Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 1-N-aminoglikozydów, a zwlaszcza sposób wytwarzania 1-N-(2-hydroksy-o;-aminoalkilo)aminoglikozydów. Niektóre zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalazku sa nowe. Dotychczasowe sposoby wprowadzania podstawnika 2-hydroksyaminoalkilowego do grupy 1-aminowej antybiotyków aminoglikozydów wymagaja stosowania wieloetapowego procesu. Przykladowo, w jednym ze znanych sposobów grupe te wprowadza sie przez acylowanie pochodna kwasu a-hydroksy-oo-aminokarboksylo- wego z chroniona grupa aminowa. Grupe ochronna grupy aminowej odszczepia sie, a powstale wiazanie amidowe redukuje, otrzymujac wytwarany produkt. Inne sposoby sa opisane w belgijskim opisie patentowym nr 818431. Z polskiego opisu patentowego nr 99779 znany jest sposób wprowadzania grupy alkilowej i podstawionej grupy alkilowej w pozycje N-1 róznych antybiotyków aminoglikozydowych. Zgodnie z tym sposobem podstaw¬ nik moze byc wprowadzony w pozycje 1 przez reakcje antybiotyku macierzystego, który ma ewentualnie chronione grupy aminowe inne niz grupa 1-aminowa, z aldehydem o wzorze X—CHOg, po której przeprowadza sie redukcje otrzymanej w ten sposób zasady Schiffa, przy czym we wzorze aldehydu X oznacza grupe alkilowa lub podstawiona grupe alkilowa. Jednakze w omawianym opisie patentowym nr 99779 nie podano przykladów wprowadzania grupy 2-hydroksy-a-aminoalkilowej i sposób ten nie jest dobrze przystosowany do wprowadzania tej konkretnej grupy. Przedmiotem wynalazku jest dogodny sposób wprowadzania podstawnika 2-hydroksy-co-aminoalkilowego do grupy 1-aminowej antybiotyków aminoglikozydowych. Dodatkowa zaleta sposobu jest mozliwosc latwej regulacji stereochemii podstawnika. Istotna cecha sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc otrzymania w prosty sposób zwiazków posiadaja¬ cych grupe 2-hydroksy-co-aminoalkilowa. Postepowanie wedlug polskiego opisu nr 99779 nie jest przystosowane do wprowadzania tej szczególnej grupy poniewaz niezbedna ochrona aldehydu bylaby trudna do uzyskania przy zastosowaniu tradycyjnych grup ochronnych i tradycyjnej technologii. W rzeczywistosci reagenty uretanowe,2 103 737 które stosuje sie w sposobie wedlug wynalazku, moga byc uwazane za chronione aldehydy, ale chronione w nowy i bardzo korzystny sposób. Cykliczne uretany mozna wytwarzac z latwo dostepnych pochodnych cukrowych; w szczególnosci cykliczne uretany moga byc wytworzone »v postaci optycznie czynnej, majacej prawidlowa stereochemie w pozycji 5. Poniewaz pochodne cukrów sa latwo dostepne w postaci optycznie czynnej, cykliczne uretany mozna wytwarzac w postaci optycznie czynnej, bez koniecznosci rozdzielania. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zwiazków o wzorze 1, w którym T oznacza atom wodoru lub nizsza grupe alkilowa, R1 oznacza atom wodoru lub grupe metylowa, R2 oznacza grupe wodorotlenowa lub grupe aminowa, kazdy z podstawników R3 oznacza atom wodoru lub grupe wodorotlenowa, R4 oznacza atom wodoru lub grupe wodorotlenowa, jeden z podstawników R5 i R6 oznacza atom wodoru, a drugi oznacza atom * wodoru tub gfupe glikozylowa,R7 oznacza atom wodoru, nizsza grupe alkilowa lub grupe benzylowa, * r przerywana fihiafoznacza ewentualnie drugie wiazanie, jesli kazdy z podstawników R3 oznacza atom wodoru, \ a n oznacza liczbe o lub 1 z tym ograniczeniem, ze n oznacza liczbe 1, jezeli R4 oznacza grupe wodorotlenowa, dzialaniu na zwiazek o wzorze 2, w którym R, Rl, R2, R3, R5 i R6 maja wyzej podane znaczenie, dba lub wieksza liczba wolnych grup aminowych, róznych od grupy 1-aminowej moze byc ewentualnie chroniona, poddaje sie realizacji z cykliczna pochodna uretanowaa-hydroksy-co-aminoaldehydu lub jej wodzianem o wzorze 3, w którym R4, R7 i n maja wyzej podane znaczenie, a X oznacza atom tlenu lub ugrupowanie (OH)2 i produkt redukuje sie borowodorkiem, otrzymujac zwiazek o wzorze 4, w którym R, R1 do R7 i n maja wyzej podane znaczenie, i w którym jedna lub wieksza liczba wolnych grup aminowych moze byc ewentualnie chroniona, a nastepnie zwiazek o wzorze 4 hydrol izuje sie cykliczna grupa uretanowa i jezeli to jest konieczne, odszczepia sie grupy ochronne grup aminowych. Stosowany w opisie termin nizsza grupa alkilowa wskazuje, ze grupa taka zawiera 1—4 atomów wegla i moze miec lancuch prosty lub rozgaleziony. - Jezeli R5 oznacza grupe glikozyIowa, to moze byc to grupa wystepujaca odpowiednio w rybostamycynie, neomycynie i liwidomycynie o budowie okreslonej wzorami 5, 6 i 7. Jezeli R6 oznacza grupe glikozylowa, to grupa taka jest wystepujaca odpowiednio w kanamycynie i gentamycynie, w której rodniki glikozylowe maja odpowiednio budowe okreslona wzorami 8 i 9. Ewentualna ochrone wolnej grupy aminowej w zwiazkach o wzorze 2 i 4 w trakcie procesu prowadzonego sposobem wedlug wynalazku mozna zapewnic stosujac odczynnik wybiórczy w stosunku do pierwszorzedowych grup aminowych i latwy do odszczepienia od nich konwencjonalnymi technikami, np. na drodze hydrolizy lub wodorolizy. Przykladami odpowiednich g.up ochronnych sa: grupa formylowa, acetylowa, trójfluoroacetylowa, metoksykarbonylowa, lllrz.-butoksykarbonylowa, benzylowa i benzoksykarbonylowa. Sposób wedlug wynalazku wytwarzania zwiazków o wzorze 1 ze zwiazków o wzorze 2 obejmuje, jako pierwszy etap, reakcje miedzy grupa 1-aminowa aminoglikozydu lub N-chronionego aminoglikozydu o wzorze 2 i funkcji aldehydowej cyklicznego uretanu o wzorze 3, korzystnie pr^iy malym nadmiarze tego drugiego reagenta i redukcje utworzonej w reakcji zasady Schiffa, przeprowadzona równoczesnie lub w kolejnej operacji, z wytwo¬ rzeniem zwiazku o wzorze 4. Redukcje mozna przeprowadzic za pomoca borowodorku sodu lub korzystnie cyjanoborowodorku sodu, jako czynnika redukujacego, dodognie przez dodanie tego czynnika do mieszaniny reakcyjnej, zwykle przy wartosci pH 4—7, co umozliwia skuteczne przeprowadzenie reakcji w jednym etapie. Alternatywnie, mieszanine aminoglikozydu o wzorze 2 i