DK155742B

DK155742B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af vandoploeselige hydrazoner af 3-formylrifamycin sv

Info

Publication number: DK155742B
Application number: DK269380AA
Authority: DK
Inventors: Renato Cricchio
Original assignee: Lepetit Spa
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1989-05-08
Also published as: ZA803635B; SE8004739L; KR830002533B1; US4271155A; AU5918880A; PH15769A; AU536524B2; JPS5618993A; DE3024304A1; HK23684A; IE801346L; IT1209333B; CA1114814A; GB2051815A; GB2051815B; IT8022817A0; SE451842B; JPS6348877B2; FR2460304A1; DK269380A

Description

1 DK 155742B

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte vandopløselige rifamycinde-rivater, nærmere betegnet vandopløselige hydrazoner af 3-formyl-rifamycin SV og med den almene formel 5

Me Me H0\AAy\

Ma | I

MeCOO N OH O v J.

10 Me OH OH I I

"°C> /yV

I /0A

J JL· 1 J—CH=N-N-X-0-P^

f I S\0B

15 ^—I— 0H

Me O

hvor 2q R er et hydrogenatom eller en alkylgruppe med 1-5 kulstofatomer, X en alkylengruppe med 1-5 kulstofatomer, A et hydrogenatom eller en farmaceutisk acceptabel kation og B et hydrogenatom eller en farmaceutisk acceptabel kation.

I nærværende beskrivelse med tilhørende krav kan alkyl-25 og alkylengrupper med 1-5 kulstofatomer have lige eller grenet kæde. Repræsentative eksempler på førstnævnte er metyl, ætyl, propyl, isopropyl, isobutyl, pentyl og neopentyl. Som eksempler på alkylengrupper med 1-5 kulstofatomer kan nævnes lige-kædede eller grenede divalente sådanne grupper såsom metylen, 30 ætyliden, ætylen, propylen, ætylætylen, trimetylen, tetramety- len og pentametylen. Med betegnelsen "farmaceutisk acceptable kationer" menes kationer afledet af uorganiske eller organiske baser som danner vandopløselige salte med fosforsyredelen af molekylet og som ikke bevirker ugunstige fysiologiske virknin-35 ger når de indgives til dyr eller mennesker i doser der er i overensstemmelse med god farmakologisk aktivitet. Kationerne 2

DK 155742 B

er fortrinsvis afledet af sådanne baser som natriumhydroxyd, kaliumhydroxyd, kalciumhydroxyd, magniumkarbonat og ammoniak samt primære, sekundære og tertiære aminer såsom ætanolamin, 5 diætanolamin, diætylamin, triætylamin, dimetylamin, triætanol-amin og Ν,Ν'-dibenzylætylendiamin.

De omhandlede vandopløselige rifamycinderivater kan bruges som antibakterielle midler og indgå i farmaceutiske præparater som bruges til sådanne formål. Foruden at have be-1q varet de bemærkelsesværdige antibakterielle egenskaber hos rifamycin-antibiotika såsom hydrazoner af 3-formylrifamycin SV, udviser de omhandlede forbindelser høj opløselighed i vandige medier og tåles godt lokalt. På grund af disse egenskaber er disse nye rifamycinderivater meget velegnede som anti-bakterielle midler til parenteral indgift.

Fra DK patentskrift nr. 115 993 kendes der derivater af rifamycin SV med den almene formel

Me Me

20 Me\ I I

MeCOO y OH 0^ I

^Me

Me OH OH

Me0C>

25 CH_R

6__°H

Me (i hvor R - blandt mange muligheder - kan være en hydrazongrup- 2 3 2 3 pe med formlen =N-NR R (hvor R og R bl.a. kan være hydrogen eller alkyl). De fra skriftet kendte rifamycinderivater er generelt tungt eller ikke vandopløselige. Det kunne ikke ud fra kendskabet til nævnte skrift forudses at man ved at vælge netop hydroxyætylhydrazoner mellem de mange muligheder, ^ skriftet anviser, og omdanne dem til netop fosforsyreestere ville opnå rifamyciner med god vandopløselighed. Man kunne end ikke forudse at sådanne forbindelser overhovedet kunne fremstilles. Forestringen med fosforsyre må nødvendigvis ske i surt miljø, og det er velkendt at fosforsyre kan hydro-

DK 155742B

3 lysere hydrazoner. Der forelå således en nærliggende risiko for at hydrolysere hydrazonbindingen og at få dannet 25-desacetylrifamycinderivatet som biprodukt, idet det er kendt at dette biprodukt dannes i surt miljø. Det er såle-5 des overraskende at de foreliggende forbindelser kan fremstilles og er stabile. Deres antibakterielle egenskaber afviger ikke væsentligt fra de antibakterielle egenskaber af de fra nævnte patentskrift kendte hydrazonderivater.

