KR830002481B1

KR830002481B1 - 3"-아실화 매크롤라이드 항생물질의 제조방법

Info

Publication number: KR830002481B1
Application number: KR8205196A
Authority: KR
Inventors: 히데오 사까끼바리; 오사무 오께가와; 도시유끼 와다나베; 다쯔로오 후지와라; 스스무 와다나베; 사도시 오오무라; 메쯔오 마쯔다
Original assignee: 이도오 후지마; 도오요 죠오조 가부시끼 가이샤
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1983-10-26
Also published as: KR830002483B1; KR830002480B1; KR830002482B1; KR830000706A; KR830002484B1

Abstract

내용 없음.

Description

3"-아실화 매크롤라이드 항생물질의 제조방법

본 발명 다음 일반식(I)을 갖는 새로운 3"-아실화 매크롤라이드 항생물질의 제조방법에 관한 것이다.

식중 R₃는 알카노일기(C₂-C₆)이고,

R₄는 알카노일기(C₂-C₅)임.

또한 상기 화합물의 염들도 유용한데, 여기서 염미란 생리학적으로 허용될 수 있는 염음 의미한다. 그러한 염의 예로서는 염화수소, 황산염 또는 인산염과 같은 무기염 및 아세트이트, 프로피오네이트, 타트레이트, 시트레이트, 숙시네이트, 아스파르테이트 또는 글루타메이트와 같은 유기염들이 있다. 그외의 무독한 염도 포함될 수 있다.

본 발명의 신규화합물(1)은 조사마이신을 포함한 류코마이신 그룹 항생물질, SF-837그룹 항생물질, YL-704그룹 항생물질, 에스피노마이신 그룹 항생물질과 같은 기존의 16-뎀버 매크롤라이드 항생물질에 비하여 민감한 또는 저항적인 균주(susceptible or resistant strains)에 대한 향상된 항균활성음 갖는다. 특히 본 화합물은 올레앤도마이신, 에리스로마인신, 카보마이신및 스피라마이신과 같은 다른 매크롤라이드 항생물질에 저항적인 균주에 대해서도 매우 효과적이다.

더우기 16-뎀버 매크롤라이드 항생물질의 비활성화에 대한 이유의 하나인 4"위치에서의 탈아실화가 십게 일어날 수 없기 때문에 일련의 혈액수준(blood level)이 증가한다. 또한 매크롤라이드 항생물질의 일반적 특성인 강하고 지속적인 쓴맛이 감소되므로 알약투여가 힘든 유아를 위한 시럽이 바람직하게 마련될 수 있다. 결과적으로 본 발명의 화합물(1)은 뛰어난 임상적인 전염병 치료효과를 나타낼 것으로 예기되는 것이다. 본 발명 화합물의 명명법에 있어서, 이것은 일반식(1)의 3위치의 치환체 또는 3" 및 4" 위치의 치환체에 의해 영향받는다. 따라서 3" 위치가 아실화되는 경우나 또는 4" 위치의 본래의 아아실기가 아실전위(acyl arrangement)로서 3" 위치에 전위되지 않는 경우, 명명법은 다음의 구조식(2)로 표현되는 공지의 항생물질에 그 기본을 둔다.

식중 R₁은 수소원자 또는 알카노일 (C₂-C₃)기 :

R₄는 알카노일(C₂-C₅)기임.

상기식으로 표현되는 화합물들을 나열하면 다음과 같은 것들이 있다.

R₁이 수소원자인 구조식(2)의 항생물질은 3,9,2'-및 3"위치에 수산기를 가지며, R₁이 아세틸기 또는 프로피오닐기인 경우에는 9,2' 및 3" 위치에 수산기를 갖는다.

이러한 그룹들에 있어서, 3,9 및 2' 위치의 수산기들은 쉽게 아실화되며 따라서 그로부터의 많은 아실화 유도체들이 보고되었다. 그러나 3" 위치의 수산기는 비활성적인 것으로 보고되었다.

근자에 와서, 3"위치의 수산기가 아실화된 유도체들이 보고 되었다. (일본 특허공고 제 49-124087호및 51-26887호 참조) 보고된 이들 화합물들은 근본적으로 3위치에 프로피오닐기 및 9% 위치에 아실기를갖는 것이다.

