DK167687B1 - Derivat af kanamycin a eller b til anvendelse ved fremstilling af 1-n-oeomega-amino-alfa-hydroxyalkanoylaakanamycin a eller b - Google Patents

Derivat af kanamycin a eller b til anvendelse ved fremstilling af 1-n-oeomega-amino-alfa-hydroxyalkanoylaakanamycin a eller b Download PDF

Info

Publication number
DK167687B1
DK167687B1 DK477286A DK477286A DK167687B1 DK 167687 B1 DK167687 B1 DK 167687B1 DK 477286 A DK477286 A DK 477286A DK 477286 A DK477286 A DK 477286A DK 167687 B1 DK167687 B1 DK 167687B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
kanamycin
silyl
hours
amikacin
solution
Prior art date
Application number
DK477286A
Other languages
English (en)
Other versions
DK477286A (da
DK477286D0 (da
Inventor
Martin John Cron
John Gerrard Keil
Jeng Shyong Lin
Mariano Vecchio Ruggeri
Derek Walker
Original Assignee
Squibb Bristol Myers Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DK182978A external-priority patent/DK165450C/da
Application filed by Squibb Bristol Myers Co filed Critical Squibb Bristol Myers Co
Publication of DK477286A publication Critical patent/DK477286A/da
Publication of DK477286D0 publication Critical patent/DK477286D0/da
Application granted granted Critical
Publication of DK167687B1 publication Critical patent/DK167687B1/da

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

i DK 167687 B1
Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte derivater af kana-mycin A eller B til anvendelse ved fremstilling af l-N-[w-amino-a:-hydro-xyalkanoyl]kanamycin A eller B med den almene formel (I) 5 HO·-^ I 2 2
Eo/ NH2
R
10 7v\ HO / \Λ / ΛΛ mh H0-K ?H„OH / c=o VN^/ / ηο-Ϊη V—ΞΓ°\ / “iVn Νη"Γ^ Τ\Λ / ?H2 15 W HO NH2 hvori R betegner OH eller NHg, og n er et helt tal fra 0 til 2, eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf, hvilke 20 derivater er ejendommelige ved, at de har den almene formel (Γ) ro-^Vhr” OR ZR^-A NHR' 25 · \ \ ?Λ._κηβ., / (1') R'O-^. CH2OR' / $NH S-----/ 30 OR' \ /
O
hvori Z er -0- eller -NH-, R' er H eller en silylgruppe med formlen R5 35 R6-Si- \p hvori R5, R6 og R7 betegner hydrogen, halogen, (lavere)alkyl, halogen- DK 167687 B1 2 (lavere)al kyl eller phenyl, idet mindst én af grupperne R5, R6 og R7 ikke betegner halogen eller hydrogen, mindst to og højst ti R'-grupper er silylgrupper, og R" er R' eller en anden blokerende gruppe end en silyl-gruppe udvalgt blandt alkoxycarbonyl, aral koxycarbonyl,-cycl oal kyl oxy-5 carbonyl, halogenalkoxycarbonyl, halogenmethylcarbonyl, acyl, o-nitro-phenylthio og trityl, idet R" dog ikke er en silylgruppe, når alle R'-grupperné er s ilylgrupper.
De omhandlede derivater med den almene formel (Γ) kan omdannes til forbindelserne med den almene formel (I) ved acylering med et acylerende 10 derivat af en syre med den almene formel (II) B-HN-CH2-(CH2)n-CH-C00H (II)
OH
15 hvori n er et helt tal på fra 0 til 2, og B betegner en aminoblokerende gruppe, i et i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel efterfulgt af fjernelse af alle blokerende grupper.
Kanamycinerne er velkendte antibiotika, som f.eks. er blevet be-20 skrevet i Merck Index, 8. udgave, side 597-598. Der kendes talrige derivater af kanamycinerne. De strukturelle formler af kanamyciη A og B er anført nedenfor sammen med det inden for området anvendte standard nummereringssystem. I det efterfølgende vil de forskellige derivater af ka-namycin, hvor det vil være let forståeligt, blive omtalt som derivater 25 af kanamyciη A eller B fremfor ved strukturel formel, således at behovet for at sammenligne komplekse strukturer for at fastslå forskelle undgås.
30 35 DK 167687 B1 3 G' it* CH„NH„ HO _ , 2 2 5 HO / “ »H0 R 1 HO ^ 5 /W 1 ^ 6 / ^- NH„ HO-^ CH2°h / 2 HO M / III 'O'
15 Kanamycin A: R = OH
Kanamycin B: R = NH2 USA-patent nr. 3.781.168 omhandler og indeholder krav rettet på 1-[L-(-)-,y-amino-a-hydroxybutyryl]kanamycin A (amikacin) og B, samt de mo-20 no- og-di-carbobenzyloxy-beskyttede derivater deraf. For lavere og højere homologe deraf henvises til USA-patenterne nr. 3.886.139 og 3.904.597. Forbindelserne fremstilles ved acylering af et 6'-N-beskyttet kanamycin A eller B med et acylerende derivat af en N-beskyttet L-(-)-7-amino.-o:-hydroxy smørsyre i et vandigt medium efterfulgt af fjernelse af 25 én N-beskyttende gruppe eller begge N-beskyttende grupper.
USA-patent nr. 3.974.137 omhandler og indeholder krav rettet på en fremgangsmåde til fremstilling af 1-[L-(-)-7-amino-α-.hydroxybutyryl]kanamycin A, som omfatter, at man omsætter 6'-carboben2!yloxykanamycin A med mindst tre mol benzaldehyd, et substitueret benzaldehyd eller piv-30 aldehyd, til frembringelse af 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A indeholdende Schiff-basegrupper ved 1,3 og 3"-stillingerne, acylerer dette te-tra-beskyttede kanamycin A derivat med N-hydroxysuccinimidesteren af L-(-)-7-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxysmørsyre og derefter fjerner de beskyttende grupper.
35 Belgisk patent nr. 828.192 omhandler og indeholder krav rettet på en fremgangsmåde til fremstilling af l-[L-(-)-y-amino-a-hydroxybutyryl]-kanamycin A ved fremstilling af samme tetra-beskyttede kanamycin A derivat som i USA-patent nr. 3.974.137, acylering med N-hydroxy-5-norbornen- DK 167687 B1 4 2,3-dicarboximidesteren af L- (-)-γ-benzyloxycarbonylarai no-ft-hydroxysmør-syre og efterfølgende fjernelse af de beskyttende grupper.
Anvendelsen af et polysilyleret kanamycin A eller B som udgangsmateriale ved fremstilling af forbindelser med formlen (I) giver stor op-5 løselighed i det organiske opløsningsmiddel system, hvilket muliggør omsætning ved høje koncentrationer. Skønt omsætningen sædvanligvis gennemføres i opløsninger indeholdende ca. 10-20% polysilyleret kanamycin udgangsmateriale, er fortræffelige resultater blevet opnået ved koncentrationer på ca. 50 g/100 ml opløsningsmiddel.
10 Som ved kendte fremgangsmåder giver den foreliggende fremgangsmåde en blanding af acylerede produkter. Det ønskede 1-N-acylerede produkt adskilles fra de andre produkter ved kromatografi, og om ønsket kan biprodukterne hydrolyseres til udgangskanamycinen med henblik på recirkulering. Ved kendte fremgangsmåder viste det sig, at eventuelt 3"-N-acy-15 leret materiale, som fremstilledes, forårsagede et tab på ca. en tilsvarende mængde af det ønskede 1-N-acylerede produkt på grund af den store vanskelighed ved at adskille sidstnævnte fra førstnævnte. Et særlig attraktivt træk ved den foreliggende fremgangsmåde er den ekstremt lave mængde af uønsket 3"-N-acyleret produkt, som frembringes (typisk påvises 20 der intet).
Ved fremstilling af l-[L-(-)-y-amino-a-hydroxybutyryl]kanamycin A, amikacin, ved forskellige kendte fremgangsmåder, frembringes der typisk også det 3"-N-acylerede product (BB-K11), det 3-N-acylerede produkt (BB-K29), det 6'-N-acylerede produkt (BB-K6) og polyacyleret materiale sam-25 men med uomsat kanamycin A. Ved kommerciel fremstilling af amikacin ved acylering af 6'-N-carbobenzyloxy kanamycin A i et vandigt medium efterfulgt af fjernelse af den beskyttende gruppe blev det. således fundet, at ca. 10% af det ønskede amikacin (2,5 kg i en charge på 25 kg) sædvanligvis mistedes på grund af tilstedeværelsen af ΒΒ-ΚΠ som co-produkt. Når 30 amikacin fremstilles ved den foreliggende fremgangsmåde påvises ΒΒ-ΚΊ1 typisk ikke i reaktionsblandingen.
De blokerende grupper, som kan anvendes til beskyttelse af amino-gruppen på den acylerende syre (gruppe B i formel II) er konventionelle blokerende grupper til beskyttelse af primære aminogrupper, og de er 35 velkendte for fagmanden. Egnede blokerende grupper indbefatter alkoxy-carbonylgrupper såsom t-butoxycarbonyl og t-amyloxycarbonyl; aralkoxy-carbonylgrupper såsom benzyloxycarbonyl; cycloal kyloxycarbonylgrupper såsom cyclohexyloxycarbonyl; halogenalkoxycarbonylgrupper såsom tri- DK 167687 B1 5 chlorethoxycarbonyl; acylgrupper såsom phthaloyl og o-nitrophenoxy-acetyl; og andre velkendte blokerende grupper såsom o-nitrophenylthio-gruppen og tritylgruppen.
Den acylerende syre med formel (II) kan være i (+) eller (-) iso-5 merformen eller en blanding af de to isomere (d,l-formen), således at der fremstilles den tilsvarende forbindelse med formel (I), hvori 1-N-[id-aminb-ci:-hydroxyalkanoyl]-gruppen er i sin (+) [eller (R)]-form eller sin (-) [eller (S)]-form, eller en blanding deraf. Det foretrækkes at den acylerende syre med formlen (II) er i sin (-) eller (+) form.
10 Den blokerende gruppe på 6'-aminogruppen er fortrinsvis udvalgt blandt grupperne med formlerne: _ CH-, o o 15 ryCH2oi. cHj-c-o-i, y2xcc- , /\=/ CH-3 r2/ 3
. - „ O
Q— Οχ N°2 0 ' 25
O
II -· n X-C-CH9-0-C- og 30 3
v II
o 1 2 hvori R og R er ens eller forskellige, og hver især betegner H, F, Cl,
Br, NOg, OH, (lavere)al kyl eller (lavere)alkoxy, og X betegner Cl, Br, F 35 eller I, og V betegner H, Cl, Br, F eller I. Den blokerende gruppe, der foretrækkes mest, er carbobenzyloxygruppen.
Det acylerende derivat af syren med formel (II) er især en aktiv ester, fortrinsvis en aktiv ester med N-hydroxysuccinimid, N-hydroxy-5- DK 167687 B1 6 norbornen-2,3“dicarboximid eller N-hydroxyphthalimid, eller et blandet syreanhydrid, fortrinsvis et blandet syreanhydrid med pivalinsyre, benzoesyre, isobutylcarboxyl syre eller benzyl carboxyl syre.
Det foretrækkes at fremstille l-N-[L-(-y-amino-a-hydroxybutyryl]ka-5 namycin A eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf ved en fremgangsmåde, der omfatter, at manacylerer polysilyleret kanamycin A med et blandet syreanhydrid af L-(-)--y-benzyloxycarbo-nylamino-a-hydroxysmørsyre (og fortrinsvis dens blandede syreanhydrid med pivalinsyre, benzoesyre, isobutylcarboxyl syre eller benzyl carboxyl -10 syre) i et i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel og derefter fjerner alle blokerende grupper.
Det foretrækkes endvidere at fremstille l-N-[L-(-)-y-amino-a-hydro-xybutyryl3kanamycin A eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf ved en fremgangsmåde, der omfatter, at man acyle-15 rer polysilyleret kanamycin A indeholdende en carbobenzyloxygruppe på 6'-aminogruppen med et blandet syreanhydrid af L-(-)-7-benzyloxycarbo-nylamino-a-hydroxysmørsyre (og fortrinsvis dens blandede syreanhydrid med pivalinsyre, benzoesyre, isobutylcarboxyl syre eller benzyl carboxyl-syre) i et i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel og deref-20 ter fjerner alle blokerende grupper.
Det foretrækkes derudover at fremstille l-N-[L-(-)-y-amino-a-hydro-xybutyryl]kanamycin A eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf ved en fremgangsmåde, der omfatter, at man acyle-rer polysilyleret kanamycin A med en aktiv ester af L-(-)-y-benzyloxy-25 carbonylamino-a-hydroxysmørsyre (og fortrinsvis dens aktive ester med N-hydroxysuccinimid, N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid eller N-hydroxyphthalimid) i et i det væsentlige vandfrit organisk, opløsningsmiddel og derefter fjerner alle blokerende grupper.
Endeligt foretrækkes det at fremstille l-N-[L-(-)-7-amino-a-hydro-30 xybutyryl]kanamycin A eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf ved en fremgangsmåde, der omfatter, at man acyle-rer polysilyleret kanamycin A indeholdende en carbobenzyloxygruppe på S'-aminogruppen med en aktiv ester af L-(-)-y-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxysmørsyre (og fortrinsvis dens aktive ester med N-hydroxysuccin-35 imid, N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid eller N-hydroxyphthalimid) i et i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel og derefter fjerner alle blokerende grupper.
I en foretrukket udførelsesform er derivatet ifølge opfindelsen po- DK 167687 B1 7 lysilyleret kanamycin A eller B (og fortrinsvis polysilyleret kanamycin A) indeholdende et gennemsnitligt antal silylgrupper (og fortrinsvis trimethylsilylgrupper) pr. molekyle på 4 til 8. I en anden foretrukket udførelsesform er derivatet polysilyleret kanamycin A eller B (og for-5 trinsvis polysilyleret kanamycin A) indeholdende en blokerende gruppe, som er forskellig fra silyl på 6'-aminogruppen, og et gennemsnitligt antal af silylgrupper (og fortrinsvis trimethylsilylgrupper) pr. molekyle på 3 til 7.
Betegnelsen "ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditions-10 salt" af en forbindelse med formel (I) betyder heri og i kravene, et mono-, di-, tri- eller tetrasalt dannet ved interaktion mellem en fri forbindelse med formel (I) og 1-4 ækvivalenter af en ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabel syre. Disse syrer omfatter eddikesyre, saltsyre, svovlsyre, maleinsyre, phosphorsyre, salpetersyre, hydrogenbromidsyre, ascor-15 binsyre, æblesyre og citronsyre, og andre syrer, der almindeligvis anvendes til dannelse af salte af aminholdige lægemidler.
