DD215787A5

DD215787A5 - Verfahren zur herstellung neuer zwischenstufen fuer antibakterielle erythromycin-derivate

Info

Publication number: DD215787A5
Application number: DD83254089A
Authority: DD
Inventors: Gene M Bright
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1984-11-21
Also published as: YU44519B; ES8604251A1; ES8602838A1; ES527250A0; GR77556B; ES544877A0; YU207583A; ES544878A0; YU133285A; CS241533B2; PL141924B1; KR840006671A; SU1274626A3; ES8604250A1; PL243473A1; EG16882A; CS575883A2; YU42885B; KR850000963B1

Abstract

Es werden Verfahren zur Herstellung neuer Zwischenstufen fuer antibakterielle Erythromycin-Derivate offenbart.

Description

Ί.

Verfahren zur Herstellung neuer Zwischenstufen für antibakterielle Erythromycin-Derivate V

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Derivat von li-Aza-10-desoxo-10-dihydroerythrömycin A, brauchbar als antibakterielles Mittel, auf Zwischenstufen hierfür und Verfahren zu ihrer Herstellung, insbesondere auf das N-Methyl-Derivat von 11-Aza-IÖ-desoxo-10-dihydroerythromycin A, pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze hiervon und auf bestimmte Alkanoyl-Derivate, brauchbar als antibakterielle Mittel, auf Zwischenstufen hierfür und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Erythromycin A ist ein Makrolidantibiotikum, das durch Fermentation entsteht und in derUS-PS 2 653 899 beschrieben ist. Zahlreiche Derivate von Erythromycin A sind mit Bemühungen hergestellt worden, seine biologischen und/oder pharmakodynamisehen Eigenschaften zu modifizieren. Erythromycin Α-Ester mit Mono- und Dicarbonsäuren sind in Antibiotics Annual, 1953-1954, Proc.

Symposium Antibiotics (Washington, D.C.), S. 500-513 bzw. 514-521, beschrieben worden. Die US-PS 3 417 077 beschreibt den cyclischen Carbonatester von Erythromycin A, das Reaktionsprodukt von Erythromycin A und Ethylencarbonat, als wirksames antibakterielles Mittel.

Die US-PS 4 328 334 (4.5.1982) beschreibt 11-Aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A, bestimmte N-Acyl- und N-(4-subst.-Benzolsulf onyl)-Derivate hiervon mit antibakteriellen Eigenschaften und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die Alkylierung primärer und/oder sekundärer Amingruppen von Verbindungen mit einer tertiären Amingruppe ist im allgemeinen kompliziert. Es ist jedoch übliche Praxis, tertiäre Amingruppen in solchen Verbindungen zu schützen, indem man sie in N-Oxide vor der Alkylierung umwandelt (Greene, "Protective Groups in Organic Synthesis", John Wiley & Sons, inc., N.Y. 1981, S. 281).

Ziel und Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist nun gefunden worden, daß das N-Methyl-Derivat von 11-AzaiO-desoxo-10-dihydroerythromycin A uhd seinen 2¹-, 4"- und/oder 2',4"-Acetyl-, -Propionyl- und 3-Carbethoxypropionyl-Derivate wirksame antibakterielle Mittel gegenüber grampösitiven und gramnegativen Bakterien sind. Die Verbindung haben die Formel I

λ η tun ui\ ·, -,

worin R₂ Wasserstoff, Alkanoyl mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder 3-Carbethoxypropionyl und R^ Wasserstoff, Alkanoyl mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder 3-Carbethoxypropionyl ist.

Ebenfalls für den gleichen Zweck wie die Verbindungen der Formel I wertvolle Verbindungen sind die pharmazeutisch annehmbaren Säüreadditionssalze hiervor. Darunter fallen, ohne hierauf beschränkt zu sein, die nachfolgend aufgeführten: das Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Phosphat, Formiat, Acetat, Propionat, Butyrat, Zitrat, Glykolat, Lactat, Tartrat, Malat, Maleat, Fumarat, Gluconat, Stearat, Mandelat, Pamoat, Benzoat, Succinät, Lactat, p-Toluolsulfonat und Aspartat.

Die Erfindung umfaßtauch die Zwischenstufen der Formeln II, III und IH-A:

II,

und

HO'., HO/

N(CH₀)

3'2

III η = 1 IH-A η = 0

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I können als N-Methyl-1i-aza-4-0-(L-cladinosyl)-6-0-(D-desosaminyl)-15-ethyl-7,13,14-trhihydroxy-3,5,7,9,12,14-hexamethyloxacyclopentadecan-2-one bezeichnet werden. Der Einfachheit halber werden sie aber hier als N-Methyl-Derivate von 11-Aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A bezeichnet, eine Nomenklatur, die in der US-PS 4 328 334 verwendet ist.

