CH645907A5

CH645907A5 - Apramycin-derivate und deren pharmazeutisch annehmbaren saeureadditionssalze.

Info

Publication number: CH645907A5
Application number: CH679581A
Authority: CH
Inventors: Kikuo Igarashi; Tsunetoshi Honma; Tamio Sugawara
Original assignee: Shionogi & Co
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FR2498606B1; BE890853A; DE3142111A1; JPS5772998A; GB2086388B; GB2086388A; US4370475A; FR2498606A1

Description

Gegenstand der Erfindung sind somit die neuen, im Patentanspruch 1 definierten Apramycin-Derivate der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze.

Die erfindungsgemässen 5,6-Dideoxyapramycin-Derivate der Fromel (I) umfassen sowohl die freien Basen wie auch deren 43 pharmazeutisch annehmbare, nicht toxischen Säureadditionssalze. Geeignete Säuren zur Bildung der Säureadditionssalze sind beispielsweise anorganische Säuren, wie Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Jodwasserstoff-, Schwefel-, Kohlensäure und dergleichen; und organische Säuren, wie Essig-, Fumar-, Apfel-, 50 j\ Wein-, Malein-, Zitronen-, Mandel-, Ascorbin-, Gallussäure und x1®. . t dergleichen. oyl

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) können aus Apramycin hergestellt werden, wie im nachstehenden angegeben. 55 nvq

Apramycin kann durch die nachstehende Strukturformel dar-gestellt werden:

6'-, 2*-, 3"-, 6°-Hydroxy-gruppen

NHX

/ V«*1 4. Schritt

NHX1

oïl ch3-N OÏ1

(vi) KHJC1

oh

Abspaltung von 5- und 6-Hydro-xy-Schutzgrup-pen

5, Schritt Sulfonylierung von 5- und 6-Hydroxygruppen xhat nhch3 oh

OH |

0-

NH2| ^ NH2

OH

60

65

(vm)

Reduktion und/ oder Abspaltung von Schutzgruppen

2

NH0

j_ OY CH—N OY

NHX ) \NHX

645 907

Im vorstehenden Reaktionsschema bedeuten X1 eine Amino-Schutzgruppe, Y1 eine Hydroxy-Schutzruppe, Z eine zyklische Hydroxy-Schutzgruppe, RS02 Sulfonyl, und X, Y und die gestrichelte Linie haben die im Patentanspruch 1 angegebene Bedeutung.

1. Schritt:

Die 1-, 3-, 2'-, 7'-, und 4"-Aminogruppen von Apramycin werden geschützt. Als einzuführende Schutzgruppen werden vorzugsweise solche verwendet, die nach Abschluss der Reaktion leicht abgespalten werden können, beispielsweise Alkanoyl mit 2-5 C-Atomen, wie Formyl, Acetyl, Propanoyl, Butanoyl, Penta-noyl und dergleichen; Alkoxycarbonyl mit 2-6 C-Atomen, wie Methoxy-, Äthoxy, Propoxy-, t-Butoxy-, t-Amyloxycarbonyl; Aroyl mit 7-10 C-Atomen, wie Benzoyl, Phthaloyl und dergleichen; Aryloxycarbonyl mit 6-10 C-Atomen wie Phenoxycarbo-nyl und dergleichen; Aralkoxycarbonylmit 7-12 C-Atomen, wie Benzyloxycarbonyl und dergleichen; m-Nitrophenylthio und Tri-phenylthio, wovon insbesondere Benzyloxycarbonyl bevorzugt wird.

Diese Methode zur Einführung von Schutzgruppen ist bekannt und bei Einführung von Benzyloxycarbonyl als Schutzgruppe können für die Reaktion mehr als fünf Äquivalente Carbobenzo xychlorid verwendet werden.

2. Schritt:

JDie 5- und 6-Hydroxygruppen werden geschützt. Als Sc.hutz-

5. Schritt:

Die 5- und 6-Hydroxygruppen werden sulfonyliert, beispielsweise durch Einführung von Alkylsulfonyl mit 1-4 C-Atomen wieMethansulfonyl (Mesyl), Äthan-, Propan-, Butansulfonyl 5 und dergleichen; Ärylsulfonyl, wie Benzolsulfonyl, p-Toluolsul-fonyl (Tosyl) und dergleichen; Aralkylsulfonyl, wie Benzylsulfo-nyl und dergleichen, wovon Methansulfonyl (Mesyl) bevorzugt wird. Diese Reaktion kann mit Halogeniden oder den einzuführenden Sulfonylen in Pyridin oder Picolin ausgeführt werden.