Acylering af derivaterne ifølge opfindelsen kan sædvanligvis udføres i et organisk opløsningsmiddel, hvori udgangsmaterialerne har tilstrækkelig opløselighed. Udgangsmaterialerne er stærkt opløselige i de 20 fleste-almindelige organiske opløsningsmidler. Egnede opløsningsmidler omfatter f.eks. acetone, di ethyl keton, methyl-n-propyl keton, methyl iso-butylketon, methyl ethyl keton, acetonitril, glyme, diglyme, dioxan, toluen, tetrahydrofuran, cyclohexanon, methylenchlorid, chloroform, carbon-tetrachlorid og blandinger af acetone/butanol eller di ethylketon/buta-25 nol. Valget af opløsningsmiddel afhænger af det særlige udgangsmateriale, der anvendes. Ketoner er sædvanligvis de foretrukne-opløsningsmidler. Det mest fordelagtige opløsningsmiddel for den specielle kombination af reaktanter, der anvendes, kan let bestemmes v'ed rutineforsøg.
Egnede silyleringsmidler til anvendelse ved fremstilling af deriva-30 terne ifølge opfindelsen indbefatter silyleringsmidlerne med de almene formi er 35 8 DK Tb/bK/ Kl 4 4 R\ /R ( \
^/Si~--1IH
„4 NH 5 5 - \ I ] ^Si r4 og R6_si_x R4//^ N--Si r7 H ^"R4 J m 10
IV V
5 6 7 hvori R , R og R betegner hydrogen, halogen, (lavere)al kyl, halogen- 5 6 7 15 (lavere)alkyl eller phenyl, idet mindst én af grupperne R , R og R ikke betegner halogen eller hydrogen; R4 betegner (lavere)alkyl, m er et helt tal på 1 til 2, og X betegner halogen eller gruppen
-N
20 - - \ g
Ry 8 9 hvori R betegner hydrogen eller (lavere)alkyl, og R betegner hydrogen, (lavere)al kyl eller gruppen R5 25 h R6—-Si- !7 5 6 7 30 hvori R , R og R har de ovenfor definerede betydninger.
Specifikke silylforbindelser med formlerne IV og V er: trimethyl-chlorsilan, hexamethyldisilazan, tri ethyl chlorsilan, methyltrichlorsi-lan, dimethyl dichlorsilan, tri ethyl bromsil an, tri-n-propylchlorsilan, methyl di ethylchlorsi1 an, dimethyl ethyl chiorsi1 an, di methyl-t-butylchior-35 silan, phenyl dimethyl bromsilan, benzyl methyl ethylchlorsilan, phenyl-ethyl methyl chl orsi lan, triphenylchlorsilan, triphenylfluorsilan, tri-o-tolylchlorsilan, tri-p-dimethylaminophenyl chlorsilan, N-ethyltriethyl si-lylamin, hexaethyldisilazan, triphenylsilylamin, tri-n-propylsilylamin, DK 167687 B1 9 tetraethyldimethyl di si 1 azan, hexaphenyldi s i 1azan, hexa-p-tolyldisilazan, etc. Også hexa-alkylcyclotrisilazaner og octa-alkylcyclotetrasilazaner er anvendelige. Andre egnede silyleringsmidler er silylamider (såsom trialkylsilylacetamider og bis-trialkylsilylacetamider), silyl-5 urinstoffer (såsom trimethylsilylurinstof) og silylureider. Også tri-methylsilylimidazol kan anvendes.
En'foretrukket silylgruppe er trimethylsilylgruppen, og foretrukne silyleringsmidler til indførelse af trimethylsilylgruppen er hexamethyl-disilazan, bis(trimethylsilyl)acetamid og trimethylsilylacetamid. Hexa-10 methyl di silazan er det mest foretrukne.
En polysilyleret kanamycin A eller B indeholdende en blokerende gruppe, som er forskellig fra silyl på 6'-aminogruppen, kan enten fremstilles ved polysilylering af den ønskede 6'-N-blokerede kanamycin A eller B eller ved indførelse af den ønskede 6'-N-blokerende gruppe i poly-15 silyleret kanamycin A eller B.
Fremgangsmåder til indførelse af silylgrupper i organiske forbindelser, inklusive visse aminoglycosider, er kendt inden for området.
De polysilylerede kanamyciner (med eller uden en blokerende gruppe forskellig fra silyl på 6'-aminogruppen) kan fremstilles ved i og for sig 20 kendte"fremgangsmåder eller som beskrevet i nærværende beskrivelse.
Betegnelsen polysilyleret kanamycin A eller B refererer som anvendt heri til kanamycin A eller B indeholdende fra 2 til 10 silylgrupper i molekylet. Betegnelsen polysilyleret kanamycin A eller B omfatter således ikke persilyleret kanamycin A eller B, som ville indeholde 11 silyl-25 grupper i molekylet.
Det præcise antal af silylgrupper, som er til stede i de polysilylerede kanamycinderivater (med eller uden en blokerende gruppe, som er forskellig fra silyl på 6'-aminogruppen) (eller dere£ position) kendes ikke. Det har vist sig, at både under-silylering og over-silylering for-30 mindsker udbyttet af det ønskede produkt og forøger udbyttet af andre produkter. I tilfælde af kraftig under- eller over-silylering kan der blive dannet lidt eller slet intet af det ønskede produkt. Den sily-leringsgrad, som vil give det største udbytte af ønsket produkt, vil afhænge af de særlige reaktanter, der anvendes ved acyleringstrinnet. Den 35 mest fordelagtige silyleringsgrad under anvendelse af en vilkårlig kombination af reaktanter kan let fastslås ved rutineforsøg.
Ved fremstilling af l-N-[L-(-)-y-amino-a-hydroxybutyryl]kanamycin A ved acylering af polysilyleret kanamycin A med N-hydroxysuccinimideste- DK 167687 B1 10 ren af L-(-)-'Y-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxysmørsyre i acetoneopløsning har det vist sig, at gode udbytter af det ønskede produkt fås ved anvendelse af polysilyleret kanamycin A, som er blevet fremstillet ved omsætning af fra ca. 4 til ca. 5,5 mol hexamethyldisilazan pr. mol kana-5 mycin A. Større eller mindre mængder af hexamethyldisilazan kan anvendes, men udbyttet af det ønskede produkt ved det efterfølgende acyle-ringstrin mindskes betragteligt. Ved den særlige fremgangsmåde, der er anført ovenfor, foretrækkes det at anvende fra ca. 4,5 til ca. 5,0 mol hexamethyldisilazan pr. mol kanamycin med henblik på opnåelse af maksi-10 malt produktudbytte ved acyleringstrinnet.
Det vil kunne forstås, at hvert mol hexamethyldisilazan er i stand til at indføre to ækvivalenter af trimethylsilylgruppen i kanamycin A eller B. Både kanamycin A og B har ialt 11 positioner (NHg og OH-grup-per), som kan silyleres, mens kanamycin A og B indeholdende en blokeren-15 de gruppe, som er forskellig fra silyl på 6'-amino-gruppen, har ialt 10 sådanne positioner. 5,5 mol hexamethyldisilazan pr. mol kanamycin A eller B kunne således teoretisk fuldstændigt silylere alle OH- og IW^-grupper på kanamycinet, mens 5,0 mol hexamethyldisilazan fuldstændigt kunne silylere et mol kanamycin A eller B indeholdende en blokerende 20 gruppe'forskel lig fra silyl på 6'-aminogruppen. Det menes imidlertid, at en så vidtgående silylering ikke finder sted med disse molære forhold inden for rimelige reaktionstidsrum, skønt højere silyleringsgrader fås inden for en given reaktionstid, når en silyleringskatalysator tilsæt tes.
25 Silyleringskatalysatorer accelererer i høj grad silyleringshastig- heden. Egnede silyleringskatalysatorer er velkendte inden for området og omfatter blandt andet aminsulfater (f.eks. kanamycinsulfat), sulfamin-syre, imidazol og trimethylchlorsilan. Silyleringskatalysatorer fremmer sædvanligvis en højere silyleringsgrad, end hvad der er nødvendigt i den 30 foreliggende sammenhæng. Oversi lyleret kanamycin A eller B kan imidlertid anvendes som udgangsmateriale, hvis det først behandles med et de-silyleringsmiddel til reduktion af silyleringsgraden,før acyle-ringsreaktionen gennemføres.
Gode udbytter af det ønskede produkt opnås, når man acylerer poly-35 silyleret kanamycin A fremstillet under anvendelse af et 5,5:1 molært forhold af hexamethyldisilazan til kanamycin A. Når imidlertid kanamycin A silyleret med et 7:1 molært forhold af hexamethyldisilazan (eller med et 5,5:1 molært forhold under tilstedeværelse af en silyleringskataly- DK 167687 B1 11 sator) acyleredes i acetone med N-hydroxysuccinimidesteren af 1_-(-)-γ-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxysmørsyre, opnåedes mindre end et 1% udbytte af det ønskede produkt. Når imidlertid samme "oversilylerede" ka-namycin A acyleredes med samme acyleringsmiddel i acetoneopløsning, 5 hvortil vand (21 mol vand pr. mol kanamycin; 2,5% vand (vægt/vol.) var blevet tilsat som desilyleringsmiddel 1 time før acyleringen, opnåedes et udbytte på omkring 40% af det ønskede produkt. Samme resultater opnås, hvis vandet erstattes med methanol eller en anden aktiv hydrogenforbindelse, som er i stand til at udvirke desilylering, f.eks. ethanol, 10 propanol, butandiol, methylmercaptan, ethyl mercaptan, phenylmercaptan eller lignende. ·
Skønt det er sædvanligt at anvende tørre opløsningsmidler, når der arbejdes med silylerede materialer, har det overraskende vist sig, at tilsætning af vand til reaktionsopløsningsmidlet forud for acylering 15 selv i fravær af "oversilylering" ofte giver lige så gode udbytter og af og til bedre udbytter af ønsket produkt end et tørt opløsningsmiddel.
Ved acyleringsreaktioner gennemført i acetone ved de sædvanlige koncentrationer på 10-20% (vægt/vol.) af polysilyleret kanamycin A, har det vist sig, at fortræffelige udbytter af l-N-[L-(-)-7-amino-a-hydroxybu-20 tyryl'Jkanamycin A opnåedes, når indtil 28 mol vand pr. mol polysilyleret kanamycin A blev tilsat; ved en koncentration på 20% er 28 mol pr. mol omkring 8% vand. Ved andre kombinationer af reaktanter kan endog mere vand tolereres eller være gunstigt. Acyleringsreaktionen kan gennemføres i oplysningsmidler indeholdende op til ca. 40% vand, skønt man ved så 25 høje vandkoncentrationer må anvende korte acyleringstider for at undgå for stærk desilylering af det polysilylerede kanamycin A eller B udgangsmateriale. Følgelig er det hensigten med betegnelsen "i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel", som anvendt heri, at indbefatte opløsningsmidler indeholdende op til ca. 25% vand. Et foretrukket in-30 terval er op til ca. 20%, et mere foretrukket interval er op til 8% vand, og et særlig foretrukket interval er op til ca. 4% vand.
Som anført ovenfor kan den mest ønskværdige silyleringsgrad for en vilkårlig kombination af acyleringsreaktanter let bestemmes ved rutineforsøg. Det menes, at det foretrukne gennemsnitlige antal silylgrupper i 35 udgangsmaterialet sædvanligvis vil være mellem 4 og 8 for kanamycin A eller B og mellem 3 og 7 for kanamycin A eller B indeholdende en blokerende gruppe forskellig fra silyl på β'-aminogruppen, men dette er kun teori og betragtes ikke som en væsentlig del af opfindelsen.
12 UK Ίb/btf/ t»l
Varigheden af og temperaturen under acyleringsreaktionen er ikke kritisk. Temperaturer i intervallet fra ca. -30°C til ca. 100°C kan anvendes til reaktionstider i området fra omkring 1 time og op til 1 dag eller mere. Det har vist sig, at reaktionen sædvanligvis forløber godt 5 ved stuetemperatur, og af bekvemmeligheds- og økonomiske grunde foretrækkes det at gennemføre omsætningen ved omgivelsestemperatur. Med henblik på~ opnåelse af maksimale udbytter og selektiv acylering foretrækkes det imidlertid at gennemføre acyleringen ved fra ca. 0 til 5°.
Acylering af 1-aminogruppen i det polysilylerede kanamycin A eller 10 B (med eller uden en blokerende gruppe forskellig fra silyl på 6'-amino-gruppen) kan gennemføres med et hvilket som helst acyleringsderivat af syren med formel II, som er kendt inden for området som værende egnet til acylering af en primær aminogruppe. Eksempler på egnede acylerings-derivater af den frie syre omfatter de tilsvarende syreanhydrider, blan-15 dede anhydrider, f.eks. alkoxymyresyreanhydrider, syrehalogenider, syre-azider, aktive estere og aktive thioestere. Den frie syre kan kobles med det polysilylerede kanamycinudgangsmateriale, efter at den frie syre først er omsat med N,Ν'dimethylchloroformininiumchlorid [se britisk patentskrift nr. 1.008.170 og Novak og Weichet, Experientia XXI, 6, 360 20 (1965)] eller ved anvendelse af et N,N'-carbonyl di i mi dazol eller N,N'-carbonylditriazol (se sydafrikansk patentskrift 63/2684) eller et carbo-diimidreagens [især Ν,Ν'-dicyclohexylcarbodiimid, N,N'-diisopropylcarbo-diimid eller N-cyclohexyl-N,-(2-morpholinoethyl)carbodiimid: se Sheenan og Hess, J.A.C.S., 77, 1967 (1955)], eller af et alkynylaminreagens [se 25 R. Bui-jle og H.G. Viehe, Angew. Chem.»International Edition, 3, 582, (1964)] eller af et isoxazoliumsaltreagens [se R.B. Woodward, R.A. Olof-son og H. Mayer, J. Amer. Chem. Soc., 83, 1010 (1961.).], eller af et ke-teniminreagens [se. C.L. Stevens og Μ. E. Munk, J. Amer. Chem. Soc., 80, 4065 (1958)] eller af hexachlorcyclotriphosphatriazin eller hexabromcyc-30 lotriphosphatriazin (USA-patentskrift nr. 3.651.050) eller af diphenyl -phosphorylazid [DDPA; J. Amer. Chem. Soc., 94, 6203-6205 (1972)] eller af di ethylphosphorylcyanid [DEPC; Tetrahedron Letters No. 18, side 1595-1598 (1973)] eller af di phenylphosphit [Tetrahedron Letters No. 49, side 5047-5050 (1972)]. Et andet med syren ækvivalent derivat er et tilsva-35 rende azolid, dvs. et amid af den tilsvarende syre, hvis amidnitrogen indgår i en quasi aromati sk 5-leddet ring indeholdende mindst to nitrogenatomer, dvs. imidazol, pyrazol, triazolerne, benzimidazol, benzotria-zol og deres substituerede derivater. Som det vil kunne forstås af fag- DK 167687 B1 13 manden, kan det af og til være ønskværdigt eller nødvendigt at beskytte hydroxyl gruppen på det acylerende derivat af syren med formel (II), f.eks. når der anvendes acyleringsderivater såsom et syrehalogenid. Beskyttelse af hydroxyl gruppen kan gennemføres på måder, som er kendt ind-5 en for området, f.eks. ved anvendelse af en carbobenzyloxygruppe, ved acetylering, ved silylering eller lignende.
