CH630644A5

CH630644A5 - Verfahren zur herstellung von desoxyaminoglykosid-antibiotika.

Info

Publication number: CH630644A5
Application number: CH425775A
Authority: CH
Inventors: Kentaro Hiraga; Tetsuya Okutani; Tsunehiko Asako; Kouichi Yoshioka
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Priority date: 1974-04-10
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1982-06-30
Also published as: SE7504087L; GB1509802A; FR2267110B1; CA1061337A; NL7504315A; FR2267110A1; US4020269A; DK151475A; DE2514985A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist demgemäss die Dehydroxylierung von Aminoglykosid-Antibiotika nach völlig neuen Verfahren, welche die Herstellung von dehydroxylierten Aminoglykosid-Antibiotika in hoher Ausbeute ermöglichen. Dabei werden auch neue Zwischenprodukte erhalten, die gegen Mikroorganismen, die gegen Aminoglykosid-Antibiotika resistent sind, wirksam sind.

Die Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von Desoxyaminoglykosid-Antibiotika sind gekennzeichnet, wie in den Ansprüchen 1,2,3 und 12 angegeben wird. Im Prinzip können diese Verfahren dadurch zusammengefasst werden, dass man ein phosphoryliertes Aminoglykosid (a) mit einem Silylierungsmittel oder (b) nacheinander mit (I) einem Silylierungsmittel bzw. einem Acylierungsmittel und einem Silylierungsmittel, und (II) mit einem Halogenierungsmittel umsetzt (Stufe 1) und das hierbei gebildete Zwischenprodukt der Reduktion unterwirft (Stufe 2).

Zu den Aminoglykosid-Antibiotika gehören Aminoglykosid-Antibiotika vom Neomycintyp mit Zuckern in 4- und/oder 5-Stellung von 2-Desoxystreptamin, beispielsweise die Neomycine (z. B. Neomycin A, Neomycin B, Neomycin C, Neomycin LPb, Neomycin LPc), die Paromomycine (z. B. Paromomycin I und Paromomycin II), die Butirosine (z. B. Butirosin A. Butirosin B.

Butirosin 17Ü9E, und Butirosin 1709E2), Ribostamycin, Xylo-stasin, die Lividomycine (z. B. Lividomycin A und Lividomycin B ) oder von Streptamin, z. B. die Hybrimycine (z.B. Hybrimycin A,, Hybrimycin A2, Hybrimycin A3, Hybrimycin B,, Hybrimycin s B2 und Hybrimycin B3), Aminoglykosid-Antibiotika vom Kana-mycintyp mit Zuckern in 4- und 6-Stellung von 2-Desoxystreptamin, z. B. die Kanamycine (z. B. Kanamycin A, Kanamycin B und Kanamycin C), 3',4'-Didesoxykanamycin B, die Gentamy-cine (z. B. Gentamycin Q;,, Gentamycin Q, Gentamycin C2, io Gentamycin A, Gentamycin B, Gentamycin B, und Gentamycin X), Tobramycin, Sisomicin, Aminoglykosid-Antibiotika vom Streptomycintyp, z. B. Streptomycine (z. B. Streptomycin, Streptomycin B, Dihydrostreptomycin und Dihydrodes-oxystreptomycin), Hydroxylstreptomycin, Bluensomycin und 15 andere Aminoglykosid-Antibiotika, z. B. die Destomycine (z. B. Destomycin A und Destomycin B), Hygromycin B, Trehalos-amin, Mannosilglukosamin und Actinospectasen.

Unter «Desoxyaminoglykosid-Antibiotika» sind Verbindungen zu verstehen, die durch Dehydroxylierung der eingesetzten 20 Aminoglykosid-Antibiotika erhalten werden. Die als Ausgangsmaterialien eingesetzten Aminoglykosid-Antibiotika umfassen daher die Desoxyaminoglykosid-Antibiotika als solche, z. B. Monodesoxyaminoglykosid-Antibiotika und Didesoxyaminogly-kosid- Antibiotika.

25 Beim Verfahren gemäss der Erfindung werden phos-

phorylierte Aminoglykosid-Antibiotika als Ausgangsmaterialien verwendet. Der Phosphatesterrest ist beispielsweise ein Ester von Phosphorsäure, Nucleotidylphosphorsäure (z. B. Adenyl-säure, Guanylsäure, Cytidylsäure, Uridinsäure und Inosin-30 säure), Alkylphosphorsäure (z. B. Dimethylphosphorsäure, Diäthylphosphorsäure und Methylphosphorsäure) .Die phos-phorylierten Aminoglykosid-Antibiotika werden durch Phosphorylierung der entsprechenden Aminoglykosid-Antibiotika erhalten.

35 Die Phosphorylierung der Aminoglykosid-Antibiotika wird beispielsweise durchgeführt, indem die Aminoglykosid-Antibio-tika mit einem Fermentationsmedium oder einem Enzym oder mit der Phosphotransferase eines Mikroorganismus, der beispielsweise zu Pseudomonas aeruginosa oder Escherichia coli 40 gehört, in Gegenwart eines Phosphatdonators zusammengeführt werden (siehe Bezugsbeispiele 2,3 und 4). Als typische Beispiele solcher Mikroorganismen seien genannt: Escherichia coli Rll, welcher am 13. Juni 1973 unter der Bezeichnung IFO13 560 beim Institute for Fermentation, 17 - 85, Jusohonmachi 2-chome, 45 Yodogawa-ku, Osaka (Japan), am selben Datum unter der Bezeichnung FERM-P 2123 beim Fermentation Research Institute , Agency of Industriai Science and Technology 8—1, Inage-Higashi 5-chome, Chiba City (281 Japan) und am 5. November 1973 unter der Bezeichnung ATCC 21990 bei der American Type 50 Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville (Maryland, USA 20852) hinterlegt worden ist, Bacillus vitellinus Z-l 159, welcher am 12. Oktober 1971 (IFO 13296), am 26. November 1971 (FERM-P 1203) und am 29. August 1974 (ATCC 31078) bei den oben erwähnten Sammlungen hinterlegt worden ist, Escheri-55 chiacoli K12ML1629 [Journal of Antibiotics, 21, Nr. 1 (1968) 22—29], Escherichia coli ML 1401 Rm8, + [Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2, Nr. 3 (1972) 142—146] und Escherichia coli JR66/W677 [Febs Letters 14, Nr. 5 (1971) 293]. Die Klammerzahlen hinter den Abkürzungen FERM-P, IFO und ATCC 60 sind die Hinterlegungsnummern der genannten Stämme beim Fermentation Research Institute of the Agency of Industriai Science and Technology, Chiba, Japan (FERM), beim Institute for Fermentation Osaka Japan (IFO) bzw. bei der American Type Culture Collection (ATCC). Als typische Beispiele von 65 Phosphatdonatoren sind Adenosintriphosphat, Adenosindi-phosphat, Desoxyadenosintriphosphat, Desoxyadenosindiphos-phat, Cytidintriphosphat, Guanosintriphosphat und Uridintri-phosphatzu nennen. Durch die Phosphorylierung werden eine

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oder mehrere Hydroxylgruppen der Aminoglykosid-Antibiotika Stufe 1-A unter Verwendung eines phosphorylierten Aminogly-phosphoryliert. Die phosphorylierte Hydroxylgruppe wird nach- kosids der folgenden Teilstruktur hergestellt:

stehend zuweilen als «Phosphonoxygruppe» bezeichnet. Die a) Die Phosphonoxygruppe ist an ein sekundäres C-Atom

Stellungen der Phosphonoxygruppen ändern sich mit der Art der gebunden;

Aminoglykosid-Antibiotika und den Phosphorylierungsbedin- 5 b) das Kohlenstoffatom ist an ein Kohlenstoffatom gebunden, gungen, insbesondere mit der Art der verwendeten Phospho- das eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweist, und transferase. Als Phosphonoxygruppen kommen die unsubstitu- c) die Aminogruppe und die Phosphonoxygruppe haben die ierte Phosphonoxygruppe (-0P03H2), substituierte Phosphon- trans-Konfiguration zueinander.

oxygruppen, z. B. Nucleotidylphosphonoxygruppen (z. B. Ade-

nosylphosphonoxy, Uridylphosphonoxy, 5'-Inosinylphosphon- io Mit anderen Worten, das phosphorylierte Aminoglykosid hat oxy und5'-Guanosylphosphonoxy)und Alkylphosphonoxygrup- die Struktur pen(z. B. Dimethylphosphonoxy, Diäthylphosphonoxy, 0 _ /p) J{

MethylphosphonoxyundÄthylphosphonoxy)inFrage.Diein i I

dieser Weise erhaltenen phosphorylierten Aminoglykosid-Anti- q _ q

biotika werden nach üblichen Methoden, z.B. durch Extraktion, 15 .

Ausfällung, Gefriertrocknung und Säulenchromatographie mit ' '

Ionenaustauschharzen,Ionenaustauschcellulose oder Aktiv- H NH— E

kohle, vom Reaktionsgemisch abgetrennt.

