CH606080A5 - 1-Substd. amino-aminoglycosyl diaminocyclitol derivs. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung neuer Pseudotrisaccharide mit antibakterieller Wirkung
Es sind Mittel mit breitem antibakteriellem Spektrum bekannt, die chemisch als   4,6-Di (aminoglycosylf1,3-diaminocy-    clitole klassifiziert werden. Wertvolle antibakterielle Mittel in dieser Gruppe sind jene, worin das Aminocyclitol   2-Deoxy-    streptamin mit Aminogruppen in den Stellungen 1 und 3 ist.



  Besonders wertvolle antibakterielle Mittel aus der   4,6-DiKami-    noglycosyl)-2-deoxystreptamin-Reihe sind jene, worin die Aminoglycosylgruppe in Stellung 6 Garosaminyl darstellt. In der Gruppe der 4-Aminoglycosyl-6-garosaminyl-2-deoxystrepta- mine befinden sich Antibiotika wie Gentamicin B,   Bl,      Cl,      Csa,    C2,   C2a,    C2b   und      X2;    Sisomicin, Verdamicin, Antibiotikum   G-418,    Antibiotikum   G-52,    Antibiotikum JI-20A und Antibiotikum   JI-20B.   



   Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von   Ver-    bindungen, worin die Aminogruppe in Stellung 1 in einem 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitol selektiv substituiert ist. Die   1-N-substituierten    Derivate der   4,6-DiAaminoglycosylS      2-deoxystreptamine    und anderer ähnlicher Verbindungen sind wertvolle Mittel mit breitem antibakteriellem Spektrum.



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von neuen   1-N-substituierten    Derivaten der   4,6-DiXami-    noglycosyl)-1,3-diaminocyclitole Gentamicin A, Gentamicin B, Gentamicin   Bl,    Gentamicin   Ct,    Gentamicin   Cla,    Gentamicin   C2,    Gentamicin   C2a,    Gentamicin   C2b,    Gentamicin   X2,    Sisomicin, Verdamicin, Tobramycin, Antibiotikum   G-418,    Antibiotikum 66-40B, Antibiotikum 66-40D,

   Antibiotikum JI-20A, Antibiotikum   JI-20B,    Antibiotikum   G-52,    Mutamicin   1,      Muta-    micin   2,    Mutamicin   4,    Mutamicin 5 und Mutamicin 6, worin der Substituent   -CH2X    ist und X Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, N-Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, N-Alkylaminohydroxyalkyl, Phenyl, Benzyl oder Toluyl bedeutet, wobei diese aliphatischen Radikale bis zu sieben Kohlenstoffatome haben und, wenn durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen aufweisen, und von deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzen, welches dadurch gekennzeichnet ist,

   dass man ein   1-N-substituiertes    Derivat eines der oben genannten 4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole, worin der   1-N-Sub-    stituent die Gruppe
EMI1.1     
 ist und X" Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, N-Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, N-Alkylaminohydroxyalkyl, Phenyl, Benzyl, Toluyl oder Kohlenwasserstoffoxy bedeutet, wobei die aliphatischen Radikale bis zu sieben Kohlenstoffatome aufweisen und, falls durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen tragen, und worin eine Amino- und/oder Hydroxy- Gruppe geschützt sein kann, mit einem Wasserstoff-Donor-Amidreduktionsmittel umsetzt, und das Derivat als solches oder als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz isoliert.



   Der Substituent   -CH2X    in den neuen Verbindungen umfasst gerad- und verzweigtkettige Alkylgruppen wie Äthyl, n-Propyl,   butyl,      ss-Methylpropyl,    n-Pentyl,   ss-Methylbutyl,      y-Methylbutyl    und   ss,ss-Dimethylpropyl;    n-Hexyl,   6-Methylpen-    tyl,   ss-Äthylbutyl,      y-ÄthylbutylX    n-Heptyl,   ±-Methylheptyl,      ss-Ät-    hylpentyl, y-Äthylpentyl,   b- thylpentyl,    y-Propylbutyl, n-Octyl, iso-Octyl,   ss-Äthylhexyl,      6-Äthylhexyl,      ±-Äthylhexyl,      ss-Pro-    pylpentyl, y-Propylpentyl;

  Alkenylgruppen wie   ss-Propenyl,      ss-Methylpropenyl, ss-Butenyl, ss-Methyl-ss-butenyl, ss-Athyl-ss-he-    xenyl; cyclische Gruppen, wie Cyclopropylmethyl, Cyclopentylmethyl, Cyclohexylmethyl und Cyclopentyläthyl; Aromatische Gruppen wie o-, m-,   p-Methylbenzyl;    durch Hydroxy substituierte gerad- und verzweigtkettige Alkylgruppen wie   #-Hy-      droxypentyl"ss-Hydroxy-y-Methylbutyl, p-Hydroxy-D-Methyl-    propyl,   b-Hydroxybutyl,      ss-Hydroxypropyl,    y-Hydroxypropyl,   ot-Hydroxyoctyl;