Die Verbindung der Formel II (R₂ = R₃ - H) wird ebenso als N-Hydroxy-11-aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A-N¹-oxid bezeichnet, wobei sich der Ausdruck "N"-Oxid" auf die Oxidbildung an der Dimethylaminögruppe des Desosaminylrestes bezieht. Die alkylierte Struktur der Formel III (R₂ = R- = H) wird als N-Methyl-1i-aza-IO-desoxo-TO-dihydroerythromycin-bis-N-oxid bezeichnet. Die Stereochemie am 11-Aza-Atom der Formel III ist noch nicht bekannt. Die Formel III soll jedoch auch die Diastereomeren umfassen.

Als Alternative zur oben verwendeten Nomenklatur kann die Stammverbindung der Formel IV unten als 9-Desoxo-9a-aza-9a-homoerythromycin A benannt werden. Unter Anwendung dieses Systems

' ' 2

werden die Verbindungen der Formel I* bei denen jeder Rest R und R Wasserstoff^ ist, als ^-Desoxo^a-methyl-ga-aza^a-homoerythromycin A benannt.

Verbindungen der Formel I und pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze hiervon sind wirksame antibakterielle Mittel gegenüber grampositiven Mikroorganismen, z.B. Staphylococcus aureus und Streptococcus pyogenes, und gegenüber gramnegativen Mikroorganismen, z.B. Pasteurella multocida und Neisseria sicca. Außerdem zeigen sie beträchtliche Aktivität gegenüber Haemophilus in vitro. Das N-Methyl-Derivat (Formel I, R₂ = R_ = H) ist Erythromycin A und 11-Aza-IO-desoxo-iO-dihydroerythromycin A in seiner in vitro-Aktivität gegenüber Haemophilus überlegen.

Die N-Methy 1*-Derivate (Formel I) zeigen überraschenderweise und unerwartet orale Aktivität gegenüber grampositiven und gramne-

gativen Organismen. Das N-Methyl-Derivat der Formel I (R₂ = R₃ = H) zeigt beträchtliche orale Aktivität in vivo, während 11-Aza-10-desoxo-IO-dihydroerythromycin A praktisch keine orale in vivo-Aktivität zeigt.

Das N-Methyl-Derivat von 11-Aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythroiTiycin A (Formel I) wird aus 11-Aza-iO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A (Formel IV) nach folgender Reaktionsfolge hergestellt:

CH₃OH

-*► II

Alkylierungsmittel

Reduktion

III/III-A

Die Oxidation von 1i-Aza-HO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A wird in einem reaktionsinerten Lösungsmittel durchgeführt,, d.h. einem solchen, das mit Reaktionskomponenten oder Produkten nicht reagiert, um unerwünschte Substanzen unter den Reaktionsbedingungen hervorzubringen, wobei als Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid oder.eine Persäure, wie Peressigsäure, Perbenzoesäure, m-Chlorperbenzoesäure, Permaleinsäure und Perphthalsäure verwendet wird. " _r

Die Wahl des Lösungsmittels hängt teilweise von dem verwendeten Oxidationsmittel ab. Wenn ein wasserlösliches Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxid oder Persäure, verwendet wird, sollte ein

λ Q ΜΙΠ ΗΟΟΟ,,Η -i A O

mit Wasser mischbares Lösungsmittel verwendet werden. Wenn Oxidationsmittel geringer Wasserlöslichkeit verwendet werden, z'.B. Perbenzoesäure oder m-Chlorperbenzoesäure, wird ein wässriges Reaktionsgemisch im allgemeinen vermieden, um ein Einphasen-Reaktionsgemisch aufrecht zu erhalten.

Geeignete Lösungsmittel zur Verwendung mit den letzteren Oxidationsmitteln sind Methylenchlorid, Chloroform, Ether, z.B. Dioxan, Tetrahydrofuran.

Die Oxidation erfolgt bei Raumtemperatur, d.h. von etwa 18 25 ⁰C, für Reaktionszeiten von bis zu 24 h. Ein Überschuß an Oxidationsmittel wird verwendet, um maximale Umwandlung von . 11-Azaⁱ-i0-desoxo--10-dihydroerythromycin A, der begrenzenden Reaktionskomponente, zu gewährleisten. Im allgemeinen werden etwa 1,0 bis etwa 35 Mol Oxidationsmittel pro Mol der begrenzenden Reaktionskomppnente verwendet. In der Praxis werden aus Wirtschaftlichkeitsgründen etwa 5 bis etwa 15 Mol Oxidationsmittel pro Mol der begrenzenden Reaktionskomponente eingesetzt. Wasserstoffperoxid wird als Oxidationsmittel aufgrund seiner Verfügbarkeit bevorzugt. Das Aminoxid der Formel II wird durch Extrahieren nach Entfernen oder Zerstören des überschüssigen Oxidationsmitteis isoliert.

