SE441097B - Oorganiska salter av trimetylammoniumderivat av polyenmakrolider samt sett for framstellning derav - Google Patents

Description

l9Û6329-3 och X- betecknar anjonerna metylsulfat, sulfaflšlorid, fosfat, acetat eller oorganiska salter av dessa derivat med den allmän- na formeln II _+ íc R~N(CH3)3 X vari R betecknar resten aven polyenmakrolid, bunden till amino- gruppen, och X- har ovan angiven betydelse.

Uppfinningen avser även ett förfarande för framställning av oor- ganiska salter av metylestrar av trimetylammoniumderivat av po- lyenmakrolider med den allmänna formeln I - + 3-N(cH3>3 x COOCH3 vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, som är förenad med en metylerad karboxylgrupp och bunden till aminogruppen, och X- betecknar en anjon av saltet, såsom metylsulfat, sulfat, klorid, fosfat, acetat eller oorganiska salter av dessa derivat med den allmänna formeln II + a- [R-N(CH3)3 l x vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, fäst vid amino- gruppen, och X- har ovan angiven betydelse, varvid polyenmakro- liden i organiskt lösningsmedel behandlas med dimetylsulfat i närvaro av ett neutraliserande medel, kännetecknat av att poly- enmakroliden i dimetylacetamid, dimetylformamid, dimetylsul- foxid eller alifatiska alkoholer med 1-5 kolatomer eller i en blandning därav behandlas med dimetylsulfat i närvaro av natrium- vätekarbonat såsom neutraliserande medel vid rumstemperatur un- der kontinuerlig omrörning, tills reaktionen är avslutad, och den erhållna produkten utfälles genom tillsats av etyleter, upplö- ses i butanol, det organiska lösningsmedlet tvättas med vatten och koncentreras under sänkt tryck, och produkten med den all- männa formeln I, dvs. metylsulfatet av N,N,N-trimetyl-polyen- makrolid-metylester eller produkten med den allmänna formeln II, 7906329-3 dvs metylsulfatet av N,N,N-trimetylpolyenmakrolid, utfälles genom tillsats av etyleter och omvandlas eventuellt med kända förfaranden till sulfat, klorid, fosfat eller acetat.

Produkten med den allmänna formeln I, dvs. metylsulfatet av N,N,N-trimetyl-polyenmakrolid-metylester eller med den all- männa formeln II, dvs. metylsulfatet av polyenmakrolid utfäl- les genom tillsats av etyleter upplöses i butanol och det or- ganiska lösningsmedlet tvättas med vatten och koncentreras un- der sänkt tryck.

Som polyenmakrolider användes nystatin, polifungin, amfotericin B, kandicidin, pimaricin, trikomycin, levorin, rimocidin, kan- didin, aureofacin, perimycin, mykoheptin.

Som organiska lösningsmedel användes dimetylacetamid, dimetyl- formamid, dimetylsulfoxid och alifatiska alkoholer med en kedje- längd av 1 - 5 kolatomer.

Som neutraliserande medel användes natriumvätekarbonat.

I de polyenmakrolider, som innehåller en aromatisk aminogrupp, substitueras denna grupp med en eller två metylgrupper. Dessa antibiotika representeras av levorin, kandicidin, trikomycin, aureofacin, perimycin, Det har visat sig, att de reaktionsbetingelser, som användes vid förfarandet enligt uppfinningen, är tillräckligt milda så att nedbrytning av antibiotika inte sker. Behandling av polyen- makroliden med dimetylsulfat under betingelser, kända från lit- teraturen, uppges orsaka att makrolidringen spricker upp, socker- delen avlägsnas och polyenkromoforen bryts ned, vilket resulterar i att den biologiska aktiviteten förloras.

Den antimikrobiella och hemolytiska aktiviteten in vitro hos DMS- polyenmakrolider jämföres med utgångsantibiotika i tabell 1.

Strukturen hos de erhållna derivaten har fastställts med spektro- skopiska metoder. Som exempel nämnes det förfarande, som använts för identifikation av kandicidinderivat, hädanefter benämnt DMS- kandicidin, som erhållits efter behandling av antibiotika med di- metylsulfat under de föreslagna alkyleringsbetingelserna. Sur hydrolys av kandicidin ger sockerdelen mykosamin, under det att Pom, fftfr 7906329-3 DMS-kandicidin gav N,N,N-trimetylmykosamin. Substansens struktur har bestämts med masspektrum med fältdesorption (de mest före- kommande jonerna och samtidigt molekyljonerna vid m/e 206) samt med protonmagnetiskt resonansspektrum (signal vid.¿"=3,68, kän- netecknande för metylgrupper, fästa vid kväveatomen, tre gånger högre intensitet än signalen vidaf= 1,68, kännetecknande för pro- tonerna i C-6-metylgruppen i aminosockret).