10

6. Schritt:

Die 5,6-Disulfonylverbindung der Formel (VII) wird in einem zweckentsprechenden Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder -formamid, Hexametapol, Glym und dergleichen, mitNatrium-15 oder Kaliumiodid und Zinkstaub zur Reaktion gebracht, um zwischen den 5- und 6- C-Atomen unter gleichzeitiger Abspaltung des Sulfonyls eine Doppelbindung zu bilden (siehe «Carbo-hydrate Research», Bd. 1, S. 338-340,1065). Die Reaktion kann unter den Bedingungen der bekannten Methode ausgeführt 20 werden.

7. Schritt:

Dieser Schritt umfasst zwei Stufen, in der ersten Stufe Reduktion der 5-6-Doppelbindung und in der zweiten Stufe die Abspal-25 tung der 1-, 3-, 2'-, 7'- und 4"-Amino-Schutzgruppen und der 6'-, 2"-, 3"- und 6"-Hydroxy-Schutzgruppen.

Die Reduktion kann mittels sogenannter katalytischer Hydrie-rung mit Platin oder Palladium-auf-Kohle als Katalysator in

gruppe werden vorzugsweise solche verwendet, die mit 5- und 6-Hydroxygruppen unter Bildung von Acetalen oder Ketalen kondensiert werden können, beispielsweise Ketone wie Aceton, Methylaethylketon, Cyclopentanon, Cyclohexanon; Aldehyde, wie Acetoaldehyd und Propionaldehyd. Für die Ausführung der Reaktion können die entsprechenden Dialkylketale oder -ace-tale eingesetzt werden, um die bekannte Ketal- oder Aceal-Austauschreaktion herbeizuführen. Schutzmittel werden im Überschuss zur Reaktion gebracht, um gleichzeitig die 2"-, 3"-und 6"-Hydroxygruppen zu schützen und danach werden die in 2"-, 3"- und 6"-Stellung eingeführten Schutzgruppen durch Hydrolyse mit einer schwachen Säure, wie Essigsäure, selektiv abgespalten, um zu den 5,6-geschützten Verbindungen zu gelangen. Diese Reaktion kann auf konventionelle, im Gebiet der Zuckerchemie gebräuchlichen Mitteln, unter wasserfreien Bedingungen in einem zweckentsprechenden inerten Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, Xylol, Dimethylformamid und dergleichen, in Gegenwart eines katalytischen Mengenanteils einer Säure, wie Schwefel-, Ameisen-, p-Toluolsulfonsäure und dergleichen, ausgeführt werden.

3. Schritt:

Die 6'-, 2"-, 3"- und 6"-Hydroxygruppen werden geschützt. Als einzuführende Schutzgruppe, die nach Abschluss der Reaktion leicht abgespalten werden können, werden Acylgruppen, wie Fromyl, Acetyl und Benzoylgruppen, wie Benzyl, Tetrahyd-ropyranyl und dergleichen, bevorzugt. Die Reaktion kann auf konventionelle Art ausgeführt werden, beispielsweise können hierbei zur Einführung von Acetyl mehr als 4 Äquivalente Essigsäureanhydrid oder Acetylchlorid eingesetzt werden.

4. Schritt:

Die im 2. Schritt eingeführten 5- und 6-Schutzgruppen werden abgespaltet und die Reaktion kann durch Hydrolyse in wässriger Säure, wässrigem Methanol oder in Aceton unter milden Bedingungen ausgeführt werden. Als Säuren sind beispielsweise anorganische, wie Salz-, Schwefel-, Phosphorsäure und dergleichen, und organische, wie Ameisen-, Essigsäure und dergleichen geeignet, unter denen die bestgeeignete vorzugsweise unter Berücksichtigung der Art der Schutzgruppen ausgewählt wird.

Wasserstoff ausgeführt werden.

30 Zur Abspaltung der Schutzgruppen kann aus den bekannten Methoden in Abhängigkeit der Art der Schutzgruppen die bestgeeignete gewählt werden. Wenn die Amino-Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl und die Hydroxy-Schutzgruppe Acetyl ist, können diese gemeinsam durch Hydrolyse in Gegenwart eines 35 Alkalis, wie Natrium-oder Kaliumhydroxid, abgespaltet werden.

