JPS646200B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS646200B2
JPS646200B2 JP12484481A JP12484481A JPS646200B2 JP S646200 B2 JPS646200 B2 JP S646200B2 JP 12484481 A JP12484481 A JP 12484481A JP 12484481 A JP12484481 A JP 12484481A JP S646200 B2 JPS646200 B2 JP S646200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
kanamycin
group
formula
silyl
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12484481A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5762293A (en
Inventor
Jon Kuron Maachin
Jerarudo Keiru Jon
Shiongu Rin Jen
Betsuchio Ragurii Mariano
Warukaa Dareku
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bristol Myers Co
Original Assignee
Bristol Myers Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bristol Myers Co filed Critical Bristol Myers Co
Publication of JPS5762293A publication Critical patent/JPS5762293A/en
Publication of JPS646200B2 publication Critical patent/JPS646200B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • 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
    • C07H15/234Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings attached to non-adjacent ring carbon atoms of the cyclohexane rings, e.g. kanamycins, tobramycin, nebramycin, gentamicin A2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカナマイシンAもしくはBのポリシリ
ル化誘導体の製造法に関し、更に詳しくはポリシ
リル化カナマイシンAもしくはBまたは6′―アミ
ノ部分にシリル基以外の保護基を有するポリシリ
ル化カナマイシンAもしくはBの製造法に関す
る。 本発明の方法によつてえられるカナマイシンA
もしくはBのポリシリル化誘導体は下記の式 (式中RはOHまたはNH2であり、そしてnは
0〜2の整数である)を有する化合物またはその
無毒性製薬上許容し得る酸付加塩の製造中間体と
して有用であり、後に述べる如く上記式の化合
物を他の類似の中間体を用いる場合よりも効率的
に且つ高収率で製造することを可能にする。 カナマイシン類は例えばメルク・インデツクス
(Merck Index)、第8版、597〜8頁に記載され
ているように周知の抗生物質である。カナマイシ
ンの誘導体もまた数多く知られている。カナマイ
シンAおよびBの構造式を当業者間で使用されて
いる標準のナンバーリング・システムと共に以下
に示す。以下本文では、容易に理解し得る場合、
種々のカナマイシン誘導体を構造式によるよりも
カナマイシンAまたはBの誘導体と称して、相違
を定かにするために複雑な構造を対比する必要を
なくすようにする。 米国特許第3781268号には1―〔L―(−)―
γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕カナマイ
シンA(アミカシン)およびBならびにそれらの
モノ―およびジ―カルボベンジルオキシ保護基を
有する誘導体が記載され、特許請求されている。
低級および高級同族体については米国特許第
3886139号および同第3904597号を参照されたい。
これらの化合物は6′―保護カナマイシンAまたは
Bを水性媒質中でN―保護L―(−)―γ―アミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸のアシル化誘導体でアシ
ル化し、次いでN―保護基の双方または一方を除
去することによつて製造されている。 米国特許第3974137号には、1―〔L―(−)
―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕カナマ
イシンAの製法が記載され、特許請求され、この
製法は6′―カルボベンジルオキシカナマイシンA
をベンズアルデヒド、置換ベンズアルデヒドまた
はピヴアルデヒド少くとも3モルと反応させて
1,3および3″―位にシツフ塩基部分を含有する
6′―N―カルボベンジルオキシカナマイシンAを
製造し、このテトラ保護カナマイシンA誘導体を
L―(−)―γ―ベンジルオキシカルボニルアミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸のN―ヒドロキシスクシ
ンイミドエステルでアシル化し、次に保護基を除
去することからなる。 ベルギー特許第828192号には、米国特許第
3974137号と同じテトラ保護カナマイシンA誘導
体を製造し、L―(−)―γ―ベンジルオキシカ
ルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪酸のN―ヒド
ロキシ―5―ノルボルネン―2,3―ジカルボキ
シイミドエステルでアシル化し、次に保護基を除
去することによる1―〔L―(−)―γ―アミノ
―α―ヒドロキシブチリル〕カナマイシンAの製
法が記載され、特許請求されている。 本発明は式()の化合物を製造するための改
善されかつ商業上有利な方法を提供する出発物質
として有用なポリシリル化カナマイシンAまたは
Bを提供するものであり、この化合物を使用する
ことにより、有機溶媒系に対する溶解度が高くな
り、そのために高濃度での反応が可能となる。反
応は通常約10〜20%ポリシリル化カナマイシン出
発物質を含む溶液中で実施されるが、溶媒100ml
当り約50gの濃度ですぐれた結果が得られた。 先行技術の方法では、生成した3″―N―アシル
化物が所望の1―N―アシル化生成物のほぼ同等
な量の損失をもたらすこと(前者から後者を分離
するのが非常に難しいことに因る)が判つてい
た。本発明の方法によつて考えられる化合物を用
いる方法の特に望ましい特徴は望ましくない3″―
N―アシル化生成物の生成量が極めて少いことで
ある(代表例では全く検出されない)。 種々の先行技術での方法によつて1―(L―
(−)―α―アミノ―α―ヒドロキシブチル〕カ
ナマイシンA、アミカシンを製造するに当り、代
表例として3″―N―アシル化生成物(BB―
K11)、3―N―アシル化生成物(BB―K29)、
6′―N―アシル化生成物(BB―K6)およびポリ
アシル化物ならびに未反応のカナマイシンAも生
成される。すなわち、水性媒質中で6′―N―カル
ボベンジルオキシカナマイシンをアシル化し次に
保護基を除去することによるアミカシンの商業的
な製造に当り、共生成物としてBB―K11の存在
のために約10%の所望のアミカシン(25Kgのバツ
チで2.5Kg)が普通失われてしまうことを見い出
した。本発明の化合物を用いる方法でアミカシン
を製造する場合、BB―K11は代表例として反応
混合物中に検出されない。 本発明の方法によつてえられるポリシリル化カ
ナマイシンAまたはBあるいは6′―アミノ部分に
シリル以外の保護基を含有するポリシリル化カナ
マイシンAまたはBを式 (式中nは0〜2の整数であり、そしてBはア
ミノ保護基である)を有する酸のアシル化誘導体
で実質的に無水の有機溶媒中でアシル化し、そし
て次に保護基をすべて除去することにより式の
化合物を好都合に得ることができる。 カナマイシンの6′―アミノ部分およびアシル化
酸のアミノ基(式の基B)を保護するのに使用
し得る保護基は1級アミノ基を保護するための通
常の保護基であり、当業者間でよく知られている
ものである。適当な保護基にはアルコキシカルボ
ニル基例えばt―ブトキシカルボニルおよびt―
アミルオキシカルボニル;アラルコキシカルボニ
ル基例えばベンジルオキシカルボニル;シクロア
ルコキシカルボニル基例えばシクロヘキシルカル
ボニル;ハロアルコキシカルボニル基例えばトリ
クロロエトキシカルボニル;アシル基例えばフタ
ロイルおよびo―ニトロフエノキシアセチル;お
よびその他の周知の保護基例えばo―ニトロフエ
ニルチオ基、トリチル基等が包含される。 式()のアシル化酸はその(+)もしくは
(−)異性体形態あるいは2種の異性体(d、1
体)の混合物であつてよく、それで1―N―〔ω
―アミノ―α―ヒドロキシアルカノイル〕基がそ
の(+)〔すなわち(R)〕形態またはその(−)
〔すなわち(S)〕形態あるいはその混合物である
式()の相当する化合物が生成される。好まし
い態様の一つでは、式()のアシル化酸はその
(−)形態である。別の好ましい態様では、式
()のアシル化酸はその(+)形態である。 本発明の目的物質の一態様は、ポリシリル化カ
ナマイシンAまたはB(好ましくはポリシリル化
カナマイシンA)である。他の態様は、6′―アミ
ノ部分にシリル以外の保護基を含有するポリシリ
ル化カナマイシンAまたはB(好ましくはポリシ
リル化カナマイシンA)であり、該保護基は好ま
しくは次の式を有する基から選択される。 【式】【式】 【式】【式】【式】 【式】および【式】 式中、R1およびR2は同一または異なつて、それ
ぞれH,F,Cl,Br,NO2,OH,(低級)アル
キルまたは(低級)アルコキシであり、そしてX
はCl,Br,FまたはIであり、そしてYはH,
Cl,Br,FまたはIである。最も好ましい保護
基はカルボベンジルオキシ基である。 最も好ましい態様では、本発明の方法によつて
えられるポリシリル化カナマイシンAを実質的に
無水の有機溶媒中L―(−)―γ―ベンジルオキ
シカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪酸の混合
酸無水物(好ましくはそのピバリン酸、安息香
酸、イソブチル炭酸またはベンジル炭酸との混合
酸無水物)でアシル化し、そして次に保護基をす
べて除去することにより1―N―〔L―(−)―
γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕カナマイ
シンAまたはその無毒性の製薬上許容し得る酸付
加塩が製造される。 その他の最も好ましい態様では、本発明の方法
によつてえられる6′―アミノ部分にカルボベンジ
ルオキシ基を含有するポリシリル化カナマイシン
Aを実質的に無水の有機溶媒中でL―(−)―γ
―ベンジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロ
キシ酪酸の混合酸無水物(好ましくはそのピバリ
ン酸、安息香酸、イソブチル炭酸またはベンジル
炭酸との混合酸無水物)でアシル化し、そして次
に保護基をすべて除去することにより1―N―
〔L―(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチ
リル〕カナマイシンAあるいはその無毒性の製薬
上許容し得る酸付加塩が製造される。 他の最も好ましい態様では、本発明の方法によ
つて考えられるポリシリル化カナマイシンAを実
質的に無水の有機溶媒中でL―(−)―γ―ベン
ジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪
酸の活性エステル(好ましくはそのN―ヒドロキ
シスクシンイミド、N―ヒドロキシ―5―ノルボ
ルネン―2,3―ジカルボキシイミドまたはN―
ヒドロキシフタルイミドとの活性エステルでアシ
ル化し、そして次に保護基をすべて除去すること
により1―N―〔L―(−)―γ―アミノ―α―
ヒドロキシブチリル〕カナマイシンAまたはその
無毒性の製薬上許容し得る酸付加塩が製造され
る。 別の最も好ましい態様では、本発明の方法によ
つてえられる6′―アミノ部分にカルボベンジルオ
キシ基を含有するポリシリル化カナマイシンAを
実質的に無水の有機溶媒中でL―(−)―γ―ベ
ンジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ
酪酸の活性エステル(好ましくはそのN―ヒドロ
キシスクシンイミド、N―ヒドロキシ―5―ノル
ボルネン―2,3―ジカルボキシイミドまたはN
―ヒドロキシフタルイミドとの活性エステル)で
アシル化し、そして次に保護基をすべて除去する
ことにより1―N―〔L―(−)―γ―アミノ―
α―ヒドロキシブチリル〕カナマイシンAまたは
その無毒性の製薬上許容し得る酸付加塩が製造さ
れる。 本発明は6′―アミノ部分にシリル以外の保護基
を含有するポリシリル化カナマイシンAまたはB
を提供するものである。好ましい態様では、この
物質は1分子当り4―8の平均シリル基数(好ま
しくはトリメチルシリル基)を含有するポリシリ
ル化カナマイシンAまたはB(好ましくはポリシ
リル化カナマイシンA)である。他の好ましい態
様では、この物質は6′―アミノ基にシリル以外の
保護基を含有しかつ1分子当り3―7の平均シリ
ル基数(好ましくはトリメチルシリル基)を有す
るポリシリル化カナマイシンAまたはB(好まし
くはポリシリル化カナマイシンA)である。 本文で使用される「無毒性の製薬上許容し得る
酸付加塩」なる用語(式の化合物について)は
式の化合物1分子と無毒性の製薬上許容し得る
酸の1―4当量との相互作用で形成されるモノ
―、ジ―、トリ―またはテトラ塩を意味する。こ
れらの酸のうちには酢酸、塩酸、硫酸、マレイン
酸、りん酸、硝酸、臭化水素酸、アスコルビン
酸、リンゴ酸およびくえん酸ならびにアミン含有
医薬品の塩を製造するのに普通に使用されている
その他の酸が包含される。 ポリシリル化カナマイシンAまたはB(6′―ア
ミノ部分にシリル以外の保護基を伴うかまたは伴
わない)のアシル化は一般には十分な溶解度を有
する有機溶媒中で実施することができる。これら
の化合物はたいていの通常の有機溶媒に非常に可
溶性である。適当な溶媒には例えばアセトン、ジ
エチルケトン、メチルn―プロピルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセ
トニトリル、グライム、ジグライム、ジオキサ
ン、トルエン、テトラヒドロフラン、シクロヘキ
サノン、メチレンクロライド、クロロホルム、四
塩化炭素およびアセトン/ブタノールまたはジエ
チルケトン/ブタノールの混合物が包含される。
溶媒の選定は使用する特別の出発物質に左右され
る。一般には、ケトン類は好ましい溶媒である。
使用する反応剤の特別な組合せのため最も有利な
溶媒は通例の実験で容易に定めることができる。 本発明のポリシリル化カナマイシンの製造に使
用するための適当なシリル化剤には式
【式】および 【式】 〔式中、R5,R6およびR7は水素、ハロゲン、
(低級)アルキル、ハロ(低級)アルキルおよび
フエニルからなる群から選択され、前記R5,R6
およびR7基の少くとも1種はハロゲンまたは水
素以外の基であり、R4は(低級)アルキルであ
り、mは1〜2の整数であり、そしてXはハロゲ
ンまたは (R8は水素または(低級)アルキルであり、
そしてR9は水素、(低級)アルキルまたは (R5,R6およびR7は先の定義通りである)で
ある)である〕を有するものが包含される。 式()および()の特別のシリル化合物は
トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、トリエチルクロロシラン、メチルトリクロロ
シラン、ジメチルジクロロシラン、トリエチルブ
ロモシラン、トリ―n―プロピルクロロシラン、
メチルジエチルクロロシラン、ジメチルエチルク
ロロシラン、ジメチル―t―ブチルクロロシラ
ン、フエニルジメチルブロモシラン、ベンジルメ
チルエチルクロロシラン、フエニルエチルメチル
クロロシラン、トリフエニルクロロシラン、トリ
フエニルフルオロシラン、トリ―o―トリルクロ
ロシラン、トリ―p―ジメチルアミノフエニルク
ロロシラン、N―エチルトリエチルシリルアミ
ン、ヘキサエチルジシラザン、トリフエニルシリ
ルアミン、トリ―n―プロピルシリルアミン、テ
トラエチルジメチルジシラザン、ヘキサフエニル
ジシラザン、ヘキサ―p―トリルジシラザン、等
があげられる。ヘキサアルキルシクロトリシラザ
ンおよびオクタ―アルキルシクロテトラシラザン
もまた有用である。その他の適当なシリル化剤は
シリルアミド(例えばトリルアルキルアセトアミ
ドおよびビス―トリアルキルシリルアセトアミ
ド)、シリル尿素(例えばトリメチルシリル尿素)
およびシリルウレイドである。トリメチルシリル
イミダゾールもまた使用し得る。 好ましいシリル基はトリメチルシリル基であ
り、そしてトリメチルシリル基を導入するのに好
ましいシリル化剤はヘキサメチルジシラザン、ビ
ス(トリメチルシリル)アセトアミドおよびトリ
メチルシリルアセトアミドである。ヘキサメチル
ジシラザンが最も好ましい。 6′―アミノ部分にシリル以外の保護基を含有す
るポリシリル化カナマイシンAまたはBは所望の
6′―N―保護カナマイシンAまたはBをポリシリ
ル化することによるかまたはポリシリル化カナマ
イシンAまたはBに所望の6―N′―保護基を導
入することによつて製造することができる。 ある種のアミノグリコシドを包含する有機化合
物にシリル基を導入する方法は当該技術分野で知
