CH650005A5 - Verfahren zur herstellung eines selektiv geschuetzten n-acylierten aminoglycosid-antibiotikums. - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines selektiv geschuetzten n-acylierten aminoglycosid-antibiotikums. Download PDFInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Ver-25 fahren zur Herstellung eines selektiv geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikums, in welchem einige Amino-oder Alkylaminogruppen in besonderen Stellungen des Ami-noglycosidmoleküls selektiv geschützt oder blockiert wurden mit der Acylgruppe. Diese Erfindung bezieht sich somit auf 30 ein neues Verfahren zum selektiven Schutz gewisser Amino-oder Alkylaminogruppen in besonderen Stellungen des Ami-noglycosid-Antibiotikums. Die Erfindung betrifft die Herstellung eines selektiv geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikums, welches einen 2-Deoxystreptaminteil ent-35 hält, der eine 3"-Aminoglycosylgruppe oder eine 3"Alkyl-aminoglycosylgruppe gebunden an die 6-Hydroxylgruppe des 2-Deoxystreptaminteils im Aminoglycosidmolekül aufweist. Das Aminoglycosid-Antibiotikum, auf welches die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist somit ein 6-0-(3"-Amino-40 oder 3"-Alkylamino-3"-deoxyglycosyl)-2-deoxystreptamin, welches gegebenenfalls einen 4-Q-6'-Aminoglycosyl-Substitu-enten tragen kann, und typische Beispiele solcher Verbindungen sind die Kanamycine, die Gentamicine, Sisomicin, Netilmicin und Verdamicin. Die vorliegende Erfindung umfasst 45 ferner die Herstellung eines l-N-(a-Hydroxy-ü)-aminoalkano-yl)-aminoglycosid-Antibiotikums, welches bekannt ist als nützliches semisynthetisches antibakterielles Mittel, welches wirksam ist gegen arzneimittelresistente Bakterien.
Aminoglycosid-Antibiotika, wie z.B. Kanamycine, sind 50 Substanzen, welche mehrere Aminofunktionen und Hydro-xylfunktionen mit einem verhältnismässig hohen und verschieden starken Reaktionsgrad aufweisen. Zahlreiche Arten semisynthetischer Aminoglycosid-Antibiotika, welche von den Stamm-Aminoglycosid-Antibiotika abgeleitet sind, wur-55 den bereits hergestellt. Bei der Semisynthese dieser Derivate ist es oft notwendig oder wünschenswert, sicherzustellen, dass einige Aminogruppen und/oder einige Hydroxylgruppen im Ausgangsaminoglycosid-Antibiotikum selektiv geschützt oder blockiert werden mit einer oder mehreren geeigneten 60 Schutzgruppen.
Für den selektiven Schutz von Aminogruppen und/oder Hydroxylgruppen in dem Aminoglycosid-Antibiotikum wurden verschiedene erfolgreiche Methoden entwickelt und diese stehen zur Verfügung, soweit es sich um den selektiven Schutz 65 von Hydroxylgruppen handelt. Für den selektiven Schutz von einigen besonderen, unter den zahlreichen vorhandenen Aminogruppen des Aminoglycosid-Antibiotikums sind jedoch die bisher bekannten Methoden entweder zu schwierig durchzu
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führen oder sie erfordern gewisse komplizierte Operationen. Dies beruht darauf, dass alle Aminogruppen im Aminoglyco-sid-Antibiotikum keinen grossen Unterschied in der Reaktionsfähigkeit aufweisen. Ein demonstratives Beispiel wird durch die 6'-Aminogruppe von Kanamycin-A geliefert, doch weist eine solche Aminogruppe oder Methylaminogruppe, welche an ein gewisses Kohlenstoffatom gebunden ist, das seinerseits an nur ein Kohlenstoffatom im Aminoglycosid-Mo-lekül gebunden ist, eine höhere Reaktionsfähigkeit auf als die Amino- oder Methylaminogruppe, welche an ein gewisses Kohlenstoffatom gebunden ist, das zwei oder mehr Kohlenstoffatome in diesem Aminoglycosid-Molekül verbindet. Aus diesem Grund ist die erstgenannte Art von Amino- oder Methylaminogruppen befähigt, wesentlich bevorzugter mit einem Acylierungsmittel zu reagieren, welches eine in die Aminoschutzgruppe einzuführende Acylgruppe enthält, als die letztgenannte Art von Amino- oder Methylaminogruppen, wobei das N-geschützte Derivat, welches die erstgenannte Art von Amino- oder Methylaminogruppen preferen-tiell mit der Acylgruppe blockiert hat, in einer höheren Ausbeute erzeugt werden kann als die anderweitig N-geschützten Derivate. Vor einigen Jahren wurde gefunden, dass, wenn die Aminogruppe und die Hydroxylgruppe in der sterischen Konfiguration des Moleküls des Aminoglycosid-Antibioti-kums zu einem Paar benachbart sind, diese Amino- und Hydroxylgruppen selektiv miteinander vereint werden können unter Bildung eines cyclischen Carbamates durch Behandlung mit Natriumhydrid, so dass das Paar von Amino- und Hydroxylgruppen gleichzeitig im cyclischen Garbamat blok-kiert werden kann, ohne die anderen Aminogruppen, welche im gleichen Molekül vorhanden sind, zu blockieren [siehe «Journal of Antibiotics», 25, No. 12,741-742 (1972); US-Patente No. 3 925 354 und No. 3 965 089].
Vor kurzem haben Nagabhushan und Mitarbeiter gefunden, dass, wenn ein Salz eines bivalenten Transitionsmetalles (M++), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kup-fer-(II), Nickel-(II), Kobalt-(II) und Cadmium-(II) in einem inerten organischen Lösungsmittel mit einem aminoglycosidi-schen Antibiotikum umgesetzt wird, welches zu der Klasse der 4-0-(Aminoglycosyl)-6-0-(aminoglycosyl)-2-deoxystrep-taminasen gehört, wie sie durch Kanamycine, Gentamicine und Sisomicin vertreten wird, dieses bivalente Transitionsme-tallkation mit einem Paar der Amino-und Hydroxylgruppen komplex gebunden wird, welche an besonderen, vicinalen Stellen des Aminoglycosid-Moleküls vorhanden sind, wodurch der aminoglycosidische Antibiotikum-Transitionsme-tallkation-Komplex gebildet wird [siehe japanische veröffentlichte Patentanmeldung Sho-52-153944 und US-Patent No. 4 136 254]. In diesem aminoglycosidischen Antibiotikum-Transitions-metallkation-Komplex ist die komplexgebundene Aminogruppe durch das bivalente Transitionsmetallka-tion blockiert. Wenn dieser Komplex anschliessend mit einem Acylierungsmittel, welches eine Acylgruppe enthält, umgesetzt wird, können zur Hauptsache nur die nicht-komplexier-ten Aminogruppen im Metallkomplex, welche nicht durch das bivalente Metallkation blockiert sind, acyliert werden, so dass ein selektiver N-Schutz mit der Acylgruppe erzielt wird. Dies ist weiter unten unter Bezugnahme auf Kanamycin-A als Beispiel näher illustriert. Wenn somit ein bivalentes Transi-tionsmetallkation (M++), ausgewählt aus Kupfer-(II)-, Nik-kel-(II)-, Kobalt-(II)- und Cadmium-(II)-Kationen mit Kana-mycin-A umgesetzt wird, tritt eine Komplexbildung des bivalenten Metallkations (M++) zwischen der 1-Aminogruppe und der 2"-Hydroxygruppe sowie zwischen der 3"-Aminogruppe und der 4"-Hydroxygruppe des Kanamycin-A-Mole-küls ein, wie durch die Formel I unten dargestellt.
[I]
3o In der obigen Komplexbildungsreaktion ist daher ersichtlich, dass mindestens 2 Mol des Transitionmetallsalzes für 1 Mol Kanamycin-A erforderlich sind. Im erhaltenen Metallkomplex sind gleichzeitig die 1-Amino und die 3"-Amino-gruppen blockiert. Wenn dieser Komplex der Formel I mit ei-35 nem Acylierungsmittel behandelt wird, welches eine Acylgruppe aufweist, die als eine in den üblichen Synthesen von Polypeptiden bekannte Aminoschutzgruppe zur Verfügung steht, werden nur die nicht-komplex gebundenen 3-Amino-und 6'-Aminogruppen zur Hauptsache acyliert, um das 40 3,6'-di-N-acylierte Derivat zu ergeben [siehe «Journal of American Chemical Society», lOOj 5253-5254 (1978)].
Die obige Tatsache hat sich als richtig erwiesen, doch 45 wurden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung weitere Untersuchungen über die Interaktion anderer, verschiedener Metallkationen mit aminoglycosidischen Antibiotika, wie Kanamycin-A und Kanamycin-B sowie mit semisynthetischen Derivaten der aminoglycosidischen Antibiotika so durchgeführt. Als Resultat wurde gefunden, dass sich zweiwertige Zinkkationen, obwohl sie sich wesentlich anders verhalten als die oben erwähnten zweiwertigen Nickel-, Kobalt-, Kupfer- und Cadmium-Kationen, sie letztlich befähigt sind, eine starke Komplexbildung sowohl mit der 1-Amino- oder 55 1-Alkylaminogruppe, wie mit der 3"-Aminogruppe (oder 3"-Alkylaminogruppe) einer Aminoglycosidverbindung (wie z.B. Kanamycin-A, -B oder -C) einzugehen, welche einen Deoxystreptaminteil enthält, der eine 3"-Aminoglycosyl-oder 3"-Alkylaminoglycosylgruppe an die 6-Hydroxylgruppe 60 des Deoxystreptaminteiles gebunden enthält, und diese genannten Aminogruppen in 1- und 3"-Stellung zu blockieren.
Gemäss Nagabhushan und Mitarbeiter, könnte erwartet «s werden, dass, wenn bivalente Nickel-, Kobalt-, Kupfer- oder Cadmiumkationen z.B. mit Kanamycin-B umgesetzt werden, ein Kanamycin-B-Metallsalz-Komplex der folgenden Formel II entstehen würde:
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H2NCH2
Diese Erwartung stützt sich auf die Ausführungen von Nagabhushan und Mitarbeiter im oben genannten Artikel in «Journal of American Chemical Society», gemäss welchem vicinale Amino-Hydroxyl-Gruppen-Paare mit den bivalenten Transitionsmetallkationen reversible Komplexe bilden sollten, und in Anbetracht der Tatsache, dass Kanamycin-B drei Paare vicinaler Amino-Hydroxyl-Gruppen enthalten, nämlich in den Stellungen 1 und 2", in den Stellungen 2' und 3' und in den Stellungen 2" und 3" des Kanamycin-Moleküls. Es wurde jedoch gefunden, dass wenn Kanamycin-B mit einem zweiwertigen Metallkation, nämlich Zinkkation umgesetzt wird, der tatsächlich gebildete Kanamycin-B-Zinksalz-Komplex freie 2'-Amino- und 3'-Hydroxylgruppen enthält, welche nicht durch das Zinkkation blockiert wurden, was im Gegensatz zur Annahme von Nagabhushan steht. Selbst wenn die Komplexbildung des Zinkkations mit der 2'-Amino- und 3'-Hydroxylgruppe auftritt, ist die komplexierende Kraft sehr gering, so dass im wesentlichen in der Praxis die 2'-Amino- und 3'-Hydroxylgruppen nicht blockiert sind.
Wenn daher der Kanamycin-B-Zinkkationen-Komplex anschliessend acyliert wird, z.B. durch Reaktion mit N- Benz-yloxycarbonyloxysuccinimid, um die Benzyloxycarbonyl-gruppe als Aminoschutz-Acylgruppe einzuführen, wird das tri-3,2',6'-N-acylierte Derivat erhalten, in welchem drei Aminogruppen, nämlich die 3-, 2'- und 6'-Aminogruppe acyliert wurde, und zwar tatsächlich in einer höheren Ausbeute als die auf andere Weise N-acylierten Derivate, aber dann kann das 3,6'-di-N-acylierte Derivat nicht erhalten werden (siehe Beispiel 19 weiter unten). Diese experimentelle Tatsache lässt darauf schliessen, dass das Zinkkation ein anderes Verhalten zeigt als die oben genannten vier Transitionsmetallkationen, insbesondere, indem das Zinkkation keinen Komplex mit dem benachbarten Paar der 2'-Amino- und 3'-Hydroxyl-gruppe bildet.
Wenn als weiteres Beispiel Kanamycin-A mit Zinkkationen umgesetzt und anschliessend mit einer die Benzyloxycar-bonylgruppe abgebenden Verbindung acyliert wird (siehe Formel I oben) wird die Tatsache beobachtet, dass 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonylkanamycin-A als hauptsächliches Acylie-rungsprodukt gebildet wird, sofern das Zinkkation in einer Menge von genau 1 Mol oder etwas mehr pro Mol Kanamycin-A zur Verfügung steht. In diesem Fall ist zu beachten,
dass diese Acylierungsreaktionen die Bildung des 1,3,6',3"-Tetra -N-benzyloxycarbonylderivates von Kanamycin-A und die Bildung von nicht-acyliertem, ursprünglichem Kanamy-cin-A gleichzeitig einem gewissen Ausmass ergibt, jedoch die Bildung des Tri-N-benzyloxycarbonylderivates von Kanamy-
cin-A lediglich in sehr niederer Ausbeute erfolgt, trotzdem die Aufklärung des Reaktionsmechanismus durch Nagabhushan und Mitarbeiter erwarten lässt, dass das Tri-N-benzyloxycar-bonylderivat in einer höheren Ausbeute gebildet würde als die 5 anderen N-acylierten Derivate.
In der Beschreibung und insbesondere in Anspruch 4 des US-Patentes No. 4.136.254 haben Nagabhushan und Mitarbeiter daraufhingewiesen, dass ein Salz eines bivalenten Transitionsmetalles, wie Kupfer-(II), Nickel-(II), Kobalt-(II), io usw. in einer Gesamtmenge von mindestens 2 Mol pro Mol Kanamycin-A für die Bildung von Kanamycin-A-Transi-tionsmetallsalz-Komplex benötigt wird, wie aus Formel I oben ersichtlich ist. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen haben jedoch ergeben, i5 dass im Gegensatz zu den vier genannten Transitionsmetallkationen, das Zinkkation befähigt ist, die Wirkung der Blok-kierung der 1-Amino- und 3"-Aminogruppe von Kanamy-cin-A zu erzielen, wenn Zinkkationen in einer Gesamtmenge von mindestens 1 Mol pro Mol Kanamycin-A verwendet wer-20 den.
Gemäss dieser Untersuchung wurde gefunden, dass, wenn ein Nickelsalz in einer Menge von etwas über 1 Mol pro Mol Kanamycin-A zur Reaktion gebracht wird und anschliessend der erhaltene Kanamycin-A-Nickelsalz-Komplex mit einer 25 Benzyloxycarbonyl abgebenden Verbindung acyliert wird, das 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonylkanamycin-A nur in sehr geringer Ausbeute erhalten wird, während es in einer bedeutenden Ausbeute erhalten wird, wenn der Kanamycin-A-Zinksalz-Komplex acyliert wird (siehe Beispiel 7 weiter un-30 ten). Aufgrund der obigen Tatsachen wird geschlossen, dass das Zink-(II)-Kation einen Mechanismus zur Komplexbildung mit einem Aminoglycosid anwendet, welcher verschieden ist von demjenigen der Nickel-(II)-, Kobalt-(II)-, Kupfer-(II)- und Cadmium-(II)-Kationen, und dass der Aminogly-35 cid-Zinkkationen-Komplex eine Komplexierungsstabilität aufweist, weche verschieden ist von derjenigen des Komplexes des Aminoglycides mit Nickel-(II)-, Kobalt-(II)-, Kupfer-(II)-oder Cadmium-(II)-Kationen. Für die Komplexbildung des Zinkkations mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum kann das 40 Zinkkation in Form eines Zinksalzes verwendet werden, welches mit Vorteil ein billiges Zinksalz ist, und kaum als Quelle von Umweltverschmutzungen in Frage kommt.
Es wurde demzufolge überraschenderweise gefunden,
dass, wenn Zinkkationen in einem inerten organischen Lö-45 sungsmittel mit einem Aminoglycosid-Antibiotikum umgesetzt werden, welches einen Deoxystreptaminteil enthält, der eine 3-Aminoglycosyl- oder 3-Alkylaminoglycosylgruppe gebunden an die 6-Hydroxylgruppe des Deoxystreptaminteils und gegebenenfalls eine Aminoglycosylgruppe gebunden an so die 4-Hydroxylgruppe des Deoxystreptaminteils aufweist, die Zinkkationen komplex mit den Amino-Hydroxyl-Paaren an bestimmten Stellen, welche je nach der Natur des Aminoglycosid* Antibiotikums variieren können, komplex gebunden werden und diese blockieren, und dass, wenn der derart gebil-55 dete Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkationen-Komplex mit einem Acylierungsmittel umgesetzt wird, welches eine Acylgruppe enthält, welche üblicherweise zur Einführung einer Aminoschutzgruppe bei der Synthese von Polypeptiden verwendet wird, diese Acylierungsmittel mindestens eine diese ser Aminogruppen im Aminoglycid-Antibiotikum acyliert, welche nicht mit dem Zinkkationen-Komplex gebunden und daher nicht blockiert ist, so dass die derart acylierte Aminogruppe geschützt ist, und dass ferner, wenn das erhaltene Acy-lierungsprodukt (d.h. der Aminoglycosid-Antibiotikum-65 Zinkkationen-Komplex, welcher eine oder mehrere acylierte Aminogruppen enthält) mit einem geeigneten Reagens behandelt wird, welches die Zinkkationen aus dem Acylierungs-produkt entfernt, der Zinkkomplex zersetzt wird, wobei ein
selektiv geschütztes N-acyliertes Aminoglycosid-Antibiotikum erhalten wird, in welchem die ursprünglich nicht mit Zink komplexierten Aminogruppe(n) selektiv durch die Acylgruppe^) geschützt wurde(n).
