DE1493253C

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Publication number: DE1493253C
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Description

Chromomycin-Aj ist ein wertvolles, im Handel erhältliches Antibiotikum, das das Wachstum von bösartigen Tumorzellen und von grampositiven Bakterien hemmt. Es ist jedoch in Wasser schwer löslich, so daß es schwierig ist, das Antibiotikum in pharmazeutischen Präparaten in Form von Lösungen zur parenteralen Anwendung zu verwenden. ,

Chromomycin-Aa hat die Formel (Merck Index [1968], 8. Auflage, S. 258):

OCH

HO

CH,

OH

Es enthält in seinem Molekül viele funktionelle Gruppen einschließlich alkoholischer Hydroxylgruppen und phenolischer Hydroxylgruppen. Es wurden zahlreiche Versuche gemacht* hydrophile Gruppen in diese funktioneilen Gruppen im Molekül von Chromomycin-A₃ einzuführen. Die Versuche waren jedoch erfolglos: In einigen Fällen waren die erhaltenen Derivate nicht in dem Maße wasserlöslich, wie es für praktische Zwecke erwünscht war, und in anderen Fällen verloren die erhaltenen Derivate trotz ihrer Wasserlöslichkeit die antibiotische Aktivität von Chromomycin-A₃.

Es wurde nun gefunden, daß das vorstehend beschriebene Problem durch Teilveresterung von Chromomycin-A₃ mit Bernsteinsäure oder ihren reaktionsfähigen Derivaten gelöst werden kann und das Produkt, Chromomycin-A₃-hemisuccinat oder seine Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze, genügend wasserlöslich ist und die antibiotische Aktivität von Chromomycin-Aj in ausreichendem Umfange bewahrt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gemisch von Chromomycin-A₃-hemisuccinaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Formel des Chromomycins-A₃ nicht mehr als 3 Wasserstoffatome der alkoholischen Hydroxylgruppen durch die entsprechende Zahl von Gruppen der Formel

— CO — CH₂

CH₂ — COOH

ersetzt sind, sowie ihre Ammonium-, Alkali- und Erdalkalisalze.

Die Ester von Chromomycin-A₃, die zwischen der phenolischen Hydroxylgruppe von Chromomycin-A₃ und der Carboxylgruppe von Bernsteinsäure gebildet werden, haben hingegen die antibiotische Aktivität von Chromomycin-A₃ nur in geringem Umfange oder gar nicht.

Die erfindungsgemäßen Produkte sind wertvolle Arzneimittel zur parenteralen oder oralen Behandlung, da sie das Wachstum von bösartigen Tumorzellen und von grampositiven Bakterien bei geringer Toxizität hemmen und wasserlöslich sind.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Chromomycin-A^hemisuccinaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Chromomycin-A₃ mit Bernsteinsäureanhydrid in einem Lösungsmittel, insbesondere in Pyridin, bei Temperaturen von —5 bis +10⁰C in an sich bekannter Weise umgesetzt wird.

Zweckmäßig liegt die Temperatur unterhalb von 0⁰C. Das Verfahren wird zweckmäßig in Gegenwart einer basischen Substanz, wie Pyridin oder Chinolin, durchgeführt. Die auf diese Weise im Reaktionsgemisch gebildeten Chromomycin-A₃-hemisuccinate werden unter Ausnutzung der Eigenschaften von Chromomycin-Aj-hemisuccinat, z. B. der Unterschiede zwischen Chromomycin-A₃-hemisuccinat und den Verunreinigungen in der Löslichkeit, im Verteilungskoeffizienten in Flüssigphasen, in der Adsorptionsfähigkeit oder in der Ionenkohärenz isoliert.

Chromomycin-Aj-hemisuccinate können die entsprechenden Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze an der Carboxylgruppe des Chromomycin-A^hemisuccinats bilden. Diese Salze sind im allgemeinen leichter wasserlöslich als das entsprechende freie Chromomycin-A^hemisuccinat. Von diesen Salzen werden die Alkalisalze vorzugsweise verwendet, da sie in Wasser leicht löslich sind und in üblicher Weise, z. B. durch Umsetzung des Chromomycin-A^hemisuccinats mit Alkaliverbindungen, wie Natriumhydrogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat, hergestellt werden können.

In den gemäß der Erfindung hergestellten Chromomycin-A₃-hemisuccinaten sind nicht mehr als 3 Wasserstoffatome von alkoholischen Hydroxylgruppen des Chromomycins-A₃ durch die entsprechende Zahl von Gruppen der Formel

-COCH₂CH₂COOH

ersetzt. Die phenolischen Hydroxylgruppen des Chromomycins-A₃ sind nicht verestert. Im allgemeinen fallen Chromomycin-A₃-hemisuccinate, in denen zwei alkoholische Hydroxylgruppen des Chromomycins A₃ verestert sind, in hoher Ausbeute an.