Nachstehend werden die Einzelheiten der Stufen der Verfah- in der -0-© eine Phosphonoxygruppe und -NH-R eine primäre ren gemäss der Erfindung erläutert. 20 oder sekundäre Aminogruppe ist. Das Epiminodiaminodesoxy-

aminoglykosid hat die folgende Teilstruktur (Aziridinring) im Stufe 1 entsprechenden Teil:

In der ersten Stufe des Verfahrens gemäss der Erfindung wird ein phosphoryliertes Aminoglykosid (a) mit einem Silylierungs- _ qjj _ qjj _

mittel (Stufe 1-A) oder (b) mit (I) einem Acylierungsmittel oder/ 25 \ ■/

und einem Silylierungsmittel und (II) einem Halogenierungsmit- '

tel (Stufe 1-B) umgesetzt. ^

R

Stufe 1-A Hierin hat R die oben genannteBedeutung. Der genannte

Zunächst wird das phosphorylierte Aminoglykosid-Antibioti-30 Aziridinring liegt vorzugsweise an der 2'- und 3'-Stellung in der kum mit einem Silylierungsmittel umgesetzt. Als Silylierungsmit- Aminoglykosidverbindung.

tel eignen sich beispielsweise Halogensilane (z. B. Trimethylsi-

lylchlorid, Trimethylsilylbromid, Trimethylsilyljodid, Dimethyl- Stufe 1-B

phenylsilylchlorid, Dimethyl-tert.-butylsilylchlorid, Dimethyl- Als Alternative wird das als Ausgangsmaterial verwendete dichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Brommethyldime-35 phosphorylierte Aminoglykosid-Antibiotikum mit (I) einem thylchlorsilan, Trichlorsilan und Triphenylsilylchlorid), Silylver- Silylierungsmittel oder einem Acylierungsmittel, dann einem bindungen von Aminen (z. B. Hexamethyldisilazan, N-Trime- Silylierungsmittel und (II) mit einem Halogenierungsmittel um-

thylsilyldimethylamin, N-Trimethylsilyl-tert.-butylamin und N- gesetzt.

Trimethylsilyldiäthylamin), Bissilylverbindungen von Carbon- In diesem Fall wird die Ausgangsverbindung mit einem säureamiden (z. B. Bis(trimethylsilyl)acetamid, Bis(trimethylsi- 40 Acylierungsmittel, z. B. Essigsäureanhydrid, Acetylchloridund lyl)trifluoracetamid und Bis(trimethylsilyl)propionamid), Benzoylchlorid, umgesetzt. Diese Reaktion kann in einem

Monosilylverbindungen von Carbonsäureamiden (z. B. N-Tri- Lösungsmittel, z. B. Pyridin, Collidin, Dimethylformamid, Ace-

methylsilylacetamid, N-Methyl-N-trimethylsilylacetamid, N- tonitril und Hexamethylphosphoramid, und in Gegenwart einer

Äthyl-N-trimethylsilylacetamid, N-Trimethylsilylpyridon und N- Base als Katalysator durchgeführt werden. Als Basen eignen sich

Trimethylsilylpyrrolidon), Silylderivate von Imidazol (z. B. Tri- 45 beispielsweise Triäthylamin, Triäthylendiamin und Pyridin,

methylsilylimidazol und Trimethylsilyl-2-methylimidazol), Diese Reaktion wird bei -50° C bis 200° C, vorzugsweise bei 80°C

Gemische eines Trialkylsilans (z. B. Trimethylsilan und Triäthyl- bis 150°C durchgeführt. Die Menge des Acylierungsmittels silan) oder Dialkylarylsilans (z.B. Dimethylphenylsilan) mit braucht nicht grösser zu sein als die zum Schutz aller funktionel-

einem Metallkatalysator (z. B. Wilkinson-Komplex (Tris-(tri- len Gruppen der Ausgangsverbindung erforderliche Menge,

phenylphosphin)rhodiumchlorid), Palladiumchlorid und 50 jedoch kann es auch im Überschuss verwendet werden.

Zinkchlorid) und Gemische von wenigstens zwei dieser Silylie- - Als Silylierungsmittel eignen sich in der zweiten Stufe bei-

rungsmittel. Das Silylierungsmittel kann in einer Menge von 10 spielsweise Hexamethyldisilazan, Trimethylchlorsilan, Bis(tri-

bis 500Mol, vorzugsweise 50 bis 200Mol pro Mol des eingesetz- methylsilyl)acetamid, Bis(trimethylsilyl)-trifluoracetamid, Tri-

ten phosphorylierten Aminoglykosids verwendet werden. Die methylsilylacetamid, N-Methyl-N-trimethylsilylacetamid, N-Tri-

Silylierungsreaktion kann in einem Lösungsmittel durchgeführt 55 methylsilylimidazol, N-(Trimethylsilyl)diäthylamin und Halo-

werden. Bevorzugt werden Lösungsmittel, die keine Protonen- gensilane (z. B. Dimethyldichlorsilan). Bei Verwendung des donatoren sind, z. B. Pyridin, Benzol, Toluol, Xylol, Dioxan, Silylierungsmittels muss die Reaktion nicht unbedingt in einem

Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Hexamethylphosphor- Lösungsmittel durchgeführt werden, jedoch kann ein Lösungs-

säuretriamid, Hexamethylphosphoricsäuretriamid und Acetoni- mittel, das kein Protonendonator ist, verwendet werden. Als tril. Die Reaktion verläuft glatter in Gegenwart eines Phosphins, 60 Lösungsmittel, die keine Protonen abgeben, eignen sich bei-

beispielsweise eines Triarylphosphins wie Triphenylphosphin spielsweise Pyridin, Benzol, Dimethylformamid, Tetrahydro-

oder eines Trialkylphosphins, z. B. Tri-n-butylphosphin, oder furan, Dioxan, Acetonitril und Hexamethylphosphoramid.

eines Metallhalogenids (z. B. Zinkchlorid, Lithiumchlorid, Gegebenenfalls kann der Reaktion durch Verwendung eines

Aluminiumchlorid, Titanchlorid, Zinnchlorid, Antimonchlorid tertiären Amins, z. B. Triäthylamin, Pyridin, Diisopropylme-

und Bortrifluorid). Die Reaktion wird vorteilhaft unter Erhitzen 65 thylamin und Triäthylendiamin, als Katalysator ein vorteilhafte-

auf eine Temperatur von etwa 50 bis etwa 200°C, vorzugsweise rer Verlauf gegeben werden. Diese Silylierungsreaktion wird bei auf etwa 80 bis 150°C durchgeführt. etwa—50°Cbis200°C, vorzugsweise bei 0°Cbis 150°Cdurchge-

Die Epiminodeaminodesoxyaminoglykoside werden in der führt. Die erforderliche Menge des Silylierungsmittels ist nicht

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grösser als die Menge, die zum Schutz aller funktionellen Gruppen (z. B. Hydroxyl-, Amino-und Guanidionogruppen) der Ausgangsverbindung notwendig ist, jedoch kann das Silylierungsmittel auch im Überschuss verwendet werden.

Das erhaltene phosphorylierte und geschützte Aminoglykosid wird mit einem Halogenierungsmittel umgesetzt. Als Halogenierungsmittel eignen sich beispielsweise Halogensilane, z. B. Trialkylsilylhalogenide (z. B. Trimethylsilylchlorid, Dimethyl-tert.-butylsilylchlorid, Trimethylsilylbromid, Dimethyldichlor-silan undTrimethylsilyljodid), Triarylsilylhalogenide (z. B. Tri-phenylsilylchlorid), Arylalkylsilylhalogenide (z. B. Phenyldime-thylsilylchlorid, Methyldiphenylsilylchlorid), Trialkoxysilylhalo-genide (z. B. Trimethoxysilylchlorid undTriäthoxydsilylchlo-rid), Thionylchlorid, Pyridiniumchlorid, Pyridiniumbromid, Tri-methoxymethylphosphoniumjodid, Phosphoroxychlorid, Phos-phorthiooxychlorid, Phosphorpentachlorid, Oxalylchloridund Phosphorpentabromid. Das Halogenierungsmittel und die durch die vorstehend beschriebene Reaktion erhaltene Verbindung können in äquimolaren Mengen verwendet werden, jedoch wird das Halogenierungsmittel im allgemeinen im Überschuss verwendet. Auch Gemische der Halogenierungsmittel können verwendet werden. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von - 50° C bis 200° C und zur Erzielung besserer Ergebnisse bei 80° C bis 150° C durchgeführt. Die Reaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden, jedoch kann gegebenenfalls ein Lösungsmittel, das keine Protonen abgibt, verwendet werden. Als Lösungsmittel, die keine Protonen abgeben, eignen sich beispielsweise Pyridin, Benzol, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dioxan, Hexamethylphosphoramid und Ace-tonitril. Die Reaktion verläuft glatter in Gegenwart eines Phos-phins (z. B. eines Triarylphosphins (z. B. Triphenylphosphin), eines Trialkylphosphins (z. B. Tri-n-butylphosphin), eines Metallhalogenids (z. B. Zinkchlorid, Lithiumchlorid, Aluminiumchlorid, Bortrifluorid und Titanchlorid) oder eines Gemisches dieser Verbindungen. Von den genannten Halogenierungs-mitteln sind die Halogensilane sowohl als Halogenierungsmittel als auch als Schutzmittel wirksam. Die Halogenierung verläuft sehr glatt, wenn das phosphorylierte Aminoglykosid die folgenden Strukturmerkmale hat:

a) Die Phosphonoxygruppe ist an das sekundäre C-Atom gebunden;

b) das C-Atom ist an ein C-Atom gebunden, das eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweist, und c) die Aminoguppe und die Phosponoxygruppe stehen in trans-Konfiguration zueinander.

Als typische Beispiele von phosphorylierten Aminoglykosi-den sind Antibiotika vom Neomycintyp von Phosphonoxygruppen in 3'-Stellung, Antibiotika vom Kanamycintyp mit Phosphonoxygruppen in 3'- und/oder 2"-Stellung und Antibiotika vom Streptomycin typ mit Phosphonoxygruppen in 3"-Stellung zu nennen. Durch die Halogenierung werden halogenierte Aminoglykosid-Antibiotika mit folgenden Strukturmerkmalen erhalten:

a) Das Halogenatom ist an ein sekundäres C-Atom gebunden;

b) das Kohlenstoffatom ist an ein Kohlenstoffatom mit einer primären oder sekundären Aminogruppe gebunden. Als Halogen kommen Chlor, Brom, Fluor und Jod in Frage.