Närvaron av esterbindningen i derivatets molekyl anges med det intensiva absorptionsbandet vid}_= 1730 cm_1 i IR-spektrumet och den samtidiga avsaknaden av absorptionen vid;\= 1590 cm_1, som är kännetecknande för utgångsantibiotikumet. Den elektroniska ab- sorptionen av kandicidin och dess DMS-derivat skiljer sig något i intensiteten, när det gäller absorptionsmaxima, under det att deras placering och spektrumets oscilleringsstruktur är identiska.

Detta tyder på att polyenkromoforens struktur förblir oförändrad under alkyleringsförfarandet. NMR-spektrumet av per-0-trimetyl- silyl-DMS-kandicidin ger band vid¿f= 3,65 och 3,03, vilket är kän- netecknande för metoxi- respektive N-metyl-protoner. Behandling av kandicidin med alkaliska vattenlösningar frigav p~aminoaceto- fenon, under det att DMS-kandicidin gav N-dimetyl-, N-metyl- och icke substituerad p-aminoacetofenon i molförhållandet 3:5:2.

Fördelarna med derivaten enligt föreliggande uppfinning är att de är fullständigt vattenlösliga och har mycket stark aktivitet mot svampar samt bättre selektiv toxicitet i jämförelse med de ursprungliga antibiotika.

De oorganiska salterna av trimetylammcniumderivaten av polyen- makroliderna, i synnerhet metylestrarna av oorganiska salter av trimetylammoniumderivaten av dessa antibiotika samt förfarandet för framställning därav återges med följande exempel: Exempel 1 2 g polyfungin (EÃCÃ = 800 vid 304 nm) löstes i 10 ml dimetyl- formamid och 10 ml metanol och 2 g natriumbikarbonat och 1 ml dimetylsulfat tillsattes portionsvis och reaktionsblandningen omrördes 10 timmar vid 25°C. Icke löst natriumvätekarbonat centri- fugerades av, metanolen avdrevs under sänkt tryck och derivatet utfälldes med etyleter. Produkten löstes i 50 ml butanol, mättad med vatten, butanolskiktet tvättades med 2 x 20 ml vatten och ----~~-- »VV-V ~ -- V»-. ..V V i, , _ “___ (nu 7906329-3 koncentrerades under sänkt tryck till 15 ml. Därefter fälldes med etyleter, tvättades tvâ gånger med etyleter och hexan och 1,6 g avnetylsulfatetav N,N,N-trimetylpolifungin-metylester erhölls med Elcâ = 700 vid 304 nm. utbytet var ao % av det teoretiska.

Exemgel 2 2 g nystatin (E1 % = 860 vid 304 nm) löstes i 50 ml metanol, och 2 g natriumvšïekarbonat och 2 ml dimetylsulfat tillsattes portionsvis. Reaktionsblandningen omrördes 4 timmar vid 25°C och upparbetades ytterligare såsom beskrevs i exempel 1. Metyl- sulfatet av N,N,N-trimetylnystatin-metylester erhölls med ett utbyte av 1,3 g (75 % av det teoretiska utbytet), med Elcš = 760 vid 304 nm.

Exemgel 3 1 g amfotericin B (EÄCÃ = 1420 vid 383 nm) löstes 1 20 ml av en blandning av dimetylformamid och metanol 10:1, 1 g natriumväte- karbonat tillsattes och 1 ml dimetylsulfat. Reaktionsblandningen omrördes vid 20OC under 24 timmar och upparbetades såsom i exem- pel 1. 0,9 g av saltet av N,N,N-trimetylamfotericin B-metylester med E10: = 900 vid 382 nm erhölls, vilket var 90 % av det teore- tiska utbytet. Den erhållna substansen renades med motströmsför- delning i lösningsmedelssystemet kloroform - metanol - vatten (2:2:1). 0,3 g av sulfatet av N,N,N-trimetylamfotericin-metylestex erhölls med Ešcâ = 1400 vid 382 nm.

