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Verfahren zur katalytischen Reduktion von Tetracyclinverbindungen
Die erfindungsgemäss herstellbaren 6-Desoxytetracycline, unterscheiden sich vom Tetracyclin zwar nur dadurch, dass die Hydroxygruppe in 6-Stellung des Tetracyclinkernes durch ein Wasserstoffatom ersetzt ist, zeigen jedoch eine davon wesentlich verschiedene antibiotische Wirksamkeit. Sie besitzen nicht nur die typische, bakteriostatische Wirkungsbreite des Tetracyclins, sondern scheinen ausserdem auch noch gegen bestimmte tetracyclinresistente Bakterienstämme wirksam zu sein. Manche der neuen Verbindungen scheinen darüber hinaus eine 1 1/2fache biologische Aktivität des Tetracyclins gegenüber Staphylococcus aureus zu besitzen.
Die Erkenntnis, dass die 6-Desoxytetracycline die typische, bakteriostatische Wirkungsbreite des Tetracyclins beibehalten, ist besonders überraschend, da Anhydrotetracyclin, das ebenfalls keine Hydroxygruppe in 6-Stellung des Tetracyclinkernes besitzt eine wesentlich geringere antibakterielle Aktivität als Tetracyclin aufweist und gegen Staphylococcus aureus nur 1/10 - 1/4 so wirksam ist, wie 6-Desoxytetracyclin (bestimmt durch Trübungsmessung). Es ist auch völlig überraschend, dass eine Verbindung, in der die Methyl- und Hydroxygruppen des Tetracyclins fehlen, wirksamer als Tetracyclin selbst ist.
Es ist nämlich bekannt, dass die bakteriostatische Wirksamkeit von Tetracyclin gegen Staphylococcus aureus (bestimmt durch Trübungsmessung) durch Ersatz des Wasserstoffatoms in 5-Stellung durch eine Hydroxygruppe, der Hydroxygruppe in 6-Stellung durch ein Wasserstoffatom, der Methylgruppe in 6-Stellung durch ein Wasserstoffatom oder des Wasserstoffatoms in 7-Stellung durch Chlor oder Brom nicht wesentlich ge- ändert wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass man Tetracyclinverbindungen der Formel
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oder deren Säureadditionssalze zu 6-Desoxytetracyclin-Verbindungen der Formel
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in der der Rest R. ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, der Rest R2 ein Wasserstoffatom bzw. einen
Hydroxyrest darstellt, wenn der Rest R einen Methylrest bedeutet, die Reste Rs und R4 Wasserstoffatome. oder Dimethylaminoreste, wobei nicht beide Reste gleichzeitig Wasserstoffatome oder Dimethylaminoreste sind, der Rest 1) ;
ein Chlor- oder Bromatom bedeuten, katalytisch reduziert, indem man das Tetra- cyclinderivat mit Wasserstoff in Lösung in einem polaren Lösungsmittel in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators und einer Bor-, Magnesium- oder Aluminiumverbindung, insbesondere Borsäure, ein Borhalogenid, Aluminiumchlorid oder Magnesiumacetat, welche unter den Reaktionsbedingungen mit den sauer- stoffhaitigen Gruppen in l-und 8-Stellung der Ausgangsverbindung einen Chelatring bildet, katalytisch hydriert, bis annähernd 1 Mol Wasserstoff pro Mol Tetracyclin aufgenommen worden ist, wonach man, wenn gewünscht, die erhaltenen normalen 6-Desoxytetracycline durch Stehenlassen der Lösung bei einem pH zwischen 3, 0 und 5, 0 bis zur Erreichung des Isomerisierungsgleichgewichtes in die 4-Epimeren umwandelt und bzw.
oder gegebenenfalls die hergestellten 6-Desoxytetracycline in üblicher Weise in Salze oder Metallkomplexe überführt.
Als therapeutisch wirksame Salze und Komplexe kommen insbesondere die Alkali-und Erdalkalisalze sowie die Komplexe mit Aluminium-, Magnesium- oder Calciumsalzen in Betracht.