  ;    durch Amino substituierte gerad- und verzweigtkettige Alkylgruppen wie   ±-Aminopentyl,      ss-Aminopro-    pyl, y-Aminopropyl,   6-Aminobutyl,      ss-Ainino-y-Methylbutyl    und   e3-Aminooctyl    und deren mono-N-alkylierte Derivate wie   N-Methyl-,    N-Äthyl- und N-Propylderivate, beispielsweise   ±-Methylaminopentyl,      ss-Methyl-aminopropyl,      ss-Äthyl-    aminopropyl,   o-Methylaminobutyl,      ss-Methylamino-y-methylbu-    tyl und   (o-Methylaminobutyl;

  ;    durch Amino und Hydroxy substiuierte gerad- und verzweigtkettige Alkylgruppen wie   ss-Hy-      droxy-±-aminopentyl,    y-Hydroxy-y-methyl-6-aminobutyl, ss-Hy- droxy-6-aminobutyl,   ssHydroxy-y-aminopropyl    und   ss-Hydro-      xy-ss-methyl-y-    aminopropyl; und deren mono-N-alkylierten Derivate wie   ss-Hydroxy-#-methylaminopentyl,      y-Hydroxy-y-       methyl-6-methylaminobutyl, ss-Hydroxy-#-methylaminobutyl,      ss-Hydroxy-γ-äthylaminopropyl    und   ss-Hydroxy-ss-methyl-γ-met-    hylaminopropyl.



   Die Verbindungen sind bevorzugt   1-N-CH2X-Derivate,    die   Garosarninyl    als   6-Aminoglycosidradikal    aufweisen und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform 2-Deoxystreptamin als 1,3-Diaminocyclitol enthalten.



     2-Deoxystreptamin    ist in allen oben genannten Verbindungen ausser in den Mutamicinen vorhanden. Der 1,3-Diaminocyclitolring in jedem der   1-N-CH2X-Mutamicinen      1,      2,      4,    5 und 6 ist Streptamin, 2,5-Dideoxystreptamin,   2-epi-Strepta-    min,   5-Amino-2,5-dideoxystreptamin    und   5-epi-2-Deoxystrepta-    min.

 

   Die 1-N-CH2X-4-Aminoglycosyl-6-garosaminyl-2-deoxy- streptamine sind die Derivate von Gentamicin B, Gentamicin   Bl,    Gentamicin   Cl,    Gentamicin   Cla,    Gentamicin   C2,    Gentamicin   C2a,    Gentamicin   C2b,    Gentamicin   X2,    Sisomicin,   Ver-    damicin, Antibiotikum   G-418,    Antibiotikum JI-20A, Antibiotikum JI-20B und Antibiotikum   G-52,    die durch folgende allgemeine Formel I dargestellt werden:
EMI1.2     
 worin X wie oben definiert ist und Y eine der folgenden Aminoglycosylgruppen darstellt:

  :  
EMI2.1     
  
EMI3.1     

Andere wertvolle 1-N-CH2X-4,6-Di-(aminoglycoxyl)-2-de- oxystreptamine umfassen   1-N-CH2X-Tobramycin    der   Formel:   
EMI3.2     
 worin X wie oben definiert ist;
1-N-CH2X-Antibiotikum 66-40D der Formel III, welches zu den besonders bevorzugten Verbindungen zählt:
EMI3.3     
  worin wie oben definiert ist; 1-N-CH2X-Gentamicin A und   l-N-CH2X-Antibiotikum    66-40B der Formel IV:
EMI4.1     
 worin X wie oben definiert ist und Y' die Gruppe
EMI4.2     
 und die Gruppe
EMI4.3     
 darstellt.



   Die   l-N-CH2X-Mutamicine    umfassen die 1-N-CH2X4-Ami   noglycosyl-6-garosaminyl-1 ,3-diaminocyclitole    der Formel V
EMI4.4     
 worin X wie oben definiert ist und, in   l-N-CH2X-Mutamicin    1, V2 und   W5    Wasserstoff und W2 und   V5    Hydroxy, in 1-N-CH2X-Mutamicin 2, W2, V2,   W5    und   V5    Wasserstoff, in   l-N-CH2X-Mutamicin    4, W2 und   W5 Wasserstoff    und V2 und   V5    Hydroxy, in   1-N-CH2X-Mutamicin    5, W2, V2 und   W5    Wasserstoff und   V5    Amino, und, in   1-N-CH2X-Mutamicin    6,

   W2, V2 und   V5    Wasserstoff und   W5    Hydroxy darstellen.



