DE3405326A1

DE3405326A1 - Neue aminglykoside, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Info

Publication number: DE3405326A1
Application number: DE19843405326
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Loibner; Wolfgang Dr. Wien Streicher
Original assignee: Sandoz AG; Sandoz Patent GmbH
Current assignee: Sandoz AG; Sandoz Patent GmbH
Priority date: 1984-02-15
Filing date: 1984-02-15
Publication date: 1985-08-22

Description

Neue Aminqlykoside, Verfahren zu ihrer Hersteilunq und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft neue Aminglykoside der allgemeinen und worin R1 für eine Gruppe der Formeln oder wobei die Reste R11 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, eine niedere Alkyl-, eine niedere Hydroxyaikyl- oder eine niedere Aminoalkylgruppe und n für 2 oder 3 stehen, R2 für OH oder NH2, R3 für Wasserstoff oder OH, R4 für Wasserstoff oder OH, R5 für NH2 oder NHCH3 und, wenn R2 NH2 bedeutet, auch für OH, R6 für Wasserstoff oder CH3, R7 fiir Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln wobei R9 Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln und R10 Wasserstoff oder die Gruppe der Formel bedeuten, und R8 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln stehen, wobei mindestens einer der beiden Substituenten R7 und R8 Wasserstoff bedeuten muß, wobei jedoch in Verbindungen der Formel, wenn R8 für die Gruppe der Formel Vla, R1 für eine Gruppe der Formel II und R5 für NH2 stehen, R6 nicht Wasserstoff und in Verbindungen der Formel 1, wenn R1 für eine Gruppe der Formel II und R2, R3 und R4 für Hydroxy, R6 und R7 für Wasserstoff und R5 für Amino stehen, Ra nicht die Gruppe der Formel VI, sowie in Verbindungen der Formel Ia, wenn R1 für eine Gruppe der Formel lla, R8 für die Gruppe der Formel VIa und R5 für NH2 stehen, R6 nicht Wasserstoff bedeutet, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Erfindungsgemäß gelangt man zu den Verbindungen der Formeln I und Ia, indem man eine Verbinduna der Formeln oder worin R2 bis R8 obige Bedeutung besitzen, die an den Aminogruppen durch entsprechende Aminoschutzgruppen geschützt sein könnnen, mit einer Verbindung der Formeln wobei R11 und n obige Bedeutung besitzen und X für eine reaktive Abgangsgruppe steht, wobei gegebenenfalls Aminogruppen und Hydroxygruppen durch entsprechende Schutzgruppen geschützt sind, und Y für eine geschützte Amino- oder eine potentielle Aminogruppe steht, umsetzt und aus dem erhaltenen Produkt eventuell vorhandene Schutzgruppen nach an sich bekannten Methoden abspaltet und/oder eine potentielle Aminogruppe in die Aminogruppe überführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach in der Peptidchemie bekannten Methoden (E. Schröder und K. Lübke: The Peptides I, Academic Press 1965, S. 65 ff) ausgeführt werden, wie durch Aktivierung der COOH-Gruppe, z. B. durch gemischte Anhydride oder aktivierte Ester, oder durch direkte Verknüpfu-g, z. B. mit Dicyclohexylcarbodiimid oder nach der Phosphazo-Methode.
Als Schutzgruppen kommen sämtliche Gruppierungen infrage, die nach erfolgter Verknüpfung abgespalten werden können, ohne die CO-NH-Bindung anzugreifen (Literaturstelle wie oben, S. 3 ff, S. 52 ff und S. 207 ff). Ohne die Erfindung dadurch zu beschränken, seien einige solcher Schutzgruppen beispielsweise angeführt: Y bedeutet eine potentielle Aminogruppe, z. B. die Azidogruppe X kann beispielsweise für Halogen oder eine Gruppe der Formeln stehen.
Die erfindungsgemäße Umsetzung kann z. B. in einem Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Chloroform oder Tetrahydrofuran, bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei Raumtemperatur, erfolgen.
Die Ausgangsprodukte der Formel VII, VIIa und VIII sind bekannt oder nach an sich bekannten Verfahren bzw. analog zu den hier beschriebenen oder analog zu an sich bekannten Verfahren herstellbar.
Die Verbindungen der Formel 1 und ihre pharmakologisch verträglichen Salze besitzen bei geringer Toxizität interessante biologische, insbesondere antimikrobielle Eigenschaften und können daher als Heilmittel verwendet werden. Sie entfalten eine Hemmwirkung gegen Bakterien, wie sich durch Untersuchungen in vitro mit dem Reihenverdünnungstest und in vivo durch Versuche an Mäusen, unter Verwendung verschiedener Bakterienstämme, zeigen läßt. Diese Hemmwirkung wurde in vitro ab einer Konzentration von ca. 0,01 bis 50 llg/ml, in vivo ab einer Dosis von ca. 0,4 bis 100 mg/kg Körpergewicht festgestellt. Daher können die erfindungsgemäßen Verbindungen als antibakteriell wirksame Antibiotika verwendet werden.
In den nachfolgenden Beispielen, die die Erfindung näher erläutern, ihren Umfang aber in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben in Celsiusgraden.