Die Reduktion in diesem Verfahrensschritt führt zu Verbindungen der Formel (I), worin X eine Amino- und Y eine Hydroxy-Schutzgruppe und die gestrichelte Linie die Abwesen-40 heit einer Doppelbindung bedeuten und die Reaktion der Abspaltung der Schutzgruppen führt zu Verbindungen der Formel (I), worin X und Y Wasserstoff und die gestrichelte Linie die Anwesenheit einer Doppelbindung bedeuten, und gemeinsame Reduktion und Abspaltung der Schutzgruppen führt zu Verbin-45 düngen der Formel (I), worin X und Y Wasserstoff und die gestrichelte Linie die Abwesenheit einer Doppelbindung bedeuten.

Spezifische, erfindungsgemässe Verbindungen der Formel (I) sind:

50 5,6-Dideoxyapramycin, 6'-, 2"-, 3"-, 6"-Tetra-0-acetyl-1-, 3-, 2'-, 7'-, 4"-penta-N-benzyloxycarbonyl-5,6-dideoxyapramycin, 5,6-Dideoxy-5,6-didehydroapramycinund 6'-, 2"-, 3"-, 6"-Tetra-O-acetyl-1,3-, 2'-, 7'-, 4"-penta-N-benzyloxycarbonyl-5,6-di-deoxy-5,6-didehydroapramycin.

55 Die erfindungsgemässen 5,6-Dideoxyapramycin-Derivate der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze zeigen überlegene antimikrobielle Wirksamkeit und sind sehr wirksam, nicht nur gegen für Apramycin und ein neueres, bekanntes, potentes Antibiotikum l-N-(4-Amino-2-60 hydroxybutyryl)-kanamycin A, Kurzbezeichnung Amikacin, von Bristol-Banyu, sondern auch gegen widerstandsfähige Bakterien. Im nachstehenden sind die minimalen Inhibitionskonzentrationen MIC in jig/ml vom erfindungsgemässen 5,6-Dideoxy-apramycin der Formel (I), worin X und Y Wasserstoff und die 65 gestrichelte Linie die Abwesenheit einer Doppelbindung bedeuten, bezeichnet als DDA, und vergleichsweise von Apramycin, bezeichnet als APR und Amikacin, bezeichnet als AMK, angeführt.

645 907

4

Verbindung

DDA

APR

AMK

Testbakterien

Escherichia coli

W-677/R5 HL ACC(6')-4

3,13

6,25

>100

Escherichia coli AAC(3)-I

3,13

12,5

6,25

Escherichia coli

W-677/JR762 AAD(2")

6,25

12,5

Escherichia coli EC-14

1,56

3,13

Escherichia coli (No. 12)EC-159

6,25

12,5

Escherichia coli (No. 2)EC-151

3,13

6,25

100

Proteus inconstans 164 AAC(2')