Efter afslutning af acyleringsreaktionen fjernes alle blokerende grupper på i og for sig kendt måde til frembringelse af det ønskede produkt med formel (I). Silylgrupperne kan f.eks. let fjernes ved hydrolyse 10 med vand, fortrinsvis ved lav pH-værdi. Også den blokerende gruppe B på acyleringsderivatet af syren med formel (II) og den blokerende gruppe på 6'-aminogruppen på det polysilylerede kanamycinderivat (såfremt en sådan er til stede) kan fjernes ved hjælp af kendte metoder. Således kan en t-butoxycarbonylgruppe fjernes under anvendelse af myresyre, en carboben-15 zyloxygruppe ved katalytisk hydrogenering, en 2-hydroxy-l-naphthcarbo-nylgruppe ved sur hydrolyse, en trichlorethoxy-carbonylgruppe ved behandling med zinkstøv i iseddikesyre, en phthaloyl-gruppe ved behandling med hydrazinhydrat i ethanol under opvarmning, etc.
Produktudbytter bestemtes på forskellige måder. Efter fjernelse af 20 alle"blokerende grupper og kromatografi på en CG-50 (NH4+) søjle kunne udbyttet af amikacin bestemmes ved isolering af det krystallinske faste stof fra de passende fraktioner eller ved mi krobi ologi sk analyse (turbi -dimetrisk eller plade) af de passende fraktioner. En anden teknik, som anvendtes, var HP-væskekromatografi af den ureducerede acyleringsbland-25 ing, dvs. den vandige opløsning opnået efter hydrolyse af silylgrupperne og fjernelse af organisk opløsningsmiddel, men før hydrogenolyse til fjernelse af den eller de resterende blokerende grupp.e(r). Denne analyse var ikke en direkte analyse for amikacin eller BB-K29, men for de tilsvarende mono- eller di-N-blokerede forbindelser.
30 Det anvendte instrument var en Waters Associates "ALC/GPC 244" høj-tryksvæskekromatograf med en Waters Associates absorptionsdetektor af model 440 og en 30 cm x 3,9 mm i.d. "μ-Bondapak C-18" søjle, under følgende betingelser: 35 Mobil fase: 25% 2-propanol 75% 0,01 M natriumacetat pH 4,0 Strømningshastighed: 1 ml/min.
Detektor: UV ved 254 nm DK 167687 Bl 14
Følsomhed: 0,04 AUFS
Fortyndingsmiddel: DMSO
Injiceret mængde: 5 μ1
Koncentration: 10 mg/ml 5
Kurvehastigheden varierede, men 2 minutter pr. 2254 cm var typisk. Ovennævnte betingelser gav UV-kurver med toppe, som var lette at måle kvantitativt. Resultaterne af ovenstående analyser er i beskrivelsen betegnet som HPLC-analyser.
10 For at undgå gentagelse af komplekse kemiske betegnelser anvendes følgende forkortelser af og til i beskrivelsen.
AHBA L-(-)-7-amino-a-hydroxysmørsyre
BHBA N-carbobenzyloxyderivat af AHBA
15 HONB N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid NAE N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid-
(eller BHBA-'ONB') aktiveret ester af BHBA
HONS N-hydroxysuccinimid SAE N-hydroxysuccinimid-aktiveret ester af
20 (ellér'~BHBA-/ONS/) BHBA
DCC dicyclohexylcarbodiimid DCU dicyclohexyluri nstof HMDS hexamethyldisilazan BSA - bis(trimethylsilyl)acetamid 25 MSA ' trimethylsilylacetamid TFA tri fluoracetyl t-BOC tert-butyloxycarbonyl
kana A kanamycin A
30 "Dicalite" er et varemærke fra Great Lakes Carbon Corporation for diatoméjord.
"Amber!ite CG-50" er et varemærke fra Rohm and Haas Co. for kromatografi udformn i ngen af en svagt sur kationisk ionbytterharpiks af carboxyl -polymethacryl-typen.
35 "μ-Bondapak" er et varemærke fra Waters Associates for en serie stærkt effektive væskekromatografi søjler.
Alle temperaturer heri er anført i °C.
Med betegnelserne 11 (lavere) al kyl" og "(lavere) al koxy" menes, som de DK 167687 B1 15 anvendes heri, al kyl- eller alkoxygrupper indeholdende fra 1 til 6 car-bonatomer.
I de følgende eksempler illustreres fremstillingen af forbindelserne ifølge opfindelsen og deres omdannelse til l-N-[w-amino-a-hydroxyal-5 kanoyl]kanamycin A eller B.
Eksempel 1
Fremstilling af l-N-[L-(-)-7-amino-Q?-hydroxybutyryllkanam,ycin A, amika-10 cin, ved selektiv acylerinq af polyitrimethylsilyD-e'-N-carbobenzyloxy-kanamycin A i vandfri diethyl keton 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (15 g, 24,24 m.mol) opslæmmedes i 90 ml tør acetonitril og opvarmedes til reflux under nitrogenatmosfære. He-xamethyldisilazan (17,5 g, 108,48 m.mol) tilsattes langsomt i løbet af 15 30 minutter, og den opnåede opløsning refluxedes i 24 timer. Efter fjernelse af opløsningsmidlet i vakuum (40°) og fuldstændig tørring under vakuum (10 mm) opnåedes 27,9 g af et hvidt, amorft faststof [90,71% beregnet som 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (silyl)g].
Dette faste stof opløstes i 150 ml tør diethyl keton ved 23°. L-(-)-20 γ-berizyjoxycarbonylamino-a-hydroxysmørsyre N-hydroxy-5-norbornen-2,3-di-carboximidester (NAE) (11,05 g, 26,67 m.mol) opløst i 100 ml tør diethyl keton ved 23° tilsattes langsomt under god omrøring i løbet af en halv time. Opløsningen omrørtes ved 23° i 78 timer. Den gule, klare opløsning (pH 7,0) fortyndedes med 100 ml vand. pH-værdien af blandingen 25 indstilledes til 2,8 (3 N HC1) og omrørtes kraftigt ved 23° i 15 minut ter. Den vandige fase fraskiltes, og den organiske fase-ekstraheredes med 50 ml vand med pH 2,8. De kombinerede vandige fraktioner vaskedes med 50 ml ethylacetat. Opløsningen anbragtes i en 500‘ml Parr-flaske sammen med 5 g 5% palladium-på-carbon katalysator (Engelhard) og reduce-30 redes ved 3,4 atm. H2 i 2 timer ved 23°. Blandingen filtreredes gennem et lag "Dicalite", som derefter vaskedes med yderligere 30 ml vand. Det farveløse filtrat koncentreredes i vakuum (40-45°) til 50 ml. Opløsningen blev fyldt på en 5 x 100 cm "CG-50" (NH^+) ionbytningssøjle. Efter vask med 1000 ml vand elueredes uomsat kanamycin A, 3-[L-(-)-7-amino-a-35 hydroxybutyryl]-kanamycin A (BB-K29) og amikacin med 0,5 N ammoniumhydroxid. Polyacyl-materiale blev udvundet med 3 N ammoniumhydroxid. Bioanalyse, tyndtlagskromatografi og optisk drejning anvendtes til registrering af elueringens fremadskriden. Volumenet og den iagttagne op- DK 167687 B1 16 tiske drejning for hver eluatfraktion samt vægten og det procentuelle udbytte af faststof isoleret fra hver fraktion ved inddampning til tørhed er sammenfattet nedenfor: 5 Vol umen
Materiale (ml) a578 Vægt (g) % udbytte
Kanamycin A 1000 +0,115 0,989 9,15 BB-K29 1750 +0,24 4,37 32,0 10 Amikacin 2000 +0,31 6,20 47,4
Polyacyler 900 +0,032 0,288 . 2,0
Det forbrugte di ethyl keton!ag vistes ved HP-væskekromatografi at indeholde yderligere 3-5% amikacin.
15 Det rå amikacin (6,20 g) opløstes i 20 ml vand og fortyndedes med 20 ml methanol, og 20 ml isopropanol tilsattes til fremkaldelse af krystallisation. Der opnåedes 6,0 g (45,8%) krystallinsk amikacin.
Eksempel 2 20 Fremstilling af l-N-rL-(-)-7-amino-0!-hydroxybutyryllkanamycin A, amikacin, ved selektiv acylering af poly(trimeth.ylsilyl)-6'-N-carbobenzyloxy-kanamycin A i vandfri acetone
Poly(trimethylsilyl)-6'-N-carbobenzyloxy kana A fremstillet som i eksempel 1 (103 g, 0,081 mol, beregnet som 6'-N-carbobenzyloxykanamycin 25 A (silyl)g) opløstes i 100 ml tør acetone ved 23°. L-(-)-7-benzyloxy-carbonylamino-tt-hydroxysmørsyre N-hydroxy-5-norbornen-2r3-dicarboximid-ester (NAE) (35,24 g, 0,085 mol) opløst i 180 ml tør__acetone ved 23° sattes langsomt under god omrøring til opløsningen af poly(trimethylsi-lyl)-6'-N-carbobenzyloxykanamycin A i løbet af et tidsrum på 15 minut-30 ter. Opløsningen omrørtes ved 23° i 20 timer under nitrogenatmosfære.
Den bleggule, klare opløsning (pH 7,2) fortyndedes med 100 ml vand. Blandingens pH-værdi indstilledes til 2,5 (3 N HC1), og omrøring fortsattes ved 23° i 15 minutter. Acetone fjernedes under anvendelse af dam-pejektorvakuum ved ca. 35°. Opløsningen anbragtes i en 500 ml Parr-fla-35 ske sammen med 10 g 5% palladium-på-carbon katalysator (Engelhard) og reduceredes ved 2,72 atm. H2 i 2 timer ved 23°. Blandingen filtreredes gennem et lag diatoméjord, som derefter vaskedes med yderligere 50 ml vand. Efter koncentrering til omkring 1/3 volumen fyldtes opløsningen DK 167687 B1 17 (pH 6,9-7,2) på en 6 x 110 cm "CG-50" (NH^+J ionbytningssøjle og eluere-des med en trinvis gradient fra H^O til 0,6 N ammoniumhydroxid til udvinding af amikacin. Et automatisk polarimeter anvendtes til registrering af elueringens fremadskriden. Kombinationer blev foretaget på basis 5 af tyndt!agskromatografi vurdering. De kombinerede amikacinfraktioner koncentreredes til 25-30% faststof. Opløsningen fortyndedes med et lige så stort volumen methanol efterfulgt af to volumener isopropanol til fremkaldelse af krystallisation. Der blev udvundet 18,2 g (40%) krystallinsk amikacin.
10 Udvindingen af 12% kanamycin A, 40% BB-K29 og 5% polyacyleret kana-mycin gav en materialebalance på 97%.
Eksempel 3
Fremstilling af l-N-rL-(-)-y-amino-tt-h.ydrox.ybut,yr.yllkanam.ycin A, amika-15 cin, ved selektiv acylering af po1y(trimethylsilyl)kanamycin A, under anvendelse af blokering in situ
A. Po1y(trimethylsilyl)kanamycin A
Kanamycin A fri base (18 g aktivitet, 37,15 m.mol) opslæmmedes i 20 200 rnl~tør acetonitril og opvarmedes til reflux. Hexamethyldisilazan (29,8 g, 184,6 m.mol) blev tilsat i løbet af 30 minutter, og blandingen omrørtes under reflux i 78 timer til frembringelse af en lysegul, klar opløsning. Fjernelse af opløsningsmidlet under vakuum efterlod en amorf fast remanens (43 g, 94%) [beregnet som kanamycin A (silyl)jq]-25
B. l-N-[L-(-)-7-amino-a-hydroxybutyry1]kanamycin A
p-(Benzyloxycarbonyloxy)benzoesyre (5,56 g, 20,43 m.mol) opslæmmedes i 50 ml tør acetonitril ved 23°. Ν,Ο-bis-trimethyisilylacetamid (8,4 g, 41,37 m.mol) tilsattes under god omrøring. Opløsningen blev holdt ved 30 23° i 30 minutter og sattes så i løbet af 3 timer under kraftig omrøring til en opløsning af poly(trimethylsilyl)kanamycin A (21,5 g, 17,83 m.mol, beregnet som (silyl^forbindelsen) i 75 ml tør acetonitril ved 23°. Blandingen omrørtes i 4 timer, opløsningsmidlet fjernedes i vakuum (40°), og den olieagtige remanens opløstes i 50 ml tør acetone ved 23°C.
35 L- (-)-γ-benzyl oxycarbonyl ami no-a-hydroxy smørsyre N-hydroxy-5-nor- bornen-2,3-dicarboximidester (NAE) (8,55 g, 20,63 m.mol) i 30 ml acetone sattes til ovenstående opløsning i løbet af et tidsrum på 5 minutter. Blandingen blev holdt ved 23°C i 78 timer. Opløsningen fortyndedes med 18 UK Ί b/bo7 Bl 100 ml vand, og pH-værdien (7,0) sænkedes til 2,5 (6 N HC1). Blandingen anbragtes i en 500 ml Parr-flaske sammen med 3 g 5% palladium-på-carbon katalysator (Engelhard) og reduceredes ved 2,72 atm. Hg i 2 timer ved 23°. Blandingen filtreredes gennem et lag diatoméjord, som dernæst va-5 skedes med 20 ml vand. Det kombinerede filtrat og vaskevand (168 ml) bestemtes ved mi krobiologi sk analyse over for E. coli til at indeholde omkring 11 .’400 mcg/ml (19% udbytte) amikacin.