Wie bereits erwähnt, bewahren Chromomycin-A₃-hemisuccinate sowie ihre wasserlöslichen Salze, z. B. die Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze, die antibiotische Aktivität von Chromomycin-A₃. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind im Vergleich zu Chromomycin-A₃ außerdem leichter in Wasser löslich und weniger toxisch. Sie sind wertvolle Mittel für die Therapie von bösartigen Tumoren und von Krankheiten, die durch Bacillus subtilis und Staphylococcus aureus verursacht werden.

Beispiel

Eine geringe Menge körniges Natriumhydroxyd wird in 98 cm³ Pyridin gelöst. In der Lösung werden 14 g gereinigtes Chromomycin-A₃ bei einer Temperatur zwischen O und -5" C gelöst. Zur erhaltenen Lösung werden 28 g Bernsteinsäureanhydrid gegeben, worauf das Gemisch 40 Stunden bei einer Temperatur zwischen O und —5" C gerührt wird. Das Reaktionsgemisch wird in etwa 250 cm³ kaltes Wasser gegossen und das Reaktionsprodukt mit 300 cm³ Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatschicht wird mit Wasser gewaschen und dann mit einer 5- bis 10%igen wäßrigen Amcisensäurelösung geschüttelt, um das Pyridin aus der Äthylacetatschichl vollständig zu entfernen. Zur Entfernung von überschüssiger Ameisensäure aus der Äthylacetatschicht wird diese mit Wasser gewaschen und zweimal mit einer etwa 0,5%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung geschüttelt. Die gelbliche wäßrige Schicht wird isoliert. Zu dieser wäßrigen Lösung wird das 2- bis 3fache Wasservolumen gegeben, um die Konzentration an Natriumhydrogencarbonat zu verringern. Die wäßrige Lösung wird mehrmals mit Äthylacetat extrahiert, bis die gelbliche Farbe der Äthylacetatschicht verschwindet.

ίο Die wäßrige Lösung wird durch Zugabe einer 5%igen wäßrigen Ameisensäurelösung auf einen pH-Wert von etwa 4 bis 4,5 angesäuert und dann mit 300 cm³ Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird zur Entfernung der Ameisensäure mehrmals mit Wasser gewaschen. Die Äthylacetatlösung wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck bei niedriger Temperatur eingeengt. Zum Rückstand wird Petroläther gegeben, wobei etwa 6,5 g einer gelblichen Fällung erhalten

20: werden. Diese Fällung wird in etwa 30 cm³ Äthylacetat gelöst. Zur Lösung werden etwa 120 cm³ Diäthyläther gegeben, wobei eine gelbliche Fällung erhalten wird. Diese wird mit Diäthyläther und dann mit Petroläther gewaschen, wobei etwa 5,3 g Chromomycin-A^hemisuccinat in Form eines homogenen gelblichen Pulvers erhalten werden.

Das auf diese Weise gebildete Chromomycin-A₃-hemisuccinatgemisch hat folgende physikalisch-chemische und biologische Eigenschaften:

1. Elementaranalyse nach Trocknung bei 6O⁰C: 55,74% C, 6,86% H, 4,89% OCH₃.

2. Spezifische Drehung nach Trocknung bei 6O⁰C: [„]*° = -45 ± 10° (C = 1, absolutes Äthanol). [,,]»^ü = -31 ± 7° (C = 1, absolutes Methanol).

3. Absorptionsspektrum: Das in Äthanol gemessene Ultraviolettabsorptionsspektrum ist in Fig. 2 dargestellt. Die maximalen Absorptionsbanden sind folgende:

/,„(ηΐμ) 230, 280,5, 305, 319, 333, 418;
E^_n, 186, 362, Schulter 63,2, 52, 68.