6,25

25

12,5

Proteus inconstans In-15

0,39

0,78

Proteus rettgeri Ret-11

0,78

1,56

3,13

Proteus rettgeri (No. 28)Ret-59

0,78

1,56

Proteus morganii Morg-74

0,78

6,25

1,56

Proteus morganii Morg-96

25

>100

50

Proteus vulgaris CN-329

6,25

12,5

Proteus mirabilis Pr-4

12,5

50

25

Staphylococcus aureus

FDA 209 PJC-1

0,39

1,56

0,78

Staphylococcus aureus ATCC-25923

0,78

1,56

Staphylococcus aureus S-25

0,39

1,56

3,13

Staphylococcus aureus No. 74

0,78

3,13

6,25

Staphylococcus epidermidis

ATCC-14990

0,2

0,39

Staphylococcus epidermidis EP-18

0,39

0,78

1,56

Staphylococcus epidermidis TB-172

0,2

0,39

1,56

Moraxella villon AAC(6')-2

1,56

6,25

25

Klebsiella pneumoniae Kl-184

1,56

3,13

6,25

Klebsiella pneumoniae

No. 13)K1-188

1,56

3,13

25

Pseudomonas aeruginosa TB-151

1,56

6,25

3,13

Pseudomonas aeruginosa TB-166

1,56

3,13

6,25

Serratia marcescens ATCC-13880

1,56

3,13

Serratia marcescens MA-23

1,56

6,25

25

Serratia marcescens MA-48

6,25

25

Serratia marcescens MA-81

3,13

6,25

Enterobacter cloacae Cl-126

0,78

3,13

1,56

Enterobacter cloacae No. 20

1,56

3,13

50

Enterobacter aerogenes AE-16

1,56

6,25

3,13

Enterobacter aerogenes AE-27

1,56

6,25

3,13

Die angeführten MIC-Werte wurden nach der hierfür von der «Japan Society of Chemotherapy» ausgearbeiteten und in den nachstehend angeführten Literaturstellen l+2beschriebenen Standardmethode bestimmt. Als Testmedium wurden Scheiben für antibiotische Empfindlichkeitstests «Modified Müller Hinton medium (Nissui)» verwendet.

1. «Chemotherapy» 16 (1), S. 98-99, (1968)

2. «Chemotherapy» 22 (6), S. 1126-1128, (1974)

Aus der Tabelle geht hervor, dass die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) eine mehrfach stärkere antimikrobielle Wirksamkeit als Apramycin aufweisen und es ist insbesondere bemerkenswert, dass die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) antimikrobielle Wirksamkeit gegen einige Arten von gegen Amikacin beständigen Bakterien aufweisen, die mehrere Zehnerpotenzen stärker ist als diejenige von Amikacin.

Die Erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) sind somit geeignet für die Behandlung und Verhütung verschiedenen durch eine grosse Anzahl verschiedener gram-positiver und -negativer Bakterien, einschliesslich widerstandsfähiger Bakterien, erzeugten Infektionen. Ausserdem können die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) verderblichen Nahrungsmitteln als bakterizide Mittel zugesetzt und des weiteren als Desinfektionsmittel an Stellen eingesetzt werden, wo bakterielle Verunreinigungen möglich sind.

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) können Menschen und Tieren oral oder parenteral verabreicht werden. Insbesondere pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze, beispielsweise Sulfate und dergleichen, können in Form wässeriger Lösungen durch intravenöse, intramuskuläre oder subcutane Injektion verabreicht werden. Die Verbindungen der Formel (I) können in Form von Lösungen in hermetisch verschlossenen Ampullen, oder in Form von Kristallen, Feinkristallen, Pulver, Lyophilisat und dergleichen, die vor dem Gebrauch zu lösen sind, in Ampullen verpackt werden, wobei auch Stabilisatoren zugesetzt werden können.

In dieser Hinsicht können die Verbindungen der Formel (I) zusammen mit pharmazeutischen Hilfsmitteln, wie Verdünnungsmitteln, z.B. Stärke, Sucrose, Lactose, Calciumcarbonat, Kaolin und dergleichen; Streckmittel, z.B. Lactose, Stärke, Calciumcarbonat und -phosphat, Kaolin, Bentonit, Tale und dergleichen ; Gleitmitteln, z.B. Stearinsäure, Paraffin, Borsäure, Siliciumdioxyd, Natriumbenzoat, Polyäthylenglykol und dergleichen, zu Pulvern, Tabletten, Granulat, Kaspeln, Suppost-iorien, Trockensirup, Pastillen, Suspensionen, Emulsionen, Inhalationsmitteln, Augentropfen, Pulvern für lokale Behandlung, Lotionen formuliert und angewendet werden.

Bei der Verwendung für die Behandlung von empfindlichen Infektionen an Menschen und Tieren können die Verbindungen der Formel (I) in einer täglichen Dosierung bei Injektionen von 0,01-5 g/kg, bei oraler Verabreichung von 0,01-10 g/kgundbei lokaler Anwendung in einer Dosierung von 0,01-10 g/kg alle 3-12 h verabreicht werden. Die Dosierung kann jedoch in Abhängigkeit der Empfindlichkeit pathogener Bakterien, der Verabreichungsfrequenz und dem Zustand des Patienten, erhöht oder vermindert werden.

Im nachstehenden Beispiel wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das vorstehende Reaktionsschema detailliert erläutert:

Beispiel

5,6-Dideoxyapramycin a) 1,3,2' ,7' ,4"-Penta-N-benzyloxcarbonyl-apramycin der Formel (III), worin X1 PhCH2 OCO ist.