Die neuen Verbindungen weisen unter anderem gegenüber den bekannten Tetracyclinen den Vorteil auf, dass sie gegen Säuren und Alkalien beständiger sind.
Diese unerwarteten Eigenschaften sind sehr wertvoll, da die Säureinstabilität des Tetracyclins und die Alkaliinstabilität des Chlortetracyclins die Verwendung dieser Antibiotika für viele Applikationsformen begrenzt oder vollständig ausschliesst. Auf Grund der sehr viel besseren Stabilität der neuen 6-Desoxytetracycline ist es möglich, viele pharmazeutische Produkte herzustellen, die bisher mit den bereits bekannten Tetracyclinen nicht befriedigend hergestellt werden konnten. Die verbesserte Stabilität macht es weiterhin möglich, bei den Gewinnungs-und Reinigungsverfahren unter extremen Reaktionsbedingungen zu arbeiten, ohne dass eine Zersetzung der neuen Verbindungen erfolgt.
Zur Reduktion wird vorzugsweise fein verteiltes metallisches Palladium oder ein anderes Platinmetall, zweckmässig auf einem der üblichen Träger wie Aluminiumoxyd, Aktivkohle oder Diatomeenerde verwendet. Man kann das reine Metall verwenden.
Die Katalysatorkonzentration beträgt wenigstens 5 Gew. -0/0, bezogen auf das entsprechende Tetracyclin. Sie kann bis zu ungefähr 100 Gew.-'% gesteigert werden. Die Hydrierung kann zwischen ungefähr 0 und IOOOC, vorzugsweise bei ungefähr 25-50 C, und ungefähr 0, 5-100 at Wasserstoffdruck durchgeführt werden.
Durch Bildung eines Chelatringes mit den sauerstoffhaltigen Gruppen in l-und 8-Stellung der Ausgangssubstanz wird die Reduktion in den genannten Stellungen verhindert, so dass die gewünschte bakteriostatische Wirksamkeit erhalten bleibt. Bei Verwendung von Borsäure oder Bortrihalogeniden, zweckmä- ssig in mindestens äquimolaren Mengen erhält man die besten Ausbeuten an den neuen Verbindungen. Als polare, inerte Lösungsmittel können beispielsweise verwendet werden : Wasser, Dioxan, Eisessig, 2-Methoxyäthanol, 2-Athoxyäthanol oder Essigsäureäthylester. Als eine besonders gute Lösungsmittelmischung hat sich eine Mischung von Wasser und Dimethylformamid im Verhältnis von 1 : 1 erwiesen. Üblicherweise wird eine geringe Menge Perchlorsäure zur Lösung zugefügt.
Bei der erfindungsgemässen Herstellung der neuen Halogendesoxytetracycline, beispielsweise von 7-Chlor-6-desoxytetracyclin, 7-Brom -6-desoxytetracyclin, 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin und 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin, aus dem entsprechenden Brom- oder Chlortetracyclin ist ein Überschuss von Wasserstoff zu vermeiden, da sonst ausser der Hydroxygruppe in 6-Stellung das Chloroder Bromatom in 7-Stellung entfernt wird, so dass 6-Desoxytetracyclin gebildet wird. Jedoch ist es bei sorgfältiger Kontrolle der Hydrierungsbedingungen möglich, das Chlor- oder Bromatom in 7-Stellung intakt zu erhalten, so dass die halogenierten Desoxytetracycline gebildet werden.
Nach Beendigung der Reduktion und Entfernung des Katalysators kann das 6-Desoxytetracyclin in üb-
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licher Weise gewonnen werden, beispielsweise durch Eindampfen der Lösung und Umkristallisation aus Al- kohol. Das so erhaltene neutrale Produkt kann in üblicher Weise in ein Säuresalz, beispielsweise in das
Hydrochlorid, Sulfat, Phosphat, Trichloracetat, Oxalat, Citrat oder Glukonat, durch Umsetzung mit der entsprechenden Säure, übergeführt werden.