Ein derartiges partiell geschütztes N-acyliertes Aminogly-cosid-Antibiotikum, welches aus einem 6-0-(3"-Amino- oder 3"-Alkylamino-3"-deoxyglycosyl)-2-deoxystreptamin, welches gegebenenfalls 4-O-Aminogtycosylgruppen enthält, besteht, dient als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemässe Verfahren. In einer solchen Verbindung sind die 1-Amino-und die 3"-Amino- oder 3"-Alkylaminogruppen ungeschützt und alle anderen Aminogruppen geschützt. Diese partiell geschützte, N-acylierte Verbindung kann hergestellt werden durch:
(a) Umsetzung von Zinkkationen mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum in einem inerten organischen Lösungsmittel, um den Komplex der Zinkkationen mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum zu erzeugen,
(b) Umsetzung eines Acylierungsmittels, welches eine als Aminoschutzgruppe einzuführende Acylgruppe aufweist, mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum-Zinkkationen-Komplex aus Stufe (a) in situ in dem inerten organischen Lösungsmittel, um einen Komplex der Zinkkationen mit dem selektiv N-acylierten Derivat des Aminoglycosid-Antibiotikums zu bilden, welches die ursprünglich nichtkomplex gebundenen Aminogruppen acyliert enthält, und
(c) die Umsetzung des selektiv N-acylierten Aminoglyco-sid-Antibiotikum-Derivat-Zinkkationen-Komplexes aus der obigen Stufe (b) mit einem Reagens, welches die Zinkkationen aus dem N-acylierten Zinkkomplex entfernt, um ein partiell und selektiv geschütztes N-acyliertes Aminoglycosid-An-tibiotikum-Derivat zu erzeugen, welches frei von Zinkkationen ist und in welchem die 1-Amino- und die 3"-Amino- oder die 3"-Alkylaminogruppe ungeschützt sind, aber alle anderen Aminogruppen im Aminoglycosid-Molekül durch die Acylgruppe beschützt sind.
Typische Beispiele von Aminoglycosid-Antibiotika, auf welche dieses Verfahren anwendbar ist, umfassen Kanamycin-A, Kanamycin-B, Kanamycin-C und Deoxyderivate dieser Kanamycine, sowie 6'-N-Alkylderivate davon, welche alle durch die folgende allgemeine Formel III dargestellt werden können:
[III]
in welcher R1 die Hydroxylgruppe oder Aminogruppe, R2 und R3 jedes Wasserstoff oder die Hydroxylgruppe und R4 die Hydroxylgruppe oder Aminogruppe oder eine Alkylami-
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nogruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Methylaminogruppe bedeuten.
Gemäss dem oben beschriebenen Verfahren, welches z.B. Gegenstand des U.S.-Patentes No. 4 297 485 ist (im folgen-5 den gelegentlich «zinkkomplexbildendes Verfahren» genannt) ist es möglich, ein solches selektives aber partiell geschütztes N-acyliertes Aminoglycosid-Antibiotikum zu erzeugen, in welchem alle Aminogruppen ausser den beiden 1-Amino- und 3"-Amino-(oder 3"-Alkylamino)-gruppen des Aminoglyco-io sid-Moleküls durch eine Acylgruppe geschützt sind, und daher die 1-Amino- und 3"-Amino- (oder 3"-Alkylamino)-gruppen ungeschützt verbleiben. Selbst wenn dieses partiell geschützte N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum mit einer a-Hydroxy-co-aminofettsäure oder deren reaktionsfähi-15 gern Äquivalent zwecks Durchführung der 1-N-Acylierung umgesetzt wird, werden gemischte Acylierangsprodukte erhalten, welche (1) das 1-N-acylierte Produkt, in welchem nur die 1-Aminogruppe des Aminoglycosid-Moleküls mit der a-Hydroxy-ra-aminofettsäure acyliert wurde, (2) das 3"-N-acy-2o lierte Produkt, in welchem nur die 3"-Amino-oder (3"-Alkyl-amino)-gruppe acyliert wurde, (3) das Produkt, in welchem sowohl die 1-Amino- wie die 3"-Amino-(oder 3"-Alkylami-no)-gruppen acyliert wurden, und (4) das nicht-umgesetzte Material, in welchem weder die 1- noch die 3"-Amino- (oder 25 3"-Alkylamino)-gruppen acyliert wurden, umfasst. Um das letztlich gewünschte 1-N-Acylierungsprodukt aus den obigen gemischten Acylierungsprodukten zu erhalten, ist es daher immer notwendig, eine zusätzliche Stufe durchzuführen, in welcher das 1-N-Acylierungsprodukt mittels Chromatogra-30 phie oder jeder anderen Isoliermethode aus dem Gemisch isoliert wird. Da die 1-Aminogruppe glücklicherweise stärker reaktionsfähig ist als die 3"-Amino- (oder 3"-Alkylamino)-gruppe beträgt die tatsächliche Ausbeute an gewünschtem 1 -N-Acylierungsprodukt üblicherweise etwa 40 bis 60% und 35 übersteigt ein theoretisches Maximum von 25%, welches sich berechnen lässt in der Annahme, dass die Reaktionsfähigkeit von 1- und 3"-Amino- (oder 3"-Alkylamino)-gruppen einander vollständig gleich sind. Selbst wenn die Reaktionsbedingungen für die 1-N-Acylierung optimal gewählt werden, ist es 40 trotz allem unvermeidbar, dass die unerwünschten N-acylierten Produkte als Nebenprodukte gebildet werden und es ist immer notwendig, eine zusätzliche Stufe zur Entfernung der unerwünschten N-acylierten Nebenprodukte durchzuführen, indem die gemischten acylierten Produkte sorgfaltig einer 45 Säulenchromatographie unterworfen werden.
Um diesen Nachteil auszuschalten ist es offensichtlich erforderlich, ein derart selektiv geschütztes N-acyliertes Amino-glycosid-Antibiotikum zu erzeugen, in welchem alle anderen Aminogruppen als die 1-Aminogruppe geschützt wurden, so Um diesem Erfordernis nachzukommen, wurden weitere Forschungsarbeiten durchgeführt, im Versuch, ein Verfahren zu entwickeln, welches fähig ist, selektiv die 3"-Amino- (oder 3"-Alkylamino)-gruppe des selektiv aber partiell geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikums, welches freie 1-55 und 3"-Aminogruppen enthält, wie es aus dem oben beschriebenen «zinkkomplexbildenden Verfahren» erhalten wird, zu schützen, während die 1-Aminogruppe unblockiert verbleibt.
Als Resultat wurde nun gefunden, dass, wenn das partiell geschützte N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum-Deri-vat, wie es z.B. aus dem «zinkkomplexbildenden Verfahren» erhalten wird, mit einem Acylierungsmittel, ausgewählt aus Ameisensäureestern, Dihalogen- oder Trihalogenfettsäure-stern und N-Formylimidazol, die 3"-Amino- oder 3"-Alkyl-aminogruppe bevorzugt zu Blockierungszwecken acyliert 65 werden kann, ohne die 1-Aminogruppe zu acylieren. Dieses selektive 3"-N-Schutzverfahren kann mit dem oben beschriebenen «zinkkomplexbildenden Verfahren» kombiniert werden, so dass auf einfache und wirksame Weise ein derartiges
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selektiv geschütztes N-acyliertes Aminoglycosid-Antibioti- N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum-Derivat, welches kum erhalten wird, welche einen 6-0-(3"-Amino- oder 3"- die ungeschützte 1- und 3"-Amino- (oder die 3"-Alkylami-Alkylamino-3"-deoxylglycosyl)-2-deoxystreptaminteil ent- no)-gruppe enthält, als Ausgangsmaterial verwendet und in hält, in welchem Derivat alle Aminogruppen mit Ausnahme einem geeigneten inerten organischen Lösungsmittel aufge-der 1-Aminogruppe des Aminoglycosid-Moleküls selektiv 5 löst oder suspendiert. Zu der erhaltenen Lösung oder Suspen-mit gleichen oder verschiedenen Acylgruppen geschützt wur- sion wird ein Fettsäureester der Formel VIII oder N-Formyl-den. Wenn dieses 1-N-ungeschützte, aber anderweitig N-voll- imidazol als Acylierungsmittel im allgemeinen in einer Menge geschützte Derivat für die 1-N-Acylierung des Aminoglyco- zugesetzt, welche mindestens äquimolar mit dem verwendeten sid-Antibiotikums verwendet wird, wird ein weiterer Vorteil Ausgangsmaterial ist. Das inerte organische Lösungsmittel vermittelt, indem die unerwünschten N-acylierten Produkte 10 kann bevorzugt ein solches sein, welches ein hohes Lösever-praktisch nicht entstehen, so dass die Gewinnung und Reini- mögen für das Ausgangsmaterial aufweist, wie z.B. Dimethyl-gung des gewünschten 1-N-Acylierungsproduktes stark er- sulfoxid, Dimethylformamid oder Hexamethylphosphorsäu-leichtert wird. retriamid, doch ist es auch möglich Tetrahydrofuran, Di-
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren oxan, Acetonitril, Nitromethan, Sulfolan, Dimethylacet-für die Herstellung eines selektiv geschützten N-acylierten 15 amid, Chloroform, Dichlormethan, Methanol, Äthanol, n-Aminoglycosid-Antibiotikums, welches einen 6-0-(3"-Ami- Butanol und t-Butanol sowie Gemische dieser Lösungsmittel no- oder 3"-Alkylamino-3"-deoxyglycosyl)-2-deoxystrepta- mit Wasser zu verwenden. Benzol, Toluol und Äthyläther minteil enthält, der gegebenenfalls eine 4-O-Aminoglycosyl- können als Reaktionsmedium-Lösungsmittel verwendet wer-gruppe aufweist, geliefert, in welcher Verbindung die 1-Ami- den, obwohl diese nicht sehr geeignet sind, weil sie niedrigere nogruppe des Deoxystreptaminteils ungeschützt, aber alle an- 20 Ausbeuten am erwünschten Produkt ergeben. Im Acylie-deren Aminogruppen im Aminoglycosid-Molekül mit glei- rungsmittel der Formel VIII kann Ra vorzugsweise eine Diha-chen oder verschiedenen Acylgruppen geschützt sind, wobei logenalkyl- oder Trihalogenalkylgruppe, insbesondere Di-dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen chlormethyl, Trifluormethyl oder Trichlormethyl sein, und Fettsäureester der Formel VIII: Rb kann bevorzugt eine Alkyloxygruppe, wie Methoxy oder
25 Äthoxy sein. Wenn Rb eine Aryloxygruppe ist, kann es die Phenoxygruppe sein. Besondere Beispiele der Acylierungsmit-RaC-Rb [VIII] tel der Formel VIII umfassen Methylformiat, Äthylformiat,
11 Butylformiat, Benzylformiat, Phenylformiat, Methyldichlor-
O acetat, Methyltrichloracetat, Phenyltrichloracetat, Methyl-
30 trifluoracetat, Äthyltrifluoracetat und Phenyltrifluoracetat. in welcher Ra Wasserstoff oder eine Dihalogenalkyl- oder Tri- Unter Verwendung dieser Klasse an Acylierungsmitteln kann halogenalkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und Rb die 3"-Aminogruppe des Ausgangsmaterials bevorzugt for-eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine myliert, dichloracetyliert, trichloracetyliert oder trifluoracety-
Aralkoxygruppe oder eine Aryloxygruppe ist, oder N-Form- liert werden. Der Trifluoressigester, insbesondere Äthyltriflu-ylimidazol als Acylierungsmittel in einem inerten organischen 35 oracetat, wird am meisten bevorzugt. Diese Klasse von Acet-Lösungsmittel mit einem entsprechenden partiell geschützten ylgruppen ist vorteilhaft, indem sie sehr leicht in einer an-N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum, in welchem die schliessenden N-Schutzgruppenabtrennung nach üblichen 1-Amino- und die 3"-Aminogruppe ungeschützt sind, wäh- Methoden entfernt werden können. Wenn der Fettsäurealkyl-rend alle anderen Aminogruppen mit einer Acylgruppe als ester der Formel VIII nicht als Acylierungsmittel verwendet Aminoschutzgruppe geschützt sind umsetzt, um die selektive 40 wird, sondern an seiner Stelle ein entsprechendes Fettsäurean-Acylierung der 3"-Amino- oder der 3"-Alkylaminogruppe hydrid oder ein aktiver Ester davon, wie z.B. N-Hydroxysuc-der partiell geschützten N-acylierten Verbindung zu bewirken cinimidester für die Acylierung verwendet wird, kann die se-und dadurch das gewünschte 1-N-ungeschützte und an allen lektive Acylierung der 3"-Aminograppe nicht erzielt werden, anderen Aminogruppen voll geschützte Aminoglycosid-Anti- sondern es tritt als Nebenreaktion die Bildung des 1-N-acy-biotikum zu ergeben. 45 Herten Produktes und/oder die Bildung von gemischten Acy-
Das partiell geschützte N-acylierte Aminoglycosid-Anti- lierungsprodukten, welche hauptsächlich das 1 -N-acylierte biotikum, welches mit dem Acylierungsmittel der Formel Produkt enthalten, auf. Es ist beachtenswert, dass die bevili gemäss der vorliegenden Erfindung umgesetzt werden zweckte selektive Acylierung der 3"-Aminogruppe nicht er-soll, und welches alle Aminogruppen mit Ausnahme der halten werden kann, wenn ein Säureanhydrid oder ein aktiver
1-Ämino- und der 3"-Amino- (oder der 3"-Alkylamino)- so Ester derselben Fettsäure als Acylierungsmittel verwendet gruppen im Aminoglycosid-Molekül geschützt hat, kann ein wird.
solches sein, welches nach dem oben genannten «zinkkom- Die Acylierungsmittel der Formel VIII, welche gemäss plexbildenden Verfahren» hergestellt wurde. Die ursprünglich der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind in ihrer im partiell geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibio- Reaktionsfähigkeit verschieden und ihre Reaktionsfähigkeit tikum, welches nach der vorhegenden Erfindung verwendet 55 kann innerhalb eines weiten Bereiches zwischen «stark» bis wird, enthaltene Acylgruppe kann im allgemeinen eine Alk- «schwach» liegen. Wenn ein Acylierungsmittel von starker anoylgruppe, eine Aroylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, Reaktionsfähigkeit verwendet wird, kann die Acylierungsre-eine Aralkyloxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonyl- aktion während einer kurzen Reaktionszeit unter Kühlung grappe, eine Alkylsulfonylgrappe, eine Aralkylsulfonyl- durchgeführt werden. Wenn jedoch ein Acylierungsmittel von grappe oder eine Arylsulfonylgruppe sein, welche als übliche 60 schwacher Reaktionsfähigkeit verwendet wird, kann die Acy-Aminoschutzgrappen bekannt sind. Ausserdem kann das lierungsreaktion entweder unter Erwärmen oder während ei-partiell geschützte N-acylierte Aminoglycosid-Antibiotikum, ner längeren Reaktionszeit erfolgen. Im allgemeinen kann die welches als Ausgangsmaterial verwendet wird, auch ein sol- Reaktionstemperatur mit Vorteil in einem Bereich von — 30° ches sein, welches nach der oben genannten Methode von Na- bis +120 °C variieren und die Reaktionszeit kann in einem gabhushan und Mitarbeiter gemäss US-Patent No. 4 136 254 65 Bereich von 30 Minuten bis 24 Stunden oder sogar 48 Stun-hergestellt wurde. • den hegen.
