KR790001616B1 - 항생물질 유도체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

항생물질 유도체의 제조방법

제 1 도는 본원 목적화합물의 적외선 흡수 스펙트럼을 표시함.

제 2 도는 본원 목적화합물의 핵자기공명 스펙트럼을 표시함.

본원 발명은 구조식(B)

로 표시되는 신항생물질 유도체의 제조방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 본원 발명은 구조식(A)

로 표시되는 XK-62-2(특허공개소49-13,391호 공보참조)를 산화제와 반응시켜서 3-위치 N-메틸기의 메틸기를 탈리하는 것을 특징으로 하는 상기식(B)로 표시되는 신항생물질 유도체의 제조방법에 관한다.

본원 발명의 원료화합물 XK-62-2는 본출원인 이 특원소47-52,177호로 출원하고 특허공개 소49-13,391호 공보로 공개된 항생물질이다.

본원 발명의 목적화합물(화합물 I)은 전혀 신규한 항생물질 유도체고 그 자체 본질적인 항균활성을 가지고 있음과 동시에 독성에 있어서 XK-62-2의

정도까지 낮추어진 것으로 가치를 가진 화합물이다.

또 본원 발명의 목적화합물은 3"-위치의 일곱아미노기에 -C¹⁴H₃을 도입하여 방사선을 발생하는 XK-62-2를 합성하고 생체내에 있어서의 XK-62-2의 분포 및 그 대사경로를 검토하는 것도 가능해진다.

본 발명의 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명은 불활성용매중 XK-62-2를 산화제와 반응시켜서 3°-위치의 N-메틸기의 메틸기를 탈리하므로서 전기 구조식(B)로 표시되는 본원 목적화합물을 얻는 것이 된다.

본 발명에 있어서 사용되는 산화제라 함은 일반 산화제 및 잠재적 산화력을 가진 화합물을 의미한다. 구체적으로는 각종의 중금속염류, 과산화물, 할로겐, 할로겐산소산, 질소산화물, 귀금속등을 들 수 있다.

보다 구체적으로는 과망강산염, 망강산염, 이산화망간, 무수크롬산, 중크롬산염, 크롬산염, 크롬산알킬에스텔, 염화크로밀, 2산화세렌, 제이코발트염, 제2세륨염, 적혈염, 산화동, 산화연, 산화수은, 과산화수소와 이하의 시약 즉 제1철염, 제2철염, 2산화세렌, 4염화오스뮴, 바나디산류, 탱스텐산 크롬산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물과의 혼합물, 4초산납, 염소, 취소, 옥소, 치아염소산, 염소산, 치아취소산, 취소산, 과옥소산, 아산화질소, 일산화질소, 2산화질소등의 일반산화제 및 백금 닉켈, 팔라듐, 로쥼, 루테늄, 레슘 등의 귀금속류를 들 수 있다.

본 발명은 상기 산화제의 어느 것을 사용하여도 달성할 수가 있으나 바람직한 것은 염소, 취소, 옥소, 적혈염과 망간산염, 백금이며 보다 바람직한 것은 옥소가 본 발명을 위하여 적당하다.

본 발명에 있어서 사용되는 용매는 반응물질을 용해하고 더욱 이들과 반응하지 않는 용매를 사용할 수 있다. 사용되는 용매의 예를들면 물단독이나 또는 메타놀, 에타놀, 테트라하이드로후란, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름마이, 디옥산, 에틸렌그리콜디메틸 에텔의 중에서 선택되는 일종 또는 2종 이상의 혼합용매와 물와의 혼합계가 사용된다.

XK-62-2는 그 분자내에 수산기 일급아미노기등의 관능기를 가지고 있으나 상기 일반산화제와의 반응에 있어서 산화제의 양, 반응액의 산도, 반응온도, 반응시간 용매량을 적당히 조정하므로서 이들 관능기의 중대한 손실을 회피하여 본 발명의 목적을 달성할 수가 있다. 또 귀금속을 산화제로 하여 사용할 때에는 활성화한 직후의 것을 사용하고 공기 또는 산소의 존재하에서 행하는 것으로서 양호한 결과를 얻을 수가 있다. 산화제의 사용량으로서는 원료화합물 몰당 0.5-15.0몰로 실시할 수 있으나 산화제의 종류 반응 온도 기타의 반응조건에 따라 상기 범위내에서 적당히 선택하여 행할 수가 있다.