Die vorstehende Feststellung bezüglich der Halogenierung wurde erstmals von der Inhaberin getroffen und gilt auch für die Halogenierung aller Aminoglykosidverbindungen.

In der Stufe 1 des Verfahrens gemäss der Erfindung werden in der Reaktion der Stufe 1-A hauptsächlich Epiminodeaminodes-oxyaminoglykoside gebildet, während in der Reaktion der Stufe 1-B hauptsächlich Halogendesoxyaminoglykoside gebildet werden. Gegebenenfalls können diese Zwischenprodukte nach an sich bekannten üblichen Verfahren, z. B. durch Entsalzen mit einem Ionenaustauschharzund Säulenchromatographie, gereinigt werden.

Die genannten Epiminodeaminodesoxyaminoglykoside und Halogendesoxyaminoglykoside sind wertvolle Zwischenpro-5 dukte für Desoxyaminoglykoside und auch als Antibiotika wertvoll, die nicht nur gegen übliche Mikroorganismen, sondern auch gegen Mikroorganismen, die gegen Aminoglykosid-Antibiotika resistent sind, wirksam sind.

Nach der vorstehend beschriebenen Stufe 1 werden die io erhaltenen Produkte der Reaktion der Stufe 2 unterworfen. Als Ausgangsmaterialien für die Stufe 2 können entweder Epimino-deaminodesoxyaminoglykoside oder Halogendesoxyaminoglykoside oder gegebenenfalls Gemische dieser Verbindungen verwendet werden. Ferner kann das Ausgangsmaterial ausserdem 15 eine Silylgruppe und/oder einen Acylrest, die in der Stufe 1 in das Molekül eingeführt worden sind, enthalten.

Stufe 2

Die Produkte der Stufe 1 werden dann der Reduktion unter-20 worfen. Diese Reduktion kann in an sich bekannter Weise, z. B. als katalytische Reduktion, elektrolytische Reduktion, Reduktion unter Verwendung eines Reduktionsmittels und Reduktion unter Verwendung einer Grignard-Verbindung, durchgeführt werden.

25 Wenn die Reduktion als katalytische Reduktion, d. h. in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, kann wie folgt gearbeitet werden: Das Ausgangsmaterial wird zunächst in einem üblichen Lösungsmittel wie Wasser, Alkohol (z. B. Methanol, Äthanol und Isopropanol), Aceton, Dioxan, Tetrahy-30 drofuran, Dimethylformamid oder ihren Gemischen gelöst. In die Lösung lässt man Wasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators (z. B. Raney-Nickel, Palladiumkohle, Palladiumbarium-carbonat, Platinoxyd, Rhodiumkomplex, Raney-Kobalt, Raney-Eisen und Raney-Kupfer) perlen. Diese Reaktion wird bei einer 35 Temperatur von —30°Cbis 150°C, vorzugsweise bei Raumtemperatur bis 100°C, durchgeführt. Die Reaktion verläuft leicht bei Normaldruck, jedoch kann auch bei erhöhtem Druck zwischen 5 und 100 kg/cm2 gearbeitet werden. Die Reaktion kann beschleu-nigtwerden, und in Abhängigkeit von der Art des jeweiligen 40 Ausgangsmaterials kann die Ausbeute an gewünschtem Produkt durch Zugabe einer geeigneten Base, z. B. Triäthylamin, Di-äthylamin und Alkalihydroxid, gesteigert werden.

Bei Anwendung der elektrolytischen Reduktion wird das Ausgangsmaterial in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, 45 worauf nach dem üblichen Verfahren vorgegangen wird. Beispielsweise wird die Verbindung in einem Lösungsmittel, z. B. in Wasser, einem Alkohol (z. B. Methanol und Äthanol), Ammoniak und Dimethylformamid, gelöst, worauf die Reduktion unter Verwendung einer Elektrode mit niedriger Überspannung (z. B. 50 Platin und Wolfram) oder einer Elektrode mit hoher Überspannung (z. B. Blei, Zink und Quecksilber) durchgeführt wird. Bessere Ergebnisse werden zuweilen erhalten wenn der pH-Wert der Lösung im sauren Bereich, z.B. auf einen Wert von 2 bis 3, eingestellt wird.

55 Wenn die Reduktion mit einem Reduktionsmittel vorgenommen wird, wird das Ausgangsmaterial mit einem Reduktionsmittel behandelt. Als Reduktionsmittel eignen sich beispielsweise Metallhydride (z. B. Lithiumaluminiumhydrid, Natriumaluminiumhydrid, Natriumborhydrid, Tributylzinnhydrid undTribu-60 tylzinkhydrid), Alkalimetalle (z. B. Lithium und Natrium), Metallsalze (z. B. zweiwertige Chromsalze wie Chrom(II)-chlo-rid und Chrom(II)-acetat), Zink, amalgamiertes Zink und Aluminiumamalgam. Die Reaktion wird in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. einem Alkohol wie Äthanol, Propanol, 65 Isopropanol, Butanol, Amylalkohol und Isoamylalkohol oder einem Äther, z. B. Äthyläther, Dioxan und Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Äthylenglykol, Äthylen-diamin, Diäthylentriamin, Glyme und Diglyme bei einerTempe

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ratur von — 30° C bis 150°C. vorzugsweise bei Raumtemperatur bis 80°C, durchgeführt.

Bei Verwendung einer Grignard-Verbindung wird wie folgt gearbeitet: Das Ausgangsmaterial wird mit Magnesiummetall in einem für Grignard-Reaktionen üblicherweise verwendeten Lösungsmittel, z. B. Tetrahydrofuran, Äther oder Dioxan, behandelt und die gebildete Grignard-Verbindung mit Wasser, Methanol, Äthanol, n-Butanol oder dergleichen bei Raumtemperatur oder, falls erforderlich, unter Erhitzen zersetzt.

Durch die Silylierungsreaktion in der Stufe 1 wird eine Verbindung erhalten, deren Hydroxylgruppe, Aminogruppe und Guanidinogruppe gleichzeitig silyliert sind. Die Acylierungsre-aktion in der Stufe 1 ergibt eine Verbindung, deren Hydroxylgruppe, Aminogruppe und Guanidinogruppe gleichzeitig acy-liert worden sind. Diese Silyl- und Acylgruppen können in einer derfolgenden Stufen, die beliebig gewählt werden können, entfernt werden. Die Entfernung der Silylgruppe kann durch Zusammenführen der Verbindung mit einem Protonendonator wie Wasser, einem Alkohol (z.B. Methylalkohol oder Äthylalkohol) , einer Carbonsäure (z.B. Essigsäure oder Propionsäure), einer Sulfonsäure (z.B. p-Toluolsulfonsäure) oder durch Umsetzung der erhaltenen Verbindung mit einer Mineralsäure (z.B. Salzsäure oder Schwefelsäure) leicht erfolgen. Die Acylreste können durch Hydrolysieren des Produktes mit einem Katalysator in Form einer Säure, z. B. Salzsäure und Schwefelsäure, oder eines Alkalis, z. B. Natriumhydroxyd, Bariumhydroxyd und Kaliumhydroxyd, entfernt werden.

Einige der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung herstellbaren Desoxyaminoglykosid-Antibiotika sind an sich bekannte Verbindungen, jedoch ist wenigstens die folgende Verbindung neu: 3'-Desoxyxylostasin, d. h. O-ß-D-Xylolfu-ranosyl-( l-H»5)-0-[a-2,6-diamino-2,3,6-tridesoxy-D-glucopyr-anosyl(l->4)]-2-desoxystreptamin.

Die Abtrennung und Reinigung der gewünschten Desoxyaminoglykosid-Antibiotika können nach üblichen Verfahren, z. B. durch Extraktion, Ausfällung, Gefriertrocknung oder Säulenchromatographie aft einem schwachsauren Ionenaustauscherharz erfolgen.

Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen können Säureadditionssalze durch Behandeln mit einer geeigneten Säure in üblicher Weise bilden. Als Säuren eignen sich beispielsweise anorganische Säuren, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure, und organische Säuren, z.B. Trifluor-essigsäure und Weinsäure. Von diesen Säuren wird Schwefelsäure bevorzugt.

Die Epiminodeaminodesoxyaminoglykosid-, Halogendesoxyaminoglykosid- und Desoxyaminoglykosid-Antibiotika haben im wesentlichen die gleichen antibakteriellen Wirkungen wie die entsprechenden Aminoglykosid-Antibiotika. Ausserdem sind sie gegen Bakterien wirksam, die gegen die Aminoglykosid-Antibiotika resistent sind. Sie eignen sich daher zur Behandlung von Krankheiten, die durch diese Bakterien verursacht werden. Die gemäss der Erfindung hergestellten Antibiotika sind als Mittel zur Bekämpfung von Tuberkulose, Dysenterie, Staphylokokken und zur Behandlung von Krankheiten, die durch Pseudomonas oder Escherichia verursacht werden, geeignet.

