Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von in 3-Stellung substituierten Derivaten des 25-Desacetyl-rifamycin SV, und zwar von solchen, welche in 3-Stellung eine freie oder substituierte N-Iminomethyl-, 0-Oximinomethyl- oder N-Hydrazonomethylgruppe aufweisen, und ihren Säureadditions- und Metall-Salzen.
Das Verfahren des vorliegenden Patents ist dadurch gekennzeichnet, dass man das 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin SV mit Ammoniak, einem primären Amin, Hydroxylamin oder Hydrazin oder einem 0-substituierten Hydroxylamin oder einem an einem N substituierten Hydrazin umsetzt.
Die verfahrensgemässe Umsetzung des 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycins SV mit den genannten Agenzien kann in an sich bekannter Weise geschehen, das heisst unter den bereits für die entsprechenden Umsetzungen ausgehend von 3-Formyl-rifamycin SV bekannten Bedingungen (Vgl. Französisches Patent 1 457 435). Ein für die Umsetzung geeignetes Lösungsmittel ist z.B. Tetrahydrofuran, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, vorzugsweise bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur.
Zur Herstellung der 3-Iminomethyl-Derivate setzt man das 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin-SV z.B. mit einem primären aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Amin um. Oximinomethyl-Derivate werden aus entsprechenden Umsetzungen mit unsubstituiertem oder O-substituiertem Hydroxylamin und Hydrazonomethyl-Derivate mit unsubstituiertem oder N-substituiertem Hydrazin erhalten.
Das als Ausgangsstoff zu verwendende 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin-SV lässt sich aus 3-Formyl-rifamycin-SV durch milde alkalische Verseifung, z.B. mit verdünnter Natronlauge in Alkohol, bei Raumtemperatur gewinnen, oder aber durch Einführung der 3-Formylgruppe in das 25-Desacetyl-rifamycin SV, die nach verschiedenen Methoden zuwege gebracht werden kann: Man stellt zunächst aus 25-Desacetyl-rifamycin S ein 3-Aminomethylderivat des 25-Desacetyl-rifamycins SV in folgender Weise dar:
Man behandelt 25-Desacetyl-rifamycin S mit mindestens 2 Mol Äquivalenten Formaledhyd und einem Überschuss über ein Mol Äquivalent eines Amins, vorzugsweise eines sekundären Amins und reduziert das so gewonnene in 3-Stellung durch eine Aminomethylgruppe substituierte Mannich-Derivat zum entsprechenden Hydrochinon.
Die Mannich-Kondensation wird vorteilhaft in einem inerten Lösungsmittel, z.B.
Tetrahydrofuran oder einem Alkohol unter Kochen am Rückfluss ausgeführt. Zur Reduktion des erhaltenen Kondensationsproduktes zum entsprechenden Hydrochinon verwendet man vorteilhaft Ascorbinsäure. Man oxidiert nun das erhaltene Mannich-Derivat mit einem schwachen Oxydationsmittel in einem geeigneten Lösungsmittel, wobei die Aminomethylgruppe in 3-Stellung zur 3-Formylgruppe oxydiert wird. Als mildes Oxydationsmittel verwendet man vorzugsweise ein Alkylnitrit, Bleitetraacetat oder ein Persulfat oder schliesslich auch Tetrachlorchinon, z.B. Chloranil. Die Oxydation wird in einem geeigneten Lösungsmittel vorgenommen, z.B. im Falle der Verwendung von Alkylnitriten oder Bleitetraacetat verwendet man halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff.
Zur Beschleunigung der Reaktion kann dem Reaktionsgemisch ein gegeigneter Katalysator, wie z.B. eine aliphatische Carbonsäure, wie Essigsäure, zugegeben werden. Die Reaktion ist nach 2 bis 24 Stunden im allgemeinen beendet.
Nach einer anderen Variante dieser Methode kann man die genannte Mannich-Base des 25-Desacetyl-rifamycins S in einem wasserfreien oder wasserhaltigen Lösungsmittel bei tiefer Temperatur mit ultraviolettem Licht bestrahlen und gegebenenfalls erhaltene 3-Aldehyd-Derivate des 25-Desacetyl -3-formyl-rifamycins SV hydrolysieren. Eine dritte Variante besteht darin, dass man eine 3 -Aminomethyl-25-desacetyl-ri- famycin-S-Verbindung, deren Aminogruppe sich von einem sekundären Amin ableitet, gegebenenfalls im Gemisch mit dem entsprechenden 3-Aminomethyl-25-desacetyl-rifamycin-SV- Derivat, in Abwesenheit eines Oxydationsmittels mit einer Säure behandelt und gegebenenfalls erhaltene 3-Aldehydderivate von 3-Formyl-25-desacetyl-rifamycin SV hydrolysiert.