Das so hergestellte Aminoxid der Formel II wird dann durch Umsetzen mit einem geeigneten Alkylierungsmittel, wie Methyljodid oder -bromid in einem reaktionsinerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines Säureakzeptors alkyliert. Repräsentativ für reaktionsinerte Lösungsmittel, die bei dieser Stufe brauchbar sind, sind Methylenchlorid, Chloroform, Tetrahydrofuran und Toluol. Geeignete Säureakzeptoren sind anorganische Basen, wie Alkalimetallhydroxide und -carbonate sowie organische Amine, wie gehinderte Aminbasen, z.B. 2,6-Lutidin, wobei diese Substanzen in wenigstens stöchiometrischer Menge, bezogen auf das verwendete Alkylierungsmittel, verwendet werden.

Die Alkylierungsmittel werden im allgemeinen in Mengen, bezo-

4 η mn

gen auf das Aminoxide im Bereich von äquiitiolar bis zu 100%igem Überschuß eingesetzt.

Die Alkylierungsreaktion erfolgt, wenn Methyljodid als Alkylierungsmittel verwendet wird, herkömmlicherweise bei Raumtemperatur. Die Alkylierung mit Methylbromid ist bei Raumtemperaturen träge und erfordert längere Reaktionszeiten von mehreren Tagen. Wenn Methylbromid verwendet wird, sind erhöhte Tempera-

κ· '

türen, z.B. bis zu etwa 120 ⁰C, vorzuziehen, um die Reaktion zu beschleunigen.

Eine alternative Alkylierung umfaßt die Verwendung von Dimethylsulfat in einem reaktionsinerten Lösungsmittel in Gegenwart einer anorganischen Base, wie oben aufgezählt. Die Reaktionsbedingungen bei Verwendung von Dimethylsulfat gleichen den oben für die Methylhalogenide erwähnten.

Die durch Alkylieren der Verbindung der Formel II gebildeten Zwischenprodukte werden, wenn gewünscht, nach Standardarbeitsweisen isoliert, z.B. durch Einengen des Reaktionsgemischs nach dem Waschen mit Wasser, um anorganische Salze zu entfernen. Die Reduktionsprodukte (Formel I) der Zwischenstufen werden auch nach Standardarbeitsweisen, wie durch Extraktion, isoliert.

Es wurde gefunden, daß die Alkylierung des Rohprodukts aus der Oxidation von IV zwei Produkte liefert; die Verbindung der Formel III,hier als N-Methyl-11-aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A-bis-N-oxid III bezeichnet, und das Mono-Oxid (III-A), bei dem die Oxidbildung am Desosaminyl-Stickstoff eingetreten ist. Diese Verbindung wird als N-Methyl-11-aza-10-desoxo-IO-dihydroerythromycin A-desosaminyl-N-oxid bezeichnet.

Die oben beschriebenen,Zwischenstufen müssen vor ihrer Verwendung in nachfolgenden Stufen der obigen Reaktionsfolge nicht gereinigt werden. Sie können in roher Form, d.h. so, wie sie sind, nach ihrer Trennung aus den jeweiligen Reaktionsgemischen eingesetzt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Bequemlichkeit und

Wirtschaftlichkeit werden die Zwischenstufen im allgemeinen vor ihrer Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren nicht gereinigt. ·

Die dritte und Endstufe der Reaktionsfolge, die Reduktion, wird entweder katalytisch oder chemisch am Rohprodukt der Alkylierungsreaktion oder an den einzelnen reinen alkylierten Mono- und Bis-Oxiden (TIIA und III) durchgeführt. Katalytische Reduktion erfolgt bei Raumtemperatur (z.B. 18-25°C) bei Wasserstoffdrücken von etwa 1 bis etwa 70 bar (1 - 70 at) in einem reaktionsinerten Lösungsmittel. Höhere Temperaturen und Drücke können, wenn gewünscht, angewandt werden, bieten aber keine Vorteilet . ' ' ' ^: · . · ^j '

Geeignete Katalysatoren sind die Edelmetallkatalysatoren, vorzugsweise auf Trägern, und bestimmte Salze von diesen, wie die Oxide. Repräsentative Katalysatoren sind Pd/C, Rh/C, PtO₂ und Raney-Nickel. Das Verhältnis von Katalysator zu Substrat ist unkritisch, liegt aber im allgemeinen im Bereich von etwa 1:1 bis 1:2.

Typische Lösungsmittel für die Reduktionsstufe sind C, .-Alkohole, insbesondere Ethanol, Ethylacetat und Ether, z.B. Tetrahydrofuran, Dioxan.

Neben der oben erwähnten heterogenen katalytischen Reduktion kann homogene Katalyse unter Verwendung von z.B. Tris(triphenylphosphin)chlorrhodium (I), bekannt als Wilkinson-Katalysator, angewandt werden. Geeignete Lösungsmittel für diese Umsetzung sind die oben in Verbindung mit der heterogenen Katalyse aufgezählten und in denen der homogene Katalysator löslich ist. Die Konzentration an homogenem Katalysator ist unkritisch, aus wirtschaftlichen Gründen aber wird sie im allgemeinen bei Werten von etwa 0,01 bis etwa 10 Mol-%, bezogen auf Substrat-Ge·^ ,wicht, gehalten.

