DE2742949C2

DE2742949C2 - 4-N-Acylfortimicin B-Derivate und deren Verwendung

Info

Publication number: DE2742949C2
Application number: DE2742949A
Authority: DE
Inventors: Paul Waukegan Ill. Kurath; Jerry Roy Martin; John Soloman Tadanier
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1983-08-04
Also published as: AU519064B2; FR2365586A1; SE7710683L; CA1114809A; AU2902577A; PH16052A; GB1591320A; DK419877A; ES472608A1; FR2365586B1; ZA775652B; JPS5368752A; ZA775651B; US4155902A; DE2742949A1; AR224722A1; NZ185239A; BE859012A; GR63596B; US4091032A

Description

15

in der R einen Acylrest, der sich von den Aminosäuren L-Alanin, j8-Alanin oder Sarcosin ableitet, oder einen Aminoacylrest der allgemeinen Forme! II

II

— C—CH₂NHR¹

bedeutet, wobei der Rest R¹ einen Acylrest darstellt, der sich von den Aminosäuren Glycin, L-AIanin oder L-Leucin ableitet, und ihre Salze mit Säuren.

2. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen.

in der R den Rest

■ o" ■' "'■" ■'■ ■ ■■■■/"■ ■ '

H ■■■;■■■■;.■

—C-CH₂NH₂

bedeutet, weist in vitro einen weiten Wirkungsbereich gegen gram-positive und gram-negative Keime auf und besitzt auch hervorragende Aktivität gegen Stämme von Staphylococcus aureus und Escherichia coli, die gegen verschiedene bekannte Antibiotika; wie Kanamycin, Gentamicin und Tobramycin resistent sind. Ebenso besitzt Fortimicin A antibalcteriefle Wirksamkeit gegen Bakterien der Gattung Proteus. In vivo-Tests zeigen einen EDso-Wert für Fortimicin A gege,t Escherichia cofi Juhl KY 4286 bei Mäusen von 6 mg/kg; vgL US-PS 39 76 768.

Fortimicin B der Formel

CHj

CH-NH₂ -O

NH₂

OH

OCHj

NH

CHj

40

Die Erfindung betrifft den in vorstehenden Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Ein Problem der bekannten antibiotischen Therapie liegt darin, daß bestimmte Mikroorganismen, wie die Gattung Proteus, sehr schwierig zu behandeln sind, infolgedessen wird ständig nach neuen Stoffen gesucht, die auch gegen die verschiedenen Proteus-Stämme wirkungsvoll sind.

Kürzlich wurde eine neue Klasse von Antibiotika entdeckt und als Fortimicine bezeichnet. Es sind zur Zeit zwei Foriimicin-Antibiotika bekannt, Fortimicin A und Fortimicin B. Beide Antibiotika sind Fermentationsprodukte.

Fortimicin A der Formel

NH₂

OH

NH₃

O < >—OCH₃

OH N —R

CH,

55

60

65 weist ebenfalls in vitro antibakterielle Wirksamkeit gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Keime auf, besitzt jedoch bedeutend geringere Wirksamkeit als Fortimicin A; vgl. US-PS 39 31 400.

Während Fortimicin A in der Klasse der Fortimicin-Antibiotika eine vielversprechende Verbindung darstellt, wurde festgestellt, daß die 4-N-AcyIfortimicin B-Derivate im allgemeinen stabiler und dabei ebenso wirksam sind wie Fortimicin A.

Die erfindungsgemäßen Fortimicin B-Derivate besitzen wertvolle antibiotische Eigenschaften. Außerdem sind sie wertvolle Zwischenprodukte bei der Herstellung von 4-N-Alkyl- oder substituierten Alkylfortimicin B-Derivaten.

Die Bezeichnung »Cbz« hat die Bedeutung Benzyloxycarbonyl.

Die Salze der Verbindungen der allgemeinen Formel I können sich von anorganischen oder organischen Säuren ableiten. Spezielle Beispiele für geeignete Salze sind die Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate, Bisulfate. Acetate, Oxalate, Valerate, Oleate, Laurate, Borate, Benzoate, Lactate, Phosphate, Tosylate, Citrate, MaIeate, Fumarate, Succinate.Tartrate und Napsylate.

Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der Fortimicin B-Derivate der allgemeinen Formel I beschrieben. Die erste Stufe dieses Verfahrens ist die Herstellung von !^',ö'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der Formel III durch Umsetzung von Fortimicin B mit einem geeigneten Acylierungsmittel, wie N-(Benzyloxycarbonyloxy)-succinimid,Benzyloxycarbonylchlorid oder Benzyl-(4-nitrophenyl)-carbonat.

Die Umsetzung wird in einem Lösungsmittel, -vie Ν,Ν-Dimethylformamid, oder einer Mischung aus Methanol und Wasser durchgeführt. Sie verläuft gemäß Schema I.

CH,

NH

-CH₂OC =

OH

Die zweite Stufe des Verfahrens, die Acylierung der Q-N-Methylaminof nippe des l,2',6'-Tri-N-benzoyloxycarbonylfortimicin B der Formel III, wird mit einem aktivierten Aminocarbonsäure- oder Dipeptidderivat, wie einem Anhydrid oder aktivierten Ester nach den j? bekannten Verfahren der Peptidsynthcae durchgeführt

Die aktivierten Ester können aus der Aminocarbonsäure oder dem Dipeptid der allgemeinen Formel

R³—C —OH

40 (ΙΠ)

NH

CH₃

in der der Rest O

R³—C —

einen Acylrest darstellt, der sich von den in Anspruch 1 genannten Aminocarbonsäuren oder Dipeptiden, geschützt durch eine N-Benzyloxycarbonylgruppe, ableitet, nach dem von M. Fujino, S. Kobayijihi, M. Obayashi, T. Fukuda, S. Shinagawa und O. Nishimura in Chem. Pharm. Bull. Japan, 22 (1974), S. 1857 beschriebenen Verfahren gemäß den Schemata A, B und C hergestellt werden.

R³—C —OH + HO —N

(1-Hydroxybenzotriazol)

Schema B

O
R³—C —OH + HO —N

-H₂O

(N^'-Dicyclohexylcarbodiimid)

-H₂O

Il

R³—C —Ο —Ν

(1-hydroxybenzotriazolaktivierter Ester)

(N-Hydroxysuccinimid

(N-hydroxysuccinimidaktivierter Ester)

R³—C-OH + HO—N

-H₂O

R^}—C—Ο—Ν

N=C=N

(N-Hydroxy-5-ηοΓ-

bomen-2,3-di-

carboximid)

Die Umsetzung des aktivierten Esters mit dem l,2',6^r-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der Formel III wird in einem inerten Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Chloroform oder Ν,Ν-Dimethylformamid; durchgeführt In einigen Fällen ist der Zusatz eines tertiären Amins, wie Triäthylamin, günstig.

0-CH₂ (N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximidaktiyierter Ester)

Die Acylierung der Q-N-Methylgnippe des Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der Formel III mit einem aktivierten Aminocarbonsäurederivat zur Herstellung des ^N-Acyl-l^'.e'-tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der allgemeinen Formel II wird durch das nachstehende Schema wiedergegeben.

HY

Darin bedeutet Y einen der Reste

oder

und R⁴ hat die vorstehend für den Rest

O
R³ —C —

angegebene Bedeutung.

Die Einführung einer N-geschützten Dipeptidkette, wie in Anspruch 1 angegeben, in die Verbindung der Formel III zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel II kann auch stufenweise unter Verwendung geschützter Zwischenprodukte gemäß dem nachstehenden Schema erfolgen.

(III) +

O O

Il Il

N-O-C-CH₂-NH-C-OC(CHj)₃

CH₃OC = O

-CH₂OC=O

N — C —CH₂—NH — C — OC(CH₃)j CH₃

CF₃COOH

(Hb)

N—C—CH₂—NH₂ · CF₃COOH
CH₃

1) N(C₂H₅)J

2) Y—C—R³

Hierin bedeutet R⁴ den Rest
O O

Il Il

— C —CH₂-NH-C-R³

wobei der Rest

O
R^}—C —

und Y die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben. Die stufenweise Syntht ϊε verläuft über das 4-N-(N-tert.-Butyloxycarbonylglj.-ylJ-l^'.e'-tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der Formel Ha, das unter sauren Bedingungen, beispielsweise mit Trifiuoressigsäure in Methylenchlorid,das4-N-GIycyl-l^',6'-tri-N-benzytoxycarbonylfortimicin B-Trifluoracetatsalz der Formel Hb ergibt. Die letztere Verbindung wird zunächst mit Triethylamin behandelt und danach in bekannter Weise mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

<^~~\—OCHj + HY

OH N-R⁴

CH₃

R³ —C —Y

zu der Verbindung der allgemeinen Formel 11 umgesetzt.

