PL138758B1 - Process for preparing novel derivatives of 4"-epierythromycin a - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych pochodnych 4"-epierytromycyny Af bedacych pólsyntetycznymi antybiotykami inakrolidowymi.Erytromycyna jest antybiotykiem wytwarzanym droga hodowli szczepu Streptomyces erythre- us w odpowiednim srodowisku wzrostowym (patrz opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 653 899). Erytromycyne produkuje sie w dwóch rodzajach, a mianowicie A i B. Erytromycyne mozna przedstawic ogólnym wzorem 1, w którym R oznacza grupe hydroksylowa (erytromycyna A) lub atom wodoru (erytromycyna B). W celu zmodyfikowania biologicznych i farmakodynamicznych wlasciwosci erytromycyny wytworzono wiele jej pochodnych, Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 417 077 znana jest reakcja eryt¬ romycyny z weglanem etylenu. Produkt tej reakcji jest srodkiem bakteriobójczym o silnym dzia¬ laniu. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 884 903 ujawniono pochodne 4"-dezoksy-4"-ketoerytromycyny A i B jako silnie dzialajace antybiotyki, zas z opisu paten¬ towego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 150 220 znany jest sposób wytwarzania 4"-ketoeryt- romycyny A, stosowanej jako zwiazek wyjsciowy w produkcji srodków bakteriobójczych. 9-dihyd- roerytromycyne A opisali K. Gerzon i inni w J. Am. Chem. Soc, 78f 6396 (1956) oraz M. V. Si- gal i inni w J. Am, Chem, Soc.f 78f 380 (1956), Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie pochodne erytromycyny A o ogólnym wzorze 2, w któ¬ rym R oznacza atom wodoru, grupe C2-C~-alkanoilowa lub grupe etylosukcynyIowa, R1 oznacza gru¬ pe hydroksylowa, a R2 oznacza atom wodoru, wzglednie R1 i R^ tworza wspólnie grupe keto, a takze farmakologicznie dopuszczalne addycyjne sole tych zwiazków z kwasami. Korzystnie R1 i p^ tworza wspólnie grupe keto. Szczególnie korzystnymi zwiazkami o wzorze 2 sa 4"-epierytromycy- na A i 2'-acetylo-4"-epiarytromycyna A. Inna grupa korzystnych zwiazków sa zwiazki o wzorze 2, w którym K^ oznacza grupe hydroksylowa a R^ oznacza atom wodoru. Szczególnie korzystnymi zwiazkami z tej grupy sa 9-dihydro-4"-epierytromycyna A i 9-dihydrd-2 '-acetylo-4"-epierytro- mycyna A.2 138 758 Cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze zwiazek o ogólnym wzorze 3 uwodornia sie w obecnosci niklu Raneya lub katalizatora typu metalu szlachetnego pod cisnieniem od okolo 344,5 kPa do okolo 9646 kFa, po czym ewentualnie wytworzony zwiazek przeprowadza sie w zwia- zek* w którym R;oznacza grupe alkanoilowa o 2-3 atomach wegla lub grupe etylosukcynylowa dro- ' ga reakcji z odpowiednim halogenkiem kwasowym lub bezwodnikiem o wzorze RC1, RBr lub R«0 i ewentualnie produkt przeprowadza sie w farmakologicznie dopuszczalna sól droga reakcji z od- ,? igv/ifednim kwasem. 4"-epierytromycyne A (R«H, R1 i R~ tworza grupe keto) mozna latwo wytworzyc droga uwo¬ dorniania 4"-dezoksy-4"-ketoerytromycyny A (znanej z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 150 220) w obecnosci niklu Raneya lub katalizatora typu metalu szlachetnego, w obojetnym w srodowisku reakcji rozpuszczalniku. Rozpuszczalnikami takimi sa zwiazki, które rozpuszczaja wlasciwe reagenty, lecz nie reaguja w znaczacym stopniu z produktem lub zwiazka¬ mi wyjsciowymi. Odpowiednimi rozpuszczalnikami sa nizsze alkohole, np. izopropanol i etanol, w tym takze mieszaniny nizszych