cyklicznego uretanu o wzorze 3, mozna poddac zwyklemu uwodornieniu katalitycznemu, na przyklad stosujac platyne lub pallad osadzone na weglu. Cala reakcje mozna dogodnie przeprowadzic z reagentami rozpuszczonymi w obojetnym w stosunku do reakcji rozpuszczalniku, np. w wodzie luL w wodnym dioksanie lub wodnym metanolu w temperaturze miedzy 0°C a temperatura wrzenia rozpuszczalnika pod chlodnica zwrotna. Czas pelnego przebiegu reakcji jest oczywiscie zalezny od natury reagentów, rozpuszczalnika i temperatury, lecz stwierdzono, ze reakcje miedzy aminoglikozydem o wzorze 2, a cyklicznym uretanem o wzorze 3, w obecnosci malego nadmiaru cyjanoborowo¬ dorku sodu, przy wartosci pH 4—7, zwykle zachodzi do konca wciagu czterech dni, gdy prowadzi sie ja w wodnym dioksanie lub w wodnym metanolu w temperaturze 40°C—50°C. Po zobojetnieniu mieszaniny reakcyjnej produkt mozna wyodrebnic konwencjonalnymi sposobami, np. przez odparowanie i nastepna ekstrakcje i krystalizacje lub w drodze chromatografii jonowymiennej. Alternatywnie, surowa mieszanine reakcyjna mozna zastosowac bezposrednio w nastepnym etapie procesu. Reakcje mozna równiez przeprowadzic stopniowo przez doprowadzenie do tworzenia sie zasady Schiffa praktycznie do konca, przed przeprowadzeniem redukcji opisanej powyzej. Drugi etap procesu, w którym pierscien cyklicznego uretanu ulega otwarciu, przeprowadza sie na drodze hydrolizy, w której zwiazek o wzorze 4, korzystnie traktuje sie zasada. Reakcje dogodnie przeprowadza sie ze zwiazkiem o wzorze 4 rozpuszczonym w rozpuszczalniku obojetnym w stosunku do srodowiska reakcji, np. w wodzie, w wodnym metanolu lub w wodnym dioksanie, za pomoca wodorotlenku sodu, potasu lub baru.103737 3 Reakcje mozna przeprowadzic w temperaturze od 0 C do temperatury wrzenia rozpuszczalnika pod chlodnica zwrotna, a czas jej trwania moze wynosic do 5 dni, zaleznie od natury reagenta i zastosowanej temperatury. Stwierdzono, ze gdy hydrolize przeprowadza sie roztworem wodorotlenku sodu,to reakcja ulega zasadniczo zakonczeniu wciagu 48 godzin w temperaturze pokojowej. Produkt mozna dogodnie wyodrebnic przez zobojetnienie roztworu i odparowanie. Surowy produkt mozna dalej oczyscic, jezeli to jest pozadane, konwen¬ cjonalnymi sposobami, np. na drodze chromatografii jonowymiennej. Na cykliczny uretan o wzorze 3, mozna dzialac jakimkolwiek aminoglikozydem o wzorze 2, majacym wolna grupe 1-aminowa. Jezeli w czasteczce sa obecne inne wolne grupy aminowe, to naturalnie równiez one beda reagowac, jezeli cykliczny uretan jest stosowany jedynie w niewielkim nadmiarze, to pozadany produkt mozna zwykle latwo oddzielic od izomerów pozycyjnych i produktów podstawionych przy wiecej niz jednej grupie aminowej, obecnych w mieszaninie reakcyjnej, np. na drodze konwencjonalnej chromatografii. Jednak korzystnie jest chronic pewne lub wszystkie wolne grupy aminowe obecne w zwiazku o wzorze 2 przed poddaniem go reakcji, dla ulatwienia koncowego wyodrebnienia zwiazku o wzorze 