반응온도로서는 -20 내지 100℃, 일반적으로는 0~70℃의 범위로 행하여 지지만 산화제의 종류, 사용량, 기타의 반응조건에 의하여 상기 범위내에서 적당히 선택된다.

반응시간은 0.5-50시간의 범위에서 행해진다. 반응액의 pH는 4.0-12.0의 범위에서 행해진다.

반응액에서의 생성물의 단리, 정제는 이하의 방법으로 호적하게 행해진다.

반응액을 중화후 그대로 혹은 감압하 농축하여 얻은 잔유물의 수용액을 양이온 교환수지에 접촉시켜서 미반응원료 및 생성물을 흡착시켜 수세후 2.0노르말 농도의 암모니아 수로 용출시킨다. 농축후 공지의 단리정제방법, 예를들면 이온교환수지, 실리카겔, 알루미나, 셀루로-즈 등의 흡착제를 사용하는 칼럼크로마토 그라피법이나 박층크로마토그라피법에 의하여 단리 정제된다.

본 발명을 실시할 때에 산화제로서 보다 적당한 옥소를 사용할 때의 반응조건은 다음과 같다. XK-62-2의 3"-위치의 N-메틸기의 메틸기를 탈리하여 본원 목적화합물을 효율좋게 생성시키기 위하여 사용되는 옥소는 XK-62-2몰당 0.7-10.0몰, 바람직한 것은 2.0-6.0몰의 범위다.

반응을 행할때에 반응액의 pH를 염기성을 유지하기 위하여 사용되는 염기성 물질로서의 조건은 XK-62-2 및 탈에틸화생성물과 반응하여 그들을 분해하는 가능성이 적은 것, 및 옥소와 반응하여 옥소의 반응성을 실질적으로 저하시키는 법이 없는 물질인 것이 바람직하다.

이들의 조건을 만족시키는 것으로서 알카리금속이나 알카리토류금속의 수산화물 및 탄산염, 알카리금속염 및 카본산의 알카리토류금속염을 그 예로서 들 수가 있다.

염기성물질의 사용량으로서는 강염기성의 경우에는 메틸화물몰당 0.5-6.0몰, 바람직한 것은 2.0-4.0몰이다. 또 약 염기성 물질의 경우에는 5.0-25.0몰, 바람직한 것은 7.0-15.0몰이다.

이들 염기성 물질은 반응의 초기에 가하든가 또는 반응의 진행중 그때마다 가하여 가는 것도 가능하고 본질적인 차이는 없다. 반응온도는 일반적으로 -10 -90℃, 바람직한 것은 40-60℃의 범위에서 행하며 또 반응을 종료시키기 위하여 필요로 하는 반응시간은 1-24시간, 일반으로는 2-15시간이다. 반응조건에 의하여서는 XK-62-2에서 본원 목적화합물과 동시에 6'-위치의 N-메틸기의 메틸기가 탈리된 화합물 Ⅱ(6'-N-데메틸-XK-62-2)가 생성하는 경우도 있다. 또 XK-62-2의 6'-위치와 3"-위치의 N-메틸기의 메틸기가 동시에 탈리하는 경우도 있고 이 경우에는 화합물 Ⅲ(6'-N, 3"-N-디데메틸-XK-62-6)이 상기 화합물과 동시에 생성한다. 이때 생성하는 화합물 Ⅱ은 미국특허3,091,572호 공보에 공고된 겐타마이신 C/a와 동일물질이다.

화합물 Ⅲ은 문헌에 기재되지 않은 신규화합물이다.

본원 목적화합물은 독성치(LD₅₀)에 있어서 XK-62-2의

정도까지 감소시키고 있는 것이 이하의 표에 의하여 명백하다.

표(I)에 2배 희석법에 의하여 구할 수 있었던 여러가지의 그램 양성균 및 그램음성균에 대한 XK-62-2, 화합물 Ⅱ, Ⅲ 및 본원 목적화합물의 항균 스펙트럼을 표시한다.

