Uprawniony z patentu: The Upjohn Company, Kalamazoo (Stany Zjedno¬ czone Ameryki) Sposób wytwarzania nowych analogów klindamycyny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych analogów klindamycyny, a zwlaszcza lV2-hydroksyetylo/-r-demetyloklindamycyno[7-ha- lo-7-deoksy-r-/2-hydroksyetylo/-l-,-demetylolinko- mycyny] i jej analogów, ewentualnie w postaci estrów i eterów.Wytwarzane sposobem wedlug wynalazku nowe zwiazki wykazuja aktywnosc przeciwbakteryjna po¬ dobna do aktywnosci klindamycyny i stosuje sie je w sposób analogiczny, jak klindamycyne. Po¬ nadto zwiazki te odznaczaja sie polepszona aktyw¬ noscia Gram — ujemna i wykazuja nizsza tok¬ sycznosc dla ssaków.Wytwarzane sposobem wedlug wynalazku nowe zwiazki maja ogólny wzór 1, w którym Halo ozna¬ cza atom chloru, bromu lub jodu, H oznacza rod¬ nik alkilowy o 1—4 atomach wegla, taki jak rod¬ nik metylowy, etylowy, propylowy, izopropylowy, butylowy, izobutylowy, H-rzed. butylowy lub III- rzed. butylowy albo rodnik 2-hydroksyetylowy, Ac oznacza rodnik acylowy kwasu L-pirolidynokarbo- •ksylowego-2 o wzorach 2 lufo 3, w (których Rt oznacza atom wodoru lub rodnik alkilidenowy o 1—8 atomach wegla, wlaczajac rodnik metylenowy.Tak wiec HRj we wzorze 3 moze oznaczac dwa atomy wodoru albo rodnik alkilowy o 1—8 ato¬ mach wegla. Grupy hydroksylowe w polozeniach 2, 3 i 4 moga byc zestryfikowane lub zeteryfiko- wane.Przykladami rodników alkilowych o 1—8 ato- 10 15 20 25 30 mach wegla (HR^ sa rodniki: metylowy, etylowy, propylowy, butylowy, pentylowy, heksylowy, hep- tylowy, oktylowy oraz ich formy izomeryczne.Przykladami rodników alkilidenowych (R^ sa rod¬ niki: metylenowy, etylidenowy, propylidenowy, bu- tylidenowy, pentylidenowy, heksylidenowy, hepty- lidenowy i oktylidenowy oraz ich formy izome¬ ryczne.Sposób wedlug wynalazku wytwarzania zwiaz¬ ków o wzorze 1 polega na N- alkilowaniu, za po¬ moca srodka alkilujacego 2-hydroksyetylowego lub srodka tworzacego te grupe podczas reakcji, T-de- metyloklindamycyny lub jej analogu o wzorze 1, w którym Ac oznacza rodnik acylowy podstawio¬ nego w pozycji 4 kwasu L-pirolidynokarboksylo- wego-2 o wzorach 4 lub 5, w których Rx ma wyzej podane znaczenie. Wytwarzanie zwiazków wyjscio¬ wych opisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3496163 i 3502648.Zwiazki o wzorze 1 mozna równiez otrzymac przez alkilowanie kwasów o wzorach 4 i 5 do kwasów o wzorach 2 i 3 i nastepne acylowanie tymi kwasami zwiazku o wzorze 6, w którym Halo i R maja wyzej podane znaczenie. Wytwa¬ rzanie zwiazków o wzorze 6 opisano w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3502648. Acylowanie zwiazków o wzorze 6 za po¬ moca kwasów o wzorach 4 i 5 prowadzi sie spo¬ sobem opisanym w wyzej wymienionych opisach patentowych, a jako Srodek acylujacy stosuje sie ft? fiftO83 669 3 mieszany bezwodnik z chloromrówczanem izobu- tylu.N-alkilowanie zwiazków o wzorze 1, w którym Ac oznacza rodnik kwasowy kwasów o wzorach 4 i 5, albo kwasów o wzorach 4 i 5 prowadzi sie za pomoca tlenku etylenu. Zwiazek wyjsciowy, korzystnie w postaci soli addycyjnej z kwasem chlorowodorowym, ogrzewa sie z tlenkiem etyle¬ nu, korzystnie w reaktorze cisnieniowym, przy czym zachodzi reakcja wedlug schematu 