CH617208A5 - Process for the demethylation of aminoglycoside antibiotics - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel

NH

NH

HO

O

CH

HO

OH

worin R Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der folgenden Formel

NH

NH

NH

HO

CH

HO

OH

NH

5

10

15

20

>5

30

35

40

45

50

55

60

65

617208

4

worin entweder beide Ri und R2 Methylgruppen sind oder eines der beiden Ri und R2 eine Methylgruppe und das andere Wasserstoff ist, umgesetzt wird mit einem Oxidationsmittel,

wobei wenn beide Ri und r2 Methylgruppen sind, die Methylgruppe in der 3"-N-StelIung oder beide Methylgruppen elimi- 5 niert werden und wenn eines der beiden Ri und r2 eine Methylgruppe und das andere Wasserstoff ist, die Methylgruppe eliminiert wird, und Abtrennen der erhaltenen Verbindung aus der Reaktionsmischung.

Zum Stand der Technik können die folgenden Literaturstel- 10 len genannt werden, in denen ähnliche, jedoch nicht identische Verfahren zur Herstellung anderer, konstitutionell ähnlicher Verbindungen beschrieben werden.

US-Patent Nr. 3 651 042 (21. März 1972)

US-Patent Nr. 3 725 385 (3. April 1973)

•nhch3

15

US-Patent Nr. 3 925 353 (9. Dezember 1975)

J. Chem. Soc. (c), 1971,3126-3129

Advances in Carbohydrate Chemistry, Band 17 (1962), Seiten 214-216

P.N. Rylander, Organic Syntheses with Noble Metal Catalysts,

Academic Press, New York, 1973, Seiten 113-115

Tetrahedron Lett. 1970,5049-5051

idem 1968,4085-4086

Tetrahedron 23 (1967), 4691-4696

Chemical Abstracts 77 (1972), 48761

US-Patent Nr. 3 725 385 (3. April 1973)

J. Chem. Soc. (c) 1971, Seiten 3126-29

Das erfindungsgemässe Verfahren Iässt sich durch folgendes Reaktionsschema wiedergeben, wobei die Verbindung III einem Ausgangsstoff oder einem Zwischenprodukt entspricht:

Verbindung I (XK-62-2)

\ Reaktion 2

Verbindung III NH (6'-N-D emethvl-' 2 XK-62-2,

Verbindung II ( 3"-N-Q enethy1 — XK-62-2)

Realrti on - 3 \ -ho nh2 oh

/

Verbindung IV (6'-N, 3"-N—Didemethyl—

XK-62-2)

■nh ho

Reaktion *1

nh2 OH

5 617208

Im folgenden wird die Erfindung anhand des vorstehenden Alkylchromate, Chromylchlorid, Selendioxid, Kobalt(III)-salze, Reaktionsschemas näher erläutert. Cer(IV)-salze, Kalium-hexacyanoferrat (III), Kupfer(II)-oxid,

Bei der erfindungsgemässen Demethylierungsreaktion lau- Bleioxid, Quecksilberoxid, Gemische von Wasserstoffperoxid fen die Teilreaktionen 1,2,3 und 4 ab. Die Verbindung I ist als mit mindestens einer der Verbindungen aus der Gruppe Antibiotikum XK-62-2 aus der GB-PS 1 399 578 bekannt. Die s Eisen(II)-salze, Eisen(III)-salze, Selendioxid, Osmiumtetroxid, Verbindung I weist jeweils,in der 6'- und 3"-Stellung eine Methyl- Vanadate, Wolframsäure und Chromsäure, Bleitetraacetat, aminogruppe auf. Die Verbindung I wird zur Herstellung der Chlor, Brom, Jod, Hypochlorate, Chlorate, Hypobromate, Bro-Verbindungen II und IV mit einem Oxidationsmittel umgesetzt. mate, Perjodate, Stickstoffoxid, Stickstoffdioxid und Luft. Bei

Die Verbindungen II und IV sind neue, wertvolle Antibio- der Verwendung von molekularem Sauerstoff werden vorzugs-tika. Die Erfindung betrifft daher die Herstellung dieser Verbin- io weise Edelmetallkatalysatoren verwendet, wie Platin, Nickel, düngen. Palladium, Rhodium, Ruthenium und Rhenium.