られている。ポリシリル化カナマイシンA(6′―
アミノ部分にシリル以外の保護基を伴うかまたは
伴わない)はそれ自体既知の方法によるかあるい
は本明書に記載のようにして製造することができ
る。 本文で使用される「ポリシリル化カナマイシン
AまたはB」なる用語は分子中にシリル基2〜10
個(6′―アミノ部分にシリル以外の保護基を有す
るときは9〜9個)を含有するカナマイシンAま
たはBを称する。それで、「ポリシリル化カナマ
イシンAまたはB」なる用語は分子中に11個のシ
リル基を含有し得る過シリル化カナマイシンAま
たはBを包含していない。 本発明者等はシリル化不足およびシリル化過剰
共に所望の最終生成物の収率を低下させ、かつそ
の他の生成物の収率を増加させることを見い出し
た。シリル化不足またはシリル化過剰が甚だしい
場合、所望の生成物はほとんどあるいは全く生成
しない。所望の生成物を最大収率で生じるシリル
化度はアシル化工程で使用される特別な反応剤に
左右される。任意の反応剤の組合せを用いるシリ
ル化の最も有利な度合の通例で実験で容易に定め
ることができる。 ポリシリル化カナマイシンAをアセトン溶液中
L―(−)―γ―ベンジルオキシカルボニルアミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸のN―ヒドロキシスクシ
ンイミドでアシル化することにより1―N―〔L
―(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリ
ル〕カナマイシンAを製造する場合、カナマイシ
ン1モル当りヘキサメチルジシラザン約4〜5.5
モルを反応させることによつて製造したポリシリ
ル化カナマイシンAを使用することにより所望の
生成物が良好な収率で得られることを見い出し
た。これよりも多いまたは少い量のヘキサメチル
ジシラザンを使用してもよいが、その次のアシル
化工程での所望の生成物の収率が著しく低下す
る。前述の特定の方法において、アシル化工程で
の生成物の最高収率を得るためにはカナマイシン
1モル当りヘキサメチルジシラザン約4.5〜5.0モ
ルを使用するのが好適である。 ヘキサメチルジシラザン1モル当りカナマイシ
ンAまたはBに2当量のトリメチルシリル基を導
入し得ることが明らかである。カナマイシンAお
よびB共にシリル化され得る部位(NH2および
OH基)を計11ケ所有しているが、6′―アミノ部
分にシリル以外の保護基を含有しているカナマイ
シンAおよびBはこのような部位を計10ケ所有し
ている。それで、カナマイシンAまたはB1モル
当り5.5モルのヘキサメチルジシラザンがカナマ
イシンのOHおよびNH2部位の全部を理論上完全
にシリル化し得ることになり、一方ヘキサメチル
ジシラザン5.0モルが6′―アミノ部分にシリル以
外の保護基を含有するカナマイシンAまたはB1
モルを完全にシリル化し得る。しかし、適度な反
応時間の間でこのような広大なシリル化はこのよ
うなモル比で生じ得ないと思われる。もつとも、
シリル化触媒を添加する場合、所定の反応時間で
一層高度のシリル化が得られる。 シリル化触媒はシリル化速度を大巾に促進す
る。適当なシリル化触媒は当該技術分野で周知で
あり、就中アミン硫酸塩(例えばカナマイシン硫
酸塩)、スルフミン酸、イミダゾールおよびトリ
メチルクロロシランが包含される。シリル化触媒
は一般に本発明の方法で必要とされるよりも高い
程度のシリル化を促進する。しかしながら、過剰
シリル化カナマイシンAまたはBは、初めにアシ
ル化反応を実施する前に脱シリル化剤で処理して
シリ化度を低減させると、出発物質として使用し
得る。 ヘキサメチルジシラザン対カナマイシンAのモ
ル比5.5:1を使用して製造したポリシリル化カ
ナマイシンAをアシル化した場合に所望の生成物
が良好な収率で得られる。しかしながら、カナマ
イシンAをヘキサメチルジシラザンでモル比7:
1で(あるいはシリ化触媒の存在下5.5:1モル
比で)シリル化したものをL―(−)―γ―ベン
ジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪
酸のN―ヒドロキシスクシンイミドエステルでア
セトン中アシル化した場合、所望の生成物が1%
未満の収率で得られた。しかし、この同じ「過剰
シリル化」カナマイシンAを同一アシル化剤で、
アシル化前1時間に脱シリル化剤として水〔カナ
マイシン1モル当り水21モル、2.5%自(w/
v)〕を添加しておいたアセトン溶液中、アシル
化した場合、所望の生成物が約40%の収率で得ら
れた。この水をメタノールまたは脱シリル化をな
し得る他の活性水素化合物例えばエタノール、プ
ロパノール、ブタンジオール、メチルメルカブタ
ン、エチルメルカプタン、フエニルメルカプタン
等で置き換えると、同じ結果が得られる。 シリル化材料を処理するときは乾燥溶媒を使用
するが通常であるが、本発明者等は意外にも「過
剰シリル化」の不存在下でもアシル化前に反応溶
媒を水に添加することにより同じく良好な収率が
得られる場合が多く、場合によつては乾燥溶媒よ
りも良い収率で所望の生成物が得られることを見
い出した。10〜20%(w/v)の通常の濃度のポ
リシリル化カナマイシンAでアセトン中でアシル
化反応を行う場合に、本発明者等はポリシリル化
カナマイシンA1モル当り水28モル以下(濃度20
%、28モル/モルは約8%水である)を添加する
と1―N―〔L―(−)―γ―アミノ―α―ヒド
ロキシブチリル〕カナマイシンAがすぐれた収率
で得られることを見い出した。その他の反応剤の
組合せでは、更に多い水でも許容し得るし、また
有利なこともある。アシル化反応は40%までの水
を含む溶媒中で実施し得るが、この高い水濃度で
はポリシリル化カナマイシンAまたはB出発物質
の過度の脱シリル化を避けるためにアシル化時間
を短くする必要がある。従つて本文での「実質的
に無水の有機溶媒」なる用語は約25%までの水を
含む溶媒を包含することを企図している。好まし
い範囲は約20%以下の水であり、更に好ましい範
囲は約8%以下の水であり、最も好ましい範囲は
約4%以下の水である。 前文に指示の如く、任意の組合せのアシル化反
応剤に対する最も望ましい程度のシリル化は通例
の実験で容易に定めることができる。出発物質中
のシリル基の好ましい平均数は通常カナマイシン
AまたはBについては4〜8であり、6′―アミノ
部分にシリル以外の保護基を含有するカナマイシ
ンAまたはBについては3〜7と考えられるが、
これは単なる理論であつて、本発明の必須成分と
は考えられない。 アシル化反応の時間および温度は限定がない。
約−30℃乃至約100℃の範囲の温度を約1時間乃
至1日以上の範囲の反応時間で使用し得る。反応
は通常室温で十分に進行することを見い出し、便
宜上また経済上反応を周囲の温度で実施するのが
好ましい。しかしながら、最高収率および選択的
アシル化のために約0〜5℃でアシル化を実施す
るのが好ましい。 ポリシリル化カナマイシンAまたはB(6′―ア
ミノ部分にシリル以外の保護基を伴うかまたは伴
わない)の1―アミノ部分のアシル化は、1級ア
ミノ基のアシル化に適していることが当該技術分
野で知られている式()の酸の任意のアシル化
誘導体で実施することができる。遊離の酸の適当
なアシル化誘導体の例には相当する酸無水物、混
合無水物例えばアルコキシぎ酸無水物、酸ハライ
ド、酸アジド、活性エステルおよび活性チオエス
テルが包含される。遊離の酸を、初めに該遊離酸
をN,N′―ジメチルクロロホルミニウムクロラ
イドと反応させた後ポリシリル化カナマイシン出
発物質と結合させることもできる英国特許第
1008170号ならびにノヴアク(Novak)およびヴ
アイヘト(Weichet)、エクスペリエンテイア
(Experientia)XXI、6,360(1965)参照〕ある
いはN,N′―カルボニルジイミダゾールもしく
はN,N′―カルボニルジトリアゾールの使用に
より〔南阿特許第63/2684号参照〕、もしくはカ
ルボジイミド試薬〔殊にN,N′―ジシクロヘキ
シルカルボジイミド、N,N′―ジイソプロピル
カルボジイミドもしくはN―シクロヘキシル―
N′―(2―モルホリノエチル)カルボジイミ
ド:シエーハン(Sheehan)およびヘス
(Hess)、JACS、77,1967(1955年)参照〕の使
用により、またはアルキニルアミン試薬〔B.ブ
イレ(R.Buijle)およびG.H.ウイエ(G.H.
Viehe)、アンゲバ、ヘム・インターナシヨナ
ル・エデイシヨン(Angew.Chem.International
Edition)、3,582(1964年)〕の使用により、ま
たイソキサゾリウム塩試薬〔R.B.ウツドワード、
(R.B、Woodward)、R.A.オロフソン(R.A.
Olofsoo)およびH.メイヤ(H.Mayer)、JACS、
83,1010(1961年)〕の使用により、またケテンイ
ミン試薬〔C.L.ステイヴエンス(C.L.Stevens)
およびM.E.ムンク(M.E.Munk)、JACS、80,
4065(1958年)参照〕の使用により、またヘキサ
クロロシクロトリホスフアトリアジンまたはヘキ
サブロモシクロトリホスフアトリアジン(米国特
許第3651050号)の使用により、またジフエニル
ホスホリルアジド〔DDPA:JACS、94,6203―
6205〔1972年)〕の使用により、またジエチルホス
ホリルシアナイド〔DEPC:テトラヘドロン・レ
ターズ(Tetrahedron Letters)、No.18,1595―
1598(1973年)〕またジフエニルホスフアイト〔テ
トラヘドロン・レターズ、No.49,5047―5050
(1972年)〕の使用により結合させる。その他の酸
の均等物は相当するアゾライド、すなわちアミド
窒素が少くとも2個の窒素原子を含む準芳香族5
員環の1員である相当する酸のアミド、すなわち
イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ベン
ズイミダゾール、ベンゾトリアゾールおよびそれ
らの置換誘導体である。当業者に明らかな如く、
例えばアシル化誘導体例えば酸ハライドを用いる
場合に式()の酸のアシル化誘導体のヒドロキ
シ基を保護することが時には望ましいが、必要と
されることがある。ヒドロキシ基の保護は当技術
で既知の手段により例えばカルボベンジルオキシ
基の使用により、アセチル化により、シリル化に
よりまたは類似の方法により達成し得る。 アシル化反応の完了後、すべての保護基をそれ
自体既知の方法で除去すると式()の所望の生
成物が得られる。シリル基は例えば水での加水分
解により好ましくは低いPHで容易に除去される。
式()の酸のアシル化誘導体の保護基Bおよび
ポリシリル化カナマイシンの6′―アミノ部分の保
護基(存在する場合)もまた既知の方法で除去す
ることができる。すなわち、t―ブトキシカルボ
ニル基はぎ酸の使用により、カルボベンジルオキ
シ基は接触還元により、2―ヒドロキシ―1―ナ
フトカルボニル基は酸加水分解により、トリクロ
ロエトキシカルボニル基は氷酢酸中の亜鉛末での
処理により、フタロイル基は加熱下エタノール中
のヒドラジン水和物での処理により除去すること
ができる。 生成物の収率は種々の方法で測定した。保護基
全部を除去しそしてCG―50(NH4 -)カラムでク
ロマトグラフイーした後、アミカシンの収率は適
当なフラクシヨンからの結晶性固体の単離により
または適当なフラクシヨンの微生物学的検定(比
濁もしくはプレート)により測定した。他に使用
した技術は、未還元アシル化混合物すなわちシリ
ル基の除去および有機溶媒の除去後で残留保護基
除去のための水添分解前に得られる水溶液の高性
能液体クロマトグラフイーであつた。この検定は
アミカシンまたはBB―K29の直接分析ではなく
て、相当するモノ―またはジ―N―保護基化合物
に対するものであつた。 使用した機器は、次の条件下のウオーターズ・
アソシエイツ(Waters Associates)モデル440
吸収検出器を備え、30cm×3.9mm内径μ―ボンダ
パツク(μ―Bondapak)C―18カラムによるウ
オーターズ・アソシエイツALC/GPC244高圧液
体クロマトグラフであつた。 移動相 25%2―プロパノール 75%0.01M酢酸ナトリウム PH4.0 流 速 1ml/分 検出器 UV.254nm 感 度 0.04 AVFS 希釈剤 DMSO 注入量 5μ 濃 度 10mg/ml チヤート速度は変化したが、代表例は2分/イ
ンチであつた。上記条件では定量測定のしやすい
ピークを伴うUVトレースが得られた。上記分析
の結果を本文ではHLPC検定と称した。 複雑な化学名のくりかえしを避けるべく、本文
では次のとおりの略称を随時使用することにす
る。 【表】 導体
【表】 「デイカライト(Dicalite)」はザ・グレー
ト・レイクス・カーボン・コーポレーシヨン
(the Great Lakes Carbon Corporation)のケ
イソウ土の商品名である。 「アンバーライト(Amberlite)CG―50」は
ローム・アンド・ハース・カンパニー(Rohm
& Haas Co.)のカルボン酸―ポリメタクリル
酸系の弱酸性陽イオン交換樹脂のクロマトグラフ
用等級品の商品名である。 「μ―ボンダパツク」はウオーターズ・アソシ
エイツの一連の高性能液体クロマトグラフイーカ
ラムの商品名である。 本文での温度はすべて℃で表わされる。本文で
使用される「(低級)アルキル」および「(低級)
アルコキシ」なる用語は1〜6個の炭素原子を有
するアルキルもしくはアルコキシ基を称する。 実施例 1 無水ジエチルケトン中でのポリ(トリメチルシ
リル)6′―N―カルボベンジルオキシカナマイ
シンAの製造とその選択的アシル化による1―
N―〔L―(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキ
シブチリル〕カナマイシンAアミカシンの製造 6′―N―カルボベンジルオキシカナマイシンA
〔15g、24.24mモル)を乾燥アセトニトリル90ml
にスラリー化し、窒素雰囲気下に加熱還流した。
ヘキサメチルジシラザン(17.5g、108.48mモ
ル)を30分かけてゆつくりと加え、得られた溶液
を24時間還流した。溶媒を真空(40゜)で除去し、
真空(10mm)で完全に乾燥すると、白色無定形固
体27.9gが得られた。〔6′―N―カルボンベンジ
ルオキシカナマイシンA(シリル)9として計算し
て90.71%〕。 この固体を23゜で乾燥ジエチルケトン150mlに溶
解した。23゜で乾燥ジエチルケトン100mlに溶解し
たL―(−)―γ―ベンジルオキシカルボニルア
ミノ―α―ヒドロキシ酪酸N―ヒドロキシ―5―
ノルボルネン―2,3―ジカルボキシイミドエス
テル(NAE)(11.05g、26.67mモル)をよくか
くはんしながら1/2時間かかつてゆつくりと加え
た。溶液を78時間23゜でかくはんした。黄色透明
溶液(PH7.0)を水100mlで希釈した。混合物のPH
を2.8(3N HCl)に調節し、15分間23゜で激しくか
くはんした。水相を分離し、有機相をPH2.8の水
50mlで抽出した。水性フラクシヨンを合し、酢酸
エチル50mlで洗つた。溶液を5%パラジウム―炭
素触媒〔エンジエルハード(Engelhard)〕5g
と一緒に500mlパル(Parr)びんに入れ、23゜で2
時間50psiH2で還元した。混合物をデイカライト
のバツドを通して過し、次に更に水30mlで洗つ
た。無色の液を真空(40〜45゜)で50mlに濃縮
した。溶液を5×100cmCG―50(NH4 +)イオン
交換カラムに入れた。水1000mlで洗つた後、未反
応のカナマイシンA、3―〔L―(−)―γ―ア
ミノ―α―ヒドロキシブチリル〕カナマイシンA
(BB―K29)およびアミカシン(amikacin)を
0.5N水酸化アンモニウムで溶離した。ポリアシ
ル物質は3N水酸化アンモニウムで回収した。溶
離の進展を検査するのにバイオアツセイ、薄層ク
ロマトグラフイーおよび光旋光度を使用した。溶
離液の各フラクシヨンの容量および測定した光旋
光度ならびに蒸発乾涸により各フラクシヨンから
単離された固体の重量および収率%を以下に要約
する。 【表】 廃ジエチルケトン層は高性能液体クロマトグラ
フイーにより更に3〜5%アミカシンを含有して
いることが判つた。 粗製アミカシン(6.20g)を水20mlに溶解し、
メタノール20mlで希釈し、そしてイソプロパノー
ル20mlを加えて結晶化を誘起させた。結晶性アミ
カシン6.0g(45.8%)が得られた。 実施例 2 無水アセトン中でのポリ(トリメチルシリル)
6′―N―カルボベンジルオキシカナマイシンA
の製造とその選択的アシル化による1―N―
〔L―(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキシブ
チリル〕カナマイシンAアミカシンの製造 例1と同様にしてポリ(トリメチルシリル)
6′―N―カルボベンジルオキシカナA(103g、
0.081モル、6′―N―カルボベンジルオキシカナ
マイシンA(シリル)9として計算)を製造し、こ
れを23゜で乾燥アセトン100mlに溶解した。23゜で
乾燥アセトン180mlに溶解したL―(−)―γ―
ベンジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロキ
シ酪酸N―ヒドロキシ―5―ノルボルネン―2,
3―ジカルボキシイミドエステル(NAE)
(35.24g、0.085モル)をよくかくはんしながら
15分間かかつてポリ(トリメチルシリル)6′―N
―カルボベンジルオキシカナマイシンAの溶液に
ゆつくりと加えた。溶液を窒素雰囲気下23゜で20
時間かくはんした。淡黄色透明溶液(PH7.2)を
水100mlで希釈した。混合物のPHを2.5(3N HCl)
に調整し、かくはんを15分間23゜で続けた。35゜で
スチーム―エジエクター真空を用いてアセトンを
除去した。溶液を5%パラジウム―炭素触媒(エ
ンジエルハード)10gと一緒に500mlパルびんに
入れ、23゜で2時間40psi H2で還元した。混合物
をケイソウ土のパツドを通して過し、次に更に