Das nach der Kaliumbromid-Methode gemessene Infrarot-Absorptionsspektrum ist in F i g. 1 dargestellt. Im Spektrum sind die folgenden wesentlichen Absorptionsbanden (in ,«) vorhanden:

2,9 (stark)
3,4 (mittel)

3,65 bis 3,8 (schwach, breit)

5,75 (stark)

6,1 (stark)

6,3 (schwach)
6,6 (schwach)

7,0 (Schulter) '

7,28 (mittel)

7,56 (schwach)

7,7 (schwach)
8,1 (mittel)

8.5 (mittel)
8,9 (schwach)
9,35 (stark)

9.6 (Schulter)
10,6 (schwach)

11,1 (mittel)
12,3 (schwach)
13,15 (schwach)

4. Schmelzpunkt: Das Produkt wird bei 162 bis 165° C weich und schmilzt bei 190 bis 193° C unter Zersetzung.

5. Aussehen: Gelbliches Pulver.

6. Farbreaktion: Die Verbindung färbt sich mit dem Bartonschen Reagenz blau. Dieses Reagenz besteht aus gleichen Raumteilen einer 1 %igen wäßrigen Eisen(III)-chloridlösung und einer 1 prozentigen wäßrigen Kaliumferricyanidlösung. Die Verbindung färbt sich mit einer Alkalihydrogenperoxydlösung kurzzeitig rot und reduziert das Fehlingsche Reagenz.

7. Löslichkeit: Die Verbindung ist löslich in Chloroform, Äthylacetat, Dioxan, Tetrahydrofuran, Aceton, Äthanol und Methanol, schwer löslich in Diäthyläther, unlöslich in Cyclohexan und Petroläther und leicht löslich in wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung, in der das Natriumhydrogencarbonat den freien Carboxylgruppen äquivalent ist.

8. Dünnschichtchromatographie: Ein homogenes Gemisch von 30 g Kieselgel G Merck und 60 cm³ Theoretischer Pufferlösung (pH 2,3; 0,07 μ) wird als 0,2 mm dicke Schicht auf eine Glasplatte gestrichen, die dann 1 Stunde bei 100⁰C getrocknet wird. Auf die dünne Schicht wird eine Lösung von Chromomycin-Aj und eine Lösung von Chromomycin-Aj-hemisuccinat in Äthylacetat in Form von Flecken aufgebracht. Nach dem Trocknen werden die Flecken mit einem Gemisch von Benzol, Chloroform und Methanol (Volumenverhältnis 1:2:1) entwickelt. Der Rf-Wert beträgt 0,67 ±0,1 fur Chromomycin-A₃ und 0,40 ±0,1 für Chromomycin-A₃-hemisuccinat.

9. Akute Toxizität: Die mittlere letale Dosis (LD₅₀) für Mäuse beträgt 11,78 ± 0,56 mg/kg Körpergewicht bei i. v. Injektion und 14,64 ± 0,60 mg/kg bei intraperitonealer Injektion.

10. örtliche Toxizität: Die maximalen verträglichen Dosen und die schädlichen Mindestdosen von Chromomycin-Aj-hemisuccinat und Chromomycin-Aj sind in der folgenden Tabelle in Mikrogramm/cm³/Kaninchen angegeben.

	Chromomycin-A]	Chromomycin-A₃- hemisuccinat
Schädliche Mindestdosis .. Maximal verträgliche Dosis	2 1,5	200 150

Wie die Werte in dieser Tabelle zeigen, hat Chromomycin-A₃-hemisuccinat nur 1/100 der örtlichen Toxizität von Chromomycin-A₃.
11. Antiulcer-Effekt: Ratten wurden am Bauchfell mit Yoshida sarcoma geimpft. Nach 24 Stunden wurde Chromomycin-A₃-hemisuccinat intraperitoneal in einer Dosis von 40 Mikrogramm/Ratte/ Tag für eine Dauer von 2 Wochen verabfolgt. Im Vergleich zu den Kontrolltieren wurde' die Lebensdauer um wenigstens das 1,5fache verlängert.

12. Antibakterielle Wirksamkeit: Die antibakterielle Wirksamkeit entspricht 1500 bis 2000 Einheiten pro Milligramm gegen Staphylococcus aureus und 3500 bis 7500 Einheiten pro Milligramm gegen Bacillus subtilis, gemessen nach der Waksmanschen Verdünnungsmethode.

Claims

Patentansprüche:

1. Gemisch von Chromomycin-Arhemisuccinaten. dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel des Chromomycins-A₃ nicht mehr als 3 Wasserstoffatome der alkoholischen Hydroxylgruppen durch die entsprechende Zahl von Gruppen der Formel

-CO-CH₂-CH₂-COOH

ersetzt sind, sowie ihre Ammonium-, Alkali- und Erdalkalisalze. ·

2. Verfahren zur Herstellung von Chromomycin-A₃-hemisuccinaten, dadurch gekennzeichnet, daß Chromomycin-A₃ mit Bernsteinsäureanhydrid in einem Lösungsmittel, insbesondere in Pyridin, bei Temperaturen von -5 bis +10 C in an sich bekannter Weise umgesetzt wird.

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