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Verfahren zur Herstellung von Acylderivaten von Tylosin und Desmycosin
und deren Salzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Acylderivaten
von Tylosin und Desmycosin und deren Salzen und ist dadurch gekennzeichnet, daß
man Tylosin oder Desmycosin mit einem aliphatischen Carbonsäurehalogenid oder Carbonsäurcanhydrid
behandelt oder mit einer aliphatischen Carbonsäure in Gegenwart, von N,N-Dicyclohexylcarbodiimid
umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen Acylderivate in Gegenwart eines organischen
Lösungsmittels mit einer anorganischen oder organischen Säure in ein Salz überführt.
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Bei der Acylierung mit beispielsweise einem Halogenid oder dem Anhydrid
einer aliphatischen Carbonsäure, z. B. Essigsäure, p-Chloressigsäure, Propionsäure,
Acrylsäure, bilden sowohl Tylosin als auch Desmycosin ohne weiteres Acylderivate.
Eine aliphatische Carbonsäure selbst kann man zur Acylierung verwenden, wenn N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid
dem Reaktionsgemisch zugesetzt wird. Es ist vorteilhaft, als Acylierungsmittel gesättigte
aliphatische Carbonsäuren bzw. deren Anhydride oder Halogenide zu verwenden. Die
Trennung und Reinigung der neuen Acylderivate erfolgt mittels einer der üblichen
Kristallisationsmethoden. Die Acylderivate zeigen je nach Art und Zahl der
Acylsubstituenten unterschiedliche Schmelzpunkte und haben gewöhnlich bedeutend
niedrigere pKa-Werte als Tylosin und Desmycosin.
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Die Salze der Acylderivate von Tylosin und Desmycosin können erhalten
werden, indem man diese mit Mineralsäuren, beispielsweise Schwefel- oder Salzsäure,
oder organischen Säuren, beispielsweise Wein-, Glucon-, Oxal- oder Essigsäure, behandelt.
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Man kann die freien Acylderivate von Tylosin bzw. Desmycosin in einem
entsprechenden Lösungsmittel, wie Aceton oder Äther, auflösen und die Lösung mit
etwa der äquimolekularen Menge der gewünschten Säure ansäuern; dabei fällt das Salz
normalerweise aus der Lösung aus. Man kann aber auch die Lösung auf ein kleineres
Volumen eindampfen oder ein mischbares Lösungsmittel, in dem sich das Salz nicht
löst, zugeben.
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Die als Ausgangsstoffe verwendeten organischen Basen Tylosin und Desmycosin
werden durch die Züchtung eines Tylosin erzeugenden Stammes von Streptomyces fradiae,
besonders des Stammes NRRL 2702 oder NRRL 2703, in einem Nährmedium
mit assimilierbaren Quellen für Kohlenstoff, Stickstoff und anorganischen Salzen
unter submersen aeroben Bedingungen und gegebenenfalls anschließender Säurehydrolyse
des erhaltenen Produktes hergestellt.
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Auf Grund ihres breiten antibakteriellen Wirkungsspektrums und ihrer
hochaktiven antibakteriellen Wirkung sind die neuen Produkte nach vielen Richtungen
als Sterilisationsmittel brauchbar, sowohl zur Sterilisierung von Laboratoriumsgeräten
als auch Haushaltungsgegenständen oder Nahrungsmitteln.
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Außerdem eignen sich die Verbindungen auf veterinärem Gebiet zur Behandlung
von Infektionen wie Truthahn-Sinusitis.
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Die Acylderivate des Tylosins besitzen etwa die gleiche antibakterielle
Wirksamkeit wie Tylosin unter Berücksichtigung der erhöhten Molekulargewichte der
Acylderivate (s. Tabelle).