水50mlで洗つた。約1/3容量に濃縮した後、溶液
(PH6.9〜7.2)を6×110cmCG―50(NH4 +)イオ
ン交換カラムに入れ、H2Oから0.6N水酸化アン
モニウム段階濃度で溶離してアミカシンを採取し
た。溶離の進行を検査するのに自動式旋光計を使
用した。薄層クロマトグラフイーの評価を基にし
て組合せた。組合せたアミカシンフラクシヨンを
25〜30%固形分に濃縮した。溶液を同容量のメタ
ノールで希釈し、次いで2容量のイソプロパノー
ルで結晶化せしめた。結晶性アミカシン18.2g
(40%)が得られた。 カナマイシンA12%、BB―K29の40%および
ポリアシル化カナマイシン5%の回収により物質
収支は97%となつた。 実施例 3 ポリ(トリメチルシリル)カナマイシンAの製
造とその選択的アシル化による1―N―〔L―
(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕
カナマイシンAアミカシンの製造 A ポリ(トリメチルシリル)カナマイシンA カナマイシンA遊離塩基(18g力価、37.15m
モル)を乾燥アセトニトリル200mlにスラリー化
し、加熱還流した。ヘキサメチルジシラザン
(29.8g、184.6mモル)を30分かかつて加え、そ
して混合物を78時間還流下かくはんすると明るい
黄色の透明溶液が得られた。真空で溶媒を除去す
ると無定形固体残渣が得られた(43g、94%)
〔カナマイシンA(シリル)10として計算)。 B 1―N―〔L―(−)―γ―アミノ―α―ヒ
ドロキシブチリル〕カナマイシンA p―(ベンジルオキシカルボニルオキシ)安息
香酸(5.56g、20.43mモル)を23゜で乾燥アセト
ニトリル50mlにスラリー化した。N,O―ビス―
トリメチルシリルアセトアミド(8.4g、41.37m
モル)をよくかくはんしながら加えた。溶液を
23゜で30分間保持し、次にはげしくかくはんしな
がら3時間かかつて23゜での乾燥アセトニトリル
75ml中のポリ(トリメチルシリル)カナマイシン
A(21.5g)、17.83mモル、(シリル)10化合物とし
て計算)の溶液に加えた。混合物を4時間かくは
んし、溶媒を真空(40゜)で除去し、そして油状
残渣を23゜で乾燥アセトン50mlに溶解した。 アセトン30ml中にL―(−)―γ―ベンジルオ
キシカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪酸N―
ヒドロキシ―5―ノルボルネン―2,3―ジカル
ボキシイミドエステル(NAE)(8.55g、20.63m
モル)を5分間かけて上記溶液に加えた。混合物
を78時間23゜に保持した、溶液を水100mlで希釈
し、PH(7.0)を2.5(6H HC1)に低下させた。混
合物を5%パラジウム―炭素触媒(エンジエルハ
ード)3gと一緒に500mlパルびんに入れ、23゜で
2時間40psiH2で還元した。混合物をけいそう土
のパツドを通して過し、水20mlで洗つた。液
と洗液とを合し(168ml)、E.コリ(E.coli)に対
する微生物学的検定によつて測定するとアミカシ
ン約11400mcg/ml(19%収率)を含有してい
た。 実施例 4 ポリ(トリメチルシリル)カナマイシンAの製
造とその選択的アシル化による1―N―〔L―
(−)―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕
カナマイシンAアミカシンの製造 A ポリ(トリメチルシリル)カナマイシンA 乾燥アセトニトリル100mlおよび1,1,1,
3,3,3―ヘキサメチルジシラザン25ml(119
mモル)中のカナマイシンAの10g(20.6mモ
ル)の懸濁液を72時間還流した。透明で明るい黄
色の溶液が得られた。溶液を30〜40゜で真空スト
リツピング乾涸した。明るい褐色の無定形粉末と
してポリ(トリメチルシリル)カナマイシン
A21.3g〔カナマイシンA(シリル)10として計算
して85%収率〕が得られた。 B 1―N―〔L―(−)―γ―アアミノ―α―
ヒドロキシブチリル〕カナマイシンA 乾燥アセトン30ml中のポリ(トリメチルシリ
ル)カナマイシンA2.4g(2.0mモル)の溶液に
0〜5゜で乾燥アセトン10ml中のL―(−)―γ―
ベンジルオキシカルボニルアミノ―α―ヒドロキ
シ酪酸N―ヒドロキシ―5―ノルボルネン―2,
3―ジカルボキシイミドエステル(NAE)2.0m
モルをゆつくりと加えた。反応混合物を1週間
23゜でかくはんし、次に30〜40゜の浴温で真空スト
リツピング乾涸した。残渣に水(60ml)を加え、
次にメタノール70mlを加えると溶液が得られた。
この溶液を3N HClでPH2.0に酸性化し、2時間
50psi H2で5%パラジウム―炭素触媒500mgを用
いて還元した。物質を過し、液と洗液とを合
し、E.コリに対する微生物学的検定により測定す
るとアミカシンが29.4%収率で含まれていた。 実施例 5 ポリトリメチルシリル6′―N―カルボベンゾキ
シカナマイシンAの製造とその選択的N―アシ
ル化によるアミカシンの製造 要約 ヘキサメチルジシラザン(HMDS)を用いる
アセトニトリル中の6′―N―カルボベンゾキシカ
ナA(Kana A)のシリル化により6′―N―カル
ボベンゾキシカナA(シリル)9中間体が得られ
る。このシリル化カナAはたいていの有機溶媒に
易溶性である。6′―N―CbzカナA導入に関する
NAE5%モル過剰使用による23゜での無水アセト
ン中でのNAEによるアシル化によつて、アミカ
シンおよびBB―K29のCbz誘導体のみ、若干の末
反応のカナAおよび若干のポリアシル物質を含む
混合物が得られた。これらの検討においてBB―
K11は全く検出されない。還元および処理後、
CG―50(NH4 +)カラムから水酸化アンモニウム
段階濃度を用いるアセトンアシル化混合物の溶離
によつて、純粋なアミカシンが40%の範囲の単離
収率で得られた。 方程式 材料 【表】 安全性 【表】 操作 A 6′―N―カルボベンジルオキシカナマイシン
A(シリル)9〔6′―N―CazカナA(シリル)9〕の
製造 1 アセトニトリル(KF<0.01%)300mlに6′―
N―カルボベンジルオキシカナマイシンA(KF
<4%)50gをスラリー化する。スラリー中に
乾燥窒素気流を保持して還流(74゜)させる。 2 30分かけてヘキサメチルジシラザン
(HMDS)75.8mlをゆつくり加える。アンモニ
アガスの発生を伴つて完全な溶液が生じる。 3 窒素導入下に18〜20時間還流を続ける。 4 透明な明るい黄色の溶液を真空(浴温40〜
50゜)下濃縮して泡状固形物を得る。シリル9
合物の収量89〜92g(理論値の90〜9.4%)。 〔注〕 先の参考までに、その他の溶媒の検討
ではこの固形物を通常単離しないで、直接
アシル化に使用する。 B L―(−)―α―カルボベンジルオキシアミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸のN―ヒドロキシ―5
―ノルボルネン―2,3―ジカルボキシイミド
エステルの製造 1 23゜で乾燥アセトン100mlにL―(−)―γ―
カルボベンジルオキシアミノ―α―ヒドロキシ
酪酸(BHBA)21.5gを溶解し、次にN―ヒド
ロキシ―5―ノルボルネン―2,3―ジカルボ
キシイミド(HONB)15.2gを加える。完全
な溶液が得られる。 2 30分かけてアセトン50ml中のジシクロヘキシ
ルカルボジイミド(DCC)17.48gの溶液をか
くはんしながら加える。添加中温度が約40℃に
上昇し、ジシクロヘキシル尿素(DCU)の沈
殿を伴う。 3 スラリーを3〜4時間かくはんして温度を23
〜25゜に平衡化するようにさせる。 4 尿素誘導体を去し、ケーキをアセトン30ml
で洗う。液+洗液を以下のアシル化工程のた
めに保存する。 C 6′―N―CbzカナA(シリル)9のアシル化 1 A部分、工程4で単離された6′―N―Cbzカ
ナA(シリル)9を23〜24゜で乾燥アセトン100ml
に溶解する。 2 よくかくはんしながら15分かけてB部分で調
製したNAE溶液をゆつくり加える。温度が
徐々に約40゜に上昇する。溶液を23゜に平衡化さ
せ、窒素雰囲気下18〜20時間かくはんを続け
る。 3 水100mlを加え、6N塩酸でPH(6.9〜7.2)を
2.2〜2.5に下げる。23゜で15分かくはんする。 (注:第二層が形成する場合がある。これは
作業上問題はない。) 4 浴温30〜35゜で真空下アセトンを除去する。
濃縮物を適当な水添容器(窒素で予備掃過す
る)に移す。5%パラジウム―炭素触媒10gを
加え、40psiで2〜3時間水添する。 5 混合物をデイカライトパツドを通して過
し、水添容器およびケーキを追加の水50mlで洗
う。 6 液+洗液を40〜45゜で真空下に約1/3容量
(50ml)に濃縮する。 7 PHをチエツクする。6.9〜7.2の範囲になけれ
ばならない。この範囲でないときは、1N水酸
化アンモニウムで調節する。混合物をCG―50
(NH4 +)カラム(9−110cm)に入れる。 8 カルムを脱イオン化水1000mlで洗う。次に自
動式旋光計を用いて溶離の進行を検査しながら
0.5〜0.6N水酸化アンモニウムで溶離する。溶
離の順序は次のとおりである。 残留カナA→BB―K29→アミカシン アシル化作業ではいずれでもBB―K11は検
出されなかつた。ポリアシル物質すなわちカナ
Aの1,3―ジAHBA類似体がカラムを3N水
酸化アンモニウムで洗うことにより回収され
る。 9 アミカシンフラクシヨンを合し、それから25
〜30%固形分に濃縮する。メタノール1容量で
希釈し、アミカシン結晶の種を入れる。 10 よくかくはんしながらイソプロパノール
(IPA)2容量を2時間かけてゆつくり加え、
そして23゜で6〜8時間結晶化させる。 11 固形分を過し、1:1:2水/メタノー
ル/IPA混合物50mlで洗い、最後にIPA25mlで
洗う。 12 真空中40゜で12〜16時間乾燥する。次の特
性を有するアミカシン17.3〜19.0g(38〜42
%)の収量で得られる。 TIC CHCl3―メタノール―NH4OH―水(1:4:
2:1)、5×20cmクアンタム・インダストリー
ズ(Quantum Industries)のシリカゲルブレー
ト……ニンヒドリンで検出されるとおりの1ゾー
ン(RF〜0.4)。 比旋光度 〔α〕23゜ 589 +H2O 101.6 +0.1MNH4OH 101.9 +0.1MH2SO4 103.5 C=1.0% 13 この系でのBB―K29の回収は39〜42%であ
り、残留カナA10〜14%および1,3―ジ
AHBA―カナA約5%で物質収支>95%とな
つた。 実施例 6 ポリトリメチルシリルカナAの製造とその選択
的アシル化によるアミカシンの製造 要約 ヘキサメチレンジシラザン(HMDS)を用い
るアセトニトリル中でのカナA「ベース」のシリ
ル化によりポリトリメチルシリルカナAが生成し
た。シリル化の程度は今のところは不明確である
が、当面はカナA(シリル)10であると仮定する。
ポリシリル化カナAはたいていの有機溶媒に易容
性である。カナAに関しSAEの1:1モル比を
用いる23゜で無水アセトン中でのSAEによるアシ
ル化によつて、2―3/1の比が通常であるアミ
カシンおよびBB―K29のCbz誘導体、BBK6(約
5〜8%)、未反応カナA(15〜20%)および若干
のポリアシル物質(約5〜10%)を含む混合物が
得られた。ポリトリメチルシリル6′―N―カルボ
ベンゾキシカナAのアシル化で先の実験でみられ
たとおり、これらの実験のいずれでもBBK11は
検出されなかつた。アセトンアシル化混合物の還
元および処理次いで0.5N水酸化アンモニウムを
用いるCG―50(NH4 +)カラムによるクロマトグ
ラフイーによつて、34〜39%範囲で単離結晶性ア
ミカシンが生成した。 方程式 材料 【表】 安全性 カナA「ベース」 既知の薬品―通常の注意が望
ましい カナA(シリル)10直接情報未入手 取扱注意 他の材料 例5を参照 操作 A カナA(シリル)10の製造 1 アセトニトリル(KF<0.01%)500ml中にカ
ナA「ベース」(KF2.5〜3.5%)50gをスラリ
ー化する。スラリー中に乾燥窒素気流を維持し
ながら還流(4゜)させる。 2 30分かけてヘキサメチルジシラザン
(HMDS)112mlをゆつくり加える。アンモニ
アガスの発生を伴つて4〜5時間以内に完全な
溶液が生じる。 3 窒素導入下に22〜26時間還流を続ける。 4 透明な淡黄色溶液を真空下(40゜)濃縮して
シロツプ状残渣とする。アセトニトリル追加
100mlで洗滌し、3〜6時間高真空下に完全に
乾燥する。白色を帯びた無定形固形分の収量は
109〜115g(理論値の90〜95%、カナA(シリ
ル)10として計算する)である。 B L―(−)―α―カルボベンジルオキシアミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸のN―ヒドロキシスク
シンイミド(SAE)の製造 1 23゜でかくはんしながら酢酸エチル(KF<
0.05%)1300mlにL―(−)―α―ベンジルオ
キシカルボニルアミノ―α―ヒドロキシ酪酸
(BHBA)100gおよびN―ヒドロキシスクシ
ンイミド(N―HOS)45.38gを溶解する。 2 23゜で酢酸エチル(KF<0.05%)400mlにジ
シクロヘキシルカルボジイミド(DCC)81.29
gを溶解する。よくかくはんしながらこの溶液
を30分かけて工程1の溶液に加える。ジシクロ
ヘキシル尿素(DCU)の同時沈殿と伴い温度
が40〜42゜に上昇する。スラリーを3〜4時間
かくはんして温度を23゜に平衡化させる。 3 DCUを過し、ケーキを酢酸エチルKF<
0.05%)250mlで洗う。DCUケーキを廃棄す
る。液と洗液とを保存する。 4 液+洗液を500mlに濃縮する(真空、30〜
35゜)。若干の生成物が晶出する。 5 濃縮物を適当な容器に移し、はげしくかくは
んしながらヘプタン100mlを加える。必要に応
じて、SAEの結晶の種を入れる。ほとんどす
ぐに結晶化が始まる。スラリーを23゜で30分間
かくはんする。 6 30分かけてヘプタン400mlを加え、23゜で4〜
5時間スラリーをかくはんする。 7 過し、ケーキを3:1ヘプタン/酢酸エチ
ル200ml次いでヘプタン100mlを洗う。 8 真空炉で18〜20時間〜30〜35゜で乾燥する。 収量 110.1〜131.4g(80〜95%) MP 119〜120゜、114゜で軟化(補正) TLC 4アセトン:12ベンゼン:1CH3CO2H―
1%KMO4水溶液―検出 Rf SAEについて0.7、BHBAについて0.2、アナ
ルテツク・インコ(Analtech Inc.)の2×10
cm予め記録したシリカゲルプレート C カナA(シリル)10の製造 1 A部分、工程4で単離したカナA(シリル)10
を23℃で乾燥アセトン500mlに溶解する。 2 よくかくはんしながらB部分で調製した
SAE(35.03g)を10%乾燥アセトン溶液として
5〜10分で急速に加える。温度が約5゜に上昇す
る。溶液を23゜に平衡化せしめ、18〜20時間か
くはんを続ける。 3 明るい橙色の透明溶液を水400mlで希釈し、
PH(7.0〜7.5)を3N塩酸で2.2〜2.5に下げる。
透明な溶液を15〜30分間23゜でかくはんする。 4 アセトンを30〜35゜の浴温で真空下に除去す
る(小量の材料がこのところで分離することも
あるが、問題はない)。濃縮物を適当な水添容
器に移す。5%パラジウム―炭素触媒10gを加
え、50psiで2〜3時間水添する。 5 混合物をデイカライトパツドを通して過
し、水添容器およびケーキを追加の2×5.0ml
の水で洗う。 6 液+洗液を40〜45゜で真空下に約1/3容量
(150〜160ml)に濃縮する。 7 この点でのPHは6.0〜7.0の範囲である。混合
物をCG―50(NH4 +)カラム(6×110cm)に
入れる。 8 カラムを脱イオン化水1000mlで洗う。溶離の
進行を検査するのに自動式旋光計を使用して
0.5N水酸化アンモニウムで溶離する。溶離の
順序は次のとおりである。 残留カナA→BB―K6→BB―K29→アミカ
シン 実験のいずれにおいてもBB―K11は検出さ
れなかつた。 9 アミカシンフラクシヨンを合し、そして25〜
30%固形分に濃縮した。1容量メタノールで希
釈し、アミカシン結晶の種を入れる。 10 よくかくはんしながら2容量のIPAを2時間
かけゆつくり加え、23゜で6〜8時間結晶化さ
せる。 11 固体を過し、1:1:2水/メタノール/
IPA、最後にIPA35mlで洗う。 12 真空炉で40゜で16〜24時間乾燥する。収量:
19.91〜22.84g(34〜39%)。比旋光度に加え
て、IR,PMRおよびCMRスペクトルのデー
タも所望の構造と完全に一致した。 TLCシステム CHCl3/メタノール/NH4OH/水(1:4:
2:1)、クアンタム・インダストリーズの5×
20cmシリカゲルブレート……1区域Rf〜0.4を有
するアミカシン(ニンヒドリン検出)。 実施例 7 ポリ(トリメチルシリル)カナAの製造とその
アシル化によるアミカシンの製造 A 触媒としてTMCSと共にHMDSを用いるカ
ナマイシンAのシリル化 シーブ乾燥アセトニトリル100ml中のカナマイ
シンA(純度97.6%の10g、20.14mモル)を窒素
雰囲気下に還流させた。HMDS(22.76g、141m
モル、7モル/カナマイシンAモル)とTMCS
(1ml、0.856g、7.88mモル)との混合物を10分
かけて還流反応混合物に加えた。還流を4―3/4
時間続け、それから混合物を冷却し、真空で濃縮
して黄色の粘張性シロツプとし、高真空で2時間
乾燥した。生成物の収量は23.8g(97.9%、カナ
マイシンA(シリル)10として計算)であつた。 B アシル化 上記工程Aで製造したポリ(トリメチルシリ
ル)カナマイシンA(23.8g、20.14mモル)を23゜
でシーブ乾燥アセトン250mlに溶解し、次に0〜
5゜に冷却した。かくはんしながら、水(3.63ml、
201.4mモル、ポリシリル化カナマイシンA1モル