Ebenso werden die Alkali- und Erdalkalisalze in bekannter Weise durch Behandlung der amphoteren
Verbindung mit annähernd einem Äquivalent der entsprechenden Base, beispielsweise Natriumhydroxyd,
Kaliumhydroxyd, Calciumhydroxyd oder Bariumhydroxyd, hergestellt.
Die Herstellung der Komplexe, beispielsweise des 6-Desoxytetracycliooluminiumglukonat-Komplexes erfolgt praktisch in der gleichen Weise, wie sie schon für die Herstellung ähnlicher Komplexe mit andern
Tetracyclinderivaten bekannt ist.
Die neuen Antibiotika bilden epimere Formen in 4-Stellung des Tetracyclinkernes, wie sie in der- selben Weise schon bei andern Tetracyclinverbindungen beschrieben worden ist. Diese neuen Isomeren können dadurch in einfacher Weise gebildet werden, dass man die Wasserstoffionkonzentration einer mög- lichst konzentrierten Lösung der normalen Verbindung auf einen pH-Bereich von 3,0 bis 5,0 einstellt und die Lösung stehen lässt, bis die Isomerisierung zu einem Gleichgewicht gelangt ist. Das Verfahren der Her- stellung der neuen Isomeren ist analog demjenigen, das zur Umwandlung der schon bekannten Tetracyc- line in ihre Epimeren verwendet wird.
Die Isomerisierung wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur durchgeführt, obgleich bei höheren
Temperaturen die Umwandlungsgeschwindigkeit grösser ist. Der pH-Wert soll zwischen ungefähr 3,0 und
5, 0, vorzugsweise zwischen 3, 5 und 4, 5, liegen. Eine Epimerisierung findet wohl auch bei Wasserstoff- ionenkonzentrationen ausserhalb dieses Bereiches statt, sogar in destilliertem Wasser, doch ist die Reak- tionsgeschwindigkeit sehr gering.
Zur vollständigen Gleichgewichtseinstellung können ungefähr 24 h bei 250C erforderlich sein. Jedoch erhält man unter speziellen Bedingungen eine ausreichende Gleichgewichtseinstellung in wesentlich kür- zerer Zeit. Im allgemeinen werden aber die besten Ergebnisse erzielt, wenn man die Lösungen eine Woche oder länger stehen lässt. Das Gleichgewicht scheint in den meisten Fällen bei ungefähr 50% zu liegen.
Da die Konzentration des Antibiotikums in der Lösung ein wesentlicher Faktor zur Erzielung hoher
Ausbeuten in kurzer Zeit ist, wird vorzugsweise ein Lösungsmittelsystem gewählt werden, in dem die
Antibiotika besonders leicht löslich sind, wie z. B. Methanol, Äthanol, Butanol, Aceton, 2-Äthoxy- äthanol, 2-Methoxypropanol, Eisessig, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid oder Mischungen dieser Lö- sungsmittel. Dieses Lösungsmittelsystem wird auf den gewünschten pH-Wert abgepuffert, insbesonders mit Natriumdihydrogenphosphat.
Man kann die neuen 6-Desoxy-4-epitetracycline auch durch katalytische Reduktion der entsprechenden 4-Epitetracycline (Journ. Am. Chem. Soc. 79 [1957], S. 2849) unter den erfindungsgemässen Verfahrensbedingungen, erhalten.
Beispiel 1: 12,5 g Chlortetracyclin-hydrochlorid wurden in 10 Vol.-Teilen einer Wasser-Di- methylformamid-Mischung (l : l) suspendiert. Zur Mischung wurden 1, 48 g Borsäure, 12g 5% ige Palladium-Kohle und 0,5 ml Perchlorsäure zugegeben. Die Hydrierung wurde durch Umsetzung mit Wasserstoff bei ungefähr 2,8 at in einer Schüttelvorrichtung nach Parr während annähernd 2 1/2 h vorgenommen. Nachdem ungefähr 1 Mol Wasserstoff absorbiert worden war, war die Hydrierung beendet. Die chromatographische Prüfung des Produktes ergab die Anwesenheit von 7-Chlor-6-desoxytetracyclin.