Bei der bevorzugten Durchführung des Verfahrens ge- Das derart erhaltene selektive 3"-N-acylierte Produkt mäss der vorliegenden Erfindung wird das partiell geschützte kann aus dem Reaktionsgemisch auf bekannte Weise gewon
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nen werden, z.B. durch Verdampfen des Lösungsmittels oder gern Ammoniak alkalisch gemacht wurde (siehe Beispiel 39,
durch Ausfällung mittels Zusatz von Wasser, falls notwendig unten).
gefolgt von einer weiteren Reinigung des Produktes. Die Umsetzung des erfindungsgemäss erhaltenen 1-N-un-
Der Reaktionsmechanismus, durch welchen die selektive geschützten und anderweitig N-vollgeschützten Derivates mit
3"-N-Acylierung gemäss dem Verfahren der vorliegenden Er- 5 einer a-Hydroxy-co-aminofettsäure der Formel IX:
findung erzielt werden kann, ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Eine mögliche Interpretation besteht darin, dass das HOOC-C H(CH2)mNH2 [IX] Acylierungsmittel der Formel VIII zuerst eine Hydroxyl- I gruppe des Ausgangsmaterials acyliert, um ein Esterzwi- ^
schenprodukt zu bilden und diese O-veresternde Acylgruppe io sodann zu einer Aminogruppe verschoben wird oder wandert in welcher m 1 oder 2 ist, oder ein äquivalentes reaktionsfähi-
(entsprechend der 3"-Amino- oder 3"-Alkylaminogruppe im ges Derivat davon, in welchem die Aminogruppe entweder
Fall des vorliegenden Verfahrens) wenn diese Aminogruppe ungeschützt oder geschützt ist, um die 1 -Aminogruppe des zur gebildeten veresterten Hydroxylgruppe des Zwischenpro- 1 -N-ungeschützten Derivates zu acylieren, und die Entfer-
duktes liegt, wodurch die Acylierung dieser Aminogruppe er- 15 nung der restlichen Aminoschutzgruppen aus dem erhaltenen halten wird. Wenn diese Annahme verfolgt wird, ist es mög- 1-N-Acylierungsprodukt nach einer üblichen Methode zur lieh, zu erklären, warum die 1-Aminogruppe, welche keine Entfernung der Schutzgruppe ergibt das entsprechende 1-N-
benachbarte Hydroxylgruppe aufweist, im Verfahren gemäss (a-Hydroxy-co-aminoalkanoyl)-aminoglycosid-Antibioti-
der Erfindung nicht acyliert werden kann. Ausserdem besteht kum, welches als Arzneimittel gegen resistente Bakterien be-
die Tatsache, dass das Esterzwischenprodukt nicht erhalten 20 kannt ist.
werden kann, wenn die Trifluoracetylierung oder die Formy- Hierbei wird das erfindungsgemäss erhaltene 1-N-unge-lierung nach dem Verfahren der Erfindung durchgeführt schützte und anderweitig N-vollständig geschützte Aminogly-wird. Der Grund, warum das Esterprodukt nach der Triflu- cosid-Antibiotikum mit einer a-Hydroxy-©-aminofettsäure oracetylierung oder Formylierung nicht gewonnen werden der Formel IX, insbesondere mit 3-Amino-2-hydroxypro-kann, ist wahrscheinlich, dass die O-Trifluoracetylgruppe 25 pionsäure (als DL-Isoserin, D-Isoserin oder L-Isoserin) oder oder die O-Formylgruppe unstabil ist, und dass eine Menge mit L-4-Amino-2-hydroxybuttersäure, umgesetzt, um die der unstabilen O-Acylgruppe, welche keine Verschiebung zur 1 - Aminogruppe des Aminoglycosid-Antibiotikums mit der Aminogruppe erfuhr (nämlich die bekannte O -» N-Acyl- 3-Amino-2-hydroxypropionyl- oder der 4-Amino-2-hydroxy-migration) aus der aeylierten Hydroxylgruppe im Laufe der butyrylgruppe zu acylieren. Diese 1-N-Acylierung kann im Gewinnung und der Reinigung des 3"-N-Acylierungsproduk- 30 allgemeinen wie im britischen Patent No. 1 426 908 oder im tes entfernt wird, so dass wiederum die freie Hydroxylgruppe US-Patent No. 4 001 208 beschrieben nach bekannten Me-entsteht. Diese Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Inter- thoden zur Synthese von Amiden durch Umsetzung des ge-pretation des Reaktionsmechanismus, welcher im vorliegen- schützten Aminoglycosid-Antibiotikums mit einem Isoserin den Verfahren auftritt, eingeschränkt. Es scheint jedoch, dass oder mit L-4-Amino-2-hydroxybuttersäure, entweder in ihrer unter den Verbindungen, welche als Acylierungsmittel der 35 freien Form oder in Form eines reaktionsfähigen Äquivalen-Formel VIII gemäss der vorliegenden Erfindung zur Verfü- tes, wie eines aktiven Esters, z.B. des Dicyclohexylcarbodi-gung stehen, solche sind, welche für die Zwecke der Erfin- imidesters, des gemischten Säureanhydrides oder des Säuredung besser geeignet sind, wenn sie eine Acylgruppe aufwei- azides in einem inerten organischen Lösungsmittel erfolgen, sen, welche dazu neigt, ein stabileres Esterprodukt zu erge- wie z.B. Dioxan, Dimethoxyäthan, Dimethylformamid, Te-ben, wenn diese Acylgruppe in eine O-Acylgruppe durch Re- "o trahydrofuran oder Gemische dieser Lösungsmittel mit Was-aktion mit der Hydroxylgruppe übergeführt wird und da- ser. Isoserin und L-4-Amino-2-hydroxybuttersäure können durch das Esterprodukt ergibt. Unterdessen ist es sehr interes- ihre Aminogruppen mit einer Aminoschutzgruppe blockiert sant festzustellen, dass, wenn das Verfahren gemäss der Erfin- enthalten. Geeignete Aminoschutzgruppen für diesen Zweck dung durchgeführt wird unter Verwendung eines N-Alkano- können dieselben oder andere sein als jene, welche im 1-N-un-ylimidazols, wie N-Acetylimidazol, N-Propionylimidazol « geschützten aber anderweitig N-vollgeschützten Aminoglyco-und N-Butyroylimidazol, anstelle des N-Formylimidazols, sid-Antibiotikum-Derivat, welches 1-N-acyliert werden soll, die 3"-Amino- oder 3"-Alkylaminogruppe des partiell ge- verwendet wurden. Die t-Butoxycarbonylgruppe ist eine beschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikums nicht vorzugte Aminoschutzgruppe, weil sie leicht entfernbar ist acyliert wird, doch kann eine Hydroxylgruppe, welche zu die- durch Behandlung mit einer verdünnten Säure, wie wässeriger ser 3"-Amino- oder 3"-Alkylaminogruppe benachbart ist, so Trifluoressigsäure, wässeriger Essigsäure oder verdünnter verestert werden durch die Alkanoylgruppe des N-Alkanoyl- Salzsäure. Die Benzyloxycarbonylgruppe, welche durch übli-imidazols, welches zur Herstellung des O-Veresterungs-Zwi- che katalytische Hydrogenolyse über einem Palladium- oder schenproduktes verwendet wurde. Wenn dieses O-Vereste- Platinoxidkatalysator entfernt wird, wie auch die Phthaloyl-rungsprodukt oder das ganze Reaktionsgemisch, welches die- gruppe, welche leicht durch Hydrolyse mit Hydrazin entfernt ses O-Veresterungsprodukt enthält, anschliessend mit einem 55 wird, sind sehr bequem als Aminoschutzgruppen zu dem gealkalischen Reagens, wie Ammoniumhydroxid, bei Zimmer- nannten Zweck.
temperato behandelt wird, wird die O-veresternde Alkanoylgruppe dazu veranlasst, zur benachbarten 3"-Amino- oder Die Acylierungsreaktion in der 1-N-Acylierungsstufe ge-3"-Alkylaminogruppe zu wandern, wodurch eine selektive mäss der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in einem Acylierung und damit der Schutz der 3"-Amino- oder 3"- 60 wässerigen organischen Lösungsmittel unter Verwendung ei-Alkylaminogruppe erzielt wird. Das Reaktionsgemisch aus nes aktiven Esters der a-Hydroxy-co-aminofettsäure der Forder Umsetzung des partiell geschützten N-acylierten Amino- mei IX durchgeführt werden. Der geeignete aktive Ester kann glycosid-Antibiotikums mit einem N-Alkanoylimidazol er- der N-Hydroxysuccinimidester von Isoserin oder L-4-Benzyl-gibt somit zunächst keinen Gehalt an dem gewünschten oxycarbonylamino-2-hydroxybuttersäure sein, und dieser ak-3"-N-acylierten Produkt, sondern das gewünschte 3"-N-acy- 65 tive Ester kann in einer Menge von 1 bis 2 Mol, vorzugsweise lierte Produkt kann aus diesem Reaktionsgemisch erst ge- 1 bis 1,5 Mol, pro Mol des 1-N- zu aeylierenden Aminoglyco-wonnen werden, nachdem das Reaktionsgemisch durch Be- sides vorliegen. Das mit Wasser mischbare organische Lö-handlung mit einem alkalischen Reagens, wie z.B. wässeri- sungsmittel zur Verwendung im Reaktionsmedium kann be-
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vorzugt Dioxan, Dimethyloxyäthan, Dimethylformamid, oder Tetrahydrofuran sein.
Anschliessend an die obige Stufe wird die Entfernung der N-Schutzgruppe durchgeführt, um alle restlichen Aminoschutzgruppen aus dem 1-N-Acylierungsprodukt zu entfernen. Diese Entfernung der restlichen Aminoschutzgruppen kann nach üblichen Methoden zur Entfernung von N-Schutz-gruppen erfolgen. Eine solche restliche Aminoschutzgruppe, welche vom Aralkyloxycarbonyl-Typus ist, wie z.B. die Benz-yloxycarbonylgruppe, wird leicht entfernt durch übliche kata-lytische Hydrogenolyse. Wenn alle restlichen Aminoschutzgruppen aus dem 1-N-Acylierungsprodukt entfernt sind, wird das gewünschte l-N-(2-Hydroxy-3-aminopropionyl)- oder l-N-(2-Hydroxy-4-aminobutyryl)-aminoglycosid-Àntibioti-kum in hoher Ausbeute erhalten.
Beispiele der l-N-(a-Hydroxy-co-aminoalkanoyl)-amino-glycosid-Antibiotika, welche nach dem Verfahren gemäss diesem Aspekt der Erfindung hergestellt werden können, sind die folgenden:
[1] l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Kanamycin-A.
[2] l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3'-deoxy-Kana-mycin-A.
[3] l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3',4'dideoxy-Ka-namycin-A.
[4] 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-T obramycin.
[5] 1 -N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Dibekacin.
[6] 1 -N-(3-Amino-2-hydroxypropionyl)-Dibekaein.
Eine andere Anwendung der erfindungsgemäss erhaltenen, mit Ausnahme der 1-Aminogruppe, vollständig acylier-ten Aminoglycosid-Derivate ist die Herstellung von 1-N-Alkylaminoglycosid-Antibiotika und ein Beispiel dieser Anwendimg ist die Herstellung von Netilmicin oder dessen 1-N-Alkylanalogen aus Sisomicin durch Alkylierung mit einem niederen aliphatischen Aldehyd und Cyanoborhydrid.
Die vorliegende Erfindung wird ferner durch die folgenden Beispiele näher illustriert.
Präparation 1
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A
(1) 2,0 g (4,13 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in einem Gemisch von Dimethylsulfoxid (50 ml) und Tetrahydrofuran (20 ml) suspendiert und 4 g (18,1 mMol) Zink-(II)-Acetatdihydrat zu der Suspension zugesetzt, worauf das Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur gerührt wurde, bis eine homogene Lösung entstanden war. Es benötigte etwa 4 bis 5 Stunden zur Bildung des Zinkkomplexes von Kanamy-cin-A und zu dessen Auflösung. Die erhaltene Lösung wurde sodann auf 0 °C gekühlt, worauf ihr langsam im Laufe von etwa 1 Stunde eine gekühlte Lösung (bei 0 °C) von 2,37 g (9,5 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid gelöst in einem Gemisch (40 ml) von Tetrahydrofuran-Di-methylsulfoxid (1:1 Volumenverhältnis) zugesetzt wurde. Die Reaktionslösung wurde bei Zimmertemperatur während 4 Stunden stehen gelassen, während welcher Zeit der Zinkkomplex von Kanamycin-A einer Benzyloxycarbonylierung (der
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Acylierung gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung) unterzogen wurde.
Eine Probe, welche der derart erhaltenen Reaktionslösung entnommen wurde, wurde der Dünnschichtchromatographie 5 auf Silicagel unterzogen, unter Verwendung der unteren flüssigen Phase eines Gemisches von Chloroform-Methanol-28% wässerigem Ammoniumhydroxid (Volumenverhältnis 1:1:1) als Entwicklungslösungsmittel, was einen Hauptfleck des gewünschten Produktes bei Rf=0,23 sowie zwei oder drei kleine io Flecken, welche Nebenprodukten zugeschrieben wurden, an höheren Punkten ergab.
(2) Die oben erhaltene Reaktionslösung wurde in 500 ml Äthyläther gegossen, und das ausgeschiedene Öl wurde mehrmals mit weiteren Portionen Äthyläther gewaschen, wobei
15 8,8 g eines dicken sirupartigen Materials erhalten wurden.
(3) Die Entfernung der Zinkkationen aus dem sirupartigen Material, welches im wesentlichen den Zinkkomplex enthielt, wurde nach einem der folgenden verschiedenen Verfahren durchgeführt:
20 (A) Verfahren unter Verwendung eines schwachsauren Kationenaustauscherharzes, welches Carboxylgruppen (-COOH) als funktionelle Gruppen enthält und im Handel unter der Marke «Amberlite» CG 50-Harz (H+-Form) von Rohm & Haas Co., USA, erhältlich ist:
25 60 ml «Amberlite» CG 50-Harz (H+-Form) wurden zunächst tüchtig mit einem Gemisch von Wasser-Dioxan (2:1) gesättigt und anschliessend in eine Säule eingefüllt. Eine Lösung von 1 g des sirupartigen Materials gelöst in 20 ml Wasser-Dioxan (1:1) wurde sodann durch die Säule geleitet, wel-30 che sodann mit Wasser-Dioxan (2:1), welches 1 % Essigsäure enthielt, entwickelt wurde. Das Èluat wurde in Fraktionen gesammelt. Das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A, welches auf Ninhydrin positiv reagierte,
wurde zuerst aus der Säule eluiert, und das Zinkacetat, wel-35 ches eine Farbreaktion mit Diphenylcarbazid ergab, wurde anschliessend eluiert. Die Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit Äthyläther gewaschen und ergab 340 mg (81%) 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Ka-
40 25
namycin-A als farblosen Feststoff, [a] ^ + 76° (c = 1, Wasser-
Dimethylformamid, 1:2).
45 Elementaranalyse:
berechnet für: Cs^gNtOis^Œ^CC^H-HaQ: C 51,23, H 6,56, N 6,29%
gefunden: C 51,02, H 6,71, N 5,22%.
so (B) Verfahren unter Verwendung eines schwachen Kationenaustauscherharzes, welches Carboxylatgruppen als funktionelle Gruppen enthält (im Handel erhältlich unter der Marke «Amberlite» CG 50-Harz (NH4+-Form) von Rohm & Haas Co.):
ss lg des in Präparation 1(2) erhaltenen sirupartigen Materials wurde in 20 ml Wasser-Dioxan (1:1) gelöst und die Lösung durch eine Säule aus 60 ml «Amberlite» CG 50 -Harz (NH4+-Form) geleitet und der linear wachsenden Eluierung mit Wasser-Dioxan (1:1), welches 0 bis 0,1 N Ammonium-60 hydroxid enthielt, unterworfen. Es wurden keine Zinkkationen eluiert, jedoch das gewünschte Produkt, nämlich 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A, wurde eluiert. Die Fraktionen des Eluates, welche das gewünschte Benzyloxy-carbonylierungsprodukt enthielten, wurden gesammelt und 65 zur Trockene eingedampft, wobei 328 mg (89%) des gewünschten Produktes als farbloser Feststoff erhalten wurde.
cc]q = +86°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
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Elementaranalyse: berechnet für:
C34H48N4O15 • I/2H2CO3:
C 52,87,
gefunden: C 52,50,
H 6,30, H 6,59,
N 7,15% N 7,00%.
(C) Verfahren unter Verwendung eines Kationenaustauscherharzes, welches stark saure funktionelle Gruppen, -SO3H enthält (im Handel erhältlich als «Dowex» 50W x 2 -Harz von Dow Chemical Co.):
30 ml «Dowex» 50W x 2 -Harz (H+ -Form), welche in Wasser-Dioxan (2:1) eingelegt worden waren, wurden in eine Säule eingefüllt, durch welche sodann eine Lösung von 1 g des in Präparation 1 (2) erhaltenen sirupartigen Materials in 20 ml Wasser-Dioxan (2:1) geführt wurde. Die Säule wurde mit Wasser-Dioxan (2:1) gewaschen, bis der Ausfluss aus der Säule eine neutrale Natur ergab, und anschliessend erfolgte die linear zunehmende Eluierung mit Wasser-Dioxan (2:1), welches 0 bis 1 N Ammoniumhydroxid enthielt. Die Eluat-fraktionen, welche das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycar-bonyl-Kanamycin-A enthielten, wurden vereint und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, wobei 311 mg (84%) eines weissen Feststoffes erhalten wurden, welcher identisch war mit dem in Präparation 1 (3) (B) erhaltenen Produkt.
(D) Anderes Verfahren unter Verwendung von «Dowex» 50W x 2:
Eine Lösung von 1 g des in Präparation 1(2) erhaltenen sirupartigen Materials in 20 ml Wasser-Methanol (3:1) wurde über eine Säule aus 30 ml «Dowex» 50W x 2 (H+-Form), welche zuvor mit Wasser-Methanol (3:1) benetzt worden war, geleitet. Die Säule wurde mit Wasser-Methanol (3:1) gut gewaschen und anschliessend einer gradienten Eluierung mit Was-ser-Methanol (3:1), welches 0 bis 6 N Salzsäure enthielt, unterzogen. Die aktiven Fraktionen, welche das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A enthielten, wurden gesammelt und mit einem stark basischen Anionenaus-tauscherharz, «Dowex» 1 x 2 -Harz (OH-Form) in genügender Menge vermischt, um das Gemisch leicht sauer zu gestalten.
Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat zur Trockene-konzentriert, wobei 285 mg (72%) des gewünschten Produktes in Form des Dihydrochlorides erhalten wurden.