Die Epiminodeaminodesoxyaminoglykosid-, Halogendesoxyaminoglykosid" und Desoxyaminoglykosid-Antibiotika werden gewöhnlich in Form von Tabletten, Injektionslösungen usw., zusammen mit pharmazeutisch unbedenklichen Trägern, in einer täglichen Routinedosis von 1 bis 30 mg/kg an Säugetiere, z.B. Mensch, Rind, Schwein oder Ratte, verabreicht. Beispielsweise wird 3'-Desoxybutirosin A in Form von Tabletten in einer täglichen Routinedosis von etwa 4 mg/kg und 3'-Desoxyxylosta-sin in Form einer Injektionslösung in einer Tagesdosis von etwa 20mg/kg verabreicht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Beispielen verstehen sich die Teile als

Gewichtsteile, falls nicht anders angegeben. Hierbei verhält sich Gewichtsteil zu Raumteil wie Gramm zu Kubikzentimeter. Die Harze der Handelsbezeichnung « Amberlite» sind Produkte der Firma Rohm and Haas Company, Ltd., USA.

Bezugsbeispiel 1 Herstellung von Xylostasin auf chemischem Wege

In 250 Raumteilen einer wässrigen 0,5n Bariumhydroxydlösung werden 5,0 Teile Butirosin A gelöst. Die Lösung wird 2 h am Rückfluss erhitzt und dann gekühlt. Die Lösung wird mit In Schwefelsäure neutralisiert. Das hierbei ausgefällte Bariumsulfat wird durch Zentrifugieren entfernt. Die überstehende Flüssigkeit wird auf eine Säule von 300 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50» (NH4+-Form) (Hersteller Rohm and Haas Co. ) aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und mit wässrigem 0,2n Ammoniak eluiert. Die Xylostasin enthaltenden Fraktionen, die durch Dünnschichtchromatographie nachgewiesen werden, werden zusammengegossen, unter vermindertem Druck zur Trockene eingeengt und gefriergetrocknet, wobei 3,8 Teile Xylostasin als weisses Pulver erhalten werden.

Elementaranalyse :

Gefunden: C44,23 H7,53 N 12,10

Berechnet für Cl7H34N401o: C44,93 H7,54 N 12,33 Optische Drehung: [<x]d = +34° (c = 1 in Wasser)

Xylostasin hat die chemische Bezeichnung O-ß-D-Xylofur-anosyl-(l—^-O-la^ó-diamino^ó-didesoxy-D-glucopyrano-sy^l—>4)]-desoxystreptamin und die folgende chemische Struktur:

HE

NH,

C-

HO

OH

NH,

OH

Bezugsbeispiel 2 Phosphorylierung von Xylostasin 200 Raumteile eines wässrigen Impfkulturmediums (pH 7,2), das 0,5 % Hefeextrakt, 0,5 % Polypepton und0,3 % Fleischextrakt enthält, wird mit Escherichia coli RH (IFO-13 560)

geimpft. Die Kultivierung wird 16 h bei 37° C unter Schütteln durchgeführt. Mit dieser Impfkultur wird dann ein wässriges Hauptkulturmedium (1800 Raumteile, pH 7,2) geimpft, das die gleiche Zusammensetzung wie das Impfkulturmedium hat. Die Kultivierung wird 4 h bei 37° C unter Schütteln durchgeführt. Das Fermentationsmedium wird zentrifugiert, wobei 4,4 Teile nasse Zellen erhalten werden. Die Zellen werden in 17,6 Raumteilen eines 0,05-molaren Phosphatpuffers (pH 7,0) suspendiert.

Die Suspension wird der Einwirkung von Ultraschall unterworfen (Kaijo Denki Co., Ltd., T-A-4201, Typ 4280,2A), um die Zellen zu zerreissen, worauf die Trümmer (unlösliche Materialien) durch Zentrifugieren entfernt werden. Hierbei werden 17 Raumteile einer rohen Enzymlösung erhalten.

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

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Zu 17 Raumteilen der rohen Enzymlösung werden 5 Teile Xylostasin, 50 Raumteile eines 0,5-molaren Phosphatpuffers (pH 7,0), 100 Raumteile 1-molare Adenosintriphosphatlösung, 50 Raumteile einer 0,1-molaren Magnesiumacetatlösung und 50 Raumteile 0,1-molares 2-Mercaptoäthanol gegeben. Das Gemisch wird mit destilliertem Wasser auf500 Raumteile aufgefüllt und dann 20 h der enzymatischen Reaktion bei 37° C unterworfen.

Das Reaktionsgemisch wird 5 min auf 80° C erhitzt, um die Reaktion zu beenden, und dann zentrifugiert. Der Überstand wird auf eine Säule von 900 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite IRC-50» (NH4+-Form) aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und mit wässrigem In Ammoniak eluiert, wobei Fraktionen erhalten werden, die Xylostasin-3'-phosphat enthalten. Die Fraktionen werden vereinigt, eingeengt und auf eine Säule von 150 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50» (NH4+-Form) aufgegeben.

Die Säule wird mit Wasser gewaschen und durch Elution mit linearen Gradienten mit 1200 Raumteilen destilliertem Wasser und 1200 Raumteilen wässrigem 0,2n Ammoniak fraktioniert. Die Fraktionen, die Xylostasin-3'-phosphat enthalten, werden aufgefangen, unter vermindertem Druck eingeengt und gefriergetrocknet, wobei 4,4 Teile Xylostasin-3 '-phosphatmonohydrat als weisses Pulver erhalten werden.

Elementaranalyse:

Berechnet für C|7H35N4Ol;1

P.H20: C36^96 H6,75 N 10,14 P5,61

Gefunden: C37,52 H6,73 N 9,78 P5,41

Optische Drehung: [a]o = +40,0° (c = 0,60 in Wasser) IR y™*: 968 cm'1

Der Rf-Wert betrug 0,55 bei der Dünnschichtchromatographie unter Verwendung einer Kieselgel-Glasplatte (Merck, Art. 5721) in einem Lösungsmittelsystem, das 5 Raumteile obere Schicht aus CHCIi :CH^OH:28%iges Ammoniak:H20 (4:3:2:1) und 3 Raumteile Methanol enthielt, während der Rf-Wert für das als Vergleichsprobe verwendete freie Xylostasin 0,23 betrug.

Zur Ermittlung weiterer genauer Analysenwerte für das vorstehend genannte Produkt wurde es acetyliert, wobei Tetra-N-acetylxylostasin-3'-phosphatdihydrat erhalten wurde, das der Elementaranalyse unterworfen wurde.

Elementaranalyse:

Berechnet für C25H43N4

0]7P.2H20: Gefunden:

C 40.65 C 40,95

H 6,41 H 6,52

N7,59 N7,70

P4,19 P4,16

Bezugsbeispiel 3 Herstellung von Butirosin-A-3'-phosphat 100 Raumteile Peptonmedium [Trypticase Soy Broth; BBL (Division of Becton, Dickinson and Company, Cockysville, Maryland)] werden mit Bacillus vitallinus Z-1159 (IFO-13296) geimpft. Das Medium wird 48 h bei 28° C kultiviert. Die Impfkultur wird in 3900 Raumteile des genannten Peptonmediums überführt und die Kultur 17 h bei 37° C bebrütet. Das Fermenta-tionsmediüm wird zentrifugiert, wobei 23 Teile nasse Zellen erhalten werden.

Die nassen Zellen werden mit 46 Teilen Aluminiumoxyd zerrissen und in 138 Raumteilen eines 0.05-molaren Phosphatpuffers (pH 7,5) suspendiert. Die Suspension wird zentrifugiert, wobei 100 Raumteile einer rohen Enzymlösung erhalten werden.

Zu 100 Raumteilen der rohen Enzymlösung (Proteinmenge 16 mg/ml) werden 1 Teil Butirosin A, 100 Raumteile eines 0,5-molaren Phosphatpuffers (pH 7,5), 20 Raumteile einer 1-mola-ren wässrigen Magnesiumacetatlösung, 10 Raumteile einer 1-molaren wässrigen Lösung von 2-Mercaptoäthanol, 100 Raumteile einer 2-molaren wässrigen Lösung von Adenosintriphos-

phat (pH 7,0) gegeben. Das Gemisch wird mit destilliertem Wasser auf 1000 Raumteile aufgefüllt und 16 h bei 37°C stehen gelassen. Das Gemisch wird 5 min auf 80°C erhitzt, um die Reaktion zu beenden, worauf es zur Entfernung der Fällung 5 zentrifugiert wird.

Der in dieser Weise erhaltene Überstand wird auf eine Säule von 500 Raumteilen Aktivkohle, die vorher mit Alkali behandelt worden ist, aufgegeben. Die Säule wird mit destilliertem Wasser gewaschen und mit 0,ln Salzsäure eluiert. Die Fraktionen, die io Butirosin-A-3'-phosphat enthalten, werden aufgefangen und mit 1000 Raumteilen des Anionenaustauscherharzes «Amberlite IR-45», OH-Form,zurNeutralisation versetzt. Das Harz wird abfiltriert und die Mutterlauge unter vermindertem Druck eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule des Kationenaustau-15 scherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form (200 Raumteile) * aufgegeben. Die Säule wird mit destilliertem Wasser gewaschen und mit wässrigem 0,3n Ammoniak eluiert. Die Fraktionen, die Butirosin-A-3'-phosphat enthalten, werden aufgefangen und unter vermindertem Druck eingeengt. Die unlöslichen Bestand-20 teile werden abfiltriert und das Filtrat gefriergetrocknet, wobei 0,92 Teile eines weissen Pulvers (Butirosin-A-3'-phosphat) erhalten werden.