Der Wasserstoffdruck ist unkritisch, wird aber aus Bequemlich-

keitsgründen im allgemeinen im Bereich von etwa 1 bis etwa 70 bar ;(1 - 70 at) liegen.

Bei den obigen Erörterungen der heterogenen und homogenen Katalyse werden, obgleich die Mengen an Katalysator, die verwendet würden, im allgemeinen nicht als "katalytisch" bei normaler Verwendung dieses Ausdrucks angesehen werden, sie hier als katalytisch angesehen, da in ihrer Abwesenheit nur geringe oder keine Umsetzung eintreten würde.

Die Temperatur der katalytischen Reduktionen, heterogen oder homogen, ist unkritisch, kann aber von etwa 20 bis etwa 100°C variieren. Der bevorzugte Temperaturbereich ist 20 bis 80°C.

Die chemische Reduktion der alkylierten Aminoxide (II.IA- und III) erfolgt mit Hilfe von Metallhydriden, wie Natriumborhydrid, Natriumcyanoborhydrid, Pyridin-S0₃/Kaliumjodxd oder Zink/Eisessig. .

Verbindungen der Formel I, worin R₂ und/oder R₃ Alkanoyl sind, wie hier definiert, werden bequemerweise nach Standard-Acylierungsweisen hergestellt, wie z.B. von Jones et al., J. Med. Chem. 1J5, 631 (1972) und von Banaszek et al., Rocy. Chem. 43, 763 (1969) beschrieben. Die 2¹- und 4"-Hydroxygruppen werden mit Hilfe des geeigneten Säureanhydrids (z.B. (R₂CO)₂O) in J' Pyridin, acyliert. Die Solvolyse des 2',4"-Esters mit Methanol liefert den 4"-Ester.

Die Bildung gemischter Ester, z.B. von 2'-Acetyl-4"-propionyl-, erfolgt leicht durch Acylieren des 4"-Esters (R₃ = Propionyl) mit Essigsäureanhydrid in einem reaktionsinerten Lösungsmittel in Gegenwart von Kaliumcarbonat nach der Arbeitsweise für gemischte Ester, beschrieben von Jones et al. (loc. cit.).

Säureadditionssalze der erfindungsgemäßen Verbindungen werden leicht durch Behandeln der Verbindungen der Formel I mit wenigstens einer äquimolaren Menge der geeigneten Säure in einem

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reaktionsinerten Lösungsmittel oder, im Falle der Hydrochloride, mit Pyridiniumhydrochlorid hergestellt. Da in einer Verbindung der Formel I mehr als eine basische Gruppe vorliegt, ermöglicht die Zugabe von genügend Säure zur Absättigung jeder basischen Gruppe die Bildung von Poly-Säureadditionssalzen. Werden Säureadditionssalze von Verbindungen der Formel I^ worin R₂ Alkanoyl ist, hergestellt, wird Isopropänol als Lösungsmittel verwendet, um Solvölyse der Alkanöylgruppe zu vermeiden. Die Säureadditionssalze werden durch Filtrieren gewönnen, wenn sie in dem reaktionsinerten Lösungsmittel unlöslich sind, und zwar durch Ausfällung durch Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels für das Säureadditionssalz oder durch Abdampfen des Lösungsmittels.

Eine Vielzahl grampositiver Mikroorganismen und bestimmte gramnegative Mikroorganismen, wie solche mit kugeliger oder ellipsoider Form (Kokken) sind gegenüber Verbindungen der Formel I empfindlich. Ihre in vitro-Aktivität zeigt sich leicht durch in vitro-Tests gegenüber verschiedenen Mikroorganismen in einem Hirn-Herz-Infusionsmedium nach der üblichen 2-fach-Serienverdünnungstechnik. Ihre in vitro-Aktivität macht sie für topische

Anwendung in Form von Salben, Cremes und dergleichen, für Steri- ,'- - '

lisierzwecke, z.B. Krankenzimmer-Utensilien, und als industrielle antimikrobielle Mittel, z.B. bei der Wasserbehandlung, Schlammkontrolle,Farben-und Holzkonservierung, brauchbar.

Für die in vitro-Verwendung, z.B. für topische Anwendung, ist es häufig bequem, das gewählte Produkt mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, wie pflanzlichem oder Mineralöl, oder einer weichmachenden Creme zusammenzustellen. Ebenso können sie in flüssigen Trägern oder Lösungsmitteln, wie Wasser, Alkohol, Glykolen oder Gemischen hiervon oder anderen pharmazeutisch annehmbaren inerten Medien gelöst oder dispergiert werden; d.h. Medien, die auf den aktiven Bestandteil keinen schädlichen Einfluß haben. Für solche Zwecke ist es im allgemeinen annehmbar, Konzentrationen an aktivem Bestandteil von. etwa 0,01 bis zu etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtmittel, anzuwenden.