Beispiel 2 : Zu 4 ml einer Mischung von 25 ml Dimethylformamid, 25 ml Wasser, 32, 5 mg Borsäure und 1 Tropfen Perchlorsäure, wurden 5, 0 mg des Ammoniumsalzes von 7-Brom-4-epitetracyclin zugefügt. Nach Zusatz von 7 mg weiger Palladium-Kohle wurde bei 2, 1 at Druck Wasserstoff eingeleitet, bis 1 Mol Wasserstoff absorbiert worden war. Die papierchromatographischen und spektrophotometrischen Analysen ergaben die Anwesenheit von 7-Brom-6-desoxy-4-epitetracyclin.
Beispiel 3 : 5, 0mg 7-Chlor-4-epitetracyclin-hydrochlorid wurden gemäss Beispiel 2 umgesetzt.
Die papierchromatographischen und spektrophotometrischen Analysen ergaben die Anwesenheit von 7-Chlor- 6-desoxy-4-epitetracyclin.
Beispiel 4 : 6, 0mg 7-Bromtetracyclinwurden gemäss Beispiel 2 umgesetzt. Die papierchromatographischen und spektrophotometrischen Analysen ergaben die Anwesenheit von 7-Brom-6-desoxytetracyclin.
Beispiel 5 : Zu 250 ml einer Mischung von 125 ml Dimethylformamid, 125 ml Wasser und 1, 5 g Borsäure, wurden 10 g 7-Chlortetracyclin, 5 g Aktivkohle und 5 g Rhodiumchlorid zugegeben. Die Mischung wurde mit Wasserstoff bei 2, 8 at Druck 4 h geschüttelt und dann filtriert. Das Filtrat enthielt 7-Chlor-6-desoxytetracyclin, 6-Desoxytetracyclin, Tetracyclin und 7-Chlortetracyclin. Die Antibiotika
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wurden durch präparative Papierchromatographie getrennt, wobei reines 7-Chlor-6-desoxytetracyclin erhalten wurde.
Beispiel 6 : 7 - Bromtetracyclin wurde gemäss Beispiel 5 um gesetzt und das erwartete 7-Brom- -'6-desoxytetracyclin aus dem Gemisch durch präparative Papierchromatographie abgetrennt.
Beispiel 7 : 7-Chlor-6-desoxytetracyclin wurde zu 1 ml Eisessig gegeben, die Mischung bis zur vollständigen Lösung geschüttelt und bei Zimmertemperatur 18 h zur Gleichgewichtseinstellung stehen- gelassen.
Beispiel 8 : 7-Brom-6-desoxytetracyclin wurde zu 1 ml Eisessig zugegeben, die Mischung bis zur vollständigen Lösung geschüttelt und 18 h bei Zimmertemperatur zur Einstellung des Gleichgewichtes stehengelassen.
Beispiel 9 : Zu 12g7-Chlor-6-desmethyl-tetracyclin-hydrochlorid wurden 120 ml einer Mischung aus Dimethylformamid und Wasser (l : l) zugefügt und der pH-Wert mit konzentrierter Salzsäure auf 1, 8 eingestellt, sodann wurden 1, 48 g Borsäure und 10 Tropfen Perchlorsäure zugegeben. Darauf fügte man
12 g 5% igue Palladium-Kohle zur Mischung und reduzierte Wasserstoff in einer Schüttelvorrichtung nach Parr um, bis 1 Mol Wasserstoff aufgenommen worden war. Die Mischung wurde filtriert, der unlösliche Anteil mit Wasser und Dimethylformamid nachgewaschen und mit dem Filtrat vereinigt. 7-Chlor-6-des- methyl- 6-desoxytetracyclin wurde durch chromatographische Analyse identifiziert.
