FI56689C - Foerfarande foer framstaellning av ett aminocyklitolantibiotikum - Google Patents

Description

iry^.i Γβ1 kuulutusjulkaisu ^ (11) UTLÄGGN I NGSSKRI FT 66689 C Patentti myönnetty 10 03 1930

Patent meddelat ^ v ^ (51) K».lk.*/lnt.CI.* c 07 H 15/24 C 12 D 9/14 SUOMI—FINLAND (21) '«•"«n»·»""»-p««tt*n^iuiini 780198 (22) Haktmitpliva — Antäknlnpdif 23.01.78 ^ ^ (23) AlkupUvi—Glltlfh«tad«( 17.02.76 (41) Tullut |ulkls«k*l — Bllvlt offMitltf 23.01.78

Patentti-ja rekiitarihallitui .... .... ,... , * (44) Nihtlväkilpanon μ kuuLJulkiltun pvm. —

Patent-och regiaterstyrelaen Ansöktn utligd och utl.»krlft«n publkend 30.11.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—B«|ird prlorttet iQ.Q2.75 22.09.75 USA(US) 550273, 615593 (71) Sterling Drug Inc., 90 Park Avenue, New York, N.Y., USA(US) (72) Soi Jacob Daum, Albany, New York, Robert La Grone Clarke, Delmar, New York, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (5^) Menetelmä aminosyklitoliantibiootin valmistamiseksi - Förfarande för framställning av ett aminocyklitolantibiotikum (62) Jakamlla erotettu hakemuksesta 760387 (patentti 56026) -Avdelad frän ansökan 760387 (patent 56026) ·· Tämä keksintö koskee menetelmää aminosyklitoliantibiootin valmistamiseksi , jonka kaava on 2 1.6689 CEL· I3

tA

r8-n( N\^

0 NH-R_ I

0/ ^-NH-R1

h^~~A

CH0NH I- 3 Jh jossa yksi ryhmistä R1, R^ ja Rg on ^-amino-</-hydroksi-alempi-alkanoyyli-ryhmä, jonka kaava on H2NCH2(CH2)nCHOHCO- jossa n on 0 tai 1, jolloin muut ryhmät R^, R^ ja Rg ovat vetyatomeja, tai sen happoadditiosuolan valmistamiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että vastaava kaavan I mukainen yhdiste, jossa R^, Rg ja Rg ovat vetyatomeja, saatetaan reagoimaan N-hydroksisukkinimidiesterin kanssa, jolla on kaava 566e9 o

IT

$ CH O-C-NHCH, (CH,) CHOHC-O-N \ IV

\=/ 2 ^ \J

II

0 jossa n merkitsee samaa kuin edellä, ja hydrataan muodostuneen tuotteen bentsyylioksikarbonyyliryhmä vedyllä katalysaattorin läsnäollessa, ja haluttaessa muutetaan saatu vapaa emäs happoadditiosuolakseen.

Kaavan I mukaiset lähtöaineyhdisteet, joissa ja Rg ovat vetyatomeja, valmistetaan analogisesti Shier et al:n US-patentissa n:o 3 669 838 kuvaaman menetelmän kanssa, siten kuin on kuvattu suomalaisessa kantapatenttihakemuksessa n:o 760387 (kuulutusjulkaisu 56 026). Parannettu menetelmä on kuvattu suomalaisessa kuulutus julkaisussa 56 027 ( jakamalla erotettu hakemuksesta 760387).

Keksinnön mukaisessa reaktiossa saadaan kolmen mahdollisen isomeerisen monoamidin seos, joissa yksi Rg- tai Rg-aminovetyatameista on korvattu w-(N-bentsyylioksikarbonyyli)-amino-ed-hydroksi-alempi-alkanoyyliryhmällä.

