsgemäßen
Verbindungen der Formel I zeichnen sich durch ein breiteres Wirkungsspektrum im
Vergleich zu Standards aus und zeigen insbesondere gegen aminglykosidresistente
Keime eine ausgezeichnete Wirkung. Diese Wirkung gegen aminglykosidresistente Keime
ist z. B.
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für 1 -C-(S)-Aminomethyl-1 -desamino-1-fluorgentamicin C1.Pentahy
drochlorid bestimmt worden und beträgt 0,1 bis 3 llg/ml im Vergleich zu 0,1 bis
100 llg/ml für Gentamicin. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können daher in ähnlicher
oder niedrigerer Dosierung angewendet werden als die allgemein für Gentamicin eingesetzte
Dosis.
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In den nachfolgenden Beispielen, die die Erfindung näher erläutern,
ihren Umfang aber in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben
in Celsiusgraden.
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Beispiel 1: 1-C-(S)-Aminomethtl-1-desamino-1-fìuorqentamicin C1 .Pentahydrochlorid
0,5 g Per-N-tert.bu toxycarbonyl-1-N,1-C-methylengentam ic in Cl a werden in 10
ml absolutem Chloroform gelöst, mit 0,1 ml Fluorwasserstoff/Pyridinkomplex versetzt
und bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Anschließend wird mit Natriumhydrogencarbonatlösung
ausgeschüttelt und die organische Phase eingedampft. Der Rückstand wird in 5 ml
Trifluoressigsäure gelöst und nach 5 Minuten mit 50 ml Diäthyläther verdünnt. Der
Niederschlag wird abgenutscht und über IRA 401 S (Chloridform) in das Hydrochlorid
übergeführt.
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DC: Rf = 0,32 (Chloroform/Methanol/30 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
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H-NMR (einige charakteristische Signale): 1.38 (s, 3H); 2.54 (ddd,
J1 = 4, J2 = 7.5, J3 = 14, lH); 2.94 (s, 3H); 5.21 (d, J = 3.5, 1H); 5.81 (d, J
= 3.6, 1H).
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Beispiel 2: 1-C-(S)-Aminomethyl-1-desamino-1-fluorqentamicin C1.Pentahydrochlorid
Man verfährt analog, wie in Beispiel 1 beschrieben.
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H-NMR (einige charakteristische Signale): 1.31 (d, J = 7.3, 3H); 1.37
(s, 3H); 2.54 (ddd, J1 = 4 .5, J2 = 7 5 33 = 14, lH); 2.76 (s, 3H); 2.93 (s, 3H);
5.20 (d, J = 3.5, 1H); 5.84 (d, J = 3.6, 1H).
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Das als Ausgangsprodukt benötigte Per-N-tert.butoxycarbonyl-1-N,1-C-methylengentamicin
C1 kann folgendermaßen erhalten werden: a) 1-N,1-C-Methylen-3",3,2',6'-tetra-N-tert.butoxycarbonylgentamicin
C1 0,5 g 1-C-Hydroxymethyl-3,2',6',3"-tetra-N-tert.butoxycarbonylgentam icin
C1a
und 0,26 g Triphenylphosphan werden in 10 ml absolutem Chloroform gelöst, 0,2 g
Azodicarbonsäurediisopropylester zugegeben und 5 Minuten rückflußgekocht. Nach Abdampfen
des Lösungsmittels wird der Rückstand über Kieselgel mit Dichlormethan/Methanol
(15/1) chromatographiert. Man sammelt das Produkt mit dem Rf-Wert 0,49 (Dichlormethan/Methanol
= 9/1).
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b) Per-N-tert.butoxycarbonyl.1-N,1 -C-methylengentamicin C1 200 mg
1-N,1-C-Methylen-3",3,2',6'-tetra-N-tert.butoxyearbonylgentamicin C1 werden in 10
ml Chloroform gelöst, mit 100 mg Di-tert.butyldicarbonat versetzt und bei 400 gerührt.
Nach 16 Stunden wird 2 mal mit verdünnter Ammoniaklösung ausgeschüttelt, die organische
Phase getrocknet und eingedampft. Man erhält einen amorphen Schaum. Rf = 0.6 (Dichlormethan/Methanol
= 10/1).
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Analog kann auch das entsprechende Cla-Ausgangsmaterial erhalten werden.