[^D +79° (c= 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
(E) Verfahren unter Verwendung eines Anionenaustau-scherharzes, welches stark basische funktionelle quaternäre Ammoniumgruppen enthält (im Handel erhältlich als «Dowex» 1x2 -Harz von Dow Chemical Co.):
Eine Lösung von 1 g des in Präparation 1(2) erhaltenen sirupartigen Materials in Wasser-Dioxan (1:1) wurde über eine Säule aus 30 ml «Dowex» 1x2 -Harz (OH-Form), welches zuvor mit Wasser-Dioxan (1:1) imprägniert worden war, geleitet und die Säule anschliessend mit Wasser-Dioxan (1:1) bei verhältnismässig hoher Geschwindigkeit entwickelt. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden gesammelt und zur Trockene eingedampft, wobei 305 mg (84%) eines farblosen Feststoffes erhalten wurden, welcher identisch war mit demjenigen aus Präparation 1 (3) (B).
(F) Verfahren unter Verwendung eines Anionenaustau-scherharzes, welches schwach basische funktionelle Gruppen enthält (im Handel erhältlich als «Dowex» WGR -Harz, ein Produkt der Dow Chemical Co.):
1 g des in Präparation 1 (2) erhaltenen sirupartigen Materials wurden in 20 ml Wasser-Dioxan (2:1) gelöst und die Lösung über eine Säule aus 50 ml «Dowex» WGR -Harz (Basenform) geleitet, welches zuvor mit Wasser-Dioxan (2:1) gesättigt worden war, und anschliessend mit Wasser-Dioxan (2:1) eluiert. Das gewünschte 3,6'Di-N-benzyloxycarbonyl-Kana-mycin-A wurde in einigen Fraktionen zusammen mit einer Spur mitgerissener Zinkkationen eluiert. Diese Fraktionen 5 wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 450 mg eines farblosen Feststoffes erhalten wurden. Der Feststoff konnte direkt als Ausgangsmaterial für die Herstellung von l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Kanamycin-Agemäss der 1-N-Acylierungsmethode der unten stehenden Präpara-10 tion 31 verwendet werden, wobei die im festen Ausgangsmaterial verbleibene Spur an Zinkkationen keinen schädlichen Einfluss auf die Acylierungsreaktion in Präparation 31 ausübte.
15
(G) Verfahren unter Verwendung eines Chelat-Austauscherharzes, welches schwach saure funktionelle Gruppen enthält (Im Handel erhältlich als «Dowex» A 1 -Harz, ein Produkt der Dow Chemical Co., USA):
20
Eine Lösung von 1 g des in Präparation 1(2) erhaltenen sirupartigen Materials in Wasser-Dioxan (1:1) wurde über eine Säule aus 50 ml «Dowex» A 1-Harz geleitet, welches zuvor mit Wasser-Dioxan (1:1), welches 1 % Ammoniumhydro-25 xid enthielt, gesättigt worden war, und anschliessend der Gra-dient-Eluierung mit Gemischen von Wasser-Dioxan (1:1), welche 0 bis 1 N Ammoniumhydroxid enthielten, unterworfen. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A enthielten und erst in einer 30 späteren Phase als Ausfluss aus der Säule gewonnen wurden, wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 272 mg (74%) des gewünschten Produktes als weisser Feststoff erhalten wurden.
35
(H) Verfahren unter Verwendung von Chitosan (einem in Wasser unlöslichen Polymer, welches funktionelle Gruppen enthält, die fähig sind, sich mit einem Metall zu vereinen, im Handel erhältlich als ein Produkt der Toko Kasei Koyo Co., Ltd., Japan):
40
100 ml Chitosan wurden mit Wasser-Methanol (3:1) gut imprägniert und in eine Säule eingefüllt, über welche sodann eine Lösung von 1 g des in Präparation 1 (2) erhaltenen sirupartigen Materials in Wasser-Methanol (3:1) geleitet wurde.
45 Die Säule wurde mit Wasser-Methanol (3:1) entwickelt, wobei das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamy-cin-A zuerst eluiert wurde und das Zinkacetat viel später eluiert wurde. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene einge-
50 dampft, wobei ein Rückstand erhalten wurde, welcher in Wasser-Dioxan (1:1) gelöst und die Lösung über eine Säule aus «Amberlite» CG 50 -Harz (NH4+-Form) geleitet, welches zuvor mit Wasser-Dioxan (1:1) vorbehandelt worden war. Die Säule wurde mit Wasser-Dioxan (1:1) gut gewaschen und anschliessend der Gradienten-Eluierung mit Wasser-Dioxan (1:1), welches 0 bis 0,1 N Ammoniumhydroxid enthielt, unterworfen. Jene Fraktionen, welche eine positive Ninhydrin-Reaktion ergaben, wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 301 mg (82%) eines farblosen Feststoffes er-
60 halten wurden, welcher identisch war mit dem in Präparation 1 (3) (B) erhaltenen Produkt.
(I) Verfahren unter Verwendung eines Hochpolymeren, welches funktionelle Carboxylgruppen enthält (im Handel er-
65 hältlich als «CM-Sephadex» C-25, welches ein Ionenaustauscher-Gelfiltrationsmittel ist, das aus einem carboxymethyl-substituierten Dextrangel besteht, ein Produkt von Pharmacia Fine Chemical Co., Schweden):
55
650 005 10
Eine Lösung von 1 g des in Präparation 1(2) erhaltenen Präparation 3
sirupartigen Materials in Wasser-Dioxan (1:1) wurde über Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A eine Säule aus 40 ml «CM-Sephadex» C-25 (NH4+-Form) ge- 600 mg (0,95 mMol) Kanamycin-A-Tetrahydrochlorid leitet, welches zuvor mit Wasser-Dioxan (1:1) gut gesättigt und 150 mg (3,8 mMol) Natriumhydroxid in 15 mlDimeth-worden war. Die Säule wurde mit 200 ml Wasser-Dioxan s ylsulfoxid wurden während 1 Stunde gerührt, worauf 1 g (1:1) gewaschen und anschliessend der Gradienten-Eluierung, (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat zugesetzt wurde und anunter Verwendung von Wasser-Dioxan (1:1), welches 0 bis schliessend das Gemisch während weiteren 5 Stunden gerührt 0,1 N Ammoniumhydroxid enthielt, unterworfen. Es wurden wurde. Zu dem erhaltenen Gemisch, welches den gebildeten keine Zinkkationen aus der Säule eluiert, sondern nur das ge- Kanamycin-A-Zinkkomplex enthielt, wurde im Laufe von 30 wünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A. Das io Minuten eine Lösung von 545 mg (2,2 mMol) N-Benzyloxy-Eluat wurde zur Trockene eingedampft und ergab 303 mg carbonyloxysuccinimid gelöst in 5 ml Dimethylsulfoxid-Te-(82%) eines farblosen Feststoffes, welcher identisch war mit trahydrofuran (1:1) zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde demjenigen aus Präparation 1 (3) (B). über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt, worauf Athyl-
äther zugesetzt wurde, um den N-acylierten Zinkkomplex als (J) Verfahren unter Verwendung von Schwefelwasserstoff is Niederschlag auszufällen. Der Niederschlag wurde sodann als 7in1f fällendes Mittel: nach demselben Verfahren wie in Beispiel 1 (3) (H) beschrie-
1 g des in Präparation 1(2) erhaltenen sirupartigen Mate- ben behandelt, wobei 581 mg (78%) der Titelverbindung als rials wurden in 20 ml Wasser-Methanol (1:1) gelöst, zu wel- farbloser Feststoff erhalten wurden.
chem sodann wässeriges Ammoniumhydroxid zugesetzt wurde, gefolgt von der Einführung einer genügenden Menge 20 Präparation 4
von Schwefelwasserstoff. Das Reaktionsgemisch, welches den Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A gebildeten Zinksulfidniederschlag enthielt, wurde auf einem (1) 500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wur-
Glasfilter, welcher mit «Cehte»-Filterhilfsmittel gefüllt war, den in 20 ml eines Gemisches von Wasser und Dimethylsulf-filtriert, und das Filtrat wurde unter vermindertem Druck oxid (1:9) gelöst, worauf 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat eingeengt, wobei ein sirupartiges Material zurückblieb, wel- 25 und anschliessend 590 mg (2,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyl-ches mit Äthyläther gut gewaschen wurde, und einen festen oxysuccinimid zugesetzt wurden. Nachdem das Gemisch bei Rückstand ergab. Dieser Rückstand wurde in einem Volu- Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen worden war, men Wasser-Dioxan (1:1) aufgenommen und die Lösung wurde eine grosse Menge Äthyläther zum Gemisch zugesetzt,
wurde über eine Säule aus 30 ml «Amberlite» IRA 900 (OH- was zur Abtrennung einer wässerigen sirupartigen Schicht Form, stark basisches Harz, ein Produkt von Rohm & Haas 3« führte, welche mehrmals mit Äthyläther gewaschen wurde, Co.) chromatographiert unter Verwendung von Wasser-Di- um eine dicke sirupartige Schicht zu ergeben.
oxan (1:1) als Entwicklungslösungsmittel. Das Eluat wurde in (2) Das derart erhaltene sirupartige Material wurde in Fraktionen gesammelt und die Fraktionen, welche 3,6'-Di-N- Wasser-Methanol (3:1) gelöst und die Lösung durch eine benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A enthielten, wurden vereint Säule von 200 ml Chitosan geleitet. Die Säule wurde mit und zur Trockene eingedampft, wobei 235 mg (64%) eines 35 Wasser-Methanol (3:1) eluiert, und das Eluat wurde in Frak-farblosen Feststoffes erhalten wurden, welcher identisch war tionen gesammelt. Die auf Ninhydrin positiv reagierenden mit demjenigen aus Präparation 1 (3) (B). Fraktionen wurden vereint und auf ein schmales Volumen eingeengt. Das Konzentrat wurde auf eine Säule aus «Amberlite» CG 50 -Harz (NH4+-Form) gegeben und die Säule gut Präparation 2 40 mit einem Gemisch von Wasser und Dioxan (1:1) gewaschen
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A und anschliessend der Gradienten-Eluierung mit Wasser-Di-500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in oxan (1:1), welches 0 bis 0,1 N Ammoniumhydroxid enthielt, 15 ml Dimethylsulfoxid suspendiert, worauf420 mg unterworfen. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte
(3,09 mMol) Zinkchlorid und 840 mg (6,18 mMol) Natri- Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene einge-umacetat-trihydrat zugesetzt wurden. Das Gemisch wurde « dampft, wobei 494 mg (61 %) eines farblosen Feststoffes erwährend 10 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt, worauf halten wurden, der identisch mit demjenigen aus Präparation dem erhaltenen Gemisch, welches den gebildeten Kanamycin- 1 (3) (B) war.
A-Zinkkomplex enthielt, langsam im Laufe von 1 Stunde eine
Lösung von 675 mg (2,27 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxy- Präparation 5
so Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A 500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurde in 20 ml eines Gemisches aus Wasser und Tetrahydrofuran (1:3) gelöst und anschliessend mit 1 g (4,5 mMol) Zinkacetatdihydrat versetzt, gefolgt von dem Zusatz von 590 mg (2,4 mMol) 55 N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen und die erhaltene Reaktionslösung anschliessend unter vermindertem Druck reduziert. Der Rückstand wurde über eine Säule aus 200 ml Chitosan geleitet, und die aus der Säule ausfliessende so Flüssigkeit anschliessend auf dieselbe Weise wie in Präparation 4 (2) behandelt, wobei 414 mg (51 %) der Titelverbin-gelöst in 10 ml Dimethylsulfoxid zugesetzt wurde. Das erhal- dung als farbloser Feststoff gewonnen wurden.
tene Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 4 Stunden stehen gelassen. Präparation 6
Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch auf dieselbe fis Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A Weise wie in Präparation 1 (2) und (3) (I) behandelt wobei 500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in
598 mg (74%) 3,5'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A 15 ml eines Gemisches von Wasser und Methanol (1:7) gelöst in Form eines farblosen Feststoffes erhalten wurden. und diese Lösung sodann mit 1,5 g (6,8 mMol) Zinkacetatdi-
phthalimid
0
11
650 005
hydrat zugesetzt, gefolgt von der Zugabe von 590 mg (2,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid in 7 ml Te-trahydrofuran. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen, und die derart erhaltene Reaktionslösung wurde sodann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurd über eine Säule aus 200 ml Chitosan geleitet, und die aus der Säule austretende Flüssigkeit anschliessend auf dieselbe Weise wie in Präparation 4 (2) behandelt, wobei 442 mg (55%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten wurden.
Präparation 7
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 20 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und 272 mg (1,24 mMol) Zinkacetatdihydrat dieser Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden gerührt, wobei eine praktisch durchsichtige Lösung entstand, zu welcher sodann in kleinen Portionen im Laufe von etwa 2 Stunden 540 mg (2,17 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuc-cinimid zugesetzt wurden. Nachdem das erhaltene Gemisch bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen worden war, wurde eine grosse Menge Äthyläther zugesetzt, und das abgeschiedene ölige Material abgezogen und mehrmals mit Äthyläther gewaschen, wobei ein dickes sirupartiges Material erhalten wurde.
Die Dünnschichtchromatographie auf Silicagel mit einer Probe dieses sirupartigen Materials unter Verwendung von Chloroform-Methanol- 28%iges wässeriges Ammoniumhydroxid (Volumenverhältnis 1:1:1, untere Phase) als Entwicklungslösungsmittel ergab folgende Flecken:
- Kleiner Fleck bei Rf 0,4 von l,3,6',3"-Tetra-N-benzyl-oxycarbonyl-Kanamycin-A (welches beim Besprühen mit Schwefelsäure und anschliessendem Erwärmen eine Farbreaktion entwickelte);
- schwacher Fleck bei Rf 0,28;
- Hauptfleck bei Rf 0,23 des gewünschten Produktes, 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A;
- kleiner Fleck bei Rf 0,12 von 6'-N-Benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A; und
- äusserst schwacher Fleck bei Rf 0 von nicht-umgesetz-tem Kanamycin-A.
Es wurde kein Fleck entsprechend Tri-N-benzyloxycarbo-nyl-Kanamycin-A beobachtet, welcher bei Rf 0,28 bis 0,4 hätte auftreten können.
Das obige dicke sirupartige Material wurde in Wasser-Dioxan (1:1) gelöst und die Lösung wurde über eine Säule aus 100 ml «CM-Sephadex» C-25 -Harz (NH4+-Form) geleitet, welches zuvor mit Wasser-Dioxan (1:1) benetzt worden war. Anschliessend wurde die Säule der Eluierung wie in Präparation 1 (3) (I) beschrieben unterworfen, wodurch die Zinkkationen entfernt wurden, und das gewünschte Produkt von den anderen Produkten getrennt wurde, um 412 mg (51 %) der Titelverbindung als farblosen Feststoff zu ergeben.
Zum Vergleich wurde das soeben beschriebene Verfahren wiederholt, jedoch das Zinkacetatdihydrat durch 308 mg (1,24 mMol) Nickel-(II)-Acetattetrahydrat ersetzt, mit dem Resultat, dass das gewünschte 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A als farbloser Feststoff nur in der schwachen Ausbeute von 59 mg (7,3%) erhalten wurde.
Präparation 8
Herstellung von 3,6'-Di-N-(p-methoxybenzyloxycarbonyl)-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und lg (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat wurde zu der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung entstanden war, zu welcher sodann im Laufe von etwa 30 Minuten eine Lösung von 789 mg (2,6 mMol) p-Methoxycarbobenzoxy-p-nitrophenylester (p-CH3OC6H4-CH2OCOOC6H4p-NÓ2) gelöst in 10 ml Dimethylsulfoxid s zugesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen und anschliessend auf dieselbe Weise behandelt, wie in Präparation 1 (2) und (3) (B) beschrieben, wobei 722 mg (83%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten wurden, [a]^ + 87° (c = 1, Was-
ser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H52N4Oi7 • 1/2 H2C03:
15 C 51,95, H 6,33, N 6,64%
gefunden: C 51,56, H 6,41, N 6,53%.
Präparation 9
20
Herstellung von 6'-N-( t-Butoxycarbonyl)-Kanamycin-A
Nach demselben Verfahren wie in Präparation 8 beschrieben, mit dem einzigen Unterschied, dass der p-Methoxycar-bobenzoxy-p-nitrophenylester durch 220 mg (1,54 mMol) t-25 Butoxycarbonylazid ersetzt wurde, wurde die Titelverbindung in Form eines farblosen Feststoffes erhalten. Ausbeute:
627 mg. [a]p = +96° (c= 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
30
Präparation 10 Herstellung von 3,6'-Di-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert, und 1 g (4,55 mMol) 35 Zinkacetatdihydrat wurde der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung erhalten worden war, zu welcher eine Lösung von 1,2 g (5,1 mMol) p-Nitrophenolester der Trifhioressig-säure, gelöst in 10 ml Dimethylsulfoxid, zugesetzt wurde. Das io erhaltene Gemisch wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen und anschliessend mit Äthyläther behandelt, wie in Präparation 1 (2) beschrieben. Das in Äther unlösliche sirupartige Material wurde weiter wie Präparation 1 (3) (A) behandelt, um 590 mg (70%) der Titelverbindung in Form ei-
45 25
nes farblosen Feststoffes zu ergeben. [a]j-j = +81°(c=l,
Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
so berechnet für: C22H34N4Oi3F6 • 2CH3C02H • H20:
C 38,33, H 5,44, N 6,88, F 13,99% gefunden: C 38,03, H 5,48, N 6,54%.