Die neuen in 3-Stellung durch eine freie oder substituierte N-Iminomethyl-, O-Oximinomethyl- oder N-Hydrazonomethylgruppe substituierten 25-Desacetyl-rifamycin-SV-Derivate sind meist orange-gelb gefärbte Verbindungen, die in Wasser beträchtlich löslicher sind als die entsprechenden in 25-Stellung acetylierten Derivate. Sie sind aber auch in den meisten organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, halogenierten Kohlenwasserstoffen, Estern, Dioxan usw. gut löslich. Sie bilden Alkalisalze, deren wässerige Lösungen annähernd neutral reagieren. Mit Säuren bilden sie, sofern sie im Rest der Hydrazono-, Imino- oder Oximinogruppe einen basischen Substituenten aufweisen, Säureadditionssalze und gegebenenfalls auch quaternäre Ammoniumsalze, insbesondere mit Estern niederer Alkanole mit Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure oder Sulfonsäuren.
Zur Herstellung der Säureadditionssalze verwendet man vor allem Säuren, die zur Bildung therapeutisch verwendbarer Salze geeignet sind. Als solche seien beispielsweise genannt: Halogenwasserstoffsäuren Schwefelsäuren, Phosphorsäuren, Salpetersäure, Perchlorsäure; aliphatische, alicyclische, aromatische oder heterocyclische Carbonoder Sulfonsäuren, wie Ameisen-, Essig-, Propion-, Bemstein-, Glykol-, Milch-, Äpfel-, Wein-, Zitronen-, Ascorbin-, Malein-, Hydroxymalein- oder Brenztraubensäure, Phenylessig-, Benzoe-, p-Aminobenzoe-, Anthranil-, p-Hydroxybenzoe-, Salicyloder p-Aminosalicylsäure, Embonsäure, Methansulfon-, Äthansulfon-, Hydroxyäthansulfon-, Äthylensulfonsäure; Halogenbenzolsulfon-, Toluolsulfon-, Naphthalinsulfonsäuren oder Sulfanilsäure; Methionin, Trypthophan, Lysin oder Arginin.
Diese oder andere Salze der neuen Verbindungen, wie z.B.
die Pikrate, können auch zur Reinigung der erhaltenen Basen dienen, indem man die Basen in Salze überführt, diese abtrennt und aus den Salzen wiederum die Basen freimacht.
Infolge der engen Beziehung zwischen den Basen in freier Form und in Form ihrer Salze sind im vorausgegangenen und nachfolgend unter den freien Basen sinn- und zweckgemäss gegebenenfalls auch die entsprechenden Säureadditions- und Metall-Salze zu verstehen.
Die neuen Verbindungen des vorliegenden Patents können gegebenenfalls auch in Form ihrer Tautomeren vorliegen.
Die neuen Verbindungen besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften. So weisen sie sehr hohe Wirksamkeit gegen Tuberkelbazillen auf. Ferner besitzen sie auch hohe Wirksamkeit gegen Staphylokokken. Sie besitzen geringere Toxizität als die entsprechenden 25-acetylierten Derivate und sind, wie schon oben erwähnt, bedeutend löslicher in Wasser und alo auch in physiologischer Flüssigkeit, wodurch sie als antibakterielle Chemotherapeutika, besonders für die parenterale Verabreichung, besonders geeignet sind.
Die folgende Tabelle gibt vergleichende Löslichkeitsbestimmungen bei einigen Verfahrensprodukten und den entsprechenden 25-Acetyl-Derivaten wieder.
Löslichkeit gbmi
Verbindung 7,5 pH
Puffer bei 22 3 -Methoximinomethyl-rifamycin SV 0,015 25-DA-methoximinomethyl-rifamycin SV 0,034 3 -(4-Methyl-piperazinyl-iminomethyl)- 0,285 -rifamycin SV 25-DA-3-(4-Methyl-piperazinyl-iminomethyl)- 0,760 -rifamycin SV
Die neuen Verbindungen sind aber auch wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung anderer nützlicher Stoffe, insbesondere von pharmakologisch wirksamen Verbindungen.
Die neuen Verbindungen können auch als Desinfektionsmittel, Futtermittelzusätze und zur Konservierung von Nahrungsmitteln verwendet werden.
Von den Verfahrensprodukten seien besonders genannt: 25-Desacetyl-3 -methoxy-iminomethyl-rifamycin SV 25-Desacetyl-3 -(4-methyl-piperazino-imino-methyl)-rifamycin SV 25-Desacetyl-3-dimethylhydrazono-methyl-rifamycin SV und ihre Säureadditions- bzw. Metall- Salze.
25-Desacetyl-rifamycin S, aus denen die Ausgangsstoffe für das vorliegende Verfahren hergestellt werden können, ist bekannt. Es kann durch milde alkalische Hydrolyse von Rifamycin S, z.B. durch Behandlung mit Natriumhydroxyd oder- bicarbonat in einem niederen Alkanol hergestellt werden.
Daraus lässt sich durch Reduktion, z.B. mit Ascorbinsäure, das 25-Desacetyl-Rifamycin SV gewinnen.