[표 1]

표에서 이 콜라이KY 327 및 KY 834는 각각 아데닐화효소 및 아세틸화효소를 균체내에 생산하고 전자는 가나마이신, 겐타마이신류를 아데닐화하고 후자는 겐타마이신류를 아세틸화하여 각각 항생물질을 불활성화하는 세균이다.

표 2에 XK-62-2, 화합물 Ⅱ, Ⅲ 및 본원 목적화합물의 마우스에 대한 급성독성치(LD 50)을 표시한다.

[표 2]

본원 목적화합물은 원하는 경우에는 약리적으로 허용되는 무독성의 산과 부가염류(즉 아민염류)로 할수가 있다. 여기서 말하는 무독성의 산이라 함은 염산, 취화수소산, 옥화수소산, 황산, 인산, 탄산등의 무기산류 및 초산, 후말산, 사과산, 구연산, 만데린산, 즈석산, 아스코르빈산 등의 유기산류가 포함되고 상기 산류와의 부가염류의 제조법은 당업계에 있어서 공지되어 있다. 이하 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만 여러가지 변법이 가능하고 이들은 본 발명을 아무런 한정도 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

XK-32-2 2.9g(6.3밀리몰) 및 초산나토륨, 삼수화물 9.4g(69.1밀리몰)을 50% 수성디메틸 포름아마이드 145ml에 용해하고 다음에 옥소 7.3g(28.8밀리몰)를 한꺼번에 가하고 교반하면서 55℃로 하룻밤 반응을 행하였다. 반응액을 암바-라이트(Rohm ＆ Haas Co.제) IRC-50(H+형) 150ml로 크로마토그라피하고 다음에 물 600ml로 세정하고 탈염탈색을 완전히 한 후 2.0노르말 암모니아수를 흐르게 하고 닌히드린으로 발색하는 획분 약 250ml를 모으고 감압하에 농축하여 2.60g의 약간 황색의 잔유물을 얻었다. 이 잔유물을 실리카겔 130g를 사용하여 이소프로파놀 : 크로로포름 : 농암모니아수=4:1:1의 용매로 칼럼크로마토그라피를 행하였다.

유출액을 13ml씩의 유분으로서 분취하고 유분 No. 55-68를 같이하여 감압하, 농축건고하므로서 미반응물질인 XK-62-2, 450mg를 회수하였다.

다음에 유분 No. 75-83을 감압하, 농축건고하여 6'-N-데메틸-XK-62-2(화합물 Ⅱ 겐타마이신 Cla) 70mg을 얻었다.

융점 113-117℃

[α]_D ²⁴+17.11°(C=0.98, 물)

적외선흡수스펙트럼(KBr, cm^-1)

3,700-3,000, 2,940, 1,630, 1,575, 1,480, 1,380, 1,340, 1,286, 1,146, 1,108, 1,052, 1,021, 957, 820 핵자기공명 스펙트럼(중수중 DSS에서의 ppm) 1.20(3H, S) 2.53(3H, S), 5.13(1H, d, J=4.0Hz), 5.23(1H, d, J=4.0Hz)

원소분석 C₁₉H₃₉N₅O₇·H₂O로서

계산치 C 48.81; H 8.84; N 14.98%

실측치 C 49.36; H 8.65; N 14.77%

유분 No. 93-135를 감압하, 농축하여 3"-N-데메틸-XK-62-2(본원 목적화합물) 1.38g를 얻었다.

융점 105-115℃

[α]_D ²⁹+148.5°(C=0.097, 물)

적외선흡수스펙트럼(KBr, cm^-1)

3,800-3,000, 2,940, 1,640, 1,570, 1,465, 1,379, 1,330, 1,284, 1,142, 1,110, 1,050, 1,020, 955, 865, 810

핵자기 공명스펙트럼(중수소화메타놀중 TMS에서의 ppm) 1.16(3H, S), 2.43(3H, S), 5.06(1H, d, J=3.9Hz) 5.20(1H, d, J=3.8Hz)

원소분석 C₁₉H₃₉N₅O₇·H₂O로서

계산치 C 48.81; H 8.84; N 14.98

실측치 C 49.36; H 8.65; N 14.77

유분 No. 151-179를 감압하 농축건고하여 6'-N-3'-N-디데메틸-XK-62-2(화합물 Ⅱ) 310mg를 얻었다.