Elementaranalyse:

25 Berechnet für C2iH4->NsO|5

P.2H,0: " " 037^55 H6,90 N10,42 P4,61

Gefunden: C 37,73 H 6,81 N 10,09 P4,51

Optische Drehung: [a]n +29,5° (c = 0,61, in Wasser) IR: Y max* 1640, 973 cm"1

30

Bezugsbeispiel 4 Herstellung von Butirosin-B-3'-phosphat

2000 Raumteile eines wässrigen Nährmediums (pH 7,2), das 35 0,5 % Glycerin, 0,5 % Polypepton, 0,5 % Hefeextrakt und 0,3 % Fleischextrakt enthält, werden mit Escherichia coli Rll (IFO-13 560) geimpft. Das Medium wird 18 h bei 37° C unter Belüftung bebrütet. Das Fermentationsmedium wird zentrifugiert, wobei 4,4 Teile nasse Zellen gewonnen werden. Die Zellen werden in 40 17,6 Raumteilen eines 0,05-molaren Phosphatpuffers (pH7,0) suspendiert. Die Suspension wird der Ultraschalloszillierung unterworfen (Kaijo Denki Co., Ltd. ; T-A-4201, Typ 4280,2A), um die Zellen zu zerreissen, worauf die Trümmer (unlösliche Materialien) durch Zentrifugieren entfernt werden. Hierbei wer-45 den 17 Raumteile einer rohen Enzymlösung erhalten.

Zu 17 Raumteilen der rohen Enzymlösung werden 5 Teile Butirosin-B, 50 Raumteile eines 0,5-molaren Phosphatpuffers (pH 7,0), 100 Raumteile 1-molare Adenosintriphosphatlösung, 50 Raumteile einer 0,1-molaren Magnesiumacetatlösung und 50 50 Raumteile 0,1-molares 2-Mercaptoäthanol gegeben. Das

Gemisch wird mit destilliertem Wasser auf500 Raumteile aufgefüllt. Es wird dann 20 h der enzymatischen Reaktion bei 37°C unterworfen.

Das Reaktionsgemisch wird 5 min auf 80° C erhitzt, um die 55 Reaktion zu beenden, und dann zentrifugiert. Der Überstand wird auf eine Säule von 100 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite IRC-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und dann mit wässrigem In Ammoniak eluiert, wobei Fraktionen erhalten werden, die Buti-60 rosin-B-3'-phosphat enthalten. Die Fraktionen werden aufgefangen und unter vermindertem Druck eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule von 100 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes Carboxymethyl-Sephadex C-25, NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und mit wässrigem 65 0,2n Ammoniak eluiert. wobei Fraktionen erhalten werden, die Butirosin-B-3'-phosphat enthalten. Die Fraktionen werden aufgefangen, eingeengt und gefriergetrocknet, wobei 4,5 Teile Butirosin-B-3'-phosphat erhalten werden.

630 644

8

Elementaranalyse: Massenspektrum (gemessen als O-Trimethylsilyl-N-acetylderi-

Berechnet für C2iH42N5Oi5 vat): m/e 949 (M+-15), 299

P.2H20: C 37,55 H6,90 N 10,42 P4,61 RF-Wert der Dünnschichtchromatographie:

Gefunden: C37,60 H6,91 N10,40 P4,78 Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.):

Optische Drehung: [ajo +38,8° (c = 1, in Wasser) 5 Entwicklerlösungsmittelsysteme: Gemisch von (1)5 Raumteilen

IR 7tok: 1640, 975 cm"1 oberer Schicht aus Chloroform-Methanol-17%igeswässriges

Ammoniak-Wasser (4:3:2:1) und (II) 3 Raumteilen Methanol. Bezugsbeispiel 5 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyxylostasin: 0,37Xylosta-

Herstellung von Neomycin-A-3'-phosphat sin: 0,33

Neomycin-A-3'-phosphat wird in ähnlicherWeise, wie in 10 , b) Physikalische und chemische Eigenschaften von 3'-Chlor-Bezugsbeispiel 4beschrieben, hergestellt, indem die rohe 3 -desoxyxylostasindihydrat.

Enzymlösung von Escherichia coli Rll (IFO-13560) auf Neomy- Elementaranalyse:

ein A zur Einwirkung gebracht wird. Berechnet für

Elementaranalyse: 15 C17H33N408C1.2H20:C40,12 H7,33 N 11,01 C16,97

Berechnet für Gefunden: C40,08 H7,29 N 10,73 C16,55

CI2H2609N4P.3H20: C31,65 H7,08 N12,30 P6,80 Optische Drehung: [aß =+29,7° (c = 0,6, in Wasser)

Gefunden: C31,78 H7,22 N12,09 P6,81 Der Rf-Wert betrug 0,41 bei der Dünnschichtchromatogra-

NMR(D20) ò: 3,14 (2-H),4,01 (3'-H), 5,78 (IH, d, J = 4 Hz, 1- phie unter Verwendung einer Kieselgel-Glasplatte (Art. 5721, H) 20 Hersteller Merck & Co.) in einem Lösungsmittelsystem, das 5

IR Y™x: 965 cm"1 ^ Raumteile obere Schicht aus CHC13: CH3OH: wässrigem

Optische Drehung: [cc]d +95,17° (c = 1,01, in Wasser) Ammoniak: Wasser (4:3:2:1) und 3 Raumteile Methanol ent hielt, während der Rf-Wert des als Vergleichsprobe verwendeten Bezugsbeispiel 6 freien Xylostasins 0,23 betrug.

Herstellung von Kanamycin-B-3'-phosphat

25

Kanamycin-B-3'-phosphatwirdinähnlicherWeise, wiein 2. Herstellung von 3'-Desoxyxylostasin aus

Bezugsbeispiel 4beschrieben, hergestellt, wobei die rohe 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyxylostasin

Enzymlösung von Escherichia coli Rll (IFO-13 560) auf Kana- In 20 Raumteilen Wasser werden 0,03 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-

myein B zur Einwirkung gebracht wird. deamino-3'-desoxyxylostasin gelöst. Das Gemisch wird in

Elementaranalyse: 30 Gegenwart von 0,35 Raumteilen Raney-Nickel gerührt, während

Berechnet für Wasserstoffgas 6 h bei Raumtemperatur eingeführt wird. Nach

C,SH3SN50,3P.3H.0: C35,00 H7,18 Nil,34 P5,01 der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-

Gefunden: ~ C35,23 H7,06 N 10,99 P5,06 Nickel wird mit wässrigem In Ammoniak gut gewaschen. Die

Optische Drehung: [äff, +108,6° (c = 0,53, in Wasser) Waschflüssigkeit wird dem Filtrat zugesetzt und das Gemisch auf

NMR (Ô in D20): 4,36 (3'-H, Quartett, 5,18 (1"-H, Dublett), 5,7835 etwa 20 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine

(l'-H, Dublett) Säule von 10 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes

IR Ynîax- 970 cm~' (Phosphat) «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 30 Raumteilen Wasser gewaschen und dann nach der

Beispiel 1 Methode des linearen Gradienten mit 200 Raumteilen Wasser

1. Herstellung von 3'-Chlor-3'-desoxyxylostasin 4° und 200 Raumteilen wässrigem Animoniak fraktioniert, wobei und 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyxylostasin jede Fraktion eine Grosse von 5 Raumteilen hat

Ein Gemisch von 0,1 Teilen Xylostasin-3'-phosphat, 1 Raum- „ Aus den Fraktionen Nr. 43 bis 58 werden 0,019 Teüe 3 -

teil O.N-Bis-trimethylsilylacetamidund 1 RaumteilTrimethyl- Desoxyxylostasm durch Einengen gewonnen:

chlorsilan wird 24 h bei 110° C gehalten. Nach der Reaktion wird 45

das Trimethylchlorsilan unter vermindertem Druck abdestilliert, Elementaranalyse.

worauf 50 Raumteile Wasser und 30 Raumteile Methanol zuge-setzt werden. Das Gemisch wird eine Stunde gerührt. Der pH-

Wert des Gemisches wird mit Natriumhydrogencarbonat auf . r TU ™ . ,,, ,

etwa 5 eingestellt. Das Methanol wird abdestilliert. Die erhaltene,,, Optische Drehung. [a]"b +28,0 (c - 0,6 , in asser)

Lösung wird auf eine Säule von 10 Raumteilen des Kationenaus- Rf"Wert der Dünnschichtchromatographie:

tauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Entwicklerlösungsmittelsystem: Gemisch von 1) 5 Raumteilen

Die Säule wird mit 50 Raumteilen Wasser gewaschen und dann der oberen Schicht Chloroform-Methanol-wassngem nach der Methode des linearen Gradienten mit 150 Raumteilen Ammoniak-Wasser (4:3 :2:1) und 2) 3 Raumteilen Methanol.

Wasserund 150 Raumteilen wässrigem 0,2n Ammoniak fraktio- 55 3 -Desoxyxylostasm: 0,26

niert, wobei jede Fraktion 5 Gew.-Teile wiegt. Xylostasin. 0,23 .

Aus den Fraktionen 29 bis 34 wird 3'-Chlor-3'-desoxyxylosta- 3" Herstellung von 3 -Desoxyxylostasm sindihydrat durch Einengen isoliert. Die Fraktionen 36 bis 45 emem pemlsch -3-Epimmo-2 -deammo-

werden aufgefangen und eingeengt, wobei 0,07Teile 2' ,3'- J -desoxyxylostasm und 3 -Chlor-3 -desoxyxylostasin

Epimino-2'-deamino-3'-desoxyxylostasin erhalten werden. fin , ElnGfmlsch^n0'1 T®üfn2',3 "EPlm,m° "deamm°"3 " a) Phvsikalisch-chemische Eigenschaften von 2' ,3'-Epimino- desoxyxylostasm und 0,1 Teilen 3'-Chlor-3'-desoxyxylostasm 2'-deamino-3 '-desoxyxylostasin : wirdder Reduktion m ähnheher Weise, W1e vorstehend m

Beispiel l-(2) beschrieben, unterworfen, wobei 0,13 Teile3'-Desoxyxylostasin erhalten werden.