Exemgel 4 1 g kandidin (Eåcš = B20 vid 383 nm)löstes i 20 ml av en bland- ning av dimetylformamid och metanol i förhållandet 10:1, 1 g nat- riumvätekarbonat tillsattes och 1 ml dimetylsulfat. Reaktionsblanc ningen omrördes 15 timmar vid 2000 och upparbetades vidare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,5 g av sulfatet av N,N,N-trimetylkan- didin-metylester med Eïcâ = 550 vid 382 nm, som är 80 % av det teoretiska utbytet. Produkten renades genom kolonnkromatografi på silikagel inledningsvis mättad med vatten, med lösningsmedels- systemet kloroform-metanol-vatten (20:10:1). Man erhöll 0,2 g av kandidinderivatsulfatet med Elc: = 850 vid 378 nm. - \ \ ?9Û6329-3 Exempel 5 1 q erikemyeim (ale: = 450 vid 378 nm) löstes 1 20 ml ev en blandning av dimetylformamid och metanol i förhållandet 10;1. 1 g natriumvätekarbonat tillsattes och 1 ml dimetylsulfat. Re- aktionsblandningen omrördes 15 timmar vid 20OC och upparbetades såsom i exempel 1. Man erhöll(L6 gav metylsulfatet DMS-triko- myeln med E10: = 560 via 378 mm.

Exempel 6 1 g pimerleim (E1 % = 960 via 340 mm) löstes 1 20 ml metemel och 1 g natriumvåâïkarbonat samt 1 ml dimetylsulíat tillsattes.

Reaktionsblandningen omrördes 15 timmar vid 25OC och upparbeta- des vidare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,85 g av dimetylsulfa- tet av N,N,N-trimetylammonium-metylester med Elcâ = 700 vid 304 nm, som utgör 80 % av det teoretiska utbytet.

Exempel 7 1 g levorin (Eåc: = 800 vid 378 nm) löstes i 30 ml blandning av dimetylformamid och metanol i förhållandet 10:1, och l g natrium- vätekarbonat tillsattes och 1 ml dimetylsulfat. Reaktionsbland- ningen omrördes 15 timmar vid 20°C och upparbetades vidare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,7 g av metylsulfatet av DMS-levorin med E1 = 600 vid 304 nm, som är 70 % av det teoretiska utbytet. 1cm Exempel 8 1 g rimocidin (Bla: = 600 vid 304 nm) löstes i 20 ml av en bland- ning av dimetylformamid och metanol i förhållandet 10:1. 1 g nat- riumvätekarbonat tillsattes och 1 ml dimetylsulfat. Reaktions- blandningen omrördes 15 timmar vid 20°C och upparbetades vidare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,8 g av metylsulfatet av N,N,N- trimetylrimocidin-metylester med Elcâ = 560 vid 304 nm, som är 80 % av det teoretiska utbytet.

Exem el 9 0,1 g perlmyein (E10: = 650 vid 380 nm) löstes i 2 ml ev en blandning av dimetylacetamid och metanol i förhållandet 10:1. 0,hxnatriumvätekarbonat och 0,1 ml dimetylsulfat tillsattes.

Reaktionsblandningen omrördes 10 timmar vid 2000 och upparbeta- des vidare såsom i exempel 1.0,05 g av metylsulfatet av DMS- 7906329~3 7 perimycinmed Eïcå = 600 vid 380 nm erhölls, vilket utgör 50 % av det teoretiska utbytet.

Exemgel 10 1 g aureofacin (Elcš = 800 vid 379 nm) löstes i dimetylformamid- metanol i förhållandet 10:1 och 1 g natriumvätekarbonat samt l ml dimetylsulfat tillsattes. Reaktionsblandningen omrördes 20 timmar vid ZOOC och upparbetades vidare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,7 g av metylsulfatet av DMS-aureofacin med Eícâ = 760 vid 378 nm vilket utgör 65 % av det teoretiska utbytet.

ExemEel 11 0,1 g kanaiciain (E10: = 400 vid 378 nm) löstes i s m1 aimetyl- formamid-metanol i förhållandet 10:1 och 0,1 g natriumvätekarbo- nat och 0,1 ml dimetylsulfat tillsattes. Reaktionsblandningen om- rördes 15 timmar vid 20°C och upparbetades vidare såsom i exem- pel 1. Man erhöll 0,04 g av metylsulfatet av DMS-kandicidin med Elcâ = 560 vid 378 nm, som utgör 45 % av det teoretiska utbytet.