alkanoli.Reakcje wygodnie prowadzi sie w temperaturze pokojowej, przy czym dobiega ona do konca w ciagu okolo 4-6 godzin. Korzystnie reakcji pozwala sie przebiegac w ciagu nocy. Stosunek rea¬ genta do niklu Raneya lub katalizatora typu metalu szlachetnego nie ma decydujacego znaczenia, przy czym korzystnie stosuje sie stosunek wagowy makrolidu do katalizatora wynoszacy 1:1. £\- dany stopien redukcji, bez powstawania znaczacych ilosci produktów ubocznych, uzyskuje sie stosujac poczatkowe cisnienie wodoru wynoszace 344,5 kPa.Produkt mozna wyodrebnic znanym sposobem, korzystnie przez odsaczenie zuzytego kataliza¬ tora, zatezenie przesaczu i wytracenie produktu przez dodanie wody. Droga acylowania 4"-epi- erytromycyny A otrzymuje sie pochodne 2*-acylowe. V. obojetnym w L-rodowisku reakcji rozpusz¬ czalniku kontaktuje sie makrolid z bezwodnikiem lwasu alkanokarboksylowego uzytym w okolo lO-'.'i molowym nadmiarze w stosunku do makrolidu. Korzystnymi rozpuszczalnikami sa nie mieszajace sie z woda rozpuszczalniki aprotonowe, takie jak chlorek metylenu, toluen, octan etylu i chloro¬ form.Reakcje prowadzi sie w temperaturze pokojowej, przy czym mieszanine reakcyjna mozna takze chlodzic do temperatury ponizej 0 C lub ogrzewac do temperatury wrzenia pod chlodnica zwrotna.V przypadku prowadzenia reakcji w temperaturze pokojowej reakcja dobiega konca w ciagu 5-7 go¬ dzin. Po zakonczeniu reakcji dodaje Aia wode, po czym produkt wyodrebnia sie z fazy organicz¬ nej i oczyszcza.Acylowanie grupy hydroksylowej w pozycji 2' mozna takze prowadzic za pomoca halogenku acy¬ lu, np. chlorku lub bromku. W przypadku uzycia halogenku acylu jako srodka acylujacego korzyst¬ ne jest stosowanie co najmniej równowaznej ilosci akceptora kwasu, np. wodoroweglanu sodowego. \f. przypadku uzycia halogenku acylu korzystnym rozpuszczalnikiem jest aceton, przy czym po za¬ konczeniu reakcji mieszanine reakcyjna wlewa sie do mieszaniny wody i rozpuszczalnika nie mie¬ szajacego sie z woda, po czym produkt wyodrebnia sie z fazy organicznej. 9-dyhydro-4 "-epierytromycyne A wytwarza sie droga redukcji 4"-dezoksy-4"-ketoerytromy¬ cyny A (patrz opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 150 220) z uzyciem niklu Raneya.Reakcje prowadzi sie w temperaturze pokojowej, w rozpuszczalniku obojetnym w srodowisku reakcji, przy cisnieniu poczatkowym wynoszacym 9646 kPa. W tych warunkach reakcja dobiega konca w ciagu 12 .-¦ 14 godzin, przy czym w celu upewnienia sie co do calkowitego przereagowania mozna ja kon¬ tynuowac w ciagu nocy. Korzystnymi rozpuszczalnikami sa nizsze alkohole* takie jak etanol, me¬ tanol lub izopropanol. Stosunek wagowy niklu Raneya do makrolidu wynosi okolo 5*1• Po zakoncze¬ niu reakcji odsacza sie katalizator, a przesacz zateza, otrzymujac zadany produkt, który mozna oczyszczac znanymi metodami. Acylowanie grupy hydroksylowej w pozycji 2' 9-dihydro-4"-epieryt- romycyny A prowadzi sie tak samo jak acylowanie 4"-epierytromycyny A.Zwiazki wyjsciowe stosowane w sposobie wedlug wynalazku sa znane i dostepne w handlu, wzglednie ich wytwarzanie opisano w niniejszym opisie. Ytytwarzanie makrolidów typu 4"-dezoksy-138 753 3 -h ''-ketoerytromycyny A ujawniono w opisie patentov/ym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 150 220.Zwiazkami nalezacymi do tej grupy korzystnymi ze wzgledu na ich dzialanie bakteriobójcze sa k "-epierytromycyna A, 