   (In den Strukturformeln bedeuten die nicht weiter gekennzeichneten Linien Bindungen mit Wasserstoffatomen).



   Von der Erfindung umfasst wird ebenso die Herstellung der pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze der   1-N-CH2X4,6-Di-(aminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole    der Formeln I bis V. Die Salze können nach bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise durch Neutralisieren der freien Base mit der entsprechenden Säure bis zu einem pH von etwa 5.



   Geeignete Säuren sind beispielsweise Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor-, Salpeter-, Bromwasserstoff-, Essig-, Propion-, Malein-, Ascorbin-, Zitronensäure usw. Die Säureadditionssalze der   1 -N-CH2X4,6-Di(aminoglycosyll ,3-diaminocy-    clitole sind weisse Feststoffe, die in Wasser löslich, in den meisten polaren organischen Lösungsmitteln schwach löslich und in nicht polaren organischen Lösungsmitteln unlöslich sind.



   Die   1-N-CH2X4,6-DiXaminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole,    die durch die Formeln I bis V definiert sind, und die nicht toxischen, pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze weisen im allgemeinen ein breites antibakterielles Spektrum auf. Besonders die l-N-Niedrigalkylderivate besitzen günstige antibakterielle Eigenschaften verglichen mit den in Stellung 1 nicht substituierten Antibiotika. Dies zeigt sich in der erhöhten Aktivität der Verbindungen gegen Organismen, die gegen die unsubstituierten Antibiotika resistent sind. Beispielsweise sind die Verbindungen der Erfindung aktiver gegen Organismen, die die unsubstituierten Antibiotika durch Acetylierung der 3-Aminogruppe und/oder Adenylylierung der 2"-Hydroxygruppe inaktivieren. Einige Verbindungen der Erfindung weisen auch Wirkung gegen Protozoen, Amoeben und Helminthen auf.



   Eine bevorzugte Gruppe von Verbindungen, hergestellt gemäss der Erfindung, sind die l-N-substituierten Derivate der 4-Aminoglycosyl-6-garosaminyl-2-deoxystreptamine Gentamicin B, Gentamicin B1, Gentamicin   C1,    Gentamicin   Ca,    Gentamicin C2, Gentamicin X2, Sisomicin, Verdamicin, Antibiotikum   JI-20A,    Antibiotikum JI-20B, Antibiotikum G-52  und Antibiotikum G-418, von denen wiederum die Derivate von Gentamicin   Cl,    Gentamicin   Cia,    Sisomicin, Verdamicin und Antibiotikum G-52 besonders bevorzugt sind. Andere besonders bevorzugte Verbindungen sind die   l-N-substituierten    Derivate von Antibiotikum 66-40D.



   Im 1-N-Substituent ist X vorzugsweise Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, Phenyl oder Benzyl, wobei die aliphatischen Radikale bis zu sieben Kohlenstoffatome aufweisen, und, falls durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen   Koh-    lenstoffatomen haben. Besonders bevorzugte Radikale sind Wasserstoff, Alkyl, Aminoalkyl und Hydroxyalkyl mit bis zu sieben Kohlenstoffatomen und Aminohydroxyalkyl mit bis zu drei Kohlenstoffatomen, wobei sich die Amino- und Hydroxygruppen an verschiedenen Kohlenstoffatomen befinden.



   Besonders wertvolle Verbindungen sind jene, worin X
Wasserstoff, Methyl, Äthyl und Propyl und vorzugsweise Methyl und Äthyl bedeutet. Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen sind jene   1 -N-CH2X4-Aminoglycosyl-6-garosami-    nyl-2-deoxystreptamine der Formel I, worin X Niedrigalkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, insbesondere die   l-N-Nie-    drigalkylderivate von Gentamicin C1, Gentamicin   C1a    Gentamicin C2, Gentamicin C2a, Gentamicin C2b, Sisomicin, Verdamicin und Antibiotikum G-52 als auch l-N-Niedrigalkyl-Antibiotikum 66-40D der Formel III.

  Diese Derivate weisen ein antibakterielles Breitbandspektrum auf und sind aktiv gegen gram-prositive Bakterien (zum Beispiel Staphylococcus aureus) und gram-negative Bakterien (zum Beispiel Escherichia coli und Pseudomonas aeruginosa), wie durch Standardtests festgestellt wurde. Sie sind auch aktiv gegen Bakterien, die gegen die   l-N-unsubstituierten    Verbindungen resistent sind. Besonders wertvoll sind   1-N-Äthylverdamicin    und   1 -N-Niedrigalkylsisomicin,    zum Beispiel   1-N < n-Propyl > sisomi-    cin,   1-N < n-ButylSsisomicin    und, bevorzugt,   l-N-Äthylsisomi-    cin.