10,000g (18,23 mmol) Apramycm-y2hydrat werden in 150 ml Wasser gelöst und dann mit 10,047 g (94,79 mmol) Natriumcar-bonat und 100 ml Aceton zu einem homogenen Gemisch verarbeitet. In das auf -5 bis -1°C gekühlte Gemisch werden innert 15 min. unter heftigem Rühren 14,63 ml (102,1 mmol) Carboben-zoxychlorid eingetropft und nach Rühren während 2,5 h bei Zimmertemperatur wird das Reaktionsgemisch in 800 ml Eiswasser geschüttet. Die resultierende Aufschwellung wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und in 100 ml Methanol gelöst, das nach Einfärbung durch Zusatz von 3 g Aktivkohle unter vermindertem Druck verdampft wird. Der erhaltene Rückstand wird mit Diäthyläther versetzt und die Wandung des Gasbehälters mit einem Metallstab gerieben. Die resultierende Ausfällung wird abfiltriert, mit Diätyläther gewaschen und über Phosphor-pento-xyd unter vermindertem Druck getrocknet, wobei mit 100 % Ausbeute 22,134 g der Titelverbindung erhalten werden. Ein Teil der erhaltenen Verbindung wird auf einer Säule mit «Kieselgel» 60 von Merck & Co. als Adsorbtionsmittel und eines 97:3-Gemisches von Chloroform /Methanol als Eluierungsmittel chro-matographiert und reine Fraktionen werden gesammelt, die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand wird mit Methanol und Diäthyläther behandelt,

wobei ein Pulver der nachstehenden Analysendaten erhalten wird:

[a]g'°+ 68,1 ± 1,0° (c = 1,037,Methanol)

IR: vS 3406, 1700,1520 cm"1 Elementaranalyse für C61H71N502.H20, Gew. %:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

645 907

C H N

Errechnet 59,65 5,99 5,70 Gefunden 59,64 5,87 5,70

b) l,3,2',7',4"-Penta-N-benzyloxycarbonyl-5,6-0-cyclohexyli-den-apramycin der Formel (IV), worin X1 PhCH2OCO ist und

Z die Konfiguration <\' H ^Xaufweist.

22,134 g (18,23 mmol) des Endproduktes aus dem Schritt a) werden in 630 ml Dimethylformamid gelöst und mit 37 ml (248,9 mmol) und2,128gp-Toluolsulfonsäure versetzt. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck von 33 mbar bei 50°C während 3 h gerührt und dann mit 1,61 ml Triäthylamin neutralisiert. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand von 33,1 g wird in 300ml Äthylacetat gelöst, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck verdampft .Die erhaltenen 25,13 g eines weissen Pulvers werden in 210 ml 80 % Essigsäure gelöst, während 45 min bei Zimmertemperatur stehengelassen und dann in 11 Eiswasser geschüttet. Die resultierende Ausfällung wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen, in Äthylacetat gelöst, dann mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck verdampft .Der Rückstand von 23,60g wird auf einer Säule unter Verwendung von 800 g «Kieselgel» 60 von Merck & Co. als Adsorptionsmittel und einem 99:1-Gemisch von Chloroform und einem 60:40-Gemisch von Chloroform/ Aceton als Eluierungsmittel chromatogragphiert. Jede erhaltene Fraktion wird mittels Dünnschicht-Chromatographie geprüft und Fraktionen mit Multiflecken werden weiter wiederholt auf gleiche Art säuren-chromatographiert und die Fraktionen mit Einzelfleck werden gesammelt und aus Methanol umkristallisiert, wobei mit 59,1 % Ausbeute 13,893 g der Titelverbindung in Form eines reinen Produktes mit F. 140-143°C und den nachstehenden Analysendaten erhalten werden:

[cc]d + 63,7 ± 1,0° (c = 1,034, Äthylacetat) IR: 3400,1703,1518 cm"1 Elementaranalyse für C67H79N5C)2i.2H20, Gew. %:

C H N Errechnet 60,67 6,31 5,28 Gefunden 60,44 6,09 5,30

c) 6', 2", 3", 6"-Tetra-0-acetyl-l ,3,2' ,7' ,4"-penta-N-benzyl-oxycarbonyl-5,6-0-cyclohexyliden-apramycin in Formel (V), worin X1 PhCH2OCO, Y1 CH3CO sind und Z die Konfiguration