2'-acetylo-4''-epierytromycyna A i 9-dihydro-2 '-acetylo-4"-epierytro- raycyna A.W przypadku zastosowania chemoterapeutycznego tych zwiazków wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku, które tworza sole, korzystne jest oczywiscie stosowanie soli farmakologicznie do¬ puszczalnych. Brak rozpuszczalnosci w wodzie, wysoka toksycznosc lub brak krystalicznosci rao- ^a powodowac, ze niektóre sole sa nieodpowiednie lub raniej pozadane jako farmaceutyki, jednak sole te mozna przeprowadzic w odpowiednie farmakologicznie dopuszczalne zasady droga rozkladu soli lub, alternatywnie, mozna je przeprowadzic w dowolna zadana sól farmakologicznie dopusz¬ czalna. Przykladami kwasów o farmakologicznie dopuszczalnych anionach sa kwas solny, bromowo- dorowy, jodowodorowy, azotowy, siarkowy, siarkawy, fosforowy, octowy, mlekowy, cytrynowy, wi¬ nowy, bursztynowy, maleinowy, glukonowy i osparginowy.Nowe pochodne 4 '-epierytromycyny wytwarzane sposobem wedlug wynalazku wykazuja in vitro dzialanie wobec wielu róznych drobnoustrojów Gram-dodatnich, takich jak Staphylococcus aureus i Streptococous pyogenes oraz wobec niektórych drobnoustrojów Gram-ujemnych, takich jak drob¬ noustroje o ksztalcie kulistym lub elipsoidalnym (cocci). Dzialanie to mozna latwo zademons¬ trowac w tekstach in vitro, prowadzonych w mózgowo-sercowej pozywce infuzyjnej zwykla metoda kolejnych dwukrotnych rozcienczeri. Dzialanie in.vit.ro wskazuje na uzytecznosc zwiazków do sto¬ sowania miejscowego w postaci masci, kremów, itp.f do wyjalawiania, np. przyrzadów w pokojach zabiegowych, a takze do stosowania jako przemyslowych srodków bakteriobójczych, np. w obróbce wody, gospodarce sciekowej i konserwacji farb lub drewna, W zastosowaniach in vitro, np. przy podawaniu miejscowym, czesto korzystne jest nadanie zwiazkowi postaci preparatu zawierajacego farmakologicznie dopuszczalny nosnik, np. olej ros¬ linny lub mineralny, wzglednie srodek zmiekczajacy skóre. Nowe pochodne erytromycyny mozna tez rozpuszczac lub rozpraszac w cieklych nosnikach lub rozpuszczalnikach, takich jak woda, alkohol, glikole lub ich mieszaniny, a takze w innych obojetnych substancjach farmakologicznie dopuszczalnych, to jest w substancjach nie wplywajacych niekorzystnie na substancje czynna. Y/ przeliczeniu na mase preparatu zawartosc substancji czynnej wynosi na ogól okolo 0,01-1056 wa¬ gowych.Wiele nowych pochodnych 4"-epierytromycyny wytwarzanych sposobem wedlug wynalazku wyka¬ zuje dzialanie in vivo wobec drobnoustrojów Gram-dodatnich i pewnych drobnoustrojów Gram-ujem¬ nych, np. Pasteurella multocida i Neisseria sicca przy podawaniu doustnym i/lub pozajelitowym zwierzetom i ludziom. Dzialanie in vivo jest bardziej ograniczone ze wzgledu na liczbe nieod¬ pornych organizmów.Dzialanie in vivo bada sie w próbie na myszach o zasadniczo jednakowej masie ciala. Myszom podaje sie badany organizm, po czym doustnie lub podskórnie podaje sie badany zwiazek. Myszy, np. 10 osobników, zaszczepia sie dootrzewnowo odpowiednio rozcienczona kultura zawierajaca jedno- do dziesieciokrotna dawke LTLq0 (najnizsze stezenie organizmu powodujace 10096 smiertelnosci). Równolegle, prowadzi sie testy kontrolne na myszach, którym podaje sie Je¬ dynie inokulum o nizszym stezeniu dla stwierdzenia ewentualnej zmiany jadowitosci badanego orga¬ nizmu. Badany zwiazek podaje sie w 0,5, 4, 24 i 48 godzin po zaszczepieniu. Myszy pozostale