| Konzentration |
| Testorganismus mit verhütender |
| Wirkung |
| (y/ein3) |
| Bakterien |
| Staphylococcus aureus ......... 1,56 ad |
| Staphylococcus albus .......... 3,13 ad |
| Bacillus subtilis ............... 1,56 ad |
| Mycobacterium phlei ....... . - - 0,78 ad |
| Mycobacterium tuberculosis (607) 0,78 ad |
| Mycobacterium avium ......... 0,78 ad |
| Fortsetzung der Tabelle |
| Konzentration |
| Testorganismus mit verhütender |
| Wirk-img |
| Bakterien |
| Escherichia coli ............... >l00,0 ad |
| Proteus vulgaris . .: « * * * ' * « * ... 50,0 ad |
| Pseudomonas aeroginosa ....... >l00,0 ad |
| Aerobacter aerogenes .......... >100,0 ad |
| Klebsiella pneumoniae ......... 12,5 ad |
| Salmonella anteritidis .......... >l00,0 ad |
| Shigella paradysenteriae ....... 100,0 ad |
| Brucella bronehiseptica ........ 25,0 ad |
| Vibrio metschnikovii .......... 50,0 ad |
| Streptococcus pyogenes ........ 0,195 bd |
| Corynebacterium diphtheriae ... 0,0975 bd |
| Diplococcus pneumoniae ....... 0,195 bd |
| Pilanzenpathogene Bakterien |
| Erwinia amylovora ............ 100,0 ad |
| Agrobacterium tumefaciens .... >l00,0 ad |
| Xanthomonas campestris ...... 25,0 ad |
| Xanthomonas malvacearum .... 12,5 ad |
| Xanthomonas phaseoli ........ 6,25 ad |
| Pseudomonas syringae ......... 25,0 ad |
| Corynebacterium insidiosum .... 100,0 ad |
| Corynebaeterium -sepodonicum . . - |
Beispiel
1
14,3
g Tylosin werden in
97 cm3 Aceton, das
15,3 g
Kahumbiearbonat enthält, gelöst. 4,4 cm3 Acetylchlorid in
5 cms Aceton werden unter Umrühren in einem Zeitraum von
25 Minuten
langsam zu der Tylosinlösung zugegossen. Das Reaktionsgemisch bleibt
3 Stunden
lang bei Zimmertemperatur stehen, muß während dieser Zeit jedoch gerührt werden,
dann wird das Gemisch auf Eisstückchen gegossen. Das Gemisch, das acetyliertes Tylosin
enthält, wird zweimal mit
je 75 cm3 Benzol extrahiert. Die vereinigten Benzolextrakte
werden durch Verdunsten allmählich konzentriert, wodurch das Acetylderivat des Tylosins
auskristallisiert. Das kristalline Produkt wird aus Benzol umkristallisiert. Ausbeute
60 bis
80 0/,.
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Analysen des umkristallisierten Reaktionsproduktes von Tylosinzeigen,
daß es etwa 8,22 Gewichtsprozent Acetylgruppen enthält und einen pKa-Wert
von etwa 5,1 aufweist. (Dieser sowie andere pK&-Werte der erfindungsgemäßen
Verbindungen sind durch elektrometrische Titrationsmethoden in einer Lösung von
Dimethylformamid und Wasser im Volumenverhältnis 2: 1 bestimmt worden.) Beispiel
2 2OOg Tylosin werden zu einer Mischung von 467 cm' Essigsäureanhydrid und 200
g geschmolzenem wasserfreiem Natriumacetat gegeben. Das Gemisch läßt man
3 Tage lang bei Zimmertemperatur stehen. Das Reaktionsgemisch gießt man über
zerkleinertes Eis und neutralisiert die Mischung durch Zugabe von Kaliumbicarbonat.
Die neutralisierte Mischung wird mit 21 Benzol extrahiert. Der Benzolextrakt, der
das Acetylderivat von Tylosin enthält, wird mit 50/jger Kahumbiearbonatlösung und
anschließend dreimal mit Wasser gewaschen. Der gewaschene Benzolextrakt mit dem
Acetylderivat von Tylosin wird im Vakuum auf etwa 100 cm3 eingeengt. Das
Benzolkonzentrat wird zu etwa 3 1 Petroläther gegossen, wodurch das Acetylderivat
des Tylosins ausgefällt wird. Der Niederschlag an Acetylderivat von Tylosin wird
durch Filtrieren abgetrennt und in 210 1 Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung
wird mit Kohle entfärbt, und das 10fache Volumen Petroläther wird zur Ausfällung
des acetylierten Tylosins zugegeben. Der Niederschlag des Acetylderivats von Tylosin
wird durch Filtrieren aus dem Gemisch entfernt und in 62 1 Äthylacetat gelöst;
diese Äthylacetatlösung wird auf eine Säule von mit Säure gewaschenem Aluminiumoxyd
mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Höhe von 110 cm gegeben.