<(T>'aufweist

7,000g (5,425 mmol) des Endproduktes aus dem Schritt b) werden in 91 ml Pyridin gelöst, mit 20,4 ml Essigsäureanhydrid versetzt, während 24h bei Zimmertemperatur stehengelassen und dann in Eiswasser geschüttet. Die resultierende Ausfällung wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen, in Chloroform gelöst, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck verdampft. Der Rückstand von 7,8 g wird in Chloroform gelöst und mit Hexan versetzt. Die resultierende Ausfällung wird abfiltriert, wobei mit 84,8 % Ausbeute 7,345 g Titelverbindung mit den nachstehenden Analysendaten erhalten werden:

[a]ü + 77,2 ± 1,1° (c = 1,079, Chloroform)

IR: v™r 3440,1745,1724,1515 cm"1 Elementaranalyse für C75H87N5025.0,5H20, Gew.:

C H N Errechnet 61,38 6,04 4,77 Gefunden 61,17 5,86 4,71

d)6',2",3",6"-Tetra-0-acetyl-l,3,2',7',4"-penta-N-benzyl-

oxycarbonyl-apramycin der Formel (VI), worin X1 PhCH2OCO und Y1 CH3CO sind.

6,000g (4,114 mmol) des Endproduktes aus dem Schritt c) werden in einem Gemisch von 60 ml 80 % Essigsäure und 30 ml Aceton gelöst, während 6,5 h auf70°C erwärmt und dann in Eiswasser geschüttet. Die resultierende Ausfällung wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen, in Äthylacetat gelöst, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck verdampft. Der Rückstand von 5,92 g wird in Äthylacetat gelöst und mit Hexan versetzt. Die resultierende Ausfällung von 5,60g wird flüssig-chromatographiert unter Verwendung einer «Prepack»-Säule, Grösse C, von Merck & Co. und mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 20 ml/Fraktion mit einem 1:2-Gemisch von Benzol/Äthylacetat eluiert. Die Fraktionen Nrn. 33-104 werden gesammelt, vereinigt, dann wird das Lösungsmittel verdampft und der erhaltene Rückstand in Chloroform gelöst und mit Hexan versetzt, wobei mit 87 % Ausbeute 4,975 g der Titelverbindung mit den nachstehenden Analysendaten erhalten werden:

[a]o + 84,2 ± 1,3° (c = 1,053, Chloroform) IR: v®£ 3400,1747,1724,1518 cm"1 Elementaranalyse für Q9H79N502s.H20, Gew. %:

C H N Errechnet 59,35 5,85 5,02 Gefunden 59,38 5,61 4,97

e) 6', 2",3",6"-Tetra-0-acetyl-l ,3,2'T ,4"-penta-N-benzyloxy-carbonyl-5,6-di-O-mesyl-apramycin der Formel (VII), worin X1 PhCH2-OCO, Y1 CH3CO und R CH3 sind.

200mg (0,143 mmol) des Endproduktes aus Schritt d) werden in 2 ml wasserfreiem Pyridin gelöst und an einer Vakuumpumpe unter vermindertem Druck zur Trockene verdampft. Der Rückstand wird in 2 ml wasserfreiem Pyridin gelöst und mit 0,166 ml (2,15 mmol) Methansulfonylchlorid versetzt. Nach Stehenlassen während 15 h bei Zimmertemperatur wird Eiswasser zugesetzt und das Gemisch mit Chloroform extrahiert, mit Wasser-10 % Salzsäure-Wasser-5 % Kalium-hydrogensulfat-Wasser-5 % Natrium-hydrogensulfat-Wasser in der angegebenen Reihenfolge gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck verdampft. Der erhaltene Rückstand von 225 mg wird flüssig-chromatographiert unter Verwendung einer «Prepack»-Säule, Grösse B, von Merck & Co. und eluiert mit einem 4:1-Gemisch von Benzol/Aceton in lOml-Fraktionen bei einer Durchflussgeschwindigkeit von 5 ml/min. Die Fraktion Nrn. 17-33 werden gesammelt, vereinigt und unter vermindertem Druck verdampft. Der erhaltene Rückstand wird in Chloroform gelöst und mit Hexan versetzt, wobei mit 97,7 % Ausbeute 217 mg der Titelverbindung in Form einer Ausfällung mit den nachstehenden Analysedaten erhalten werden:

[cc]d'5+ 58,6 ± 1,0° (c = 1,027, Chloroform) IR: v™cl33390,1743,1719,1518,1349,1175 cm"1 Elementaranalyse für QiHgsNsO^S^^O, Gew. %:

C H N S Errechnet 4,92 5,52 4,51 4,13 Gefunden 54,86 5,24 4,42 4,11

f) 6' ,2",3",6"-Tetra-0-acetyl-l ,3,2' ,7' ,4"-penta-N-benzyloxy-carbonyl-5,6-dideoxy-5,6-didehydro-apramycin der Formel (VIII), worin X1 PhCH2OCO und Y1 CH3CO sind.