Die neuen Verbindungen können z.B. in Form pharmazeutischer Präparate Verwendung finden. Diese enthalten die Verbindungen in Mischung mit einem für die enterale, topische oder parenterale Applikation geeigneten pharmazeutischen organischen oder anorganischen, festen oder flüssigen Trägermaterial. Für die Bildung desselben kommen solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, wie z.B. Wasser, Gelatine, Laktose, Stärke, Stearylalkohol, Magnesiumstearat, Talk, pflanzliche Öle, Benzylalkohole, Gummi, Propylenglykol, Polyalkylenglykole, Vaseline, Cholesterin oder andere bekannte Arzneimittelträger. Die pharmazeutischen Präparate können z.B. als Tabletten, Dragees, Salben, Cremen, Kapseln oder in flüssiger Form als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen vorliegen.
Gegebenenfalls sind sie sterilisiert und/oder enthalten Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netz- oder Emulgiermittel, Lösungsvermittler oder Salze zur Veränderung des osmotischen Drucks oder Puffer. Sie können auch noch andere therapeutisch wertvolle Substanzen enthalten. Die Präparate werden nach üblichen Methoden erhalten.
Die neuen Verbindungen können auch in der Tiermedizin, z.B. in einer der oben genannten Formen, verwendet werden.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Man löst 6,17 g 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin SV in 50 ml Tetrahydrofuran und kühlt auf ca. 50 ab. Zu dieser Lösung werden sodann langsam 0,9 ml frisch destilliertes Anilin in 10 ml Tetrahydrofuran zugegeben. Nach beendeter Zpgabe lässt man das Gemisch 3 Stunden bei Zimmertemperatur rühren. Man dampft sodann die Lösung bis auf ein kleines Volumen in Vakuum ein und verdünnt mit ca. 50 ml Methanol, wobei sich ein kristalliner Niederschlag bildet. Die Kristalle werden abgenutscht, mit Methanol gewaschen und getrocknet. Sie stellen das 25-Desacetyl-3-phenyliminomethyl-rifamycin SV vom Smp. 1720C (unter Zersetzung) dar.
Beispiel 2
Man suspendiert 52 g 25-Desacetyl-3 -formyl-rifamycin SV in 220 ml Tetrahydrofuran und kühlt die Suspension auf ca. 0-50 ab. Man gibt 8 g N-Aminomorpholin in 10 ml Tetrahydrofuran hinzu und lässt 10 Minuten rühren. Man dampft im Vakuum bis zur Trockene ein und kristallisiert den Rückstand aus Methanol um. Man erhält so das 25-Desacetyl-3 -morpholinoiminomethyl-rifamycin SV vom Smp. 183-188 .
Beispiel 3
Man suspendiert 2,1 g 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin SV in 40 ml Tetrahydrofuran und kühlt auf 0-5" ab. Man fügt sodann 0,27 g N-Aminopyrrolidin in 5 ml Tetrahydrofuran und lässt 10 Minuten rühren. Man konzentriert sodann im Vakuum auf ein Volumen von ca. 10 ml, nutscht den entstandenen Niederschlag ab und kristallisiert ihn aus dem gleichen Lösungsmittel. Man erhäl so das 25-Desacetyl-3-pyrrolidinoiminomethyl-rifamycin SV vom Smp. 175 - 1800. (Unter Zersetzung).
Beispiel 4
Man löst 1,5 g 25-Desacetyl-3-formyl-rifamycin SV in 20 ml Tetrahydrofuran. Man fügt sodann unter Rühren und bei Zimmertemperatur eine Lösung von 0,52 g O-Methylhydroxylamin-Hydrochlorid und 2 g Natriumacetat in 20 ml Wasser zu und lässt 1 Stunde rühren. Man nutscht sodann den gebildeten Niederschlag ab und kristallisiert ihn aus Methanol.
Man erhält so das 25-Desacetyl-3-methoxyiminomethyl-rifamycin SV vom Smp. 1630.
Beispiel 5
Man versetzt eine Lösung von 1,15 g (0,01 Mol) l-Amino- -4-methyl-piperazin in 50 ml Tetrahydrofuran langsam bei 5-100 mit einer Lösung von 6,83 g (0,01 Mol) 25-Desacetyl-3 -formyl-rifamycin-SV in 100 ml Tetrahydrofuran. Man lässt das Gemisch 50 Minuten bei Raumtemperatur stehen und dampft es dann im Vakuum auf 20 ml ein. Man fügt sodann 200 ml Essigester und 200 ml Ligroin zu und engt stark ein.
Beim Erkalten scheidet sich das 25-Desacetyl-3-(4-methyl-piperazinyliminomethyl)-rifamycin SV in roten Kristallen ab, die nach dem Trocknen bei 165 (unter Zersetzung) schmelzen.
UV-Spektrum in gepufferter Lösung (pH = 7,38), m (E) : 334 (27 000), 475 (15 400).