Die Verbindung II, 3'-N-Demethyl-XK-62-2 weist eine ver- Bevorzugte Oxidationsmittel sind Chlor, Brom, Jod, Kali-

gleichbare antibiotische Wirkung wie XK-62-2, jedoch eine umhexacyanoferrat(III), Permanganate und Luft. Besonders geringere Toxizität als diese auf. Die 3"-Aminogruppe der Ver- bevorzugt ist Jod. Im allgemeinen werden 0,5 bis 15,0 Mol Oxi-bindung II kann mit einer radioaktiven Methylgruppe C14H3 i s dationsmittel pro 1 Mol Ausgangsverbindung verwendet. Bei methyliert werden, wodurch radioaktives XK-62-2 erhalten der Verwendung von molekularem Sauerstoff oder von Luft wird, das zu Untersuchungen über die Verteilung von XK-62-2 wird das Oxidationsmittel in Form von kleinen Bläschen durch im Organismus und zu Stoffwechseluntersuchungen von XK- das Reaktionsmedium geperlt.

62-2 verwendet werden kann. Als Lösungsmittel zur Durchführung der erfindungsgemäs-

Die Verbindung III ist als Gentamicin C]a aus der US-PS 20 sen Reaktion können solche Lösungsmittel verwendet werden, 3 091 57Ì2 bekannt. in denen sich die Reaktionsteilnehmer lösen und die mit den

Werden die Verbindungen II oder III mit einem Oxidations- Reaktionsteilnehmern nicht oder nur in sehr geringem Umfang mittel umgesetzt, so werden die 6'-N oder 3"-N-Methylgruppen reagieren. Beispielsweise können Wasser oder Gemische aus der jeweiligen Verbindung unter Bildung der Verbindung IV Wässer mit Methanol, Äthanol, Tetrahydrofuran, Dimethylace-eliminiert. 25 tamid, Dimethylformamid, Dioxan und Äthylenglykoldimethyl-

Die Verbindung IV, 6'-N, 3"-N-Didemethyl-XK-62-2 ist in sei- äther verwendet werden.

ner antibiotischen Wirkung ebenfalls mit XK-62-2 vergleichbar Die Ausgangsverbindungen werden vorzugsweise in einer und weist ebenfalls eine geringere Toxizität als dieses bekannte Konzentration von 4,5 bis 50 millimolar im Lösungsmittel Antibiotikum auf. gelöst.

Die Verbindung IV kann ebenfalls in XK-62-2 überführt 30 Die erfindungsgemässe Reaktion kann je nach Art des ver-werden, wobei zwei radioaktive Methylgruppen (C14H3) einge- wendeten Oxidationsmittels bei einem pH-Wert von 4 bis 12 baut werden können. Diese markierte Verbindung ist wertvoll durchgeführt werden. Die Einstellung des pH-Werts erreicht zur Untersuchung von physiologischen Eigenschaften von XK- man zweckmässigerweise durch Zusatz einer entsprechenden 62-2. Säure oder Base. Es können solche Säuren oder Basen verwen-

Bei der Demethylierung von Verbindung I in die Verbin- 35 det werden, die weder eine Zersetzung der Ausgangsverbin-dungen II und III herrscht die Reaktion I vor, da die 3"-N-Me- düngen oder der demethylierten Produkte noch eine Reduktion thylgruppe leichter als die 6'-N-Methylgruppe eliminiert wird. der Oxidationsmittel bewirken. Vielmehr ist eine Steigerung Deshalb werden zur Herstellung der Verbindung II Vorzugs- der Wirkung des Oxidationsmittels erwünscht. Beispiele für weise milde Reaktionsbedingungen angewendet, während zur entsprechende anorganische Säuren sind Chlorwasserstoff-Herstellung der Ausgangs-Verbindung III vorzugsweise 40 säure und Schwefelsäure. Beispiele für entsprechende organi-strenge Reaktionsbedingungen angewendet werden. sehe Säuren sind Essigsäure und Ameisensäure. Beispiele für