Haluttaessa yksilöinä tunnistaa ja tutkia näitä tuotteita, ne on ensin eristettävä toisistaan. Asylointireaktio suoritetaan antamalla ekvimolaaristen määrien kaavan I mukaista yhdistettä ja N-hydroksisukkinimidiesteriä reagoida mieluiten lämpötilassa -10° - noin +10°, veden ja inertin orgaanisen liuottimen, esim. tetrahydrofuräänin, dioksaanin, etyleeniglykolin, dimetyylieetterin, dimetyyliaset amidin, dimetyyli formamidin tai propyleeniglykolidimetyylieetterin läsnäollessa.

Bentsyyliöksikarbonyyliryhmän lohkaiseminen suoritetaan palladium-hiilikatalysaattorin ja inertin, veteen sekoittuvan orgaanisen liuottimen, esim. metanolin, etanolin, dioksaanin, tetrahydrofuraanin, etyleeniglykolidi-metyylieetterin tai propyleeniglykolidimetyylieetterin läsnäollessa.

Kaavan IV mukainen N-hydroksisukkinimidiesteri on yleisesti tunnettu.

Kaavan I mukaisia yhdisteitä on testattu bakteerinvastaisen tehon vakio-sarjalaimennuskokeessa ja niillä on havaittu olevan bakteerinvastainen teho erityisesti gentamysiiniresistentteihin organismeihin. Siten nämä yhdisteet ovat käyttökelpoisia bakteerinvastaisia aineita.

Ensisijaisesti kaavan I mukaiset yhdisteet on tarkoitettu suun kautta, ulkonaiseen ja ruoansulatuskanavan ulkopuoliseen antoon ja ne voidaan valmistaa suspensioina farmaseuttisen kantajan kanssa joko vapaina emäksinään tai niiden farmaseuttisesti hyväksyttävinä happoadditiosuoloina reagoimattomassa kantajassa, esim polyetyleeniglykolissa tai tabletteina tai kapseleina suun kautta k 06669 antoon sellaisinaan tai sopivien apuaineiden kera tai ulkonaiseen antoon tavanomaisina voiteina tai hyytelöinä.

Keksinnön mukaisesti valmistettujen yhdisteiden molekyylirakenne määritettiin samalla tavalla kuin kantapatenttihakemuksessa 760387 (kuulutusjulkaisu 56 026)..

Bakteerinvastäisen kokeen tulokset:

Valmistettiin tislattuun veteen kutakin yhdistettä 200 /*g/ml sisältäviä perusliuoksia ja suodatus steriloitiin. Koeorganismien viljelmiä kasvatettiin 2k tuntia 37°C:ssa 10 ml:n putkissa, joissa oli tryptoosifosfaattia tai Miiller-Hinton-ravinnealustaa. Kukin viljelmä säädettiin ravinnealustalla optiseen g tiheyteen 0,1 Spectronic 20:11a (noin 10 solua/ml). Säädettyjä viljelmiä laimennettiin 1:500 ravinnealustassa käytettäviksi siirteenä (lopullinen solu-konsentraatio noin 2 x 10^ solua/ml). Koeyhdisteiden bakteerinvastaista tehoa tutkittiin yksirivisellä putkilaimennusmenetelmällä. Kaksinkertaiset perus-sarjalaimennukset tehtiin lääkeperusliuosten ravinnealustassa ja 0,2 ml kutakin lääkekonsentraatiota lisättiin 17 putkeen 13 x 100 mm. Kaikkiin putkiin siirrettiin 0,2 ml sopivasti laimennettua viljelmää (putkien lopullinen solukonsentraatio 10^ solua/ml). Minimiestokonsentraatiot (pienin lääke-konsentraatio ilman näkyvää kasvua) määritettiin 16 tunnin inkuboinnin jälkeen 37°C:ssa.

Esimerkissä kuvattuja komponentin 1 (0-3~deoksi-U-C-metyyli-3-metyyli-amino-ft-L-arabinopyranosyyli-(1 —>6)-0-/2-amino-6-metyyliamino-6-C-metyyli-SiS^ö-tetradeoksi-e/L-D-erytroglukopyranosyyli-C 1—>i+)7-D-streptamiinin, 1-,3- ja 2"-/s(-)-^-amino-ff6-hydroksibutyryyli7-amideja (merkitty seuraavansa komp.1 (1-HABA) komp. 1 (3-HABA) ja komp. 1 (2"-HABA) kokeiltiin verrattuna gentamysiini C^n vastaaviin 1-, 3~ ja 2"-/S(-)-j/!:-amino-(/-hydroksibutyryyli-amideihin (kaikkia kuvanneet Konishi et ai., US-patentti n:o 3 780 018; - merkitty seuraavassa (1-HABA), C1 (3-HABA) ja C1 (2"-ΗΑΒΑ).

Tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta I.

Taulukko I _

Yhdiste Koeorgejjismi B. subtilis S. aureus E coli Ent.cloa- K.pneu- Ps.aerugi-ATCC 6633 Smith JR 76,2 cae monia nosa A-20960 A-20636 A-20897 C1 (1-HABA) 0,39 3,13 12,5 3,13 6,25 >100

Komp. 1 (1-HABA) 0,78 6,25 12,5 6,25 12,5 >100 C1 (3-HABA) 3,13 25 >100 100 >100 >100

Komp. 1 (3-HABA) 6,25 50 100 50 50 >100 C1 (2"-HABA) 6,25 50 100 25 50 >100

Komp. 1 (2^-HABA) 1,56 25 50 25 50 >100

Viljelty Miiller-Hinton -ravinnealustassa.

5 06689

Seuraava esimerkki kuvaa keksinnön mukaista menetelmää.

Lähtöaineen biosynteesi M. purpurea ATCC 31 119 avulla Lähtöaine, 0-3-deoksi-4-C-metyyli-3-metyyliamino-/*-L-arabinopyranosyyli-(1-»6)-0-/2-amino-6-metyyliamino-6-C-metyyli-2,3,4,6-tet rade oksi ->£~P-eryt ro-glukopyranosyyli-(1->4)-D-streptamiini valmistettiin siten kuin hakemuksen 760387 esimerkissä 1 on selitetty.

Aminohydroksi-alempi-alkanqyylijohdannaisten synteesi

Liuos, jossa oli 270 mg (0,54) "mmoolia 0-3-deoksi-4-C-metyyli-3-metyyliamino-^-L-aräbinopyranosyyli-( 1-*6)-0-/2-amino-6-metyyliamino-6-C-metyyli-2,3,4 ,6-tetradeoksi-</.-D-erytroglukopyranosyyli-( 1 —»4)7-D-streptamiinia liuotettuna 5 ml:aan 50-$ tetrahydrofuraanivesiliuosta, jäähdytettiin 5° Öiseen jäähauteessa ja käsiteltiin 208 mg:lla (0,59 mmoolia) S-t-i-yMN-bentsyyliaksi-karbonyyli)-amino-«£-hydroksivoihapon N-hydroksisukkinimidiesteriä (Konishi _ et ai., US-patentti n:o 3 780 018) ja seosta sekoitettiin 20 tuntia 5° C:ssa.

Sitten seosta konsentroitiin vakuumissa 10 ml:ksi, lisättiin 25 ml n-butanolia ja 10 ml vettä, ja kerrokset erotettiin. Vesikerrosta pestiin 10 ml:lla n-butanolia. Yhdistetyt orgaaniset faasit haihdutettiin kuiviin ja saatiin 513 mg epäpuhdasta tuotetta, joka asetettiin syrjään.

Vesifaasi haihdutettiin kuiviin, jolloin saatiin 304 mg jäännöstä, joka liuotettiin 25 ml:aan 50-$ tetrahydrofuraanivesiliuosta ja käsiteltiin, kuten edellä 208 mg:11a 8-(-)- ^(N-bentsyylioksikarbonyyliJ-amino-^-hydroksivoihapon N-hydroksisukkinimidiesterillä. Samasta reaktioseoksesta saatiin vielä lisää 435 mg epäpuhdasta tuotetta, joka yhdistettiin aikaisemmin saatuun 513 mg:aan ja kromatografoitiin seitsemällä 40 x 20 cm silikageelilevyllä, paksuus 1 mm. Systeemiä kehitettiin kloroformi :metanoli: 28-$ ammoniumhydroksidilla (3:1:1 alafaasi). Tässä liuotinsysteemissä oli seitsemän ajoa tarpeen, ja kun UV-—' valossa näkyvää tuotevyöhykettä eluoitiin, saatiin 229,5 mg kolmen monoasyloi- dun tuotteen epäpuhdasta seosta.