55 Präparation 11
Herstellung von 3,6'-Di-N-phenoxycarbonyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in einem Gemisch von Dimethylsulfoxid (15 ml) und Tetrahy-drofuran (5 ml) suspendiert, und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetat-60 dihydrat wurde zu der Suspension zugesetzt, worauf das Gemisch bei Zimmertemperatur gerührt wurde, bis es eine homogene Lösung gebildet hatte. Die erhaltene Lösung wurde sodann auf 0 °C gerkühlt und anschliessend langsam mit einer gekühlten Lösung (auf 0 °C) von 400 mg (2,55 mMol) 65 Phenoxycarbonylchlorid (C6H5OCOCl) in 3 ml Tetrahydro-furan versetzt. Die Reaktionslösung wurde im Laufe 1 Stunde auf Zimmertemperatur gebracht und anschliessend bei dieser Temperatur während 3 Stunden stehen gelassen. Das Reak
650 005
12
tionsgemisch wurde sodann mit Äthyläther behandelt, wie in Präparation 1 (2) beschrieben, und das in Äther unlösliche sirupartige Material wurde nach demselben Verfahren, wie in Präparation 1 (3) (A) beschrieben weiterbehandelt, wobei 625 mg (70%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten wurden, [a]^ = +73° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: • 2CH3C02H • H20:
C 50,11, H 6,31, N 6,49%
gefunden: C 49,77, H 6,60, N 6,11%.
Präparation 12 Herstellung von 3,6'-Di-N-acetyl-Kanamycin-A
Das Reaktionsgemisch, welches nach demselben Verfahren in Präparation 8 erhalten worden war, mit Ausnahme, dass 260 mg (2,6 mMol) Essigsäureanhydrid anstelle des p-Methoxycarbobenzoxy-p-nitrophenylesters verwendet wurden, wurde auf dieselbe Weise wie in Präparation 1 (3) (A) beschrieben behandelt. Auf diese Weise wurden 525 mg (72%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten.
[a]^ = +93°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2). Analyse:
berechnet für: C22H40N4O13 • 2CH3C02H • H20:
C 44,19, H 7,13, N 7,93%
gefunden: C 44,20, H 7,07, N 7,85%.
Präparation 13 Herstellung von 3,6'-Di-N-formyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert, und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat wurde zu der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung vorlag, zu welcher sodann 690 mg (4,12 mMol) p-Nitrophenylformiat (0HC0C6H4-p-N02) zugesetzt wurden. Das erhaltene Gemisch wurde über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen und anschliessend auf dieselbe Weise behandelt, wie in Präparation 1 (3) (H) beschrieben. Die auf Ninhydrin positiv reagierenden Fraktionen wurden vereint, mit gasförmigem Kohlenstoffdioxid durchtaut und anschliessend zur Trockene eingedampft. Auf diese Weise wurden 430 mg (67%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten, [a]^ = +101° (c= 1, Wasser). Analyse;
berechnet für: C20H36N4O13 • H2C03 • H20:
C 40,64, H 6,50, N 9,03%
gefunden: C 40,43, H 6,47, N 8,83%. ss trahydrofuran, zugesetzt wurden. Das Reaktionsgemisch wurde während weiteren 2 Stunden stehen gelassen und anschliessend nach demselben Verfahren, wie in Beispiel 1 (2) und (3) (A) beschrieben, weiterbehandelt, wobei 270 mg s (28%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten 25
wurden. [a]p = +68° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
io Analyse:
berechnet für: C32H48N4015S2 • 2CH3C02H • H20:
C 46,44, H 6,28, N 6,02, S 6,89%
gefunden: C 46,31, H 5,98, N 6,31, S 6,55%.
15 Bei der Wiederholung des obigen Verfahrens unter Weglassen des Zinkacetates wurden keine wesentlichen Mengen an farblosem Feststoff gewonnen.
Präparation 15
20 Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-Kanamycin-A
500 mg (1,0 mMol) 6'-N-Methyl-Kanamycin-A (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und mit 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat versetzt. Das Gemisch 25 wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung vorlag, zu welcher sodann im Laufe von 30 Minuten eine Lösung von 550 mg (2,2 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxy-succinimid, gelöst in 5 ml Dimethylsulfoxid-Tetrahydrofuran (1:1) zugesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde bei Zim-30 mertemperatur über Nacht stehen gelassen und anschliessend auf dieselbe Weise behandelt, wie in Präparation 1 (2) und (3) (A) beschrieben, wobei 720 mg (79%) der Titelverbindung als
25
farbloser Feststoff erhalten wurden, [a] ^ = + 74° (c = 1,
35 Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie in Präparation 31 weiter unten beschrieben, ergab l-N-( (S)-4-Amino-2-hydroxybuty-ryl)-6'-N-methyl-Kanamycin-A.
45
Präparation 16
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kana-mycin-A
Die Titelverbindung wurde in Form eines farblosen Feststoffes in einer Ausbeute von 765 mg (82%) erhalten durch Wiederholung des Verfahrens nach Präparation 15, jedoch unter Verwendung von 500 mg (1,07 mMol) 3'-Deoxy-Kana-mycin-A (freie Base) als Ausgangsmaterial und 610 mg (2,45 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid.
[gc]q = +76° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Analyse: berechnet für:
gefunden:
C34H48N40,4 • 2CH3C02H • H20: C 52,16, H 6,68, N 6,40% C 51,99, H 6,75, N 6,20%.
Präparation 14 Herstellung von 3,6'-Di-N-tosyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 15 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat wurde zu der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis es eine homogene Lösung gebildet hatte, zu welcher sodann langsam eine Lösung von 400 mg (2,1 mMol) Tosylchlorid in 7 ml Tetrahydrofuran zugesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 1 Stunde stehen gelassen, worauf weitere 200 mg Tosylchlorid, gelöst in 3,5 ml Te-
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie in Präparation 31 weiter un-60 ten beschrieben, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3'-deoxy-Kanamycin-A.
Präparation 17
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-6'-N-65 methyl-Kanamycin-A
Die Titelverbindung wurde in einer Ausbeute von 737 mg (80%) erhalten durch Wiederholen des Verfahrens nach Präparation 15 mit 500 mg (1,04 mMol) 3'-Deoxy-6'-N-methyl-
13
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Kanamycin-A (freie Base) als Ausgangsverbindung und 595 mg (2,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid.
[a]p = +73° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie in Präparation 31 weiter unten beschrieben, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3'-deoxy-6'-N-methyl-Kanamycin-A.
Präparation 18
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-4'-deoxy-Kana-mycin-A
Ausgehend von 500 mg (1,07 mMol) 4'-Deoxy-Kanamy-cin-A als freie Base [siehe «Journal of Antibiotics», Vol. 27, Seiten 838-847 (1974); «Bulletin of the Chemical Society of Japan», Vol. 50, Seiten 2362-1268 (1977)], wurde die Titelverbindung in Form eines farblosen Feststoffes in einer Ausbeute von 666 mg (71%) nach demselben Verfahren wie in Präparation 15 erhalten, mit Ausnahme, dass 580 mg (2,3 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid gelöst in 4 ml Dimethylsulfoxid langsam im Laufe von 1 Stunde zur
25
homogenen Lösung zugesetzt wurden, [a]^ = +77° (c= 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Analyse:
berechnet für: C34H48N40i8 • 2CH3C02H • H20:
C 52,16, H 6,68, N 6,40%
gefunden: C 51,77, H 6,79, N 6,31%.
Präparation 19 Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Kana-mycin-B
500 mg (l,03mMol) Kanamycin-B (freie Base) wurden in einem Gemisch von 12 ml Dimethylsulfoxid und 4 ml Tetra-hydrofuran suspendiert, und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat wurde der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung vorlag und anschliessend auf 0 °C gekühlt. Zu der gekühlten Lösung wurde langsam im Laufe 1 Stunde eine kalte Lösung von 825 mg (3,3 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid gelöst in 10 ml Tetrahydrofuran-Dimethylsulfoxid (1:1) zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 0 °C während 2 Stunden stehen gelassen und anschliessend bei Zimmertemperatur über Nacht, worauf das Gemisch auf dieselbe Weise wie in Präparation 1 (2) und (3) (A) beschrieben behandelt wurde, um 740 mg (70%) der Titelverbindung als farblosen Feststoff 25
zu ergeben, [a]^ = +63° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Analyse:
berechnet für: C42H55N5016 • 2CH3C02J-J20:
C 53,95, H 6,40, N 6,84%
gefunden: C 53,66, H 6,67, N 6,63%.
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie in Präparation 31 beschrieben, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Kana-mycin-B.
Präparation 20
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Tobramycin
480 mg (1,03 mMol) Tobramycin (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert, und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat zu der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 1 Stunde gerührt, um eine homogene Lösung zu bilden, zu welcher sodann im Laufe von etwa 1 Stunde eine Lösung von 850 mg (3,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid gelöst in 10 ml Tetrahydrofuran-Dimethylsulfoxid (1:1) zugesetzt wurde. Das Gemisch wurde über Nacht bei Zimmertempera-s tur stehen gelassen, worauf die erhaltene Reaktionslösung mit einem grossen Volumen Äthyläther, wie in Präparation 1 (2) beschrieben behandelt wurde, um ein dickes sirupartiges Material zu ergeben.
Das sirupartige Material wurde in derselben Weise wie in io Präparation 1 (3) (A) weiter behandelt, jedoch unter Verwendung von Wasser-Dioxan (1:2 anstelle von 2:1), wobei 810 mg (78%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff er-25
halten wurde. [a]p = + 65° (c=1, Wasser-Dimethylform-15 amid 1:2).
Analyse:
berechnet für: CßHsjNsOis • 2CH3C02H • H20:
C 54,81, H 6,50, N 6,95% 2o gefunden: C 54,77, H 6,71, N 6,88%.
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie beschrieben, ergab 1-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-T obramycin.
25
Präparation 21
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-Tobramycin
Die Titelverbindung wurde in Form eines farblosen Fest-3o Stoffes in einer Ausbeute von 890 mg (84%) erhalten durch Wiederholung des Verfahrens von Präparation 20, jedoch ausgehend von 500 mg (1,04 mMol) 6'-N-Methyl-Tobramy-
cin (freie Base), [a]^ = +63°(c=l, Wasser-Dimethylform-
35 amid, 1:2).
Präparation 22
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-4'-deoxy-Ka-namycin-B
4o Ausgehend von 480 mg (1,03 mMol) 4'-Deoxy-Kanamy-cin-B als freie Base [siehe «Bulletin of the Chemical Society of Japan» Vol. 50, Seiten 2362-2368 (1977)], wurde die Titelverbindung in Form eines farblosen Feststoffes in einer Ausbeute von 815 mg (79%) nach demselben Verfahren wie in
45 25
Beispiel 20 beschrieben erhalten, [a] j-j = + 65° (c=1, Was-
ser-Dimethylformamid, 1:2).
Präparation 23
so Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Dibekacin 600 mg (1,33 mMol) Dibekacin (3',4'-Dideoxy-Kana-mycin-B) (freie Base) wurden in 15 ml Dimethylsulfoxid suspendiert, und die Suspension wurde gerührt zur Bildung einer Lösung, zu welcher 1,4 g (6,4 mMol) Zinkacetatdihydrat zu-55 gesetzt wurde, worauf das Gemisch weiter gerührt wurde. Zu der erhaltenen Lösung wurde langsam im Laufe von etwa 1 Stunde eine Lösung von 1,1g (4,4 mMol) N-Benzyloxycarbo-nyloxysuccinimid in 12 ml Dimethylsulfoxid zugesetzt und das Gemisch bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelas-60 sen. Anschliessend wurde ein grosses Volumen Äthyläther mit der Reaktionslösung gemischt, um einen öligen Niederschlag auszuscheiden (welcher hauptsächlich den N-benzyl-oxycarbonylierten Dibekacin-Zinkkomplex als das gewünschte Produkt und einen gewissen Anteil Dimethylsulf-65 oxid enthielt), welcher mit Äthyläther gewaschen wurde, wobei ein dickes sirupartiges Material erhalten wurde.
Dieses sirupartige Material wurde wiederholt mit Wasser gewaschen, wodurch der N-acylierte Zinkkomplex mit Was
650 005
14
ser zerstört wurde und die freien Zinkkationen zusammen mit dem ursprünglich bestehenden Überschüss an Zinkacetat entfernt wurde. Auf diese Weise wurden 1,1g eines in Wasser unlöslichen Feststoffes erhalten, welcher das N-acylierte Dibe-kacin enthielt. Der Feststoff wurde einer Dünnschichtchromatographie aus Silicagel unterworfen unter Verwendung von Chloroform-Äthanol-18 % igem wässerigem Ammoniumhydroxid (1:1:1, untere Phase) als Entwicklungslösungsmittel, wobei ein einziger Fleck bei Rf 0,3 erhalten wurde, was anzeigte, dass der Feststoff im wesentlichen aus 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Dibekacin mit einer Spur von Zink bestand.
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie dem in Präparation 31 beschriebenen, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Di-bekacin.
Zur weiteren Reinigung wurde das rohe Produkt der Titelverbindung, wie es oben erhalten wurde, mit 3M-Ammoni-umhydroxidlösung gewaschen, um ein Produkt ohne Verun-
25
reinigung mit Zinkionen zu ergehen, [a]^ = + 71 ° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Präparation 24
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-Dibekacin
500 mg (1,07 mMol) 6'-N-Methyl-Dibekacin (freie Base) und 1,2 g (5,45 mMol) Zinkacetatdihydrat wurden in 20 ml Dimethylsulfoxid gelöst, wonach der Lösung langsam im Laufe von etwa 30 Minuten 910 mg (3,6 mMol) N-Benzyl-oxycarbonyloxysuccinimid zugesetzt wurden. Die Reaktionslösung wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen und anschliessend in derselben Weise, wie in Präparation 23 beschrieben, behandelt, wobei 910 mg der Titelverbindung erhalten wurden, welche praktisch rein war.
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie in Präparation 31 beschrieben, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl) 6'-N-Meth-yl-Dibekacin.
Präparation 25 Herstellung von 3,2'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-C
Die Titelverbindung wurde in Form eines gefärbten Feststoffes in einer Ausbeute von 730 mg (79%) nach demselben Verfahren wie in Präparation 1(1) (2) und (3) (A) beschrieben, erhalten, wobei von 500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-C (freie
25
Base) ausgegangen wurde, fa] ^ = + 75° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Die anschliessende Behandlung der Titelverbindung nach einem ähnlichen Verfahren wie dem in Präparation 31 beschriebenen, ergab l-N-((S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Ka-namycin-C.
Präparation 26 Herstellung von 6'-N-Benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 20 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und 0,5 g (2,3 mMol) Zinkacetatdihydrat zu der Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung entstanden war, zu welcher sodann 283 mg (1,13 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid zugesetzt wurden. Das erhaltene Gemisch wurde über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen und anschliessend auf dieselbe Weise wie in Präparation 1 (2) und (3) (I) beschrieben, behandelt, um 556 mg der Titelverbindung als farblosen Feststoff zu erhalten, [a]^ = +92° (c= 1, Wasser).
Präparation 27 Herstellung von 6'-N-Benzyloxycarbonyl-Dibekacin
Nach dem Verfahren von Präparation 26 wurden 382 mg der Titelverbindung erhalten unter Verwendung von 500 mg 5 Dibekacin (freie Base), 12 ml Dimethylsulfoxid, 0,7 g Zinkacetatdihydrat und 305 mg N-Benzyloxycarbonyloxysuccin-
imid. [a]^ = +105° (c=0,5, Wasser).
io Präparation 28
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dide-oxy-3'-eno-Kanamycin-B
500 mg (1,11 mMol) 3',4'-Dideoxy-3'-eno-Kanamycin-B als freie Base [siehe «Bulletin of the Chemical Society of Jais pan», Vol. 50, Seiten 1580 bis 1583 (1977)] wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid gelöst und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat zu der Lösung zugesetzt, worauf das Gemisch während 1 Stunde gerührt wurde. Zur erhaltenen Lösung wurden langsam im Laufe von 30 Minuten 870 mg (3,49 mMol) N-20 Benzyloxycarbonyloxysuccinimid zugesetzt. Nachdem das Gemisch bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen worden war, wurde die erhaltene Reaktionslösung mit einem grossen Volumen Äthyläther behandelt, wie in Präparation 1 (2) beschrieben, um ein dickes sirupartiges Material zu er-25 halten.
Das sirupartige Material wurde in derselben Weise, wie in Präparation 1 (3) (B) weiterbehandelt, jedoch unter Verwendung von Wasser-Dioxan (1:2 anstelle von 2:1), wobei 784 mg der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten
30 wurde, [a]^ = +30° (c= 1, Wasser-Dimethylformamid,
1:2).
35
40
Präparation 29 Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Sisomicin
Die Titelverbindung wurde in Form eines farblosen Feststoffes in einer Ausbeute von 780 mg erhalten nach demselben Verfahren wie in Präparation 28 beschrieben, jedoch ausgehend von 500 mg (1,12 mMol) Sisomicin (freie Base).
[a]p = +110° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Präparation 30 Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Genta-45 micinen
787 mg der Titelverbindung wurde in Form eines farblosen Feststoffes erhalten nach demselben Verfahren wie in Präparation 28 beschrieben, jedoch ausgehend von 500 mg gemischten Gentamicinen (C, Cla, C2 etc).