Ferner ist festzustellen, dass bei einer erfindungsgemässen entsprechende Basen sind Alkalimetallhydroxide, Erdalkalime-Demethylierung der Verbindung I eine weitere Demethylie- tallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Erdalkalimetallcarbo-rung der Verbindungen II und III unvermeidlich ist. Man erhält nate, Alkalimetallalkoxide und Alkali- und Erdalkalimetallsalze also ein Reaktionsgemisch, das im allgemeinen die Verbindun- 45 von Carbonsäuren.

gen II, III und IV enthält, wenngleich auch das Mengenverhält- Die Einstellung des pH-Werts kann entweder vor Reak-nis der einzelnen Verbindungen zueinander je nach den Reak- tionsbeginn oder während der Reaktion durchgeführt werden, tionsbedingungen variiert. Wie bereits erwähnt, ist die Aus- Die erfindungsgemässe Reaktion wird im allgemeinen bei beute an Verbindung II unter milden Reaktionsbedingungen Temperaturen von -20 bis 100 °C, vorzugsweise 0 bis 70 °C, 0,5 relativ hoch, während bei vergleichsweise strengen Reaktions- 50 bis 50 Stunden durchgeführt.

bedingungen die Ausbeute an Verbindung III steigt. Schliess- Die in der Praxis anzuwendenden Reaktionsbedingungen lieh wird unter sehr strengen Reaktionsbedingungen die Aus- werden je nach der Art des gewünschten Produkts und des ver-beute an Verbindung IV hoch und die an Verbindung III sehr wendeten Oxidationsmittels so gewählt, dass möglichst hohe nieder. Ausbeuten erzielt und unerwünschte Reaktionen anderer funk-

Zur Herstellung der Verbindung IV aus Verbindung II über 55 tioneller Gruppen, wie der Hydroxyl- und Aminogruppen der Reaktion 3 werden vorzugsweise relativ strenge Reaktionsbe- Ausgangsverbindungen vermieden werden. Die Wahl der dingungen angewendet, da die Eliminierung der 6'-N-Methyl- jeweils günstigsten Reaktionsbedingungen bleibt dem Fachgruppe nicht so leicht abläuft. mann überlassen.

Andererseits sind zur Herstellung der Verbindung IV aus Beispielsweise werden bei Verwendung von Jod, dem

Verbindung III über Reaktion 4 milde Reaktionsbedingungen 60 bevorzugten Oxidationsmittel, für die Reaktion 1 folgende ausreichend. Reaktionsbedingungen bevorzugt: 0,7 bis 10,0 Mol, vorzugs-

Zur Durchführung der erfindungsgemässen Reaktion kön- weise 2,0 bis 6,0 Mol Jod pro 1 Mol XK-62-2; Reaktionstempe-nen übliche Oxidationsmittel verwendet werden. Insbesondere raturen von -10 bis 90 °C, vorzugsweise 40 bis 60 °C; und können Schwermetallsalze, Peroxide, Halogene, Sauerstoffver- Reaktionszeiten von 1 bis 24 Stunden, vorzugsweise 2 bis 15 bindungen und Sauerstoffsäuren der Halogene, Stickstoffoxide 65 Stunden. Ferner werden zur Einstellung des pH-Werts 0,5 bis und molekularer Sauerstoff verwendet werden. Beispiele für 6,0 Mol, vorzugsweise 2,0 bis 4,0 Mol einer starken Base oder geeignete Oxidationsmittel sind: Permanganate, Manganate, 5,0 bis 25,0 Mol, vorzugsweise 7,0 bis 15 Mol einer schwachen Mangandioxid, Chromsäureanhydrid, Bichromate, Chromate, Base zugegeben.