Außerdem sind viele erfindungsgemäße Verbindungen aktiv gege'nüber grampositiven und bestimmten gramnegativen Mikroorganismen in vivo auf oralem und/oder parenteralem Verabreichungswege bei Tieren, den Menschen eingeschlossen. Ihre in vivo-Aktivität ist gegenüber empfindlichen Organismen stärker eingeschränkt und wird nach der üblichen Arbeitsweise bestimmt, wozu es gehört, Mäuse praktisch einheitlichen Gewichts mit' dem Testorganismus zu infizieren und anschließend oral oder subkutan mit der Testverbindung zu behandeln. In der Praxis erhalten die Mäuse,-z.B. 10, eine xntraperitoneale Beimpfung geeignet verdünnter Kulturen, die das etwa 1- bis 10-fache der LD₁₀₀ (der niedrigsten _. Konzentration an Organismen, die erforderlich ist, um 100 % Todesfälle hervorzurufen) enthalten. Kontrolltests werden gleichzeitig durchgeführt, bei denen Mäuse Impfmedium geringerer Verdünnungen als Probe auf mögliche Schwankungen der Virulenz des Testorganismus erhalten. Die Testverbindung wird 0,5 h nach der Beimpfung verabreicht und 4, 24 und 48 h später wiederholt. Überlebende Mäuse werden 4 Tage nach der letzten Behandlung gehalten und die Zahl der Überlebenden ermittelt.

Bei in vivo-Anwendung können diese neuen Verbindungen oral oder ι parenteral, z.B. durch subkutane oder intramuskuläre Injektion, bei Dosierungen von.etwa 1 mg/kg bis etwa 200 mg/kg Körpergewicht pro Tag verabreicht werden. Der bevorzugte Dosierungsbereich liegt zwischen etwa 5 und etwa 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag und der bevorzugte Bereich zwischen etwa 5 und etwa 50 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Für parenterale Injektion geeignete Träger können entweder wässrig sein, wie Wasser, 'isotonische Salzlösung, isotonische Dextrose-, Ringer-Lösung, oder nicht-wässrig, wie Fettöle pflanzlichen Ursprungs (Baumwollsamen, Erdnußöl, Mais, Sesam), Dimethylsulfoxid und andere nicht-wässrige Träger, die die therapeutische Wirksamkeit des Präparats nicht stören und in dem verwendeten Volumen oder Anteil nicht-toxisch sind (Glycerin, Propylenglykol, Sorbit). Außerdem können vorteilhafterweise Mittel hergestellt werden, die sich für unvorbereitete Herstellung von Lösungen vor -der Verabreichung eignen. Solche Mittel können flüssige Verdünnungsmittel umfassen, z.B. Propylen-

glykol, Diethylcarbonat, Glycerin, Sorbit usw.; Puffermittel, Hyaluronidase, Lokalanästhetika und anorganische Salze, um gewünschte pharmakologische Eigenschaften zu liefern. Diese Verbindungen können auch mit verschiedenen pharmazeutisch annehmbaren inerten Trägern einschließlich festen Verdünnungsmitteln, wässrigen Trägern, nicht-toxischen organischen Lösungsmitteln in Form von Kapseln, Tabletten, Rauten- und Rundpastillen, Trockengemischen, Suspensionen, Lösungen, Elixieren und parenteralen Lösungen und Suspensionen kombiniert werden. Im allgemeinen werden die Verbindungen in verschiedenen Dosierungsformen bei Konzentrationswerten im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 90 Gew.-% des Gesamtmittels eingesetzt.

Ausführungsbeispiele

In den nachfolgenden Beispielen wurden keine Anstrengungen gemacht, die maximale Produktmenge zu gewinnen oder die Ausbeute eines gegebenen Produkts zu optimieren. Die Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung des Verfahrens und der danach erhältlichen Produkte.

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Beispiel 1

N-Hydroxy-11-aza-IO-desoxo-IO-dihydroerythromyciri A-N'-oxid (Formel II) ,

Zu einer Lösung von 1 i-Aza-10-desoxo-IO-dihydroerythromycin A (10,0 g) in 40 ml Methanol wurden insgesamt 50 ml 30%iges wässriges Wasserstoffperoxid getropft, wobei 5 bis 10 min gerührt wurde. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch auf eine gerührte Aufschlämmung von Eis (200 g), Ethylacetat (200 ml) und Wasser (100 ml) gegossen. Überschüssiges Wasserstoffperoxid wurde durch vorsichtiges Zutropfen, gesättigter wässriger Natriumsulfitlösuiig beseitigt, bis eine negative Jod/Stärke-Reaktion angezeigt wurde. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht zweimal mit 200 ml-Portionen Ethylacetat gewaschen. Die drei organischen Extrakte wurden vereinigt, über wasserfreiem Natriumsulfat' ge-

trocknet und zu rohem N-Hydroxy-11-aza-IO-desoxo-iO-dihydroerythromycin A-N'-oxid, einem farblosen Schaum (8,6 g) , eingeengte '