50
Präparation 31 (als Referenz)
Herstellung von l-N-( (S)-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Kana-mycin-A (Amikacin)
55 mg (0,062 mMol) 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Ka-55 namycin-A-Acetat, hergestellt wie in Präparation 1 beschrieben, wurden in 1,5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (2:5) gelöst und die Lösung mit 13 mg (0,12 mMol) wasserfreiem Natri-umcarbonat und anschliessend mit 23 mg (0,066 mMol) N-Hydroxysuccinimidester von (S)-4-Benzyloxycarbonylamino-6o 2-hydroxybuttersäure versetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden stehen gelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde auf ein kleines Volumen konzentriert, und das Konzentrat wurde in 4 ml Wasser-Dioxan (1:1) aufgenommen. Eine kleine Menge Essigsäure wurde zu 65 der Lösung zugesetzt, um sie schwach sauer zu gestalten und diese Lösung wurde sodann der Hydrogenolyse unterworfen, indem Wasserstoffgas unter atmosphärischem Druck während 1 Stunde in Gegenwart von Palladiumschwarz hindurch
15
650 005
geleitet wurde (zur Entfernung der Benzyloxycarbonyl-gruppe). Die erhaltene Reaktionslösung wurde filtriert und konzentriert, und das Konzentrat wurde durch eine Säule von «CM-Sephadex» C-25 (NH4+-Form) [ein Produkt der Pharmacia Fine Chemical Co., Schweden] geleitet. Die Säule wurde der Gradienten-Eluierung mit 0 bis 0,5 N wässerigem Ammoniumhydroxid unterworfen. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 24 mg (Ausbeute: 60%) der Titelverbindung als ihr Monocarbonat erhalten wurde, deren physikalische Eigenschaften und antibakterielle Wirksamkeit identisch waren mit denjenigen einer authentischen Probe.
Präparation 32 (als Referenz)
Herstellung von l-N-(DL-Isoseryl)-Dibekacin
58 mg (0,06 mMol) 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Di-bekacin, hergestellt wie in Präparation 23, wurden in 1,5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (2:5) gelöst, und dieser Lösung wurden 13 mg (0,12 mMol) wasserfreies Natriumcarbonat und anschliessend 21 mg (0,063 mMol) N-Hydroxysuccinimid-ester von N-Benzyloxycarbonyl-DL-Isoserin zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur stehen gelassen und anschliessend nach dem Verfahren behandelt, wie in Präparation 31 beschrieben, wobei 21 mg (Ausbeute: 59%) der Titelverbindung als Monocarbonat erhalten wurde, deren physikalische Eigenschaften und antibakterielle Wirksamkeit identisch waren mit denjenigen einer authentischen Probe.
Beispiel 1
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 504 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A (siehe Präparation 1) in 4 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 220 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das erhaltene Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Dem Reaktionsgemisch wurde sodann eine kleine Menge Trifluoressigsäure zugesetzt und die Reaktionslösung sodann in ein grosses Volumen Äthyläther gegossen und die erhaltene ölige Ausscheidung mit Äthyläther gut gewaschen, um ein verfestigtes Material zu ergeben. Dieses Material wurde gut getrocknet und ergab 640 mg der Titelverbindung als feste Substanz. Ausbeute: 99%. [a]^ = +98° (c= 1,
Pyridin).
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H47N40I6F3 • CF3COOH:
C 47,40, H 5,02, N 5,82%
gefunden: C 47,13, H 5,15, N 5,79%.
Beispiel 2
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trißuor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 20 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A in 0,4 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 6 mg Phenyltrifluoracetat vermischt und das erhaltene Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 1 behandelt, wobei 24,8 mg der Titelverbindung erhalten wurden, welche sich als identisch mit derjenigen aus Beispiel 33 erwies. Ausbeute: 97%.
Beispiel 3
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 10 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A in 0,3 ml Hexamethylphosphorsäuretriamid wurde mit 7 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das erhaltene Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde sodann mit einem kleinen Volumen Trifluoressigsäure versetzt und anschliessend in ein grosses Volumen Äthyläther gegossen. Das ausgeschiedene 5 ölige Material wurde gut mit Äthyläther gewaschen und die erhaltene feste Substanz getrocknet, wobei 11,7 mg (Ausbeute: 91 %) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form eines Feststoffes erhalten wurde.
io Beispiel 4
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Suspension von 10 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbo-nyl-Kanamycin-A in 0,3 ml Dimethylformamid wurde mit i5 7 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das erhaltene Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die derart erhaltene homogene Reaktionslösung wurde mit einem kleinen Volumen Trifluoressigsäure versetzt und anschliessend in ein grosses Volumen Äthyläther gegossen. Das ausgeschie-20 dene ölige Material wurde gut mit Äthyläther gewaschen, um es zu verfestigen, und die erhaltene feste Substanz wurde getrocknet, wobei 11,5 mg (Ausbeute: 90%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form eines Feststoffes erhalten wurde.
25
Beispiel 5
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Suspension von 10 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbo-30 nyl-Kanamycin-A in 0,35 ml Sulfolan wurde mit 7 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 12,0 mg (Ausbeute: 94%) der Titelverbindung als Monotri-35 fluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
Beispiel 6
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A 40 Eine Suspension von 22 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbo-nyl-Kanamycin-A in 0,8 ml Tetrahydrofuran wurde mit 10 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch während 2 Tagen gerührt. Die erhaltene homogene Reaktionslösung wurde mit 15 mg Äthyltrifluoracetat und 8 mg wasserfreiem 45 Natriumcarbonat versetzt, über Nacht gerührt und anschliessend während 2 Tagen stehen gelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde auf ein kleines Volumen eingeengt und das Konzentrat mit Wasser gewaschen und anschliessend getrocknet, wobei ein festes Material erhalten wurde. Das feste so Material wurde in einem kleinen Volumen Tetrahydrofuran zusammen mit einer kleinen Menge Trifluoressigsäure suspendiert. Das derart erhaltene Gemisch wurde gerührt und anschliessend mit Äthyläther versetzt. Der ausgeschiedene Feststoff wurde abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrock-55 net, wobei 21 mg (Ausbeute: 74%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten
,25
wurde, [a]^ = +95° (c= 1, Pyridin).
60
Beispiel 7
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 10 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A in Wasser-Tetrahydrofuran (1:1,0,3 ml) 65 wurde mit einer Lösung von 5 mg Äthyltrifluoracetat in 0,1 ml Tetrahydrofuran vermischt und das erhaltene Gemisch bei Zimmertemperatur während 1 Tag stehen gelassen. Anschliessend wurde ein Gemisch von Äthyltrifluoracetat
650 005
16
(10 mg), wasserfreiem Natriumcarbonat (4,4 mg) und Tetrahydrofuran (0,1 ml) zur erhaltenen Lösung in 5 stündigem Intervall (im ganzen viermal) zugesetzt, um die 3"-N-Trifluor-acetylierung zu bewirken. Die Reaktionslösung wurde konzentriert und anschliessend in derselben Weise behandelt, wie in Beispiel 38 beschrieben, wobei 5,5 mg (Ausbeute: 43%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
25
stanz erhalten wurde. [a]n formamid, 1:2).
+78° (c= 1, Wasser-Dimethyl-
Elementaranalyse:
5 berechnet für: C38H51N4Oi8F3 • CF3COOH:
gefunden:
C 46,97, C 47,18,
H 5,12, H 5,03,
N 5,48% N 5,31%.
Beispiel 8
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 10 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A in Wasser-Äthanol (2:3,0,6 ml) wurde mit einer Lösung von 5 mg Äthyltrifluoracetat in 0,1 ml Tetrahydrofuran versetzt und das Gemisch bei Zimmertemperatur während 1 Tag stehen gelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 3 beschrieben weiter verarbeitet, wobei 2,3 mg (Ausbeute: 18%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
Beispiel 9
Herstellung von 3,6'-Di-N-t-butoxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Kanamycin-A
(a) Herstellung von 3,6'-Di-N-t-butoxycarbonyl-Kana-mycin-A
500 mg (1,03 mMol) Kanamycin-A (freie Base) wurden in 12 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat zu der erhaltenen Suspension zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt, bis eine homogene Lösung vorlag, zu welcher sodann 370 mg (2,59 mMol) t-Butoxycarbonylazid zugesetzt wurden. Das erhaltene Gemisch wurde über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen und anschliessend in derselben Weise wie in Präparation 1 (2) und (3) (B) beschrieben behandelt, wobei 590 mg (80%) der Titelverbindung als farbloser Feststoff erhalten wurde, [a]^ = +89°(c=l,Wasser-Dimethylform-amid, 1:2).
(b) Herstellung von 3,6'-Di-N-t-butoxycarbonyl-3"-N-triflu-oracetyl-Kanamycin-A
3,6'-Di-N-t-butoxycarbonyl-Kanamycin-A (60 mg)
wurde in 0,5 ml Dimethylsulfoxid gelöst und die erhaltene Lösung wurde mit 25 mg Äthyltrifluoracetat versetzt, worauf das erhaltene Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen wurde. Die Reaktionslösung wurde sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet, wobei 76,8 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als Tri-fluoracetat in Form eines Feststoffes erhalten wurde.
[<x]q = + 72° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2). Elementaranalyse:
berechnet für: C30H5iN4O16F3 • CF3COOH:
C 42,95, H 5,86, N 6,26%
gefunden: C 42,77, H 5,92, N 6,38%.
Beispiel 10
Herstellung von 3,6'-Di-N-(p-methoxybenzyloxycarbonyl)-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 40 mg 3,6'-Di-N-(p-methoxybenzyloxy-carbonyl)-Kanamycin-A (siehe Präparation 8) in 0,4 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 18 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet, wobei 49,3 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als feste Sub-
10 Beispiel 11
Herstellung von 3,6',3"-Tri-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
75 mg 3,6/-Di-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A (siehe Präparation 10) und 12 mg Triäthylamin wurden mit 0,6 ml Dimethylsulfoxid vermischt und dann mit 35 mg Äthyltrifluor-15 acetat, und das Gemisch gerührt, um die gewünschte 3"-N-Trifluoracetylierung zu bewirken. Die Reaktionslösung wurde sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet, wobei 94,2 mg (Ausbeute: 96%) der Titelverbindung
25
20 als feste Substanz erhalten wurde. [a]p = + 76° (c = 1, Was-ser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C24H33N4Oi4F9 • CF3COOH:
C 35,22, H 3,87, N 6,32% gefunden: C 35,09, H 3,99, N 6,07%.
25
30
35
40
45
Beispiel 12
Herstellung von 3,6'-Di-N-phenoxycarbonyl-3"-t-trifluorace-tyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 53 mg 3,6'-Di-N-phenoxycarbonyl-Ka-namycin-A (siehe Präparation 11) und 9 mg Trimethylamin in 0,5 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 23 mg Methyltrifluor-acetat versetzt und das Gemisch sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet, wobei 65 mg (Ausbeute: 95%) der Titelverbindung als festes Material er-25
halten wurde, [a]^ = + 70° (c = 1, Wasser-Dimethylform-amid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C34H43N4Oi6F3 • CF3COOH:
C 46,26, H 4,74, N 5,99%
gefunden: C 45,88, H 4,96, N 5,77%.
Beispiel 13
Herstellung von 3,6',3"-Tri-N-formyl-Kanamyein-A
Ein Gemisch von 62 mg 3,6'-Di-N-formyl-Kanamycin-A so (siehe Präparation 13), 90 mg Äthylformiat und 1 ml Dimethylsulfoxid wurde während 12 Stunden in einem versiegelten Rohr auf 100°C erhitzt, um die gewünschte 3"-N-For-mylierung zu bewirken. Die erhaltene Reaktionslösung wurde mit einer kleinen Menge Ameisensäure versetzt, dann 55 in ein grosses Volumen Äthyläther gegossen und in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet, wobei 69 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als festes Material erhalten wurde, welches auf Ninhydrin positiv reagierte.
[a]p = +109°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
60
Elementaranalyse:
berechnet für: C21H36N40i4 • HCOOH:
C 43,00, H 6,23, N 9,12%
gefunden: C 42,83, H 6,19, N 9,10%.
65
Beispiel 14
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-3'" N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
17
650 005
Ein Gemisch von 68 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-6 -N-methyl-Kanamycin-A (siehe Präparation 15) und 11 mg Triäthylamin, 30 mg Äthyltrifluoracetat und 0,7 ml Methylsulfoxid wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt, wobei 86 mg (Ausbeute: 99%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz 25
erhalten wurde. [a]n = + 65° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 15
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 52 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kanamycin-A (siehe Präparation 16) und 11 mg Triäthylamin in 0,4 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 21 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Anschliessend wurde die Reaktionslösung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 64,8 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als
25
festes Material erhalten wurde, (a]p = + 70° (c=1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H47N4015F3 • CF3COOH:
C 48,21, H 5,11, N 5,92%
gefunden: C 47,94, H 5,35, N 5,77%.
Beispiel 16
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-3"-N-formyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 78 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kanamycin-A in 0,7 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 65 mg Phenylformiat versetzt und das Gemisch über Nacht bei 50 °C zur 3"-N-Formylierung erhitzt.
Die Reaktionslösung wurde mit einer kleinen Menge Ameisensäure versetzt und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet, wobei 83 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als Monoformiat in Form einer festen Substanz 25
erhalten wurde.[a]j-j = + 84° (c = 1, Wasser-Dimethylform-amid, 1:2).
Beispiel 17
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-dichlor-acetyl-3'-deoxy-Kanamycin-A
Eine Lösung von 35 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kanamycin-A in 0,5 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 12 mg Methyldichloracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde mit einem kleinen Volumen Dichloressigsäure versetzt und anschliessend auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 behandelt, wobei 44,5 mg (Ausbeute: 96%) der Titelverbin-
25
dung als feste Substanz erhalten wurde. [a]p = +65°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H48N4015C12 • CHCl2COOH:
C 46,73, H 5,16, N 5,74, Cl 14,52%
gefunden: C 46,58, H 5,33, N 5,62, Cl 14,28%.
Beispiel 18
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trichlor-acetyl-3'-deoxy-Kanamycin-A
Eine Lösung von 58 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kanamycin-A in 0,7 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 25 mg Methyltrichloracetat versetzt und das Gemisch über
Nacht bei 50 C stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde mit einem kleinen Volumen Trichloressigsäure versetzt und anschliessend auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet, wobei 80,5 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung
25
5 als feste Substanz erhalten wurde. = + 65° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H47N4015C13 • CC13C02H: 10 C 43,65, H 4,63, N 5,36, Cl 20,34%
gefunden: C 43,44, H 4,77, N 5,30, Cl 20,19%.
Beispiel 19
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-3"-N-15 trifluoracetyl-6'-N-methyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 72 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-6'-N-methyl-Kanamycin-A in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die 20 Reaktionslösung wurde sodann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet, wobei 89,5 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen
25
Substanz erhalten wurde, [a]^ = + 70° (c = 1, Wasser-Di-25 methylformamid, 1:2).
Beispiel 20
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-4'-deoxy-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A 30 Eine Lösung von 71 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-4'-deoxy-Kanamycin-A (siehe Präparation 18) 12 mg Triäthylamin und 30 mg Äthyltrifluoracetat in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, verar-3s beitet, wobei 90 mg (Ausbeute: 99%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten 25
wurde, [a]^ = +72° (c= 1, Wasser-Dimethylformamid,
1:2).
40 Beispiel 21
Herstellung vom 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 75 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-Kanamycin-A und 30 mg Äthyltrifluoracetat in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, wobei 96 mg (Ausbeute: 99%) der Titelverbindung als feste Substanz erhalten wurde.
[a]p = +72° (c= 1, Wasser-Dimethylsulfoxid, 1:2).
50
Elementaranalyse:
berechnet für: C36H47N4014F3 • CF3COOH:
C 49,03, H 5,20, N 6,02%
gefunden: C 48,83, H 5,46, N 5,87%.
Beispiel 22
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-6o 3"-N-formyl-Kanamycin-A
75 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-Kana-mycin-A und 65 mg Phenylformiat wurden in 1 ml Dimethylsulfoxid gelöst und die erhaltene Lösung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 beschrieben, verarbeitet, wobei 80 mg (Aus-65 beute: 97%) der Titelverbindung als Monoformiat in Form
25
einer festen Substanz erhalten wurde, [a]^ = + 80° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
650 005
18
Beispiel 23
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-3"-N-dichloracetyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 68 mg 356'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-Kanamycin-A in 0,9 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 25 mg Methyldichloracetat versetzt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde mit einer kleinen Menge Dichlores-sigsäure versetzt und anschliessend in derselben Weise wie in Beispiel 1 weiter verarbeitet, wobei 88 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als Monodichloracetat in Form einer fe-
25
sten Substanz erhalten wurde. [a]j-j = +67° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 24
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-triflu-oracetyl-Kanamycin-B
Eine Lösung von 78 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-B (siehe Präparation 19) und 11 mg Triäthyl-amin in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 35 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das Gemisch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 weiter verarbeitet, wobei 92 mg (Ausbeute: 95%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer fe-
25
sten Substanz erhalten wurde, [a]^ = + 60° (c=1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 25
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-formyl-Tobramycin
Eine Lösung von 82 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Tobramycin (siehe Präparation 20) und 12 mg Triäthylamin in 1,2 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 60 mg Phenylformiat versetzt und das Gemisch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 weiter verarbeitet, wobei 86 mg (Ausbeute: 97%) der Titelver-
25
bindung als feste Substanz erhalten wurde. [a]p = +71° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C43H55N5O16 • HCOOH:
C 55,98, H 6,09, N 7,42%
gefunden: C 55,50, H 6,22, N 7,28%.