当り10モル)を加え、混合物を30分間中程度の真
空下に放置した。アセトン108.3ml中のNAE
(19.133mモル、ポリシリル化カナマイシンA1モ
ル当り0.9モル)を1分以下で加えた。混合物を
1時間0〜5゜でかくはんし、水で希釈し、PHを
2.5に調節し、それからアセトンを真空で除去し
た。水溶液を触媒として10%Pd―炭素2.0gを用
いて2―1/2時間23゜で50psiH2で還元した。還元
された反応混合物をデイカライトを通して過
し、40゜で真空で約100mlに濃縮し、次にCG―50
(NH4 +)カラム(樹脂6、5×100cm)に入れ
た。これを水で洗い、次に0.6N―10N―
3NNH4OHで溶離した。アミカシン60.25%、BB
―K6の4.37%、BB―K29の4.35%、カナマイシ
ンA26.47%およびポリアシル2.18%が得られた。 実施例 8 ポリ(トリメチルシリル)6′―N―CbzカナA
の製造とそのアシル化によるアミカシンの製造 A 6′―N―CbzカナマイシンAのシリル化 シーブ乾燥アセトニトリル200ml中の6′―N―
CbzカナマイシンA(20.0g、32.4mモル)を窒素
雰囲気下に流させた。HMDS(47.3ml、226.8mモ
ル、6′―N―CbzカナA1モル当り7モルを10分か
かつて加え、20時間還流を続けた。混合物を次に
冷却し、真空濃縮し、2時間高真空下乾燥すると
白色無定形固体39.1g(収率95.4%、6′―N―
CbzカナA(シリル)9として計算)が得られた。 B アシル化 上記工程Aで製造したポリ(トリメチルシリ
ル)6′―N―CbzカナA(39.1g、32.4mモル)を
23゜でかくはんしながら乾燥アセトン400mlに溶解
した。メタノール(6.6ml、1.62mモル、ポリシ
リル化6′―N―CbzカナA1モル当り5モル)を加
え、そして混合物を強く窒素パージ下に1時間
23゜でかくはんした。混合物を0〜5℃に冷却し、
そして予め冷却した乾燥アセトン120ml中のSAE
(11.35g、32.4mモル)の溶液を加えた。混合物
を0〜5°で更に3時間かくはんし、次に4゜の冷室
に1週間おいた。水(300ml)を加え、PHを2.0に
調節し、混合物を1時間かくはんし、そしてアセ
トンを真空でストリツピングした。得られた水溶
液を触媒として10%Pd―炭素3.0gを用いて23゜で
17時間54.0psiH2圧で還元した。これをデイカラ
イトにより過し、真空で75―100mlに濃縮し、
CG―50(NH4 +)に入れ、水および0.6N NH4OH
で溶離した。アミカシン52.52%、BB―K29の
14.5%、カナマイシンAの19.6%およびポリアシ
ル1.71%が得られた。 実施例 9 ポリ(トリメチルシリル)カナAの製造とその
アシル化によるアミカシンの製造 A 酸受容体としてテトラメチルグアニジンを用
いるアセトニトリル中TMCSによるカナマイ
シンAのシルル化 カナマイシンA(4.88g、10.07mモル)を23゜で
かくはんしながらシーブ乾燥アセトニトリル100
mlに懸濁した。かくはんした懸濁液にテトラメチ
ルグアニジン(TMG)(16.234g、140.98mモ
ル、カナマイシンA1モル当り14モル)を加えた。
混合物を加熱還流し、TMCS(15.32g、140.98m
モル、カナマイシンA1モル当り14モル)を15分
間かけて加えた。TMCSの約半分を加えた後、
TMG・HClの白色沈殿が生じた。混合物を室温
に冷却し、濃縮して粘性残渣とし、そして2時間
高真空で乾燥した。固体を乾燥THF(100ml)で
磨砕し、そして不溶性のTMG・HClを去し、
THF5×20mlで洗つた。合した液および洗液を
40゜で真空濃縮して粘性残渣とし、真空下2時間
乾燥した。明るいクリーム色の粘性残渣10.64g
(収率87.6%、カナマイシンA(シリル)10として
の計算)が得られた。 B アシル化 上記工程Aで製造したポリ(トリメチルシリ
ル)カナマイシンA(10.64g、10.07mモル)を
23゜でかくはんしながらシーブ乾燥アセトン110ml
に溶解し、そして溶液を0〜5°に冷却した。水
(1.81ml、100.7mモル、ポリシリル化カナA1モル
当り10モル)を加え、溶液を中程度の真空で30分
間かくはんした。予め冷却した乾燥アセトン40ml
中のSAE(3.70g、10.57mモル、%過剰)を1分
以下で加え、そして混合物を1時間かくはんし
た。混合物を例8Bの一般操作によつて処理する
とアミカシン約50%、BB―K29の約10%、BB―
K6の5〜8%、カナマイシンA約20%およびポ
リアシル5〜8%が得られた。 実施例 10 HMDSを用いるピリジンでのポリ(トリメチ
ルシリル)カナマイシンAの製造 カナマイシンA(10.0g、20.64mモル)を23゜で
シーブ燥蒸留ピリジン100mlに懸濁させた。窒素
パージを開始し、懸濁液を還流させた。HMDS
(17.33g、107.32mモル、カナマイシンA1モル当
り5.2モル)を10分間かけて加え、そして混合物
を19時間還流させた。次に、これを室温に冷却
し、真空濃縮して明るい黄―黄金色のシロツプと
なし、高真空で乾燥した白色無定形固体とした。
22.1g(収率92.6%、カナマイシンA(シリル)10
として計算)が得られた。 実施例 11 酸受容体としてトリエチルアミンによるトリエ
チルクロロシランを用いるポリ(トリエチルシ
リル)カナマイシンAの製造 カナマイシンA(5.0g、純度97.6%、10.07mモ
ル)を23゜でシーブ乾燥アセトニトリル100mlに懸
濁させた。トリエチルアミン(TEA)(33.8ml、
24.5g、241.7mモル)を加え、そして懸濁液を
還流させた。乾燥アセトニトリル25ml中のトリク
ロロエチルシラン(23.7ml、21.3g、140.98mモ
ル)の溶液を20分間かけて加えた。更に7時間還
流を続け、そして混合物を室温に冷却し、こで
TEA・HClの長い微細な針状晶が析出した。混
合物を約16時間室温で放置し、40゜で真空濃縮し
て粘性固体とし、そして高真空で2時間乾燥して
深橙色粘性固体とした。固体を23゜で乾燥
THF100mlで磨砕し、そして不溶性TEA・HCl
を去し、THF5×20mlで洗い、乾燥して
TEA・HCl 16.0gを得た。合した液および洗
液を真空濃縮して固体とし、高真空で2時間乾燥
した。深橙色粘張性シロツプとしてポリ(トリエ
チルシリル)カナマイシンAが19.3g得られた。 実施例 12 ビストリメチルシリル尿素を用いるポリ(トリ
メチルシリル)カナマイシンAの製造 カナマイシンA(純度99.7%の10.0g、20.58m
モル)を23゜でかくはんしながらシーブ乾燥アセ
トニトリル200mlに懸濁した。懸濁液にビス―ト
リメチルシリル尿素(BSU)(29.45g、144.01m
モル、カナマイシン1モル当り7モル)を加え、
そして混合物を窒素雰囲気下還流させた。17時間
還流を続け、反応混合物を室温に冷却した。存在
する小量の不溶物質を去し、アセトニトリル3
×10ml部分量で洗い、そして乾燥した(1.1381
g)。赤外では、これがBSU+小量の未反応カナ
マイシンAであることがわかつた。液と洗液と
を合し、16時間4゜に冷却した。分離した追加の物
質を上記の如くして採取し(7.8g)、赤外により
BSU+尿素であることがわかつた。明るい黄色
の液および洗液を40゜で真空濃縮し、高真空で
乾燥すると白色固体27.0gが得られた。この固体
の一部は粘性であり、部分的には微細な針状結晶
であつた。固体を23゜でヘプタン150mlで処理し、
不溶部分を去し、ヘプタン2×50ml部分量で洗
うと白色針状晶6.0gが得られた(赤外により
BSU+尿素であることがわかつた)。液と洗液
とを合し、40゜で真空濃縮し、高真空で2時間乾
燥すると白色針状晶20.4gが得られた。この赤外
スペクトルはポリシリル化カナマイシンAの典型
的なものであつた。計算によると、生成物は平均
7.22のトリメチルシリル基を有していることがわ
かつた。 実施例 13 1,3―ブタンジオールによる部分的脱シリル
化によるパー(トリメチルシリル)カナマイシ
ンAの製造とそのアシル化によるアミカシンの
製造 A パー(トリメチルシリル)カナマイシンAの
製造 カナマイシンA(10.0g、20.639mモル)を23゜
でかくはんしながらシーブ乾燥アセトニトリル
100mlに懸濁した。懸濁液を窒素パージ下に還流
させ、そしてHMDS(23.322g、144.5mモル、カ
ナマイシンA1モル当り7モル)を10分間かけて
加えた。16時間還流を続け、混合物を窒温に冷却
し、真空濃縮し、高真空下2時間乾燥した。白色
粘性残渣24.3g(収率92.1%、カナマイシンA
(シリル)11として計算)が得られた。 B アシル化 上記工程Aで製造したパー(トリメチルシリ
ル)カナマイシンA(24.3g)を23゜でかくはんし
ながらシーブ乾燥アセトン240mlに溶解した。こ
の溶液に1,3―ブタンジオール(9.25ml、
103.2mモル、パー(トリメチルシリル)カナマ
イシンA1モル当り5モルを加えた。混合物を23゜
で窒素パージ下2時間かくはんし、それから0〜
5゜に冷却した。SAE(7.23g、20.64mモル)を予
め冷却したアセトン70ml中で約1分で加えた。混
合物を0〜5゜でかくはんし、次に約16時間4゜の冷
室に放置した。水(200ml)を加え、PHを2.5に調
節しそして透明な黄色溶液を23゜で30分間かくは
んした。アセトンを真空でストリツピングし、水
溶液を触媒として10%Pd―炭素3.0gを用いて2
時間23゜で55.00psiH2で還元した。還元した溶液
をデイカライトで過し、そして例8Bの如くし
てクロマトグラフ処理するとアミカシン47.50%、
BB―K29の5.87%、BB―K6の7.32%、カナマイ
シンAの24.26%およびポリアシル7.41%が得ら
れた。 実施例 14 スルフアミン酸触媒を伴うSAEを用いるTHF
で製造されるポリ(トリメチルシリル)カナマ
イシンAとそのアシル化によるアミカシンの製
造 シーブ乾燥テトラヒドロフラン(THF)50ml
中のカナマイシンA(5.0g、10.32mモル)の還
流混合物にスルフアミン酸(100mg)および
HMDS(12.32g、76.33mモル)を加えた。混合
物を18時間還流させ、6時間で完全な溶液が生じ
た。溶液を23゜に冷却し、水0.1mlで処理し、30分
間23゜に保持した。THFの36ml中のSAE(3.61g、
10.3mモル)の溶液を30分かかつて加えた。3時
間かくはん後、混合物を水100mlで希釈し、PHを
10%H2SO4で2.2に調節した。このものを23゜で30
分間かくはんし、次に真空で濃縮してTHFを除
去した。得られた水溶液を触媒として10%Pd―
炭素を用いて23゜で2時間50psiH2圧で還元した。
還元溶液をデイカライトを通して過し、固体を
水で洗つた。液と洗液とを合し(150ml)、E.コ
リに対して微生物学的検定により測定するとアミ
カシン1225mcg/ml(31.5%活性収率)を含有
していた。 実施例 15 触媒としてイミダゾールを伴うHMDSを用い
るポリ(トリメチルシリル)カナマイシンAの
製造 カナマイシンA(11g、22.7mモル)およびイ
ミダゾール100mgを窒素パージ下にシーブ乾燥ア
セトニトリル100ml中で加熱還流させた。HMDS
(18.48g、114.5mモル、カナマイシンA1モル当
り5モル)を30分間かかつて加え、そして混合物
を20時間還流させた。完全な溶液が2―1/2時間
位で生じた。溶液を23゜に冷却し、溶媒を真空で
除去してポリ(トリメチルシリル)カナマイシン
A21.6gを泡状残渣として得た(収率93.1%、カ
ナマイシン(シリル)11として計算)。 実施例 16 ポリ(トリメチルシリル)カナマイシンBの製
造とそのアシル化による1―N―〔L―(−)
―γ―アミノ―α―ヒドロキシブチリル〕カナ
マイシンBの製造 A TMCS触媒を伴うHMDSを用いるポリ(ト
リメチルシリル)カナマイシンBの製造 シーブ乾燥アセトニトリル250ml中のカナマイ
シンB(25g、51.7mモル)を窒素気流下加熱還
流した。HMDS(62.3g、385.81mモル、カナマ
イシンB1モル当り7.5モル)を30分かかつて加
え、次いで触媒としてTMCS1mlを加えた。混合
物を21時間還流し、1時間後に完全な溶液が生じ
た。次に、溶媒を60゜で真空除去し、油状残渣を
60゜で高真空下に3時間保持した。ポリ(トリメ
チルシリル)カナマイシンB53.0g(収率85.2%、
カナマイシンB(シリル)10として計算)が得られ
た。 B アシル化 上記工程Aで製造したポリ(トリメチルシリ
ル)カナマイシンBを0〜5゜で乾燥アセトン500
mlに溶解し、メタノール(20.9ml)を加え、そし
て混合物を30分間0〜5゜で真空でかくはんした。
予め冷却した乾燥アセトン200ml中のSAE(18.1
g、51.67mモル)の溶液を1分以内に加え、混
合物を0〜5゜で30分間かくはんした。混合物を例
14の一般操作に従つて処理し、次にCG―50
(NH4 +)のカラム(8×120cm)に充てんした。
このカラムを0.6N〜3Nの段階濃度のNH4OHで
溶離した。BB―K26の38%、相当する6′―N―
アシル化カナマイシンB(BB―K22)の5%、相
当する3―N―アシル化カナマイシンB(BB―
K46)の10%、カナマイシンBの14.63%および
小量のポリアシル化カナマイシンBが得られた。 実施例 17 触媒としてカナマイシンA硫酸塩を伴う
HMDSを用いるポリ(トリメチルシリル)カ
ナマイシンAの製造 シーブ乾燥アセトニトリル200ml中のカナマイ
シンA(19.5g、40.246mモル)およびカナマイ
シンA硫酸塩(0.5g、0.858mモル)〔計=20.0
g、41.0mモル〕を還流させた。HMDS(60.3g、
287.7mモル、カナマイシンA1モル当り7モル)
をゆつくりと加え、混合物を28時間還流させた。
これをロータリー・エバポレーターで蒸発乾涸
し、水蒸気注入器真空下で乾燥した。ポリ(トリ
メチルシリル)カナマイシンA47.5gが淡黄色油
として得られた(収率95.82%、カナマイシンA
(シリル)10として計算)。 実施例 18 ポリ(トリメチルシリル)3,6′―ジ―N―カ
ルボベンジルオキシカナマイシンAを無水ジエ
チルケトン中でアシル化するBB―K8の製造 A 3,6′―ジ―N―カルボベンジルカナマイシ
ンA カナマイシンA(フリーベース)7.26g(15ミ
リモル)と酢酸ニツケル四水和物18.6g(75ミリ
モル)とをジメチルスルホキシド(DMSO)300
mlに分散させた懸濁液を撹拌下100℃に30分間加
熱し、透明緑色溶液を得た。冷却後、DMSO50
mlにN―カルボベンジルオキシ―5―ノルボルネ
ン2―2,3―ジカルボキシイミド11.8g(37.6
ミリモル)を溶かした溶液を加えた。この混合物
を一夜室温で撹拌し、濃アンモニア水100mlと水
1で処理し、1時間室温で撹拌し、
「DiaionHP―10」カラム(300ml)の塔頂に入れ
た。カラムは7N NH4OHで始まり、メタノール
―水(1:1)、最後にメタノール―水(10:1)
で段階的溶離にかけられ、20mlのフラクシヨンを
集め、クロロホルム―エタノール―28%水酸化ア
ンモニウム(1:2:1)を用いてメルクシリカ
ゲル60F―254上の薄層クロマトグラフイーでモ
ニターした。高濃度で生成物を含むフラクシヨン
から細かい針状結晶の目的部の一部を取し分析
サンプルとした。液と目的物(RF0.42)を含
む他のフラクシヨンを合せ、この溶液を真空中で
蒸発させた。残渣をジエチルエーテルで処理し計
9.7g(86%)の表記生成物を得た。Mp>300℃、
IR(KBr):νc=0 1690cm-1。NMR(DMSO―
d6+DCl,pDCa3):δ4.76―5.26(6H,m,H1′,
H″1及びCO―OCH 2―C6H5×2)、7.26(10H,
s,CO―OCH2 6 5×2)。 分析、理論値(C34H48N4H15・H2O): C,52.98:H,6.54;N,7.27 測定値:C,53.20;H,6.42;N,7.04。 B ポリ(トリメチルシリル)3,6′―ジ―N―
カルボベンジルオキシカナマイシンA 上記工程Aからの3,6′―ジ―N―カルボベン
ジルオキシカナマイシンA1.5g(2ミリモル)
と、乾燥アセトニトリル15mlに溶かした1.29g
(8ミリモル)のヘキサメチルジシラザンとの混
合物を16時間還流した。透明溶液を真空下乾固
し、残渣を20mlの乾燥ジエチルケトンに溶かし
た。生成物の部分シリ化物はシロツプ状物であ
り、薄層クロマトグラフの途中加水分解する性質
を有する。 C 等モルのアシル化剤を用いるポリ(トリメチ
ルシリル)3,6′―ジ―N―カルボベンジルオ
キシカナマイシンAのアシル化 工程Bからの溶液に、撹拌下、700mg(2ミリ
モル)のL―(−)―カルボベンジルオキシアミ
ノ―α―ヒドロキシ酪酸N―ヒドロキシスクシン
イミドエステル(SAE)を加えた。この混合物
を室温で19時間撹拌し、3mlの水と35mlのテトラ
ヒドロフラン(THF)で処理し、塩酸水溶液で
PH3にし、30分撹拌し、真空下乾固した。残渣を
水30ml、メタノール40ml、n―ブタノール10ml及
びTHF40mlの混合液に溶かし、10%パラジウム
炭素50mgの存在下に一夜水素化した。触媒を過
して除き、液を真空下蒸発させ、凍結乾燥して
1.7gの粗BB―K8を得た。無定形粉末を水に再
溶解し、塩酸水溶液でPHを4にし、NH4 +サイク
ル下でアンバーライトCG―50のカラムを用いて
クロマトグラフイーにかけた。カラムは、水、
0.1N NH4OH、0.3N NH4OH,0.5N NH4OH
及び2N NH4OHで段階的溶離にかけられ、10ml
のフラクシヨンを集めクロロホルム―メタノール
―28%水酸化アンモニウム―水(1:4:2:
1)を用いメルクシリカゲル60F―254プレート
を用いる薄層クロマトグラフイーでモニターし
た。均質のフラクシヨンを合せ、蒸発させ、最後
に凍結乾燥した。BB―K48を含むフラクシヨン
と回収カナマイシンAを含むフラクシヨンをK.