przy zyciu obserwuje sie w ciagu 4 dni od podania ostatniej dawki zwiazku i notuje liczbe o- sobników, które przezyly.W przypadku stosowania in vivo, zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalazku mozna poda¬ wac doustnie lub pozajelitowo, np. droga wstrzykniec podskórnych lub domiesniowych, w dawce okolo 25 - 200 mg/kg wagi ciala dziennie, korzystnie okolo 150 - 200 mg/kg wagi ciala dzien¬ nie. Zarobkami odpowiednimi w przypadku preparatów przeznaczonych do wstrzykniec pozajelito¬ wych sa zarobki wodne, takie jak woda, izotoniczna solanka, izotoniczny roztwór dekstrozy, plyn Ringera, itd» oraz zarobki niewodne, takie jak oleje tluszczowe pochodzenia roslinnego,4 138 758 np. olej z nasion bawelny, olej z orzechów ziemnych, olej kukurydziany i olej sezamowy, dwu- metylosulfotlenek i inne niewodne zarobki, które nie pogarszaja terapeutycznego dzialania preparatu i nie sa toksyczne w uzytych objetosciach (gliceryna, glikol propylenowy, sorbitol).Ponadto korzystnymi preparatami sa preparaty nadajace sie do sporzadzenia z nich roztworów bezposrednio przed uzyciem• Takie preparaty moga zawierac ciekle rozcienczalniki, np. glikol propylenowy, weglan etylowy, gliceryne, sorbitol itd., bufory, hialuronidaze, dzialajace miejs¬ cowo srodki znieczulajace i sole nieorganiczne zapewniajace uzyskanie zadanych wlasciwosci farmakologicznych.Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalazku mozna takze laczyc z róznymi farmakologicz¬ nie dopuszczalnymi nosnikami, takimi jak stale rozcienczalniki, wodne zarobki, nietoksyczne rozpuszczalniki organiczne, itd. nadajac im postac kapsulek, tabletek, pastylek do ssania, o- platków, suchych mieszanek, zawiesin, roztworów, eliksirów oraz roztworów i zawiesin do poda¬ wania pozajelitowego. Preparat zawiera na ogól 0,5-90% wagowych substancji czynnej w przeli¬ czeniu na mase preparatu* Wynalazek ilustruja nastepujace przyklady.Przyklad I. Wytwarzanie 2'-acetylo-4" -epierytromycyny A* Do roztworu 14g 4W- -epierytromycyny A w 100 ml chlorku metylenu dodaje sie 1,75 ml bezwodnika octowego i mieszani¬ ne reakcyjna miesza w temperaturze pokojowej w ciagu 2 godzin, po czym wlewa sie ja do wody i odczyn doprowadza do wartosci pH 9 za pomoca stalego Na^CO,. Faze organiczna oddziela sie, prze¬ mywa woda i nasycona solanka i suszy nad Na-SO,• Po odparowaniu rozpuszczalnika pod zmniejszo¬ nym cisnieniem otrzymuje sie 13,6 g surowego produktu, który rekrystalizuje sie z mieszaniny heksanu i octanu etylu, otrzymujac 11,5 g tytulowego zwiazku. Widmo MMR /CDCl-J 2,5 /6H, s/, 2,0 /3H, s/ i 1,4 /3H, s/ ppm.Przyklad II. Wytwarzanie 2'-propionylo-4n-epierytromycyny A. Do zawiesiny 1,5 g 4"-epierytromycyny A w 15 ml acetonu dodaje sie 0,34 ml bezwodnika propionowego i mieszanine reakcyjna miesza w temperaturze pokojowej w ciagu nocy, a nastepnie wlewa do chlorku metyle¬ nu i rozcienczonego NaHOO^. Faze organiczna oddziela sie, przemywa woda i nasycona solanka, suszy nad Na2S0# i odparowuje pod zmniejszonym cisnieniem, otrzymujac 1,52 g produktu. Produkt rekrystalizuje sie z mieszaniny acetonu i wody, otrzymujac 657 mg zwiazku o temperaturze top¬ nienia 192-195°C. Widmo NMR /CDCl^/ Przyklad III. Wytwarzanie 2'-/2'-etoksykarbonylopropionylo/-4n-epierytromycyny A.Do zawiesiny 1,5 g 4tf-epierytromycyny A i 1,0 g NaHCO^ w 15 ml acetonu dodaje sie 0,32 ml chlorku bursztynianu etylu i mieszanine reakcyjna miesza