DE2643672C2

DE2643672C2 - Neutralsalz der Fumarsäure mit 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-mutilin, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Info

Publication number: DE2643672C2
Application number: DE2643672A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hopewell N.J. Dürsch
Original assignee: ER Squibb and Sons LLC
Current assignee: ER Squibb and Sons LLC
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1986-07-24
Also published as: ATA722976A; CA1077056A; AT350835B; JPS5244221A; DE2643672A1; IE44428B1; FR2326186A1; JPS6029383B2; CH595339A5; FR2326186B1; GB1547437A; IE44428L

Description

Pleuromutilin, auch unter der Bezeichnung Pleuromulin bekannt, ist ein Antibiotikum, das bei der Züchtung bis zur Gruppe der Basidiomyceten gehörenden Pilzes Pleurotus mutilis gebildet wird Aus der DE-OS 22 48 237 ist eine Gruppe von Derivaten des Pleuromutilins bekannt, die antibakterielle Wirkung entfaltet ELics dieser Derivate, nämlich das 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl}-mercaptoacetoxy]-mutilin, das unter der Bezeich nung Tiamutilin oder llamulin bekannt ist, besitzt als Hydrogenfumarat eine sehr hohe Aktivität gegenüber pathogenen Keimen, wie Streptococcen, Staphylococcen und Mycoplasmen. Diese Verbindung ist von besonderem Wert in der Veterinärmedizin; VgL Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1975, Seiten 507 bis 516 und 517 bis 521. Diese Verbindung läßt sich jedoch schwierig herstellen, zu Arzneipräparaten konfektionieren und verabfolgen.

Tiamutilin läßt sich von den Verunreinigungen und Nebenprodukten im Reaktionsgemisch nur schwierig isolieren und bildet nur einige wenige leicht isolierbare Salze. Eines dieser Salze ist das Hydrogenfumarat Versuche zur Herstellung ergaben aber, daß auch das Hydrogenfumarat zahlreiche Stufen zu seiner Isolierung und Reinigung erfordert, wobei ein Solvat oder Addukt mit einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel gebildet wird und mehrere Lösungsmittel in großen Mengen verwendet werden und anschließend wieder aufgearbeitet werden müssen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das Neutralsalz der Fumarsäure mit 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-mutilin zu schaffen, das sich durch hohe Kristallisationsfreudigkeit auszeichnet, mindestens ebenso antibiotisch aktiv ist, wie das Hydrogenfumarat, jedoch die Nachteile des Hydro-.penfurnarats nicht aufweist Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand

Zur Struktur und Nomenklatur von Tiamutilin wird auf Hodgin u. Mitarb, Eur. J. Biochem, Bd 47 (1974), S. 527 bis 533 verwiesen. Das Neutraisaiz von Tiamutilin enthält 1 Mol Fumarsäure und 2 Mol Tiamutilin. Beide Carboxylgruppen der Fumarsäure sind neutralisiert Das Hydrogenfumarat enthält 1 Mol Fumarsäure und 1 Mol Tiamutilin.

Tiamutilin wird nach dem in der DE-OS 22 48 237 beschriebenen Verfahren hergestellt Das Neutralsalz der Fumarsäure wird durch Zusatz von 1 Mol Fumarsäure zu 2 Mol Tiamutilin hergestellt Das Tiamutilin wird in einem Lösungsmittel gelöst, in welchem das Neutralsalz unlöslich ist, nämlich im Isobutylacetat das das bevorzugte Lösungsmittel darstellt, oder in Butanol, Äthylacetat, Methylisobutylketon oder Xylol. Die Fumarsäure kann der Lösung des Tiamutilins in fester Form zugegeben werden. Vorzugsweise wird sie jedoch als konzen trierte Lösung in Dimethylformamid zugegeben. Das Neutralsalz der Fumarsäure wird in hoher Ausbeute und in gut ausgebildeten Prismen erhalten. Bei der Umkehrung der Reihenfolge der Reaktionsteilnehmer, d. h. bei

Zusatz des Tiamutilins zur Fumarsäure, bildet sich bevorzugt das Hydrogenfumarat Das kristalline neutrale Fumarat wird abfiltriert oder abgeschleudert mit dem gleichen Lösungsmittel gewaschen und getrocknet Vorzugsweise wird das bei der Herstellung anfallende rohe Tiamutilin als freie Base aus dem Reaktionsge-

misch mit (sobutylacetat extrahiert und der Isobutylacetatextrakt mit einer Lösung von Fumarsäure in Dimethylformamid im Mengenverhältnis 1 Mol Fumarsäure zu 2 Mol Tiamutilin bei Raumtemperatur versetzt. Die entstandenen Kristalle des Neutralsalzes werden sodann duren Filtrieren oder Abschleudern isoliert.