  Andere wertvolle Verbindungen sind   1-N-Äthylgentami-    cin   Cia,      1-N-Äthylgentamicin      C,      1-N-Äthylantibiotikum    G-52,   l-N-(n-Propyl)-verdamicin,      1-N46-Aminobutylksisomi-    cin,   1 -N-Methylverdamicin,      1-N4n-Butyl)verdamicin,      1-NAS-2-    Hydroxy4-aminobutyl)-gentamicin   C1,      1-N-(S-2-Hydroxy4ami-      nobutylksisomicin    und   I-N-(S-2-Hydroxy4-aminobutyl)-verda-      mtcin.   



   Das Verfahren der Erfindung wird gewöhnlich in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt, worin die Ausgangsverbindungen und das Reduktionsmittel löslich sind und das Nebenreaktionen nach Möglichkeit unterdrückt. Besonders geeignete Lösungsmittel sind Äther wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Diäthylenglycoldimethyläther usw.



   Der Ausdruck Wasserstoff-Donor-Amidreduktionsmittel umfasst alle jene Reduktionsmittel, die in der Literatur bekannt sind zur Reduktion von Amiden zu sekundären Aminen und die durch ihre Eigenschaft, Wasserstoffionen bereitstellen zu können, in der Lage sind, den Sauerstoff aus Carbonylgruppen zu entfernen.



   Bevorzugte Reduktionsmittel sind Aluminiumhydride und Borhydride wie Lithium-Aluminium-Hydrid, Lithiumtrimethoxyaluminiumhydrid, Aluminiumhydrid, Diboran, Di-isoamylboran und 9-Borabicyclo   [33.1    Nonan.



   Im allgemeinen wird bevorzugt Diboran als Reduktionsmittel verwendet, besitzt jedoch die Ausgangsverbindung eine Doppelbindung wie   1-N-Acylsisomicin,    1-N-Acylverdamicin, l-N-Acyl-Antibiotikum 66-40B,   1 -N-Acyl-Antibiotikum    66-40D und 1-N-Acyl-Antibiotikum G-52, verwendet man bevorzugt Lithiumaluminiumhydrid.



   Bedeutet X" Kohlenwasserstoffoxy (zum Beispiel t-Bu   toxy > ,    erhält man nach erfolgter Reduktion das entsprechende   1-N-Methylderivat.   



  Besitzt die Acylseitenkette in dem
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   -Di4AminoglycosylS1 ,4-diaminocyclitol    ein optisch aktives Zentrum, kann jedes Stereoisomere einzeln oder ein Gemisch davon eingesetzt werden, und man erhält das entsprechende Diastereoisomere oder ein Gemisch davon.



   Die Ausgangsverbindungen für das Verfahren der Erfindung werden erhalten, indem eines der genannten   4,6-Di < ami-      noglycosylS1,3-diaminocyclitole,    welches Aminoschutzgruppen in jeder Stellung ausser Stellung 1 enthalten kann, mit einer Säure der Formel
EMI5.2     
 worin X" wie oben definiert ist und worin eine vorhandene
Amino- und/oder Hydroxygruppe geschützt sein kann, in Ge genwart eines Carbodiimides, wie Dicyclohexylcarbodiimid, oder mit einem reaktiven Derivat der Säure umgesetzt wird und vorhandene Schutzgruppen entfernt werden.



   Die   4,6-Di(aminoglycosyl > 1 ,3.diaminocyclitole,    die zur
Herstellung der Ausgangsverbindungen für das Verfahren der Erfindung verwendet werden, können freie oder geschützte Aminogruppen haben. Gewöhnlich ist in den   4,6-Di-(aminoglycosylS1,3-diaminocyclitolen    Gentamicin B,
Gentamicin   Cia,    Antibiotikum JI-20A, Antibiotikum 66-40B,
Antibiotikum 66-40D, Sisomicin, Mutamicin 1, Mutamicin 2,
Mutamicin 4, Mutamicin 5 und Mutamicin 6 die 6'-Amino gruppe geschützt, falls eine Schutzgruppe vorhanden ist. Gen tamicin C1 kann in den Stellungen 2' und 3 geschützt sein.