Beispiel 26
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-3"-N-trißuoracetyl-Tobramycin
Eine Lösung von 80 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-Tobramycin (siehe Präparation 21) und 12 mg Triäthylamin in 1,2 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das Gemisch sodann in derselben Weise wie in Beispiel 1 weiter verarbeitet, wobei 97 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
[a]^ = +60° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 27
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-triflu-oracetyl-Dibekacin
Eine Lösung von 82 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Dibekacin (siehe Präparation 23) in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das Gemisch in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben verarbeitet, wobei 100 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung
25
als feste Substanz erhalten wurde. [a]p = +61°(c=l,Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
5 Elementaranalyse:
berechnet für: GmE^NsO^ • CF3COOH:
C 51,93, H 5,21, N 6,58%
gefunden: C 51,84, H 5,38, N 6,47%.
io Beispiel 28
Herstellung von 3,2',6',3"-Tetra-N-trifluoracetyl-Dibekacin
Ein Gemisch von 71 mg 3,2',6'-Tri-N-trifluoracetyl-Dibe-kacin und 30 mg Äthyltrifluoracetat in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde über Nacht bei 40 °C stehen gelassen. Die Reak-15 tionslösung wurde anschliessend in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben weiter verarbeitet, wobei 90 mg (Ausbeute: 99%) der Titelverbindung als feste Substanz gewonnen 25
wurde, [a]^ = +70° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 2o 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: • CF3COOH:
C 35,42, H 3,61, N 7,38%
gefunden: C 35,40, H 3,89, N 7,17%.
25
Beispiel 29
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-for-myl-Dibekacin
Ein Gemisch von 79 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-30Dibekacin und 60 mg Phenylformiat in 1,1 ml Dimethylsulfoxid wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 16 verarbeitet, wobei 84 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als Monoformiat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
25
35 [a]p = +70° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 30
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-di-chloracetyl-Dibekacin 40 Eine Lösung von 84 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyIoxycarbonyl-Dibekacin in 1,2 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 25 mg Methyldichloracetat auf dieselbe Weise wie in Beispiel 17 umgesetzt, wobei 104 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als Monodichloracetat in Form einer festen Substanz erhalten 25
45 wurde, [a]^ — + 59° (c=l, Wasser-Dimethylformamid,
1:2).
Beispiel 31
so Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-3" -N-trifluoracetyl-Dibekacin
Eine Lösimg von 85 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-6'-N-methyl-Dibekacin (siehe Präparation 24) in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat ver-55 mischt und das Gemisch in derselben Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 103,5 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz 25
erhalten wurde, [a]^ = + 60° (c = 1, Wasser-Dimeth-60 ylformamid, 1:2).
Beispiel 32
Herstellung von 3,2'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-formyl-Kanamycin-C
65 Eine Lösung von 81 mg 3,2'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-C (siehe Präparation 25) und 14 mg Triäthylamin in 1,5 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 90 mg Äthylfor-miat versetzt und das Gemisch in derselben Weise wie in Bei
19
650 005
spiel 16 behandelt, wobei 85,5 mg (Ausbeute: 96%) der Titelverbindung als Monoformiat in Form einer festen Substanz 25
erhalten wurde, [a]^ = + 81 ° (c = 1, Wasser - Dimethylform-amid, 1:2).
Beispiel 33
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-triflu-oracetyl-Sisomicin
Eine Lösung von 82 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Sisomicin (siehe Präparation 29) in 1,5 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch in derselben Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 99 mg (Ausbeute: 97%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
25
[a]j-j = + 151°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2). Beispiel 34
Herstellung, von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-triflu-oracetyl-Netilmicin
Eine Lösung von 85 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Netilmicin in 1,3 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das Gemisch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 103 mg (Ausbeute: 98%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form ei-
25
ner festen Substanz erhalten wurde. [a]j-j = +145°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 35
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluor-acetyl-Gentamicin-B
Eine Lösung von 72 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Gentamicin-B in 1,2 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das Gemisch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 91 mg (Ausbeute: 99%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form ei-
25
ner festen Substanz erhalten wurde, [a]^ = + 92° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 36
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-Tri-fluoracetyl-Gentamicin-Cj-und-CIa-Gemisch
Eine Lösung von 84 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Gentamicin-Cr und -Cla-Gemisch in 1,5 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 30 mg Äthyltrifluoracetat versetzt und das erhaltene Gemisch in derselben Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 101 mg der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
[ci]p = +87°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2). Beispiel 37
Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dide-oxy-3'-eno-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-B
Ein Gemisch von 83 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-3'-eno-Kanamycin-B (siehe Präparation 28) und 35 mg Äthyltrifluoracetat in 1,2 ml Dimethylsulfoxid wurde über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Anschliessend wurde die Reaktionslösung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei 99,5 mg (Ausbeute: 96%) der Titelverbindung als Monotrifluoracetat in Form einer fe-
25
sten Substanz erhalten wurde. [a]j-j = +26° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Beispiel 38
Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-3"-N-formyl-Kanamycin-A
Eine Lösung von 90 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-s deoxy-Kanamycin-A in 0,8 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 13 mg N-Formylimidazol vermischt und das Gemisch bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde mit einer kleinen Menge Ameisensäure vermischt und anschliessend mit Äthyläther, wie in Beispiel 1, io verarbeitet, wobei 94 mg (Ausbeute: 95%) der Titelverbindung als Monoformiat in Form einer festen Substanz erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 15 Herstellung von 3,6',3"-Tri-N-acetyl-Kanamycin-A
Ein Gemisch von 100 mg 3,6'-Di-N-acetyl-Kanamycin-A und 20 mg (1,03 Mol pro Mol des Ausgangsmaterials) N-Acetylimidazol in 1 ml Dimethylsulfoxid wurde unter Eiskühlung während 3 Stunden gerührt und anschliessend bei 20 Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde durch Zusatz von 0,3 ml einer 28%igen wässerigen Ammoniuhydroxidlösung alkalisch gemacht und anschliessend während 3 Tagen bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde mit Äthyl-25 äther behandelt, um einen in Äther unlöslichen Sirup zu ergeben. Der Sirup wurde in Wasser aufgenommen und anschliessend durch eine Säule aus «CM-Sephadex» C-25 (NH4+ -Form) (ein Produkt der Pharmacia Fine Chemicals Co., Schweden) geleitet. Die Harzsäule wurde mit 0,05N wässeri-30 ger Ammoniumhydroxidlösung entwickelt. Die Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene eingedampft. Das Konzentrat wurde in Wasser aufgenommen und die wässerige Lösung mit Essigsäure neutralisiert und wiederum zur Trockene eingedampft, 35 wobei 109 mg (Ausbeute: 90%) der Titelverbindung in Form
25
eines festen Produktes erhalten wurde, [a]^ = + 98° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
40 Elementaranalyse:
berechnet für: C24H42N4O14 • CH3COOH • H20:
C 45,34, H 7,02, N 8,14%
gefunden: C 45,22, H 7,20, N 8,11%.
« Beispiel 39
Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Kana-mycin-A (Amikacin)
(a) Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kana-mycin-A
so (1) Eine Suspension von 2,0 g (4,13 mMol) Kanamycin-A (freie Base) in einem Lösungsmittelgemisch von Dimethylsulfoxid (50 ml) und Tetrahydrofuran (20 ml) wurde mit 4 g (18,1 mMol) Zink-(II)-acetatdihydrat versetzt und das erhaltene Gemisch bei Zimmertemperatur gerührt bis zur Bildung 55 einer homogenen Lösung. Es erforderte etwa 4 bis 5 Stunden, bis das suspendierte Kanamycin-A gelöst war unter Bildung eines Kanamycin-A-Zinkkationen-Komplexes. Die erhaltene Lösung wurde sodann auf 0°C gekühlt, tropfenweise im Laufe von etwa 1 Stunde mit einer kalten Lösung (0 °C) von so 2,37 g (9,5 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid in 40 ml eines Lösungsmittelgemisches aus Tetrahydrofuran und Dimethylsulfoxid (Volumenverhältnis 1:1) versetzt. Die Reaktionslösung wurde sodann bei Zimmertemperatur während 4 Stunden stehen gelassen. Während dieser Zeit erfolgte 65 die Benzyloxycarbonylierung des Zinkkomplexes von Kana-mycin-A. Die erhaltene Reaktionslösung wurde der Silicagel-Dünnschichtchromatographie unterzogen unter Verwendung einer unteren Schicht von Chloroform-Methanol-28%igem
650 005
wässerigem Ammoniumhydroxid (Volumenverhältnis 1:1:1) als Entwicklungslösungsmittel, und es wurde dann beobachtet, dass die Silicagelplatte einen Hauptflecken bei Rf 0,23 und zwei oder drei kaum wahrnehmbare kleine Flecken, welche oberhalb des Hauptfleckens lagen und anderen Nebenprodukten zuzuschreiben waren, aufwies.
(2) Die Reaktionslösung, welche den N-benzyloxycarbo-nylierten Kanamycin-A-Zinkkationen-Komplex aus der Vorstufe (1) enthielt, wurde in 500 ml Äthyläther gegossen und das ausgeschiedene ölige Produkt sodann mehrmals mit Äthyläther gewaschen, wobei 8,8 g eines dicken sirupartigen Produktes erhalten wurde, welches den N-benzyloxycarbonylier-ten Komplex enthielt.
(3) Die Entfernung der Zinkkationen aus dem sirupartigen Komplexprodukt erfolgte in der unten erwähnten Weise unter Verwendung eines schwach sauren Kationenaustauscherharzes, welches Carbonsäurefunktionen (-COOH) enthielt [«Amberlite» CG-50 -Harz (H+-Form), ein Produkt der Rohm & Haas Co., USA].
60 ml «Amberlite» CG-50 (H+-Form) -Harz wurde zuvor mit Wasser-Dioxan (Volumenverhältnis 2:1) gut gesättigt. Eine Säule wurde sodann mit diesem Harz gepackt und die Lösung von 1 g des sirupartigen Komplexproduktes in Wasser-Dioxan (1:1) durch die Säule geleitet, welche anschliessend mit Wasser-Dioxan (2:1), welches 1 % Essigsäure enthielt, entwickelt wurde. Die Eluatfraktionen, welche das gewünschte Produkt, nämlich 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-Kanamycin-A, welches auf Ninhydrin positiv reagiert, enthielten, liefen zuerst aus und dann erst die Fraktionen, welche das Zinkacetat enthielten und eine Farbreaktion mit Diphen-ylcarbazid ergaben. Die ersten Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trok-kene eingedampft und das Konzentrat dann mit Äthyläther gewaschen, wobei 340 mg (Ausbeute: 81%) 3,6'-Di-N- benz-yloxycarbonyl-Kanamycin-A in Form eines farblosen Fest-25
stoffes erhalten wurde, [a]^ = + 76° (c = 1, Wasser-Dimeth-ylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C34H48N4015 • 2CH3C02H-H20:
C 51,23, H 6,56, N 6,29%
gefunden: C 51,02, H 6,71, N 6,22%.
(b) Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-tri-fluoracetyl-Kanamycin-A-Trifluoracetat
Das in der obigen Stufe (a) erhaltene Produkt wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 beschrieben verarbeitet, jedoch unter Zusatz von 1,5 Moläquivalenten Triäthylamin, wobei die Titelverbindung erhalten wurde.
(c) Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Ka-namycin-A
Eine Lösung von 60 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A-Trifluoracetat, hergestellt nach dem obigen Verfahren (b) in 1,5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (Volumverhältnis 1:1) wurde mit 7 mg wasserfreiem Natriumcarbonat versetzt, gefolgt von der Zugabe von 23 mg N-Hydroxysuccinimidester von L-4-Benzyloxycarbonylami-no-2-hydroxybuttersäure, und das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden stehen gelassen.
Die derart erhaltene Reaktionslösung wurde auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser vermischt, wobei ein fester Niederschlag entstand. Der Feststoff wurde in 3 ml 2N wässerigem Ammoniumhydroxid-Tetrahydrofuran (Volumenverhältnis 5:3) aufgenommen und die Lösung über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen, um die Entfernung der 3"-N-Trifluoracetylgruppe zu bewirken. Das Reaktionsgemisch wurde zur Trockene eingedampft und ergab einen festen Rückstand. Dieser feste Rückstand wurde in 4 ml Was20
ser-Dioxan (1:1) gelöst und die Lösung durch Zusatz einer sehr kleinen Menge Essigsäure schwach sauer gemacht und der katalytischen Hydrogenolyse mit Wasserstoff bei atmosphärischem Druck während 1 Stunde in Gegenwart von Pal-5 ladiumschwarz-Katalysator unterworfen, um die Entfernung der Benzyloxycarbonylgruppe zu bewirken. Die erhaltene Reaktionslösung wurde filtriert und konzentriert, und das Konzentrat wurde durch eine Säule aus «CM-Sephadex» C-25 (NH4+-Form) (ein Produkt von Pharmacia Fine Chemicals io Co., Schweden) geleitet, welches sodann der Gradienten-Entwicklung mit 0 bis 0,5N wässeriger Ammoniumhydroxidlösung unterworfen wurde. Die Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten wurden vereint und zur Trok-kene eingedampft, wobei 36 mg (Ausbeute: 89%) des Mono-15 carbonates der Titelverbindung erhalten wurde. Die physico-chemischen Eigenschaften und die antibakterielle Wirksamkeit dieses Produktes erwiesen sich als vollständig identisch mit jenen einer authentischen Probe.
20 Beispiel 40
Herstellung von l-N-[(L)-4-Amino-2-hydroxybutyryl]-3'-deoxy-Kanamycin-A
(a) Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-Kanamycin-A
25 Eine Suspension von 500 mg (1,07 mMol) 3'-Deoxy-Ka-namycin-A (freie Base) in 12 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat vermischt und das erhaltene Gemisch bis zur Bildung einer homogenen Lösung gerührt. Zu dieser Lösung wurde sodann eine Lösung von 30 610 mg (2,45 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid in 5 ml Dimethylsulfoxid-Tetrahydrofuran (Volumenverhältnis 1:1) zugesetzt und die Reaktionslöung sodann bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 72 (a) (3) ver-35 arbeitet, wobei 765 mg (Ausbeute: 82%) der Titelverbindung in Form eines farblosen Feststoffes erhalten wurde.
(a)^ = +76°(c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
4o Elementaranalyse:
berechnet für: C34H48N4O14 • 2CH3C02H • H20:
C 52,16, H 6,68, N 6,40%
gefunden: C 51,99, H 6,75, N 6,20%.
(b) Herstellung von 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-« 3"-N-trifluoracetyl- Kanamycin-A-Trifluoracetat
Das in der obigen Stufe (a) erhaltene Produkt wurde wie in Beispiel 15 behandelt, um die Titelverbindung zu ergeben.
(c) Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3'-deoxy-Kanamycin-A
so Eine Lösung von 50 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxy-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A-Trifluoracetat, erhalten nach der obigen Stufe (b) in 1,5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (Volumenverhältnis 1:2) wurde mit 6 mg wasserfreiem Natriumcarbonat und anschliessend mit 20 mg N-55 Hydroxysuccinimidester von L-4-Benzyloxycarbonylamino-2- hydroxybuttersäure versetzt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 8 Stunden stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde sodann auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser vermischt, wobei ein fester Niederschlag 60 erhalten wurde.
Der Feststoff wurde mit 3 ml 2N - wässerigem Ammoni-umhydroxid-Tetrahydrofuran (Volumenverhältnis 1:1) vermischt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen, um die Entfernung der 3"-N-trifluoracetyl-65 gruppe zu bewirken. Die Reaktionslösung wurde sodann zur Trockene eingedampft, wobei ein fester Rückstand erhalten wurde, und dieser Rückstand wurde mit 4 ml Wasser-Dioxan (Volumenverhältnis 1:1) vermischt. Die Lösung wurde durch
21
650 005
Zusatz einer sehr kleinen Menge Essigsäure schwach sauer gemacht und anschliessend der Hydrogenolyse mit Wasserstoff unter atmosphärischem Druck während 1 Stunde über Palla-diumschwarz-Katalysator unterworfen, um die Benzyloxy-carbonylgruppen zu entfernen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 40 (c) verarbeitet, wobei 30 mg (Ausbeute: 87%) der Titelverbindung als Monocarbonatmonohydrat erhalten wurde.
[a]p = +89° (c=l, Wasser).
Beispiel 41
Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-3',4'-di-deoxy-Kanamycin-A
Eine Lösung von 70 mg 3,6'-Di-N-benzyloxycarbonyl-3',4'-dideoxy-3"-N-trifluoracetyl-Kanamycin-A-Trifluorace-tat, hergestellt nach Beispiel 20, in 2 ml Wasser-Tetrahydrofuran (1:2) wurde mit 9 mg wasserfreiem Natriumcarbonat vermischt, gefolgt vom Zusatz von 28 mg N-Hydroxysuccin-imidester von L-4-Benzyloxycarbonylamino-2-hydroxybut-tersäure. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wurde sodann auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser vermischt, um einen festen Niederschlag zu erhalten.
Der Feststoff wurde mit 4 ml eines Lösungsmittelgemisches von 3N wässerigem Ammoniumhydroxid und Tetrahydrofuran (1:2) vermischt und das Gemisch sodann bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde zur Trockene eingedampft und ergab einen festen Rückstand. Dieser Rückstand wurde mit 6 ml Wasser-Di-oxan (1:3) vermischt und die Lösung durch Zusatz einer sehr kleinen Menge Essigsäure schwach sauer gemacht und anschliessend der Hydrogenolyse mit Wasserstoff bei atmosphärischem Druck während 1,5 Stunden über Palladiumschwarz-Katylsator unterworfen. Die Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 40 (c) verarbeitet, wobei 42 mg (Ausbeute: 91 %) der Titelverbindung als Monocarbo-25
nat erhalten wurde. [a]j-j = +91° (c=1, Wasser).