sie w temperaturze pokojowej w ciagu 4 godzin. Po dodaniu jeszcze 0,106 ml chlorku mieszanie kontynuuje sie w ciagu 1 godziny.Mieszanine reakcyjna wlewa sie do chlorku metylenu i rozcienczonego WaHCO,. Faze organiczna oddziela sie, przemywa woda i nasycona solanka i suczy nad Na-SO^• Rozpuszczalnik usuwa sie pod zmniejszonym cisnieniem, otrzymujac 1,7 g surowego produktu, który rekrystalizuje sie z eteru izopropylowego. Otrzymuje sie 639 mg zwiazku o temperaturze topnienia 123-127,5°C. Wid¬ mo NTIR/CDCl,/ cT: 3,3 /3H, s/, 2,6 /4H, s/, 2,2 /6H, s/ i 1,4 /3H, s/ ppm.Przyklad IV. Wytwarzanie 9-dihydro-4"-epierytromycyny A. Zawiesine 50 g /68,3 ramola/ 4M-dezoksy-4"-ketoerytroraycyny A (patrz opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 1;0 220) i 250 g niklu Raneya w 500 ml etanolu wytrzasa sie w ciagu nocy w temperaturze po¬ kojowej i w atmosferze wodoru, przy cisnieniu poczatkowym 9646 kFa. Mieszanine, przesacza sie przez saczek super-cel, po czym przesacz zateza sie pod zmniejszonym cisnieniem, otrzymujac bezbarwna substancje stala, która oczyszcza sie droga rekrystalizacji z mieszaniny acetonu i wody. Otrzymuje sie 37 g zwiazku o temperaturze topnienia 139-143°C. Widmo NMR./CDC1,/cT 3,31 /3H, s/, 2,31 /6H, s/ ppm.138 758 5 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania nowych pochodnych 4"-epierytromycyny A o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza atom wodoru, grupe alkanoilowa o 2-3 atomach wegla lub grupe etylosukcynylowa, P. ozna¬ cza grupe hydroksylowa a R0 oznacza atom wodoru, wzglednie l\* i R2 tworza wspólnie grupo keto a takze farmakologicznie dopuszczalnych addycyjnych soli tych zwiazków z kwasami, znamie¬ nny tym, ze zwiazek o ogólnym wzorze 3, uwodornia sie w obecnosci niklu Raneya lub kata¬ lizatora typu metalu szlachetnego pod cisnieniem od okolo 344,5 kPa do okolo 9646 kPa, po czym ewentualnie wytworzony zwiazek przeprowadza sie w zwiazek, w którym R oznacza grupe alkano¬ ilowa o 2-3 atomach wegla lub grupe etylosukcynyIowa droga reakcji z odpowiednim halogenkiem kwasowym lub bezwodnikiem o wzorze RC1, RBr lub R20 i ewentualnie produkt przeprowadza sie w farmakologicznie dopuszczalna sól droga reakcji z odpowiednim kwasem. 3/2 Hv N(CH3) 0 Rv N(CH3)2 o* 0^0 H 0CH3 lVror / Wzór Z138 758 Wzór 3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe

2. Sposób wytwarzania nowych pochodnych 4"-epierytromycyny A o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza atom wodoru, grupe alkanoilowa o 2-3 atomach wegla lub grupe etylosukcynylowa, P. ozna¬ cza grupe hydroksylowa a R0 oznacza atom wodoru, wzglednie l\* i R2 tworza wspólnie grupo keto a takze farmakologicznie dopuszczalnych addycyjnych soli tych zwiazków z kwasami, znamie¬ nny tym, ze zwiazek o ogólnym wzorze 3, uwodornia sie w obecnosci niklu Raneya lub kata¬ lizatora typu metalu szlachetnego pod cisnieniem od okolo 344,5 kPa do okolo 9646 kPa, po czym ewentualnie wytworzony zwiazek przeprowadza sie w zwiazek, w którym R oznacza grupe alkano¬ ilowa o 2-3 atomach wegla lub grupe etylosukcynyIowa droga reakcji z odpowiednim halogenkiem kwasowym lub bezwodnikiem o wzorze RC1, RBr lub R20 i ewentualnie produkt przeprowadza sie w farmakologicznie dopuszczalna sól droga reakcji z odpowiednim kwasem.

3. /2 Hv N(CH3) 0 Rv N(CH3)2 o* 0^0 H 0CH3 lVror / Wzór Z138 758 Wzór 3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL PL