617208

Zur Durchführung der Reaktionen 2,3 und 4 sowie zur Herstellung der Verbindung IV aus der Verbindung I werden folgende Reaktionsbedingungen bevorzugt: 1 bis 13 Mol, vorzugsweise 5 bis 9 Mol; 2 bis 15 Mol, vorzugsweise 6 bis 11 Mol; 0,7 bis 10 Mol, vorzugsweise 2 bis 6 Mol; bzw. 3 bis 15 Mol, vorzugsweise 7 bis 11 Mol Jod pro 1 Mol der Ausgangsverbindungen. Die übrigen Reaktionsbedingungen sind die gleichen wie bei der Reaktion 1.

Nach beendeter Reaktion können die Produkte in übliche Weise gewonnen werden. Beispielsweise wird das Reaktionsgemisch neutralisiert und unter vermindertem Druck eingeengt. Man gibt das Konzentrat auf eine mit einem Kationenaustauscherharz beschickte Säule, an der die nicht umgesetzte Ausgangsverbindungen und die Reaktionsprodukte adsorbiert werden, wäscht mit Wasser und eluiert anschliessend mit 2,On wässriger Ammoniaklösung. Das Eluat wird im allgemeinen eingeengt und die Produkte in üblicher Weise isoliert und gereinigt, beispielsweise durch Säulenchromatographie und Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen, Kieselgel, Aluminiumoxid und Cellulose.

In Tabelle I sind die Werte für die akute Toxizität (LDso) der Verbindungen I, II, III und IV für Mäuse angegeben.

Tabelle I

LDso mg/kg

(iv)

Verbindung I

93

Verbindung II

200

Verbindung III

88

Verbindung IV

138

15

In Tabelle II ist das antibakterielle Spektrum der Verbindungen I, II, III und IV gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Bakterien angegeben. Die minimalen Hemmkonzentrationen sind durch Verdünnung auf das doppelte 20 Volumen bei pH-Wert 8,0 bestimmt.

Tabelle II

Stämme

Minimale Hemmkonzentration (MIC jig/ml) Verb. Verb. Verb. Verb.

I II III IV

Pseudomonas aeruginosa

1,04

2,08

0,52

0,26

BMH1

Staphylococcus aureus

0,008

0,016

<0,004

<0,004

ATCC6538P

Bacillus subtilis

<0,004

0,008

<0,004

<0,004

No. 10707

Proteus vulgaris

0,065

0,13

0,033

0,033

ATCC6897

Shigella sonnei

0,13

0,13

0,065

0,065

ATCC9290

Salmonella typhosa

0,033

0,065

0,016

0,033

ATCC9992

Klebsiella pneumoniae

0,016

0,033

0,008

<0,004

ATCC10031

Escherichia coli

0,065

0,13

0,033

0,016

ATCC 26

Escherichia coli

8,34

2,08

4,17

4,17

KY 8327

Escherichia coli

1,04

2,08

1,04

1,04

KY 8348

Die in Tabelle II aufgeführten Mikroorganismen Escheri- Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird mit 7,3 g (28,8 chia coli KY 8327 und KY 8348 bilden intrazellulär Adenyl- so mMol) Jod versetzt und das Gemisch wird 15 Stunden unter transferase bzw. Acetyltransferase. Der erstgenannte Bakte- Rühren bei 55 °C umgesetzt. Anschliessend wird das Reak-rienstamm inaktiviert Kanamycine und Gentamicine durch tionsgemisch über eine mit 150 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) Adenylierung, während der letztere Gentamicine durch Acety- beschickte Säule gegeben. Die Säule wird mit 600 ml Wasser lierung inaktiviert. gewaschen. Anschliessend wird 2,On wässrige Ammoniaklö-