ι-, Nach der Acylierung der CrN-Methylgruppe des !^',e'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B der Formel III müssen die Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppen der erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel II abgespalten werden. Die Abspaltung erfolgt durch

in Reduktion der Verbindung der allgemeinen Formel Il mit Wasserstoff über Palladium-auf-Kohlenstoff als Katalysator. Dabei werden die biologisch aktiven Verbindungen der allgemeinen Formel I erhalten, die Fortimicin B-Derivate darstellen.

γ, Die erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel I werden günstigerweise als Hydrochloride isoliert, wenn die Reduktion in Gegenwart eines geringen Überschusses von Salzsäure durchgeführt wird. Die Hydrierung der Verbindung der allgemeinen Formel Il

zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I ist in nachstehendem Schema 4 wiedergegeben, in dem R⁴ und R die vorstehend angegebene Bedeutung haben.

0-CH₂

NH

-CH₂OC=O

OH

OCH₃

N —R⁴

CH₃

H₂, Pd/C

CH₃

NH₂

NHj

0 <^ V- OCH,

OH

Spezielle Beispiele für erfindungsgemäße Verbindungen der allgemeinen Formel I sind nachstehend aufgeführt:

(1) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-Glycylglycylfortimicin R- R hpHmitpt Ann ßoct

-C-CH₂-NH-C-CH₃NH₂

(2) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-Sarcosylfortimicin B; R bedeutet den Rest

Il

— C —CH₂-NH-CH₃

(3) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-jJ-AlanyIfortimicin B; R bedeutet den Rest

Il

-C-CH₂-CH₂-NH₂

(4) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-L-Alanylfortimicin B; R bedeutet den Rest

Il

— C-CH-CH₃

NH₂

(5) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-L-Alanylglycylfortimicin B; R bedeutet den Rest

O O

!I I!

-C-CH₂-NH-C-CH-CH₃

NH₂

(6) Das Tetrahydrochlorid von 4-N-L-LeucyIgIycylfortimicin B; R bedeutet den Rest

O NH₂

-C-CH₂-NH-C-CH-CH₂-CH

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel I bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen. Die Arzneimittel enthalten mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung der allgemeinen Formel I, die antibakterielle N-R

¹"' Aktivität besitzt, zusammen mit üblichen Trägerstoffen, Hilfs- und/oder Verdünnungsmitteln. Sie können oral oder parenteral, d. h. intramuskulär, intravenös oder subcutan, oder rektal verabreicht werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zu der für die

²" jeweilige Appiikationsart geeigneten Dosierungsform formuliert werden.

Spezielle Beispiele für feste Dosierungsformen zur oralen Verabreichung sind Kapseln, Tabletten, Pillen, Pulver und Granulat. Dabei ist der Wirkstoff mit

²^ mindestens einem inerten Verdünnungsmittel, wie Succrose, Lactose oder Stärke, vermischt. Weitere übliche Zusätze, beispielsweise Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, können ebenfalls enthalten sein. Im Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen kann die Dosierungsein-

^M heit auch Puffersubstanzen enthalten. Tabletten und Pillen können zusätzlich mit enterischer Beschichtung hergestellt werden.

Als flüssige Dosierungsform zur oralen Verabreichung eignen sich Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirups und Elexiere, die bekannte inerte Verdünnungsmittel, wie Wasser, enthalten. Zusätzlich können sie auch noch Hilfsstoffe, wie Benetzungs-, Emulgier- und Suspendiermittel sowie geschrnacks- und genschsverbessernde Mittel enthalten.

Spezielle Beispiele für Präparate zur parenteralen Verabreichung sind sterile wäßrige oder nichtwäßrige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. Ak nichtwäßrige Lösungsmittel oder Trägerstoffe eignen sich Propylenglykol, Polyäthylenglykol, pflanzliche öle, wie Olivenöl, und injizierbare organische Ester, wie Ölsäureäthylester. Diese Präparate können auch HilfsStoffe, wie Konservierungs-, Benetzungs-, Emulgier- und Dispergiermittel enthalten. Sie können sterilisiert sein, beispielsweise durch Filtration durch ein Keime zurückhaltendes Filter, durch Zusatz eines sterilisierenden Mittels in das Präparat, durch Bestrahlung oder durch Erhitzen des Präparates. Sie können auch in Form von Feststoffen hergestellt 'verden, die in keimfreiem Wasser oder in einem anderen keimfreien injizierbaren Medium unmittelbar vor Gebrauch gelöst werden.