Elementaranalyse:

Berechnet für 65 Beispiel 2

C|7H32N40<).2H20: C 43,21 H7,67 Nil,85 1. Herstellungvon3'-ChIor-3'-desoxybutirosinAund2',3'-

Gefunden: C42,79 H6,90 N 11,00 Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A

Optische Drehung: [<x]d +44,3° (c = 1,05, in Wasser) Ein Gemisch von 0,1 Teilen Butirosin-A-3'-phosphat, 1

C,7H34N409.H20: C44,73 H7,95 N 12,27

Gefunden: C 44,75 H7,87 N 12,24

24

9

630 644

Raumteil N,0-Bistrimethylsilylacetamid, 1 Raumteil Trime-thylchlorsilan und 1 Raumteil Pyridin wird 24 h bei 110°C gehalten und dann unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Dem Konzentrat werden 30 Raumteile Wasser und 10 Raumteile Methanol zugesetzt. Das Gemisch wird eine Stunde gerührt. Nach Einstellung des pH-Wertes auf etwa 5 wird das Gemisch unter vermindertem Druck auf etwa 30 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule von 15 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite IRC-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und mit 200 Raumteilen wässrigem 2n Ammoniak eluiert. Das Eluat wird auf etwa 20 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule von 10 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen, worauf nach der Methode des linearen Gradienten mit 200 Raumteilen wässrigem 0,ln Ammoniak und 200 Raumteilen wässrigem 0,6n Ammoniak fraktioniert wird. Jede Fraktion hat einen Umfang von 5 Gew.-Teilen.

Aus den Fraktionen Nr. 28 bis 31 wird 3'-Chlor-3'-desoxybu-tirosin A durch Einengen isoliert. Durch Einengen der Fraktionen Nr. 34 bis 41 werden 0,06 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A erhalten.

a) Physikalische und chemische Eigenschaften von 2',3'-

Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A

Elementaranalyse:

Berechnet für

C2,H19N,0n.2H-.0: C43,97 H7,55 N 12,20

Gefunden: C43,42 H7,63 Nil,88

Optische Drehung: [a]o +25,3° (c = 1,07, in Wasser)

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwicklerlösungsmittelsystem: Methanol-Wasser-15%ige Natriumchloridlösung (9:1:5) 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A: 0,44 Butirosin A: 0,08

b) Physikalische und chemische Eigenschaften von 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A

Elementaranalyse:

Berechnet für C21H40N5O11CI.2H2O:

C 41,34 H 7,26 N 11,47 Cl 5,81 Gefunden: C 41,03 H 7,31 N 11,21 Cl 5,60

Optische Drehung: [a] d +21,3° (c = 0,75, in Wasser)

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwickler-Lösungsmittelsystem: obere Schicht aus Chloro-form-Methanol-17%igem wässrigem Ammoniak-Wasser (4:3:2:1)

3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A: 0,41 Butirosin A: 0,31

2. Herstellung von 3'-Desoxybutirosin A aus 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A

In 20 Raumteilen Wasser werden 0,06 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A gelöst. Das Gemisch wird in Gegenwart von 1,5 Raumteilen Raney-Nickel 4,5 h bei 60° C gerührt, während Wasserstoffgas eingeführt wird. Nach der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-Nickel wird mit wässrigem In Ammoniak gut gewaschen und die Waschflüssigkeit wird dem Filtrat zugegeben. Das Gemisch wird auf etwa 50 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule von 40 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 150 Raumteilen Wasser gewaschen, worauf nach der Methode des linearen Gradienten mit 750 Raumteilen Wasser und 750 Raumteilen wässrigem l,0n Ammoniak fraktioniert

10

15

20

wird, wobei jede Fraktion einen Umfang von 15 Teilen hat. Aus den Fraktionen Nr. 50 bis 71 werden 0,042 Teile 3'-Desoxybuti-rosin A durch Einengen isoliert.

. Elementaranalyse:

Berechnet für

C21 H4] NjO 11. HiO: C 45,23 H7,77 N 12,55

Gefunden: C 44,98 H 7,57 N 12,37

Optische Drehung: [a]o +24,4° (c = 1,0, in Wasser) IR-Spektrum (KBr): 3370, 2935, 1650, 1580, 1345, 1100, 1026 Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwickler-Lösungsmittel : obere Schicht aus Chloroform : Methanol: 17%iges wässriges Ammoniak: Wasser (4:3:2:1) 3'-Desoxybutirosin A: 0,32 Butirosin A: 0,31

3. Herstellungvon 3'-Desoxybutirosin A aus einem Gemisch von 2' ,3'-Epimino-2'-diamino-3'-desoxybutirosin A und 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A Ein Gemisch von 0,05 Teilen 2\3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A und 0,05 Teilen 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A wird in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 2-(2) beschrieben, der Reduktion unterworfen, wobei 0,07 Teile 3'-Desoxybutirosin A erhalten werden.

25

Beispiel 3

Herstellung von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin A 30 Ein Gemisch von 0,05 Teilen Butirosin-A-3 '-phosphat, 0,5 Raumteilen 0,N-Bistrimethylsilylacetamid und 0,5 Raumteilen Hexamethylphosphorsäuretriamid wird auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise behandelt, wobei 0,012 Teile der gewünschten Verbindung erhalten werden.

35 Beispiel 4

1. Herstellung von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutiro-sin B und 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin B Ein Gemisch von 0,3 Teilen Butirosin B-3'-phosphat, 3 40 Raumteilen Bis(trimethyl)silylacetamid, 0,6 Raumteilen Trime-thylchlorsilan, 0,6 Raumteilen Pyridin und 0,09 Teilen Triphe-nylphosphin wird 30 h bei 110°Cgehalten. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingeengt. Zum Rückstand wird Methanol gegeben, um die Silylgrup-45 pen freizusetzen. Die Methanollösung wird unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Zum Rückstand werden 40 Raumteile Wasser gegeben. Die wässrige Lösung wird zweimal mit 60 Raumteilen Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Schicht wird auf eine Säule von 30 Raumteilen des Kationenaustauscher-50 harzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, gegeben. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und dann nach der Methode des linearen Gradienten mit 450 Raumteilen wässrigem 0,5n Ammoniak und 450 Raumteilen wässrigem 0,5n Ammoniak fraktioniert. Jede Fraktion hat einen Umfang von 1 Gew.-Teil.

Aus den Fraktionen Nr. 43 bis 47 wird 3'-Chlor-3'-desoxybu-tirosin B durch Einengen isoliert. Durch Einengen der Fraktionen 54 bis 62 werden 0,21 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B erhalten.

55 .

60

a) Physikalische und chemische Eigenschaften von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B

Elementaranalyse:

Berechnet für

C,,HWN,0„.2H,0: C 43,97 H 7,55 N 12,20

65 Gefunden: C43,51 H7,29 N 12,33

Optische Drehung: [a]n +36,9° (c = 1,0, in Wasser)

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.)

630 644

10

Entwickler Lösungsmittelsystem: 15 %ige wässrige Lösungvon Natriumchlorid-Methanol (5:3) 2'.3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B: 0,68 Butirosin B: 0,32

5

b) Physikalische und chemische Eigenschaften von 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin B

Elementaranalyse :

Berechnet für C2|H4nNsOnC1.2HiO: 10

C 41,34 H 7,26 N 11,47 Cl 5,81 Gefunden: C 40,98 H 7,15 N 11,31 Cl 5,71

Optische Drehung: [a] p +30,4° (c = 0,7, in Wasser)

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatogaphie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) 15

Entwickler Lösungsmittelsystem: 15%ige wässrige Lösung von Natriumchlorid-Methanol (5:3)

3'-Chlor-3'-desoxybutirosin B: 0,49 Butirosin B: 0,32

20

2. Herstellung von 3'-Desoxybutirosin B

aus 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B In 300 Raumteilen Wasser werden 2 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B gelöst. Das Gemisch wird in Gegenwart von 10 Teilen Raney-Nickel 7 h bei 40° C und 25

Normaldruck gerührt, während Wasserstoffgas eingeführt wird. Nach der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-Nickel wird mit 1000 Raumteilen wässrigem In Ammoniak gut gewaschen. Die Waschflüssigkeit wird dem Filtrat zugesetzt und das Gemisch auf etwa 500 Raumteile eingeengt. 30 Das Konzentrat wird auf eine Säule von 250 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 500 Raumteilen Wasser gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 1200 Raumteilen wässrigem 0,3n Ammoniak und 1200 Raumteilen 35 wässrigem 0,7n Ammoniak fraktioniert, wobei jede Fraktion einen Umfang von 16jGew.-Teilen hat. Durch Einengen der Fraktionen Nr. 113 bis 134 werden 1,2 Teile 3'-Desoxybutirosin B erhalten.

Elementaranalyse: 40

Berechnet für

Ci|H4]NsOn.H-iO: C45,23 H7,77 N12,55

Gefunden: C45,62 H7,92 N 12,22

Optische Drehung: [a] d +35° (c = 1, in Wasser)

45

3. Herstellung von 3'-Desoxybutirosin B

aus 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxybutirosin B und 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin B Ein Gemisch von 1 Teil 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxy-butirosin B und 1 Teil 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin B wird in 50 ähnlicher Weise, wie in Beispiel 4-(2) beschrieben, der Reduktion unterworfen, wobei l,4Teile 3'-Desoxybutirosin B erhalten werden.