1. Szczególnie pozadane jest chronienie co najmniej reaktywniejszej grupy 6'-aminowej. Tak wiec, koniecznym koncowym etapem wytwarzania zwiazków o wzorze 1 jest usuniecie ewentualnie obecnych grup ochronnych, wystepujacych przy atomie azotu podstawnika aminoalkilowego lub innych grup aminowych w czasteczce aminoglikozydu. Istnieja rózne warunki pelnego odszczepienia grup ochronnych jrupy aminowej, zalezne od natury zastosowanej grupy ochronnej i otoczenia chronionej aminy. Zastosowane srodowisko moze byc wodne lub bezwodne, a w szczególnych przypadkach moze byc kwasowe lub zasadowe o róznej mocy. Szczególnie korzystna grupa ochronna zwiazków o wzorze 2 jest grupa formylowa, poniewaz ja odszczepic w drugim etapie procesu podczas hydrolizy. Odpowiednia jest równiez grupa lll-rz-butoksykarbonylowa, która mozna odszczepiac w warunkach kwasowych, np. dzialajac bezwodnym kwasem trójfIuorooctowym, w tempera¬ turze pokojowej, w ciagu do 30 minut oraz grupa benzoksykarbonyIowa, która mozna usunac przez katalityczne uwodornienie, np. w wodnym kwasie octowym w obecnosci jako katalizatora palladu na weglu w temperaturze °C, pod cisnieniem 3,5 atm. Wodoroliza przebiega w tych warunkach calkowicie zwykle w ciagu mniej niz 12 godzin. Korzystnym podstawnikiem R7 atomu azotu cyklicznego uretanu w zwiazku o wzorze 3 jest rodnik benzylowy, który mozna usunac przez katalityczne uwodornienie, np. poddajac produkt, rozpuszczony w odpowiednim rozpuszczalniku, np. w mieszaninie wody, metanolu i kwasu octowego, katalitycznemu uwodor¬ nianiu przy cisnieniu 4,2 atm. w temperaturze 60°C wciagu kilku godzin. Po usunieciu wszystkich grup ochronnych produkt jest przerabiany konwencjonalnymi sposobami, np. przez saczenie i odparowanie rozpusz¬ czalników, po czym surowy produkt mozna, jezeli to jest pozadane, oczyszczac zwyklym sposobem, np. przez krystalizacje z odpowiedniego rozpuszczalnika lub chromatograficznie. Szczególnie korzystnym ochronionym aminoglikozydem o wzorze 2 do stosowania w sposobie wedlug wynalazku jest 3, 3", 6'-trój-N-formylokanamycyna A i 2', 3, 3", 6'-cztero-N-formylokanamycyna Bf przy czym stosowac mozna równiez 6'-N-benzoksykarbonylokanarr.ycyne A i 6'-N-lllrz.-butoksykarbonylokanamycyne A. Zwiazki o wzorze 1 oraz zwiazki o wzorach 2 i 4 moga istniec w róznych postaciach konformacyjnych, a sposób wedlug wynalazku nie jest ograniczony do którejkolwiek z nich. Zwykle pierscienie sa w konformacji „krzeslowej", a kazdy z podstawników R2, R3, OR5, OR6 grupa S^CHR^HR, grupa aminowa i podstawione grupy aminowe sa ustawione w stosunku do pierscienia ekwatorialnie. Wiazanie glikozydowe miedzy pierscieniem heksopiranozylowym a pierscieniem 2-deoksystreptaminowym jest zwyklt wiazaniem a w stosunku do poprzed¬ niego. Ponadto, podstawnik 2-hydoksy-co-aminoalkiiowy grupy 1-aminowej ma jedno lub wieksza liczbe centrów optycznie czynnych, a kazde z nich moze byc w konfiguracji R lub S lub moze byc obecne w postaci mieszaniny izomerów optycznych. Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie uzyteczny do wytwarzania 1-N-podstawionych pochodnych kanamycyny o wzorze 1, w którym R, R1 i R5 oznaczaja atomy wodoru, kazdy z podstawników R oznacza grupe hydroksylowa, a R6 oznacza grupe 3-arnino-3-deoksy-a- D-glukopiranozylowa. Sposób ten jest szczególnie uzyteczny do wytwarzania 1-N-podstawionych pochodnych kanamycyny opisanych w brytyjskich zgloszeniach patentowych 46412/74 i 15425/76, zwlaszcza do wytwarzania 1-N-[(S)-4-amino -2- hydroksybutylojkanamycy- ny A. W tym zgloszeniu korzystnym jest cykliczny uretan o wzorze 3, w którym R4 oznacza atom wodoru n=1, a R7 oznacza atom wodoru lub grupe benzylowa, która usuwa sie na drodze uwodornienia, czyli 3-benzylo-6-[S]-dwuhydroksymetyloczterowodoro-1,3-oksazynon-2. Ponadto sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie równiez pewne nowe zwiazki o wzorze 1. Sa to zwlaszcza zwiazki o wzorze 1, w którym R7 oznacza nizsza grupe alkilowa lub grupe benzylowa. Przykladowo, nowym zwiazkiem wytwarzanym sposobem wedlug wynalazku jest zwiazek o wzorze 20 lub 1-N-[(S]-4- benzyloamino-2-hydroksybutylokanamycyna A. Nastepujace przyklady I—V ilustruja nowy sposób wedlug wynalazku. Temperatury podano w°C. Amberlite jest rejestrowana marka handlowa. Wynik badania magnetycznego rezonansu jadrowego (n, m r), widma w podczerwieni (1R) i analize elementarna otrzymanych zwiazków podano w kazdym przykladzie.4 103 737 Przyklad I. 3,3", 6'-Trój-N-formylokanamycyne A (112 mg. 0,2 mola) rozpuszczona w wodzie (5 ml) i dioksanie (5 ml) zadaje sie czterowodoro-(3-benzylo-6- [S]-dwuhydroksymetylo)- 1,3-oksazynonem-2 (100 mg • 0,4 mola); i cyjanoborowodorkiem sodu (25 mg • 0,4 mola) i doprowadza sie wartosc pH mieszaniny do 6. Mieszanine utrzymuje sie wciagu 3 dni w temperaturze 40° C. Nastepnie dodaje sie 1 N roztwór wodorotlenku sodu (10 ml) i pozostawia mieszanine wciagu dalszych 2 dni w temperaturze pokojowej. Nastepnie mieszanine reakcyjna poddaje sie chromatografii na kolumnie z zywica jonitowa Amberlite CG—50 w postaci amoniowej, eluujac wodorotlenkiem amonu o gradiencie stezenia od 0—05 N do 0,3 N. Frakcje zawierajace pozadany produkt laczy sie i odparowuje otrzymujac 1-N-([S]-4- benzyloamino-2- hydroksybutylo (kanamacyne A (96 mg), Rf 0,36. Chromatografie cienkowarstwowa orzeprowadzono na plytkach z krzemionka, stosujac uklad rozpuszczalników skladajacy sie z mieszaniny 4:1:2 n nanolu, chloroformu i 17% wodorotlenku amonu. Po wysuszeniu plytke wywoluje sie przez spryskanie 5% roztworem podchlorynu Mir: butylu w cykloheksanie, wysuszenie w temperaturze 100°C wciagu 10 minut w wentylowanej suszarce i sprykanie roztworem skrobia-jodek potasu. Kanamycyna daje wartosc Rf 0,16. Przyklad II. Produkt z przykladu I (40 mg) rozpuszcza sie w mieszaninie równych objetosci metano¬ lu, wody i lodowatego kwasu octowego (30 ml) i uwodornia sie pod cisnieniem 4.2 atm. nad 30% palladem na weglu. Po 8 godzinach roztwór przesacza sie i