NL7905502A

NL7905502A - Anorganische zouten van trimethylammoniumderivaten van polyeen-macroliden, met name de zouten van methylesters van deze derivaten en hun bereiding.

Info

Publication number: NL7905502A
Application number: NL7905502A
Authority: NL
Original assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1980-01-22
Also published as: PL122884B1; BE877661A; FR2431508A1; JPS591718B2; NL177409B; NL177409C; PL208519A1; FI792252A; JPS5517388A; FI71747B; YU163179A; HU179569B; DE2929058A1; CH647788A5; RO76051A; US4294958A; BG41658A3; FR2431508B1; ES482590A1; DE2929058C2

Description

V

r VO 8120

Politechnika Gdanska

Dantzig-Wrzeszez

Polen

Anorganische zouten van trimethylammoniumderi vaten van polyeen-macroliden, met name de zouten van methylesters van deze derivaten en hun "bereiding.

De polyeen-macrolide-antihiotica worden gewoonlijk gebruikt tegen schimmelinfeeties hij mens en dier en voor het verhinderen of verwijderen van schimmel-contaminaties hij diverse materialen.

Een aantal derivaten van polyeen-macroliden met gunstiger ei-5 genschappen dan de oorspronkelijke antibiotica zijn reeds bekend.

Bekend is b.v. het complex van amfotericine B met natriumdesoxy-cholaat, de N-acylderivaten van polyeen-macroliden (.Amerikaans octrooi-schrift 3.2½. 570), de hydrochloriden van methylesters van polyeen-macroliden (J. Antibiot. 25» 256 (196U)), het condensatieprodukt van 10 formaldehyde met candidine (France Per., Rhone-Poulenc hl.2J2) of reactieprodukten van polyeen-macroliden met polysacchariden behandeld met perjodaat (Belgisch octïooischrift 620.619) en de ïï-glycosyl-derivaten van polyeen-macroliden (Belgisch octrooischrift 787-531).

Ook deze derivaten hebben echter een aantal ongewenste eigenschappen, 15 zoals N-acylpolyeen-macroliden die een duidelijk verminderde anti-schimmelactiviteit vertonen en de zouten van methylesters van deze antibiotica die tamelijk instabiel zijn.

Onlangs zijn ook de Ef,H,ΙΓ-trimethylderivaten van amfotericine B, nystatine en mycoheptine beschreven (Offenlegungsschrift 2.706.156).

20 De structuur .daarvan is echter nog niet qpgehelderd. De genoemde verbindingen zijn niet in water oplosbaar, waardoor ze onmogelijk direct in oplossingen kunnen worden toegepast.

De anorganische zouten van trimetbylammoniumderivaten van polyeen-macroliden, met name de anorganische zouten van methylesters 25 van deze derivaten kernen overeen met de formule 1 van het formuleblad, waarin R de rest is van een polyeen-macroiide, dat gecombineerd is met een gemethyleerde carboxylgroep en anderzijds gehecht is aan een aminogroep, terwijl X een anion van een zout is, zoals methylsulfaat, 79055 02 > % 2 sulfaat, chloride, fosfaat of acetaat*danwel met de formule 2 van het formuleblad, waarin R een rest is van een polyeen-macrölide gehecht aan een aminogroep, terwijl X- de "boven weergegeven "betekenis "bezit.

5 De onderhavige, anorganische zouten van trimethylammoniumderi vaten van polyeen-macroliden, in het bijzonder van de methylesters van deze derivaten kunnen yorden bereid door een behandeling van een polyeen-macroliLde in een organisch oplosmiddel of een mengsel van oplosmiddelen met dimethylsulfaat bij aanwezigheid van een neutraliserend middel en 10 wel bij kamertemperatuur onder continu roeren tot de reactie is afgelopen. Het onzuivere produkt kan men neerslaan door toevoegen van ethylether, oplossen in butanol, het organische oplosmiddel met water wassen en vervolgens concentreren onder verminderde druk.