Beispiel 10 : 5 mg 7-Chlor-6-desmethyl-4-epitetracyclin wurden gemäss Beispiel 2 umgesetzt.
Die papierchromatographischen und spektrophotometrischen Analysen erwiesen die Anwesenheit von 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxy-4-epitetracyclin.
Beispiel 11 : Zu 250 ml einer Mischung von Dimethylformamid und Wasser (l : l) wurden 2,5 g Calciumchlorid, 10 g 7-Chlor-6-desmethyltetracyclin und 7 g tige Rhodium-Kohle zugegeben. Dann wurde Wasserstoff bei 2, 1 at Druck 3 h einwirken gelassen und filtriert. Das Filtrat wurde zu einem Sirup eingeengt und dieser im Wasser aufgenommen und durch Gefriertrocknung entwässert. Die Trockensubstanz wurde in 25 ml Wasser gelöst, die Lösung mit Natriumchlorid gesättigt und mit Butanol extrahiert. Die Butanolextrakte wurden auf eine 15 cm lange chromatographische Kolonne, die mit Diatomeenerde gefüllt und mit O. Oln-wässeriger-Salzsäure befeuchtet worden war, aufgegeben.
Die Kolonne wurde mit einer Mischung von Chloroform und n-Butanol (20 : 80), die mit einem gleichen Volumen an 0,01n-Salz- säure geschüttelt worden war, entwickelt und das Eluat fraktioniert gesammelt. Die Fraktionen wurden papierchromatographisch analysiert. Diejenigen Fraktionen, die 7-Chlor- 6-desmethyl- 6-desoxytetracyclin enthielten, wurden vereinigt. Das 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin wurde durch Einengen und Kristallisation isoliert und seine Identität durch katalytische Reduktion in alkalischem Äthylenglykolmonoäthyläther zu 6-Desmethyl-6-desoxytetracyclin und Chloridion nachgewiesen.
Beispiel 12 : Anstatt 7-Chlor-6-desmethyltetracyclin wurde 7-Brom-6-desmethyltetracyclin verwendet und gemäss Beispiel 11 umgesetzt. Man erhielt 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin.
Beispiel 13 : 7-Chlor-6-desmethyl-6-desoxytetracyclin wurde zu 1 ml Eisessig gegeben, die Mischung bis zur vollständigen Lösung geschüttelt und bei Zimmertemperatur zur Gleichgewichtseinstellung stehengelassen.
Beispiel 14 : 7-Brom-6-desmethyl-6-desoxytetracyclinwurde zu 1 ml Eisessig zugefügt, die Mischung bis zur vollständigen Lösung geschüttelt und zur Gleichgewichtseinstellung bei Zimmertemperatur stehengelassen.
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Process for the catalytic reduction of tetracycline compounds
The 6-deoxytetracyclines which can be prepared according to the invention differ from tetracyclines only in that the hydroxyl group in the 6-position of the tetracycline nucleus is replaced by a hydrogen atom, but they show an antibiotic activity that is essentially different from this. They not only have the typical, bacteriostatic range of effects of tetracycline, but also seem to be effective against certain tetracycline-resistant bacterial strains. In addition, some of the new compounds appear to have a 1 1/2 times the biological activity of tetracycline against Staphylococcus aureus.
The finding that the 6-deoxytetracyclines retain the typical, bacteriostatic range of activity of the tetracycline is particularly surprising, since anhydrotetracycline, which also has no hydroxyl group in the 6-position of the tetracycline nucleus, has a significantly lower antibacterial activity than tetracycline and only 1 / 10 - 1/4 is as effective as 6-deoxytetracycline (determined by measuring turbidity). It is also completely surprising that a compound lacking the methyl and hydroxy groups of the tetracycline is more effective than the tetracycline itself.