Das Aluminiumoxyd, von dem das Tylosinacetylderivat adsorbiert wird, wird mit Äthylacetat
gewaschen. Das adsorbierte Tylosinacetylderivat wird mit einer Mischung von Methanol
und Äthylacetat (1 : 9) eluiert, und das Eluat, das das Aectylderivat von
Tylosin enthält, wird im Vakuum zur Trockne verdampft. DertrockeneRückstandbestehtaus
amorphem Tylosinacetylderivat und wird gereinigt, indem man ihn in heißem Isopropyläther
löst und die Lösung abkühlt, um das Produkt auszufällen. Ausbeute 60 bis
800/,. Analysen des gereinigten Acetylderivats von Tylosin zeigen, daß er etwa
8,91 Gewichtsprozent Acetyl enthält und einen pKw-Wert von etwa
5,2 aufweist.
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900 mg Acetylderivat von Tylosin werden in 200 cm3 Äther gelöst.
0,075 cm8 12 n-Salzsäure werden unter Rühren langsam zu der Ätherlösung gegeben.
Es bildet sich ein Niederschlag, der aus dem Hydrochloridsalz besteht. Er wird durch
Zentrifugieren abgetrennt, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das Hydrochloridsalz
hat einen pKa-Wert von etwa 8,0
und schmilzt bei etwa 122 bis 134'C.
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Beispiel 3
2,5 g kristallines Tylosin und 0,55 g
N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid werden in 40 cms Dichlormethan gelöst, 0,4
g Propionsäure werden zugegeben, wobei die Tylosinlösung gerührt wird.
Dann läßt man das Reaktionsgemisch 20 Stunden lang stehen. Nach der Reaktion
wird das Gemisch zur Entfernung des auftretenden Niederschlages filtriert. Der Niederschlag
wird verworfen. Das Filtrat wird im Anschluß daran zweimal mit je 20 cm3
511/jger wäßriger Natriumbicarbonatlösung sowie zweimal mit je 20 cm3 Wasser gewaschen.
Das gewaschene Filtrat wird mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert
und zur Trockne eingedampft. Der trockene Rückstand besteht aus dem Propionylderivat
des Tylosins, er wird in 20 cm3 heißem Aceton gelöst, diese Lösung auf 5'C abgekühlt
und filtriert. Die filtrierte Acetonlösung, die das Propionylderivat von Tylosin
enthält, läßt man im Vakuum verdunsten, bis alle Flüssigkeit entwichen ist, und
man erhält das Propionylderivat von Tylosin mit einem Schmelzpunkt von etwa
101 bis 111'C und einem pK&-Wert von etwa 5,2. Ausbeute
60 bis 80 0/0. Beispiel 4 1,9g Desmycosin und 0,55g
N,N'-Dicyclohexylearbodiimid werden in 40 cm3 Dichlormethan gelöst. OJ3
g Essigsäure werden der Desmycosinlösung unter Rühren zugegeben, und man
läßt das Reaktionsgemisch 6 Stunden lang stehen. Das Reaktionsgemisch wird
nach dem im Beispiel 3 beschriebenen Verfahren
aufgearbeitet.
Das Reaktionsprodukt, das aus dem Acetylderivat von Desmycosin besteht, hat einen
Schmelzpunkt von etwa 97 bis 127'C und einen pK.-Wert von etwa
6,3. Ausbeute 60 bis 80 0/,.
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100 mg des Acetylderivats des Desmycosins werden in 20 cm"
Äther gelöst, und 0,1 cm" 12 n-Salzsäure werden unter Rühren dem Äthergemisch
zugegeben. Ein weißer Niederschlag, der aus dem Hydrochloridsalz besteht, bildet
sich in dem angesäuerten Äthergemisch, wird durch Zentrifugieren abgetrennt, zweimal
mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das Hydrochloridsalz hat einen Schmelzpunkt
von ,etwa 146 bis 150'C, einen pK"-Wert von etwa 6,2, ist in Wasser
löslich und in Äther relativ unlöslich. Beispiel 5
Das Propionylderivat von
Desmycosin wird herge--stellt, indem man Propionsäure mit Desmycosin zur Reaktion
bringt, wobei man nach der im Beispiel 4 beschriebenen Methode verfährt. Das Propionylderivat
von Desmycosin schmilzt bei etwa 115 bis 127'C und hat einen pK"i-Wert von
etwa 6,3. Ausbeute 60 bis 800/,.
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Das Hydrochloridsalz des Propionylderivats von Desmycosin wird nach
dem im Beispiel 7 beschriebenen Verfahren hergestellt. Das entstehende Hydrochloridsalz
hat einen Schmelzpunkt von etwa 146 bis 150'C,
einen pK&-Wert von etwa
6,2, ist in Wasser löslich und in Äther praktisch unlöslich.