Het produkt met de formule 1, t.w. het methylsulfaat van Η,Ιϊ,Ν-15 trimetbylpolyeen-macrolide-methylesters of met de formule 2, d.w.z.

het methylsulfaat van een polyeen-macrolide, wordt bij voorkeur neergeslagen door toevoeging van ethylether.

Als polyeen-macrolidenkunnen worden genoemd: nystatine, poly-fungine, amfotericine B, candicidine, pimaricine, trichaaycine, levorine, 20 rimocidine, candidine, aureofacine, perimycine, mycoheptine.

Als organische oplosmiddelen kunnen worden gebruikt: dimethyl-acetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide en alifatische alcoholen met 1-5 koolstofatomen.

Als neutrdliseermiddel wordt b.v. natriumwaterstofcarbonaat ge-25 bruikt.

Bij de polyeen-macroliden met een aromatische aminogroep wordt deze groep meestal gesubstitueerd door een of twee methylgroepen.

Deze antibiotica zijn levorine, candicidine, trichamycine, aureofacine en perimycine. .

30 Gebleken is, dat de onderhavige voorwaarden voldoende mild zijn om afbraak van het antibioticum te vermijden. Behandeling van de polyeen-macroliden met dimethylsulfaat onder uit de literatuur bekende voorwaarden kan opening van de macrolidaring veroorzaken, afscheiding van de suikerrest en afbraak van de polyeen-chromofoor, resulterend 35 in verlies aan biologische activiteit.

790 5 5 02 3 *

De in vitro-antimi erobe en hemolytische activiteiten van DMS-polyeen-macroliden en de onderhavige antibiotica zijn naast elkaar vergeleken in tabel A. ,

De structuur van de verkregen derivaten is bevestigd door 5 spectroscopische methoden. Bij wijze van voorbeeld is dit toegepast voor de identificatie van een candicidinederviaat, hieronder aangeduid als DMS-candicidine, verkregen door een behandeling van een antibioticum met dimethylsulfaat onder de weergegeven alkyleringsvoorwaarden.

Zure hydrolyse van candicidine zelf levert de suikerrest mycosamine, 10 terwijl DMS-candicidine hierbij Η,Μ,Η-trimethylmycosamine opleverde.

De structuur van deze stof werd onthuld door een veld-desorptie^-massa-spectrum (de basis-ionen en tegelijkertijd de molecuulionen bij m/e 206) en uit het proton-magnetische resonantiespectrum (signaal bij $ =3,68 karakteristiek voor methylgroepen gehecht aan stikstof-15 atcmen met een intensiteit die driemaal hoger was dan het signaal bij Ó =1,68, karakteristiek voor de protonen bij de C-6 methylgroep van de aminosuiker).

De aanwezigheid van de esterbinding in het molecuul van het derivaat wordt weergegeven door de intensieve absorptieband bij A»1730 cm ^ 20 in het IR-spectrum en het gelijktijdig ontbreken van een absorptie bij/i =1590 cm”·*· karakteristiek voer het basis-antibiotieum. De elec-tronische absorptie van candicidine en zijn DMS-derivaat verschillen in geringe mate wat betreft de intensiteit van de absorptiemaxima, terwijl hun plaatsing en de structuur van het spectrum identiek zijn.

25 Dit bewijst dat de structuur van de polyeen-chrcmofoor bij de al ky lering ongewijzigd was gebleven. Het UMR-spectrum van per-0-trimethylsillyl-DMS-candicidine vertoonde banden bij $ =3,65 en 3,03 resp. karakteristiek voor de methoxy en H-methylprotonen. Behandeling van candicidine met een waterige alkali stelde p-aminoacetofenon vrij, 30 terwijl DMS-candicidine ïl-dimethyl-, H-methyl-en niet gesubstitueerd p-aminoacetofenon opleverde in een molverhouding 3:5*2.