   Der Ausdruck  Schutzgruppe  bezieht sich auf Grup pen, die die Aminogruppen gegen chemische Reaktionen abschirmen und die nach vollendeter Reaktion wieder leicht entfernt werden können. Beispiele von Aminoschutzgruppen sind Benzyl, 4-Nitrobenzyl, Triphenylmethyl,   2,4-Dinitrophe-    nyl; Acylgruppen wie Acetyl, Propionyl und Benzoyl; Alkoxycarbonylgruppen wie Methoxycarbonyl, Äthoxycarbonyl,   2,2,2-Trichlorätheroxycarbonyl,    t-Butoxycarbonyl und 2-Jodäthoxycarbonyl; und Arylalkoxycarbonylgruppen wie Carbobenzyloxy und 4-Methoxybenzyloxycarbonylgruppen.



   Die   4,6-DiXaminoglycosyl)-1,3-diaminocyclitole    können als Stickstoffbasen (ohne oder mit Aminoschutzgruppen) oder, in einer besonderen Ausführungsform, als Verbindungen eingesetzt werden, worin 1 bis n Aminogruppen des   4,6-DiXaminoglycosylS1,3-diaminocyclitols    durch Bildung eines Säureadditionssalzes neutralisiert sind, wobei n die Zahl der Aminogruppen im Molekül darstellt. Das Säureadditionssalz kann auch Aminoschutzgruppen enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform sind (n-1) Aminogruppen durch Salzbildung neutralisiert.

 

   Im allgemeinen wird es bevorzugt, reaktive Derivate der Säure
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 als Acylierungsmittel zu verwenden. Reaktive Derivate der Säure umfassen Ester, Azide, Imidazolderivate und Anhydride. Wenn X" unsubstituiert ist, ist das bevorzugte reaktive Derivat das Säureanhydrid, in anderen Fällen kann es besonders vorteilhaft sein, den N-Hydroxysuccinimidylester der Säure zu verwenden.  



   Die zuvor genannten   1-N-unsubstituierten      4,6-DiAamino-      glycosyl)- 1 ,3-diaminocyclitol-Antibiotika,    aus denen die
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 substituierten Derivate hergestellt werden können, sind in der Literatur beschrieben. Gentamicin X2 ist in der Literatur auch als Gentamicin X bekannt. Gentamicin C2a und Gentamicin C2b sind in der DOS 2 437 160 beschrieben.



   Die Herstellung, Eigenschaften und planare Anordung von Gentamicin C2 wird in US-Patent Nr. 3 651 042 beschrieben.



   Antibiotikum 66-40B und 66-40D, ihre Herstellung, Isolierung, Eigenschaften und Konfiguration sind im Belgischen Patent Nr. 811 370 beschrieben. Diese Antibiotika werden zusammen mit Sisomicin hergestellt, das das Hauptprodukt bei der Fermentation von Micromonospora inyoensis (beschrieben im Britischen Patent Nr. 1 274 518) ist, und die Antibiotika können aus dem Fermentationsmedium durch Anwendung spezieller chromatographischer Trennungsmethoden isoliert werden.



   Die Mutamicine 1, 2, 4, 5 und 6 sind ebenfalls in der DOS 2 437 160 beschrieben.



   Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.



  Beispiel i   A. l-N-(S-6-Amino-P-hydroxybutyl)gentamicin C:   
98 mg   1-N-(S-6-Amino-ss-hydroxybutyryl)gentamicin      C1    werden in 8 ml Tetrahydrofuran suspendiert. Dann werden
14 ml 1-N-Diboran in Tetrahydrofuran zugegeben und bei Rückflusstemperatur 6 Stunden lang unter Stickstoffatmosphäre erhitzt. Dann werden sorgfältig 2 ml Wasser zugegeben, um einen Überschuss an Diboran zu ersetzen, und es wird eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in   Hydrazin-    hydrat aufgelöst und unter Stickstoffatmosphäre 16 Stunden lang am Rückfluss erhitzt. Die Lösung wird eingedampft und der Rückstand wird mit heissem wässerigen Äthanol extrahiert.

  Die kombinierten Äthanolextrakte werden eingedampft und der erhaltene Rückstand über 10 ml Silicagel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase eines Chloroform/Methanol/konzentriertes Ammoniumhydroxid (2:1:1) Lösungsmittelsystems eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und eingedampft, wobei 14,5 mg   1-N-(S-6-Amino-p-hy-    droxybutyl)gentamicin C, erhalten werden. Es wurden folgende Kenndaten bestimmt:   [aD6      +72,4       (c=0,350/o,    H2O);   pmr(ppmXD2O)61sl8    (3H, d, J=7Hz, CH-CH3); 1,24 (3H, s, C-CH3); 2,49 (3H, s, N-CH3); 2,54 (3H, s, N-CH3); 5,07 (1H, d,   J=3,5    Hz, H-1"); 5,24 (1H, d,   J=3,5Hz, H- 1').   