Die Eigenschaften des kristallinen Neutralsalzes der Fumarsäure und des Hydrogenfumarats sind nachstehend in Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I Neutrales Fumarat Hydrogenfumarat

Molekulargewicht Schmelzpunkt, "C Löslichkeit in Wasser bei 25° C, g/Liter pH-Wert der gesättigten Lösung Schüttdichte, g/m³ Hygroskopizität bei 70% relativer Feuchtigkeit und 25° C Gehalt an restlichem Lösungsmittel Gehalt an flüchtigen Verbindungen im feuchten Filterkuchen, Gew.-% Gehalt der aktiven Base im Salz, Gew.-i Kristallform

1103,5

137-138

keine

Spur

dicke Prismen

609,8 147-149

70 33 0,27 keine

Spur >30

81,0

dünne Plättchen

und Nadeln

Das Neutralsalz der Fumarsäure mit Tiamutilin überwindet verschiedene Nachteile des Hydrogenfumarats. Bei der Herstellung hat das Hydrogenfumarat eine Neigung zur Ausbildung von polymorphen Kristallen und Solvaten, was -cfee zuverlässige reproduzierbare Herstellung eines kristallinen Produkts bei der technischen Herstellung erschwert Bei der Hersteilung des Neutralsalzes konnte die Bildung von SoWaten nicht beobachtet werden. Das Hydrogenfumarat bildet feine Kristalle, die leicht stauben und die damit befaßten Personen zum Niesen reizen. Das neutrale Fumarat fällt in großen Kristallen mit hoher Schüttdichte an und führt nicht zur Staubbelästigung. Die großen Prismen, die das neutrale Fumarat bildet, lassen sich leicht in reiner Form herstellen und sind leicht zu handhaben.

Die Menge an flüchtigen Stoffe^die in einem feuchten Filterkuchen nach der Herstellung des Saljes zurückbleibt, liegt im Falle des Hydrogenfumarats oberhalb 30%, während sie beim neutralen Fumarat weniger als 10 Gewichtsprozent, gewöhnlich nur etwa 8 Gewichtsprozent, beträgt Dies erleichtert die Aufarbeitung des neutralen Fumarats, und der Filterkuchen läßt sich zur Abtrennung von Verunreinigungen mit geringeren Mengen an Waschflüssigkeit auswaschen.

Aufgrund der tonen Schüttdichte läßt sich das neutrale Fumarat einfacher zu Tabletten und Kapseln verarbeiten. Das Produkt eignet sicji auch 2'ir Herstellung von Injektionspräparaten, insbesondere für größere Tiere, wie Schweine und Rinder, sowie auch zur Herstellung von Konzentraten, die mit Trinkwasser verdünnt in Vorrichtungen zur automatischen Abgabe v»p Trinkwasser in Geflügelzuchten eingesetzt werden.

Der höhere pH-Wert des neutralen Fumarats ergibt eine geringere Gewebereizung bei der Injektion, und die injektion wird besser vertragen.

Das neutrale Fumarat ist mindestens ebenso aktiv wie das Hydrogenfumarat auf Gewichtsbasis bei in vitro und in vivo Versuchen. Das Neutralsalz eigent sich als Antibiotikum insbesondere in der Veterinärmedizin zur Behandlung der verschiedensten Infektionskrankheiten, die insbesondere durch gram-po3xtive bakterien, wie Streptococcen und Staphylococcen sowie Mycoplasmen und Treponema hervorgerufen werden. Einige gramnegative Keime, wie Shigella, Klebsieila und Escherichia coli, sprechen ebenfalls auf das Neutralsalz an.

Das neutrale Fumarat eignet sich zur Behandlung von durch Treponema hyodysenteriae hervorgerufener Schweineruhr, enzootischer Pneumonie bei Schweinen, atrophischer Rhinitis bei Schweinen, Mycoplasmose, der chronischen Respirationserkrankung bei Geflügel, Luftsackkrankheit, infektiöser Synovitis, Geflügelcholera, Rinderpneumonie und Infektionen des Respirationstrakts bei Pferden, Schafen, Hunden und Katzen.