1. Mie¬ szanine reakcyjna po oziebieniu traktuje sie w znany sposób, poddajac ja destylacji, ekstrakcji rozpuszczalnikiem, krystalizacji itp.Stosunek reagentów nie jest czynnikiem decydu¬ jacym, lecz pozadany jest nadmiar tlenku etylenu w ilosci 2—100-krotnej ilosci stechiometrycznej.Temperatura reakcji równiez nie jest istotna, jed¬ nak w temperaturze ponizej 35°C reakcja biegnie zbyt wolno, a w temperaturze powyzej 200°C nie jest niezbedna. Reakcja biegnie prawidlowo w tem¬ peraturze 100°C.Reakcje korzystnie prowadzi sie w srodowisku obojetnego rozpuszczalnika, takiego jak alkohol metylowy, etylowy, propylowy, benzen, toluen, cykloheksan luib czterowodorofuran.Alkilowanie mozna równiez prowadzic na drodze redukcyjnego alkilowania, w sposób opisany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ame¬ ryki nr 3496163, czesc 61-4, przez podstawienie for¬ maldehydu (formaliny) hydroksyacetaldehydem.Niektóre lub wszystkie grupy hydroksylowe w pozycjach 2, 3 lub 4 moga byc zestryfikowane przed reakcja, na przyklad weglowodorowymi kwasami karboksylowymi, korzystnie zawierajacymi nie wie¬ cej niz 18 atomów wegla, ewentalnie podstawio¬ nymi atomami chlorowca, grupa nitrowa, wodoro¬ tlenowa, aminowa, cyjanowa, tiocyjanowa lub alko- ksylowa. Te zwiazki acylowe wykazuja równiez aktywnosc przeciwbakteryjna.Przykladami rodników acylowych kwasów karbo- ksylowych sa rodniki kwasów takich, jak nasy¬ cone lub nienasycone, o lancuchu prostym lub rozgalezionym, alifatyczne kwasy karboksylowe, na przyklad kwas octowy, propionowy, maslowy, izomaslowy, III-rzed, butylooctowy, walerianowy, izowalerianowy, kapronowy, kaprylowy, kapryno¬ wy, laurylowy, dodekanokarboksylowy, mirystyno- wy, tetradekanokarboksylowy, palmitynowy, mar¬ garynowy, stearynowy, akrylowy, krotonowy, undecylenowy, olejowy, heksynowy, hepty no¬ wy, aktynowy itp., nasycone lub nienasyco¬ ne alicykliczne kwasy karboksylowe, na przy¬ klad kwas cyklobutanokarboksylowy, cyklo- pentanokarboksylowy, cyklopentenokarboksylowy, metylocyklopentenokarboksylowy, cykloheksano- karboksylowy, dwumetylocykloheksenokarboksy- lowy, dwupropylpcyklolieksanokarboksylawy itp., nasycone lub nienasycone alicykliczne alifatyczne kwasy karboksylowa, na przyklad kwas cyklopen- tanooctowy, cyklopentanopiopionowy, cykloheksa- nomaslowy, metylocyklolieksanooctowy, itp. aro¬ matyczne kwasy karboksylowe, na przyklad kwas beiwjaesowy, toluenowy, naftoesowy, etylobenzoeso- wy, izQbutylQtxenzQ^sb^y, metylobutylobenzoesowy itp., aromatyczno-alifatyczne kwasy karboksylowe, na przyklad kwas fenylooctowy, fenylopropionowy, fenylowalerianowy, cynamonowy, fenylopropiono¬ wy, naftylooctowy itp. Jako chlorowco-, nitro-, hyd- roksy-, amino-, cyjamo-, tiocyjano i nizszoalko- 5 ksyweglowodorowe kwasy karboksylowe stosuje sie wymienione wyzej kwasy karboksylowe, podsta¬ wione co najmniej jednym podstawnikiem takim, jak atom chlorowca, grupa nitrowa, wodorotleno¬ wa, aminowa, cyjanowa, lub tiocyjanowa, o cal- 10 kowitej ilosci atomów wegla nie wiekszej niz 18, alko alkoksyweglowodorowe kwasy karboksylowe o nie wiecej niz 18 atomach wegla. Przykladami grup alkoksylowych sa: grupa metoksylowa, eto- ksylowa, etoksylowa, propoksylowa, butoksylowa, 