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten 55 sung aufgesetzt. Etwa 250 ml von Fraktionen, die mit Ninhydrin Verbindungen können gegebenenfalls in pharmakologisch ver- positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem trägliche, nicht toxische Salze mit Säuren überführt werden. Druck eingedampft. Man erhält 2,60 g eines leicht gelblichen Beispiele für entsprechende Säuren sind anorganische Säuren, Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, unter Verwendung von 130 g Kieselgel mit einem Gemisch aus Schwefelsäure, Phosphorsäure und Kohlensäure, sowie organi- eo Isopropanol, Chloroform und konzentrierter wässriger Ammoscile Säuren, wie Essigsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Citronen- niaklösung im Verhältnis von 4 :1:1 als Elutionsmittel behan-säure, Mandelsäure, Weinsäure und Ascorbinsäure. Diese Salze delt. Das Eluat wird in Fraktionen von je 13 ml Volumen aufge-mit Säuren können nach üblichen Verfahren hergestellt wer- fangen. Die Fraktionen Nr. 55 bis 68 werden vereinigt und den. Die Beispiele erläutern die Erfindung. unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man

65 erhält 450 mg nicht umgesetztes XK-62-2. Die Fraktionen Beispiel 1 Nr. 75 bis 83 werden ebenfalls vereinigt und unter verminder-

2,9 g (6,3 mMol) XK-62-2 und 9,4 g (69,1 mMol) Natriumace- tem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 70 mg 6-N-tattrihydrat werden in 145 ml wässrigem, 50prozentigem Demethyl-XK-62-2(Verbindung III, Gentamicin Cia).

7

617208

F. 113 bis 117 °C; spezifische Drehung [a]g4 + 171,l°(c = 0,98, Wasser).

IR-Spektrum (KBr, cmr1): 3700 bis 3000,2940,1630,1575, 1480,1380,1340,1286,1146,1108,1052,1021,957,820.

NMR-Spektrum (in d2o) S (in ppm gegen DSS): 1,20 (3H,s), 2,53 (3H,s), 5,13 (lH,d, J= 4,0 Hz), 5,23 (lH,d, J = 4,0 Hz) CwHMNSO^O: C H N

ber.: 48,81 8,84 14,98

gef.: 49,36 8,65 14,77

Die Fraktionen Nr. 93 bis 135 werden unter vermindertem Druck eingeengt. Man erhält 1,38 g 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II).

F. 105 bis 115 °C; spezifische Drehung: [a]g8 +148,50 (c = 0,097, Wasser).

IR-Spektrum (KBr, cm-1); 3800 bis 3000,2940,1640,1570, 1465,1379,1330,1284,1142,1110,1050,1020,955,865,810; vgl. Fig. 1.

NMR-Spektrum (in Methanol -di) 5 (in ppm gegen TMS): 1,16 (3H,s), 2,43 (3H,s), 5,06 (1H, d, J = 3,9 Hz), 5,20 (1H, d, J = 3,8 Hz); vgl. Fig. 2.

Cw^NsOrHzO: C H N

ber.: 48,81 8,84 14,98

gef.: 49,36 8,65 14,77

Die Fraktionen Nr. 151 bis 179 werden unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 310 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

F. 130 bis 140 °C; spezifische Drehung: [<x]d9 + 97,0° (c = 0,10, Wasser).

IR-Spektrum (KBr, cm-1): 3700 bis 3000,2950,1630,1570, 1480,1380,1333,1290,1149,1113,1052,1025,958; vgl. Fig. 3. NMR-Spektrum (in d2o) 5 (ppm gegen DSS): 1,18 (3H,s), 5,12 (lH,d, J = 4,0 Hz), 5,29 (IH, d, J = 3,9 Hz); vgl. Fig. 4. GsH^NsOrH-O: C H N