Rifamycinerne med den almene formel I er fuldstændig 10 opløselige i vand eller i blandinger af vand med andre farmaceutisk acceptable opløsningsmidler som er blandbare med vand. Hensigtsmæssige opløsningsmidler der kan blandes med vand er fx polyvalente alifatiske alkoholer såsom ætylenglykol, propy-lenglykol, glycerol og blandinger deraf. Til sådanne opløsnin-15 ger kan der sættes puffere for at opretholde pH-værdien i et fysiologisk hensigtsmæssigt område. Fx er 10 g af den forbindelse med den almene formel I, hvor R betegner metyl og X en gruppe -C^-CH- , fuldstændig opløselig i 100 ml vand som er CH3 20 pufret til pH 7,38 (fosfatpuffer). Den tilsvarende forbindelse hvor A og B begge er en natriumkation er endog endnu mere opløselig; 100 ml vand kan opløse ca. 50 g af denne forbindelse.

Når de bruges til parenteral indgift kan opløsningerne i déholdende de omhandlede rifamycinderivater også få tilsat an-25 dre bestanddele for at give isotoni med legemsvæsker. Desuden kan det være hensigtsmæssigt i opløsningerne at inkorporere et lokalanæstetikum som velkendt på området.

Selv om de. vandige opløsninger af rifamycinderivaterne med formel I er særlig velegnede til parenteral indgift, kan 30 de også med fordel bruges til indgift via fordøjelseskanalen i form af fx dråber til pædiatrisk anvendelse, eller forbindelsen kan bruges til extern påføring i form af opløsninger, mund- 35

DK 155742 B

4 skyllevasker eller collyria.

Når de omhandlede rifamycinderivater bruges til parenteral eller oral indgift kan de let absorberes fra bæreropløsningen og overføres hurtigt i de inficerede legemsområder via 5 cirkulationssystemet.

Ifølge opfindelsen fremstilles de omhandlede forbindelser på den i krav l's kendetegnende del angivne måde. Man kondenserer med andre ord et passende rifamycinsubstrat med et ^ fosforyleret hydrazin. Egnede rifamycinsubstrater er fx rifamy-cin SV som er substitueret i stilling 3 med en formylgruppe, eller en kemisk ækvivalent dertil såsom en schiffsk base eller en acetal. Nærmere betegnet kan der ifølge opfindelsen som udgangsmateriale anvendes 3-formylrifamycin SV eller en til-svarende acetal eller schiffsk base. Udgangsmaterialet bringes i et passende opløsningsmiddelsystem i kontakt med et hydrazino-alkylfosforsyrederivat med formlen

.OA

NH -N-X-O-P^ 20 'R ί^ΟΒ hvor R, X, A og B har de foran angivne betydninger.

Andre rifamycinderivater som vides at opføre sig på samme måde som 3-formylrifamycin over for hydraziner kan også bruges som rifamycinsubstrater til kondensation med de fosforyle-rede hydraziner. Fx kan man ved den foreliggende fremgangsmåde som udgangsmaterialer også anvende de 1,3-oxazin(5/6-c)-rifamycinderivater der anvendes som udgangsmaterialer i fremgangsmåden ifølge britisk patentskrift nr. 1.454.802 eller de pyri-midorifamyciner der anvendes som udgangsforbindelser i den frem-^ gangsmåde der er beskrevet i japansk patentansøgningspublikation nr. Jp 2087198 (Derwent C.P.I. 62189 Y).

Ved en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen opløses rifamycinsubstratet i et organisk ^ opløsningsmiddel der er blandbart med vand eller en blanding af et vandblandbart organisk opløsningsmiddel og vand. Eksempler på sådanne opløsningsmidler er acetone, en lavtkogende alkanol, tetrahydrofuran, dioxan eller dimetylformamid, og den dannede· opløsning bringes i kontakt med det ønskede hydrazinoalkylfosfor-syrederivat, fortrinsvis opløst i vand og fortrinsvis i overskud

, DK 155742B

o i forhold til den molmængde der er støkiometrisk udkrævet. Blandingen omrøres ved stuetemperatur indtil tyndlagskromatogra-fisk bedømmelse viser at reaktionen er fuldført. Efter yderligere tilsætning af vand syrnes reaktionsblandingen til en pH-værdi på 2-3 og ekstraheres derefter med et ikke-vandblandbart organis* 5 opløsningsmiddel. Reaktionsproduktet udvindes fra det organiske lag ved koncentrering. De salte af forbindelserne med formel I, hvor A og B begge er hydrogen, dvs. forbindelser med formel I hvor A og/eller B er en farmaceutisk acceptabel kation, fremstil-les ved tilsætning af den ønskede base til en opløsning af den tilsvarende syre i et vandigt opløsningsmiddel og påfølgende inddampning af blandingen til tørhed.