Eksempel 4
10 Fremstilling af l-N-[L-(-)-y-amino-Q:-hydroxybut.yry1 Ikanamycin A, amikacin, ved selektiv acylering af pol.y(trimethylsi1yl)kanamycin A
A. Poly (trimethyl silyl )kanam,ycin A
En suspension af 10 g (20,6 m.mol) kanamycin A i 100 ml tør 1 ace-15 tonitril og 25 ml (119 m.mol) 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazan refluxedes i 72 timer. Dette gav en klar lysegul opløsning. Opløsningen inddampedes til tørhed i vakuum ved 30-40°C. Der opnåedes 21,3 g poly(trimethylsilyl )kanamycin A som et lyst gulbrunt amorft pulver [85% udbytte beregnet som kanamycin A (silyl)jQ].
20
B. l-N-[L-(-)--y-amino-a-h.ydroxybutyryll kanamycin A
Til en opløsning af 2,4 g (2,0 m.mol) poly(trimethylsilyl)kanamycin A i 30 ml tør acetone sattes langsomt 2,0 m.mol L-(-)-y-benzyloxy-carbonylamiηο-ατ-hydroxysmørsyre N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid-25 ester-(NAE) i 10 ml tør acetone ved 0-5°C. Reaktionsblandingen omrørtes ved 23°C i en uge og inddampedes dernæst til tørhed i vakuum ved en badtemperatur på 30-40°C. Vand (60 ml) sattes dernæst til remanensen efterfulgt af 70 ml methanol til frembringelse af en opløsning. Opløsningen blev gjort sur med 3 N HC1 til pH 2,0 og reduceredes dernæst ved 3,40 30 atm. H2 i 2 timer under anvendelse af 500 mg 5% palladium-på-carbon katalysator. Materialet filtreredes, og kombineret filtrat og vaskevæske bestemtes ved mi krobi ologi sk analyse over for E. coli til at indeholde amikacin i et udbytte på 29,4%.
35 Eksempel 5
Fremstilling af amikacin ved selektiv N-acylering af polytrimethylsilyl-6'-N-carbobenzoxy-kanamycin A i vandfri acetone DK 167687 B1 19 I. Sammendrag
Silylering af 6'-N-carbobenzoxy-kana A i acetonitril under anvendelse af hexamethyldisilazan (HMDS) giver 6'-N-carbobenzoxy-kana A (si-lyl)9-mellemproduktet®. Dette silylerede kana A er let opløseligt i de 5 fleste organiske opløsningsmidler. Acylering med NAE i vandfri acetone ved 23° under anvendelse af et 5% molært overskud af NAE i forhold til det anvendte 6'-N-Cbz kana A gav en blanding kun indeholdende Cbz-deri-vater af amikacin og BB-K29, noget uomsat kana A og noget polyacylmateriale. Intet BB-K11 kunne påvises ved nogen af disse undersøgelser. Elu-10 ering af en acetoneacyleringsblanding efter reduktion og oparbejdning fra en "CG-50" (NH4+) søjle under anvendelse af en ammoniumhydroxidgra-dient gav isolerede udbytter af ren amikacin i området omkring 40¾.
DK 167687 B1 20 II. Reaktionsskemaer "A.
Λ HO _ OH ,0H
ro / °h
HO-/ 0H
-o /ν\/ U / 1 5’ 6 NH„ V—^ / Vs n —-o 2 r2n vy ^-hh2
Kana A "base" C18H36°11N4 (484,51) + (CH3)3 Si-NH-Si(CH3)3 HMDS (161,4) ch3cn
V
OR OR
a ro
__ / °R 0H
RO-5‘ CN
/6\\i ** / NHR
Λ-“7? /RHN^i-?JZT 0
RHN orI / rwHR
\y +nh3 R = Si(CH3)3 (l) Kana A (silyl)10 C48B116°XlN4Si10 <1206'35' DK 167687 B1 21
B. CbzNH(CH2)2-CH-COOH + HON M + DCC
(206)
O
BHBA (253,4) HONB (179,2)
Acetone
V
?H i? DCU + CbzHN(CH9)2-CH-C-0-N / (224,3)
O
(2) NAE (414,6) c / [ diCbzamikacin (854) + (χ) + (g) Acetone y. diCbzBB-K29 23° +
61Cbz-1,3-diBHBÅ-Kana A
H2 Γ"
5% Pd/C Ψ 61Cbz Kana A
_Λ__ ( ^
Amikacin + BB-K29 + 1,3-diAHBA-Kana A + Kana A
(585,62) (722,76) (484,5) "CG-50(NH4+) Ψ
Amikacin DK 167687 B1 22 III. Material er Vægt g Vol. ml Mol 5 6'-N-Cbz Kana A 50 0,081 HMDS 58,9 76,5 0,365
Acetonitril 300 BHBA 21,5 0,085 HONB 15,2 0,085 10 DCC 17,48 0,085
Acetone 260 CG-50" (NH4+) 3000
Methanol efter behov IPA efter behov 15 IV. Sikkerhed 6'-N-Cbz Kana A - Ingen direkte oplysninger til gængelige. Undgå støvkontakt.
20
Acetonitril - Behandles som et cyanid.
Undgå indånding af dampe.
Kan forårsage hudirritation.
25 Hexamethyldisilazan - Irritationsfremkaldende, (HMDS) omgås med forsigtighed.
6'-N-Cbz Kana A (silyl)g - Ingen direkte oplysninger tilgængelige, omgås med for-30 sigtighed.
BHBA - Toxicitet ikke fastslået.
Undgå eksponering for faststof.
35 HONB - Toxicitet ukendt. Udvis for sigtighed under håndtering.
DK 167687 B1 23 DCC - Alvorligt hud- og øjen-irri- terende. Undgå inhalering af tåge eller dampe. Toxisk.
5 Acetone - Brændbar. Inhalering kan frem kalde hovedpine, træthed, ophidselse, bronchial irritation og i store mængder narkose.
10 NAE - Ingen direkte information til gængelig; anvendes altid direkte som opløsning i acetone.
Methanol - Brændbar. Forgiftning kan ind- 15 træffe ved indgivelse, inhale ring eller perkutan absorption.
Isopropanol - Brændbar. Indgivelse eller in halering af store mængder af 20 " ' dampene kan forårsage hoved pine, svimmelhed, mental depression, opkastning, narkose.
Ammoniumhydroxid - . Toxiske dampe. Bær maske, undgå 25 kontakt med væske.
"CG-50" (NH4+) - Ingen toxicitetsdata tilgænge lige, omgås med forsigtighed.
30 V. Fremgangsmåde A. Fremstilling af 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (silyl)g Γβ'-N-Cbz Kana A (silyl)g] 35 1. Opslæm 50 g 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A (KF <4%) i 300 ml acetonitril (KF <0,01%). Bring opslæmningen til reflux (74°) under opretholdelse af en strøm af tør nitrogen 9ennem opslæmn ingen.
DK 167687 B1 24 2. Tilsæt langsomt i løbet af et tidsrum på 30 minutter 75,8 ml hexamethyldisilazan (HMDS). Fuldstændig opløsning vil indtræffe med udvikling af ammoniakgas.
5 3. Fortsæt reflux i 18-20 timer under nitrogengennemblæs-ning.
4. Koncentrer den klare, lysegule opløsning under vakuum 10 (badtemperatur 40-50°) til et skumlignende faststof. Ud bytter af silylgforbindelsen 89-92 g. (90-94% af teoretisk).
NB: For fremtidig reference; i andre opløsningsmiddelunder- 15 søgel ser isoleres dette faststof sædvanligvis ikke, men anvendes direkte til acyleringen.
B. Fremstilling af N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximidester af L-M-tt-carbobenzyloxyamino-a-hydroxysmørsyre (NAE) 20 1. Opløs 21,5 g L-(-)-y-carbobenzyloxyamino-a-hydroxysmørsy-re (BHBA) i 100 ml tør acetone ved 23° og derefter 15,2 g N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid (Η0ΝΒ). Der fås en fuldstændig opløsning.
25 2. Tilsæt i løbet af 30 minutter en opløsning af 17,48 g di-cyclohexylcarbodiimid (DCC) i 50 ml acetone under omrøring. Temperaturen vil stige til omkring 40° under tilsætningen med udfældning af dicyclohexylurinstof (DCU).
30 3. Omrør opslæmningen i 3-4 timer, idet temperaturen tillades at udlignes til 23-25°. 1
Fjern urinstofderivatet ved filtrering; vask kagen med 30 35 ml acetone. Gem filtratet plus vaskevæskerne til neden stående acyleringstrin.
C. Acylering af 6;-N-Cbz Kana A (silyl)g 25 DK 167687 B1 1. Opløs 6'-N-Cbz Kana A (silyl)g isoleret under del A, trin 4, i 100 ml tør acetone ved 23-24°.
5 2. Tilsæt langsomt under god omrøring den under del B fremstillede NAE-opløsning i løbet af et tidsrum på 15 minutter. Temperaturen vil gradvis stige til omkring 40°. Lad opløsningen komme i ligevægt ved 23°, og fortsæt omrø- 10 ringen i 18-20 timer under nitrogenatmosfære.
3. Tilsæt 100 ml vand, og sænk pH-værdien (6,9-7,2) til 2,2- 2,5 med 6 N saltsyre. Omrør i 15 minutter ved 23°.
15 (NB: Et yderligere lag kan dannes. Dette frembyder ikke noget problem ved oparbejdningen).
4. Fjern acetone under vakuum ved en badtemperatur på 30-35°. Overfør koncentratet til en passende hydrogenerings- 20 beholder (på forhånd gennemblæst med nitrogen). Tilsæt 10 g 5% palladium-på-carbon katalysator, og hydrogener ved 2,72 atm. i 2-3 timer.
5. Filtrer blandingen gennem et "Dicalite" lag, vask hydro- 25 generingsbeholderen og kagen med yderligere 50 ml vand.
6. Koncentrer filtratet plus vaskevæsken, til omkring en tre-diedel volumen (50 ml) under vakuum ved 40-45°.
30 7. Kontroller pH-værdien. Den bør være i intervallet 6,9 - 7,2. Hvis ikke, indstil med 1 N ammoniumhydroxid. Fyld blandingen på en "CG-50" (NH4+) søjle (6 x 110 cm). 1
Vask søjlen med 1000 ml deioniseret vand. Eluer dernæst 35 med 0,5-0,6 N ammoniumhydroxid under anvendelse af et automatisk polarimeter til registrering af elueringens fremskriden. Elueringsrækkefølgen er som følger: DK 167687 Bl 26
Rest kana A------> BB-K29......> amikacin. Der påvi stes ikke noget BB-K11 ved nogen af acyleringsoparbejd-ningerne. Polyacylmateriale, dvs. 1,3-diAHBA-analogen til kana A, udvindes ved udvaskning af søjlen med 3 N ammo-5 niumhydroxid.
9. Kombiner amikacin-fraktionerne og koncentrer til 25-30% faststof. Fortynd med 1 volumen methanol, og pod med amikaci nkrystall er.
10 10. Tilsæt langsomt i løbet af 2 timer 2 volumener isopropa-nol (IPA) under god omrøring, og krystalliser ved 23° i 6-8 timer.
15 11. Frafiltrer det faste stof, vask med 50 ml 1:1:2 vand/me- thanol/ IPA-blånding, og til sidst med 25 ml IPA.
12. Tør under vakuum ved 40° i 12-16 timer. Udbytte: 17,3- 19,0 g (38-42%) amikacin med følgende egenskaber: 20
TLC
CHClg - methanol - NH^OH - vand (1:4:2:1), 5 x 20 cm sili kagel pi ader fra Quantum Industries - én zone som påvist med ninhydrin (RF - 0,4).
25
Specifik drejning 23° H20 0,1 M NH4PH 0,1 M H2S04 l>] 589 + 101,6 + 101,9 + 103,5 30 C = 1,0% 13. Udvindingen af BB-K29 i dette system var også 39-42%, restkana A 10-14% og 1,3-diAHBA-kana A omkring 5%, hvilket giver en materialebalance >95%.
35 DK 167687 B1 27
Eksempel 6
Fremstilling af amikacin ved selektiv N-acylering af polytrimethylsilyl-kana A i vandfri acetone 5 I. Sammendrag
Silylering af kana A "base" i acetonitril under anvendelse af hexa-methyldisilazan (HMDS) gav polytrimethylsilyl-kana A. Silyleringsgraden er endnu uvis, men antages for nærværende at være kana A (silyl)jQ. Po-lysilyleret kana A er let opløseligt i de fleste organiske opløsnings-10 midler. Acylering med SAE i vandfri acetone ved 23° under anvendelse af et 1:1 molært forhold af SAE til anvendt kana A gav en blanding indeholdende Cbz-derivater af amikacin og BB-K29, sædvanligvis i forholdet 2-3/1; BB-K6 (omkring 5-8%), uomsat kana A (15-20%) og noget polyacylma-teriale (omkring 5-10%). Ligesom det var tilfældet ved det tidligere ar-15 bejde med acylering af polytrimethylsilyl-6'-N-carbobenzoxy kana A, påvistes intet BB-K11 ved nogen af disse forsøg. Reduktion og oparbejdning af en acetoneacyleringsblånding efterfulgt af kromatografi på en "CG-50"-(NH^+) søjle under anvendelse af 0,5 N ammoniumhydroxid gav isoleret krystallinsk amikacin i området 34-39%.
20 28 DK 167687 B1 II. Reaktionsskemaer A.