Het voordeel van de onderhavige derivaten zijn hun goede oplosbaarheid in water en hun hoge schimmelbestrijdende activiteiten alsmede een verbeterde selectieve giftigheid vergeleken met de 35 basis-antibiotica.

790 5 5 02 li <> k

De anorganische zouten van trimethylammoniumderivaten van poly-een-macroliden, in het "bijzonder de methylesters daarvan en hun "be-“ reiding zijl weergegeven in de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I: 5 2 g polyfungine (E^^ = 800 bij 30U nm) werd opgelost in 10 cm^ dimethylfoimamide en 10 cm^ methanol, 2 g natriumbicarbonaat en 3 ...

1 cm dimethylsulfaat portiesgewijze toegevoegd, waarna het reactie-mengsel 10 uren bij 25°C werd geroerd. Het onopgeloste natriumbicarbonaat werd af gecentrifugeerd, de methanol afgedestilleerd onder 10 verminderde druk en het derivaat neergeslagen met ethylether.

3

Dit produkt werd opgelost m 50 cm met water verzadigd butanol, 3 de butanol tweemaal met 20 cm water gewassen en onder veminderde 3 druk tot 15 cm geconcentreerd. Neerslaan met ; .ethylether gevolgd door tweemaal wassen met ethylether en hexaan leverde 1,6 g van 15 het zout van Ν,Ν,Ν-trimetbylpolyfhnginemethylester met = 700 bij 30U nm. De opbrengst bedroeg 80% van de theoretische.

Voorbeeld II: 2 g nystatine = 8βθ bij 30^ nm) werd opgelost in 50 cm*3 methanol, 2 g natriumbicarbonaat toegevoegd en 2 cm^ dimethylsulfaat

20 portiesgewijze ingeleid. Het reactiemengsel werd uren bij 25°C

geroerd en daarna opgewerkt als volgens voorbeeld I. Het gewenste zout werd verkregen in een opbrengst van 1,3 g (75%) en vertoonde w een van 7Ö0 bij 30^ nm.

Voorbeeld III: 25 1 g amfotericine B (E^m = 1^20 bij 383 nm) werd opgelost in 20 em^ dimethylformamide/methanol (10:1), 1 g natriumbicarbonaat 3 werd toegevoegd en 1 cm dimethylsulfaat mgeleid. Het reactiemengsel werd 2b uur bij 20°C geroerd en daarna op de in voorbeeld I be-schreven wijze opgewerkt: 0,9 g van het gewenste zout met E^/^ =900 30 bij 382 nm werd verkregen oftewel 90% van de theoretische hoeveelheid. De verkregen stof werd door tegenstroomverdeling gezuiverd in het systeem chloroform:methanol:water (2:2:1). Verkregen werd 0,3 g methylesterzout met E^m = lU00 bij 382 nm.

Voorbeeld IV: 35 1 g candidine = 820 bij 383 nm) werd qpgelost in 20 cm3 790 5 5 02 5 £ dimethylformamide/methanol (10:1), 1 g natriumbicarbonaat werd 3 .

toegevoegd en 1 cm dimethylsulfaat mgeleid. Het reactiemengsel werd 15 uren "bij 20°C geroerd en daarna op de in voorbeeld I beschreven wijze opgewerkt. Verkregen werd 0,5 g van bet gewenste 5 produkt met E.^ =- 550 bij 382 nm oftewel 80% van de theoretische hoeveelheid. Dit produkt werd kolcmchromatografiseh over silicagel, aanvankelijk verzadigd met water door het qplosmiddelsysteem chloroform:methanol:water (20:10:1) gezuiverd. Verkregen werd 0,2 g van het gewenste eandidinederivaat met Elcm = 850 bij 378 nm.

10 Voorbeeld V: Aüf o 1 g trychcmycine (E^^ = ^50 bij 378 nm) werd opgelost: in 20 cnr dimethylformamide/methanol (l0:l); 1 g natriumbicarbonaat werd toege- 3 voegd gevolgd door 1 cm dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 15 uren bij 20°C geroerd en op de in voorbeeld I beschreven wijze Ί% 15 opgewerkt. Verkregen werd 0,6 g DMS-trychomycine met E.^ = 5^0 bij 378 nm.