ber.: 47,67 8,67 15,44

gef.: 47,54 8,39 15,23

Beispiel 2

463 mg (1,0 mMol) XK-62-2 und 160 mg (4,0 mMol) Natriumhydroxid werden in 25 ml wässrigem 50prozentigem Dime-thylacetamid gelöst Die Lösung wird mit 659 mg (2,0 mMol) Kalium-hexacyanoferrat (III) versetzt. Das Gemisch wird 15 Minuten unter Rühren bei 65 °C umgesetzt. Anschliessend wird das Gemisch über eine mit 30 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Anschliessend wird die Säule mit 150 ml Wasser gewaschen. Sodann wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 70 ml von Fraktionen, die mit Nin-hydrin positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 430 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchroma-tographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält 98 mg nicht umgesetztes XK-62-2. Ferner erhält man 20 mg Gentamicin Cia (Verbindung III), 210 mg 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) und 55 mg 6-N, 3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 3

232 mg (0,5 mMol) XK-62-2 werden in 15 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 293 mg frischem Platinmohr, das vorher mit Wasserstoff aktiviert worden ist, versetzt. Anschliessend wird die Reaktion 48 Stunden lang durchgeführt, wobei die Temperatur auf 40 bis 50 °C gehalten wird und ein heftiger Strom von feinen Luftbläschen durch das Reaktionsgemisch geperlt wird. Nach beendeter Reaktion wird das Platinmohr abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt. Man erhält 211 mg Rückstand. Dieser Rückstand wird säu-lenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält 85 mg nicht umgesetztes XK-62-2. Ferner erhält man 17 mg Gentamicin Cia (Verbindung III), 82 mg 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) und 24 mg 6-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

5

Beispiel 4

463 mg (1,0 mMol) XK-62-2 werden in 25 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 929 mg (5,9 mMol) Kaliumpermanganat versetzt. Das Gemisch wird 17 Stunden bei Raumtemperatur 10 umgesetzt. Sodann wird das Reaktionsgemisch über eine mit 30 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 120 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 80 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden gewonnen und 15 unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 426 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säu-lenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält 110 mg nicht umgesetztes XK-62-2. Ferner erhält man 15 mg Gentamicin Cta(Ver-.20 bindung III), 135 mg 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) und 70 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 5

;449 mg (1,0 mMol) 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) 25 und 2,04 g (15,0 mMol) Natriumacetat-trihydrat werden in 30 ml wässrigem, 50prozentigem Dioxan gelöst. Die Lösung wird mit 2,04 g (8,0 mMol) Jod versetzt. Das Gemisch wird 14 Stunden unter Rühren bei 60 °C umgesetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf eine mit 30 ml Amberlite IRC-50 (H+-30 Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 150 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 50 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 420 mg eines leicht gelblichen Rück-35 stands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von 20 g Kieselgel und eines Gemisches aus Iso-propanol, Chloroform und konzentrierter wässriger Ammoniaklösung im Verhältnis von 4 :1:1 als Elutionsmittel behandelt. Das Eluat wird in Fraktionen von 13 ml Volumen abgenommen. 40 Die Fraktionen Nr. 37 bis 49 werden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 150 mg nicht umgesetztes 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II). Die Fraktionen Nr. 61 bis 76 werden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 45 170 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (V erbindung IV).

Beispiel 6

449 mg (1,0 mMol) 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) und 200 mg (5,0 mMol) Natriumhydroxid werden in 30 ml wäss-50 rigem, 50prozentigem Dimethylacetamid gelöst. Die Lösung wird mit 824 mg (2,5 mMol) Kalium-hexacyanoferrat(III) versetzt. Das Gemisch wird 15 Stunden unter Rühren bei 65 °C umgesetzt. Sodann wird das Reaktionsgemisch über eine mit 40 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. 55 Nach dem Waschen der Säule mit 140 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 65 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 410 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säu-60 lenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 5 aufgearbeitet. Man erhält 220 mg nicht umgesetztes 3"-N-DemethyI-XK-62-2 (Verbindung II). Ferner erhält man 110 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