pmeumoniae A20680とB.subtilisPCI129を用い
て検定した。 (a)408mcg/mg。(b)956mcg/mg。 (c)生物分析による。 【表】 部分脱保護生成物をPd―Cで水素化分解しCG
―50上で分離するとBB―K8がさらに30mg(2
%)得られた。BB―K8の全収量は846mg(69%)
だつた。 D 1.2当量のアシル化剤を用いるポリ(トリメ
チルシリル3,6′―ジ―N―カルボベンジルオ
キシ―カナマイシンAのアシル化 20%過剰のアシル化剤を用いる以外は上記工程
Cと同一条件で実験し、次の結果を得た。 (a)933mc/mg、(b)生物分析による。 【表】 部分脱保護生成物をPd―Cで水素化分解し、
CG―50上で分離するとBB―K8がさらに21mg
(2%)得られた。BB―K8の全収量は771mg(62
%)だつた。 E 1.5当量のアシル化剤を用いるポリ(トリメ
チルシリル3,6′―ジ―N―カルボベンジルオ
キシカナマイシンAのアシル化 50%過剰のアシル化剤を用いる以外は上記工程
Cと同一条件で実験し、次の結果を得た。 (a)860mcg/mg、(b)880mcg/mg、(c)生物分析
による。 【表】
Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for producing a polysilylated derivative of kanamycin A or B, and more specifically to a polysilylated kanamycin A or B or a polysilylated kanamycin having a protecting group other than a silyl group on the 6'-amino moiety. Regarding the manufacturing method of A or B. Kanamycin A obtained by the method of the present invention
Or the polysilylated derivative of B has the following formula (wherein R is OH or NH 2 and n is an integer from 0 to 2) or a non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt thereof, as described below. It allows compounds of the above formula to be prepared more efficiently and in higher yields than with other similar intermediates. Kanamycins are well-known antibiotics, as described, for example, in Merck Index, 8th edition, pages 597-8. A number of derivatives of kanamycin are also known. The structural formulas of Kanamycin A and B are shown below along with the standard numbering system used by those skilled in the art. In the main text below, if it can be easily understood,
The various kanamycin derivatives are referred to as derivatives of kanamycin A or B, rather than by their structural formulas, to obviate the need to contrast complex structures to establish differences. U.S. Patent No. 3781268 has 1-[L-(-)-
[gamma]-amino-alpha-hydroxybutyryl] kanamycin A (amikacin) and B and their derivatives with mono- and di-carbobenzyloxy protecting groups have been described and claimed.
For lower and higher congeners, U.S. Pat.
See 3886139 and 3904597.
These compounds are prepared by acylating 6'-protected kanamycin A or B with an acylated derivative of N-protected L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyric acid in aqueous medium, and then converting both or both of the N-protecting groups. It is manufactured by removing one. U.S. Patent No. 3974137 states that 1-[L-(-)
-γ-Amino-α-hydroxybutyryl]Kanamycin A is described and claimed, and this process is applicable to 6'-carbobenzyloxykanamycin A.
containing Schiff base moieties in the 1, 3 and 3″-positions by reacting with at least 3 moles of benzaldehyde, substituted benzaldehyde or pivaldehyde.
6'-N-carbobenzyloxykanamycin A was prepared, and this tetra-protected kanamycin A derivative was acylated with N-hydroxysuccinimide ester of L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid, and then It consists of removing the protecting group. Belgian Patent No. 828192 includes U.S. Patent No.
The same tetra-protected kanamycin A derivative as in No. 3974137 was prepared and acylated with N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide ester of L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid. A process for the preparation of 1-[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A by subsequent removal of the protecting group is described and claimed. The present invention provides polysilylated kanamycins A or B useful as starting materials providing an improved and commercially advantageous process for making compounds of formula (), by using the compounds The solubility in organic solvent systems is increased, which allows reactions at high concentrations. The reaction is usually carried out in a solution containing about 10-20% polysilylated kanamycin starting material, but 100 ml of solvent
Excellent results were obtained at a concentration of approximately 50 g per portion. In the prior art process, the 3″-N-acylated product produced results in a loss of approximately equivalent amounts of the desired 1-N-acylated product (with great difficulty in separating the latter from the former). A particularly desirable feature of the method using the compounds contemplated by the method of the present invention is that the undesirable 3″-
The amount of N-acylated product produced is extremely small (in typical examples, it is not detected at all). 1-(L-
(-)-α-amino-α-hydroxybutyl] When producing kanamycin A and amikacin, a typical example is the 3″-N-acylated product (BB-
K11), 3-N-acylated product (BB-K29),
A 6'-N-acylated product (BB-K6) and a polyacylated product as well as unreacted kanamycin A are also produced. Thus, in the commercial preparation of amikacin by acylation of 6'-N-carbobenzyloxykanamycin in aqueous medium and subsequent removal of the protecting group, approximately 10 It has been found that % of the desired amikacin (2.5 Kg in 25 Kg batches) is commonly lost. When amikacin is produced by methods using compounds of the invention, BB-K11 is typically not detected in the reaction mixture. The polysilylated kanamycin A or B obtained by the method of the present invention or the polysilylated kanamycin A or B containing a protecting group other than silyl in the 6'-amino moiety is (where n is an integer from 0 to 2 and B is an amino protecting group) in a substantially anhydrous organic solvent, and then all protecting groups are removed. Compounds of formula can be conveniently obtained by: The protecting groups that can be used to protect the 6'-amino moiety of kanamycin and the amino group of the acylated acid (group B in the formula) are the usual protecting groups for protecting primary amino groups and are known to those skilled in the art. It is well known for. Suitable protecting groups include alkoxycarbonyl groups such as t-butoxycarbonyl and t-
amyloxycarbonyl; aralkoxycarbonyl groups such as benzyloxycarbonyl; cycloalkoxycarbonyl groups such as cyclohexylcarbonyl; haloalkoxycarbonyl groups such as trichloroethoxycarbonyl; acyl groups such as phthaloyl and o-nitrophenoxyacetyl; and other well-known protections Groups such as o-nitrophenylthio, trityl, and the like are included. The acylated acid of formula () may be present in its (+) or (-) isomeric form or in two isomers (d, 1
), so that 1-N-[ω
-amino-α-hydroxyalkanoyl] group in its (+) [i.e. (R)] form or its (-)
Corresponding compounds of formula () in the [i.e. (S)] form or mixtures thereof are produced. In one preferred embodiment, the acylated acid of formula () is in its (-) form. In another preferred embodiment, the acylated acid of formula () is in its (+) form. One embodiment of the target substance of the present invention is polysilylated kanamycin A or B (preferably polysilylated kanamycin A). Another embodiment is a polysilylated kanamycin A or B (preferably polysilylated kanamycin A) containing a protecting group other than silyl on the 6'-amino moiety, said protecting group preferably selected from a group having the formula: be done. [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] and [Formula] In the formula, R 1 and R 2 are the same or different, and are H, F, Cl, Br, NO 2 , OH, (lower) alkyl or (lower) alkoxy, and
is Cl, Br, F or I, and Y is H,
Cl, Br, F or I. The most preferred protecting group is carbobenzyloxy. In a most preferred embodiment, the polysilylated kanamycin A obtained by the method of the present invention is mixed with a mixed acid anhydride of L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid ( 1-N- [L-(-)-
γ-Amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A or a non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt thereof is prepared. In another most preferred embodiment, polysilylated kanamycin A containing a carbobenzyloxy group in the 6'-amino moiety obtained by the method of the present invention is prepared in a substantially anhydrous organic solvent with L-(-)-γ.
- acylation with a mixed anhydride of benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid (preferably its mixed anhydride with pivalic acid, benzoic acid, isobutyl carbonic acid or benzyl carbonic acid) and then removing all protecting groups. Possibly 1-N-
[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A or a non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt thereof is produced. In another most preferred embodiment, the active ester of L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid is prepared by preparing the polysilylated kanamycin A contemplated by the method of the invention in a substantially anhydrous organic solvent. (Preferably its N-hydroxysuccinimide, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide or N-
1-N-[L-(-)-γ-amino-α-
Hydroxybutyryl]kanamycin A or a non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt thereof is prepared. In another most preferred embodiment, polysilylated kanamycin A containing a carbobenzyloxy group in the 6'-amino moiety obtained by the method of the present invention is prepared in a substantially anhydrous organic solvent. - active ester of benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid (preferably its N-hydroxysuccinimide, N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide or N
1-N-[L-(-)-γ-amino-
α-Hydroxybutyryl]kanamycin A or a non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt thereof is produced. The present invention provides polysilylated kanamycin A or B containing a protecting group other than silyl in the 6'-amino moiety.
It provides: In a preferred embodiment, the material is polysilylated kanamycin A or B (preferably polysilylated kanamycin A) containing an average number of 4-8 silyl groups (preferably trimethylsilyl groups) per molecule. In another preferred embodiment, the substance contains a polysilylated kanamycin A or B (preferably trimethylsilyl groups) containing a protecting group other than silyl on the 6'-amino group and having an average number of silyl groups (preferably trimethylsilyl groups) of 3-7 per molecule. is polysilylated kanamycin A). As used herein, the term "non-toxic pharmaceutically acceptable acid addition salt" (for a compound of formula) refers to the interaction of one molecule of a compound of formula with 1-4 equivalents of a non-toxic pharmaceutically acceptable acid. means mono-, di-, tri- or tetra-salts formed by action. Among these acids are acetic, hydrochloric, sulfuric, maleic, phosphoric, nitric, hydrobromic, ascorbic, malic, and citric acids, which are commonly used to prepare salts of amine-containing pharmaceuticals. Other acids are included. Acylation of polysilylated kanamycin A or B (with or without a protecting group other than silyl on the 6'-amino moiety) can generally be carried out in an organic solvent with sufficient solubility. These compounds are highly soluble in most common organic solvents. Suitable solvents include, for example, acetone, diethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, glyme, diglyme, dioxane, toluene, tetrahydrofuran, cyclohexanone, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and acetone/butanol or Included are diethyl ketone/butanol mixtures.
The choice of solvent will depend on the particular starting materials used. Generally, ketones are preferred solvents.
The most advantageous solvent for the particular combination of reactants used can be readily determined by routine experimentation. Suitable silylating agents for use in the preparation of the polysilylated kanamycins of the present invention include formulas [Formula] and [Formula] [wherein R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen, halogen,
selected from the group consisting of (lower) alkyl, halo(lower) alkyl and phenyl, and the above R 5 , R 6
and at least one of the R 7 groups is halogen or a group other than hydrogen, R 4 is (lower) alkyl, m is an integer from 1 to 2, and X is halogen or (R 8 is hydrogen or (lower) alkyl,
and R 9 is hydrogen, (lower) alkyl or (R 5 , R 6 and R 7 are as defined above)] are included. Special silyl compounds of formulas () and () include trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, triethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, triethylbromosilane, tri-n-propylchlorosilane,
Methyldiethylchlorosilane, dimethylethylchlorosilane, dimethyl-t-butylchlorosilane, phenyldimethylbromosilane, benzylmethylethylchlorosilane, phenylethylmethylchlorosilane, triphenylchlorosilane, triphenylfluorosilane, tri-o-tolylchlorosilane, tri- p-dimethylaminophenylchlorosilane, N-ethyltriethylsilylamine, hexaethyldisilazane, triphenylsilylamine, tri-n-propylsilylamine, tetraethyldimethyldisilazane, hexaphenyldisilazane, hexa-p-tolyldi Silazane, etc. can be mentioned. Hexaalkylcyclotrisilazane and octa-alkylcyclotetrasilazane are also useful. Other suitable silylating agents are silylamides (e.g. tolylalkyl acetamides and bis-trialkylsilylacetamides), silylureas (e.g. trimethylsilylurea).
and silylureido. Trimethylsilylimidazole may also be used. The preferred silyl group is the trimethylsilyl group, and the preferred silylating agents for introducing the trimethylsilyl group are hexamethyldisilazane, bis(trimethylsilyl)acetamide and trimethylsilylacetamide. Most preferred is hexamethyldisilazane. Polysilylated kanamycin A or B containing a protecting group other than silyl in the 6'-amino moiety can be used to
It can be produced by polysilylating 6'-N-protected kanamycin A or B or by introducing a desired 6-N'-protecting group into polysilylated kanamycin A or B. Methods for introducing silyl groups into organic compounds, including certain aminoglycosides, are known in the art. Polysilylated kanamycin A (6′-
The amino moiety with or without a protecting group other than silyl) can be prepared by methods known per se or as described herein. The term "polysilylated kanamycin A or B" as used in this text refers to 2 to 10 silyl groups in the molecule.
(9 to 9 when the 6'-amino moiety has a protecting group other than silyl) is referred to as kanamycin A or B. Thus, the term "polysilylated kanamycins A or B" does not include persilylated kanamycins A or B, which may contain 11 silyl groups in the molecule. We have found that both undersilylation and oversilylation reduce the yield of the desired final product and increase the yield of other products. If the undersilylation or oversilylation is severe, little or no desired product will be formed. The degree of silylation that produces the maximum yield of the desired product depends on the particular reagents used in the acylation step. The most advantageous degree of silylation using any combination of reactants can be easily determined experimentally. 1-N-[L
-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl] When producing kanamycin A, about 4 to 5.5 hexamethyldisilazane per mole of kanamycin.
It has been found that the desired product can be obtained in good yield by using polysilylated kanamycin A prepared by reacting moles. Higher or lower amounts of hexamethyldisilazane may be used, but the yield of the desired product in the subsequent acylation step will be significantly reduced. In the particular process described above, it is preferred to use about 4.5 to 5.0 moles of hexamethyldisilazane per mole of kanamycin to obtain the highest yield of product in the acylation step. It is clear that 2 equivalents of trimethylsilyl groups can be introduced into kanamycin A or B per mole of hexamethyldisilazane. Kanamycin A and B both have sites that can be silylated (NH 2 and
Kanamycin A and B, which contain a protecting group other than silyl at the 6'-amino moiety, have a total of 10 such sites. So, 5.5 moles of hexamethyldisilazane per mole of kanamycin A or B could theoretically completely silylate all of the OH and NH 2 sites of kanamycin, while 5.0 moles of hexamethyldisilazane per mole of kanamycin A or B could theoretically completely silylate all of the OH and NH 2 sites of kanamycin, while 5.0 moles of hexamethyldisilazane per mole of kanamycin A or B could theoretically completely silylate all of the OH and NH 2 sites of kanamycin. Kanamycin A or B1 containing a protecting group other than silyl in
moles can be completely silylated. However, it appears that such extensive silylation cannot occur at such molar ratios during moderate reaction times. However,
If a silylation catalyst is added, a higher degree of silylation is obtained for a given reaction time. The silylation catalyst greatly accelerates the silylation rate. Suitable silylation catalysts are well known in the art and include amine sulfates (eg kanamycin sulfate), sulfumic acids, imidazole and trimethylchlorosilane, among others. The silylation catalyst generally promotes a higher degree of silylation than is required in the process of the present invention. However, hypersilylated kanamycin A or B can be used as a starting material if it is first treated with a desilylating agent to reduce the degree of silylation before carrying out the acylation reaction. The desired product is obtained in good yield when polysilylated kanamycin A prepared using a 5.5:1 molar ratio of hexamethyldisilazane to kanamycin A is acylated. However, kanamycin A was mixed with hexamethyldisilazane in a molar ratio of 7:
1 (or at a 5.5:1 molar ratio in the presence of a silylation catalyst) and acylated with N-hydroxysuccinimide ester of L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid in acetone. If the desired product is 1%
obtained with a yield of less than However, this same "hypersilylated" kanamycin A with the same acylating agent,
One hour before acylation, water was used as a desilylating agent [21 moles of water per mole of kanamycin, 2.5% water (w/
v)] in acetone solution, the desired product was obtained in about 40% yield. The same result is obtained if the water is replaced by methanol or other active hydrogen compounds capable of carrying out the desilylation, such as ethanol, propanol, butanediol, methylmercaptan, ethylmercaptan, phenylmercaptan, etc. Although it is common to use dry solvents when processing silylated materials, we surprisingly found that by adding the reaction solvent to water before acylation, even in the absence of "oversilylation". It has been found that similarly good yields are often obtained, and in some cases better yields of the desired product than with dry solvents. When carrying out the acylation reaction in acetone with a typical concentration of polysilylated kanamycin A of 10-20% (w/v), we have found that less than 28 moles of water per mole of polysilylated kanamycin A (at a concentration of 20%)
%, 28 mol/mol is approximately 8% water), 1-N-[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A was obtained in excellent yield. I found it. For other reactant combinations, even more water can be tolerated and may be advantageous. The acylation reaction can be carried out in a solvent containing up to 40% water, but at this high water concentration the acylation time must be shortened to avoid excessive desilylation of the polysilylated kanamycin A or B starting material. be. Accordingly, the term "substantially anhydrous organic solvent" herein is intended to include solvents containing up to about 25% water. A preferred range is about 20% water or less, a more preferred range is about 8% water or less, and a most preferred range is about 4% water or less. As indicated in the preamble, the most desirable degree of silylation for any combination of acylating reagents can be readily determined by routine experimentation. The preferred average number of silyl groups in the starting material is usually considered to be 4 to 8 for kanamycin A or B, and 3 to 7 for kanamycin A or B containing a protecting group other than silyl on the 6'-amino moiety. but,
This is just a theory and is not considered an essential component of the invention. The time and temperature of the acylation reaction are not limited.