Beispiel 1: 1 -N-Glycylgentamicin 01a 1,5 g 3,2',6'-Tri-N-tert.butoxycarbonylgentamicin ia werden in Chloroform gelöst und mit 600 mg N-tert.Butoxycarbonylglycin-N-hydroxysuccinimidester versetzt. Nach 20 Stunden bei 200 wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand über Kieselgel mit Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak (17/3/0,2) chromatographiert. Das erhaltene Produkt wird in 5 ml Trifluoressigsäure gelöst und die Lösung nach 5 Minuten mit Ather versetzt. Der flockige Niederschlag wird abgesaugt und über eine Säule mit Amberlite CG 50 (NH4+) mit Wasser und 0,5 N Ammoniak chromatographiert. DC-einheitliche Fraktionen werden vereinigt und lyophilisiert. Man erhält ein amorphes Pulver. Rf = 0,2 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Analog wie in Beispiel 1 beschrieben, können auch folgende Verbindungen erhalten werden (Beispiele 2 und 3): Beispiel 2: 1-N-(L-Alanyl)gentamicin 01a Rf = 0,31 (Chlorofo-m/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 3: 1-N-(L-Leucyl)gentamicin 01a Rf = 0,52 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 4: l-N-(L-L-ysyl)qentamicin C la 1,4 g Di-N-tert.butoxycarbonyl-2-lysin-p-nitrophenylester und 1,88 g 3,2',6'-Tri-N-tert.butoxycarbonylgentarnicin Cia werden, in Chloroform gelöst, 20 Stunden bei 200 und eine Stunde bei 500 gehalten. Der nach Abdampfen des Lösungsmittels erhaltene Rückstand wird mit Chloroform/Athanol (8/2) chromatographiert. Das DC-einheitliche Produkt [Rf 0,26 (Chloroform/Athanol = 8/2)] wird mit 5 ml Trifluoressigsäure entschützt und über CG 50 (NH4+) chromatographiert. R = 0,21 (Chloroform /Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 5: 1 -N-(L-Ornitliyl)gentamicin Cia 770 mg Di-N-tert.butoxycarbonylornithin werden in 150 ml Chloroform gelöst und mit 870 mg Triphenylphosphin und 770 mg 2,2'-Dithiodipyridin versetzt. Die erhaltene Lösung wird nach 20 Stunden bei 200 zu einer Lösung von 1,88 g 3,2',6'-Tri-N-tert.butoxycarbonylgentamicin Cia in Chloroform zugetropft. Nach 15 Stunden wird die Lösung einrotiert. Der Rückstand wird zur Abspaltung der tert.Butoxycarbonylgruppen in 10 ml Trifluoressigsäure gelöst und die Lösung nach 5 Minuten mit Äther versetzt. Der so erhaltene Niederschlag wird über Amberlite CG 50 (NH4+) mit Wasser und einem linearen Gradienten Wasser/0,3 N Ammoniak chromatographiert. Man erhält ein DC-einheitliches amorphes Produkt. Rf = 0,15 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Analog wie in Beispiel 5 beschrieben, können auch folgende Verbindungen erhalten werden (Beispiele 6 bis 9): Beispiel 6: 1-N-(2,3-Diaminopropionyl)gentamicin Cia Rf = 0,17 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 7: 1-N-(L-Alanylglycyl)gentamicin C1a Rf = 0,29 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 8: 1-N-(L-Alanyl-L-alanyl)gentamicin Cia la Rf = 0,37 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 9: 1-N-(Glycyl-L-alanyl)gentamicin Cia Rf = 0,31 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 10: 1-N-(LSeryl)qentamicin C1a la 510 mg N-tert.Butoxycarbonyl-L-serin und 290 mg 1-Hydroxybenztriazol werden in 150 ml CH3CN gelöst, auf 0° gekühlt und langsam mit einer Lösung von 620 mg Dicyclohexylcarbodiimid in CH3CN versetzt. Nach 2 Stunden bei 200 ist keine Ausgangssubstanz mehr nachweisbar. Die Lösung wird einrotiert, in Chloroform gelöst und zu einer Lösung von 1,5 g 3,2',6'-Tri-N-tert.butoxycarbonylgentamicin Cia in 50 ml Chloroform getropft. Nach 10 Stunden bei 200 wird einrotiert und der Rückstand mit 5 ml Trifluoressigsäure versetzt. Nach 7 Minuten wird mit Äther gefällt und der Niederschlag über Amberlite CG 50 (NH4+) mit Wasser und 0,3 N Ammoniak chromatographiert. Man erhält ein DC-einheitliches amorphes Pulver. Rf = 0,17 (Chloroform/Äthanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Analog wie in Beispiel 10 beschrieben, können auch folgende Verbindungen erhalten werden (Beispiele 11 und 12): Beispiel 11: 1-N-(Glycy l-L-leucyl)gentamicin C1 a la Rf = 0,42 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Beispiel 12: 1-N-tGlycylglycyl)qentamicin C1a -ia Rf = 0,17 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 1/1/1; untere Phase).
Die benötigten Ausgangsprodukte können folgendermaßen erhalten werden: A) Di-N-tert.butoxycarbonyl-2,3-diaminopropionsäure 4,16 g 2,3-Diaminopropionsäure werden in 50 ml Wasser gelöst und mit 3,4 g NaHCO3 versetzt. Zu dieser Lösung werden 11,5 g Di-tert.butyldicarbonat, gelöst in 50 ml Dioxan, zugetropft. Nach 3 Stunden wird das Dioxan abrotiert, der Rückstand mit Wasser verdünnt, mit Essigester iiberschichtet und unter Kühlen mit 10 % KHSO4-Lösung angesäuert. Die wäßrige Phase wird mehrfach mit Essigester extrahiert. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man ein kristallines Produkt. Fp: 154-1550 (Methylenchlorid/n-Hexan).
B) N-tert.-Butoxycarbonyl-L-alany lglyc in 1,5 g L-Alanylglycin und 840 mg NaHCO3 werden in Wasser gelöst und mit einer Lösung von 2,84 9 Di-tert.butyldicarbonat in Dioxan versetzt. Nach vollständiger Umsetzung (24 Stunden, 200) wird mit Wasser verdünnt, das Dioxan abrotiert, mit 10 % KHSO3-Lösung unter Kühlen auf pH = 2 gestellt und mit Essigester mehrmals extrahiert. Nach Trocknen mit Na2SO4 wird das Lösungsmittel abdestilliert und der DC-einheitliche Rückstand weiterumgesetzt. R = 0,54 (Chloroform/Methanol/25 % Ammoniak = 17/3/0,4).
Das N-tert.Butoxycarbonylglycyl-L-alanin und das N-tert.Butoxycarbonyl-L-alanyl-L-alanin werden analog, wie unter B) beschrieben, erhalten.
C) N-tert.Butoxycarbonylgycy l-L-leuc in 9,4 g Glycyl-L-leucin werden in 150 ml Dioxan/Wasser (2/1) gelöst und mit 50 ml 1 N NaOH versetzt. Unter Eiskühlung und Rühren wird eine Lösung von 12 g Di-tert.butyldicarbonat in 30 ml Dioxan langsam zugetropft. Nach 2 Stunden wird das Dioxan abrotiert, die wäßrige Phase unter Kühlen mit 10 % KHSO3-Lösung angesäuert und mit Essigester mehrfach extrahiert.
Nach Trocknen und Einrotieren erhält man ein kristallines Produkt. Fp: 139.1400 (Methanol/Wasser).