Die Präparate zur rektalen Verabreichung sind vorzugsweise Suppositorien, die zusätzlich zum Wirkstoff Trägerstoffe, wie Kakaobutter oder ein Suppositoriumswachs enthalten.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1
1 ^',e'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimirin B

Eine Lösung von 2,0 g Fortimicin B in 30 ml Wasser und 60 ml Methanol wird in einem Eisbad auf 0⁰C gekühlt und unter Rühren mit 4,44 g N-(Benzyloxycarbonyloxy)-succinimid versetzt Danach wird das Ge-

misch 3 Stunden bei O"C und anschließend 22 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wird der Großteil des Methanols unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand mit einem Gemisch von Chloroform und Wasser ausgeschüttelt. Die ChloroformWsung wird mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Danach wird das Chloroform abdestilliert und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert. Die Eluierung erfolgt mit einem Lösungsmittelgemisch aus Chloroform, Methanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 23,4 :1,4 :0,1.

Ausbeute:

1,5 g der Titelverbindung;

[«]:?+16,5° (C 1,0,CH₃OH);
IR-Spektrum:

1712,1507 cm-';
NMR-Spektrum (CDCl₃):

0=1,03 (CV-CH₃, J = 6,0), 232 (NHCH₃), 3,41 (OCHj).

C₃₉H₅₀NiO₁₁:

ber.: C 6239 H 6,71 N 7,46 gef.: C 62,16 H 6,76 N 7,43

Beispiel 2

Tetra-N-benzyloxycarbonyl^-N-glycylglycylfortimicin B

Eine Suspension von 0,754 g l,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B, 0,536 g N-Benzyloxycarbonylglycylglycin und 0,622 g l-Hydroxybenzotriazolmonohydrat in 4 ml Tetrahydrofuran wird unter Rühren mit einer Lösung von 0,418 g N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid in 3 ml Tetrahydrofuran versetzt Weitere 3 ml Tetrahydrofuran dienen dazu, das gesamte Ν,Ν'-Dicyclohexylcarbodiimid in das Reaktionsgefäß zu spülen. Die erhaltene Suspension wird 44 Stunden bei Raumtemperatur gerührt Danach wird der unlösliche N.N'-Dieyelohexylharnstoff abfiltriert und sorgfältig mit Tetrahydrofuran gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit werden vereinigt und das Tetrahydrofuran unter vermindertem Druck abdestilliert Es werden 1,96 g eines farblosen glasigen Feststoffes erhalten. Das Produkt wird an einer Kieselgelsäule mit einem Lösungsmittelgemisch aus Benzol, Methanol, Äthanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 233 :0,7 :2,7 :0,2 als Laufmittel chromatographiert.

Ausbeute:

0,824 g der Titelverbindung;

[«]?+43° (C 1,0,CH₃OH);
IR-Spektrum:

1712,1638,1500 cm-';
N :vi R-Spektrum (CDCl₃):

0=1,17 (CV-CH₃, ]=6), 2,87 (C₄-NCH₃), 332 (OCH₃).

C₅IH₆₂N₆Oi₅:

ber.: C 6131 H 6,25 N 8,41 gef.: C 6135 H 6,40 N 8,28

Beispiel 3 Tetra-N-benzyloxycarbonyM-N-sarcosylfortimicinB

Eine Lösung von 2^6 g l^'.e'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B, 0,855 g N-Benzyloxycarbonylsarcosin und 0382 g l-HydroxybenzotriazoImonohydrat in 12,0 ml Tetrahydrofuran wird unter Rühren mit einer Lösung von 0308 g N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid in

6,0 ml Tetrahydrofuran versetzt. Weitere 6,0 ml Tetrahydrofuran dienen dazu, das gesamte N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid in das Reaktionsgefäß zu spülen. Das Gemisch wird anschließend 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wird der unlösliche Ν,Ν'-Dicyclohexylharnstoff mit einem Pbnglastrichter abfiltriert. Nach dem AbdestillierCn des Tetrahydrofurans unter vermindertem Druck wird ein gelber Rückstand erhalten, der an einer Kieselgelsäule mit einem Lösungsrnittelgemisch aus Benzol, Methanol, 95prozentigem Äthanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 23,5 :1,4 : 2,0 : 0,2 als Laufmittel chromatographiert wird. Die Fraktionen, in denen die Titelverbindung angereichert ist, werden gesammelt und erneut an einer Sephadex® LH-20-Säule mit 95prozentigem Äthanol als Laufmittel chromatographiert. Hierauf werden die produkthaltigen Fraktionen vereinigt und eingedampft.