Das Neutralsalz kann oral zusammen mit Trinkwasser oder Futter oder parenteral in einem physiologisch verträglichenTrägerstoff, vorzugsweise Wasser oder wäßriger Äthanollösung, natürlichen pflanzlichen ölen oder physiologisch verträglichen modifizierten natürlichen oder synthetischen ölen verabfolgt werden. Die wirksame Dosisbeträgt Ibis 50mg/kg, vorzugsweise etwa5bis 20 mg/kg.ArzneimittelmitdemneutralenFumaratkönnen je nach Verwendungszweck und Verabreichungsart etwa 0,02 bis 20 Gewichtsprozent des neutralen Fumarats enthalten. Die Verabfolgung geschieht vorzugsweise intramuskulär. Als Trägerstoffe für Injektionspräparate können steriles Wasser, wäßrige Äthanollösung, natürlich voi kommende pflanzliche Öle, wie Maisöl, Sesamöl, Kokosnußöl oder Baumwollsamenöl, oder synthetische öle, wie ölsäureäthylester oder fraktioniertes Kokosnußöl. verwendet werden. Das Neutralsalz der Fumarsäure wird in etwa 5 bis 10 ml des Trägers (Konzentration 5 bis 20 Gcw.-%) ein- bis zweimal täglich während 5 bis lOTagen gegeben. Die Arzneimittel können noch andere übliche Zusatzstoffe und Hilfsstoffe enthalten, beispielsweise Konservierungsmittel, wie Phenol, Chlorbutanol, p-Hydroxybenzoesäuremethylester, p-Hydroxybenzoesäurepropylester oder Benzylalkohol, Antioxidationsmittel, wie bu ty liertes Hydroxy toluol oder butyliertes Hydroxyanisol und Puffer.

Das Neutralsalz der Fumarsäure kann auch nach anderen Methoden verabfolgt werden. Beispielsweise kann es Geflügel zur Behandlung von Mycoülasmainfektionen zusammen mit Trinkwasser gegeben werden. Das Neutralsalz der Fumarsäure wird im Trinkwasser in einer Konzentration von etwa 0,002 bis 2 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 0,005 bis 0,05 Gewichtsprozent gelöst. Die Behandlung wird gewöhnlich für einen Zeitraum von etwa 7 bis 10 Tagen durchgeführt.

Das Neutralsalz der Fumarsäure kann auch Tierfutter einverleibt werden. Zu diesem Zweck werden zunächst konzentrierte Futtervorgemische hergestellt, die etwa 50 bis 500 g, vorzugsweise 50 bis 250 g Arzneistoff pro Pfund Futtervorgemisch enthalten. Diese Vorgemische werden sodann üblichem Tierfutter in einer Konzentration von etwa 50 bis 500 g neutrales Fumarat pro Tonne Futter einverleibt. Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Herstellung von 14-Desoxy-14-[(2-diäthyIaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-

mutiün-neutrales Fumarat aus Pleuromutilin-tosylat
s

533 g Pleuromutilin-tosylat und 18,7 g^-DiäthanolaminoäthanthioI-hydrochlorid werden in 160 ml Aceton in einem Eisbad verrührt. Nach dem Abkühlen auf +5"C werden rasch 50 ml einer 25prozentigen Lösung von Natriummethylat in Methanol zugegeben. Die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt rasch auf etwa 30" C an. Das Gemisch wird erneut auf 2O⁰C abgekühlt, mit 250 ml Isobutylacetat und 250 ml Wasser versetzt und ίο kräftig durchgeschüttelt Die Schichten werden getrennt, und die wäßrige Schicht wird verworfen. Der Isobuiylacetoextrakt wird mit 100 ml Wasser verrührt und mit verdünnter Salzsäure auf einen pH-Wert von b,5 eingestellt Die wäßrige Phase, die Disulfidverunreinigungen enthält, wird verworfen. Die organische Phase wird sodann mit 100 ml 1 η Salzsäure und anschließend mit 25 ml Wasser extrahiert Die vereinigten wäßrigen Extrakte werden mit 105 ml 1 η Natronlauge auf einen pH-Wert von oberhalb 8 in Gegenwart von 150 ml frischem Isobutylacetat eingestellt Das Gemisch wird kräftig durchgeschüttelt Die Phasen werden getrennt und die wäßrige Phase wird verworfen. Der Isobutylacetatextrakt wird über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert Das Filtrat enthält das Tiamutilin als freie Base. Der Titrationstest ergibt eine Ausbeute von etwa 92 bis 94 Molprozent bezogen auf eingesetztes Pleuromutilin-tosylat