Während sich das Rohprodukt als für die nachfolgend beschriebene präparative Arbeitsweise befriedigend erwies, war die Reinigung durch Kieselgelchromatographie unter Elution mit Methylenchlorid/Methanol/konz. Ammoniumhydroxid (12:1:0,1) leicht zu erreichen. Das Fortschreiten auf der Säule wurde dünnschichtchromatographisch an Kieselgelplatten unter Verwendung des Systems Methylenchlorid/Methanol/konz. Ammoniumhydroxid (9:1: 0,1) verfolgt. Die Platten wurden mit einem Vanillinspray (Ethanol (50 ml):85 % H₃PO₄ (50 ml):Vanillin (1,0 g))-Indikator unter Erwärmen entwickelt. 1hnMR (CDCIo) «Γ 3,21 (6H, s, (aOJfl-*- 0), 3,39 (3H, s, Cladinose-CH₃0-). MS: Hauptpeaks bei m/e 576 (Ion aus der Desosamin-Fragmentierung), 418 (Aglykon-Ion minus beide Zucker). Beide Peaks sind diagnostisch für den -N-OH-Rest innerhalb des Aglykons. ·

Ebenso, aber unter Ersatz des Wasserstoffperoxids durch eine äquivalente Menge Peressigsäure,entsteht die gleiche Verbindung.

Beispiel 2

N-Methyl-11-aza-10-desoxo-IO-dihydroerythromycin A-bis-N-oxid (Formel III) . .

Zu einem gerührten Gemisch aus N-Hydroxy-11-aza-1O-desoxo-10-dihydroerythromycin A-N'-oxid (4,83 g),Methylenchlorid (100 ml) und festem wasserfreiem Kaliumcarbonat. (69,7 g) wurden 15,7 ml (35,8 g) Jodmethan unter Stickstoff über 2 min getropft. Das Gemisch wurde unter Stickstoff bei Raumtemperatur 3,5 h gerührt und der Feststoff, der sich bildete, abfiltriert. Der Filterkuchen wurde mit Methylenchlorid (250 ml) gewaschen, das FiItrat und die Waschlösungeh wurden vereinigt, Wasser (300 irrl) zugesetzt und der pH des kräftig gerührten Gemischs auf 11 eingestellt. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit wässrigem

Λ HIl(I ja ,^

Natriumsulfat getrocknet und zum Rohprodukt, einem farblosen Schaum (4,36 g) eingeengt.

Während sich das Rohprodukt als für die Verwendung bei der nachfolgend beschriebenen Reduktion befriedigend erwies, war die Reinigung durch die gewöhnlich als "Blitz"-Kieseigelchromatographie bekannte Technik (W. Clark Still et al., J. Org. Chem. £3, 2923 (1978)) unter Verwendung von Kieselgel einer Teilchengröße entsprechend einer lichten Siebmaschenweite von 62 bis 37 pm (230-400 mesh) (Kieselgel/Rohmaterial etwa 45/1, bezogen auf das Gewicht) unter Elution nach der "Blitztechnik" mit Aceton/Methanol = 4/1 Volumina leicht zu erreichen. Die aufgefangenen 10 ml Fraktionen, die sich durch Dünnscfyichtchromatographie (D C, Elutionssystem: Methylenchlorid/Methanol/konz. Ammoniumhydroxid = 6:1:0,1; Vanillin:85 % H₃PO^:Ethanol-Sprayindikator unter Anwendung von Wärme auf Kieselgelplatten) als reines Bis-N-oxid erwiesen, wurden vereinigt. Aus 1 g Rohprodukt wuren 128 mg reines Bis-oxid erhalten. HNMR (CDCl₃) 3,20 (9H, breites s, Aglykon CH₃-N-K) und (CH₃)₂-N-*0), 3,39 (3H, s, Cladinose-CH-jO-) ; MS: m/e 461, 431, 415 (die beiden letzteren Peaks sind diagnostisch für Aglykon-N-oxid), 159 {aus Cladinose stammendes Fragment), 115 (aus Desosamin-N'-oxid stammendes Fragment).

Die oben beschriebene chromatographische Arbeitsweise lieferte auch ein zweites, weniger polares Produkt aus dem Rohprodukt: N-Methyl-1 i-aza-10-desoxo-IO-dihydroeryhtromycin A-desosaminyl-N-oxid (246 mg).

¹HNMR (CDCl₃) <T2,30 (3H, s, Aglykon CH₃-N-), 3,18 (6H, s, N-K)) , 3,37 (3H, s, Cladinose-CH^-) ; MS: Hauptpeaks bei m/e 461, 156, 115.