2,29 g der Titelverbindung als farbloser schaumartiger Feststoff;
[«] » + 49,9° (C 1,0,CH₃OH);

IR-Spektrum:

1710,1635,1500 cm-';

NMR-Spektrum (CDCl₃):

0=1,15 (CV-CH₃, J = 6,8), 2,79 (Q-NCH₃). 2,98 (OCH₃),

3,35 /CH₂-N-CH₃
Cbz

4,82 (Hi', J =3,0).

C50H61N5O14:
ber.: C 62,82 H 6,43
gsL C 52,59 H 6,47

N 7,32 N 732

Beispiel 4 Tetra-N-benzyloxycarbonyl-4-N-p-alanylfortimicinB

Eine Lösung von 5,52 g l^'.ö'-Tri-N-benzyloxycarbonyl-4-N-/?-aIanin und 136 g 1-Hydroxybenzotriazolmonohydrat in 24,0 ml Tetrahydrofuran wird unter Rühren mit einer Lösung von 1,62 g N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid in 12,0 ml Tetrahydrofuran versetzt Weitere 12 m| Tetrahydrofuran dienen dazu, das gesamte N,N'-Dicy clohexylcarbodiimid in das Reaktionsgefäß zu spülen. Anschließend wird das Gemisch 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt Danach wird der unlösliche Dicyclohexylharnstoff durch einen Planglastrichter

abfiltriert Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft Es werden 8,79 g eines gelben glasigen Feststoffes erhalten. Dieses Produkt wird an einer Kieselgelsäule mit einem Lösungsmittelgemisch aus Benzol, Methanol, 95prozentigem Äthanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 23,5:1,4:2,0:0,2 als Laufmittel chromatographisch gereinigt Die Fraktionen, die das Produkt angereichert enthalten, werden vereinigt zur Trockene eingedampft und der erhaltene Rückstand erneut an einer Säule aus Sephadex® LH-20 mit 95prozentigem Äthanol als Laufmittel chromatographiert Die produkthaltigen Fraktionen werden vereinigt und das Äthanol unter vermindertem Druck eingedampft

Ausbeute:

476 g der Titelverbindung als farbloser glasiger Feststoff;

[a]?+423° (0034,CH₃OH);
IR-Spektrum:

1710,1620,1503CId';
NMR-Spektrum (CDO₃):

0=1,17 (Cs'-CHj, J=6), 232 (C₄-NCH₃X 3,28 (OCH₃X 478 (H₁-Jl

C₅₀H₆₁N₅Om:

ben: C 62^2 H 6,43 N 732
gef.: C 62,11 H 6,47 N 7,29

Beispiel 5
Tetra-N-ben^Ioxycarbonyl-4-N-L-alanylfortimicin B

Eine Lösung von 2^6 g I^'.e'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimidn B, 0353 g N-Benzyloxycarbonyl-L-alanin und 0363 g l-Hydroxybenzotriazolmonohydrat in 6,0 ml Tetrahydrofuran wird im Eisbad gekühlt und unter Rühren vat einer Lösung von 0,803 g Ν,Ν'-Dicyclohexylcarbodiimid in 6,0 nil Tetrahydrofuran versetz». Weitere 6,0 ml Tetrahydrofuran dienen dazu, das gesamte N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid in das Reaktionsgefäß zu spülen. Sodann wird das Gemisch eine Stunde bei 0°C und danach 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der ausgefallene Ν,Ν'-Dicyclohexylharnstoff wi-d abfiltriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft Es werden 4,20 g eines weißen schaumartigen Feststoffes erhalten. Dieses Produkt wird an einer Kieselgelsäule mit einem Lösungsmittelgemisch aus Benzol, Methanol, 95prozentigem Äthanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 235 :1,4 :2,0 :0,2 als Lauf mittel Chromatographien. Die Fraktionen, die den größten Teil des Produkts enthalten, werden gesammelt und erneut an einer Kieselgelsäule mit einem Gemisch von Aceton und Hexan im Volumenverhältnis 1:1 als Laufmittel Chromatographien. Die produkthaltigen Fraktionen werden gesammelt und an einer Sephadex® LH-20-SäuIe mit 95prozentigem Äthanol als Laufmittel chromatographiert Danach werden die produkthaltigen Fraktionen eingedampft