15 amyloksylowa, heksyloksylowa, dodecyloksylowa lub heksadecyloksylowa oraz ich formy izome¬ ryczne.Przykladami takich podstawionych weglowodo¬ rowych kwasów karboksylowych sa kwasy takie, 20 jak kwas mono-, dwu-, i trójchlorooctowy, a- i |3-chloropropionowy, a- i Y-bromomaslowy, a- i (3-jodowalerianowy, mewalonowy, 2- i 4-chloro- cykloheksanokarboksylowy, 2-nitro- 1-metylocyklo- butanokarboksylowy, 1,2,3,4,5,6-szesciochlorocyklo- 25 heksanokarboksylowy, 3-bromo-2-metylocyklohek- sanokarboksylowy, 4- i 5-bromo-2-metylocyklohek- sanokarboksylowy, 5- i 6-ibromo-2-metylocyklohek¬ sanokarboksylowy, 2,3-dwubromo-2-metylocyklo- heksanokarboksylowy, 2,5-dwubromo-2-metylocyk- 30 loheksanokarboksylowy, 4,5-dwubromo-2-metylocyk- loheksanokarboksylowy, 4,5-dwubromo-2-metylo- cykloheksanokarboksylowy, 5,6-dwubromo-2-mety- locykloheksanoikarboksylowy, 3-bromo-3-metylo- cykloheksanokarboksylowy, i6-ibromo-3-metylocy- 35 kloheksanokarboksylowy, l,6-dwuibromo-3-metylo- cyikloheiksanokarboksylowy, 2-bromo-4-metylocy- kloheksanoikarboksylowy, l,2-dwubromo-4-(metylo- cykloheksanokarboksylowy, 3-ibromo-2,2,3-trójmety- locyklopentanokarboksylowy, l-bromo-3,5-dwume- 40 tyloeykloheksanokariboksylowy, O-, m-, i p-chloro- benzoesowy, anyzowy, salicylowy, p-hydroksyfoen- zoesowy, (3-rezorcylowy, gallowy, weratrowy, trój-, metoksybenzoesowy, trójmetoksycynamonowy, 4,4'- -dwuchlorobenzylowy, O-, m- i pHnitrobenzoesowy, 45 cyjanooctowy, 3,4- i 3,i5-dwunit'robenzoesowy, 2,4,6- -trójnitrcubenzoesowy, tiocylanoootowy, cyjanopro- pionowy, mlekowy. Przykladami (kwasów allkoksy- weglowodorokarboksylowych sa 'kwasy takie, jak kwas etoksymrowkowy, Ibutyloksymirówkowy, pen- 50 tyloksymrówkowy, heksyloksymrówkowy, dodecy- loksymrówkowy, heksadecyloksymrówkowy itp.Estryfikacje mozna równiez prowadzic po prze¬ prowadzeniu reakcji, lecz w tym przypadku grupa hydroksylowa grupy 2-hydroksyetylowej równiez 55 podlega zestryfikowaniu. Gdy stosuje sie ilosci rów- nomolowe lub mniejsze czynnika estryfikujacego, otrzymuje sie r-/2-acyloksyetylQ/-l,-demetyloklin- damycyne lub jej analog bez acylowanych grup hydroksylowych w pozycja 2-, 3- lub 4-. Tak otrzy- 60 mane pochodne jednoacylowe równiez wykazuja dzialanie przeciwbaktej?yjne podobne do dzialania klindamycyny.Niektóre lub wszystkie grupy hydroksylowe w polazeniu 2-, 3- lub 4- mozna równiez zeteryfi- M kowac, na przyklad rodnikiem alkilowym, korzyst-83 669 nie o liczbie atomów wegla nie wiekszej niz 20, cykloalikowym, korzystnie o 3—12 atomach wegla lub rodnikiem — ylidenowym takim, jak 3,4-0- -ylidenowy, na przyklad alkilidenowym o liczbie atomów wegla nie wiekszej niz 20 lub aralkilide- nowym i ich analogami winylowymi, korzystnie o liczbie atomów wegla nie wiekszej niz 12. Etery takie równiez wykazuja aktywnosc przeciwbakte- ryjna. Przyklady rodników alkilidenowych podano powyzej, a przykladami rodników aralkilidenowych sa: rodnik furfurylidenowy, 5-metylofurfuxylideno- wy, benzylidenowy, m-tolUidenowy, o-tolilidenowy, p-tolilidenowy, o-chlorobenzylidenowy, m-chloro- benzylidenowy, m-bromobenzylidenowy, p-bromo- benzylidenowy, p-metoksybenzylidenowy, m-meto- ksybenzylidenowy, o-metoksybenzylidenowy, 