Asyloitujen tuotteiden seos asetettiin kolmelle 40 x 20 cm silikageeli-levylle, paksuus 1 mm, ja levyjä kehitettiin viidesti kloroformi:isopropanoli: konsentroidulla (28-$) ammoniumhydroksidilla (3:1:1, alafaasi) ja yhdeksän kertaa kloroformiimetanoli:konsentroidulla (28-$) ammoniumhydroksidilla (h:1, alafaasi). Saatiin kolme UV-valossa näkyvää selvää vyöhykettä. Vyöhykkeet leikattiin irti toisistaan, eluoitiin silikageelista kloroformiimetanoli: 28-$ ammoniumhydroksidilla (1:1:1, alafaasi) ja saatiin kolme komponenttia: A 90,9 mg, B 59,1 mg ja C 48,5 mg, jotka ovat 0-3-deoksi-4-C-metyyli-3-metyyli-amino-/^-L-aräbinopyranosyyli-( 1-> 6) -0-/2-amino-6-metyyli amino-6-C-metyyli-2,3,4 ,6-tetradeoksi-</-D-erytroglukopyranosyyli-( 1—»U)7-D-streptamiinin S—(—)— Y~ (N-bentsyylioksikarbonyyli)-amino-^.-hydroksivoihappoamidijohdannaisia 2'-, 1- ja 6 $6689 3-asemassa. Komponenttien A, B ja C R^-arvot silikageelilla systeemillä kloroformi:metanoli: 28-# ammoniumhydroksidi (U; 1:1, alafaasi) olivat: A = 0,U8, B = 0,62 ja C = 0,70.

Komponentti B (1-amidi, 56,1 mg) liuotettiin 25 ml:aan 50—JC etanoli-vesiliuosta ja lisättiin 20 mg 10-# palladium-hiili-katalysaattoria, ja ravisteltiin Parrin pcanmireaktorissa paineessa 3,85 kp/cm 5 1/2 tuntia, ja sitten katalysaattori poistettiin suodattamalla suodatusapuaineen läsnäollessa. Haihduttamalla liuotin saatiin 3*+,3 mg valkoista, lasimaista ainetta, joka liuotettiin 2,5 ml:aan vettä ja käsiteltiin 11,U mg:11a rikkihappoa 0,1 ml:ssa vettä. Lisättäessä 10 ml etanolia, saostui 32 mg 1-/S-(-)- ^-amino-o^-hydroksi- _ butyryyli7-0-3-deoksi-l+-C-metyyli-3-metyyliamino-/5-L-arabinopyranosyyli-( 1-*6)j-/2-amino-6-metyyli amino-6-C-metyyli -2, 3 ,*+ ,6-tetradeoksi-t/--D-erytroglukopyrano-syyli-( 1->U)-D-streptamiinia pentasulfaattisuolana; sp. 230-235°C (hajosi), ohutkerroskromatograafinen analyysi: R^ = 0,18 (silikageeli, kloroformi: metanoli:konsentroitu (28-#) ammoniumhydroksidi: vesi (1:U:2:1), vertailu-aineena käytetyn gentamysiini C^:n R^, = 0,73.