It is known that the bacteriostatic effectiveness of tetracycline against Staphylococcus aureus (determined by measuring the turbidity) is achieved by replacing the hydrogen atom in the 5-position with a hydroxyl group, the hydroxyl group in the 6-position with a hydrogen atom, and the methyl group in the 6-position with a hydrogen atom or the hydrogen atom in the 7-position is not significantly changed by chlorine or bromine.
The inventive method consists in that one tetracycline compounds of the formula
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or their acid addition salts to form 6-deoxytetracycline compounds of the formula
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in which the radical R. is a hydrogen atom or a methyl radical, the radical R2 is a hydrogen atom or a
If the radical R is a methyl radical, the radicals Rs and R4 represent hydrogen atoms. or dimethylamino radicals, where both radicals are not simultaneously hydrogen atoms or dimethylamino radicals, the radical 1);
mean a chlorine or bromine atom, catalytically reduced by the tetracycline derivative with hydrogen in solution in a polar solvent in the presence of a noble metal catalyst and a boron, magnesium or aluminum compound, especially boric acid, a boron halide, aluminum chloride or magnesium acetate, which under Forms a chelate ring under the reaction conditions with the oxygen-containing groups in the 1- and 8-positions of the starting compound, catalytically hydrogenated until approximately 1 mol of hydrogen per mol of tetracycline has been absorbed, after which, if desired, the normal 6-deoxytetracyclines obtained are left to stand converts the solution into the 4-epimers at a pH between 3.0 and 5.0 until the isomerization equilibrium is reached and or
or optionally the 6-deoxytetracyclines produced are converted into salts or metal complexes in a customary manner.
The therapeutically effective salts and complexes are in particular the alkali and alkaline earth salts and the complexes with aluminum, magnesium or calcium salts.
Among other things, the new compounds have the advantage over the known tetracyclines that they are more resistant to acids and alkalis.
These unexpected properties are very valuable, since the acid instability of tetracycline and the alkali instability of chlorotetracycline limit or completely exclude the use of these antibiotics for many forms of administration. Due to the much better stability of the new 6-deoxytetracyclines, it is possible to manufacture many pharmaceutical products which previously could not be manufactured satisfactorily with the tetracyclines already known. The improved stability also makes it possible to work in the recovery and purification processes under extreme reaction conditions without decomposition of the new compounds.
Finely divided metallic palladium or another platinum metal, expediently on one of the customary supports such as aluminum oxide, activated carbon or diatomaceous earth, is preferably used for the reduction. You can use the pure metal.
The catalyst concentration is at least 5% by weight, based on the corresponding tetracycline. It can be increased up to about 100% by weight. The hydrogenation can be carried out between about 0 and 100 ° C., preferably at about 25-50 ° C., and about 0.5-100 atm. Hydrogen pressure.
The formation of a chelate ring with the oxygen-containing groups in the 1- and 8-position of the starting substance prevents the reduction in the stated positions, so that the desired bacteriostatic effectiveness is retained. When using boric acid or boron trihalides, expediently in at least equimolar amounts, the best yields of the new compounds are obtained. The following polar, inert solvents can be used, for example: water, dioxane, glacial acetic acid, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol or ethyl acetate. A mixture of water and dimethylformamide in a ratio of 1: 1 has proven to be a particularly good solvent mixture. Usually a small amount of perchloric acid is added to the solution.
In the preparation according to the invention of the new halogen deoxytetracyclines, for example 7-chloro-6-deoxytetracycline, 7-bromo-6-deoxytetracycline, 7-chloro-6-desmethyl-6-deoxytetracycline and 7-bromo-6-desmethyl-6-deoxytetracycline, an excess of hydrogen from the corresponding bromo- or chlorotetracycline is to be avoided, otherwise the chlorine or bromine atom in the 7-position is removed in addition to the hydroxyl group in the 6-position, so that 6-deoxytetracycline is formed. However, with careful control of the hydrogenation conditions, it is possible to keep the chlorine or bromine atom in the 7-position intact so that the halogenated deoxytetracyclines are formed.