Voorbeeld VI: 1 g pimaricine 960 bij 30U nm) werd opgelost in 20 cm*5 methanol, 1 g natriumbicarbonaat toegevoegd gevolgd door 1 cm^ 20 dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 15 uren bij 25°C geroerd en opgewerkt als beschreven in voorbeeld I. Verkregen werd 0,85 g van het N, IT, H-t rime thy lammoniumzout van de methylester met = 700 bij 30h nm oftewel Q0% van de theoretische.

Voorbeeld VII: Aüf λ 25 1 g levorine met E^m = 800 bij 378 nm werd opgelost in 30 cnr * dimethylf ozmamide /methanol (10:1), 1 g natriumbicarbonaat werd toe- 3 gevoegd gevolgd door 1 cm dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 15 uren bij 20°C geroerd en opgewerkt als beschreven in voorbeeld I.

Verkregen werd 0,7 g DMS-levorine met = 600 bij 30^ nm oftewel 30 70/0 van de theoretische hoeveelheid.

Voorbeeld VIII:

Λ* O

1 g rimocidine met E^^ = 600 bij 30h- nm werd opgelost in 20 cnr dimethylformamide-methanol (l0:l) en 1 g natriumbicarbonaat toege- 3 voegd gevolgd door 1 cm dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 35 15 uren bij 20°C geroerd en opgewerkt als in voorbeeld I. Verkregen 7905502 .4» 6 werd 0,8 g van het Ν,Ν,Η-trimethylrimoci dine zout van de methylester if met E./ = 5βθ bij 30U nm oftewel 80% van de theoretische, lcm w

Voorbeeld IX: 0,1 g perimycine met E^^ = 650 bij 380 nm werd. opgelost in 2 cm3 5 dimethylac et amide /methanol in de verhouding 10:1, 0,1 g natriumbi- 3 .

carbonaat werd toegevoegd gevolgd door 0,1 cm dimethylsulfaat.

Het reactiemengsel werd 10 uren bij 20°C geroerd en opgewerkt als 1% in voorbeeld I. 0,05 g DMS-perimyeine met = 600 bij 380 nm werd verkregen; 50% van de theoretische opbrengst.

10 Voorbeeld X: 1 g aureofaci'ne met * 800 bij 379 ma werd opgelost in di-methylformami de /methanol (10 :l) en 1 g natriumbicarbonaat toegevoegd gevolgd door 1 cm dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 20 uren bij 20°C geroerd en daarna als in voorbeeld I opgewerkt. Verkregen 15 werd 0,7 g DMS-aureofacine met E^ = 760 bij 378 nm oftewel 65% vani.de theoretische opbrengst.

Voorbeeld XI: 0,1 g candicidine met Elcm = ^00 bij 378 nm werd opgelost in 5 cnr dimethylformamide/methanol (10:l) en 0,1 g natriumbicarbonaat ge-20 volgd door 0,1 cm^ dimethylsulfaat toegevoegd. Het reactiemengsel werd 15 uren bij 20°C geroerd en opgewerkt als in voorbeeld I.

1%

Verkregen werd 0,OU g DMS-candicidine met = 560 bij 378 nm; \5% van de theoretische opbrengst.

Voorbeeld XII: agJ «2 25 1 g mycoheptine met E-j^ = 700 bij 383 nm werd opgelost in 20 cm"3 dimethylformamide/methanol (10:1), 1 g natriumbicarbonaat werd toe- 3 * .

gevoegd gevolgd door 1 cm dimethylsulfaat. Het reactiemengsel werd 15 uren bij 20°G geroerd en opgewerkt als in voorbeeld I. Verkregen werd 0,5 g van het zout van Η,Η,Η-dimethylmycoheptinemethylester 1 30 met E^m = 680 bij 380 nm; dit is 85$ van de theoretische hoe veelheid.