Ausbeute:

1.29 g der Titelverbindung als farbloser schaumartiger Feststoff;
[α]?+37,5° (C 1,0,CH₃OH);

IR-Spektrum:

1712,1630,1500 cm-·;

NMR-Spektrum (CDCI₃):

4-1.17 (CV-CH₃. J-6£),

1,27 /COCH-CH₃, J =7,0
NHCbz

237 (Q- NCH₃), 3,29 (OCH₃), 4,77 (H₁', J=3,0).

C₅₀H₆₁N₅Ou:

ber,; C 62,82 H 6,43 N 7,32
gef.: C 62,80 H 638 N 7,10

Beispiel 6

Tetra-N-benzyloxycarbonyM-N-L-alanylglycylfortimicin B

Eine Lösung von 1,09 g l,2',6'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortinücui B, 0,440 g N-Beiizyloxycarbonvfc-L-alanylglycin und 0,50 g 1-Hydroxy rjenzotriazolmonohydrat in 6,0 ml Tetrahydrofuran wird unter Rühren mit einer Lösung von 0,446 g NJJ'-DicycIohexylcarbpdüinid m 3,0 ml Tetrahydrofuran versetzt Weitere 3,0 ml Tetrahydrofuran dienen dazu, das gesamte Ν,Ν'-Dicyclohexylcarbodümid in das Reaktionsgefäß zu spülen. Anschließend wird das Gemisch 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt Der ausgefallene Ν,Ν'-Dicyclohexylhamstoff wird durch einen Planglastrichter abfütriert Sodann wird das Filtrat zur Trockene eingedampft Es werden 2,02 g eines gelben schaumartigen Feststoffes erhalten. Dieses Produkt wird an einer Kieselgelsäule mit einem Lösungsmittelgemisch aus Benzol, Methanol, 95prozentigem Äthanol und konzentriertem Ammoniak im Volumenverhältnis 233 :1Λ · 2,0 :0,2 als Laufmittel Chromatographien. Die produkthaltigen Fraktionen werden eingedampft

Ausbeute:

1,08 g der Titelverbindung;
[afr +30,0° (C 1,02,CH₃OH);
IR-Spektrum:

1711,1640,1500 am-»;
NMR-Spektrum (CDa₃):

1,29 /CO — CH—CH₃

NHCbz

2,85 (C₄-NCH₃X 330 (OCH₃X

C₅₂HmN₆O₁₅:

ber.: C 6135 H 637 N 830
gef.: C 61,68 H 642 N 8,28

Beispiel 7

Tetra-N-benzyloxycarbonyM-N-L-leucylglycylfortimicin B

Nach der von M. Fujino u. Mitarb., Chem. Pharm. Bull. Japan, 22 (1974), S. 1857, beschriebenen allgemeinen Verfahrensweise wird eine Lösung des N-hydroxy-5-norbomen-23-di-carboximid-aktivierten Esters von N-Benzyloxycarbonyl-L-leucylglycin hergestellt. Dazu wird eine Lösung von 1,27 g N-Benzyloxycarbonylleucylglycin und 0,72 g N-Hydroxy-5-noΓborneπ-23-dicarboximid in 5 ml Tetrahydrofuran im Eisbad gekühlt und mit 033 g Ν,Ν'-Dicyclohexylcarbodiimid und 1 ml Tetrahydrofuran versetzt Danach wird das Gemisch 40 Minuten bei tiefer Temperatur und anschließend 2>/i Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wird der während der Umsetzung entstandene N,N'-Dicyclohexylharnsloff abfiltriert und 3mal mit je 1 ml Tetrsihydrofuran gewaschen.

Die vorstehend erhaltene Lösung des aktivierten Esters wird mit 130 g 1 Z.ö'-Tri-N-benzyloxycarbonylfortimicin B 20 Stunden unter Rohren bei Raumtemperatur umgesetzt Danach wird das Lösungsmittel

abdestilliert. Es werden 339 g eines Rückstandes erhalten, der an 280 g Kieselgel mit einem Gemisch von Benzol, Methanol, 95prozentigem Äthanol und Ammoniak im Volumenverhältnis 1174:34:136:10 als Laufmittel Chromatographien wird. Danach werden die produkthaltigen Fraktionen eingedampft.