Beispiel 42
Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-To-bramycin
(a) Herstellung von 3,2' ,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-To-bramycin
Eine Suspension von 480 mg (1,03 mMol) Tobramycin (freie Base) in 12 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 1 g (4,55 mMol) Zinkacetatdihydrat versetzt und das Gemisch während 1 Stunde gerührt. Zur erhaltenen Reaktionslösung, welche den Tobramycin-Zinkkationen-Komplex enthielt, wurde tropfenweise im Laufe von etwa 1 Stunde eine Lösung von 850 mg (3,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid in 10 ml Tetrahydrofuran-Dimethylsulfoxid (Volumenverhältnis 1:1) zugesetzt, und das derart gebildete Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde mit einem grossen Volumen Äthyläther in derselben Weise wie in Beispiel 40 (a) (2) behandelt, wobei ein sirupartiges Produkt erhalten wurde, welches den N-benzyloxycarbonylierten Tobramycin-Zink-Komplex enthielt. Anschliessend wurde das sirupartige Komplexprodukt in derselben Weise wie in Beispiel 40 (a) (3) verarbeitet, wobei jedoch das Verhältnis von Wasser zu Dioxan (2:1) geändert wurde in ein Volumenverhältnis von 1:2. 810 mg (Ausbeute: 78%) der Titelverbindung in Form eines
25
farblosen Feststoffes wurden auf diese Weise erhalten. [a]p = + 65° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
Elementaranalyse:
berechnet für: C^HsjNsO^ • 2CH3C02H • H20:
C 54,81, H 6,50, N 6,95%
gefunden: C 51,77, H 6,71, N 6,88%.
5 (b) Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-formyl-Tobramycin-Monoformiat
Das in Stufe (a) erhaltene Produkt wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 25 verarbeitet, um die Titelverbindung zu ergeben.
io (c) Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-To-bramycin
Eine Lösung von 100 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbo-nyl-3"-N-formyl-Tobramycin-Monoformiat, erhalten in der obigen Stufe (b), in 3 ml Wasser-Tetrahydrofuran (1:3) wurde 15 mit 12 mg wasserfreiem Natriumcarbonat vermischt, gefolgt vom Zusatz von 40 mg N-Hydroxysuccinimidester von (L)-4-Benzyloxycarbonylamino-2-hydroxybuttersäure. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden stehen gelassen. Die derart gebildete Reaktionslösung wurde auf 20 ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser vermischt, um einen festen Niederschlag auszuscheiden.
Der Feststoff wurde in 2 ml 10%igem wässerigem Wasserstoffperoxid suspendiert und die Suspension wurde während 3 Stunden bei 60 °C kräftig gerührt und anschliessend fil-25 triert, wobei ein fester Rückstand, welcher das De-N-Formyl-derivat enthielt, erhalten wurde. Der feste Rückstand wurde in 8 ml Wasser-Dioxan (1:3) aufgenommen und die Lösung wurde durch Zusatz eines sehr kleinen Volumens Essigsäure schwach sauer gemacht und der Hydrogenolyse bei atmos-30 phärischem Druck während 1,5 Stunden über Palladium-schwarz-Katalysator unterworfen. Die Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 40 (c) verarbeitet und über eine «CM-Sephadex» C-25-Säule geführt, welche sodann der Gradienten-Entwicklung mit 0 bis IN 35 wässeriger Ammoniumhydroxidlösung unterworfen wurde. Die Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 67 mg (Ausbeute: 87%) der Titelverbindung in Form ihres Dicarbo-
25
40 natdihydrates erhalten wurde, [a]^ = +78° (c= 1, Wasser).
Dieses Produkt stimmte mit einer authentischen Probe überein.
Beispiel 43
45 Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Di-bekacin
(a) Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Di-bekacin
600 mg (1,33 mMol) Dibekacin (freie Base) wurden mit so 15 ml Dimethylsulfoxid unter Rühren vermischt. Die Lösung wurde mit 1,4 g (6,4 mMol) Zinkacetatdihydrat unter Rühren versetzt. Zu der Lösung wurde im Laufe von etwa 1 Stunde tropfenweise eine Lösung von 1,1g (4,4 mMol) N-Benzyloxycarbonyloxysuccinimid in 12 ml Dimethylsulfoxid 55 zugesetzt und das Gemisch sodann über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wurde weiter mit einem grossen Volumen Äthyläther vermischt, wobei eine ölige Ausscheidung erhalten wurde, welche hauptsächlich das gewünschte Produkt und einen Anteil 60 an Dimethylsulfoxid enthielt. Die erhaltene ölige Abschei-dung wurde von der oberen flüssigen Phase getrennt und weiter mit Äthyläther gewaschen, wobei ein dickes sirupartiges Produkt erhalten wurde.
Dieses sirupartige Produkt wurde wiederholt mit Wasser 65 gewaschen. Durch diese Wasserbehandlung wurde der ursprünglich vorhandene Überschuss an Zinkacetat entfernt und ferner der N-benzyloxycarbonylierte Zinkkomplex zerstört, wobei 1,1g eines in Wasser unlöslichen festen Rück
650 005 22
standes erhalten wurde. Dieser Feststoff ergab in einer Silica-gel-Dünnschichtchromatographie, welche mit der unteren Phase von Chloroform-Methanol-18%iger wässeriger Ammoniumhydroxidlösung (Volumenverhältnis 1:1:1) als Entwicklerlösungsmittel entwickelt wurde, einen einzigen Fleck bei Rf 0,13, und bestand aus praktisch reinem 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-Dibekacin zusammen mit einer Spur
25
darin einverleibtem Zink, [a]^ = + 71 ° (c = 1, Wasser-Dimethylformamid, 1:2). Wenn jedoch der Feststoff mit 3M wässeriger Ammoniumhydroxidlösung gewaschen wurde,
wurde das reine Produkt ohne Verunreinigung mit Zinkkationen erhalten.
(b) Herstellung von 3,2' ,6'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-3"-N-trifluoracetyl-Dibekacin-Trifluoracetat
Das Produkt der obigen Stufe (a) wurde wie in Beispiel 27 verarbeitet, um die Titelverbindung zu ergeben.
(c) Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Di-bekacin
Eine Lösung von 170 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbo-nyl-3"-N-trifluoracetyl-Dibekacin-Trifhioracetat, erhalten nach Stufe (b), in 5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (1:3) wurde mit 18 mg wasserfreiem Natriumcarbonat vermischt, gefolgt vom Zusatz von 60 mg N-Hydroxysuccinimidester von (S)-4-Benzyloxycarbonylamino-2-hydroxybuttersäure und das Gemisch wurde während 9 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Wasser vermischt, wobei ein fester Niederschlag ausfiel.
Der Feststoff wurde mit 12 ml 4N wässerigem Ammoni-umhydroxid-Tetrahydrofuran (1:3) vermischt und das Gemisch über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde sodann zur Trockene eingedampft, wobei ein fester Rückstand erhalten wurde. Der erhaltene feste Rückstand wurde in 12 ml Wasser-Dioxan (1:3) gelöst und die Lösung durch Zusatz einer sehr kleinen Menge Essigsäure schwach sauer gemacht und anschliessend der Hydrogenolyse bei atmosphärischem Druck während 1,5 Stunden über Palladiumschwarz-Katalysaror unterworfen. Die Reaktionslösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel
43 (c) verarbeitet, wobei 96 mg (Ausbeute: 89%) der Titelver-
25
bindung als Dicarbonat erhalten wurde, [a]^ = + 86° (c=1,
Wasser). Die physicochemischen Eigenschaften sowie die antibakterielle Wirksamkeit des erhaltenen Produktes erwiesen sich als übereinstimmend mit denjenigen einer authentischen Probe [Journal of Antibiotics, Vol. 26, Seite 412 (1973)].
Beispiel 44
Herstellung von l-N-(DL-3-Amino-2-hydroxypropionyl)-Di-bekacin, d.h. 1-N-DL-Isoseryl-Dibekacin
Eine Lösung von 150 mg 3,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbo-nyl-3"-N-trifluoracetyl-Dibekacin-Trifluoracetat aus Beispiel 27 in 5 ml Wasser-Tetrahydrofuran (1:3) wurde mit 16 mg wasserfreiem Natriumcarbonat versetzt, gefolgt unter Zugabe von 51 mg N-Hydroxysuccinimidester von DL-3-Benzyloxy-carbonylamino-2-hydroxypropionsäure (d.h. DL-3-Benzyl-oxycarbonylisoserin). Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 10 Stunden stehen gelassen. Anschliessend wurde die Reaktionslösung in derselben Weise wie in Beispiel
44 (c) verarbeitet, wobei 82 mg (Ausbeute: 88%) der Titelver-
25
bindung als Dicarbonat erhalten wurde. [a]j-j = +82°
(c=0,32, Wasser).
Die physicochemischen Eigenschaften und die antibakterielle Wirksamkeit dieses Produktes erwiesen sich als identisch mit demjenigen einer authentischen Probe.
Beispiel 45
s Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Di-bekacin
(a) Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-p-methoxybenzyloxycarbo-nyl-Dibekacin
500 mg (1,11 mMol) Dibekacin (freie Base) wurden in io 15 ml Dimethylsulfoxid suspendiert und die Suspension gerührt bis zur Bildung einer Lösung, zu welcher 1,2 g (5,5 mMol) Zinkacetatdihydrat unter Rühren zugesetzt wurde. Zu der erhaltenen Lösung wurde sodann im Laufe von 30 Minuten tropfenweise eine Lösung von 1,17 g 15 (3,86 mMol) p-Methoxycarbobenzoxy-p-nitrophenylester, gelöst in 10 ml Dimethylsulfoxid zugesetzt, und das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die erhaltene Lösung wurde sodann in derselben Weise wie in Beispiel 76 (a) verarbeitet, wobei 893 mg (Ausbeute: 85%) der
20 Titelverbindung erhalten wurde. [a]p = +69°(c=l, Was-
ser-Dimethylformamid, 1:2).
(b) Herstellung von 3,2',6'-Tri-N-p-methoxybenzyloxycarbo-nyl-3"-N-trifluoracetyl-Dibekacin-Trifluoracetat
25 Eine Lösung von 160 mg 3,2',6'-Tri-N-p-methoxybenzyl-oxycarbonyl-Dibekacin in 2 ml Dimethylsulfoxid wurde mit 48 mg Äthyltrifluoracetat vermischt und das Gemisch sodann in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben verarbeitet, wobei 188 mg (Ausbeute: 96%) der Titelverbindung als feste
30 Substanz erhalten wurde. [a]p = +58° (c=l, Wasser-Dimethylformamid, 1:2).
(c) Herstellung von l-N-(L-4-Amino-2-hydroxybutyryl)-Dibekacin
35
Eine Lösung von 150 mg 3,2',6'-Tri-N-p-methoxybenzyl-oxycarbonyl-3"-N-trifhioracetyl-Dibekacin-Trifluoracetat, erhalten nach der obigen Stufe (b), gelöst in 5 ml Wasser-Te-trahydrofuran (1:3) wurde mit 14 mg wasserfreiem Natrium-4o carbonat versetzt, gefolgt von der Zugabe von 54 mg N-Hydroxysuccinimidester von (S)-4-(p-Methoxybenzyloxycar-bonyl)-amino-2-hydroxybuttersäure, und das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur während 8 Stunden stehen gelassen. Die Reaktionslösung wurde auf ein kleines Volumen konzen-45 triert und anschliessend mit Wasser vermischt, um einen festen Niederschlag auszufallen.
Zu dem festen Niederschlag wurde eine Lösung von 1N-HC1 in wässerigem Methanol (1:3,6 ml) zugesetzt und das Gemisch während 4 Stunden bei 60 °C erhitzt, um die p-50 Methoxybenzyloxycarbonylgruppe zu entfernen. Die erhaltene Lösung wurde auf ein kleines Volumen konzentriert und anschliessend mit 5N wässerigem Ammoniumhydroxid versetzt, bis die Lösung ein pH von 10 aufwies. Die Lösung wurde bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen und 55 anschliessend konzentriert, wobei ein Rückstand erhalten wurde. Der Rückstand wurde in Wasser gelöst und die Lösung wurde über eine Säule von «CM-Sephadex» C-25 (NH4+-Form) geleitet, welche anschliessend mit Wasser gut gewaschen wurde und dann der Gradienten-Entwicklung mit 60 0 bis IN wässeriger Ammoniumhydroxidlösung unterworfen wurde. Die Fraktionen, welche das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereint und zur Trockene eingedampft, wobei 77 mg (Ausbeute: 87%) der Titelverbindung als Dicarbonat 25
6S erhalten wurde, [a]^ = +85° (c=l, Wasser).
C
Claims (6)
- 650 005PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines selektiv geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikums, welches einen 6-0-(3"-Amino- oder 3"-Alkylamino-3"-deoxyglycosyl)-2-de-oxystreptaminteil enthält, der gegebenenfalls eine 4-0-(Ami-noglycosyl)-gruppe aufweist, in welcher Verbindung die 1-Aminogruppe des Deoxystreptaminteils ungeschützt ist, aber alle anderen Aminogruppen im Aminoglycosidmolekül mit gleichen oder verschiedenen Acylgruppen geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Fettsäureester der Formel VIIIRaC-Rb II Oches einen 6-0-(3"-Amino- oder 3"-Alkylamino-3"-deoxy-glycosyl)-2-deoxystreptaminteil enthält, der gegebenenfalls eine 4-0-(Aminoglycosyl)-gruppe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Patentan-5 sprach 1 ein Aminoglycosid-Antibiotikum herstellt, in welchem alle Aminogruppen mit Ausnahme der 1-Aminogruppe mit Acylgruppen geschützt sind, die derart erhaltene Verbindung mit einer a-Hydroxy-ra-aminofettsäure der Formel IX10HOOC-C H(CH2)mNH2 OH[IX][VIII]in welcher Ra Wasserstoff oder eine Dihalogenalkyl-oder Tri-halogenalkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und Rb eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aral-kyloxygruppe oder eine Aryloxygruppe ist, oder N-Formyl-imidazol als Acylierungsmittel in einem inerten organischen Lösungsmittel mit einem entsprechenden partiell geschützten N-acylierten Aminoglycosid-Antibiotikum, in welchem die 1-Amino- und die 3"-Aminogruppe ungeschützt sind, während alle anderen Aminogruppen mit einer Acylgruppe als Aminoschutzgruppe geschützt sind umsetzt, um die selektive Acylierung der 3"-Amino- oder der 3"-Alkylaminogruppe der partiell geschützten N-acylierten Verbindung zu bewirken und dadurch das gewünschte 1-N-ungeschützte und an allen anderen Aminogruppen voll geschützte Aminoglycosid-Antibiotikum zu ergeben.
- 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettsäureester der Formel VIII mit dem partiell geschützten N-acylierten Kanamycin-A, 6'-N-Alkyl-kanamycin-A, 3'-Deoxykanamycin-A, 6'-N-Methyl-3'-de-oxykanamycin-A, 4'-Deoxykanamycin-A, 6'-N-Methyl-4'-deoxykanamycin-A, 3',4'-Dideoxykanamycin-A, 6"-Deoxy-kanamycin-A, 4",6"-Dideoxykanamycin-A, Kanamycin-B, 3'-Deoxykanamycin-B, 4'-Deoxykanamycin-B, 3',4'-Dide-oxykanamycin-B, 3',4'-Dideoxy-3'-eno-kanamycin-B, 6'-N-Methyl-3',4'-dideoxykanamycin-B, Kanamycin-C, 3'-Deoxy-kanamycin-Ç, 3',4'-Dideoxykanamycin-C, Gentamicin-A, Gentamicin-B, Gentamicin-C, Verdamicin, Sisomicin oder Netilmicin umgesetzt wird.
- 3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettsäureester der Formel VIII als Acylierungsmittel ausgewählt ist aus Methylformiat, Äthyl-formiat, Butylformiat, Benzylformiat, Phenylformiat, Meth-yldichloracetat, Äthyldichloracetat, Methyltrichloracetat, Phenyltrichloracetat, Methyltrifluoracetat, Äthyltrifluorace-tat oder Phenyltrifluoracetat.
- 4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass N-Formylimidazol als Acylierungsmittel verwendet wird.
- 5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Acylierungsmittel bei einer Temperatur zwischen —30 °Cbis +120 °C während einer Dauer von 30 Minuten bis 48 Stunden in einem inerten organischen Lösungsmittel, ausgewählt aus Dimethylsulfoxid, Di-methylformamid, Hexamethylphosphorsäuretriamid, Tetra-hydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Nitromethan, Sulfolan, Di-methylacetamid, Chloroform, Dichlormethan, Methan, Äthanol, n-Butanol, t-Butanol, Benzol, Toluol oder Äthyläther in wasserfreier oder wasserhaltiger Form umgesetzt wird.
- 6. Verfahren zur Herstellung eines l-N-(a-Hydroxy-co-amino-alkanolyl)-aminoglycosidischen Antibiotikums, wel-is in welcher m 1 oder 2 bedeutet, oder mit einem äquivalenten reaktionsfähigen Derivat davon, deren Aminogruppe entweder ungeschützt oder geschützt ist, umsetzt, um die 1-Aminogruppe des 1-N-ungeschützten Derivates zu acylieren, und die restlichen Aminoschutzgruppen aus dem erhaltenen 1-N-20 Acylierungsprodukt abspaltet.
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