217 mg (0,14 mmol) des Endproduktes aus Schritt e) werden in 8,5 ml Dimethylformamid gelöst und mit 2,17g Natriumiodid und 1,09 g Zinkstaub versetzt und dann bei 100°C während 2 h gerührt. Danach wird das Gemisch auf Zimmertemperatur gekühlt, mit Chloroform versetzt, unlösliches Material abfiltriert

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

645 907

6

und mit Chloroform gewaschen, wonach das Filtrat und das Waschchloroform vereinigt, mit 5 % Natrium-hydrogencarbo-nat-Wasser-Natrium-Thiosulfatlösung-Wasser in der angegebenen Reihenfolge gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck verdampft wird. Der erhaltene Rückstand von 194 mg wird flüssig-chromatographiert unter Verwendung einer «Prepack»-Säule, Grösse B, von Merck & Co., und mit einem 5:1-Gemisch von Benzol/Aceton eluiert in Fraktionen von 10 ml mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 5 ml/min. Die Fraktionen Nrn. 27-47 werden gesammelt, vereinigt und unter vermindertem Druck verdampft. Der erhaltene Rückstand won 164 mg wird aus Methylenchlorid/Methanol umkristallisiert, wobei mit 72,1 % Ausbeute 137 mg der Titelverbindung in Form von Prismen mit F. 180,5-182°C und den nachstehenden Analysendaten erhalten werden:

[a]o'5 + 135,5 ± 1,7° (c = 1,009, Chloroform)

IR: vjJS01 3370,1751,1723,1703,1525 cm"1

Elementaranalyse für C69H77N5O23.H2O, Gew. %:

Errechnet Gefunden

C

60,83 60,65

H

5,84 5,54

N

5,14 5,14

NMR: Ö™CI3:CD3°D (1:5) 7,30 (s,Ph), 5,55 (breit s,H5, H6), 5,08 (s, PhCH2), 2,93 (s,NCH3), 208,2,00,1,84 (s,Ac)

g) 5,6-Dideoxyapramycin der Formel (I), worin X und Y Wasserstoff und die gestrichelte Linie die Abwesenheit einer Doppelbindung bedeuten.

250 mg 0,184 mmol) des Endproduktes aus Schritt f) werden in 8 ml Methanol gelöst, mit 50 mg 10 Gew. % Palladium-auf-Kohle und 0,46 ml 2N Salzsäure versetzt, dann während 7 h unter einem Wasserstoffdruck von 4 bar katalytisch hydriert, danach mit weiteren 50 mg 10 % Palladium-auf-Kohle und 0,23 ml 2N Salzsäure versetzt und die katalytische Hydrierung wird während weiteren 4 h fortgesetzt. Dann wird der Katalysator abfiltriert und mit wässrigem Methanol gewaschen und die Filtrate und das Waschmethanol vereinigt und mit einem Ionenaustauscherharz «Amberlite» IR-45 vom OH-Typ neutralisiert. Danach wird das