Temperatures ranging from about -30°C to about 100°C may be used with reaction times ranging from about 1 hour to 1 day or more. It has been found that the reaction normally proceeds satisfactorily at room temperature, and for reasons of convenience and economy it is preferred to carry out the reaction at ambient temperature. However, it is preferred to carry out the acylation at about 0-5°C for highest yields and selective acylation. The art shows that acylation of the 1-amino moiety of polysilylated kanamycin A or B (with or without a protecting group other than silyl on the 6'-amino moiety) is suitable for acylation of the primary amino group. It can be carried out with any acylated derivative of acid of formula () known in the art. Examples of suitable acylated derivatives of free acids include the corresponding acid anhydrides, mixed anhydrides such as alkoxyformic anhydrides, acid halides, acid azides, active esters and active thioesters. The free acid may also be combined with polysilylated kanamycin starting material after first reacting the free acid with N,N'-dimethylchloroforminium chloride.
1008170 and Novak and Weichet, Experientia XXI, 6, 360 (1965)] or the use of N,N'-carbonyldiimidazole or N,N'-carbonylditriazole. [see South African Patent No. 63/2684], or carbodiimide reagents [especially N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, N,N'-diisopropylcarbodiimide or N-cyclohexyl-
N'-(2-morpholinoethyl)carbodiimide: see Sheehan and Hess, JACS, 77, 1967 (1955)] or by the use of alkynylamine reagents [B. Buijle and GH Huie (GH
Angew.Chem.International
Edition), 3,582 (1964)] and the isoxazolium salt reagent [RB Woodward,
(RB, Woodward), RA Olofsson (RA
Olofsoo) and H. Mayer, JACS,
83, 1010 (1961)] and the ketene imine reagent [CL Stevens
and ME Munk (MEMunk), JACS, 80,
4065 (1958)], and by the use of hexachlorocyclotriphosphatriazine or hexabromocyclotriphosphatriazine (U.S. Pat. No. 3,651,050), and by the use of diphenylphosphoryl azide [DDPA: JACS, 94, 6203].
6205 [1972]] and diethylphosphoryl cyanide [DEPC: Tetrahedron Letters, No. 18, 1595].
1598 (1973)] and diphenylphosphite [Tetrahedron Letters, No. 49, 5047-5050
(1972)]. Equivalents of other acids are the corresponding azolides, i.e. quasi-aromatic 5 in which the amide nitrogen contains at least two nitrogen atoms.
Amides of the corresponding acids which are one member of the ring, namely imidazole, pyrazole, triazole, benzimidazole, benzotriazole and substituted derivatives thereof. As is clear to those skilled in the art,
For example, when using acylated derivatives such as acid halides, it may sometimes be desirable or necessary to protect the hydroxy groups of the acylated derivatives of acids of formula (). Protection of hydroxy groups may be achieved by means known in the art, for example by use of carbobenzyloxy groups, by acetylation, by silylation or by similar methods. After completion of the acylation reaction, all protecting groups are removed in a manner known per se to obtain the desired product of formula (). Silyl groups are easily removed, for example by hydrolysis in water, preferably at low pH.
The protecting group B of the acylated derivative of the acid of formula () and the protecting group (if present) of the 6'-amino moiety of the polysilylated kanamycin can also be removed by known methods. Specifically, the t-butoxycarbonyl group was removed by the use of formic acid, the carbobenzyloxy group by catalytic reduction, the 2-hydroxy-1-naphthocarbonyl group by acid hydrolysis, and the trichloroethoxycarbonyl group by the use of zinc powder in glacial acetic acid. By treatment, the phthaloyl group can be removed by treatment with hydrazine hydrate in ethanol under heating. Product yield was determined in various ways. After removal of all protecting groups and chromatography on a CG-50 (NH 4 - ) column, the yield of amikacin was determined by isolation of the crystalline solid from the appropriate fractions or by microbiological assay of the appropriate fractions ( It was measured by turbidimetry or plate). Another technique used was high performance liquid chromatography of the unreduced acylation mixture, an aqueous solution obtained after removal of the silyl group and removal of the organic solvent, before hydrogenolysis to remove residual protecting groups. This assay was not a direct analysis of amikacin or BB-K29, but rather the corresponding mono- or di-N-protecting group compound. The equipment used was tested under Waters under the following conditions:
Waters Associates Model 440
It was a Waters Associates ALC/GPC244 high pressure liquid chromatograph equipped with an absorption detector and a 30 cm x 3.9 mm inner diameter μ-Bondapak C-18 column. Mobile phase 25% 2-propanol 75% 0.01M sodium acetate PH4.0 Flow rate 1ml/min Detector UV.254nm Sensitivity 0.04 AVFS Diluent DMSO Injection volume 5μ Concentration 10mg/ml Chart speed varied, but typical example was 2 minutes/inch. Under the above conditions, a UV trace with peaks that were easy to measure quantitatively was obtained. The results of the above analysis are referred to as the HLPC test in the text. To avoid repetition of complex chemical names, the following abbreviations will be used throughout the text: [Table] Conductor [Table] "Dicalite" is the trade name for diatomaceous earth of the Great Lakes Carbon Corporation. "Amberlite CG-50" is manufactured by Rohm and Haas Company (Rohm
& Haas Co.) is the trade name for a chromatographic grade product of carboxylic acid-polymethacrylic acid based weakly acidic cation exchange resin. "μ-Bondapack" is the trade name of Waters Associates' series of high-performance liquid chromatography columns. All temperatures in this text are expressed in °C. “(lower) alkyl” and “(lower)” used in the text
The term "alkoxy" refers to an alkyl or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Example 1 Preparation of poly(trimethylsilyl)6'-N-carbobenzyloxykanamycin A in anhydrous diethyl ketone and its selective acylation of 1-
N-[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A Production of amikacin 6′-N-carbobenzyloxykanamycin A
[15 g, 24.24 mmol] in 90 ml of dry acetonitrile
The mixture was slurried and heated to reflux under a nitrogen atmosphere.
Hexamethyldisilazane (17.5 g, 108.48 mmol) was added slowly over 30 minutes and the resulting solution was refluxed for 24 hours. Remove the solvent in vacuo (40°) and
Complete drying in vacuum (10 mm) gave 27.9 g of a white amorphous solid. [90.71% calculated as 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (silyl) 9 ]. This solid was dissolved in 150 ml of dry diethyl ketone at 23°. L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid N-hydroxy-5- dissolved in 100 ml of dry diethyl ketone at 23°
Norbornene-2,3-dicarboximide ester (NAE) (11.05 g, 26.67 mmol) was slowly added over 1/2 hour with good stirring. The solution was stirred at 23° for 78 hours. The clear yellow solution (PH 7.0) was diluted with 100 ml of water. PH of mixture
was adjusted to 2.8 (3N HCl) and stirred vigorously at 23° for 15 minutes. Separate the aqueous phase and remove the organic phase with water at PH2.8.
Extracted with 50ml. The aqueous fractions were combined and washed with 50 ml of ethyl acetate. Add the solution to 5g of 5% palladium-carbon catalyst [Engelhard]
Put it in a 500ml Parr bottle with
Reduced at 50 psiH2 for an hour. The mixture was passed through a pad of Dicalite and then washed with an additional 30 ml of water. The colorless liquid was concentrated to 50ml in vacuo (40-45°). The solution was loaded onto a 5×100 cm CG-50 (NH 4 + ) ion exchange column. After washing with 1000 ml of water, unreacted kanamycin A, 3-[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl] kanamycin A
(BB-K29) and amikacin
Eluted with 0.5N ammonium hydroxide. The polyacyl material was recovered with 3N ammonium hydroxide. Bioassay, thin layer chromatography and optical rotation were used to examine the elution progress. The volume and measured optical rotation of each fraction of eluent and the weight and percent yield of solids isolated from each fraction by evaporation to dryness are summarized below. [Table] The waste diethyl ketone layer was found to further contain 3 to 5% amikacin by high performance liquid chromatography. Dissolve crude amikacin (6.20 g) in 20 ml of water,
Diluted with 20 ml of methanol and added 20 ml of isopropanol to induce crystallization. 6.0 g (45.8%) of crystalline amikacin was obtained. Example 2 Poly(trimethylsilyl) in anhydrous acetone
6′-N-carbobenzyloxykanamycin A
1-N- by production of and its selective acylation
Production of [L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A amikacin Poly(trimethylsilyl)
6'-N-carbobenzyloxycana A (103g,
0.081 mol of 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (silyl) 9 ) was prepared and dissolved in 100 ml of dry acetone at 23°. L-(-)-γ- dissolved in 180 ml of dry acetone at 23°
Benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid N-hydroxy-5-norbornene-2,
3-dicarboximide ester (NAE)
(35.24g, 0.085mol) while stirring well.
Poly(trimethylsilyl)6'-N for 15 minutes
- Slowly added to the solution of carbobenzyloxykanamycin A. The solution was heated at 23° under a nitrogen atmosphere for 20
I stirred for hours. The pale yellow clear solution (PH 7.2) was diluted with 100 ml of water. PH of the mixture to 2.5 (3N HCl)
and continued stirring at 23° for 15 minutes. Acetone was removed using a steam-ejector vacuum at 35°. The solution was placed in a 500 ml Par bottle with 10 g of 5% palladium-carbon catalyst (Enzielhard) and reduced with 40 psi H 2 at 23° for 2 hours. The mixture was passed through a pad of diatomaceous earth and then washed with an additional 50 ml of water. After concentrating to about 1/3 volume, the solution (PH6.9-7.2) was loaded onto a 6 x 110cmCG-50 ( NH4 + ) ion exchange column and eluted with 0.6N ammonium hydroxide step concentration from H2O . Amikacin was collected. An automatic polarimeter was used to check the elution progress. The combination was based on the evaluation of thin layer chromatography. The combined amikacin fraction
Concentrated to 25-30% solids. The solution was diluted with the same volume of methanol and then crystallized with 2 volumes of isopropanol. Crystalline Amikacin 18.2g
(40%) was obtained. Recovery of 12% kanamycin A, 40% BB-K29 and 5% polyacylated kanamycin resulted in a mass balance of 97%. Example 3 Production of poly(trimethylsilyl)kanamycin A and its selective acylation to produce 1-N-[L-
(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]
Kanamycin A Manufacture of amikacin A Poly(trimethylsilyl)kanamycin A Kanamycin A free base (18g potency, 37.15m
mol) in 200 ml of dry acetonitrile and heated to reflux. Hexamethyldisilazane (29.8 g, 184.6 mmol) was added over 30 minutes and the mixture was stirred under reflux for 78 hours to give a bright yellow clear solution. Removal of the solvent in vacuo gave an amorphous solid residue (43 g, 94%)
[Calculated as kanamycin A (silyl) 10 ]. B 1-N-[L-(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin A p-(benzyloxycarbonyloxy)benzoic acid (5.56 g, 20.43 mmol) was dissolved in 50 ml of dry acetonitrile at 23°. It turned into slurry. N, O-bis-
Trimethylsilylacetamide (8.4g, 41.37m
mol) was added while stirring well. solution
Hold at 23° for 30 minutes, then dry acetonitrile at 23° for 3 hours with vigorous stirring.
A solution of poly(trimethylsilyl)kanamycin A (21.5 g), 17.83 mmol (calculated as 10 (silyl) compounds) in 75 ml was added. The mixture was stirred for 4 hours, the solvent was removed in vacuo (40°) and the oily residue was dissolved in 50 ml of dry acetone at 23°. L-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid N- in 30 ml of acetone.
Hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide ester (NAE) (8.55g, 20.63m
mol) was added to the above solution over a period of 5 minutes. The mixture was kept at 23° for 78 hours, the solution was diluted with 100 ml of water and the PH (7.0) was lowered to 2.5 (6H HC1). The mixture was placed in a 500 ml Par bottle with 3 g of 5% palladium-carbon catalyst (Enzielhard) and reduced with 40 psi H 2 at 23° for 2 hours. The mixture was passed through a pad of diatomaceous earth and washed with 20 ml of water. The liquor and wash liquor were combined (168 ml) and contained approximately 11400 mcg/ml amikacin (19% yield) as determined by microbiological assay for E. coli. Example 4 Production of poly(trimethylsilyl)kanamycin A and its selective acylation to produce 1-N-[L-
(-)-γ-amino-α-hydroxybutyryl]
Kanamycin A Production of amikacin A Poly(trimethylsilyl)kanamycin A 100 ml of dry acetonitrile and 1,1,1,
3,3,3-hexamethyldisilazane 25ml (119
A suspension of 10 g (20.6 mmol) of kanamycin A in 100 mmol) was refluxed for 72 hours. A clear, bright yellow solution was obtained. The solution was dried by vacuum stripping at 30-40°. Poly(trimethylsilyl) kanamycin as a light brown amorphous powder
21.3 g of A (85% yield calculated as Kanamycin A (silyl) 10) was obtained. B 1-N-[L-(-)-γ-amino-α-
Hydroxybutyryl]Kanamycin A A solution of 2.4 g (2.0 mmol) of poly(trimethylsilyl)kanamycin A in 30 ml of dry acetone at 0-5° L-(-)-γ- in 10 ml of dry acetone
Benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid N-hydroxy-5-norbornene-2,
3-dicarboximide ester (NAE) 2.0m
Add moles slowly. reaction mixture for 1 week
Stir at 23° and then vacuum strip dry in a bath temperature of 30-40°. Add water (60ml) to the residue,
Next, 70 ml of methanol was added to obtain a solution.
This solution was acidified to pH 2.0 with 3N HCl for 2 hours.
Reduction was performed using 500 mg of 5% palladium-carbon catalyst at 50 psi H 2 . The material was filtered and the liquor and washings were combined to contain amikacin in 29.4% yield as determined by microbiological assay against E. coli. Example 5 Preparation of polytrimethylsilyl 6'-N-carbobenzoxykanamycin A and its selective N-acylation to produce amikacin Summary 6'-N-carbobenzoxy in acetonitrile using hexamethyldisilazane (HMDS) Silylation of Kana A provides the 6'-N-carbobenzoxykana A (silyl) 9 intermediate. This silylated kana A is easily soluble in most organic solvents. Regarding the introduction of 6′-N-Cb z kana A
Acylation with NAE in anhydrous acetone at 23° using a 5% molar excess of NAE yielded a mixture containing only amikacin and the Cb z derivative of BB-K29, some terminally reacted kana A, and some polyacyl material. Obtained. In these considerations, BB-
K11 is not detected at all. After reduction and processing,
Pure amikacin was obtained in isolated yields in the range of 40% by elution of the acetone acylation mixture from a CG-50 (NH 4 + ) column using ammonium hydroxide step concentrations. equation Materials [Table] Safety [Table] Procedure A Production of 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (silyl) 9 [6'-N-Cazkana A (silyl) 9 ] 1 Acetonitrile (KF<0.01%) 300ml 6′-
N-carbobenzyloxykanamycin A (KF
<4%) 50g is slurried. A stream of dry nitrogen is maintained in the slurry to reflux (74°). 2. Slowly add 75.8ml of hexamethyldisilazane (HMDS) over 30 minutes. A complete solution is formed with evolution of ammonia gas. 3 Continue refluxing for 18-20 hours under nitrogen introduction. 4 Pour the transparent bright yellow solution under vacuum (bath temperature 40~
Concentrate under 50°) to obtain a foamy solid. Yield of silyl 9 compound 89-92 g (90-9.4% of theory). [Note] For reference, when considering other solvents, this solid is usually not isolated and used directly for acylation. B L-(-)-α-carbobenzyloxyamino-α-hydroxybutyric acid N-hydroxy-5
-Production of norbornene-2,3-dicarboximide ester 1 Add L-(-)-γ- to 100 ml of acetone dried at 23°.
Dissolve 21.5 g of carbobenzyloxyamino-α-hydroxybutyric acid (BHBA), then add 15.2 g of N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide (HONB). A complete solution is obtained. 2. Add a solution of 17.48 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in 50 ml of acetone over 30 minutes with stirring. During the addition the temperature rises to about 40° C., accompanied by precipitation of dicyclohexyl urea (DCU). 3 Stir the slurry for 3 to 4 hours and bring the temperature to 23℃.
Allow to equilibrate to ~25°. 4 Remove the urea derivative and add 30ml of acetone to the cake.
wash with Save the liquid + washing liquid for the following acylation step. Acylation of C 6'-N-Cbz kana A (silyl) 9 1 Part A, 6'-N-Cbz kana A (silyl) 9 isolated in step 4, was dried at 23-24° with 100 ml of acetone.
dissolve in 2. While stirring well, slowly add the NAE solution prepared in part B over 15 minutes. The temperature gradually rises to about 40°. Equilibrate the solution to 23° and continue stirring under nitrogen atmosphere for 18-20 hours. 3 Add 100ml of water and adjust the pH (6.9 to 7.2) with 6N hydrochloric acid.
Lower it to 2.2-2.5. Stir at 23° for 15 minutes. (Note: A second layer may be formed. This does not pose a problem during operation.) 4. Remove the acetone under vacuum at a bath temperature of 30-35°.
Transfer the concentrate to a suitable hydrogenation vessel (pre-swept with nitrogen). Add 10 g of 5% palladium-carbon catalyst and hydrogenate at 40 psi for 2-3 hours. 5 Pass the mixture through a Dicalite pad and wash the hydrogenation vessel and cake with an additional 50 ml of water. 6. Concentrate the liquid + washing liquid to about 1/3 volume (50ml) under vacuum at 40-45°. 7 Check the PH. Must be in the range 6.9 to 7.2. If it is not within this range, adjust with 1N ammonium hydroxide. CG-50 mixture
(NH 4 + ) column (9-110 cm). 8 Wash the callum with 1000 ml of deionized water. Next, while checking the elution progress using an automatic polarimeter,
Elute with 0.5-0.6N ammonium hydroxide. The elution order is as follows. Residual Kana A → BB-K29 → Amikacin BB-K11 was not detected in any of the acylation procedures. The polyacyl material, the 1,3-diAHBA analog of Kana A, is recovered by washing the column with 3N ammonium hydroxide. 9 Combine Amikacin fraction, then 25
Concentrate to ~30% solids. Dilute with 1 volume of methanol and seed with amikacin crystals. 10 While stirring well, slowly add 2 volumes of isopropanol (IPA) over 2 hours.