Ausbeute:

1,76 g der Titelverbindung. Eine Probe der Verbin-

308 131/171

dung wird' "durch Chromatographie an einer Sephadex* LH-20-Säule zur AnalysegereinigL

\k\W+24"? (G 1,08, CHCl₃);
IR-Spektrum (RBr-Preßüng):

1710,1636; 1500 cm-t;
NMR-Spektrum (CDCl₃):

0=0^2 (LeU-CH₃), 1,17 (CV-CH₃, J =6,0), 2,82

(C₄-NCH₃). 3,30 (OCH₃), 5,0-5,1 (CbZ-CH₂), 7,2—7,4 (Cbz—Arom).

10

ber_-
get:

C 62,60 H 6,69 N 7,96 C6231 H 6.78 N 7,93

Beispiel 8 4-N-Sarcosylfortimicin B

0,84 g Tetra-N-benzyloxycarbonyl-^N-sarcosylfortimicin B werden in 150 ml 0,2 η Salzsäure in Methanol, hergestellt durch Verdünnen von 16,8 ml konzentrierter Salzsäure mit Methanol auf 1000 ml, 4 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 3 Atmosphären in Gegenwart von 0,8 g 5prozentigem Palladium-auf-Koh- x> lenstoff hydriert Anschließend wird der Katalysator abfiltriert und das Methanol unter vermindertem Druck Taijelle I

18

Das Verfahren zur Abspaltung der Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppen aus den Per-N-benzyloxycarbonyl-Derivaten wird nachstehend in Beispiel 8 anhand der Umsetzung von Tetra-N-benzyloxycarbonyl-4-N-sarcosylfortimicin B in das 4-N-SarcosylfortimicLn B, das als Tetrahydrochlorid isoliert wird, erläutert.

abdestilliert. Das restliche Wasser und die übrige Säure werden.gemeinsam mit Methanol unter vermindertem Druck abdestiUiert _;

Ausbeute:

0,512 gderTitelvsrbindiing als Tetrahydrochlorid;

[«]? +813° (C1.0, CH₃OH); IR-SpektFum (KBr-Preßling):

1640 cm-';
NMR-Spektnira (Dip):

δ=1,84 (CV-CH₃, J=6,6), 3,32 (COCH₂-NCH₃),

3,62 (C₄-NCH₃), 339 (OCH₃), 5,82 (H,', J =3,2). Massenspektrum:

M+berechnetfEirC₁₈H₃₇NsO₆: 419,2744

beobachtet: 419,2732

Gemäß Beispiel 8 werden ausgehend von den entsprechenden N-Benzyloxycarbonyl_:geschützten Zwischenprodukten die folgenden Perhyiirochloride hergestellt:

(1) 4-N-GlycyIglycylfortimicin B Tetrahydrochlorid,

(3) 4-N-ß-AIanylfortimicin B Tetrahydrochlorid,

(4) 4-N-L-Alanylfo'itimicin B Tetrahydrochlorid,

(5) 4-N-L-Alanylglj'cyIfortimicin B Tetrahydrochlorid,

(6) 4-N-L-LeucylgSycylfortimicin B Tetrahydrochlorid.

Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen sind in Tabelle I zusammengestellt.

Ver- Drehung

bindung (Methanol)

IR-Si

■Spektrum, Massenspektrum
(a)

NMR-Spektrum (b) D₂O, ß

+ 70,5° (C 1,02) 1678

[a]_D ³ + 61,3° (C 1,0) 1610

[e]² _D ⁰ +85,2° (C 1,02) 1640

]² _D ⁵ + 76,9° (C 1,0) 1674

[e]S⁶+ 62° (C 1,00) 1670, 1630, 1487

M⁺ 1,81 (CV-CH₃, J = 6,4),

ber.: 444,2676 3,62 (C₄ - NCH₃), 3,95 (OCH₃), gem.: 444,2699 5,79 (H₁', J = 3,5)

M⁺- 1,81 (CV-CH₃, J =6,9),

ber.: 419,2744 3,61 (C₄-NCH₃), 3,96 (OCH₃), gem.: 419,2727 5,79 (H,', J = 3,0)

M⁺ 1,81 (CV-CH₃, J =7,0),

ber.: 419,2744 1,97 (CO-CHNHjCH₃, J = 7,0), gem.: 419,2723 3,69 (C₄ - NCH₃), 3.95 (OCH₃), 5,80 (H₁', J = 3,8)