A HO 1 OH °H
nn · /oh
H0—/ 0H
\ °l / \N/ ·*_ 5’ 6 NH„ y-rJ X1 5 2 —~0 λ H2N OH l/ *2 Ί-Ν!ί2
Kana A "base" C18H36°11N4 (484,51) + (CH3)3 Si-NH-Si(CH3) 3 HMDS (161,4) ck3cn Φ
OR OR
/ OH
V^/ /^\\/ * / G' NHR
\___f / \ 15 2~j O
RHN> /^^Y-nhr u +nh3
R = Si (CH3)3 (T) Kana A (silyl)^Q
C48H116°11N4S:L10 (120o,35) DK 167687 B1 29 o ?H λπ
B. CbzNK(CH9)9-CH-COOH + HO-N + DCC
BHBA N-HOS (206,3) (253,4) (115,9)
EtOAc N/ OH O '$>- I II /
DCU + CbzNH(CH-)-CH-C-O-N Å A
(224,3) f (2) SAE (350,33) / C. Cbz Amikacin (720) +
Cbz BB-K29 + @ + (p-ftcebcne ^ ^ cbz BB-K6 23° I +
Kana A - + H2 Polyacyler (hovedsagelig 1,3- 5% Pd/C diBHBA-Kana A) Ύ
X V
/-—-A--\
Amikacin+BB-K29 + BB-K6 + 1,3-diAHBA-kana A + kana A
(585,62) (722,76) "CG-50"(NH4+)
V
Amikacin DK 167687 B1 30 III. Materialer Vægt g Vol. ml Mol 5 Kana A "base" 50 0,103 HMDS (massefylde 0,774) 86,68 112 0,537
Acetonitril 600 SAE 35,03 0,10
Acetone 850 10 "CG-50" (NH^ 3000
Methanol efter behov IPA efter behov IV. Sikkerhed 15
Kana A "base" - Kendt lægemiddel - sædvanlig forsigtighed tilrådes.
Kana A (silyl)^ - Ingen direkte oplysninger 20 tilgængelige, omgås med forsigtighed.
Andre materialer - Se eksempel 5.
25 V. Fremgangsmåde A. Fremstilling af Kana A (silyl)^ 1. Opslæm 50 g kana A "base" (KF 2,5 - 3,5%) i 500 ml aceto- 30 nitril (KF <0,01%). Bring opslæmningen til reflux (74°) under opretholdelse af en strøm af tør nitrogen gennem opslæmningen. 1
Tilsæt langsomt i løbet af 30 minutter 112 ml hexamethyl- 35 disilazan (HMDS). Fuldstændig opløsning vil indtræffe inden for 4-5 timer med udvikling af ammoniakgas.
DK 167687 B1 31 3. Fortsæt reflux i 22-26 timer under nitrogengennemblæs-ning.
4. Koncentrer den klare, svagt gule opløsning under vakuum 5 (40°) til en sirupsagtig remanens. Skyl med yderligere 100 ml acetonitril og tør fuldstændigt under højvakuum i 3-6 timer. Udbytter af hvidligt amorft faststof er 109-115 g. (90-95% af teoretisk, beregnet som kana A (silyl)10).
10 B. Fremstilling af N-hydroxysuccinimidester af L-(-)-a-carboben- zyloxyamino-a-hydroxysmørsyre (SAE) 1. Opløs 100 g L-(-)-y-benzyloxycarbonylamino-tt-hydroxy$mør- 15 syre (BHBA) og 45,38 g N-hydroxysuccinimid (N-HOS) i 1300 ml ethylacetat (KF <0,05%) under omrøring ved 23°C.
2. Opløs 81,29 g dicyclohexylcarbodiimid (DCC) i 400 ml ethylacetat (KF <0,05%) ved 23°C. Tilsæt under god omrø- 20 " - ring denne opløsning i løbet af 30 minutter til opløs ningen fra trin 1. Temperaturen vil stige til omkring 40-42°C under samtidig udfældning af dicyclohexyluri nstof (DCU). Omrør opslæmningen 3-4 timer, idet temperaturen tillades at ligevægtsindstilles til 23°C.
25 3. Frafiltrer DCU; vask kagen med 250 ml ethylacetat (KF <0,05%). Bortkast DCU-kagen. Gem filtratet og vaskevæskerne.
30 4. Koncentrer filtratet plus vaskevæskerne til omkring 500 ml (i vakuum ved 30-35°C). Noget produkt vil udkrystalliseres. 1
Overfør koncentratet til en passende beholder, og tilsæt 35 under kraftig omrøring 100 ml heptan. Tilsæt om nødven digt SAE podekrystaller. Krystallisation vil begynde næsten øjeblikkeligt. Omrør opslæmningen i 30 minutter ved 23°C.
DK 167687 B1 32 6. Tilsæt i løbet af 30 minutter 400 ml heptan, og omrør opslæmningen 4-5 timer ved 23°C.
5 7. Filtrer og vask kagen med 200 ml 3:1 heptan/ethylacetat efterfulgt af 100 ml heptan.
8. Tør i en vakuum-ovn ved 30-35°C i 18-20 timer. Udbyttet er 110,1-131,4 g (80-95%). Smp. 119-120° med blødgøring 10 ved 114° (korr.) TLC - 4 acetone:12 benzen:1 CH^CO^H - påvisning 1% vandig kmo4.
15 Rf - 0,7 for SAE; 0,2 BHBA på 2 x 10 cm formærkede si li kagel pi ader fra Analtech Inc.
C. Acylering af Kana A (silyl)1Q
20 " ' 1. Opløs det under afsnit A, trin 4, isolerede kana A (si- lyl)i0 i 500 ml tør acetone ved 23°C.
2. Tilsæt hurtigt under god omrøring det under afsnit B fremstillede SAE (35,03 g) som en 10% opløsning i tør 25 ~ acetone i løbet af 5-10 minutter. Temperaturen vil stige omkring 5°. Lad opløsningen ligevægtsindstilles til 23°, og fortsæt omrøring i 18-20 timer.
» 3. Den lysorange, klare opløsning fortyndes med 400 ml vand, 30 og pH-værdien (7,0-7,5) sænkes til 2,2-2,5 med 3 N salt syre. Den klare opløsning omrøres nu ved 23° i 15-30 minutter. 1
Acetone fjernes under vakuum ved en badtemperatur på 30- 35 35° (en lille materialemængde kan udskilles på dette tidspunkt, men frembyder ikke noget problem). Overfør koncentratet til en passende hydrogeneringsbeholder. Tilsæt 10 g palladium-på-carbon katalysator, og hydrogener DK 167687 B1 33 ved 3,40 atm. i 2-3 timer.
5. Filtrer blandingen gennem et "Dicalite" lag, og vask hydrogeneringsbeholderen og kagen med yderligere 2 x 50 ml 5 vand.
6. Koncentrer filtratet plus vaskevæskerne til omkring en trediedel volumen (150-165 ml) under vakuum ved 40-45°.
10 7. pH-værdien er på dette punkt i intervallet 6,0-7,0.
Blandingen hældes på en "CG-50" (NH^-h) søjle (6 x 110 cm).
8. Vask søjlen med 1000 ml deioniseret vand. Eluer med 0,5 N
15 ammoniumhydroxid under anvendelse af et automatisk pola- rimeter til overvågning af elueringens fremadskriden. Elueringsrækkefølgen er som følger:
Rest kana A ---> BB-K6 ---> BB-K29 ---> amikacin.
20 " - Der påvistes ikke noget BB-K11 ved nogen af forsøgene.
9. Kombiner amikacinfraktionerne og koncentrer til 25-30% faststof. Fortynd med 1 volumen methanol, og pod med ami-kacinkrystal ler.
25 10. Tilsæt langsomt i løbet af 2 timer 2 volumener IPA under god omrøring, og krystalliser ved 23°_.i 6-8 timer.
11. Filtrer faststoffet, vask med 35 ml 1:1:2 vand/methanol/- 30 IPA og til sidst med 35 ml IPA.
12. Tør i en vakuum-ovn ved 40° i 16-24 timer. Udbytte: 19,91-22,84 g (34-39%) IR, PMR og CMR spektraldata var ligesom specifik rotation fuldstændig i overensstemmelse 35 med den ønskede struktur.
DK 167687 B1 34 TLC-system CHClg/methanol/NH^OH/vand (1:4:2:1) 5 x 20 cm sil i kagel pi ader fra Quantum Industries -- 1 zone amikacin med Rf -0,4 (ninhy-drinpåvisning).
5
Eksempel 7
Fremstilling af amikacin ved acylerinq af po1y(trimethylsilyl)-67-N-Cbz kana A i tetrahydrofuran med det blandede syreanhydrid af pi val i nsyre og BHBA
10 A. Fremstilling af blandet anhydrid BHBA (5,066 g, 20,0 m.mol), BSA (4,068 g, 20,0 m.mol) og tri-ethylamin (2,116 g, 22,0 m.mol) opløstes i 200 ml sigtetørret tetrahydrofuran. Opløsningen refluxedes i 2 1/4 time og køledes så til -110°C.
15 Pivaloylchlorid (2,412 g, 20,0 m.mol) tilsattes i løbet af 2-3 minutter under omrøring, og omrøringen fortsattes i 2 timer ved -10°C. Temperaturen fik derefter lov til at stige til 23°C.
B. Acylerinq af po1y(trimeth,y1silyll-B'-N-Cbz kana A
20 ''PDly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A fremstillet som i eksempel 1 (5,454 g, 4,97 m.mol, beregnet som 6'-Cbz kana A (silyl)g) opløstes i 50 ml tør (molekylsigte) tetrahydrofuran ved 23°C. Halvdelen af den under trin A ovenfor fremstillede opløsning af blandet anhydrid (10,0 m.mol) tilsattes i løbet af 20 minutter under omrøring, og omrøringen fortsat-25 tes i 7 dage.
Vand (100 ml) tilsattes derefter til reaktionsblandingen, og pH
(5,4) indstilledes til 2,0 med 3 M H,,S04. Omrøring fortsattes i 1 time, og opløsningen ekstraheredes med ethylacetat. Polyacyleret materiale begyndte at udkrystalliseres, så reaktionsblandingen filtreredes. Efter 30 tørring over PgOg vejede det udvundne faststof 0,702 g. Ekstraktionen af reaktionsblandingen fortsattes i ialt 4 x 75 ml ethylacetat, hvorefter overskydende ethylacetat blev afdrevet fra det vandige lag. En aliquot af den vandige opløsning underkastedes analyse med HPLC. Den resulterende kurve indikerede et 26,4% udbytte af di-Cbz amikacin.
35 Det vandige lag hydrogeneredes dernæst i et Parr-apparat ved 3,40 atm H2-tryk i 2 timer under anvendelse af 0,5 g 10% Pd-på-carbon katalysator. Materialet filtreredes, og kombineret filtrat og vaskevæsker bestemtes over for E. coli til at indeholde et 31,2% udbytte af amikacin.
DK 167687 B1 35
Amikacin/BB-K29 forhold omkring 9-10/1; spor af polyacyl og uomsat kana A til stede.
Eksempel 8
5 Indvirkning af vand på fremstillingen af amikacin ved acylering af poly-(trimethylsilyl)-kana A i acetone-opløsning ved 23°C
A. Vandfrit opløsningsmiddel
Poly(trimethylsilyl)-kana A fremstillet som i eksempel 3 (2,40 g, 10 2,0 m.mol, beregnet som kana A (silyl)^) opløstes i 20 ml acetone, som var blevet tørret med en molekylsigte. Opløsningen omrørtes ved 23°C, og en opløsning af SAE (0,701 g, 2,0 m.mol) i 10 ml sigtetørret acetone tilsattes i løbet af 10 sekunder. Omrøring fortsattes ved 23°C i 22 timer. Vand (50 ml) tilsattes, og pH (7,5) indstilledes til 2,5. Acetonen 15 blev afdrevet i vakuum ved 40°C, og den vandige opløsning reduceredes dernæst ved et Hg-tryk på 3,47 atm. ved 23°C i 2 timer under anvendelse af 1,0 g 10% Pd-på-carbon som katalysator. Mikrobiologisk analyse viste et 31,24% udbytte af amikacin.
20 B. Opløsningsmiddel tilsat vand
Trin A ovenfor blev gentaget, bortset fra at 1,0 ml (56 m.mol) vand sattes til poly(trimethylsilyl) kana A opløsningen, og der omrørtes i 15 minutter forud for acylering med SAE. Mi krobi ologi sk analyse viste et 33,80¾ udbytte af amikacin.
25
Eksempel 9
Fremstilling af amikacin ved acylering af pol.y(trimethylsilyl) β'-N-Cbz kana A i acetone med det blandede anhydrid af BHBA og isobutylcarboxyl-syre 30 A. Fremstilling af blandet anhydrid BHBA (1,267 g, 5,0 m.mol) og N-trimethylsilylacetamid (MSA) (1,313 g, 10,0 m.mol) i 20 ml sigtetørret acetone omrørtes ved 23°C, og tri-ethylamin (TEA) (0,70 ml, 5,0 m.mol) tilsattes. Blandingen refluxedes 35 under Ng-atmosfære i 2 ¼ time. Blandingen afkøledes ved -20°C, og iso-butylchlorformiat (0,751 g, 0-713 ml, 5,50 m.mol) tilsattes. Triethyl,-hydrochlorid begyndte øjeblikkeligt at udskilles. Blandingen omrørtes i 1 time ved -20°C.
DK 167687 B1 36 B. Acylering
Poly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A fremstillet som i eksempel 1 (6,215 g, 4,9 m.mol, beregnet som (silyl)g-forbindelsen) opløstes i 20 5 ml sigtetørret acetone under omrøring ved 23°C. Opløsningen afkøledes til -20°C, og den kolde opløsning, af blandet anhydrid fra trin A tilsattes langsomt i løbet af 30 minutter. Reaktionsblandingen omrørtes i yderligere 1 % time ved -20°C og derefter i 17 timer ved 23°C. Reaktionsblandingen blev så hældt i 150 ml vand ved 23°C under omrøring, pH 10 (7,75) indstilledes til 2,5 med 3 N HC1, og omrøring fortsattes i 15 minutter. Acetone blev derefter afdrevet i vakuum ved 40°C. En aliquot af den resulterende vandige opløsning underkastedes analyse ved HPLC. Den resulterende kurve viste et 34,33% udbytte af di-Cbz amikacin.
Hovedparten af den vandige opløsning reduceredes ved 3,40 atm.
15 tryk ved 23°C i 3 1/4 time under anvendelse af 2,0 g Pd/C katalysator. Katalysatoren fjernedes ved filtrering, og kombineret filtrat og vaskevæsker bestemtes ved mi krobi ologi sk analyse over for E. coli til at indeholde et 35,0 % udbytte af amikacin.