Beispiel 3 N-Methyl-1 1-aza-10-desoxo-10-dihydroerythromycin A

Eine Lösung des Rohprodukts des Beispiels 2 mit N-Methyl-11- ,. äza-10-desoxo-10-dihydroerythromycin A-desosaminyl-N-oxid und N-Methyl-11-aza-10-desoxo-10-dihydroerythromycin A-bis-N-oxid (4,36 g) in 150 ml absolutem Ethanol wurde auf einer Parr-

2 '

Apparatur (3,52 kg/ m ; 8/0 g_; 1Ό % Pd/C-Katalysator, Raumtemperatur) 1,25 h hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und das anfallende FiItrat zur Trockne eingeengt, was einen farblosen Schaum (4,3 g) lieferte. Das Rohprodukt wurde in Methylenchlorid (100 ml) aufgenommen und darin mit Wasser (100 ml) gerührt, während der pH des Gemischs auf 8,8 eingestellt wurde. Organische und wässrige Schicht wurden getrennt. Die organische Schicht wurde dann zweimal mit 50 ml-Portionen Methylenchlorid extrahiert. Die drei organischen Extrakte wurden vereinigt, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zu einem farblosen Schaum (3,0 g) eingeengt. Die gesamte Probe, wurde in 11 ml warmem Ethanol gelöst und Wasser zugesetzt, bis die Lösung leicht trüb wurde. Nach dem Stehen über Nacht kristallisierten 1,6 g Titelprodukt aus der Lösung aus, Schmp. 136°G, Zers. Umkristallisieren nach der gleichen Arbeitsweise erhöhte den Schmelzpunkt auf 142 ⁰C, Zers. ¹HNMR (CDCl₃) /2,31 (6H, s, (CH₃J₂N-), 2,34 (3H, s, Aglykon CH₃-N-);¹³CNMR (CDCl₃, (CH₃)₄Si i. S.) ppm 178,3 (Lacton, C =0), 102,9 und 94,8 (C-3, C-5), 41,6 (Aglykon-CH₃-N-)_;/ 40,3 ((CH₃)₂-N-); MS: m/e 590, 432, 158.

Beispiel 4 N-Methyl-11-aza-10-desoxo-1O-dihydroerythromycin A

Das reine N-Methyl-11-aza-10-desoxo-1O-dihydroerythromycin A-bis-N-oxid von Beispiel 2 (20 mg) wurde nach der Arbeitsweise des Beispiels 3 hydriert. Dünnschichtchromatographie mit dem System Methylenchlorid/Methanbl/konz. Ammoniumhydroxid (9:1:0,1) und die Verwendung eines Vanillinsprays als Indikator (s. Bei-

spiel 2) mit Wärme auf Kieselgelplatten zeigte ein einziges, einheitliches Produkt. Dessen HNMR- und D C-Rf-Werte waren identisch mit denen des Produkts des Beispiels 3. Ausbeute: 60 %. '

Beispiel 5 N-Methy 1-11 -azä-^i O-desoxo-10-dihydroerythromycin A

Eine Lösung von Rohprodukt des Beispiels 2, N-Methyl-1i-aza-10-desoxo^-IO-dihydroerythromycin A-desosaminyl-N-'-oxid und N-Methyl-11-aza-iO-desoxo-IO-dihydroerythromycin A-bis-N-oxid (10,0 g) umfassend, in 150 ml absolutem Ethanol Wurde auf einer

Pärr-Apparatur·(3y52-kg/m ,15 g Raney-Nickel-Katalysator (wasserfeuchter Schlamm), Raumtemperatur) 1,5 h hydriert. Aufarbeitung, wie in Beispiel 3 beschrieben, lieferte 8,5 g des Titelprodukts mit D C-R_f-Werten identisch denen des Beispiels 3.

Beispiel 6 . N-Methyl-11-aza-IO-desoxo-iO-dihydroerythromycin A

Eine Lösung von N-Methyl-11-aza-10-desoxo-'10-dihydroerythromycin A-desosaminyl-N-ojtid (15 mg) in Ethanol (5 ml) Wurde bei 0,14 bar (2 psi) mit 5 mg 5 % Pd/C-Katalysator 3h hydriert. Filtrieren des Katalysators und Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum lieferten die Titelverbinduhg als farblosen Schaum (98 % Ausbeute). Deren HNMR und D C-R^-Werte waren identisch mit denen des Produkts des Beispiels 3.

Beispiel 7 N-Methyl-11 -aza-* 10-desoxo-10-dihydroerythromycin A-Hydrochlorid

Zu einer Lösung von NHMethyl-11-aza-IO-desoxo-IQ-dihydroerythromycin A (0,2 g, 0,27 mMol) in 50 ml (absolutem) Ethanol wird eine äquimolare Menge Salzsäure gegeben und das Reaktionsge-

misch bei Raumtemperatur 1 h gerührt. Abziehen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck liefert das Monohydrochlqrid.