Eine äquivalente Menge Fumarsäure (53 g) wird in 17,5 ml Dimethylformamid gelöst Etwa 10% der Lösung werden unter Rühren zur Lösung der freien Base gegeben. Die Kristallisation wird in Gegenwart einiger Impfkristalle während eines Zeitraumes von etwa 10 Minuten durchgeführt Anschließet wird der Rest der Fumarsäureiösung zugegeben und die Kristallisation durch 2stündiges Rühren bei Raumtemperatur vervollständigt Die entstandenen Kristalle werden abfiltriert und mit etwa 50 ml frischem Isobutylacetat gewaschen. Nach dem Trocknen werden 37 g (67% d. Th, bezogen auf eingesetztes Pleuromutilin-tosylat) der reinen Titelverbindung erhalten.

Der größte Teil des in der Mutterlauge verbleibenden T^mutilins (etwa 22 Molprozent, bezogen auf das

eingesetzte Pleuromutilin-tosylat) wird durch Extraktion der Mutterlauge mit verdünnter Natronlauge zur Abtrennung der Fumarsäure und anschließende Extraktion mit verdünnter Salzsäure bei einem pH-Wert unterhalb 2 wiedergewonnen. Der erhaltene saure Extrakt wird zur Herstellung weiterer Mengen an Neutra I-salz der Fumarsäure eingesetzt

Beispiel 2

Eine Lösung der freien Base von Tiamutilin in Isobutylacetat wird gemäß Beispiel 1 hergestellt. Die Lösung wird auf etwa 60 bis 70⁰C erwärmt und unter kräftigem Rühren mit der äquivalenten Menge fester Fumarsäure (53 g) versetzt Die Fumarsäure geht allmählich in Lösung und es kristallisiert das Neutralsalz in charakteristischen Prismen aus. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und zur Vervollständigung der Kristallisation 2 weitere Stunden gerührt Die entstandenen Kristalle werden abfiltriert und mit 75 ml frischem Isobutylacetat gewaschen. Nach dem Trocknen werden 463 g (84% d. Th, bezogen auf eingesetztes Pleuromutilintosylat) des reinen neutralen Fumarats erhalten.

Beispiel 3

Gemäß Beispiel 1 wird 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-mutiIin hergestellt Das Gemisch wird bis zum wäßrig-sauren Extrakt aufgearbeitet Für die anschließende Rückextraktion werden statt des

Isobutylacetats 200 ml Äthylacetat verwendet. Der Äthylacetatextrakt wird getrocknet und gemäß Beispiel 1 filtriert Der Titrationstest ergibt einen Gehalt von etwa 92 Molprozent der freien Base des Tiamutilins im Filtrat

Das Filtrat wird bei der Rückflußtemperatur mit der äquivalenten Menge Fumarsäure in kristalliner Form so versetzt. Die Fumarsäure geht rasch in Lösung, und das neutrale Fumarat scheidet sich in Form von Prismen ab. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und die Kristallisation durch 2stündiges Rühren vervollständigt Dan?ch werden die Kristalle abfiltriert, mit 50 ml frischem Äthylacetat gewaschen und getrocknet Ausbeute 42,4 g (77% d. Th, bezogen auf eingesetztes Pleuromutilin-tosylat} neutrales Fumarat

Beispiel 4

1 kg des neutralen Fumarats von Tiamutilin wird in 10 Liter einer 50prozentigen Lösung von wäßrigem Äthanol bei Raumtemperatur gelöst. Die Lösung wird in 100 ml fassende Flaschen abgefüllt. Diese Lösung kann an Schweineruhr erkrankten Schweinen intramuskulär in Dosen von 1 bis 10 ml (10 mg/kg) einmal täglich während 5 Tagen intramuskulär gegeben v/erden.

In den folgenden Beispielen wird die erfindungsgemäße Verwendung erläutert

Beispiel 5

1 kg neutrales Fumarat von Tiamutilin wird mit 5 Liter ölsäureäthylesttf unter sterilen Bedingungen homogen vermischt Sodann werden 5 mg eines Gemisches von p-Hydroxybenzoesäuremethylester und p-Hydroxybenzoesäurepropy'ester (10:1) zugegeben. Die erhaltene 20prozentige ölsuspension wird in 100 ml fassende Flaschen abgefüllt Es wird ein Injektionspräparat erhalten, das intramuskulär gegeben werden kann.