Analyysi: C^H^O^ Ng.5 HgSO^

Laskettu: C 27,67 H 5,57 N 7,75

Saatu: C 27,50 H 5,58 H 7,k2

Komponentteja A ja C käsiteltiin samalla tavoin. Saatiin 1+7 mg 2"-/s-(-) - j/,-amino-<yL-hydroksibutyryyli-0-3-deoksi-U-C-metyyli-3-metyyliamino-/2-L-arabinopyranosyyli-(1 -^6)-0-/2-amino-6-metyyliamino-6-C-metyyli-2,3,*+,6-tetradeoksi-</.-D-erytroglukopyranosyyli-( 1 —>U)7-D-streptamiinia kaksiemäksi-senä tetrasulfaattiheptahydraattina, sp. 237“2U1°C (hajosi), ohutkerros-kromatografia: R^ = 0,33 (silikageeli, kloroformi:metanoli:konsentroitu (28-#) ammoniumhydroksidi:vesi (1:U:2:1), vertailuaine gentamysiini C^:n R^. = 0,73· —

Analyysi: (C^ H50N6°10^2* ^ H2S0U ' T H2°

Laskettu: C 35,16 H 7,20 N 9,8*+

Saatu: C 35,38 H 7,08 N 9,*+9

Komponentista C saatiin 26 mg 3-/S-(-)-)^-emino-/--hydroksi-butyryyli7-0-3-de oksi-L-C-metyy li-3-metyyli amino-/®-L-arabinopyranosyyli-( 1 ->-6 )-0-2-amino-6-metyyliamino-6-C-metyyli-2,3> *+ > 6-t e t r ade oksi -^o-D-e ry t rogluk opy r an o-syyli-( 1—>U)-D-streptamiinia kaksiemäksisenä pentasulfaattitrihydraattina; sp. 220-230°C (hajosi), ohutkerroskromatografinen analyysi R^ = 0,30 (silikageeli, kloroformi'.metanoli :konsentroitu (28-#) ammoniumhydroksidi: vesi (1:U:2:1), vertailuaineena käytetyn gentamysiini C^:n R^ * 0,73.

Analyysi: (C25H50N6°10^2 * 5 H2S0U ' 3 H2°

Laskettu: C 3*+»36 H 6,7*+ N 9,76

Saatu: C 3*+,35 H 6,38 N 8,60

Claims (1)

1. 7 00669 Patenttivaatimus: Menetelmä aminosyklitoliantibiootin valmistamiseksi, jonka kaava on ch3 CH-NH-CH0 ' ^ Rq-NH x q NH-R3 -- OH H0~~^-7\\ 0 ^-HH-R CH3NH --^3 OH jossa yksi ryhmistä R1, R3 ja Rg on u>-amino-/=-hydroksi-alempi-alkanoyyli-ryhmä, jonka kaava on H0NCH0(CH ) CHOHCO-d d d n jossa n on 0 tai 1, jolloin muut ryhmät R^, Rg ja Rg ovat vetyatomeja. tai sen happoadditiosuolan valmistamiseksi, tunnettu siitä, että vastaava kaavan I mukainen yhdiste, jossa R1, Rg ja Rg ovat vetyatomeja, 8 56669 saatetaan reagoimaan N-hydroksisukkinimidiesterin kanssa, jolla on kaava 0 /"Λ S S /~l V >CHo0-C-NHCHo (CH0) CHOHC-O-N IV W/ 2 2 2 n \_ ti 0 jossa n merkitsee samaa kuin edellä, ja muodostuneen tuotteen bentsyylioksi-karbonyy li ryhmä lohkaistaan hydraten vedyllä katalysaattorin läsnäollessa, ja haluttaessa muutetaan saatu vapaa emäs happoadditiosuolakseen. 06689 Förfarande för framställning av ett aminocyklitolantibiotikum med formeIn CH3 CH-NH-CH- - R8 1111 NH-R / \ nZ-^—OH HO 1—^-—rs. \ Q N-NH-R1 \ ^ 0 --\ ΗΟ-Λ--- \ /^A^CH3 CH3NH ηρ -3 OH w väri nägondera av R1, Rg och Rg betecknar en uu-amino-ot-hydroxi- lägre-alkanoylgrupp med formeln HgNCHg(CH2)nCHOHCO- vari n är 0 eller 1, varvid de andra av R^, Rg och Rg är väte, eller ett syraadditionssalt därav, kännete cknat därav, att man omsätter en motsvarande förening med formeln I» där R^, Rg och Rg är väte-atomer, med en N-hydroxisuccinimidester med formeln