Ifølge opfindelsen kan hydrazinoalkylfosforsyrederivatet bruges i overskud ud over den støkiometrisk udkrævede mængde.

Særlig fordelagtigt fremstiller man ifølge opfindelsen en for- 1 5 bindelse I hvor R er hydrogen eller metyl, X ætylen, metylætylen eller ætylætylen og A og B uafhængigt af hinanden hydrogen eller natrium.

De hydrazinoalkylfosforsyrederivater der bruges til 2Q fremstilling af de omhandlede forbindelser kan fremstilles ved den fremgangsmåde der er beskrevet for hydrazinoætylfosforsyre af J. Rabinowitz et al. i Helvetica Chimica Acta, 52, 250 (1969). De hydroxyalkylhydrazinderivater der bruges til fremstilling af hydrazinoalkylfosforsyrerne kan fremstilles 25 ved metoder der er beskrevet i litteraturen ved direkte alky- lering af hydrazin med hydroxyalkylhalogenider eller -sulfater. Når X er en ætylengruppe eller en alkylsubstitueret ætylengruppe er en foretrukken fremgangsmåde til fremstilling af 3-hydro-xyalkylhydrazinerne den som er beskrevet af D.L. Trepanier et 3Q al. i J. Org. Chem. _29, 673 (1964) .

Den antibakterielle aktivitet af de omhandlede forbindelser kan eftervises i repræsentative forsøg med to sæt mus inficeret med henholdsvis Staphylococcus aureus Tour og stammer af Escherichia coli. Værdierne for ED^-g for forbindel-35 serne ifølge omstående eksempler 2, 3 og 4 mod de to mikroorganismestammer samt toxiciteten (LD^g) af forbindelserne fremgår af nedenstående tabel, hvor s.c. står for subkutan, i.v. for intravenøs og i.p. for intraperitoneal indgift.

6

DK 155742 B

Forbindelse ed5Q (mg/kg) s.c. LDrQ (ma/kg) hos mus ifølge eks. S.aureus Tour E. coli i.v: i.p.

2 0,812 98,5 665 770 3 0,812 130 525 >500 5 4 1,51 106 507 592 Når forbindelserne bruges som antibakterielle midler kan de indgives til patienter i mængder som varierer i afhængighed af flere faktorer såsom sygdommens alvor, indgiftsperio-1 Ω den og indgiftsmåden. I almindelighed ligger en daglig effektiv dosis ved parenteral eller oral indgift fra ca. 0,5 til 50 mg pr. kg legemsvægt idet en dagsdosis på 1-20 mg/kg legemsvægt foretrækkes.

Nogle eksempler tjener til nærmere belysning ...af frem- i g gangsmåden ifølge opfindelsen.

Eksempel 1 3-[[[2-(Fosfonoxy)-ætyl]-hydrazono]-metyl]-rifamycin SV (for- 20 mel I: R-H, X=-CH2-CH2-, A =: B = H) . ___'

Til en opløsning af 7,25 g 3-formylrifamycin SV i 50 ml acetone sættes der 4 g 2-hydrazinoætanolfosfat (fremstillet ifølge J. Rabinowitz et al., Helv. Chim. Acta j>2, 250, 1969), opløst i 200 ml vand. Blandingen omrørés i 4 timer ved stue-25 temperatur og fortyndes derefter med 250 ml wand og ekstraheres to gange med 100 ml butanol for at eliminere de dannede biprodukter. Den vandige fase syrnes til pH 2,5 og ekstraheres derefter med 3 x 200 ml ætylacetat. De organiske ekstrakter forenes og tørres over vandfrit natriumsulfat. Inddampning af ætyΙ-ΙΟ acetatopløsningen under vakuum giver 4 g af den i overskriften angivne forbindelse i form af et fast stof som sønderdeles ved opvarmning til 200°C.

Beregnet for ^ 55,61 H 6,30 N 4,86 P 3,58

Fundet: C 53,94 H 6,27 N 4,98 P 3,60%.

35 UV-spektrum i pH 7,38 puffer: . ^1%

Xmax Elcm 230 330 330 251 470 146 7

DK 155742 B

Eksempel 2 3-[[[2-(Fosfonoxy)-propyl]-metylhydrazono]-metyl]-rifamycin SV (formel I : R = Cg,', X = -CH2-CH (CH2) -/ Å = B = H)_

Til en opløsning af 7 g 3-formylrifamycin SV i 250 ml 5 50%s vandig acetone sættes der 12 g 1-(1-metylhydrazino)-2- propanolfosfat (fremstillet ved samme fremgangsmåde som den der er beskrevet for det tilsvarende ætylderivat af J.