Ebenso wird das Hydrobromid, Acetat, Sulfat, Butyrat, Citrat, Glykolat, Stearat, Pamoat, p-Toluolsulfonat, Benzoat und Aspartat von NHyiethyl-11-aza-IO-desoxo-i0-dihydroerythromycin A hergestellt.

Wiederholen dieser Arbeitsweise, aber unter Einsatz der doppelten Säuremenge, liefert die Disäuresalze des N-Methyl-Derivats.

Beispiel 8 N-Methyl-11 -aza-1O-desoxo-10-dihydroerythromycin A^is-Hydrochlorid

Zu einer Lösung von 2,00 g N-Methyl-11-aza-1O-desoxo-1O-dihydroerythromycin A in 50 ml Methylenchlorid wurde eine Lösung von 308 mg Pyridinium-Hydrochlorid in 25 ml Methylenchlorid über mehrere Minuten getropft. Das Gemisch wurde zu einem brüchigen Schaum (2,35 g) eingeengt, der in Gegenwart von 125 ml Wasser gründlich pulverisiert wurde. Die klare wässrige Lösung wurde von dem wasserunlöslichen Rückstand dekantiert und lyophilisiert, um das Bis-Hydrochlorid von N-Methyl-11-aza-1O-desoxo-1O-dihydroerythrpmycin A als farblosen amorphen Schaum (1,21 g) zu ergeben.

Analyse für ^C28^H72°12^N2*^2HC1' ^%

ber.: 8,65 Gl ·

gef.: 8,89 Cl

Behandeln eines kleinen Teils des wasserlöslichen Produkts mit wässrigem Natriumbicarbonat lieferte ein wasserunlösliches Produkt mit identischen D C-Rf-Werten wie oben für die freie N-Methyl-11-aza-10-desoxo-i0-dihydroerythromycin Α-Base beschrieben» : ......

iaAüG.1983*ili234

" . ' - 18 ·- ' . . ' ; : V-:-:

Beispiel 9 ,

2' ^"-Diacetyl-N-methyl-ii-aza-IO-desoxO-IO-dihydroerythroniycin A

Eine Lösung von N-Methyl-11-aza-IO-desoxo-IÖ-dihydroerythromycin A (1,5 g, 2 mMol) in Pyridin (50 ml) und Essigsäureanhydrid (30 ml) kann drei Tage bei Raumtemperatur stehen. Dann wird sie auf Eis gegossen und der pH mit 20%iger NaOH (Gew./Gew.)-Lösung auf 9 eingestellt. Extrahieren des Gemischs mit Chloroform (3 χ 50 ml) und anschließendes Trocknen der vereinigten Extrakte (über K₂CO₃) und Abziehen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck liefert die Titelverbindung. V

Wiederholen dieser Arbeitsweise, aber unter Verwendung von Propionsäureanhydrid oder 3-Carbethoxypropionsäureanhydrid als Äcylierungsmittel,liefert die geeigneten 2',4"-Diacyl-Derivate.

Beispiel 10

4"-Acetyl-N-methyl-11-aza-IO-desoxö-IO-dihydroerythromycin A

2¹ ,4"~Diacetyl-N-methyl-10-desoxo-1Ö-dihydroerythromycin A (1,0 g) wird in 100 ml Methanol_:gelöst und kann drei Tage bei Raumtemperatur stehen. Abziehen des Methanols unter vermindertem Druck liefert das Titelprodukt.

Solvolyse der 2',4"-Dipropionyl- und 2',4"-3-Carbethoxypropionyl-Derivate des Beispiels 9 liefert die entsprechenden 4"-(3-Carb-

ethoxypropionyl)-Derivate.

SAUG. IHR 3*1 11234

Claims

62 880 11

Krfindungaanspruch

1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

gekennzeichnet dadurch, daß a) eine Verbindung der Formel

HO

HO

* · OH

3^;2

(D

OCH.

mit Wasserstoffperoxid in einem re-<akt ions inert en Lösungsmittel oxidiert,

b) das Produkt der Stufe a) mit Methyljodid in einem reaktionsinerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureakaeptors alkyliert und

62 880

'.· . . -. 20-

c) das Produkt der Stufe b) in einem reaktionsinerten Lösungsmittel mit, Wasserstoff in Gegenwart eines Edelraetallkatalysatora redusiert wird.
2. Verfahren zur Herstellung von IT-Methyl·¹· 11 -aza-10-desoxo· 10-dihydroerythromyoin A (I)

(D

nach Punkt 1,

gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung der Formel

62 880 11

HO ^

ί V-'⁰-

worin η O oder 1 ist, in einein reaktionsinerten Lösungsmittel mit Wasserstoff uiagesetzt wird.

Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Sdelmetallkatalys_a-fcor der Stufe c) Pd/G oder Raney-Nickel verwendet wird.