Beispiel

50Og neutrales Fumarat von Tiamutilin werden in 10 Liter fraktioniertem Kokosnußöl suspendiert. Sodann werden unter sterilen Bedingungen 100 mg Benzylalkohol zugesetzt. Die erhaltene Sprozentige Suspension wird in 5 ml fassende Ampullen steril abgefüllt. Das Injektionspräparat kann intramuskulär gegeben werden.

Beispiel

kg neutrales Fumarat von Tiamutilin werden in 379 Liter Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 3,78 kg Benzylalkohol versetzt und in 3,79 Liter fassende Flaschen abgefüllt. Jeweils 3,79 Liter der Lösung werden mit Liter Trinkwasser vermischt, das an Hühner verabfolgt wird, die an chronischer Erkrankung des Respirationstrakts leiden.

Beispiel

Eine Futtervormischung wird aus 10 kg neutralem Fumarat von Tiamutilin und 45,4 kg Sojabohnenmehl hergestellt. Aus dem Gemisch werden Packungen hergestellt, die jeweils 100 g Wirkstoff pro 450 g Futtervormischung enthalten. 906 kg Futter werden mit 907 g Futtervormischung versetzt. Das Futter enthält somit 200 g Wirkstoff pro 907 kg.

20 Beispiel 9

Ein Ferkelmastfutter wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

kg

Maismehl 596

W'iizenmittelmehl 45,4

Sojabohnen 184

Fischmehl 18,1

Trockenmolke 22,7

Calciumphosphat 13,6

Kochsalz

Melasse 22,7

907

Das Futter wird mit 100 g neutralem Fumarat von Tiamutilin gründlich vermischt. Das Futter enthält 100 g Wirkstoff pro 907 kg Futter. Dieses Futter kann an 5 bis 8 Wochen alte Ferkel verfüttert werden, die mit Treponema hyodysenteriae infiziert sind. Die Behandlungsdauer beträgt 14 Tage.

Beispiel 10

Ein Ferkelmastfutter wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

kg

Maismehl 595

Waizenmittelmehl 45,4

Sojabohnen 184

Fischmehl 18,1

Trockenmolke 22,7

Calciumphosphat 13,6

Kochsalz 4,54

Melasse 22,7

Mineralsalzgemisch 03

Vitamingemisch 0,9

907

Das Gemisch der Mineralsalze wird in folgenden Mengenanteilen hergestellt:

Gramm

Kupfer 5,4

Eisen 68,0

Mangan 18,2

Zink 45,4

Iod 02

•m

Das Vitamingemisch wird in folgenden Mengenanteilen hergestellt: Vitamin A 3000IE

Vitamin D 10001E

5 Vitamin E 20IE

Vitamin Bi2 20 μg Riboflavin 3 mg Pantothensäure 10 mg Nikotinsäureamid 20 mg

10 Cholin 200 mg

Das Futtergemisch mit dem Vitamin- und Mineralsalzgemisch wird mit 200 g des neutralen Fumarats von Tiamutilin gründlich vermischt. Es wird ein Gemisch erhalten, das 200 g Wirkstoff pro 907 kg Futtermittel enthält. Schweine, die mit Treponema hyodysenteriae infiziert sind, werden mit diesem Futtermittelgemisch is Tage gefüttert.

30 Sj

35 §j

I ι

Claims

Patentansprüche:

1. Neutralsalz der Fumarsäure mit 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-mutilin.

2. Verfahren zur Herstellung des Salzes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Fumarsäure im Molverhältnis 1 :2 in eine Lösung von 14-Desoxy-14-[(2-diäthyIaminoäthyI)-mercaptoacetoxy]-mutilin in

Isobutylacetat Butanol, Äthylacetat, Methylisobutylketon oder Xylol einträgt und das entstandene Salz isoliert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von 14-Desoxy-14-[(2-diäthylaminoäthyl)-mercaptoacetoxy]-mutilin in Isobutylacetat mit einer konzentrierten Lösung von Fumar- säure in Dimethylformamid versetzt und das entstandene Salz isoliert

4. Verwendung des Neutralsalzes gemäß Anspruch 1 bei der Bekämpfung von pathogenen Keimen.