Then, crystallize at 23° for 6 to 8 hours. 11 Filter the solids and wash with 50 ml of a 1:1:2 water/methanol/IPA mixture and finally with 25 ml of IPA. 12 Dry in vacuum at 40° for 12 to 16 hours. Amikacin 17.3-19.0g (38-42g) with the following properties:
%) yield. TIC CHCl 3 - Methanol - NH 4 OH - Water (1:4:
2:1), 5 x 20 cm Quantum Industries silica gel plate...1 zone (RF~0.4) as detected with ninhydrin. Specific optical rotation [α] 23°589 +H 2 O 101.6 +0.1MNH 4 OH 101.9 +0.1MH 2 SO 4 103.5 C = 1.0% 13 The recovery of BB-K29 in this system is 39-42%, and the residual A10-14% and 1,3-di
AHBA-Kana A was about 5% and the material balance was >95%. Example 6 Preparation of polytrimethylsilylkana A and its selective acylation to produce amikacin Summary Polytrimethylsilylkana A was produced by silylation of kana A "base" in acetonitrile using hexamethylene disilazane (HMDS). The degree of silylation is currently unclear, but for the time being it is assumed to be kana A (silyl) 10 .
Polysilylated Kana A is compatible with most organic solvents. By acylation with SAE in anhydrous acetone at 23° using a 1:1 molar ratio of SAE with respect to Kana A, the Cbz derivative of amikacin and BB-K29, BBK6 (2-3/1 ratio is usual) A mixture was obtained containing unreacted Kana A (15-20%) and some polyacyl material (about 5-10%). As seen in the previous experiment with the acylation of polytrimethylsilyl 6'-N-carbobenzoxycana A, BBK11 was not detected in any of these experiments. Reduction and work-up of the acetone acylation mixture followed by chromatography on a CG-50 (NH 4 + ) column using 0.5N ammonium hydroxide produced isolated crystalline amikacin in the 34-39% range. equation Materials [Table] Safety Kana A "Base" Known drugs - Usual precautions are recommended Kana A (Cyril) 10 Direct information not available Other materials to be handled with care See Example 5 Operation A Production of Kana A (Cyryl) 10 Slurry 50 g of Kana A "base" (KF 2.5-3.5%) in 500 ml of acetonitrile (KF<0.01%). Reflux (4°) while maintaining a stream of dry nitrogen through the slurry. 2. Slowly add 112 ml of hexamethyldisilazane (HMDS) over 30 minutes. A complete solution forms within 4-5 hours with evolution of ammonia gas. 3 Continue refluxing for 22-26 hours under nitrogen introduction. 4. Concentrate the clear pale yellow solution under vacuum (40°) to a syrupy residue. Add acetonitrile
Wash with 100 ml and dry completely under high vacuum for 3-6 hours. The yield of white amorphous solids is
109-115 g (90-95% of theoretical value, calculated as kana A (silyl) 10 ). B Production of N-hydroxysuccinimide (SAE) of L-(-)-α-carbobenzyloxyamino-α-hydroxybutyric acid 1 Ethyl acetate (KF<
0.05%) Dissolve 100 g of L-(-)-α-benzyloxycarbonylamino-α-hydroxybutyric acid (BHBA) and 45.38 g of N-hydroxysuccinimide (N-HOS) in 1300 ml. 2 Dicyclohexylcarbodiimide (DCC) 81.29 in 400 ml of ethyl acetate (KF<0.05%) at 23°
Dissolve g. Add this solution to the step 1 solution over 30 minutes while stirring well. The temperature increases to 40-42° with simultaneous precipitation of dicyclohexyl urea (DCU). Stir the slurry for 3-4 hours to equilibrate the temperature to 23°. 3 DCU and the cake in ethyl acetate KF
0.05%) Wash with 250ml. Discard DCU cake. Save the solution and washing solution. 4 Concentrate the solution + washing solution to 500ml (vacuum, 30~
35°). Some product crystallizes out. 5 Transfer the concentrate to a suitable container and add 100ml of heptane while stirring vigorously. If necessary, add SAE crystal seeds. Crystallization begins almost immediately. Stir the slurry at 23° for 30 minutes. 6 Add 400ml of heptane over 30 minutes and heat at 23° for 4~
Stir the slurry for 5 hours. 7 Filter and wash the cake with 200 ml of 3:1 heptane/ethyl acetate followed by 100 ml of heptane. 8 Dry in a vacuum oven for 18 to 20 hours at 30 to 35 degrees. Yield 110.1-131.4g (80-95%) MP 119-120°, softened at 114° (corrected) TLC 4acetone: 12benzene: 1CH 3 CO 2 H―
1% KMO 4 aqueous solution - Detection Rf 0.7 for SAE, 0.2 for BHBA, 2 x 10 for Analtech Inc.
cm Pre-recorded silica gel plate C Preparation of Kana A (Syryl) 10 1 Part A, isolated in step 4 Kana A (Syryl) 10
Dissolve in 500 ml of dry acetone at 23°C. 2 Prepared in part B while stirring well.
Add SAE (35.03 g) rapidly as a 10% dry acetone solution over 5-10 minutes. The temperature rises to about 5°. Allow the solution to equilibrate to 23° and continue stirring for 18-20 hours. 3 Dilute the bright orange clear solution with 400ml of water,
Lower the PH (7.0-7.5) to 2.2-2.5 with 3N hydrochloric acid.
Stir the clear solution for 15-30 minutes at 23°. 4. Remove the acetone under vacuum at a bath temperature of 30-35° (a small amount of material may separate at this point, but this is not a problem). Transfer the concentrate to a suitable hydrogenation vessel. Add 10 g of 5% palladium-carbon catalyst and hydrogenate at 50 psi for 2-3 hours. 5 Pass the mixture through a dicalite pad, add 2 x 5.0 ml to the hydrogenation vessel and the cake.
Wash with water. 6. Concentrate the liquid + washing liquid under vacuum at 40-45° to about 1/3 volume (150-160 ml). 7 The PH at this point ranges from 6.0 to 7.0. The mixture was loaded into a CG-50 (NH 4 + ) column (6 x 110 cm). 8. Wash the column with 1000 ml of deionized water. Using an automatic polarimeter to examine the elution progress
Elute with 0.5N ammonium hydroxide. The elution order is as follows. Residual Kana A → BB-K6 → BB-K29 → Amikacin BB-K11 was not detected in any of the experiments. 9 Combine Amikacin fraction, and 25~
Concentrated to 30% solids. Dilute with 1 volume methanol and seed with amikacin crystals. 10 While stirring well, slowly add 2 volumes of IPA over 2 hours, and crystallize at 23° for 6 to 8 hours. 11 Filter the solid and add 1:1:2 water/methanol/
IPA, and finally wash with 35ml of IPA. 12 Dry in a vacuum oven at 40° for 16 to 24 hours. yield:
19.91-22.84g (34-39%). In addition to the specific rotation, the IR, PMR, and CMR spectral data were also completely consistent with the desired structure. TLC system CHCl 3 /methanol/NH 4 OH/water (1:4:
2:1), Quantum Industries’ 5×
20cm silica gel plate...Amikacin (ninhydrin detection) with 1 zone Rf~0.4. Example 7 Preparation of poly(trimethylsilyl) kana A and its acylation to produce amikacin A Silylation of kanamycin A using HMDS with TMCS as catalyst Kanamycin A (10 g of 97.6% purity, 20.14 mmol in 100 ml of sieve-dried acetonitrile) ) was refluxed under nitrogen atmosphere. HMDS (22.76g, 141m
mole, 7 mole/kanamycin A mole) and TMCS
(1 ml, 0.856 g, 7.88 mmol) was added to the refluxing reaction mixture over 10 minutes. Reflux 4-3/4
The mixture was then cooled, concentrated in vacuo to a yellow sticky syrup, and dried under high vacuum for 2 hours. The yield of product was 23.8 g (97.9%, calculated as kanamycin A (silyl) 10 ). B Acylation Poly(trimethylsilyl)kanamycin A (23.8 g, 20.14 mmol) prepared in step A above was dissolved in 250 ml of sieve-dried acetone at 23° and then
Cooled to 5°. While stirring, add water (3.63ml,
201.4 mmol, 10 moles per mole of polysilylated kanamycin A) was added and the mixture was left under medium vacuum for 30 minutes. NAE in 108.3ml of acetone
(19.133 mmol, 0.9 mol per mol of polysilylated kanamycin A) was added in less than 1 minute. Stir the mixture for 1 hour at 0-5°, dilute with water and adjust the pH.
2.5 and then the acetone was removed in vacuo. The aqueous solution was reduced with 2.0 g of 10% Pd-carbon as a catalyst at 50 psiH 2 at 23° for 21/2 hours. The reduced reaction mixture was passed through Daicalite, concentrated in vacuo at 40° to approximately 100 ml, and then filtered with CG-50
(NH 4 + ) column (resin 6, 5 x 100 cm). Wash this with water, then 0.6N - 10N -
Eluted with 3NNH4OH . Amikacin 60.25%, BB
-4.37% of K6, 4.35% of BB-K29, 26.47% of Kanamycin A and 2.18% of polyacyl were obtained. Example 8 Poly(trimethylsilyl)6'-N-Cbz kana A
Preparation of amikacin A by its acylation Silylation of 6'-N-Cbz kanamycin A 6'-N- in 200 ml of sieve-dried acetonitrile
Cbz kanamycin A (20.0 g, 32.4 mmol) was flushed under nitrogen atmosphere. HMDS (47.3 ml, 226.8 mmol, 7 mol per mole of 6'-N-Cbz kanaA) was added once in 10 minutes and refluxed for 20 hours. The mixture was then cooled, concentrated in vacuo, and heated under high vacuum for 2 hours. When dried, 39.1 g of white amorphous solid (yield 95.4%, 6′-N-
Cbz kana A (Cyryl) calculated as 9 ) was obtained. B Acylation Poly(trimethylsilyl)6'-N-Cbz kana A (39.1 g, 32.4 mmol) produced in step A above was
Dissolved in 400 ml of dry acetone with stirring at 23°. Methanol (6.6 ml, 1.62 mmol, 5 mol per mole of polysilylated 6'-N-Cbz kana A) was added and the mixture was kept under strong nitrogen purge for 1 hour.
It was stirred at 23°. Cool the mixture to 0-5°C,
and SAE in 120 ml of pre-chilled dry acetone.
A solution of (11.35 g, 32.4 mmol) was added. The mixture was stirred for an additional 3 hours at 0-5° and then placed in a cold room at 4° for 1 week. Water (300ml) was added, the pH was adjusted to 2.0, the mixture was stirred for 1 hour and the acetone was stripped in vacuo. The resulting aqueous solution was heated at 23° using 3.0 g of 10% Pd-carbon as a catalyst.
Reduced at 54.0 psiH 2 pressure for 17 hours. Pass this through Dicalite, concentrate in vacuo to 75-100ml,
Add water and 0.6N NH 4 OH to CG-50 (NH 4 + ).
It was eluted with Amikacin 52.52%, BB-K29
14.5%, 19.6% of kanamycin A and 1.71% of polyacyl were obtained. Example 9 Preparation of poly(trimethylsilyl) kana A and its acylation to produce amikacin A Siluration of kanamycin A with TMCS in acetonitrile using tetramethylguanidine as the acid acceptor Kanamycin A (4.88 g, 10.07 mmol) was added to 23 Dry acetonitrile with sieves while stirring at 100 °C.
ml. Tetramethylguanidine (TMG) (16.234 g, 140.98 mmol, 14 moles per mole of kanamycin A) was added to the stirred suspension.
The mixture was heated to reflux and TMCS (15.32 g, 140.98 m
14 moles per mole of kanamycin A) was added over 15 minutes. After adding about half of the TMCS,
A white precipitate of TMG/HCl was generated. The mixture was cooled to room temperature, concentrated to a viscous residue, and dried under high vacuum for 2 hours. The solid was triturated with dry THF (100 ml) and insoluble TMG.HCl was removed.
Washed with 5 x 20 ml of THF. Combined liquid and washing liquid
Concentrate in vacuo at 40° to a viscous residue and dry under vacuum for 2 hours. 10.64g light cream colored viscous residue
(Yield: 87.6%, calculated as kanamycin A (silyl) 10 ) was obtained. B Acylation Poly(trimethylsilyl)kanamycin A (10.64 g, 10.07 mmol) produced in step A above was
110ml of sieve dried acetone while stirring at 23°
and the solution was cooled to 0-5°. Water (1.81 ml, 100.7 mmol, 10 moles per mole of polysilylated kana A) was added and the solution was stirred under medium vacuum for 30 minutes. 40ml pre-chilled dry acetone
SAE (3.70 g, 10.57 mmol, % excess) was added in less than 1 minute and the mixture was stirred for 1 hour. When the mixture is processed by the general procedure of Example 8B, about 50% of amikacin, about 10% of BB-K29, BB-
5-8% of K6, about 20% of Kanamycin A and 5-8% of polyacyl were obtained. Example 10 Preparation of poly(trimethylsilyl)kanamycin A in pyridine using HMDS Kanamycin A (10.0 g, 20.64 mmol) was suspended in 100 ml of sieve-dried pyridine at 23°. A nitrogen purge was started and the suspension was brought to reflux. HMDS
(17.33 g, 107.32 mmol, 5.2 moles per mole of Kanamycin A) was added over 10 minutes and the mixture was refluxed for 19 hours. It was then cooled to room temperature and concentrated in vacuo to a bright yellow-golden syrup and dried under high vacuum to a white amorphous solid.
22.1g (yield 92.6%, Kanamycin A (silyl) 10
) was obtained. Example 11 Preparation of poly(triethylsilyl)kanamycin A using triethylchlorosilane with triethylamine as acid acceptor Kanamycin A (5.0 g, 97.6% purity, 10.07 mmol) was suspended in 100 ml of sieve-dried acetonitrile at 23°. Triethylamine (TEA) (33.8ml,
24.5 g, 241.7 mmol) were added and the suspension was brought to reflux. A solution of trichloroethylsilane (23.7 ml, 21.3 g, 140.98 mmol) in 25 ml of dry acetonitrile was added over 20 minutes. Refluxing was continued for a further 7 hours and the mixture was cooled to room temperature where it
Long fine needle-like crystals of TEA/HCl precipitated. The mixture was left at room temperature for approximately 16 hours, concentrated in vacuo at 40° to a sticky solid, and dried under high vacuum for 2 hours to a deep orange sticky solid. Dry the solid at 23°
Triturate with 100ml of THF, and insoluble TEA/HCl
Remove, wash with 5 x 20 ml of THF, and dry.
16.0g of TEA/HCl was obtained. The combined liquid and washings were concentrated in vacuo to a solid and dried under high vacuum for 2 hours. 19.3 g of poly(triethylsilyl)kanamycin A was obtained as a deep orange sticky syrup. Example 12 Production of poly(trimethylsilyl)kanamycin A using bistrimethylsilyl urea Kanamycin A (10.0 g, 20.58 m with 99.7% purity)
mol) was suspended in 200 ml of sieve-dried acetonitrile with stirring at 23°. Bis-trimethylsilyl urea (BSU) (29.45 g, 144.01 m
mol, 7 mol per mol of kanamycin),
The mixture was then refluxed under nitrogen atmosphere. Refluxing was continued for 17 hours and the reaction mixture was cooled to room temperature. To remove the small amount of insoluble material present, add acetonitrile 3
× 10 ml aliquots and dried (1.1381
g). Infrared showed this to be BSU plus a small amount of unreacted kanamycin A. The liquid and washing liquid were combined and cooled to 4° for 16 hours. Additional separated material was collected as above (7.8 g) and analyzed by infrared
It turned out to be BSU + urea. The bright yellow liquid and washings were concentrated in vacuo at 40° and dried under high vacuum to yield 27.0 g of a white solid. Part of this solid was viscous and part of it was fine needle-like crystals. The solid was treated with 150 ml of heptane at 23°,
The insoluble portion was removed and washed with 2 x 50 ml portions of heptane to give 6.0 g of white needles (infrared
It turned out to be BSU + urea). The liquid and washing liquid were combined, concentrated under vacuum at 40°, and dried under high vacuum for 2 hours to obtain 20.4 g of white needles. This infrared spectrum was typical of polysilylated kanamycin A. According to calculations, the product is on average
It was found that it has 7.22 trimethylsilyl groups. Example 13 Production of per(trimethylsilyl)kanamycin A by partial desilylation with 1,3-butanediol and production of amikacin by its acylation Production of per(trimethylsilyl)kanamycin A Kanamycin A (10.0 g, 20.639 mmol) ) in sieve-dried acetonitrile while stirring at 23°.
Suspended in 100ml. The suspension was brought to reflux under a nitrogen purge and HMDS (23.322 g, 144.5 mmol, 7 moles per mole of kanamycin A) was added over 10 minutes. Refluxing was continued for 16 hours, and the mixture was cooled to nitrogen temperature, concentrated in vacuo, and dried under high vacuum for 2 hours. 24.3 g of white viscous residue (yield 92.1%, Kanamycin A
(Cyril) calculated as 11 ) was obtained. B Acylation Per(trimethylsilyl)kanamycin A (24.3 g) prepared in step A above was dissolved in 240 ml of sieve-dried acetone with stirring at 23°. Add 1,3-butanediol (9.25ml,
103.2 mmol, 5 mol per mol of per(trimethylsilyl)kanamycin A was added. The mixture was stirred at 23° for 2 hours under a nitrogen purge, then
Cooled to 5°. SAE (7.23 g, 20.64 mmol) was added in 70 ml of pre-chilled acetone in about 1 minute. The mixture was stirred at 0-5° and then left in a cold room at 4° for about 16 hours. Water (200ml) was added, the pH was adjusted to 2.5 and the clear yellow solution was stirred at 23° for 30 minutes. Acetone was stripped in vacuo, and an aqueous solution was used as a catalyst with 3.0 g of 10% Pd-carbon.