20 Eksempel 10
Fremstilling af amikacin ved acylering af poly (tri methyl si lyl l-e'-N-Cbz kana A i 3-pentanon
Poly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana fremstillet som i eksempel 1 (30 g, 23,65 m.mol, beregnet som 6'-N-Cbz kana A (silyl)g) opløst i 100 ml 25 sigtetørret 3-pentanon omrørtes ved 23°C, og NAE (26,02 m.mol, 10% overskud) tilsattes i løbet af 40 minutter. Omrøring fortsattes i 113 timer ved 23°C, og blandingen sattes så til 250 ml vand und.er kraftig omrøring. pH (7,3) indstilledes til 2,5 med 3 N HC1, blandingen omrørtes i yderligere 30 minutter, og 3-pentanonen blev afdrevet i vakuum ved 40°C.
30 Den vandige opløsning ekstraheredes med 4 x 100 ml ethylacetat. En aliquot af den vandige opløsning underkastedes dernæst analyse med HPLC.
Den resulterende kurve viste et 46,12% udbytte af di-Cbz amikacin.
Hovedparten af den vandige reaktionsblanding reduceredes ved 3,47 atm. H2“tryk ved 23°C i 2 ¼ time under anvendelse af 3,0 g 10% Pd/C ka-35 talysator. Mi krobi ologi sk analyse af en aliquot af kombineret filtrat og vaskevæsker viste et 40,24% udbytte af amikacin. Hovedparten af den reducerede vandige reaktionsblanding koncentreredes dernæst i vakuum ved 40°C til omkring 100 ml og fraktioneredes på en "CG-50" (NH^+) ionbyt- 37 DK 167687 B1 ningssøjle (ca. 10 cm x ca. 120 cm, indeholdende omkring 10 liter harpiks). Den vandige opløsning blev hældt på søjlen, søjlen vaskedes med 5 liter vand, og materialet el lieredes med 0,5 N NH^OH (efterfulgt af 3 N NH^OH til eluering af polyacylerede produkter). Polarimetri af fraktio- 5 nerne viste et 42,7% udbytte af amikacin, et 12,0% udbytte af uomsat ka-namycin A, et 12,4% udbytte af polyacyleret materiale og et 23,2% udbytte af BB-K29.
Eksempel 11 10 Fremstilling af amikacin ved acylering af poly(trimeth.y1silyl)-6'-N-Cbz kana A i vandfri cyclohexanon i varierende tidsrum A. Poly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A fremstillet som i eksempel 1 (2,537 g, 2,0 m.mol, beregnet som 6'-N-Cbz kana A (silyl)g) i 300 15 ml tør cyclohexanon acyleredes i 20 timer ved 23°C med en NAE-opløsning i tør cyclohexanon (10,8 ml af en 0,1944 m.mol/ml opløsning, 2,10 m.mol). Reaktionsblandingen blev så sat til 150 ml vand under omrøring, og pH (5,6) indstilledes til 2,5 med 3 N HC1. Cyclohexanonen blev afdrevet i vakuum ved 40°C, og en aliquot af den resterende vandige fase blev 20 udtaget til analyse ved HPLC.
Hovedparten af den vandige fase reduceredes under 3,40 atm. H£-tryk i 3 timer ved 23°C under anvendelse af 1,0 g 10% Pd/C katalysator. Katalysatoren fjernedes ved filtrering, og kombineret filtrat og vaskevæsker analyseredes mikrobiologisk for amikacin.
25 B. Omsætning A ovenfor blev gentaget, bortset fra at acyleringen blev fortsat i 115 timer i stedet for 20 timer.
Udbytter 30 HPLC-analyse Mi krobi ologi sk analyse amikacin (di-Cbz amikacin) Turbidimetrisk PIade
Omsætning A 49,18% 42,87% 39,16%
Omsætning B 56,17% 55,39% 38,45% 35 38 DK 167687 B1
Eksempel 12
Fremstilling af amikacin ved acylering af polyftrimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A i vandfri tetrahydrofuran i varierende tidsrum 5 A. Eksempel 11 A blev gentaget bortset fra, at der som opløs ningsmiddel i stedet for tør cyclohexanon anvendtes tør tetrahydrofuran.
B. Eksempel 11 B blev gentaget bortset fra, at der som opløsningsmiddel i stedet for tør cyclohexanon blev anvendt tør tetrahydrofu-10 ran.
Udbytter HPLC-analyse Hi krobiologisk analyse amikacin (di-Cbz amikacin) Turbidimetrisk Plade 15
Omsætning A 29,27% 28,34% 28,18%
Omsætning B 33,39% 21,52% 28,63%
Eksempel 13 20 Fremstilling af amikacin ved acylering af poly(trimethylsily1) 6'-N-Cbz kana A i vandfri dioxan i varierende tidsrum A. Eksempel 11A blev gentaget bortset fra, at acyleringen fortsattes i 44 timer under anvendelse af tør dioxan som opløsningsmiddel.
25 B. Eksempel 11B blev gentaget bortset fra, at acyleringen fortsattes i 18 ¼ time under anvendelse af tør dioxan som opløsningsmiddel.
Udbytter 30 HPLC-analyse Mi krobi ologi sk analyse amikacin (di-Cbz amikacin) Turbidimetrisk PIade
Omsætning A 39,18% 43,27% 33,36%
Omsætning B 42,82% 22,55% 33,37% 35 DK 167687 B1 39
Eksempel 14
Fremstilling af amikacin ved acylering af po1y(trimethylsily1)-6,-N-Cbz kana A i vandfri diethyl keton ved 75°C
Til en omrørt opløsning af poly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A 5 fremstillet som i eksempel 1 (2,537 g, 2,0 m.mol, beregnet som 6'-N-Cbz kana A (silyl)g) i 32 ml sigtetørret diethylketon ved 75°C sattes en opløsning af NAE (10,8 ml med 0,1944 m.mol/ml diethylketon, 2,10 m.mol) i løbet af 15 minutter. Omrøring fortsattes ved 75°C i yderligere 3 timer, hvorefter blandingen blev hældt i 150 ml vand. pH-værdien indstilledes 10 til 2,8 med 3 N HC1, og di ethyl ketonen blev afdrevet i vakuum ved 40°C. HPLC-analyse af en aliquot af den vandige fase viste et 39,18% udbytte af di-Cbz amikacin.
Hovedparten af den vandige fase reduceredes under 3,39 atm. H2-tryk i 3 1/4 time ved 23°C under anvendelse af 1,0 g Pd/C katalysator. Kata-15 lysatoren fjernedes ved filtrering, og kombineret filtrat og vaskevæsker analyseredes mikrobiologisk for amikacin. Turbidimetrisk analyse viste 27,84% udbytte, og pladeanalyse viste 28,6% udbytte.
Eksempel 15 20 Fremstilling af amikacin ved acylering af pol y (tri methyl s i 1,y1)-kana A med NAE ved 0-5° efter tilbagehydrolysering med vand A. Silylering af kanamycin A under anvendelse af HMDS med THC5 som katalysator 25 Kanamycin A (10 g med renhed 97,6%, 20,14 m.mol) i 100 ml sigtetørret acetonitril blev bragt til reflux under nitrogenatmosfære. En blanding af HMDS (22,76 g, 141 m.mol, 7 mol pr. mol kanamycin A) og TMCS (1 ml, 0,856 g, 7,88 m.mol) blev sat til den under reflux værende reaktionsblanding i løbet af 10 minutter. Reflux fortsattes i 4 3/4 time, og 30 blandingen afkøledes dernæst, koncentreredes i vakuum til en gul viskos sirup og tørredes under højvakuum i 2 timer. Udbyttet af produkt var 23,8 g (97,9%, beregnet som kanamycin A (silyl)jø).
B. Acylering 35 Poly(trimethylsilyl)-kanamycin A (23,8 g, 20,14 m.mol) fremstillet under trin A ovenfor opløstes i 250 ml sigtetørret acetone ved 23° og køledes derefter til 0-5°. Vand (3,63 ml, 201,4 m.mol, 10 mol pr. mol polysilyleret kanamycin A) tilsattes under omrøring, og blandingen blev DK 167687 B1 40 henstillet under moderat vakuum i 30 minutter. NAE (19,133 m.mol, 0,95 mol pr. mol polysilyleret kanamycin A) i 108,3 ml acetone tilsattes dernæst i løbet af mindre end 1 minut. Blandingen omrørtes ved 0-5° i 1 time, fortyndedes med vand, pH indstilledes til 2,5, og acetonen fjernedes 5 dernæst i vakuum. Den vandige opløsning reduceredes så ved 3,40 atm. Udtryk ved 23° i 2 ½ time under anvendelse af 2,0 g 10% Pd/C som katalysator. Den reducerede reaktionsblanding filtreredes gennem "Dicalite", koncentreredes til ca. 100 ml i vakuum ved 40° og blev dernæst hældt på en "CG-50" (NH^+) søjle (6 liter harpiks, 5 x 100 cm). Den vaskedes med 10 vand og elueredes så med 0,6 N - 1,0 N - 3 N NH^OH. Der opnåedes 60,25% amikacin, 4,37% BB-K6, 4,35% BB-K29, 26,47% kanamycin A og 2,18% poly-acylforbindel ser.
Eksempel 16 15 Fremstilling af amikacin ved acylering af poly(trimethylsily1 )-6'-N-Cbz kana A med SAE ved 0-5° efter tilbagemethanolyse.
A. Silylering af 6'-N-Cbz kanamycin A
6'-N-Cbz kanamycin A (20,0 g, 32,4 m.mol) i 200 ml sigtetørret ace-20 tonitril blev bragt til reflux under nitrogenatmosfære. HMDS (47,3 ml, 226,8 m.mol, 7 mol pr. mol 6'-N-Cbz kana A) blev tilsat i løbet af 10 minutter, og reflux fortsattes i 20 timer. Blandingen køledes dernæst, koncentreredes i vakuum og tørredes under højvakuum i 2 timer til frembringelse af 39,1 g hvidt amorft faststof (95,4% udbytte, beregnet som 25 6'-N-Cbz kana A (silyl)g).
B. Acylering
Poly(trimethylsilyl)-6'-N-Cbz kana A (39,1 g, 32,4 m.mol) fremstillet under trin A ovenfor opløstes i 400 ml tør acetone under om-30 røring ved 23°. Methanol (6,6 ml, 162 m.mol, 5 mol pr. mol polysilyleret 6'-N-Cbz kana A) tilsattes, og blandingen omrørtes ved 23° i 1 time under en stærk nitrogenstrøm. Blandingen afkøledes til 0-5°, og en opløsning af SAE (11,35 g, 32,4 m.mol) i 120 ml for-kølet tør acetone tilsat tes. Blandingen omrørtes i yderligere 3 timer ved 0-5° og anbragtes der-35 næst i et 4° koldt rum i 1 uge. Vand (300 ml) tilsattes, pH indstilledes til 2,0; blandingen omrørtes i 1 time, og acetonen blev derefter afdrevet i vakuum. Den resulterende vandige opløsning reduceredes ved 3,67 atm. H2~tryk i 17 timer ved 23° under anvendelse af 3,0 g 10% Pd/C som DK 167687 B1 41 katalysator. Den filtreredes dernæst gennem "Dicalite", koncentreredes i vakuum til 75-100 ml, blev fyldt på en "CG-50'' (NH4+) søjle og elueret med vand og 0,6 N NH40H. Der opnåedes 52,52% amikacin, 14,5% BB-K29, 19,6% kanamycin A og 1,71% polyacylforbi ndel ser.
5
Eksempel 17
Fremstilling af amikacin ved acylering af poly(trimethylsilyl)-kana A med SAE ved 0-5° efter tilbagehydrolyserinq med vand 10 A. Silylering af kanamycin A med TMCS i acetonitril under anvendelse af tetramethylguanidin som syreacceptor
Kanamycin A (4,88 g, 10,07 m.mol) suspenderedes i 100 ml sigtetør-ret acetonitril under omrøring ved 23°. Til den omrørte suspension sattes tetramethylguanidin (TMG) (16,234 g, 140,98 m.mol, 14 mol pr. mol 15 kanamycin A). Blandingen opvarmedes til reflux, og TMCS (15,32 g, 140,98 m.mol, 14 mol pr. mol kanamycin A) blev tilsat i løbet af 15 minutter.
Et hvidt bundfald af TMG.HC1 dannedes,efter at ca. halvdelen af TMCS var blevet tilsat. Blandingen afkøledes til stuetemperatur, koncentreredes til en klæbrig remanens og tørredes under højvakuum i 2 timer. Det faste 20 stof"tri tureredes med tør THF (100 ml), og det uopløselige TMG.HC1 fra-filtreredes og vaskedes med 5 x 20 ml portioner THF. Kombineret filtrat og vaskevæsker koncentreredes i vakuum ved 40° til en klæbrig remanens og tørredes under højvakuum i 2 timer. Der opnåedes 10,64 g af en lys flødefarvet, klæbrig remanens (87,6% udbytte, beregnet som kanamycin A 25 (silyl)10).
B. Acylering
Poly(trimethylsilyl)-kanamycin A (10,64 g, 10,0? m.mol) fremstillet under trin A ovenfor opløstes i 110 ml sigtetørret acetone under omrø-30 ring ved 23°, og opløsningen afkøledes til 0-5°. Vand (1,81 ml, 100,7 m.mol, 10 mol pr. mol polysilyleret kana A) tilsattes, og opløsningen omrørtes i 30 minutter under moderat vakuum. SAE (3,70 g, 10,57 m.mol, 5% overskud) i 40 ml for-køl et tør acetone tilsattes i løbet af mindre end 1 minut, og blandingen omrørtes i 1 time. Blandingen oparbejdedes 35 ved den generelle fremgangsmåde i eksempel 16 B til frembringelse af ca.
50% amikacin, ca. 10% BB-K29, 5-8% BB-K6, ca. 20% kanamycin A og 5-8% polyacylforbi ndel ser.
DK 167687 B1 42
Eksempel 18
Fremstilling af poly(trimethylsilyl)-kanamycin A i pyridin under anvendelse af HMDS
Kanamycin A (10,0 g, 20,64 m.mol) suspenderedes i 100 ml sigtetør-5 ret friskdestilieret pyridin ved 23°. Nitrogengennemstrømning startedes, og suspensionen blev bragt til reflux. HMDS (17,33 g, 107,32 m.mol, 5,2 mol pr. mol kanamycin A) blev tilsat i løbet af 10 minutter, og blandingen refluxedes i 19 timer. Den afkøledes dernæst til stuetemperatur, koncentreredes i vakuum til en lysegul-gylden sirup og tørredes under 10 højvakuum til et hvidt amorft fast stof. Der opnåedes 22,1 g (92,6% udbytte, beregnet som kanamycin A (silyl)jg).