융점 130-140℃

[α]_D ²⁹+97.0°(C=0.10, 물)

적외선흡수스펙트럼(KBr, cm^-1)

3,700-3,000, 2,950, 1,630, 1,570, 1,480, 1,380, 1,333, 1,290, 1,149, 1,113, 1,052, 1,025, 958

핵자기공명스펙트럼(중수중 DSS에서의 ppm)

1.18(3H, S), 5.12(1H, d, J=4.0Hz) 5.29(1H, d, J=3.9Hz)

원소분석 C₁₈H₃₇N₅O₇·H₂O로서

계산치 C 47.67; H 8.67; N 15.44%

실측치 C 47,54; H 8.39; N 15.23%

[실시예 2]

XK-62-2 463mg(1.0밀리몰) 및 수산화나토륨 160mg(4.0밀리몰)을 50%수성디메틸아세트아마이드 25ml에 용해하고 다음에 적혈염659mg(2.0밀리몰)를 한꺼번에 가하고 교반하며 65℃로 하룻밤 반응을 행하였다.

반응액을 암바라이트 IRC-50(H+형) 30ml로 칼럼을 통하고 물 150ml로 세정한 후 2.0규정의 암모니아수를 흐르게 하고 닌히드린으로 발색하는 획분 약 70ml를 모아서 감압하에 농축하고 약간 황색의 잔유물 430mg을 얻었다.

상기 실시예(1)과 같이 실리카겔의 칼럼크로마토그라피를 행하여서 미반응원료인 XK-62-2 98mg를 회수하고 다음에 화합물 Ⅱ 20mg, 본원 목적화합물 210mg 및 화합물 Ⅲ 55mg를 각각 얻었다.

[실시예 3]

XK-62-2 232mg(0.5밀리몰)를 물 15ml에 용해하고 먼저 수소로 활성화한 신선한 백금흑 293mg를 가하였다. 온도를 40-50℃로 유지하면서 공기를 가느다란 기포로 하여 반응액에 격하게 도입시켜 48시간 반응을 행하였다.

반응후 백금흑을 여별하고 감압하, 농축하여 얻어진 잔유물 211mg를 상기 실시예(1)과 같이하여 실리카겔의 칼럼 크로마토그라피를 행하므로서 미반응원료 XK-62-285mg를 회수하고 다음에 화합물 Ⅱ 17mg, 본원 목적화합물 82mg 및 화합물 Ⅲ 24mg를 각각 얻었다.

[실시예 4]

XK-62-2, 463mg(1.0밀리몰)를 물 25ml에 용해하고 다음에 과망간산칼륨 929mg(5.9밀리몰)를 가하여 실온으로 하룻밤 반응을 행하였다.

반응액을 암바-라이트 IRC-50(H+형) 30ml로 칼럼을 통하고 다음에 물 120ml로 세정한 후 2.0노르말의 암모니아수를 흐르게 하고 닌히드린으로 발색하는 획분 약 80ml를 모아서 감압하에 농축하고 약간 황색의 잔유물 476mg를 얻었다.

상기 실시예(1)과 같이 실리카겔의 칼럼크로마토그라피를 행하고 미반응원료 XK-62-21 10mg를 회수하고 다음에 화합물 Ⅱ 15mg, 본원 목적화합물 135mg 및 화합물 Ⅲ 70mg를 각각 얻었다.

[실시예 5]

3"-N-데메틸-XK-62-2(본원 목적화합물) 4.67g(10.0밀리몰)를 2.0ml의 물에 용해하고 냉각하, 황산 980ml(10.0밀리몰)를 물 5ml에 용해하여 얻은 용액을 첨가하였다. 30분후 침전이 생기는 것이 끝날때까지 냉에타놀을 가하고 석출한 백색고체를 여별하므로서 본원 목적물의 모노황산염을 얻었다.

Claims (1)

1. 구조식(A)로 표시되는 항생물질 XK-62-2를 산화제로 산화시켜서 구조식(B)로 표시되는 항생물질 유도체의 제조방법.

   

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