   Massenspektrum: (M   +    1)+ m/e 565, weiterhin m/e 528, 516, 490, 437, 434, 410, 397, 278, 250, 232, 160, 157.



      1-N-Acetylgentamicin cl 1 -N-Acetyl-Antibiotikum JI-20B   
Die erhaltenen Produkte werden wie oben beschrieben isoliert und gereinigt, wobei die folgenden Verbindungen erhalten werden:
1-N-Äthylgentamicin   Cia,      [a]26      +118       (c=0,30/c,    H2O); pmr(ppmXD2O): 61,06 (3H, t, J=7Hz, -CH2CH3); 1,19 (3H, s,   -C-CH2);    2,51 (3H, s, -N-CH3); 4,97 (1H, d, J=4Hz,   Kl');    5,16 (1H, d,   J=3,5Hz,      H1,).   



   1-N-Athyl-Antibiotikum JI-20B   [a]26    +   1 12,5(H2O)    C.   1 -N-Äthylsisomicin:   
1. 1 g 1-N-Acetylsisomicin wird in 100 ml Tetrahydrofuran suspendiert. Es wird 1 g Lithiumaluminiumhydrid zugegeben, und dann die erhaltene Suspension bei Rückflusstemperatur 24 Stunden lang unter Stickstoff erhitzt. Es wird abgekühlt und das überschüssige Hydrid durch vorsichtige Zugabe von Äthylacetat zersetzt. Die Reaktionsmischung wird auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser verdünnt.



  Die unlöslichen Feststoffe werden abgefiltert und gut mit Essigsäure gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösungen werden vereinigt und der erhaltene Niederschlag wird in Wasser gelöst. Der pH-Wert der wässerigen Lösung wird durch Zusatz von Ammoniumhydroxid auf etwa 7 eingestellt. Die Lösung wird durch eine   IRC-S0Harzsäule    in der Ammoniumstufe durchgeschickt, und die Säule gut mit Wasser gewaschen. Dann wird mit 0,5 N-Ammoniumhydroxid eluiert, das Eluat eingedampft und der erhaltene Rückstand über 20 g Silicagel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase eines   Chloroform/MethanoUkonzentriertes    Ammoniumhydroxid (2:1:1) Lösungsmittelsystems eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und unter Erhalt von 1-N-Äthylsisomicin eingedampft.



     [a]2D6      +1640(0,30/0,    H2O); pmr (ppm) (D2O): 6   1,05(3H,    t, J=7 Hz, -CH2CH3); 1,19 (3H, s, -C-CH3); 2,5 (3H, s, N-CH3); 4,85 (1H, m, =CH-); 4,95 (1H, d, J=4Hz,   H");    5,33 (1H, d, J=2,5 Hz,   H').   



   Massenspektrum: (M + 1)+ m/e 476, weiterhin m/e 127,
154, 160, 173, 191, 201, 219, 256, 299, 317, 332, 345, 350, 360, 378, 390, 400.



   2. Die folgenden 4,6-Diaminoglycosyl-1,3-diaminocyclitole werden wie in Beispiel 1 C(1) behandelt: 1 -N-Acetylverdamicin,   1 -N-Acetyl-Antibiotikum    G-52   1 -N-Acetylmutamicin    2,   1-N-Acetylmutamicin    6.



   Die erhaltenen Produkte werden wie beschrieben isoliert und gereinigt, wobei die folgenden Verbindungen erhalten werden: 1-N-Äthylverdamicin Massenspektrum: (M   +    1)+ m/e 490, weiterhin m/e 141,154, 160, 173, 191, 201, 219, 270, 313, 317(w), 331, 332, 341, 350(w), 357, 359, 360, 378, 390, 414.



   1-N-Äthyl-Antibiotikum G-52   [a]2D6      + 122,1 0      (c=0.3%,      H2O),      pmr(ppmXD2O):    61,06 (3H, t,   J=E,5    Hz,   lN-CH2CH3);    1,21 (3H, s, 4"-C-CH3); 2,30 (3H, s, 3"-N-CH3); 2,50 (3H, s, 6'-N-CH3); 4,94 (1H, m,   H4,);    4,97 (1H, d, J=4,0Hz   H");    5,34 (1H, d, J=2,5Hz,   Kl').   



   Massenspektrum: (M   +    1)+ m/e 490, weiterhin m/e 141, 154, 160, 173, 191, 201, 219, 270, 313, 317(w), 331, 332, 341, 350, 359, 360, 378, 390, 414.