Beispiel 5 55

1. Herstellung von 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A Ein Gemisch von 1 Teil Butirosin A-3'-phosphat, 10 Raumteilen N,0-Bis(trimethylsilyl)acetamid und 5 Raumteilen Trime-thylchlorsilan wird 24 h bei 110°C gehalten. Nach der Reaktion wird das Reaktionsgemisch gekühlt und das Trimethylchlorsilan 60 abgedampft. Dem Rückstand werden 100 Raumteile Wasser und 50 Raumteile Methanol zugesetzt. Das Gemisch wird 1 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wird mit NaHC03 auf einen pH-Wert von etwa 5,5 eingestellt und zur Entfernung des Methanols unter vermindertem Druck eingeengt. Das Konzen- 65 trat wird auf eine Säule von 100 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite IRC-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 500 Raumteilen Wasser gewaschen und dann mit

500 Raumteilen wässrigem 1 n Ammoniak eluiert. .Das Eluat wird unter vermindertem Druck auf etwa 50 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird auf eine Säule von 40 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird nach der Methode des linearen Gradienten mit 600 Raumteilen Wasser und 600 Raumteilen wässrigem 0,5n Ammoniak fraktioniert, wobei jede Fraktion 10 Gew.-Teile wiegt. Aus den Fraktionen Nr. 55 bis 68 werden durch Einengen 0,22Teile 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A erhalten.

Elementaranalyse :

Berechnet für CjiH^NjOuCI^HjO:

C 41,34 H 7,26 N 11,47 Cl 5,81 Gefunden: C 41,03 H 7,31 N 11,21 Cl 5,60

Optische Drehung: [a]o +21,3" (c = 0,75, in Wasser)

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A: 0,41 Butirosin A: 0,31

2. Herstellung von 3'-Desoxybutirosin A aus 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A In 0,05 Raumteilen Triäthylamin und 10 Raumteilen HiO werden 0,1 Teil 3'-Chlor-3'-desoxybutirosin A gelöst. Das Gemisch wird in Gegenwart von 1 Raumteil Raney-Nickel 4,5 h bei Raumtemperatur gerührt, während Wasserstoffgas bei Normaldruck eingeführt wird. Nach der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-Nickel wird mit 100 Raumteilen wässrigem In Ammoniak gut gewaschen. Die Waschflüssigkeit wird dem Filtrat zugesetzt. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck auf etwa 20 Raumteile eingeengt.

Das Konzentrat wird auf eine Säule von 40 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 500 Raumteilen Wasser gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 600 Raumteilen wässrigem 0,3n Ammoniak und 600 Raumteilen wässrigem In Ammoniak fraktioniert, wobei jede Fraktion einen Umfang von 10 Gew.-Teilen hat. Durch Einengen und Gefriertrocknen der Fraktionen Nr. 48 bis 70 werden 0,063 Teile 3'-Desoxybutirosin A erhalten.

Elementaranalyse:

Berechnet für

C^H^NsOn.HjO: C45,23 H 7,77 N 12,55

Gefunden: C44,98 H 7,57 N 12,37

Optische Drehung: [a] d +24,4° (c = 1,0, in Wasser) IR-Spektrum (KBr): 3370, 2935, 1650, 1580, 1345, 1100, 1026 Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel G-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwickler Lösungsmittelsystem: obere Schicht aus Chloroform-Methanol-17%igem wässrigem Ammoniak-Wasser (4:3:2:1) 3'-Desoxybutirosin A: 0,32 Butirosin A: 0,31

Beispiel 6 1. Herstellung von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyneomycin A EineLösungvon3TeilenNeomycin A-3'-phosphat, 30 Raumteilen Hexamethyldisilazan und 30 Raumteilen Hexame-thylphosphorsäuretriamid wird 66 h bei 120°C gehalten. Nach dem Abkühlen werden 100 Raumteile Wasser zugesetzt. Das Gemisch wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von etwa 5,0 eingestellt und eine Stunde gerührt. Die erhaltene Lösung wird

11

630 644

auf eine Säule von 150 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4" -Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 500 Raumteilen Wasser gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 1200 Raumteilen Wasser und 1200 Raumteilen wässrigem 0,3n Ammoniak und dann mit wässrigem 0,3n Ammoniak fraktioniert. Jede Fraktion hat einen Umfang von 12 Gew.-Teilen. Durch Einengen der Fraktionen Nr. 180 bis 280 werden 1,05 Teile der gewünschten Verbindung erhalten.

Physikalische und chemische Eigenschaften von 2' ,3 '-Epimino-

2'-deamino-3'-desoxyneomycin A:

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.)

Entwickler Lösungsmittel: obere Schicht aus Chloroform-

Methanol-wässrigem Ammoniak-Wasser (4:3:2: l)-Methanol

(5:3)

2',3'-Epimino-2'-desamino-3'-desoxyneomycin A: 0,27 Neomycin A: 0,30

Massenspektrum (gemessen als O-Trimethylsilyl, N-Acetylderi-vat) m/e 673 (M+ -15)

2. Herstellung von 3'-Desoxyneomycin A aus 2\3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyneomycin A

In 50 Raumteilen Wasser werden 0,3 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxyneomycin A gelöst. Das Gemisch wird in Gegenwart von 3 Raumteilen Raney-Nickel 5 h bei 60° C gerührt, während Wasserstoffgas bei einem Druck von 100 kg/cm2 eingeführt wird. Nach der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-Nickel wird mit 100 Raumteilen wässrigem In Ammoniak gut gewaschen und die Waschflüssigkeit zum Filtrat gegeben. Das Gemisch wird auf etwa 50 Raumteile eingeengt. Das Konzentrat wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von etwa 5,0 eingestellt und das Gemisch auf eine Säule von 40 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-Form, aufgegeben.

Die Säule wird mit 100 Raumteilen Wasser gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 300 Raumteilen wässrigem 0,4n Ammoniak und 300 Raumteilen wässrigem 0,6n Ammoniak fraktioniert, wobei jede Fraktion 10 Gew.-Teile ausmacht. Aus den Fraktionen Nr. 23 bis 39 werden 0,17 Teile 3'-Desoxyneomycin A erhalten.

Physikalische und chemische Eigenschaften von 3'-Desoxyneo-mycin A:

Optische Drehung: [a]2p +75,6° (c = 0,94, in Wasser) Massenspektrum (gemessen als O-Trimethylsilyl, N-Acetylderi-vat): 690 (M+), 675 (M+ -15), 301 Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwickler Lösungsmittel: obere Schicht aus [Chloroform-Methanol-wässriges Ammoniak-Wasser (4:3:2: l)]-Methanol (5:3)

3'-Desoxyneomycin A: 0,38 Neomycin A: 0,30

Beispiel 7 1. Herstellung von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycin B Eine Lösung von 1 Teil Kanamycin B-3'-phosphat, 10 Raumteilen Bis(trimethylsilyl)acetamid, 2 Raumteilen Trimethylchlor-silan und 0,4 Teilen Triphenylphosphin wird 30 h bei 115° C gehalten. Nach der Abkühlung wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingeengt. Zum Konzentrat werden 100 Raumteile Methanol und 50 Raumteile Wasser gegeben. Das Gemisch wird eine Stunde gerührt. Das Methanol wird abdestilliert und der in Äthylacetat lösliche Teil entfernt. Die wässrige Schicht wird auf eine Säule von 60 Raumteilen des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NHT-Form, aufgegeben. Die Säule wird mit 200 Raumteilen Wasser gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 600 Raumteilen Wasser und 600 Raumteilen wässrigem 0,5n Ammoniak fraktioniert, 5 wobei jede Fraktion 10 Gew.-Teile ausmacht.

Aus den Fraktionen Nr. 24 bis 34 wird 3 '-Chlor-3'-desoxy-kanamycin B durch Einengen isoliert. Durch Einengen der Fraktionen Nr. 55 bis 80 werden 0,61 Teile 2' ,3'-Epimino-2'-de-amino-3'-desoxykanamycin B erhalten.

xo a) Physikalische und chemische Eigenschaften von 2' ,3'-Ep-imino-2 '-deamino-3 '-desoxykanamycin B :

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) 15 Entwicklerlösungsmittel: obere Schicht aus Chloroform-Metha-nol-17%igem wässrigem Ammoniak (2:1:1) 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycin B: 0,70 Kanamycin B: 0,78

20

b) Physikalische und chemische Eigenschaften von 3'-Chlor-3'-desoxykanamycin B:

Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) 25 Entwicklerlösungsmittel: obere Schicht aus [Chloroform-Metha-nol-Wasser-wässrigem Ammoniak (2,0:1,5:0,5:1,0)]-Methanol (1:1)

3'-Chlor-3'-desoxykanamycin B: 0,55 Kanamycin B: 0,39

30

2. Herstellung von 3'-Desoxykanamycin B aus 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycin B In 40 Raumteilen Wasser werden 0,6Teile 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycinB gelöst. In Gegenwart von 9 35 Raumteilen Raney-Nickel wird das Gemisch 6 h bei 60°C gerührt, während Wasserstoffgas bei einem Druck von 100 kg/ cm2 eingeführt wird. Nach der Reaktion wird das Raney-Nickel abfiltriert. Das Raney-Nickel wird mit 300 Raumteilen wässrigem In Ammoniak gut gewaschen. Die Waschflüssigkeit wird 40 dem Filtrat zugesetzt. Das Gemisch wird auf etwa 100 Raumteile eingeengt. Die ausgefällten unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert. Der Überstand wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von etwa 5,0 eingestellt. Das Gemisch wird auf eine Säule von 50 ml des Kationenaustauscherharzes «Amberlite CG-50», NH4+-45 Form, aufgegeben.