Eksempel 19
Fremstilling af poly(triethylsi1yl)-kanamycin A under anvendelse af tri-15 ethylchlorsilan med tri ethylamin som syreacceptor
Kanamycin A (5,0 g af 97,6% renhed, 10,07 m.mol) suspenderedes i 100 ml sigtetørret acetonitril ved 23°. Triethylamin (TEA) (33,8 ml, 24,5 g, 241,7 m.mol) tilsattes, og suspensionen blev bragt til reflux.
En opløsning af trichlorethyl sil an (23,7 ml, 21,3 g, 140,98 m.mol) i 25 20 ml tør'acetonitril tilsattes i løbet af 20 minutter. Reflux fortsattes i yderligere 7 timer, og blandingen køledes til stuetemperatur, hvorefter lange fine nåle af TEA.HC1 udskiltes. Blandingen blev henstillet ved stuetemperatur i 16 timer, koncentreret i vakuum ved 40° til et klæbrigt fast stof og tørret i 2 timer under højvakuum til et dyb-orange klæbrigt 25 fast stof. Det faste stof tritureredes med 100 ml tør THF ved 23°, og det uopløselige TEA.HC1 frafi 1 treredes, vaskedes med 5 x 20 ml THF og tørredes til frembringelse af 16,0 g TEA.HC1. Kombineret filtrat og vaskevæsker koncentreredes i vakuum til et fast stof og‘tørredes under højvakuum i 2 timer. Der opnåedes 19,3 g poly(triethylsilyl)-kanamycin A 30 som en dyb-orange viskos sirup.
Eksempel 20
Fremstilling af poly(trimethy1silyl)-kanamycin A under anvendelse af bis-trimethylsilylurinstof 35 Kanamycin A (10,0 g af 99,7% renhed, 20,58 m.mol) suspenderedes i 200 ml sigtetørret acetonitril under omrøring ved 23°. Til suspensionen sattes bis-trimethylsilylurinstof (BSU) (29,45 g, 144,01 m.mol, 7 mol pr. mol kanamycin), og blandingen blev bragt til reflux under nitrogen- DK 167687 B1 43 atmosfære. Reflux fortsattes i 17 timer, og reaktionsblandingen afkøledes derefter til stuetemperatur. En lille mængde tilstedeværende uopløseligt materiale fjernedes ved filtrering, vaskedes med 3 x 10 ml portioner acetonitril og tørredes (1,1381 g). Infrarød analyse viste, at 5 dette..var BSU plus en lille mængde uomsat kanamycin A. Kombineret filtrat og vaskevæsker afkøledes til 4° i 16 timer. Yderligere fast stof skiltes ud, fjernedes som ovenfor (7,8 g) og vistes ved infrarød analyse at være BSU plus urinstof. Det lysegule filtrat og vaskevæskerne koncentreredes i vakuum ved 40° og tørredes under højvakuum til frembrin-10 gelse af 27,0 g af et hvidt fast stof, som dels var klæbrigt og dels var fine nålelignende krystaller. Det faste stof behandledes med 150 ml hep-tan ved 23°, den uopløselige del fjernedes ved filtrering, vaskedes med 2 x 50 ml portioner heptan og tørredes til frembringelse af 6,0 g hvide nåle (vistes ved infrarød analyse at være BSU plus urinstof). Kombineret 15 filtrat og vaskevæsker koncentreredes i vakuum ved 40° og tørredes under højvakuum i 2 timer til frembringelse af 20,4 g hvide nåle, hvis infrarøde spektrum var typisk for polysilyleret kanamycin A. Beregninger viste, at produktet i gennemsnit indeholdt 7,22 trimethylsilylgrupper.
20 Eksempel 21
Fremstilling af amikacin ved acylering af per(trimethylsilyl)-kanamycin A efter partiel desilylering med 1,3-butandiol
A. Fremstilling af per(trimethylsilyl)-kanamycin A
25 Kanamycin A (10,0 g, 20,639 m.mol) suspenderedes i 100 ml sigtetør-ret acetonitril under omrøring ved 23°. Suspensionen blev bragt til reflux under en nitrogenstrøm, og HMDS (23,322 g, 144,-5 m.mol, 7 mol pr. mol kanamycin A) tilsattes i løbet af 10 minutter. Reflux fortsattes i 16 timer, og blandingen køledes dernæst til stuetemperatur, koncentrere-30 des i vakuum og tørredes i 2 timer under højvakuum. Der opnåedes 24,3 g af en hvid, klæbrig remanens (92,1% udbytte beregnet som kanamycin A
(silyl)n).
B. Acylering
35 Per(trimethylsilyl)-kanamycin A (24,3 g) fremstillet under trin A
ovenfor opløstes i 240 ml sigtetørret acetone under omrøring ved 23°.
Til denne opløsning sattes 1,3-butandiol (9,25 ml, 103,2 m.mol, 5 mol pr. mol per(trimethylsilyl)-kanamycin A. Blandingen omrørtes ved 23° i 2 DK 167687 B1 44 timer under en nitrogenstrøm og køledes så til 0-5°. SAE (7,23 g, 20,64 m.mol) i 70 ml for-kølet acetone tilsattes i løbet af ca. 1 minut. Blandingen omrørtes ved 0-5° i 3 timer og blev så henstillet i et 4° koldt rum i ca. 16 timer. Vand (200 ml) tilsattes, pH indstilledes til 2,5, og 5 den klare gule opløsning omrørtes ved 23° i 30 minutter. Acetonen blev afdrevet i vakuum, og den vandige opløsning reduceredes ved 3,74 atm. H2"tryk ved 23° i 2 timer under anvendelse af 3,0 g 10% Pd-på-carbon som katalysator. Den reducerede opløsning filtreredes gennem "Dicalite" og kromatograferedes som i eksempel 16 B til frembringelse af 47,50% amika-10 cin, 5,87% BB-K29, 7,32% BB-K6, 24,26% kanamycin A og 7,41% polyacylforbi ndel ser.
Eksempel 22
Fremstilling af amikacin ved ac.ylering af poly(trimethylsily1 )-kanamycin 15 A fremstillet i THF under anvendelse af SAE med sul faminsyrekatalysator Til en under reflux værende blanding af kanamycin A (5,0 g, 10,32 m.mol) i 50 ml sigtetørret tetrahydrofuran (THF) sattes sulfaminsyre (100 mg) og HMDS (12,32 g, 76,33 m.mol). Blandingen refluxedes i 18 timer, idet fuldstændig opløsning indtraf efter 6 timer. Opløsningen afkø-20 ledes 'til 23°, behandledes med 0,1 ml vand og blev holdt på 23° i 30 minutter. En opløsning af SAE (3,61 g, 10,3 m.mol) i 36 ml THF tilsattes i løbet af 30 minutter. Efter omrøring i 3 timer fortyndedes blandingen med 100 ml vand, og pH indstilledes til 2,2 med 10% HgSO^. Den omrørtes i 30 minutter ved 23° og koncentreredes så i vakuum til fjernelse af 25 THF. Den resulterende vandige opløsning reduceredes ved 3,40 atm. W^-tryk i 2 timer ved 23° under anvendelse af 10% Pd-på-carbon som katalysator. Den reducerede opløsning filtreredes gennem "Dicalite", og det faste stof vaskedes med vand. Kombineret filtrat og vaskevæsker (150 ml) bestemtes ved mi krobiologi sk analyse over for E. coli til at indeholde 30 1225 mcg/ml (31,5% aktivitetudbytte) af amikacin.
Eksempel 23
Fremstilling af amikacin ved acvlering af poly(trimethylsilyl)-kanamycin A med N-hydroxysuccinimidesteren af di-carbobenzyloxy AHBA 35 A. Fremstilling af di-carbobenzyloxy L-H-ft-amino-a-hydroxysmørsyre N-hydroxysuccinimidester
Di-carbobenzyloxy L-(-)-a-amino-a-hydroxysmørsyre (8 g, 20,65 DK 167687 B1 45 m.mol) og N-hydroxysuccinimid (2,37 g, 20,65 m.mol) opløstes i 50 ml tør acetone ved 23°. Dicyclohexylcarbodiimid (4,25 g, 20,65 m.mol) opløst i 20 ml tør acetone tilsattes, og det hele omrørtes ved 23° i 2 timer. Di-cyclohexylurinstof frafiltreredes, filterkagen vaskedes med 10 ml tør 5 acetone, og filtratet og vaskevæskerne kombineredes.
B. Acylering
Poly(trimethylsilyl)-kanamycin A fremstillet i overensstemmelse med den generelle fremgangsmåde i eksempel 21 ud fra 10,0 g (20,639 m.mol) 10 kanamycin A opløstes i 100 ml tør acetone. Opløsningen køledes til 0-5°, 3,7 ml deioniseret vand tilsattes, og opløsningen omrørtes ved 0-5° i 30 minutter under moderat vakuum.
Til denne opløsning sattes den under trin A fremstillede opløsning af det di-Cbz-blokerede acyleringsmiddel, og blandingen omrørtes ved 0-15 5° i 30 minutter. Blandingen fortyndedes med vand, pH indstilledes til 2,2, og acetonen blev fjernet i vakuum. Den vandige opløsning reduceredes ved den generelle fremgangsmåde i eksempel 22 og filtreredes dernæst gennem "Dicalite". Kromatografi viste 40-45% amikacin, ca. 10% BB-K29, spormængder af BB-K6, ca. 30% kanamycin A og en ringe mængde polyacyl-20 forbindelser.
Eksempel 24
Fremstilling af po1y(trimeth.ylsilyl)-kanamycin A under anvendelse af HMDS med imidazol som katalysator 25 Kanamycin A (11 g, 22,7 m.mol) og 100 mg imidazol opvarmedes til reflux i 100 ml sigtetørret acetonitril under en nitrogenstrøm. HMDS (18,48 g, 114,5 m.mol, 5 mol pr. mol kanamycin A tilsattes i løbet af 30 minutter, og blandingen refluxedes i 20 timer. Fuldstændig opløsning indtraf på ca. 2 \ time. Opløsningen afkøledes til 23°, og opløsnings-30 midlet fjernedes i vakuum og efterlod 21,6 g poly(trimethylsilyl)-kanamycin' A som en skumagtig remanens (93,1% udbytte beregnet som kanamycin (silyl)n).
Eksempel 25
35 Fremstilling af l-N-rL-(-)--y-amino-o:-hydroxybutyryl 1 kanamycin B (BB-K26) ved acylering af polyftrimethylsilyl)-kanamycin B med SAE
DK 167687 B1 46 A. Fremstilling af pol y (tri methyl s i lyl )-kanam.ycin B under anvendelse af HMDS med TMCS-katalysator
Kanamycin B (25 g, 51,7 m.mol) i 250 ml sigtetørret acetonitril opvarmedes til reflux under en nitrogenstrøm. HMDS (62,3 g, 385,81 m.mol, 5 7,5 mol pr. mol kanalycin B) tilsattes i løbet af 30 minutter efterfulgt af 1 ml TMCS som katalysator. Blandingen refluxedes i 21 timer med fuldstændig opløsning efter 1 time. Opløsningsmidlet fjernedes i vakuum ved 60°, og den olieagtige remanens blev holdt ved 60° under højvakuum i 3 timer. Der opnåedes 53,0 g poly(trimethylsilyl) kanamycin B (85,2% ud-10 bytte beregnet som kanamycin B (s i lyl )^).
B. Acylering
Det under trin A ovenfor fremstillede poly(trimethylsilyl)-kanamycin B (53,0 g) opløstes i 500 ml tør acetone ved 0-5°, methanol (20,9 15 ml) tilsattas, og blandingen omrørtes i vakuum i 30 minutter ved 0-5°.
En opløsning af SAE (18,1 g, 51,67 m.mol) i 200 ml forkølet acetone tilsattes i løbet af mindre end 1 minut, og blandingen omrørtes i 30 minutter ved 0-5°. Blandingen oparbejdedes i overensstemmelse med den generelle fremgangsmåde i eksempel 22 og blev så fyldt på en søjle af "CG-20 50" (TIH4+) (8 x 120 cm). Den elueredes med en NH^OH gradient fra 0,6 N til 3 N. Der opnåedes 38% BB-K26, 5% af det tilsvarende 6'-N-acylerede kanamycin B (BB-K22), 10% af det tilsvarende 3-N-acylerede kanamycin B (BB-K46) 14,63% kanamycin B og en lille mængde polyacyleret kanamycin B.
25 Eksempel 26
Fremstilling af poly(trimethylsi1y1)-kanamycin A under anvendelse af HMDS med kanamycin A sulfat som katalysator
Kanamycin A (19,5 g, 40,246 m.mol) og kanamycin Ά sulfat (0,5 g, 0,858 m.mol) [ialt = 20,0 g, 41,0 m.mol] i 200 ml sigtetørret acetoni-30 tril blev bragt til reflux. HMDS (60,3 ml, 287,7 m.mol, 7 mol pr. mol kanæmycin A) blev langsomt tilsat, og blandingen refluxedes i 28 timer.
Den blev dernæst inddampet til tørhed i en rotationsinddamper og tørredes under dampinjektorvakuum. Der opnåedes 47,5 g poly(trimethylsilyl)-kanamycin A som en bleggul olie (95,82% udbytte beregnet som kanamycin A 35 (silyl)10).
DK 167687 Bl 47
Eksempel 27
Fremstilling af amikacin ved acylering af pol,y(trimethylsily1 )-kanam.ycin A med N-trifluoracetyl-blokeret AHBA N-h,ydroxysuccinimidester 5 A. Fremstilling af N-trifluoracetyl AHBA og omdannelse til dens N-hy- droxysuccinimidester
Til en suspension af AHBA (5,0 g, 42 m.mol) i 100 ml THF sattes trifluoreddikesyreanhydrid (40g, 191 m.mol) under omrøring i løbet af 10 minutter. Opløsningen omrørtes i 18 timer ved 23° og koncentreredes der-10 næst til tørhed i vakuum ved 50°. Remanensen opløstes i 100 ml vandig methanol (1:1) og omrørtes i 1 time. Den koncentreredes dernæst til tørhed i vakuum og genopløstes i 50 ml H20. Den vandige opløsning ekstrahe-redes med 3 x 50 ml portioner af MIBK, og ekstrakten koncentreredes efter tørring over Na2S0^ til en olie. Opløsningsmiddelspor fjernedes ved 15 tilsætning og afdestillation af 4 ml vand. Ved henstand ændredes olien til et voksagtigt krystallinsk faststof (2,5 g, 28% udbytte).