Rabinowitz et al., Helvetica Chimica Acta 152, 250, 1969; produktet bruges uden yderligere rensning). Blandingen omrøres 10 ved stuetemperatur i 4 timer og fortyndes derefter med 250 ml vand og ekstraheres med 2 x 100 ml butanol. Den vandige fase syrnes til pH 2,7 og ekstraheres derefter med 3 x 200 ml ætylacetat. De forenede organiske lag tørres over natriumsulfat og koncentreres derefter under vakuum hvorved der vindes 3,5 g 15 af den i overskriften angivne forbindelse i form af et fast stof som sønderdeles ved opvarmning til 170°C.

Beregnet for O^HcjgN^O^gP: O 56,55 H 6,55 N 4,71 P 3,47 Fundet: C 55,30 H 6,55 N 5,07 P 3,90%.

UV-spektrum i pH 7,38 puffer: 20 Xmax 338 272 475 163 IR- og NMR-data er i overensstemmelse med den antagne struktur» 100 mg af produktet omdannes til det tilsvarende dina-25 triumsalt ved opløsning i 10 ml 50%s metanol indeholdende to ækvivalentmængder natriummetoxyd og indampning af opløsningen til tørhed under vakuum. Saltet smeltede ikke ved 150°C og havde IR- og NMR-data i overensstemmelse med den antagne struktur.

30 35

DK 155742B

8

Eksempel 3

3-[[[2-(Fosfonoxy)-butyl]-metylhydrazono]-metyl]-rifamycin SV

(formel I: R = CHy, X = -CH^CH (C^)-', A = B = H_

Dette produkt vindes ud fra 7 g 3-formylrifamycin SV og 11 g 1-(1-metylhydrazino)-2-butanol ved den fremgangsmåde der er beskrevet i eksempel 2. Udbytte 2,8 g. Produktet sønderdeles ved 160°C.

Beregnet for C^H^N^gP: C 57,01 H 6,67 N 4,64 P 3,42

Fundet: C 55,95 H 6,77 N 5,01 P 3,56%.

UV-spektrum i pH 7,38 puffer:

Xmax . E^ _ lem 232 277 15 339 251 475 148 IR- og NMR-data er i overensstemmelse med den antagne struktur. Eksempel 4 20

3- [ [ [2- (Fosfonoxy) -ætyl] -metylhydrazono] -metyl] -rifamycin SV

(formel I: R = CH^, X = -CH^CH,,-, A - B = H) _'

Dette produkt vindes ud fra 14 g 3-formylrifamycin SV og 10 g 2-(1-metylhydrazino)-ætanol ved den fremgangsmåde der er beskrevet i eksempel 1. Udbytte 8,5 g. Produktet sønderdeles ved 150°C.

Beregnet for C40H56N3°i6P: c 56,48 H 6,52 N 4,85 P 3,57 Fundet: C 54,76 H 6,33 N 4,92 P 3,54%.

UV-spektrum i pH 7,38 puffer:

Xmax .

30 ;_ lem 235 341 336 268 470 154 IR- og NMR-data er i overensstemmelse med den antagne struktur. 35

Claims

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af rifamycinfor- bindelser med den almene formel 5 Me Me "°\AAy\ Ma I i MeCOO > OH CU '

10 Me OH OH I I Me0C> M/ i JL 1 J—CH=N-N-X-0-P_ f A ft\0B 15 *—I—I °H Me O hvor R betegner hydrogen eller en alkylgruppe med 1-5 kulstofatomer, 20 X en alkylengruppe med 1-5 kulstofatomer, A et hydrogenatom eller en farmaceutisk acceptabel kation og B et hydrogenatom eller en farmaceutisk acceptabel kation, kendetegnet ved at man bringer 3-formylrifamycin SV eller en kemisk ækvivalent dertil i kontakt med et hydrazino-25 alkylfosforsyrederivat med den almene formel OA H-N-N-X-O-P^ TT

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at der som udgangsmateriale anvendes 3-formylrifamycin SV eller en tilsvarende acetal eller schiffsk base.

2 I !l\ R O OB 30 hvor R, X, A og B har de ovenfor anførte betydninger»

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendeteg ne t ved at reaktionen udføres i et organisk opløsningsmiddel som er blandbart med vand eller en blanding af et vandblandbart organisk opløsningsmiddel og vand. DK 155742B

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved at hydrazinoalkylfosfor-syrederivatet bruges i overskud ud over den støkiometrisk ud- 5 krævede mængde.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved at man fremstiller en forbindelse hvor R er hydrogen eller metyl, X er ætylen, metylætylen eller ætylætylen og A og B uafhængigt af hinanden betegner hydrogen eller natrium.