Claims

Patentanspruch: Neue Aminglykoside der allgemeinen Formeln und worin R1 für eine Gruppe der Formeln oder wobei die Reste R11 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, eine niedere Alkyl-, eine niedere Hydroxyalkyl- oder eine niedere Aminoalkylgruppe und n für 2 oder 3 stehen, R2 für OH oder NH2, R3 für Wasserstoff oder OH, R4 für Wasserstoff oder OH, R5 für NH2 oder NHCH3 und, wenn R2 NH2 bedeutet, auch für OH, R6 für Wasserstoff oder CH3, R7 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln wobei R9 Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln und Rio Wasserstoff oder die Gruppe der Formel bedeuten, und R8 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formeln stehen, wobei mindestens einer der beiden Substituenten R7 und R8 Wasserstoff bedeuten muß, wobei jedoch in Verbindungen der Formel la, wenn R8 für die Gruppe der Formel Vla, R1 für eine Gruppe der Formel II und R5 für NH2 stehen, R6 nicht Wasserstoff und in Verbindungen der Formel 1, wenn R1 für eine Gruppe der Formel II und R2, R3 und R4 für Hydroxy, Rg und R7 für Wasserstoff und R5 für Amino stehen, R8 nicht die Gruppe der Formel VI, sowie in Verbindungen der Formel la, wenn R1 für eine Gruppe der Formel lla, R8 für die Gruppe der Formel VIa und R5 für NH2 stehen, R6 nicht Wasserstoff bedeutet, sowie Verfahren zur Herstellung dieser neuen Aminglykoside der allgemeinen Formeln I und z dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formeln oder worin R2 bis R8 obige Bedeutung besitzen, die an den Aminogruppen durch entsprechende Aminoschutzgruppen geschützt sein können, mit einer Verbindung der Formeln oder wobei R11 und n obige Bedeutung besitzen und X für eine reaktive Abgangsgruppe steht, wobei gegebenenfalls Aminogruppen und Hydroxygruppen durch entsprechende Schutzgruppen geschützt sind, und Y für eine geschützte Amino- oder eine potentielle Aminogruppe steht, umsetzt und aus dem erhaltenen Produkt eventuell vorhandene Schutzgruppen nach an sich bekannten Methoden abspaltet und/ oder eine potentielle Aminogruppe in die Aminogruppe überführt.