N-trifluoracetyl AHBA (2,4 g, 11,3 m.mol) opløstes i 50 ml tør acetone, og N-hydroxysuccinimid (1,30 g, 11,31 m.mol) sattes til opløsningen. En opløsning af dicyclohexylcarbodiimid (2,33 g) i 20 ml tør acetone 20 ti Isattes langsomt. Reaktionsblandingen omrørtes i 2 timer ved 23°, og det udfældede dicyclohexylurinstof fjernedes ved filtrering og vaskedes med en lille portion acetone. Kombineret filtrat og vaskevæsker (en opløsning af N-hydroxysuccinimidesteren af N-trifluoracetyl AHBA) anvendtes under det næste trin uden isolering.
25 B. Acylering
Til en opløsning af poly (trimethyl si lyl )-kanamydn A fremstillet som i eksempel 26 (11,31 m.mol) i 54 ml acetone sattes 2,0 ml (113,4 m.mol) vand, og blandingen omrørtes i vakuum ved 0-5° i 30 minutter. N-30 hydroxysuccinimidesteren af N-trifluoracetyl AHBA fremstillet under trin A ovenfor (11,31 m.mol) sattes til blandingen, og den blev derefter holdt på 5° i 1 time. pH-værdien indstilledes så til ca. 2,0 med 20% H2S0^, blandingen omrørtes i 30 minutter, og pH-værdien hævedes så til ca. 6,0 med NH^OH. Blandingen blev derefter inddampet til tørhed i en 35 rotationsinddamper til frembringelse af 14,4 g af et klæbrigt off-white fast stof. Det faste stof opløstes i 100 ml vand, pH-værdien hævedes fra 5,5 til 11,0 med 10 N NH^OH, og opløsningen opvarmedes i et oliebad ved 70° i 1 time. pH (9,5) sænkedes til 7,0 med HC1, opløsningen finfiltre- DK 167687 B1 48 redes til fjernelse af en lille mængde uopløselige bestanddele, og filteret vaskedes med vand. Kombineret filtrat og vaskevæsker (188 ml) til -førtes en "CG-50" (NH^+) søjle (8 x 90 cm), vaskedes med 2 liter vand og elueredes med en NH^OH gradient (0,6 N - 1,0 N - koncentreret). Der op-5 nåedes 28,9% amikacin, 5,0% BB-K6, 5,7% BB-K29, 43,8% kanamycin A, 3,25% polyacylforbi ndel ser plus 14,3% af et ukendt materiale, som var i den første fraktion fra søjlen.
Eksempel 28 10 Fremstilling af amikacin ved acylering af po1y(trimethylsilyl)-kanamycin A med t-butyloxycarbonyl-blokeret AHBA N-hydroxysuccinimidester A. Fremstilling af t-BOC AHBA og omdannelse til dens N-hydroxysuccinimidester 15 En opløsning af AHBA (5,0 g, 42 m.mol) i 100 ml vand og 20 ml ace tone indstilledes til pH 10 med 10 N NaOH. I løbet af 3-4 minutter tilsattes 11,6 g (53 m.mol) di-t-butyldicarbonat), og opløsningen omrørtes i 35 minutter, idet pH-værdien blev holdt på 10 ved periodisk tilsætning af 10 N NaOH. Acetonen fjernedes i vakuum, og den vandige fase vaskedes 20 med 4'0'ml ethyl acetat. pH-værdien af den vandige opløsning sænkedes til 2,0 med 3 N HC1, og opløsningen ekstraheredes dernæst med 3 x 30 ml MIBK. De kombinerede MIBK ekstrakter tørredes over Na2S0^ og koncentreredes til en klar olieagtig remanens (8,2 g, 89%).
t-B0C-AHBA (4,25 g, 19,4 m.mol) opløstes i 50 ml acetone, og N-hy-25 droxysuccinimid (2,23 g, 19,4 m.mol) tilsattes. En opløsning af dicyclo-hexylcarbodiimid (4,00 g, 19,4 m.mol) i 20 ml acetone tilsattes langsomt, og blandingen omrørtes i 2 timer ved 23°. Det udfældede di-cyclohexyluri nstof fjernedes ved filtrering og vaskedes med en lille mængde acetone. Kombineret filtrat og vaskevæsker (en opløsning af N-30 hydroxysuccinimidesteren af t-BOC-AHBA) anvendtes ved det næste trin uden isolering.
B. Acylering
Til en opløsning af poly(trimethylsilyl)-kanamycin A fremstillet 35 som i eksempel 26 (41,28 m.mol) i 94 ml acetone sattes 3,5 ml (194 m.mol) vand, og blandingen omrørtes i vakuum ved 0-5° i 30 minutter. N-hydroxysuccinimidesteren af t-BOC-AHBA fremstillet under trin A ovenfor (19,4 m.mol) tilsattes, og blandingen henstod ved 5° i 1 time. Vand (200 DK 167687 B1 49
ml) tilsattes, og pH (7,0) sænkedes til 2,0 med 20% ^SO^. Efter 30 minutters omrøring hævedes pH til ca. 6,0 med NH^OH, og blandingen inddampedes til tørhed i vakuum til frembringelse af 36,3 g af en gylden olie. Olien opløstes i 200 ml tri fluoreddikesyre, henstod i 15 minutter 5 og inddampedes til tørhed i en rotationsinddamper. Olien vaskedes med vand, og vandet flash-afdampedes. Koncentreret NH^OH tilsattes til pH
6,0 og flash-afdampedes. Det resulterende faste stof opløstes i vand, filtreredes, og filteret vaskedes med vand. Kombineret filtrat og vaskevæsker (259 ml) blev fyldt på en "CG-50" (NH^+) søjle (8 x 92 cm), vas-10 ket med 4 liter vand og elueret med en NH^OH gradient (0,6 N - 1,0 N -koncentreret). Der opnåedes 40,32% amikacin, 4,58% BB-K6, 8,32% BB-K29, 30,50% kanamycin A og 7,43% polyacylforbi ndel ser.
Eksempel 29 15 Den generelle fremgangsmåde fra eksempel 1 gentages bortset fra, at det deri anvendte 6'-N-carbobenzyloxykanamycin A erstattes med en ækvi-molær vægtmængde 6'-N-carbobenzyloxykanamycin B, og der fremstilles derved et l-N-[L-(-)-y-amino-Q!-hydroxybutyryl]-kanamycin B.
20 Eksempel 30
Den generelle fremgangsmåde fra eksempel 1 gentages bortset fra, at den deri anvendte L-(-)-y-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxysmør$yre N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximidester erstattes med henholdsvis L-(-)-/J-benzyloxycarbonylamino-a-hydroxypropi onsyre N-hydroxy-5-norbornen-25 2,3-dicarboximidester og L-(-)-<$-benzyloxycarbonylamirro-a-hydroxyvale-rianesyre N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximidester, og der fremstilles derved henholdsvis l-N-[L-(-)-/J-amino-a-hydroxypr.opionyl]kanamycin A og l-N-[L-(-)-5-amino-o:-hydroxyvaleryl]kanamycin A.
30 Eksempel 31
Den generelle fremgangsmåde fra eksempel 25 gentages bortset fra, at der i stedet for den deri anvendte L-(-)-y-benzyloxycarbonyl amino-a-hydroxysmørsyre N-hydroxyester anvendes henholdsvis L-(-)-/J-benzyl oxy-carbonylamino-a-hydroxypropionsyre N-hydroxysuccinimidester og L-(-)-5-35 benzyloxycarbonylamino-a-hydroxyvalerianesyre N-hydroxysuccinimidester, og der fremstilles derved henholdsvis l-N-[L-(-)-/J-amino-a-hydroxypro-pionyljkanamycin B og l-N-[L-(-)-5-anrino-a-hydroxyvaleryl]kanamycin B.

Claims (6)

1. Derivat af kanamycin A eller B til anvendelse ved fremstilling af l-N-[a)-amino-a-hydroxyalkanoyl]kanamycin A eller B med den almene 5 formel (I) CH.NH. EO-^ i 2 2 / Λ NIS 10. i j ΧΛ__ N H HO-^ CH,OH / C = 0 xXy *" / no-in 15 \ ^--0X / (έκ.) \__\ / l 2 n ^ Tv \ / CH N H 2 /\Λ / I 2 HO \ / NH2 (I ) \J 20 hvori-R betegner OH eller NH2, og n er et helt tal fra 0 til 2, eller et ikke-toxisk, farmaceutisk acceptabelt syreadditionssalt deraf, KENDETEGNET ved, at derivatet har den almene formel (Γ) 25 \_ °\ OR* £r!''''-A . NHR' ° oh ^Vichr· (I1) R' O—. CH.OR’ ” / ^-r~-\ / OR' \ / O hvori Z er -0- eller -NH-, R' er H eller en silylgruppe med formlen 35 5 R r6-L- b DK 167687 B1 hvori R5, R6 og R7 betegner hydrogen, halogen, (lavere)al kyl, halogen-(lavere)alkyl eller phenyl, idet mindst én af grupperne R5, R6 og R7 ikke betegner halogen eller hydrogen, mindst to og højst ti R'-grupper er silylgrupper, og R" er R' eller en anden blokerende gruppe end en silyl- 5 gruppe udvalgt blandt alkoxycarbonyl, aralkoxycarbonyl, cycloalkyloxy-carbonyl, halogenalkoxycarbonyl, halogenmethylcarbonyl, acyl, o-nitro-phenylthio og trityl, idet R" dog ikke er en silylgruppe, når alle R'-grupperne er silylgrupper.
2. Derivat ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at silylgrupperne er trimethylsilyl.
3. Derivat af kanamycin A ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at det indeholder et gennemsnitligt antal silylgrupper pr. molekyle på 4 15 til 8.
4. Derivat af kanamycin A ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at det indeholder en blokerende gruppe, som er forskellig fra silyl på 6'-aminogruppen og et gennemsnitligt antal silylgrupper pr. molekyle på 20. tiT 7.
5. Derivat af kanamycin A ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, KENDETEGNET ved, at den blokerende gruppe på 6'-aminogrup-pen er udvalgt blandt grupper med formlerne: 25 * CH-, O O Γ\-4. -3--1 ' ^ )LJ '<X3 30 r2/ O * (Λ-* O'- DK 167687 B1 O i. li X-C-CH^-O-C- og i 5. c / 1 2 hvori R og R er ens eller forskellige, og hver især betegner H, F, Cl, Br, NOg, OH, (lavere)alkyl eller (lavere)alkoxy, X betegner Cl, Br, F 10 eller I, og Y betegner H, Cl, Br, F eller I.
6. Derivat af kanamycin A ifølge et hvilket som helst af kravene 1, 2, 4 og 5, KENDETEGNET ved, at den blokerende gruppe på 6'-amino-gruppen er carbobenzyloxygruppen. 15 20 1
DK477286A 1977-04-28 1986-10-06 Derivat af kanamycin a eller b til anvendelse ved fremstilling af 1-n-oeomega-amino-alfa-hydroxyalkanoylaakanamycin a eller b DK167687B1 (da)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79180677A 1977-04-28 1977-04-28
US79180677 1977-04-28
US88858578A 1978-03-20 1978-03-20
US88858578 1978-03-20
DK182978 1978-04-26
DK182978A DK165450C (da) 1977-04-28 1978-04-26 Fremgangsmaade til fremstilling af 1-n-(omega-amino-alfa-hydroxyalkanoyl)kanamycin a eller b

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK477286A DK477286A (da) 1986-10-06
DK477286D0 DK477286D0 (da) 1986-10-06
DK167687B1 true DK167687B1 (da) 1993-12-06

Family

ID=27221420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK477286A DK167687B1 (da) 1977-04-28 1986-10-06 Derivat af kanamycin a eller b til anvendelse ved fremstilling af 1-n-oeomega-amino-alfa-hydroxyalkanoylaakanamycin a eller b

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK167687B1 (da)

Also Published As

Publication number Publication date
DK477286A (da) 1986-10-06
DK477286D0 (da) 1986-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4424343A (en) Preparation of 1-N- ω-amino-α-hydroxyalkanoyl!kanamycin polysilylates and products
US4065615A (en) Deoxyaminoglycoside antibiotic derivatives
US3997524A (en) Process for the manufacture of 6&#39;-N-alkyl derivatives of sisomicin and verdamicin; novel intermediates useful therein, and novel 6&#39;-N-alkylverdamicins prepared thereby
US5763587A (en) Process for the synthesis of amikacin
DK165450B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af 1-n-(omega-amino-alfa-hydroxyalkanoyl)kanamycin a eller b
DK167687B1 (da) Derivat af kanamycin a eller b til anvendelse ved fremstilling af 1-n-oeomega-amino-alfa-hydroxyalkanoylaakanamycin a eller b
DK149775B (da) Analogifremgangsmaade til fremstilling af 6&#39;-n-methylkanamycin a- og b-derivater
CA1105452A (en) PREPARATION OF 1-N-[.omega.-AMINO-.alpha.- HYDROXYALKANOYL]AMINOGLYCOSIDE ANTIBIOTICS
CY1242A (en) Process for the preparation of 1-n-acylaminoglycosides
CA1044229A (en) Antibiotic derivatives of xk-62-2 and method of production thereof
US4547492A (en) 1-N-(ω-Amino-α-hydroxyalkanoyl-2&#39;,3&#39;-dideoxykanamycin A and pharmaceutical composition containing same
KR820000276B1 (ko) 1-N-[W-아미노-α-하이드록시알카노일)가나마이신류의 제조방법
KR910003429B1 (ko) 아미노글리코사이드계 항생물질 유도체의 제조방법
GB2044262A (en) Bleomycin group antibiotics
HU203553B (en) New process for producing oxetanocin g
JPS646200B2 (da)
JP2001002648A (ja) N−置換アゼパン誘導体及びそれらの塩
JPS6011718B2 (ja) 新規なホ−テイマイシンbの誘導体およびその製法
JPS631317B2 (da)
JPS6270386A (ja) 3−0−デメチル−3−0−グリシルイスタマイシンb及びその製造法
JPS60178853A (ja) スパガリン関連ニトリル化合物及びその製造法
JPH07252290A (ja) 1−n−(5−アミノ−4−フルオロ−2−ヒドロキシバレリル)カナマイシン類
JPS58140096A (ja) 23−0−置換カルバモイル化デスマイコシン誘導体
JPS59184148A (ja) ピログルタミルヒスチジルグリシン塩酸塩の製造法
JPWO1998055492A1 (ja) 抗真菌剤v−28−3mの製造方法