After the reduction and removal of the catalyst, the 6-deoxytetracycline can be used in
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Licher way can be obtained, for example by evaporating the solution and recrystallization from alcohol. The neutral product obtained in this way can be converted into an acid salt, for example into the
Hydrochloride, sulfate, phosphate, trichloroacetate, oxalate, citrate or gluconate can be converted by reaction with the corresponding acid.
Likewise, the alkali and alkaline earth salts are in a known manner by treating the amphoteric
Compound with approximately one equivalent of the corresponding base, for example sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, calcium hydroxide or barium hydroxide.
The complexes, for example the 6-deoxytetracycliooluminum gluconate complex, are prepared in practically the same way as they are used for the preparation of similar complexes with others
Tetracycline derivatives is known.
The new antibiotics form epimeric forms in the 4-position of the tetracycline nucleus, as has already been described in the same way for other tetracycline compounds. These new isomers can be formed in a simple manner by adjusting the hydrogen ion concentration of a solution of the normal compound which is as concentrated as possible to a pH range of 3.0 to 5.0 and letting the solution stand until the isomerization reaches equilibrium has arrived. The process for preparing the new isomers is analogous to that used to convert the already known tetracyclines into their epimers.
The isomerization is preferably carried out at room temperature, although at higher temperatures
Temperatures the conversion rate is greater. The pH should be between approximately 3.0 and
5, 0, preferably between 3.5 and 4.5. Epimerization also takes place at hydrogen ion concentrations outside this range, even in distilled water, but the reaction rate is very low.
It may take approximately 24 hours at 250C to fully equilibrate. However, under special conditions, an adequate equilibrium can be achieved in a significantly shorter time. In general, however, the best results are obtained if the solutions are left to stand for a week or more. The equilibrium appears to be around 50% in most cases.
Because the concentration of the antibiotic in the solution is a major factor in achieving high levels
Yields in a short time, a solvent system will preferably be chosen in which the
Antibiotics are particularly easily soluble, such as. B. methanol, ethanol, butanol, acetone, 2-ethoxyethanol, 2-methoxypropanol, glacial acetic acid, tetrahydrofuran, dimethylformamide or mixtures of these solvents. This solvent system is buffered to the desired pH value, especially with sodium dihydrogen phosphate.
The new 6-deoxy-4-epitetracyclines can also be obtained by catalytic reduction of the corresponding 4-epitetracyclines (Journ. Am. Chem. Soc. 79 [1957], p. 2849) under the process conditions according to the invention.
Example 1: 12.5 g of chlorotetracycline hydrochloride were suspended in 10 parts by volume of a water-dimethylformamide mixture (1: 1). 1.48 g of boric acid, 12 g of 5% strength palladium-carbon and 0.5 ml of perchloric acid were added to the mixture. Hydrogenation was accomplished by reacting with hydrogen at approximately 2.8 atm in a Parr shaker for approximately two and a half hours. After about 1 mole of hydrogen was absorbed, the hydrogenation was completed. The chromatographic examination of the product showed the presence of 7-chloro-6-deoxytetracycline.
Example 2: 5.0 mg of the ammonium salt of 7-bromo-4-epitetracycline were added to 4 ml of a mixture of 25 ml of dimethylformamide, 25 ml of water, 32.5 mg of boric acid and 1 drop of perchloric acid. After adding 7 mg of white palladium-carbon, hydrogen was passed in at 2.1 atm pressure until 1 mol of hydrogen had been absorbed. The paper chromatographic and spectrophotometric analyzes revealed the presence of 7-bromo-6-deoxy-4-epitetracycline.
Example 3: 5.0 mg of 7-chloro-4-epitetracycline hydrochloride were reacted according to Example 2.
The paper chromatographic and spectrophotometric analyzes revealed the presence of 7-chloro-6-deoxy-4-epitetracycline.
Example 4: 6.0 mg of 7-bromotetracycline were reacted according to Example 2. The paper chromatographic and spectrophotometric analyzes revealed the presence of 7-bromo-6-deoxytetracycline.