그러나 3 및 9 위치에 적어도 하나의 수산기를 가지면서 3" 위치가 아실화된 유도체(이하 3"-아실화 유도체로 칭함)를 생산하기 위해서는, 특히 앞서 알려진 항생물질의 3" 위치에만 아실기를 도입하기 위해서는 3" 위치 이외의 다른 위치에 매우 활성적인 수산기가 존재하기 때문에 통상의 아실 화방법에 의한 아실화는 불가능하였다. 본 발명자들은 3" 이외의 위치의 수산기, 특히 3 및 /또는 9위치의 수산기가 3"위치의 수산기가 아실화된 후 3"-탈아실화가 일어남이 없이 쉽게 제거될 수 있는 보호그룹에 의하여 보호될 수 있음을 알아내었다.

이에 따라서 상기한 일반식(1)로 표현되는 신규한 매크롤라이드 항생물질의 제조방법을 제공하고자 하는것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 복용하였음 때 높은 혈액수준을 가지면서 동시에 민감한 또는 저항적인 균주에대한 높은 활성을 나타내는 항생물질을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 강하고 지속적인 쓴맛이 덜한 신규한 항생물질을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)의 신규한 3' 아실화 매크롤라이드 항생물질은 다음과 같이 제조된다.

식중, R₅는 염화에세틸기,

R₆는 수소원자 또는 알카노일기(C₂-C₄),

R₄는 앞서 정의한 바와 같음.

상기 일반식(3)의 화합물을 무기염기와 무기산무수물(C₂-C₄)의 존재하에서 지방족 카르복시산 무수물(C_2-C₄)와 반응시켜 일반식(4)의 화합물음 마련한다.

식중 R₄및 R₅는 정의한 바와 같고,

R₇은 알카노일기(C₂-C₄),

R₈은 알카노일기(C₂-C₄)임.

다음 화합물(4)를 불활성 유기용매 속의 3차 유기아민 존재하에서 지방족 카르복시산 할라이드(C₂-C₆)와 함께 3" 위치를 아실화시켜 다음 일반식(5)의 화합물음 얻는다.

상기 화합물(5)를 메타놀 또는 에타놀 속에서 암모니아와 함께 처리하여 일반식(6)의 화합물을 형성한후 이것을 임의로 물을 포함할 수도 있는 메타놀속에서 가열하여 2' 위치의 아실기를 제거하여 최종 생성물인 일반식(1)의 3"-아실화매크롤라이드 항생 물질을 얻는 것이다.

식중 R₃, R₄및 R₈은 앞서 정의한 바와 같음.

상기 화합물(3)은 곧 행하여질 3"-아실화반응 동알의 3및 9위치 수산기의 아실화를 막기 위한여 먼저 9위치의 수산기에 보호그룹을 도입한 항생물질(2)이다. 여기서 보호그룹이란 3"-아실화후에 화학적 구조를 파괴함이 없이 십게 제거될 수 있는 그룹으로서 바람직하게는 클로로아세틸, 디클로로아세틸 또는 트리클로로아틸과 같은 염화 아세틸기이다.

필요한 경우, 9-위치보호 화합물은 미리 혹은 후에 2' 위치 수산기를 보호할 수도 있다. 바람직한 예는 아세틸기와 같은 알카노일기(C₂-C₄)이다.

화합물(3)의 3위치 수산기는 3및 18위치의 수산기를 보호하기 위하여 무기염기 존재하에서 상용하는 카르복시산무수물, 바람직하게는 초산무수물과 반응함에 의하여 보호된다.

무기염기들은 예를들면, 수산화칼륨, 수산화나트륨과 같은 알카리 수산화물, 탄산칼륨 또는 탄산나트륨과 같은 알카리 탄산염, 및 중탄산나트륨과 같은 알카리 수소탄산염(alkaline hydrogen carbonate)등이다. 바람직한 것은 알카리 탄산염 또는 알카리 수소 탄산염이다.

상응하는 카르복시산 무수물은 초산무수물, 프로피온산 무수물, 또는 락트산 무수물과 같은 C₂-C의 카르복시산무수 물이다. 보호그룹을 도입하는 온도는 30-100℃, 바람직하게는 40-60℃이다.

9 위치가 이미 아실화된 항생물질(3)이 사용되는 경우에는 항생물질(3)의 박막크로마토 그램위의 점이, 9위치가 수산기의 항생물질(3)가 사용되는 경우에는 그 수산기에 아실화되는 유도체의 점이 반응의 종결을 체크하는데 이용된다.

위의 반응에 의하여, 18위치의 알데히드가 아실화되고, 18위치의 탄소원자와 3위치의 탄소원자 사이의 링폐쇄(ring closure)에 의해 3위치의 수산기가 보호된다.