35 790 55 02 7

Tabel A

Antisehimmel en hemolytische activiteiten van polyeen-macroliden en hun DMS-derivaten antibioticum. - Ι0_~ (mcg/cm ) (mcg/cm^) pimaricine 1 100 DMS-pimaricine 1,7 ^00 polifungine 0,08 20 DMS-polifungine 0,15 120 nystatine 0,1 50 DMS-nystatine 0,25 100 rimocidine 1,5 30 DMS-rimocidine 2,5 50 amfotericine B 0,03 5 IMS-amfotericine B 0,08 5 myco’neptine 0,05 15 BMS-^nycoheptine 0,2 65 candidine 0,05^ 20 DMS-candidine 0,15 70 candicidine 0,005 2,5 DMS-candi cidine 0,005 15 aureofacine 0,005 0,35 DMS-aureofacine 0,003 15 levorine 0,007 2,5 EMS-levorine 0,009 20 trychonycine 0,005 3 DMS -trychomy cine 0,01 10 perinycine 0,002 5 DMS-perimycine 0,003 12 790 5 5 02 -¾ 8 •J) DMS is hierbij zout van 3tf, IT, N-t rime t hy le s t er van het antibioticum of het zout van N ,H, N-t rime thy lantibioti cum.

IC^q is de concentratie van de stof die een 50$’s remming veroorzaakt van Saceharomyees cerevisiae-cellen in een standaard 5 vloeistoiiaedium, spectrofotometrisch bepaald bij A =600 nm na 2b uren incuberen bij 28°C.

EH^q is de concentratie van de stof' die 50% hemoglobine oplevert, spectrofotometrisch bepaald bij A =550 nm.

790 5 5 02

Claims

1. .Antibiotica bestaande uit anorganische zouten van trimethyl-ammoniumderivaten van polyeen-macroliden, in het bijzonder de anorganische zouten van methylesters van deze verbindingen met de formule 1 van het formuleblad, waarin R een rest van een polyeen- 5 macrolide voorstelt, die gecombineerd is met een gemethyleerde carboxylgroep en anderzijds gehecht aan een aminogroep, terwijl X“ een anion van een zout is als methylsulfaat, sulfaat, chloride, fosfaat of acetaat; danwel met de algemene formule 2, waarin R de rest is van een polyeen-macrolide, gehecht aan een aminogroep, 10 terwijl X- de boven weergegeven betekenis bezit.

2. Werkwijze voor het bereiden van antibiotica als weergegeven in conclusie 1, met het kenmerk, dat een polyeen-macrolide in een organisch oplosmiddel of mengsel van oplosmiddelen wordt behandeld met dimethylsulfaat bij aanwezigheid van een neutraliserend 15 middel, en wel bij kamertemperatuur onder continu roeren tot de reactie volledig is verlopen, het verkregen produkt wordt neergeslagen met ethylether, opgelost in butanol, deze organische vloeistof met water gewassen, geconcentreerd onder verminderde druk en het verkregen produkt met formule 1 of formule 2 in de vorm van 20 de methylsulfaatzouten verkregen, welke zouten qp op zichzelf bekende wijze in andere anorganische zouten kunnen worden omgezet.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als polyeen-macroliden nystatine, polifungine, amfotericine B, candici-dine, pimaricine, levorine, rimocidine, perimycine, aureofacine of 25 candidine worden gebruikt. h. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als oplosmiddel dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide of een alifatische alcohol met 1-5 koolstofatomen wordt gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als 30 neutraliserend middel natriumbicarbonaat wordt toegepast.

6. Geneesmiddelen met daarin als actieve stoffen verbindingen volgens conclusie 1. 790 55 02 e ' 1 4- R - N(CH3)3 χ_ COOCH3 2 Γ Ί + R -N(CH3)3 X' P0LITECH2ÏIKA GDMSKA 790 5 5 02