Reduced at 55.00 psiH2 at 23° for an hour. The reduced solution was filtered through Dicalite and chromatographed as in Example 8B to give amikacin 47.50%;
5.87% of BB-K29, 7.32% of BB-K6, 24.26% of kanamycin A and 7.41% of polyacyl were obtained. Example 14 THF using SAE with sulfamic acid catalyst
Production of amikacin by poly(trimethylsilyl)kanamycin A and its acylation in sieve-dried tetrahydrofuran (THF) 50 ml
A refluxing mixture of kanamycin A (5.0 g, 10.32 mmol) in sulfamic acid (100 mg) and
HMDS (12.32g, 76.33mmol) was added. The mixture was refluxed for 18 hours, with complete solution occurring in 6 hours. The solution was cooled to 23°, treated with 0.1 ml of water and held at 23° for 30 minutes. SAE (3.61 g,
A solution of 10.3 mmol) was added over 30 minutes. After stirring for 3 hours, dilute the mixture with 100ml of water and adjust the pH.
Adjusted to 2.2 with 10% H2SO4 . 30 degrees at 23 degrees
Stir for a minute and then concentrate in vacuo to remove THF. 10% Pd using the resulting aqueous solution as a catalyst.
Reduced with carbon at 23° and 50 psiH 2 pressure for 2 hours.
The reduced solution was passed through Dicalite and the solids were washed with water. The combined solution and wash solution (150 ml) contained 1225 mcg/ml of amikacin (31.5% active yield) as determined by microbiological assay against E. coli. Example 15 Preparation of poly(trimethylsilyl)kanamycin A using HMDS with imidazole as catalyst Kanamycin A (11 g, 22.7 mmol) and 100 mg of imidazole were heated to reflux in 100 ml of sieve-dried acetonitrile under nitrogen purge. HMDS
(18.48 g, 114.5 mmol, 5 moles per mole of Kanamycin A) was added over 30 minutes and the mixture was refluxed for 20 hours. Complete solution occurred in about 2-1/2 hours. The solution was cooled to 23°, the solvent was removed in vacuo, and the poly(trimethylsilyl)kanamycin
21.6 g of A were obtained as a foamy residue (yield 93.1%, calculated as kanamycin (silyl) 11 ). Example 16 Production of poly(trimethylsilyl)kanamycin B and its acylation to produce 1-N-[L-(-)
Production of γ-amino-α-hydroxybutyryl]kanamycin B A Production of poly(trimethylsilyl)kanamycin B using HMDS with TMCS catalyst Kanamycin B (25 g, 51.7 mmol) in 250 ml of sieve-dried acetonitrile was added under a nitrogen stream. The mixture was heated to reflux. HMDS (62.3 g, 385.81 mmol, 7.5 moles per mole of kanamycin B) was added over 30 minutes, followed by 1 ml of TMCS as catalyst. The mixture was refluxed for 21 hours, with a complete solution occurring after 1 hour. The solvent was then removed in vacuo at 60° to remove the oily residue.
It was held at 60° under high vacuum for 3 hours. Poly(trimethylsilyl)kanamycin B53.0g (yield 85.2%,
Kanamycin B (silyl) (calculated as 10 ) was obtained. B Acylation Dry poly(trimethylsilyl)kanamycin B produced in step A above at 0 to 5° with acetone 500 °C.
ml, methanol (20.9 ml) was added and the mixture was stirred in vacuo at 0-5° for 30 minutes.
SAE (18.1) in 200 ml of pre-chilled dry acetone
g, 51.67 mmol) was added within 1 minute and the mixture was stirred at 0-5° for 30 minutes. Example mixture
14 general operations, then CG-50
(NH 4 + ) column (8 x 120 cm).
The column was eluted with stepwise concentrations of NH4OH from 0.6N to 3N. 38% of BB-K26, equivalent 6′-N-
5% of acylated kanamycin B (BB-K22), corresponding 3-N-acylated kanamycin B (BB-
K46), 14.63% of kanamycin B and a small amount of polyacylated kanamycin B were obtained. Example 17 With Kanamycin A Sulfate as Catalyst
Preparation of poly(trimethylsilyl)kanamycin A using HMDS Kanamycin A (19.5 g, 40.246 mmol) and kanamycin A sulfate (0.5 g, 0.858 mmol) in 200 ml of sieve-dried acetonitrile [total = 20.0
g, 41.0 mmol] was refluxed. HMDS (60.3g,
287.7 mmol, 7 mol per 1 mol of kanamycin A)
was added slowly and the mixture was refluxed for 28 hours.
This was evaporated to dryness on a rotary evaporator and dried under steam syringe vacuum. 47.5 g of poly(trimethylsilyl) kanamycin A was obtained as a pale yellow oil (yield 95.82%, kanamycin A
(Cyril) calculated as 10 ). Example 18 Preparation of BB-K8 Acylation of poly(trimethylsilyl) 3,6'-di-N-carbobenzyloxykanamycin A in anhydrous diethyl ketone 3,6'-di-N-carbobenzylkanamycin A Kanamycin 7.26 g (15 mmol) of A (free base) and 18.6 g (75 mmol) of nickel acetate tetrahydrate were mixed with 300 g of dimethyl sulfoxide (DMSO).
The suspension was heated to 100° C. for 30 minutes with stirring to obtain a clear green solution. After cooling, DMSO50
11.8 g of N-carbobenzyloxy-5-norbornene 2-2,3-dicarboximide (37.6
A solution containing 1 mmol) was added. The mixture was stirred overnight at room temperature, treated with 100 ml of concentrated aqueous ammonia and 1 part water, stirred for 1 hour at room temperature,
It was placed at the top of a "Diaion HP-10" column (300 ml). The column started with 7N NH 4 OH, followed by methanol-water (1:1) and finally methanol-water (10:1).
20 ml fractions were collected and monitored by thin layer chromatography on Merck silica gel 60F-254 using chloroform-ethanol-28% ammonium hydroxide (1:2:1). A portion of the target portion of fine needle-like crystals was taken from the fraction containing the product at a high concentration and used as an analysis sample. The solution was combined with another fraction containing the target product (RF0.42) and the solution was evaporated in vacuo. The residue was treated with diethyl ether and
9.7 g (86%) of the title product was obtained. Mp>300℃,
IR (KBr): νc=0 1690cm -1 . NMR (DMSO-
d 6 + DCl, pDCa3): δ4.76−5.26 (6H, m, H 1 ′,
H″ 1 and CO―O CH 2 -C 6 H 5 ×2), 7.26 (10H,
s, CO-OCH 2 - C 6 H 5 ×2). Analysis, theoretical value ( C34H48N4H15.H2O ): C, 52.98 : H, 6.54; N , 7.27 Measured value: C , 53.20; H, 6.42; N, 7.04. B Poly(trimethylsilyl)3,6'-di-N-
Carbobenzyloxykanamycin A 1.5 g (2 mmol) of 3,6'-di-N-carbobenzyloxykanamycin A from Step A above
and 1.29 g dissolved in 15 ml of dry acetonitrile.
(8 mmol) of hexamethyldisilazane was refluxed for 16 hours. The clear solution was evaporated to dryness under vacuum and the residue was dissolved in 20 ml of dry diethyl ketone. The partially silicified product is syrup-like and has the property of being hydrolyzed during thin layer chromatography. C Acylation of poly(trimethylsilyl) 3,6'-di-N-carbobenzyloxykanamycin A using equimolar acylating agents 700 mg (2 mmol) of L-(- )-carbobenzyloxyamino-α-hydroxybutyric acid N-hydroxysuccinimide ester (SAE) was added. The mixture was stirred at room temperature for 19 hours, treated with 3 ml of water and 35 ml of tetrahydrofuran (THF), and treated with aqueous hydrochloric acid.
The pH was adjusted to 3, stirred for 30 minutes, and dried under vacuum. The residue was dissolved in a mixture of 30 ml of water, 40 ml of methanol, 10 ml of n-butanol and 40 ml of THF and hydrogenated overnight in the presence of 50 mg of 10% palladium on carbon. The catalyst was filtered off and the liquid was evaporated under vacuum and lyophilized.
1.7 g of crude BB-K8 was obtained. The amorphous powder was redissolved in water, brought to pH 4 with aqueous hydrochloric acid, and chromatographed using an Amberlite CG-50 column under NH 4 + cycle. The column contains water,
0.1N NH 4 OH, 0.3N NH 4 OH, 0.5N NH 4 OH
and 10 ml of stepwise elution with 2N NH4OH .
Collect the fractions of chloroform-methanol-28% ammonium hydroxide-water (1:4:2:
1) and monitored by thin layer chromatography using Merck silica gel 60F-254 plates. The homogeneous fractions were combined, evaporated and finally lyophilized. The fraction containing BB-K48 and the fraction containing recovered kanamycin A were combined with K.
pmeumoniae A20680 and B.subtilis PCI129 were used. (a) 408mcg/mg. (b) 956mcg/mg. (c) By bioanalysis. [Table] Hydrogenolysis of the partially deprotected product with Pd-C and CG
-50, BB-K8 is further separated by 30 mg (2
%) obtained. The total yield of BB-K8 is 846 mg (69%)
It was. D. Acylation of poly(trimethylsilyl 3,6'-di-N-carbobenzyloxy-kanamycin A) using 1.2 equivalents of acylating agent. The experiment was carried out under the same conditions as in Step C above, except that a 20% excess of acylating agent was used. , the following results were obtained: (a) 933mc/mg, (b) by bioanalysis. [Table] The partially deprotected product was hydrogenolyzed with Pd-C,
Separation on CG-50 yields an additional 21mg of BB-K8
(2%) was obtained. The total yield of BB-K8 is 771 mg (62
%). E. Acylation of poly(trimethylsilyl 3,6'-di-N-carbobenzyloxykanamycin A) using 1.5 equivalents of acylating agent. Experimented under the same conditions as step C above, except using 50% excess of acylating agent, The following results were obtained: (a) 860mcg/mg, (b) 880mcg/mg, (c) by bioanalysis. [Table]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 カナマイシンAもしくはBまたは分子中の
6′―位のNH2基がシリル基以外の保護基で保護さ
れているカナマイシンAもしくはBを式
【式】または 【式】 〔式中、R5,R6およびR7は水素、ハロゲン、
(低級)アルキル、ハロ(低級)アルキルおよび
フエニルからなる群から選択され、前記R5,R6
およびR7基の少なくとも1種はハロゲンまたは
水素以外の基であり、R4は(低級)アルキルで
あり、mは1〜2の整数であり、そしてXはハロ
ゲンまたは【式】(R8は水素または(低級) アルキルであり、そしてR9は水素、(低級)アル
キルまたは【式】(R5,R6およびR7は前記 定義通り)である)である〕を有するシリル化剤
とカナマイシンAもしくはBまたは6′―N―保護
カナマイシンAもしくはBの分子中のNH2基お
よび(または)OH基の一部がシリル化されない
ような条件で反応させてカナマイシンAもしくは
Bの分子中のNH2基および(または)OH基の保
護基として該分子中にシリル基2〜10個を含有す
るポリシリル化カナマイシンAもしくはB、また
はカナマイシンAもしくはBの分子中の6′―位の
NH2基がシリル基以外の保護基で保護されてお
り他のNH2基および(または)OH基の保護基と
して該分子中にシリル基2〜9個を含有する6′―
N―保護ポリシリル化カナマイシンAもしくはB
を生成させることを特徴とするアシル化用中間体
として有用なカナマイシンAもしくはBのポリシ
リル化誘導体の製造法。 2 シリル基がトリメチルシリルである特許請求
の範囲第1項記載の方法。 3 分子中のシリル基数が4〜8である特許請求
の範囲第1項または2項記載の方法。 4 6′―位のNH2基がシリル以外の保護基で保護
され、かつ分子中のシリル基数が3〜7である特
許請求の範囲第1項または2項記載の方法。 5 6′―位のNH2基の保護基が式
【式】【式】 【式】【式】【式】 【式】および【式】 (式中R1およびR2は同一または異つて、それぞれ
H,F,Cl,Br,NO2,OH,(低級)アルキル
または(低級)アルコキシであり、XはCl,Br,
FまたはIであり、そしてYはH,Cl,Br,F
またはIである)から選択される特許請求の範囲
第1〜4項のいずれかに記載の方法。 6 6′―位のNH2基の保護基がカルボベンジルオ
キシ基である特許請求の範囲第1〜4項のいずれ
かに記載の方法。
[Claims] 1. Kanamycin A or B or in the molecule
Kanamycin A or B in which the 6′-position NH 2 group is protected with a protecting group other than a silyl group is represented by the formula [Formula] or [Formula] [wherein R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen, halogen,
selected from the group consisting of (lower) alkyl, halo(lower) alkyl and phenyl, and the above R 5 , R 6
and at least one of the R 7 groups is halogen or a group other than hydrogen, R 4 is (lower) alkyl, m is an integer of 1 to 2, and X is halogen or [Formula] (R 8 is and R 9 is hydrogen or (lower) alkyl, and R 9 is hydrogen, (lower) alkyl or [Formula] (R 5 , R 6 and R 7 are as defined above) and kanamycin. NH in the molecule of kanamycin A or B by reacting under conditions such that part of the NH 2 group and/or OH group in the molecule of A or B or 6'-N-protected kanamycin A or B is not silylated. polysilylated kanamycin A or B containing 2 to 10 silyl groups in the molecule as a protecting group for 2 and (or) OH groups, or at the 6'-position in the molecule of kanamycin A or B.
6′-, in which the NH 2 group is protected with a protecting group other than the silyl group, and the molecule contains 2 to 9 silyl groups as a protecting group for other NH 2 groups and/or OH groups;
N-protected polysilylated kanamycin A or B
1. A method for producing a polysilylated derivative of kanamycin A or B, which is useful as an acylation intermediate. 2. The method according to claim 1, wherein the silyl group is trimethylsilyl. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the number of silyl groups in the molecule is 4 to 8. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the NH 2 group at the 4 6'-position is protected with a protecting group other than silyl, and the number of silyl groups in the molecule is 3 to 7. 5 The protecting group for the NH 2 group at the 6′-position has the formula [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] and [Formula] (wherein R 1 and R 2 are the same or different, Each is H, F, Cl, Br, NO 2 , OH, (lower) alkyl or (lower) alkoxy, and X is Cl, Br,
F or I, and Y is H, Cl, Br, F
or I). 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the protecting group for the NH2 group at the 66'-position is a carbobenzyloxy group.
JP12484481A 1977-04-28 1981-08-11 Derivative of kanamycin a or c Granted JPS5762293A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79180677A 1977-04-28 1977-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5762293A JPS5762293A (en) 1982-04-15
JPS646200B2 true JPS646200B2 (en) 1989-02-02

Family

ID=25154844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12484481A Granted JPS5762293A (en) 1977-04-28 1981-08-11 Derivative of kanamycin a or c

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5762293A (en)
BE (1) BE866586A (en)
HU (1) HU179677B (en)
SU (1) SU1480774A3 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238557B2 (en) * 1972-12-29 1977-09-29
JPS505304A (en) * 1973-05-24 1975-01-21

Also Published As

Publication number Publication date
BE866586A (en) 1978-10-30
SU1480774A3 (en) 1989-05-15
JPS5762293A (en) 1982-04-15
HU179677B (en) 1982-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4347354A (en) Preparation of 1-N-[ω-amino-α-hydroxyalkanoyl]aminoglycoside polysilylated antibiotics and products obtained therefrom
US4424343A (en) Preparation of 1-N- ω-amino-α-hydroxyalkanoyl!kanamycin polysilylates and products
US4065615A (en) Deoxyaminoglycoside antibiotic derivatives
JPH0637512B2 (en) Method of synthesizing amikacin
CS257292B2 (en) Production method of amikacine
NL7907671A (en) AMINOGLYCOSIDE ANTIBIOTICS.
SK284178B6 (en) Dinucleotide crystals
US4237272A (en) Derivatives of fortimicin A
CS207607B2 (en) Method of making the 1-n-/omega-amino-alphe-hydroxyalcanoylcanamycine a and b
JPS646200B2 (en)
KR920003838B1 (en) Process for the preparation of 1-n |(omega-amino-(alpha)-hidroxy alkanoyl)¨-2&#39;,3&#39;-dideoxy kanamycin a
GB1600457A (en) Process for the preparation of 1-n-acylaminoglycosides
TW202136227A (en) Synthetic processes and intermediates
JPH0130837B2 (en)
US4237269A (en) Derivatives of fortimicin A
US4290972A (en) Process for the production of 4-aminobutyric acid or its derivatives
KR820000276B1 (en) Preparation of 1-n(w-amino-alpha-hydroxyalkanoyl)-kanamycins
HU203553B (en) New process for producing oxetanocin g
DK167687B1 (en) (N)-Hydroxy-amino-alkanoyl-kanamycin derivs. prodn. - by acylating poly:silylated kanamycin, useful as antibiotics
KR890002889B1 (en) Process for the preparation of amino glycocide antibiotics derivatives
DK148262B (en) ANALOGY PROCEDURE FOR PREPARING 1N- (ALFA-HYDROXY-OMEGA-AMINOALKANOYL) -6&#39;N-METHYL-3 &#39;, 4&#39;-DIDEOXYKANAMYCIN B
CA2322424A1 (en) 5-imino-13-deoxy anthracycline derivatives, their uses, and processes for preparing them
KR890002557B1 (en) Method for preparing derivative of an amino glycocide antibiotic
RU2045532C1 (en) Process for preparing amicacin as sulfuric acid addition salts
JPH0132233B2 (en)