Example 5: 10 g of 7-chlorotetracycline, 5 g of activated charcoal and 5 g of rhodium chloride were added to 250 ml of a mixture of 125 ml of dimethylformamide, 125 ml of water and 1.5 g of boric acid. The mixture was shaken with hydrogen at 2.8 at pressure for 4 h and then filtered. The filtrate contained 7-chloro-6-deoxytetracycline, 6-deoxytetracycline, tetracycline and 7-chlorotetracycline. The antibiotics
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were separated by preparative paper chromatography to give pure 7-chloro-6-deoxytetracycline.
Example 6: 7 - Bromotetracycline was reacted according to Example 5 and the expected 7-bromo -'6-deoxytetracycline was separated from the mixture by preparative paper chromatography.
Example 7: 7-chloro-6-deoxytetracycline was added to 1 ml of glacial acetic acid, the mixture was shaken until it was completely dissolved and left to stand at room temperature for 18 hours to establish equilibrium.
Example 8: 7-Bromo-6-deoxytetracycline was added to 1 ml of glacial acetic acid, the mixture was shaken until it was completely dissolved and left to stand for 18 h at room temperature to establish equilibrium.
Example 9: 120 ml of a mixture of dimethylformamide and water (1: 1) were added to 12g7-chloro-6-desmethyl-tetracycline hydrochloride and the pH was adjusted to 1.8 with concentrated hydrochloric acid, then 1.48 g Boric acid and 10 drops of perchloric acid were added. Then one added
12 g of 5% palladium-carbon to the mixture and reduced hydrogen in a Parr shaker until 1 mol of hydrogen had been absorbed. The mixture was filtered, the insoluble fraction was washed with water and dimethylformamide and combined with the filtrate. 7-chloro-6-des-methyl-6-deoxytetracycline was identified by chromatographic analysis.
Example 10: 5 mg of 7-chloro-6-desmethyl-4-epitetracycline were reacted according to Example 2.
The paper chromatographic and spectrophotometric analyzes revealed the presence of 7-chloro-6-desmethyl-6-deoxy-4-epitetracycline.
Example 11: To 250 ml of a mixture of dimethylformamide and water (1: 1) were added 2.5 g of calcium chloride, 10 g of 7-chloro-6-desmethyltetracycline and 7 g of rhodium carbon. Then hydrogen was allowed to act at 2.1 at pressure for 3 h and filtered. The filtrate was concentrated to a syrup and this was taken up in water and dehydrated by freeze drying. The dry substance was dissolved in 25 ml of water, the solution was saturated with sodium chloride and extracted with butanol. The butanol extracts were applied to a 15 cm long chromatographic column which had been filled with diatomaceous earth and moistened with O. Oln aqueous hydrochloric acid.
The column was developed with a mixture of chloroform and n-butanol (20:80), which had been shaken with an equal volume of 0.01N hydrochloric acid, and the eluate was fractionated. The fractions were analyzed by paper chromatography. Those fractions which contained 7-chloro-6-desmethyl-6-deoxytetracycline were pooled. The 7-chloro-6-desmethyl-6-deoxytetracycline was isolated by concentration and crystallization and its identity was demonstrated by catalytic reduction in alkaline ethylene glycol monoethyl ether to 6-desmethyl-6-deoxytetracycline and chloride ion.
Example 12: Instead of 7-chloro-6-desmethyltetracycline, 7-bromo-6-desmethyltetracycline was used and reacted according to Example 11. 7-Bromo-6-desmethyl-6-deoxytetracycline was obtained.
Example 13: 7-chloro-6-desmethyl-6-deoxytetracycline was added to 1 ml of glacial acetic acid, the mixture was shaken until completely dissolved and left to stand at room temperature to establish equilibrium.
Example 14: 7-Bromo-6-desmethyl-6-deoxytetracycline was added to 1 ml of glacial acetic acid, the mixture shaken until completely dissolved and left to equilibrate at room temperature.
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