65 Beispiel 7

225 mg (0,5 mMol) 3"-N-DemethyI-XK-62-2 (Verbindung II) werden in 20 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 400 mg frischem Platinmohr, das vorher mit Wasserstoff aktiviert wor

617208

8

den ist, versetzt. Anschliessend wird die Reaktion 45 Stunden lang durchgeführt, wobei die Temperatur bei 50 bis 60 °C gehalten wird und ein heftiger Strom von feinen Luftbläschen durch das Reaktionsgemisch geperlt wird. Nach beendeter Reaktion wird das Platinmohr abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 195 mg Rückstand. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 5 aufgearbeitet. Man erhält 115 mg nicht umgesetztes 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II). Ferner erhält man 65 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 8

225 mg (0,5 mMol) 3"-N-DemethyI-XK-62-2 (Verbindung II) werden in 110 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 465 mg (3,0 mMol) Kaliumpermanganat versetzt. Das Gemisch wird 16 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch über eine mit 15 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 60 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 40 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 195 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 5 aufgearbeitet. Man erhält 87 mg nicht umgesetztes 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II). Ferner erhält man 63 mg 6'-N,3"-N-Dimethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 9

449 mg (1,0 mMol) 6'-N-Demethyl-XK-62-2 (Gentamicin C)a, Verbindung III) und 2,04 g (15,0 mMol) Natriumacetat-trihydrat werden in 40 ml wässrigem, 50prozentigem Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird mit 761 mg (3,0 mMol) Jod versetzt. Das Gemisch wird 15 Stunden unter Rühren bei 50 °C umgesetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch über eine mit 30 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 130 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt. Etwa 60 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden gewonnen und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 430 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von 20 g Kieselgel und eines Gemisches aus Isopropanol, Chloroform und konzentrierter wässriger Ammoniaklösung im Verhältnis von 4:1:1 behandelt Das Eluat wird in Fraktionen mit einem Volumen von 13 ml abgenommen. Die Fraktionen Nr. 33 bis 42 werden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 89 mg nicht umgesetztes 6'-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung III). Die Fraktionen Nr. 63 bis 85 werden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 295 mg 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 10

449 mg (1,0 mMol) 6'-N-Demethyl-XK-62-2 (Gentamicin Cia, Verbindung III) und 160 mg (4,0 mMol) Natriumhydroxid werden in 25 ml wässrigem, 50prozentigem Dimethylacetamid gelöst. Die Lösung wird mit 659 mg (2,0 mMol) Kalium-hexa-cyanoferrat (III) versetzt. Das Gemisch wird 15 Stunden unter Rühren bei 60 °C umgesetzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch über eine mit 30 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 150 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung über die Säule gegeben. Etwa 80 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden vereinigt und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 415 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 9 aufgearbeitet. Man erhält 115 mg nicht umgesetztes 6-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung III). Ferner erhält man 275 mg 6'-N, 3"-N-Dide-methyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 11

225 mg (0,5 mMol) 6-N-Demethyl-XK-62-2 (Gentamicin Cla, Verbindung III) werden in 20 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 400 mg frischem Platinmohr versetzt, das vorher mit Wasserstoff aktiviert worden ist. Anschliessend wird die Reaktion 50 Stunden durchgeführt, wobei die Temperatur auf 40 bis 50 °C gehalten wird und ein heftiger Strom von feinen Luftbläschen in das Reaktionsgemisch geperlt wird. Nach beendeter Umsetzung wird das Platinmohr abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 210 mg Rückstand. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 9 aufgearbeitet. Man erhält 105 mg nicht umgesetztes 6'-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung III). Ferner erhält man 87 mg 6'-N, 3"-N-Dideme-thyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 12