9 위치의 수산기 및 / 또는 2' 위치의 수산기가 아실기, 바람직하게는 아세틸기에 의해 미리아실화되지 않은 경우, 이들 수산기들은 아실화될 수 있다. 이러한 3과 18위치의 보호그룹은 선택적 반응에 대한 가장 바람직한 보호그룹이며 또한 매우 안정하므로, 3위치의 수산기에 대해 매우 우수하여 편리한 보호그룹이다.

생성화합물(4)는 반응혼합물의 pH를 알카리로 8-10으로 조절하고 물속에서 침전여과하여 분리할 수 있다. 한편 반응용매가 물에 섞이지 않는 유기용매일 때는 반응혼합물을 물에 붓고 pH를 8-10으로 조절한 다음 물에 섞이지 않는 유기용매와 함께 추출한다. 정제는 벤젠-아세톤 등음 용출액으로 하고 실리카겔, 활성 알루미나 또는 흡착수지 등을 사용하는 크로마토그라피에 의하여 행하여질 수 있다.

위 화합물(4)는 지방족 카르복시산 할라이드에 의하여 3"-아실화 된다. 반응은 3차 유기아민 존재하 불활성 유기용매 속에서 가열함에 의하여 행하여진다. 불활성 유기용매로는 아세톤, 메틸 에틸케톤, 에틸아세테이트, 디메톡시에탄, 테트라하이드로후란, 디옥산, 벤젠 또는 톨루엔 등이 있으며, 3차 유기아민으로는 피리딘, 피콜린 또는 콜리딘 등이 있다. 트리에틸아민, 디메틸아닐린, 트리벤질아민, N-메틸피페리딘, N-메틸모르폴린, 퀴놀린 또는 이소퀴놀린 등도 3차 유기아민으로 사용될 수 있다.

지방족 카르복시산 할라이드는 아세틸클로라이드, 프로피오닐클로라이드, 부티틸클로라이드, 이소부티틸클로라이드, 이소발레클로라이드 또는 카프로일클로라이드와 같은 지방족 카르복시산(C₂-C₆) 할라이드 등이다. 반응가열 온도는 약 50-120℃이며, 반응시간은 반응온도에 따라 변화될 수 있다.

반응진행은 실리카겔 박막크로마토그라피에 의하여 검지될 수 있으며, 반응종결은 통상 1-150시간 안에 결정된다.

상기한 바와같은 반응에 의하여 생성된 화합물(5)는 반응혼합물의 pH를 8-10으로 조절하고 물속에서 침전 여과하여 분리할 수 있다. 한편, 반응용매가 물에 섞이지 않는 유기용매일 때는 반응혼합물을 물에붓고 pH를 8-10으로 조절한 다음 물에 섞이지 않는 유기용매와 함께 추출한다.

정제는 용출액으로 벤젠-아세톤 등을 사용하는 실리카겔, 활성 알루미나 또는 흡착수지 크로마토그라피에 의하여 행하여질 수 있다.

9, 3 및 18위치의 보호그룹의 제거는 화합물(5)을 실온에서 메타놀속의 암모니아와 함께 처리함에 의하여 행하여질 수 있다. 반응의 종결은 실리카겔 박막 크로마토그램 위에 화합물(5)의 점이 사라짐에 의하여 체크될 수 있다.

반은 혼합물로부터 암모니아 및 메타놀을 중류 제거하여 얻어지는 화합물(6)은 물을 포함할 수도 있는 메타놀 속에서 가열함에 의하여 2'-아실기가 제거된다. 메타놀을 제거하여 얻은 화합물을 분리정제하여 최종생성물(1)을 얻는다.

반응혼합물로부터 화합물(1)을 분리하는 것은 농축, 추출, 세척, 이동추출및 재결정, 실리카겔, 활성알루미나, 흡착수지 또는 이온교환수지를 사용한 크로마토그라피와 같은 공지의 잘 알러진 분리 및 정제 방법들에 따라 행하여 진다

본 발명 화합물(1)의 앤티마이크로바이얼 스펙트라(antimicrobial spectra)가 도표에 나타나 있다. 이들 데이타는 본 발명 화합물(1) 기존 항생물질과 비교시, 민감한 균주 뿐아니라 저항적인 균주에 대해서도 향상된 앤티마이크로바이얼 활성(antimacrobial activity)을 나타냄을 보여준다.

[최소 역제 농도(MlC)]

ug/ml

* 임상격리된(메크롤라이드항체 A-그룹균주) inoclum lsize 10

/ml의 에리스로마이신, 올레엔도 마이신, 16-멤버 매크롤라이드 항체, broth 희석법

** LM=류코마이신

이하 실시예와 함께 본 발명을 설명한다.