3,4- -dwumetoksybenzylidenowy, salicylidenowy, p-hyd- roksybenzylidenowy, 3,4,5-trójmetoksybenzylideno- wy, piperonylidenowy, o-nitrobenzylidenowy, p- -chlorobenzylidenowy, m-nitrobenzylidenowy, p-nit- robenzylidenowy, |3-naftylidenowy, 2,4-dwuchloro- benzylidenowy, 3-metoksy-4-hydroksybenzylideno- wy tereftylidenowy, 3,4-dwuhydroksybenzylidenowy i cynamylidenowy.Zwiazki o wzorze 1, w którym Ac oznacza rod¬ niki o wzorach 2 i 3 wystepuja w formach pro¬ fanowanych lub nieprotonowanych, w zaleznosci od pH srodowiska. W przypadku, gdy zwiazek jest protonowany, traktuje sie go jako sól addycyjna z kwasem, gdy nie jest protonowany — jest wolna zasada. Wolne zasady mozna przeksztalcac w trwale sole addycyjne z kwasami przez zneutralizowanie wolnej zasady odpowiednim kwasem do wartosci pH ponizej 7, korzystnie 2—6. Jako kwasy stosuje sie w tym przypadku kwas chlorowodorowy, fos¬ forowy, siarkowy, tiocyjanowy, fluorokrzemowy, szesciofluoroarsenowy, szesciofluorofosforowy, octo¬ wy, bursztynowy, cytrynowy, mlekowy, maleinowy, fumarowy, pamainowy, cholowy, palmitynowy, slu¬ zowy, kamforowy, glutarowy, glikolowy ftalowy, winowy, laurowy, stearowy, salicylowy, 3-fenylo- salicylowy, 5-fenylosalicylowy, 3-metyloglutarowy, ortosulfobenzoesowy, cyklopentanopropionowy, 1,2- -cykloheksanodwukarboksylowy, 4-cykloheksano- karboksylowy, aktadecenylobursztynowy, aktenylo- bursztynowy, metanosulfonowy, benzenosulfonowy, heliantynowy, Reinecke'a, dwumetylodwutiokarba- minowy, cykloheksylosulfaminowy, heksadecylosul- faminowy, oktadecylosulfaminowy, sorbinowy, mo- nochlorooctowy, undecylenowy, 4,-hydroksyazoben- zeno-4-sulfonowy, aktylodecylosiarkowy, pikryno- wy, benzoesowy, cynamonowy i podobne.Sole addycyjne z kwasami stosuje sie w tych samych celach, co wolne zasady albo mozna je stosowac w celu polepszenia zasad, na przyklad wolna zasade przeksztalca sie w nierozpuszczalna sól, taka jak pikrynian, która moze byc poddawa¬ na zabiegom oczyszczania, takim jak ekstrakcja rozpuszczalnikiem i przemywanie, chromatografia, frakcjonowana ekstrakcja ciecz — ciecz lub kry¬ stalizacja. Nastepnie regeneruje sie wolna zasade przez dzialanie alkaliami albo tworzy sie inna sol na drodze metatezy.Wolna, zasade mozna równiez przeksztalcic w sól rozpuszczalna w wodzie, taka jak chlorowodo- 10 15 25 30 40 45 50 55 60 rek lub siarczan, wodny roztwór soli ekstrahowac róznymi, nie mieszajacymi sie z woda rozpuszczal¬ nikami przed zregenerowaniem wolnej zasady na drodze dzialania na ekstrahowany kwasny roztwór alkaliami lub przeksztalceniem w inna sól na dro¬ dze metatezy. Wolne zasady o wzorze 1 tworza dobre spoiwa dla kwasów toksycznych. Na przyklad sól addycyjna z kwasem fluorokrzemowym jest stosowana jako srodek przeciwmolowy zgodnie z opisami patentowymi Stanów Zjednoczonych Ame¬ ryki nr nr 1915334 i 2075359, a sole addycyjne z kwasem szesciofluoroarsenowym i szesciofluorofos- forowym sa stosowane jako srodki pasozytobójcze, zgodnie z opisami patentowymi Stanów Zjednoczo¬ nych Ameryki nr nr 3122536 i 3122552. Gdy sól addycyjna z kwasem tiocyjanowym skondensuje sie z formaldehydem, powstaja zywicowate sub¬ stancje, stosowane jako inhibitory piklowania, zgod¬ nie z opisami patentowymi Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 