  1-N-Äthylmutamicin 2, m.p. 80-84   "C,    1-N-Äthylmutamicin 6, m.p. 118-122   "C    (Zers.) D. 1-N-Methylgentamicin C1: 1. 2',3-Di-N-Trifluoroacetyl-Gentamicin   C    a)   2'-N-Trifluoroacetyl-Gentamicin      Ct   
Man löst 1,7 g Gentamicin   C,    in 20 ml Methanol, kühlt die Mischung auf 4   "C    ab und fügt 0,46 ml (0,563 g) Äthylthioltrifluoroazetat unter Rühren bei. Man belässt die Reaktion für zwei Stunden und konzentriert die Lösung auf einen Rückstand im Vakuum. Man chromatographiert das Produkt auf 80 g Silikagel G mit der unteren Phase einer Mischung aus   Chloroform/MethanoVWasser/Ammoniumhydroxid    (10:5:4:1) als Eluent. 

  Man vereinigt und konzentriert die Fraktionen, die den Hauptbestandteil der Reaktion enthalten und erhält 1,4 g der Titelverbindung, m.p. 108-111   "C,      [a]D6      +128      b) 2:3-Di-N-Trifluoracetyl Gentamicin C,
Man löst 0,66 g des Produktes von Stufe a) in 10 ml Methanol auf, kühlt die Mischung auf 4   "C    ab und fügt 0,148 ml (0,182 g) Äthylthioltrifluorazetat, gelöst in 3 ml Methanol, hinzu. Man rührt die Reaktionsmischung ungefähr 16 Stunden und dampft im Vakuum zu einem Rückstand ein. Man chromatographiert das Produkt auf 30 g Silikagel wie in Stufe a) beschrieben, wobei die Säule durch dünnschichtchromatographische Analyse überwacht wird. Die geeigneten Fraktionen werden vereinigt und eingedampft und man erhält 0,32 g der Titelverbindung.



     m.p. 121-129"C      [a]D5    = 121       (c=0,3%; H2O).



   2. 1 g   2Z,3-di-N-trifluoracetylgentamicin    C1 werden in 30 ml   500/obigem    wässerigem Methanol gelöst. Es wird auf 5   "C    abgekühlt und dann 0,25 g t-Butoxycarbonylacid tropfenweise unter Rühren, und anschliessend 0,155 ml Triäthylamin zugesetzt. Die erhaltene Lösung wird 18 Stunden lang gerührt, die Reaktionsmischung im Vakuum zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft und der Rückstand auf 100 g Silicagel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase eines Chloroform/Methanol-konzentriertes Ammoniumhydroxid (2:1:1) Lösungsmittelsystems eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen wer den vereinigt und eingedampft, wobei   1-N4-Butoxycarbonyl-    2:3-di-N-trifluoracetylgentamicin   C,    erhalten wird.



   3. Das Produkt nach Beispiel 1 D(2) wird in einer Mischung aus 30 ml Methanol und 20 ml konzentriertem Ammoniumhydroxid gelöst. Die Lösung wird 3 Tage lang bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft, der   1-N-t-Butoxyearbonylgentamicin      Ct    enthält.



   4. 100 mg   1-N-t-Butoxyearbonylgentamicin      Ct    werden in 15 ml 1-M-Diboran in Tetrahydrofuran gelöst. Die erhaltene Lösung wird 16 Stunden lang unter Stickstoffatmosphäre am Rückfluss erhitzt. Dann werden 2 ml Wasser zugegeben, um jeden Diboranüberschuss zu zersetzen, und die Mischung zum Erhalt eines Rückstandes eingedampft. Der Rückstand wird in 10 ml Hydrazinhydrat aufgelöst und bei Rückflusstem peratur unter Stickstoffatmosphäre 16 Stunden lang erhitzt.



  Die Lösung wird eingedampft, der erhaltene Rückstand mit heissem wässerigem Äthanol extrahiert, die vereinigten Extrakte eingedampft und der erhaltene Rückstand über 10 g Si licagel chromatographiert, wobei mit der unteren Phase einer   Chloroform/Methanol/150/o    Ammoniumhydroxyd (2:1:1) Mischung eluiert wird. Durch Dünnschichtchromatographie als gleich bestimmte Fraktionen werden vereinigt und eingedampft, wobei 1-N-Methylgentamicin   Ct    erhalten wird.



     3(D2O)    1,04 (3H, d, J=6,5Hz, 6'-CH3); 1,18 (3H, s,   4"-CH3);    2,29 (3H, s, 1-NCH371 2,32 (3H, s, 6-NCH,); 2,49 (3H, s,3" -NCH3;   4,95(1Hz,    d,   J1,,,      28=4HZ,      H1");    und 5,13 ppm (1H, d,   J1',2,=3,5Mz,      Kl');      M    m/e auch 416, 384, 364, 361, 346,   343, 336, 333, 318, 315, 303, 286, 205,      187, 177,    160, 159, 157.