Harz abfiltriert und mit wässrigem Methanol gewaschen, das Filtrat und das Waschmethanol werden vereinigt, das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck bis zur Trockene verdampft, wobei 137 mg Rückstand erhalten werden. 5 Die erhaltenen 137 mg Rückstand werden in 3 ml Wasser gelöst, bei 100°C in 1,96 ml einer 2N Natriumhydroxydlösung eingerührt und während 4 h bei Rückflusstemperatur gehalten. Dann wird das Gemisch mit 2N Salzsäure neutralisiert, an 50 ml eines Ionenaustauscherharzes «Amberlite» CG-50 von NHf-Typ 10 adsorbiert, mit 250 ml Wasser gewaschen und mit je 11 Wasser und 0,4 N Ammoniumhydroxydlösung nach der Gradientmethode in Fraktionen von 11 ml eluiert. Die Fraktionen Nrn. 91-121 werden gesammelt, vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockene verdampft. Der erhaltene Rückstand 15 von 94 mg wird in 3 ml Wasser gelöst, mit 7,25 ml 0,1N Schwefelsäure versetzt, auf pH-Wert 4,5 gestellt und unter vermindertem Druck auf 1 ml kondensiert, mit 16 ml Äthanol versetzt , die resultierende Ausfällung abfiltriert und mit Äthanol gewaschen. Dann wird die Ausfällung in Wasser gelöst, mit 15 20 mg Aktivkohle versetzt, nach 30 min durch ein Glasfilter der Millipore & Co. filtriert, mit Wasser gewaschen und das Filtrat und die Waschflüssigkeit werden vereinigt und lyophilisiert. Der erhaltene Rückstand wird solange in einem 200 g Natriumbromid und 100 g Wasser enthaltenden Exiskkator gehalten, bis der 25 Rückstand Feuchtigkeit absorbiert und Gewichtskonstanz erreicht, wobei mit 75,4 % Ausbeute 129 mg 5,6-Dideoxyapram-cyin-sulfat mit den nachstehenden Analysendaten erhalten werden:

[<x]d + 106,4 ± 1,4° (c = 1,041, Wasser) 30 Elementaranalyse für C21H41N5O9.2,5H2S04.10H20, Gew.%:

35

Errechnet Gefunden

C

27,03 27,00

H

7,13 7,11

N

7,51 7,63

S

8,59 8,76

40

NMR (ppm vom externen Standard in schwerem Wasser) ô%° 6,06 (d, Hj' oder Ht" J = 4 Hz), 5,99 (d, Hi" oder Hx' J = 4 Hz), 5,79 (d, H8', J = 8 Hz), 3,45 (s, N-CII3)

m

Claims

645 907

PATENTANSPRÜCHE _1. Apramycin-Derivate der Formel

-OY

XHN

NHX

J NHX

(I)

aus welcher auch dessen Konformation genauer hervorgeht als aus der vereinfachten Formel (II), die im nachstehenden aus Gründen der Einfachheit verwendet wird. Alle aus der Formel (II) abgeleiteten Verbindungen sind auch in Übereinstimmung 5 mit der Formel (II) dargestellt.

Die Herstellung der Verbindungen der Formel (I) kann nach dem nachstehenden Reaktionsschema, wie im nachstehenden erläutert, erfolgen:

10

OH

NHX

worin X Wasserstoff oder eine Amino-Schutzgruppe, Y Wasserstoff oder eine Hydroxy-Schutzgruppe, und die gestrichelte Linie eine gegebenenfalls vorhandene Doppelbindung bedeuten, und 15 deren pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze.

2. Apramycin-Derivate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel (I) Xfür eine Amino-Schutzgruppe, ausgewählt aus Alkanoyl mit 2-5 C-Atomen, Alkoxycarbonyl mit 2-6 C-Atomen, Aroyl mit 7-10 C-Atomen, Aryloxycarbonyl 20 x mit 6-10 C-Atomen, Aralkoxycarbonyl mit 7-12 C-Atomen, m-Nitrophenylthio und Triphenylthio, steht.

3. Apramycin-Derivate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Amino-Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl ist.

4. Apramycin-Derivate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel (I) Y für eine Hydroxy-Schutzgruppe, ausgewählt aus der Gruppe von Acyl, Benzyl, und Tetrahvdropyranyl, steht.

5. Apramycin-Derivate nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxy-Schutzgruppe Acetyl ist. 30

6.5,6-Dideoxyapramycin als Verbindung der Formel (I) nach Anspruch 1.

'2 1. Schritt

Schutz von Amlnogruppen

/ \NHXX

(xii)

NHX
2» Schritt ^ Schutz von 5- und 6-Hyd-roxygruppen

(zv) .

xhm

Chemische Modifikationen von Aminoglykosid-Antibiotika wurden intensiv erforscht, um deren antimikrobielle Wirkung zu 35 verstärken und Nebenwirkungen zu vermindern. x a

Es wurde nun gefunden, dass die antimikrobielle Wirkung von Apramycin, die beispielsweise in der JP-AS 51-36358 als Nebra-mycin-Faktor II beschrieben ist, bemerkenswert verstärkt wird durch Abspaltung der 5- und 6-Hydroxygruppe. 40