M⁺ 1,81 (CV-CH₃, J = 6,5),

ber.: 47£ 2958 2,04 (CO - CHNH₂CH₃, J = 7,2),

gem.: 476>51 ?_r63 (C₄NCH₃), 3,95 (OCH₃),

5.78 (H₁', J = 3,2)

M⁺ 1,45 (LeU-CH₃, J = 5,0),

ber.: 518,3428 1,81 (C₆'"CH₃, J = 6,5), gem.: 518,3454 3,63 (C₄ - NCH₃), 3,96 (OCH₃),

5.79 (H₁', J = 3,5)

(a) Die Massenspeklra der Hydrochloride der Fortimicin-Analogen erscheinen als solche der freien Basen, da die Hydrochloride vor der Verdampfung im Massenspektrometer thermisch zu den freien Basen dissoziieren.

(b) Die 100 MHz-NMR-Spektra werden in D₂O-Lösung mit TMS als externer Standard gemessen. Für die Umwandlung der angegebenen chemischen Verschiebungen in die interne TSP-Skala gilt: oTMS extern - öTSP intern + 0,42 ppm.

... . , „,. ... 65 Beispiel 8 hergestellten Verbindungen I und 3 bis 6 ist in

a * _T ^A _A ^ntl^"^^neW'^rk _n ^samkelt. Tabelle II zusammengefaßt.

der4-N-Acylfortim.c.nB-Der.vate.nvnro _{Dje amibiotischc}, Aktivität in vitro wird durch ein

Die in vitro-anlibiotische Wirksamkeit der gemäß zweifaches Agar-Verdünnungsverfahren unter Verwen-

19

2742949

20

Stunden-Kulturbrühe

(0,001ml) als Vergleichsantibiotikum verwendet

!

Fortimicin A

•

Verbindung Nr.

12,5

3 4

Keime

(MHK) sind in

1^5

\-Pisulfat wird

50,0

Mueller-Hinton-Agar,

10 ml pro Petrischale, Stunden bei 37° C inkubiert Fortimicin ι

des angegebenen Mi- hemmkonzentrationen

-Disulfat

1

>100

12,5 * 12^

Staphylococcus aureus Smith

>100

Die Mindest-

>100

durchgeführt Das. Agar wird mit einer Öse

kroorganismus in lOfacher Verdünnung beimpft und 24 drückt
■ . . -

0,78

25

>100 >100

Streptococcus faecalis 10541

25

mcg/ml ausge-

12,5

einer 24

Tabelle I]

50

25

>100 100

Enterobacter aerogenes 13048

25

Keim Nr.

1,56

50

25 100

Escherichia coli Juhl

5

50

>100

3,1

25

>100 >100

Escherichia coli BL3676

50

1

12,5

50

>100 >100

Klebsiella pneumoniae 10031

>100

6

>100

2

1,56

50

>IOO >100

Klebsieila pneumoniae KY4262

50

124

3

6,2

1,56

>100 >100

Providencia 1577

1,56

4

1,56

50

6,2 100

Pseudomonas aeruginosa BMH «10

50

5

0,78

>100

>100 100

Pseudomonas aeruginosa KY8512

>100

100

6

6,2

>100

>100 >100

Pseudomonas aeruginosa KY8516

>100

7

25

3,1

>100 >100

Pseudomonas aeruginosa 209

25

6,2

8

>100

6,2

25 50

Salmonella typhimurium Ed. #9

6,2

9

1,56

25

25 25

Serratia marcescens 4003

12,5

10

1,56

100

50 50

Shigella sonnei 9290

>100

50

11

6,2

25

>100 >100

Proteus rettgeri U 0333

12,5

12

25

50

50 100

Proteus vulgaris Abbott JJ

25

13

-Ii

Name der

>100 50

Proteus mirabilis Fin *9

14

6^2

Nr. 1

15

Nr. 2

16

Nr. 3

17

Nr. 4

18

Nr. 5

Nr. 6

Nr. 7

Nr. 8

Nr. 9

Nr. 10

Nr. 11

dung von

Nr. 12

Nr. 13

Nr. 14

Nr. 15

Nr. 16

Nr. 17

Nr. 18

Claims

Patentansprüche:

1. ^-N-Acylfortimicin B-Derivate der allgemeinen Formel I

CH₅

CH—NH₂ NH₂ OH

NH

IO