Rf 값은, 특별히 지시되지 않은한, 다음의 박막 크로마토그라피에 의하여 측정된 것이다.

매개체 : 실리카겔 60(Art. 5721, Merck Co.)

전개제 :

A : n-헥산-벤젠-아세톤-에틸 아세테이트-메타놀(90:80:25:60:30)

B : 벤젠-아세톤(3:1)

C : 벤젠-아세톤(5:1)

[실시예 1]

3"-0-아세틸류코마이신 A₅

초산무수물(40ml)에 용해된 9-0-디클로로아세틸 류코마이신 A₅(Rf_A=0.55, Rf_B=0.11)(20g)에 황산수소 나트륨(17.4g)을 가하고 실온에서 1시간, 60℃에서 5시간동안꼬반한다. 반응혼합물을 얼음수(400ml)에 가하고 암모니아수로 pH를 9.5로 조절한 다음 침전 여과하고 침전물을 물로 씻어 말리면 분말(21.8g)이 얻어진다.

이것을 벤젠-아세톤(9:1)을 용출액으로하여 실리카겔관 크로마토 그라피로 처리한다. Rf_A=0.79를 나타내는 부분을 모아서 진공건조시키면 18, 2'-디-0-아세틸-9-0-디클로로아세틸-3,18-0-사이클로-류코마이신 A₅가 생성된다(14.7g).

Rf_A=0.79 Rf_B=0.51 Rf_c=0.22

NMR(CDCl₃, 100MHz) : 2.06(2'-OAc)

2.11(18-OAc)

6.38(9-COCHCl₂)ppm.

건성 에틸아세테이트(10ml)에 용해된 위화합물(1g)에 얼음 냉각하에서 저어주면서 r-콜리딘(1.5ml)과아세틸클로 라이드(0.71ml)를 방울방울 가한다.

다음 교반(저어줌)을 60℃에서 20시간 동안 70℃에서 24시간 동안 계속한다. 반응생성물로 클로로포름(60ml)에 용해시키고 다음 0.1N 염산, 물, 포함된 수성 중탄산나트륨 물의 순으로 씻어낸다.

용액을 무수황산 나트륨으로 말린다음 감압하에서 농축시킨다. 잔류물을 벤젠-아세톤(15:1)을 써서 실리카겔(20g)관에 크로마토 그라프 시킨다.

Rf_B=0.74를 나타내는 부분을 모아서 말리면 18, 2', 3"-트리-0-아세틸-3,18-0-사이클로-9-0-디클로로아세틸류코마이신A₃(Rf_B=0.74,Rf_C=0.51(604mg)가 얻어진다. 암모니아 포화된 메탄올 용액(10ml)에위화합물을 용해시킨고 20시간동안 세워둔 후 진공에서 말린다.

잔류물을 메탄놀에 용해시키고 15시간 동안 대류가열시킨 다음 진공에서 말린다. 얻어진 잔류물을 벤젠-아세톤(3:1)을 써서 실리카겔(10g)관에 크로마토그라프 시킨다.

Rf_A=0.45를 나타나는 부분을 모아서 진공에서 농측시키면 산물이 얻어진다. (450mg)

Rf_A=0.45, Rf_B=0.10

Mass(m/e) : 813(M⁺) 754(M⁺-59) 726(M⁺-87)

NMR(CDCl₃, 100MHz):1.43 (3"-CH₃) 2.02(3"-OAC), 9.88(CHO)ppm

[실시예 2]

3"-0-프로피오닐 류코마이신 A₅:

18, 2'-디-0-아세틸-9-0-디클로로 아세틸-3,18-0-사이클로-류코마이신 A₅(5g, 예 1에서 얻어짐)을 건성 디옥산(50ml)에 용해시키고 여기에 건성r-콜리딘(7.5ml)를 가하고 이어 얼음냉각하에서 프로피오닐클로라이드(4.5ml)를 방울방울 가한다. 반응물을 90℃에서 20시간 동안 교반한다. 거기에 벤젠(500ml)을 가하고 물(50ml)로 두번, 묽은 암모니아수(500ml)로 한번 씻어낸다. 벤젠층을 무수황산 나트륨으로 탈수시키고 진공서에 말리면 분말(5.1g)이 얻어진다. 이 분말을 벤젠-아세톤(18:1)을 사용하여 실라카겔관에 크로마토 그라프시킨다. Rf_B=0.78을 나타내는 부분을 모아서 말리면 18, 2'-디-0-아세틸-9-0-디클로로아세틸-3,18-0-사이클로-3"-0-프로피오닐류코마이신 A₃(2.8g)이 얻어진다.