2425320 i 2606155.Zamkniete analogi klindamycyny, to jest takie w których rodnik -RjH oznacza rodnik alkilowy cis lub trans o nie wiecej niz 8 atomach wegla, a R oznacza rodnik metylowy, etylowy lub 2-hydro- ksyetylowy, wykazuja wlasciwosci przeciwbakteryj- ne i niektóre sa porównywalne lub lepsze od lin- komycyny i moga byc stosowane w tych samych celaeh, co linkomycyna. Inne analogi i izomery maja podobne wlasciwosci antybakteryjne i moga byc stosowane w tych samych celach co linkomycyna, gdzie wieksze ilosci nie sa niepo¬ zadane.Ponizsze przyklady ilustruja wynalazek, nie ogra¬ niczajac jego zakresu. Czesci i procenty podane sa wagowo, a stosunki rozpuszczalników objetos¬ ciowo, jesli nie zaznaczono inaczej.Przyklad I. Wytwarzanie r-/2-hydroksyetylo/- -r-demetyloklindamycyny (schemat 2).Mieszanine 10 g chlorowodorku r-demetyloklin- damycyny, 100 ml alkoholu etylowego i 50 ml tlenku etylenu zamyka sie w kolbie cisnieniowej i ogrzewa w temperaturze 100°C w ciagu 1 go¬ dziny. Nastepnie kolbe oziebia sie do temperatury 0°C, otwiera i mieszanine reakcyjna odparowuje pod obnizonym cisnieniem az do uzyskania lep¬ kiego bursztynowego oleju. Olej rozpuszcza sie w 200 ml wody i doprowadza pH roztworu do war¬ tosci 10 za pomoca wodnego roztworu KOH. Roz¬ twór ekstrahuje sie chloroformem, odparowuje roz¬ puszczalnik i otrzymuje sie 10 g surowego pro¬ duktu.Produkt oczyszcza sie przez chromatografie na zelu krzemionkowym, stosujac do elucji system rozpuszczalników zlozony z octanu etylu, acetonu i wody w stosunku 8:5:1. Frakcje produktu, iden¬ tyfikowane chromatografia cienkowarstwowa, la¬ czy sie i odparowuje. Otrzymuje sie 2 g r-/2-hydro- ksyetylo/-r-demetyloklindamycyny.Analiza elementarna. Dla C19H85C1N206S obliczono: C-50,15%, H-7,75°/o, N-6,16%, S-7,05%, Cl-7,79°/» znaleziono: C-50,13%, H-7,69%, N-6,26%, S-6,82«/o, Cl-8,08«/o [a]DCHClJ=-25° Aktywnosc Ca. 1 X klindamycyna— bakterie Gram — dodatnie Ca. 2 X klindamycyna— bakterie Gram —ujemne Przyklad II. Wytwarzanie l'-/2-hydroksy- etylo/-r-demetylo-cisklindamycyny (schemat 3) Reakcje prowadzi sie analogicznie, jak w przy¬ kladzie I, stosujac jako zwiazek wyjsciowy odpo¬ wiedni izomer cis. Otrzymuje sie 1,1 g produktu.Analiza elementarna. Dla C19HMClN2OflS ofbliczono: C-50,15%, H-7,75°/o, N-6,16°/t, S-7,058/o, C1-7,79V# znaleziono: C-49,94Vo, H-7,810/t, N-6,51%, S-6,87%, C1-7,80V« [a]DCHCl8^ + i56° Aktywnosc (in vitro, w postaci chlorowodorku): * Ca. 0,2 X klindamycyna bakterie Gram — dodatnie 1 X klindamycyna Gram — ujemne Przyklad III. Wytwarzanie r-/2-hydroksy- etylo/-l,-demetylo-4-depropylo-4,-cis- i trans-pen- tyloklindamycyny (schemat 4).Reakcje prowadzi sie analogicznie, jak w przy¬ kladzie I, stosujac jako zwiazek wyjsciowy l'-de- metylo-4,-depropylo-4,-cis/trans-pentyloklindamycy- ne. (Przyklad X opisu patentowego Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 3496163). Otrzymuje sie 5 g produktu.Analiza elementarna. Dla C21HWC1N,0,S obliczono: C-52,21«/o, H-8,14V«, N-5,80V», S-6,64Vo, Cl-7,34Vt znaleziono: C-52,16%, H-8,17Vo, N-5,83°/o, S-6,60Vo, Cl-7,32«/« [a]DCHCls- + i540 10 15 Aktywnosc (in vitro, w postaci chlorowodorku) Ca. 2 X klindamycyna bakterie Gram — ujemne. PL PL