Exemgel 12 1 g mykoheptin (flšcâ = 700 vid 383 nm) löstes i 20 ml av en bland- ning av dimetylformamid och metanol i förhållandet 10;1, och 1 g natriumvätekarbonat och 1 ml dimetylsulfat tillsattes. Reak- tionsblandningen omrördes 15 timmar vid 20°C och upparbetades vi- dare såsom i exempel 1. Man erhöll 0,5 g av metylsulfatet av N,N,N-dimetyl-mykoheptin-metylester med Elcš = 680 vid 380 nm, vil ket utgör 85 % av det teoretiska utbytet. 7906329-3 Tabell Verkan mot svamp och hemolytisk aktivitet hos polyenmakrolider och deras DMS-derivat ïKso Eñso Antibiøtikum (166 g/ml; mfö g/ml) Pimaricin 1 100 DMS-Pimaricin 1,7 400 Polifungin 0,08 20 DMS-Polifungin 0,15 120 Nystatin 0,1 50 DMS-Nystatin 0,25 100 Rimocidin 1,5 30 DMS-Rimocidin 2,5 50 Amfotericin B 0,03 5 DMS-Amfotericin B 0,08 5 Mykoheptin 0,05 15 DMS-Mykoheptin 0,2 65 Kandidin 0,054 20 DMS-Kandidin 0,15 70 Kandicidin 0,005 2,5 DMS~Kandicidin 0,005 15 Aureofacin 0,005 0,35 DMS-Aureofacin 0,003 15 Levorin 0,007 2,5 DMS-Levorin 0,009 20 Trikomycin 0,005 3 DMS-Trikomycin 0,01 10 Perimycin 0,002 5 DHS~Perimycin 0,003 12 vari DMS avser saltet av N,N,N-trimetyl-polyenmakrolidmetyl- ester eller saltet av N,N,N-trimetyl-polyenmakrolid.

IK50 anger den koncentration av 'mbsüflßen som orsakar 50~ procentig inhibering av tillväxten av celler av Saccharomy- ces cerevisiae i vätskestandardmedium, bestämd spektrofoto- metriskt vid]\= 600 nm efter inkubering 24 timmar vid 28°C. 7906329-3 EH50 avser den koncentratiøn av substansen, som under standard- betingelser orsakar 50 %-ig utsöndring av hemoglobin bestämd spektroføtometriskt vid}L= 550 nm.

”Mae e . ÛOnL í í í a “ 05413

Claims (2)

1. 79oa3å9-3 10 Patentkrav l. Antíbiotiska föreningar, k ä n n e t e c k n a d e av att de utgöres av oorganiska salter av metylestrar av trimetylammonium- derivat av polyenmakrolider med den allmänna formeln I + X COOCH3 vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, som är förenad med en metylerad karboxylgrupp och bunden till amínogruppen, och X- betecknar anjonerna metylsulfat, sulfat klorid, fosfat, acetat eller oorganiska salter av dessa derivat med den allmänna + Inï-Nuxnyš ] X' formeln II vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, bunden till amino- gruppen, och X- har ovan angiven betydelse.
2. 2. Sätt att framställa oorganiska salter av metylestrar av trimetylammoniumderivat av polyenmakrolider med den allmänna formeln I R-NwH _! *_ . 353 X COOCH J 3 vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, som är förenad med en metylerad karboxylgrupp och bunden till aminogruppen, och X- betecknar en anjon av saltet, såsom metylsulfat, sulfat, klorid, fosfat, acetat eller oorganiska salter av dessa derivat med den allmänna formeln II [R-Nwfifiš :I *X- vari R betecknar resten av en polyenmakrolid, fäst vid amino- gruppen, och X- har ovan angiven betydelse, varvid polyenmakro- liden i organiskt lösningsmedel behandlas med dimetylsulfat i 1: 7906329-3 11 närvaro av ett neutraliserande medel, k ä n n e t e c k n a t av att polyenmakroliden i dimetylacetamid, dimetylformamíd, dimetylsulfoxid elkralifatiska alkoholer med l-5 kolatomer eller i en blandning därav behandlas med dimetylsulfat i närvaro av natriumvätekarbonat såsom neutraliserande medel vid rumstempera- tur under kontinuerlig omrörning, tills reaktionen är avslutad, och den erhållna produkten utfälles genom tillsats av etyleter, upplöses i butanol, det organiska lösningsmedlet tvättas med vatten och koncentreras under sänkt tryck, och produkten med den allmänna formeln I, dvs. metylsulfatet av N,N,N-trimetyl-polyen- makrolid-metylester eller produkten med den allmänna formeln II, dvs. metylsulfatet av N,N,N-trimetylpolyenmakrolid, utfälles genom tillsats av etyleter och omvandlas eventuellt med kända förfaranden till sulfat, klorid, fosfat eller acetat. l. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att polyen- / makroliden är nystatin, polifungín, amfoterícín B, kandicidin, pimaricin, levorín, rímocídin, perimycin, aureofacin, kandidin. .My