  Beispiel 2 1-N-Acetylsisomicin als Ausgangsverbindung im Verfahren der Erfindung.



   1,25 g Sisomicinsulfat werden in 200 ml Methanol/Wasser (Volumverhältnis 2:3) gelöst und die Lösung abgekühlt.



  Dann werden 1,5 ml Essigsäureanhydrid zugesetzt und nach etwa 10 min 9,125 ml Triäthylamin in 10 ml Methanol innerhalb von 15 min zugegeben. Die Reaktionsmischung wird innerhalb von 2 Stunden auf Raumtemperatur anwärmen gelassen, und dann das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und das Produkt durch Durchschicken seiner wässerigen Lösung durch Amberlite IRA-401S Harz in der Hydroxylionform in die freie Basis umgewandelt. Das Säuleneluat wird lyophilisiert und der Rückstand auf 50 g Silicagel chromatographiert, wobei die untere Phase eines Chloroform/MethanoV7% Ammoniumhydroxid   (2:1:1)    Lösungsmittelsystems als Eluierungsmittel verwendet wird. Die Fraktionen werden mittels Dünnschichtchromatographie überwacht und gleiche Fraktionen vereinigt, wobei man das 1-N-Acetylsisomicin erhält.

 

   Ausbeute: 0,185 g, F.p.   128"-130       C      [a]2D6= 159" (0,3%, H20), NMR:(D20) 6. 1,22 (sH, s,    -C-CH3); 2,02 (3H, s, NH-CO-CH3); 2,53 (3H, s, N-CH3); 4,88 (1H, m, =CH-); 5,08 (1H, d, J=4Hz,   H");    5,35 (1H, d, J=2Hz, H,').



   Massenspektrum: (M + 1)+ m/e 490, M+ m/e 489. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zur Herstellung von 1-N-substituierten Derivaten der 4,6-Di(aminoglycosyl > 1 ,3-diaminocyclitole Gentamicin A, Gentamicin B, Gentamicin Bl, Gentamicin Cl, Genta micinia, Gentamicin C2, Gentamicin C2a, Gentamicin C2b, Gentamicin X2, Sisomicin, Verdamicin, Tobramycin, Antibotikum G-418, Antibiotikum 66-40B, Antibiotikum 66-40D, Antibiotikum JI-20A, Antibiotikum JI-20B, Antibiotikum G-52, Mutamicin 1, Mutamicin 2, Mutamicin 4, Mutamicin 5 und Mutamicin 6, worin der Substituent -CH2X ist und X Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, N-Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, N-AI- kylaminohydroxyalkyl, Phenyl,

   Benzyl oder Toluyl darstellt, wobei die aliphatischen Radikale bis zu sieben Kohlenstoffatome aufweisen und, falls durch Amino und Hydroxy substituiert, diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen tragen, und von deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein l-N-substituiertes Derivat eines der oben genannten +,6-DiXaminoglycosylS1,3-diaminoeyelitols, worin der 1-N-Sub jtituent die Gruppe EMI7.1 ist und X" Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Aminoalkyl, N-Alkylaminoalkyl, Aminohydroxyalkyl, N-Alkylaminohydroxyalkyl, Phenyl, Benzyl, Toluyl oder Kohlenwasserstoffoxy bedeutet, wobei die aliphatischen Radikale bis zu sieben Kohlenstoffatome aufweisen und, falls durch Amino und Hydroxy substiuiert,

   diese Substituenten an verschiedenen Kohlenstoffatomen tragen, mit einem Wasserstoff-Donor-Amidreduktionsmittel umsetzt, und das Derivat als solches oder als pharmazeutisch annehm bares Säureadditionssalz isoliert.

   II. Verbindungen, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanpsruch I.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I; dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel ein Aluminiumhydrid oder Borhydrid ist.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel Lithiumaluminiumhydrid oder Diboran ist 3. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 4,6-DiXaminoglycosylS1,3-diaminocyclitol Verdamicin ist, X" im l-N-Substituenten Methyl, Äthyl oder Propyl darstellt und das Reduktionsmittel Lithiumaluminiumhydrid ist.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Un teransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 4,6-Di(aminoglycosyl > 1,3-diaminocyclitol Sisomicin ist, X" im l-N-Substituenten Methyl, Athyl oder Propyl darstellt und das Reduktionsmittel Lithiumaluminiumhydrid ist.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 4,6-Di-(aminoglycosyl > 1,3-diaminocyclitol Mutamicin 6 ist, X" im 1-N-Substituenten Methyl darstellt und das Reduktionsmittel Lithiumaluminiumhydrid ist.