벤젠-n-헥산으로 제결정하면 무색결정이 얻어진다.

비등점 : 177-179℃

이 결정을 암모니아 포화 메타놀 용액(50ml)에 용해시키고 실온에서 4시간동안 방치한뒤 진공에서 말린다.

잔류물을 메타놀(50ml)에 용해시키고 16시간 동안 가열활류 시킨후 진공에서 말린다. 잔류물을 소량의벤젠에 녹인뒤 벤젠-아세톤(6:1)을 사용하여 실리카겔관에 크로마토 그라프 시킨다.

Rf_A=0.47을 나타내는 부분을 모아 말리면 목적 생산물이 얻어진다(2.1g).

Rf_A=0.47, Rf_B=0.14

Mass(m/e) : 827(M⁺), 754(M⁺-73), 740(M⁺-87)

NMR(CDCl₃, 100MHz):1.44(3"-CH₃), 2.57(3'-N(CH₃)₂)

3.56(4-OCH₃), 9.86(CHO)ppm

[실시예 3]

3"-0-부티릴 류코마이신 A₅:

건성 디옥산(50ml)에 용해된 18, 2'-디-0-아세틸-3,18-0-사이클로-9-디클로로아세틸 류코마이신 A₅(5g, 예 1에서 얻어짐)에 건성 r-콜리딘(7.51ml)와 부티릴클로라이드(5.37ml)를 얼음 냉각하에서 가하고 90°에서 16시간동안 저어준다.

반응혼합물에 벤젠(500ml)을 가하고 물로두번 그리고 묽은 암모니아수(500ml)로 한번 씻어낸다. 벤젠층을 무수황산 나트륨으로 탈수시키고 말린다. 잔류물을 벤젠-아세톤(20:1)을 사용하여 실리카겔관에 크로마토 그라프 시킨다.

Rf_c=0.65를 나타내는 부분을 모아 진공에서 말리면 18,2'-디-0-아세틸-3,18-0-사이클로-9-0-디클로로아세틸-3"-부겔 류코마이신 A₅(2.72g)가 얻어진다.

Rf_B=0.80 Rf_C=0.65

NMR(DCl₃, 100MHz): 1.43(3"-CH₃), 2.06(2'-Ac),

2.11(18-Ac), 2.48(3'-N(CH₂)₂)

3.46(4-OCH₃), 6.36(9-COCHCl₂)ppm

m.p: 196-198℃ (벤젠-n-헥산으로 재결정된 무색결정) 위의 생산물을 암모니아 포화메타놀 용액(20ml)에 용해시키고 16시간동안 방치한 후 진공에서 말린다.

잔류물을 메타놀(50ml)에 용해시키고 벤젠-아세톤(6:1)을 사용하여 실리카겔관에 크로마토그라프시킨다.

Rf_A=0.48를 나타내는 부분을 모아 말리면 목적 생산율이 얻어진다(1.7g).

Rf_A=0.48, Rf_B=0.15

Mass(m/e) : 841(M⁺), 754(M⁺-87)

NMR(CDCl₃, 100MHz): 1.42(3"-CH₃), 2.57(3'-N(CH₃)₂)

3.55(4-OCH₃), 9.84(CHO)ppm

Claims

일반식(3)의 화합물을 무기염기와 무기산무수물(C₂-C₄)의 존재하에서 지방족 카르복시산 무수물(C₂-C₄)의 반응시켜 얻은 화합물(4)를 불활성 유기용매속의 3차 유기아민 존재하에서 지방족 카르복시산 할라이드(C₂-C₆)와 함께 3" 위치를 아실화시켜 일반식(5)의 화합물을 얻고, 상기 화합물(5)를 메타놀 또는에타놀속에서 암모니아와 함께 처리하여 일반식(6)의 화합물을 형성한 후 임의로 물을 포함할 수 있는 메타놀 속에서 가열하여 2'-위치의 아실기를 제거하여 일반식(1)의 3"-아실화 매크롤라이드 항생물질을 제조하는 방법

식중 R₃은 알카노일기 (C₂-C₆)이고, R₄는 알카노일기(C₂-C₅)임.

식중, R₅는 염화아세틸기 R₆은 수소 또는 알카노일기(C₂-C₄), R₄는 앞서 정의한 바와 같음

식중, R₄및 R₅는 앞서 정의한 바와 같고, R₇은 알카노일기 (C₂-C₄), R₈은 알카노일기(C₂-C₄)임.

식중 R₃, R₄, R₅, R₇, R₈은 앞서 정의한 바와 같음.