odparowuje, a pozostalosc poddaje sie chromatografii na zywicy jonitowej Amberlite CG—50 w sposób opisany powyzej otrzymujac 1-N-([S]-4-amino-2-hydroksybutylo)kanamy- cyne A (19 mg.) identyczna z próbka odniesienia. Przyklad III. Roztwór 3,3", 6'-trój-N-formylokanamycyny A (85 mg.), 5-[S]-dwuhydroksymetylo-1,3- oksazolidynonu-2 (40 mg) i cyjanoborowodorku sodu (20 mg) w 50% wodnym metanolu (2 ml) utrzymuje sie w temperaturze 50°C wciagu 72 godzin. Roztwór zakwasza sie 3N kwasem solnym i po 72 godzin. Roztwór zakwasza sie 3N kwasem solnym i po 24 godzinach poddaje sie chromatografii na kolumnie zAmberlitem CG—50, który eluuje sie przy gradiencie stezenia wodnego roztworu wodorotlenku amonu o rosnacym stezeniu. Oddzielony produkt zadaje sie 1 N wodorotlenkiem sodu i po 24 godzinach w temperaturze pokojowej roztwór zobojetnia sie i poddaje chromatografii jak wyzej otrzymujac 1-N- [S]-3-amino-2- hydroksypropylo)kanamycyne A (67 mg * 79%) identyczna z próbka wzorcowa na chromatogramie cienkowarstwowym, m/e (pole desorpcji) daje M + 1 = 558 C21H43N5012 wymaga M + 1 = 1 = 558. Przyklad IV. Podobnie jak w przykladzie I otrzymuje sie 1-N-(l[S]-3- amino-2-hydroksypropylokana- mycyne B z 2', 3,3", 6'-cztero-N-formylokanamycyny B. Rf 0,53 w 3 M chlorku sodu (kanamycyna B 0,85). Przyklad V. 3,3", 6'-trój-N-formylokanamycyne A (0,45 g, 0,8 mmola) rozpuszcza sie w wodzie (5 ml) i dodaje sie czterowodoro-6-[S]-dwuhydroksymetylo-1,3-oksazynon«2 (0,28 g * 2 (0,28 g.2 mmole) i cyja- noborowodorek sodu (0,28 g. 4,5 mmola). Roztwór zakwasza sie do wartosci Ph i utrzymuje sie w temperaturze 40°C wciagu 4 dni. Chromatografie na zywicy jonowymiennej Amberlite CG—50 prowadzi sie c'uujac 0,02 N wodorotlenku amonu. Otrzymuje sie 1-N-(6-[6]-metyleno-1,3-oksazynon-2-3,3", 6'-trój-N-formylokanamycyne A (0,25 g. 48%). Pro¬ dukt ten rozpuszcza sie w metanolu (3 ml) i dodaje sie 2N wodorotlenku sodu (3 ml). Roztwór przechowuje sie w temperaturze pokojowej wciagu 48 godzin, zobojetnia i poddaje chromatografii w sposób podany wyzej otrzymujac 1-N-([S]-4-amino-2-hydroksybutylo)kanamycyne A identyczna z odpowiednia próbka. Przyklad-VI. Roztwór 3,3"- 6'-trój-N-formylokanamycyny A (0,57 g, 1 mmol) i czterowodoro-3-ben- zylo-6-[S] -dwuhydroksymetylo-1,3-oksazynon-2 (0,47 g, 2 mmole) rozpuszczony w mieszaninie metanolu (11 ml) i wody (3 ml) uwodornia sie pod cisnieniem 3,5 atm w temperaturze 50°C, w obecnosci mieszaniny 10% tlenku platyny na weglu i 10% tlenku palladu na weglu (0,1 g). Z chwila zakonczenia pobierania wodoru, roztwór saczy sie i odparowuje do sucha. Pozostalosc rozpuszcza sie w 1N wodnym roztworze wodorotlenku sodu (14 ml) i roztwór ogrzewa sie do temperatury 60°C w ciagu 18 godzin. Po zobojetnieniu i odparowaniu do malej objetosci produkt poddaje sie chromatografii na zywicy Amberlite CG—50 w sposób opisany poprzednio otrzymujac 1-N-[S]-4-benzyloamino-2-hydroksybutylo)kanamy- cyne A identyczna z produktem z przykladu I. PL PL PL PL PL PL PL