Die Säule wird mit 150 Raumteilen Wasser gut gewaschen und nach der Methode des linearen Gradienten mit 1400 Raumteilen Wasser und 1400 Raumteilen wässrigem 0,3n Ammoniak fraktioniert, wobei jede Fraktion 14 Gew.-Teile ausmacht. Aus 50 den Fraktionen Nr. 146 bis 162 werden 0,30 Teile 3'-Desoxy-kanamycin B erhalten.

Elementaranalyse:

Berechnet für

C|SH37N,09.2H20: C 42,93 H 8,20 N 13,90

55 Gefunden: C42,ll H8,04 N13,05

Optische Drehung: [ajo +123,2° (c = 1,085, in Wasser) Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie:

Platte: Kieselgel-Glasplatte (Hersteller Merck & Co.) Entwicklerlösungsmittel: obere Schicht aus Chloroform-Metha-60 nol-17%igem wässrigem Ammoniak (2:1:1) 3'-Desoxykanamycin B: 0,74 3'-Chlor-3'-desoxykanamycin B: 0,78

3. Herstellung von 3'-Desoxykanamycin B aus einem Gemisch 65 von 2',3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycin B und 3'-Chlor-3'-desoxykanamycin B

Ein Gemisch von 0,5 Teilen 2' ,3'-Epimino-2'-deamino-3'-desoxykanamycin B und 0,5 Teilen 3'-Chlor-3'-desoxykanamy-

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ein B wird in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 7-(2) beschrieben, hierauf in Wasser gegossen und der pH-Wert des Gemisches wird der Reduktion unterworfen, wobei 0,65 Teile 3'-Desoxykanamy- auf 6 eingestellt. Durch Versetzen mit Chloroform, Ausschütteln ein B erhalten werden. und Abtrennen der Chloroformphase wird das Phosphorsäure-

hexamethyltriamid entfernt und die wässrige Lösung wird einer Beispiel 8 5 Ionenaustauschchromatographie auf einer Säule von 10 Vol.-

Eine Lösung von 0,5 Gew.-Teilen 3'-Desoxy-3'-chlorbutiro- Teilen Amberlite IRC-50 in der NH4+-Form unterworfen. Die sin A in 15 Volumenteilen Phosphorsäure-hexamethyltriamid Säule wird zuerst mit 100 Vol.-Teilen 0,2-normaler wässriger wird tropfenweise bei Raumtemperatur in eine dunkelblaue Ammoniaklösung und dann mit 0,5-normaler wässriger Ammo-

Lösungvon 150 Gew.-Teilen metallischen Lithium in 15 Vol.- niaklösung eluiert. Die den Fraktionen 14 bis 23 entsprechenden Teilen Phosphorsäure-hexamethyltriamid, 5 Vol.-Teilen Tetra- 10 Lösungen (10 Vol.-Teile/Röhrchen) werden vereinigt, eingeengt hydrofuran und 1 Vol.-Teil tert.-Butanol zugegeben. Nach und lyophilisiert, wobei 0,250 Gew.-Teile 3'-Desoxybutirosin A

Abschluss der Zugabe wird die Lösung während 30 min gerührt, erhalten werden.

M

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Hersteilung von Desoxyaminoglykosid-Antibiotika, dadurch gekennzeichnet, dass man ein phos-phoryliertes Aminoglykosid-Antibiotikum,

a) dessen Phosphonoxygruppe an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist.

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist, und c) dessen Phosphonoxygruppe und Aminogruppe trans-Kon- M figuration zueinander haben und welches folgender Teilformel entspricht:

0-(P) H

I I °

— 0 0

I I

H NH-R

20

in welcher -O-(P) eine Phosphonoxygruppe und -NH-R eine primäre oder sekundäre Aminogruppe darstellen, mit einem Silylierungsmittel und mit einem Halogenierungsmittel umsetzt und das hierbei gebildete Halogendesoxyaminoglykosid,

a) dessen Halogenatom an ein sekundäres Kohlenstoffatom 25 gebunden ist,

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist und welches folgender Teilformel entspricht:

30

CH(Halogen) CH

NH-R

der Reduktion unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 35 man als Halogenierungsmittel Trialkylsilylhalogenide, Triarylsi-lylhalogenide, Arylalkyisilylhalogenide, Trialkoxysilylhaloge-nide, Thionylchlorid, Trimethoxymethylphosphoniumjodid, Phosphoroxychlorid, Phosphorthiooxychlorid, Phosphorpen-tachlorid, Oxalylchlorid und/oder Phosphorpentabromid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Antibiotikum vom Desoxyneomycintyp 3'-Desoxybuti-rosin A herstellt.
4. Verfahren zur Herstellung von Desoxyaminoglykosid-Antibiotika, dadurch gekennzeichnet, dass man ein phos-phoryliertes Aminoglykosid-Antibiotikum,

a) dessen Phosphonoxygruppe an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist,

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist, und c) dessen Phosphonoxygruppe und Aminogruppe trans-Kon-figuration zueinander haben und welches folgender Teilformel entspricht:

0-(P) H

I Î

— c c

I I

H NH-R

in welcher -O-(P) eine Phosphonoxygruppe und -NH-R eine primäre oder sekundäre Aminogruppe darstellen, mit einem Silylierungsmittel und mit einem Halogenierungsmittel umsetzt und das hierbei gebildete Gemisch von Epiminodeaminodeso-xyaminoglykosid und Halogendesoxyaminoglykosid,

a) dessen Halogenatom an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist,

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist und welches folgender Teilformel entspricht:

— CH(Halogen) CH

NH-R

der Reduktion unterwirft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Antibiotikum vom Desoxyneomycintyp 3'-Desoxybuti-rosin A oder 3'-Desoxybutirosin B herstellt.
6. Verfahren zur Herstellung von Desoxyaminoglykosid-Antibiotika, dadurch gekennzeichnet, dass man ein phos-phoryliertes Aminoglykosid-Antibiotikum,

a) dessen Phosphonoxygruppe an ein sekundäres Kohlenstoffatom gebunden ist,

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist, und c) dessen Phosphonoxygruppe und Aminogruppe trans-Kon-figuration zueinander haben und welches folgender Teilformel entspricht:

0-(P) H

I I

— c c

I I

H NH-R

in welcher -O-(P) eine Phosphonoxygruppe und -NH-R eine primäre oder sekundäre Aminogruppe darstellen, mit einem Silylierungsmittel umsetzt und das hierbei gebildete Epimino-deaminodesoxyaminoglykosid der folgenden Teilformel:

CH CH

\„/

I

R

der Reduktion unterwirft.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Desoxyaminoglykosid-Antibiotika solche der 3'-Des-oxyneomycin-Reihe herstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Desoxyaminoglykosid-Antibiotika solche der 3und/ oder 2"-Desoxykanamycin-Reihe herstellt.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ■man als Silylierungsmittel Halogensilane, Silylamine, N,N-Bissi-lyl-carbonsäureamide, N-Silyl-carbonsäureamide, Silylimid-azole oder Gemische eines Trialkylsilans oder Dialkylarylsilans mit einem Metallkatalysator verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion als katalytische Reduktion durchführt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die katalytische Reduktion mittels Raney-Nickel durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Antibiotikum vom Desoxyneomycintyp 3'-Desoxy-butirosin A herstellt.
13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Antibiotikum vom Desoxyneomycintyp 3'-Desoxy-

65 butirosin B herstellt.
14. Verfahren zur Herstellung von Desoxyaminoglykosid-Antibiotika, dadurch gekennzeichnet, dass man ein phos-phoryliertes Aminoglykosid-Antibiotikum,

3

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a) dessen Phosphonoxygruppe an ein sekundäres Kohlen-stoffatom gebunden ist,

b) welches seinerseits an ein eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisendes Kohlenstoffatom gebunden ist, und c) dessen Phosphonoxygruppe und Aminogruppe trans-Kon-figuration zueinander haben und welches folgender Teilformel entspricht:

0-(P)

H

H f

C —

!

NH-R

in welcher -O-(P) eine Phosphonoxygruppe und -NH-R eine primäre oder sekundäre Aminogruppe darstellen, mit einem Acylierungsmittel und dann mit einem Silylierungsmittel und mit einem Halogenierungsmittel umsetzt und das hierbei gebildete Halogendesoxyaminoglykosid der Reduktion unterwirft.

Aminoglykosid-Antibiotika werden in grossem Umfange für die Behandlung von Infektionen, die durch Mikroorganismen verursacht werden, bei der Therapie von Mensch und Tier verwendet. Als Folge der Behandlung mit den Antibiotika ist jedoch eine Anzahl von Mikroorganismen aufgetreten, die gegen die Antibiotika resistent sind.

Kürzlich wurde in mehreren Veröffentlichungen mitgeteilt, dass Desoxyaminoglykosid-Antibiotika gegen diese Mikroorganismen, die gegen Aminoglykosid-Antibiotika resistent sind, wirksam sind. Bezüglich der Dehydroxylierung von Aminoglykosid-Antibiotika wird beispielsweise im Journal of Antibiotics 21 (1972) 613—616 festgestellt, dass 3' ,4'-Didesoxyribostamycin, ausgehend von Ribostamycin über neun Stufen mit einer Gesamtausbeute von höchstens 15 % synthetisiert wird. Eine solche Synthese kann natürlich keineswegs als ein für die Grossherstellung geeignetes Verfahren angesehen werden.

Angesichts dieses Standes der Technik wurde von der Inhaberin eine umfassende Untersuchung mit dem Ziel durchgeführt, ein wirksames Verfahren für die Dehydroxylierung von Aminoglykosid-Antibiotika zu finden. Diese Untersuchung gipfelte in der Entwicklung von neuen Verfahren zur Dehydroxylierung von Aminoglykosid-Antibiotika.