315 mg (0,75 mMol) 6-N-Demethyl-XK-62-2 (Gentamicin Cia, Verbindung III) werden in 15 ml Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 465 mg (3,0 mMol) Kaliumpermanganat versetzt. Das Gemisch wird 15 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt. Sodann wird das Reaktionsgemisch über eine mit 20 ml Amberlite IRC-50 (H+-Form) beschickte Säule gegeben. Nach dem Waschen der Säule mit 80 ml Wasser wird 2,On wässrige Ammoniaklösung aufgesetzt Etwa 45 ml an Fraktionen, die mit Ninhydrin positiv reagieren, werden vereinigt und unter vermindertem Druck eingedampft Man erhält 290 mg eines leicht gelblichen Rückstands. Dieser Rückstand wird säulenchromatographisch unter Verwendung von Kieselgel gemäss Beispiel 9 aufgearbeitet. Man erhält 85 mg 6-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung III). Ferner erhält man 119 mg 6'-N, 3"-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV).

Beispiel 13

454 mg (1,0 mMol) 6'-N, 3"-N-Didemethyl-XK-62-2 (Verbindung IV) werden in 4 ml Wasser gelöst Die Lösung wird unter Kühlen mit einer Lösung von 98 mg (1,0 mMol) Schwefelsäure in 1 ml Wasser versetzt. Nach 30 Minuten wird die Lösung bis zur vollständigen Ausfällung mit kaltem Äthanol versetzt. Der weisse Niederschlag wird abfiltriert. Man erhält das Monosul-fat von 6'-N, 3"-N-Didemethyl-XK-62-2.

Beispiel 14

4,67 g (10,0 mMol) 3"-N-Demethyl-XK-62-2 (Verbindung II) werden in 20 ml Wasser gelöst Die Lösung wird mit 1,2 g (20,0 mMol) Eisessig versetzt Nach 30 Minuten wird die Lösung bis zur vollständigen Fällung mit kaltem Äthanol versetzt Der weisse Niederschlag wird abfiltriert. Man erhält das Diacetat von 3"-N-Demethyl-XK-62-2.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

G

2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

617208

1

mit einem Oxidationsmittel umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 3"-N-Demethyl-XK-62-2 der Formel nh nh

(II)

nh ho ch ho oh dadurch gekennzeichnet, dass man XK-62-2 der Formel nhcrl

NH

nh

•nh ho

.ho oh nh

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel nk nh nh

HO

ch ho oh nh worin R Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der folgenden Formel nhr nk

NH

nh

HO

ch ho

OH

nh worin entweder beide Ri und R2 Methylgruppen sind oder eines der beiden Ri und R2 eine Methylgruppe und das andere Wasserstoff ist, umgesetzt wird mit einem Oxidationsmittel, wobei wenn beide Ri und R2 Methylgruppen sind, die Methylgruppe in der 3"-N-Stellung oder beide Methylgruppen eliminiert werden und wenn eines der beiden Ri und r2 eine Methylgruppe und das andere Wasserstoff ist, die Methylgruppe eliminiert wird, und anschliessend die erhaltene Verbindung aus der Reaktionsmischung abgetrennt wird.

3

617208

dadurch gekennzeichnet, dass man 3"-N-Demethyl-XK-62-2 der Formel nhck

NH

(II)

NH

HO

CH

HO

OH

NH2

mit einem Oxidationsmittel umsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 der Formel nh nh nh

•nh ho

0

•CH

oh nh2

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 6'-N,3"-Didemethyl-XK-62-2 der Formel

NH

NH

NH

0

NH

HO

0

CH

OH

NH

dadurch gekennzeichnet, dass man Gentamicin Cla der Formel

NH,

NH

NH

0

NH

HO

0

CH

HO

OH

NH

mit einem Oxidationsmittel umsetzt. ^"3

5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von 6'-N,3"-N-Didemethyl-XK-62-2 durch Umsetzung von XK-62-2 mit einem Oxidationsmittel.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion 0,5 bis 50 Stunden bei Temperaturen von -20 bis 100 °C durchführt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Oxidationsmittel Jod, Kaliumhexaxyano-ferrat (III), Luft oder Kaliumpermanganat verwendet.