DE1298522B

DE1298522B - Verfahren zur Herstellung von 6-Desoxy- und 6-Epi-6-desoxytetracyclinen

Info

Publication number: DE1298522B
Application number: DEP27203A
Authority: DE
Inventors: Rennhard Hans Heinrich; Beereboom John Joseph; Blackwood Robert Keith; Stephens Jun Charles Robert
Original assignee: Pfizer Inc
Current assignee: Pfizer Inc
Priority date: 1960-05-23
Filing date: 1961-05-23
Publication date: 1969-07-03
Also published as: CH444853A; MY7400226A; DE1300934B; MY6700047A; CY480A; GB995033A; CH459189A; CY365A; GB998294A; GB995032A; CY366A; GB995031A; OA00136A; FI40534B; MY6900209A; CH434238A; CY381A; MY6700048A; FR1430859A; US3200149A

Description

Es wurde gefunden, daß die Hydrierung von o-Desoxy-ö-desmethyl-o-methylentetracyclinen sowie bestimmter, im Ring D und/oder in lla-Stellung substituierter Analoga dieser Verbindungen eine außerordentlich wertvolle Methode zur Herstellung von bekannten o-Desoxytetracyclinen und außerdem zur Herstellung einer Klasse von neuen und brauchbaren Derivaten ist, welche auf Grund einer anderen stereochemischen Konfiguration unterschiedliche chemische, physikalische und biologische Eigenschaften gegenüber diesen bekannten 6-Desoxytetracyclinen besitzen. Diese neuen Tetracycline besitzen eine mikrobiologische Aktivität gegen eine Vielfalt von grampositiven und gramnegativen Mikroorganismen. Die Verbindungen werden als 6-Epi-6-desoxytetracycline bezeichnet, da die sterisehe Konfiguration der Methylgruppe in 6-Stellung entgegengesetzt derjenigen der bekannten ö-Desoxytetracycline ist. Die hier verwendete Nomenklatur »6-Epi-« ist somit völlig analog der üblichen Nomenklatur zur Benennung der bekannten 4-Epitetracycline.

Es ist bekannt, daß bei der katalytischen Hydrierung von Tetracyclinen in Gegenwart von Erdmetallkatalysatoren funktioneile Gruppen, wie Nitrogruppen, reduziert und andere Substituenten abgespalten werden.

H₂C

X Il Y N(CH₃)₂ Es ist auch bekannt, daß unter Hydrierungsbedingungen exocyclische Doppelbindungen angegriffen werden.

Es ist weiter bekannt, 6-Desoxytetracycline durch Hydrierung von Tetracyclinverbindungen herzustellen, welche eine Oxygruppe in 6-Stellung aufweisen. Bei diesem bekannten Verfahren erhält • man je nach Ausgangsprodukt 6-Desoxytetracycline oder o-Desmethyl-o-desoxytetracycline. Dieses Verfahren weist jedoch mehrere Nachteile auf. Vor allem sind sehr lange Verfahrenszeiten notwendig, wenn man überhaupt merkliche Mengen an dem gewünschten Produkt erhalten will. Die Ausbeuten sind also außerordentlich niedrig. Neben dem gewünschten Produkt erhält mäh außerdem eine Vielzahl von Nebenprodukten, welche nur schwierig von dem gewünschten Produkt getrennt werden können.

Das beanspruchte Verfahren zur Herstellung von 6-Desoxy- und ö-Epi-o-desoxytetracyclinen bzw. ihren Säureadditionssalzen und Metallsalzkomplexverbindungen mit mehrwertigen Metallen kennzeichnet sich dadurch, daß man Tetracyclinverbindungen der allgemeinen Formeln

H,C

N(CH₃)₂

OH CONH₂

bzw.

HO O HO O HO O O O

in welchen Y ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxylgruppe, X ein Wasserstoff-, Chlor-, Jod- oder Bromatom, Xi ein Wasserstoffatom, einen Amino- oder niedermolekularen Alkanoylaminorest, X2 ein Wasserstoflätom oder eine Nitrogruppe und Z ein Chlor- oder Fluoratom bedeuten kann, oder ihre Säureadditionssalze oder Metallsalzkomplexverbindungen mit mehrwertigen Metallen in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators in an sich bekannter Weise bei O bis 6O⁰C und zweckmäßig bei einem Druck von etwa 1 bis 141 at mit wenigstens 1 Mol Wasserstoff hydriert, und, falls Z ein Fluoratom bedeutet, aus der erhaltenen Mischung von 6-Desoxy- und o-Epi-ö-desoxy-lla-fluor-tetracyclinverbindung das Fluoratom in lla-Stellung in üblicher Weise, wie mit Zink und Salzsäure, reduktiv entfernt, die erhaltenen 6-Desoxytetracycline in üblicher Weise oder über ihre Sulfosalicylate abtrennt und gegebenenfalls die erhaltene Mischung aus der 6-Epi-6-desoxy- und der 6-Desoxytetracyclinverbindung in üblicher Weise, wie Gegenstromverteilung oder Chromatographie, in ihre Bestandteile zerlegt.

Gegenüber dem bekannten Verfahren zur Herstellung von 6-Desoxytetracyclinen führt das erfindungsgemäße zu höheren Ausbeuten bei einfacherer Verfahrensweise und leichterer Isolierung der gewünschten Verfahrensprodukte.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäß hergestellte Gemisch aber auch dem entsprechenden bekannten 6-Desoxytetracyclin in seiner Wirkung gegen zahlreiche Bakterien überlegen. Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, daß 6-Epi-6-desoxytetracycline eine größere Aktivität gegen krankheitsverursachende Mirkoorganismen besitzen als die entsprechenden bekannten 6-Desoxyverbindungen. Zahlenmäßig gehaltene Vergleiche zwischen o-Epi-o-desoxytetracyclinverbindungen und 6-Desoxytetracyclinverbindungen finden sich weiter unten in der Beschreibung.

Man nimmt die Umsetzung in einem inerten Lösungsmittelmedium vor. Als inertes Lösungsmittelmedium werden hier beliebige Medien verstanden, welche ein Lösungsmittel oder ein geeignetes Suspendierungsmittel für die Ausgangsverbindung darstellen, unter den Hydrierungsbedingungen stabil sind und die Wirksamkeit des Katalysators nicht stören, noch mit dem Antibiotikum reagieren. Polare, organische Lösungsmittel sind allgemein geeignet. Hierzu zählen beispielsweise die niedermolekularen Alkanole, wie Methanol, Äthanol und Butanol, cyclische und geradkettige, wasserlösliche Äther, wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Diäthylenglykolmonomethyläther, 2-Äthoxyäthanol, die niedermolekularen Alkansäuren, wie Essigsäure oder Propionsäure, wäßrige Medien, in welchen die im vorstehenden aufgeführten Lösungsmittel enthalten sind, wie verdünnte, wäßrige Salzsäure. Diese und andere Lösungsmittel werden bei bekannten Hydrierungsverfahren, welche für Tetracyclin-Antibiotika

3 4

anwendbar sind, aligemein verwendet und sind welches sich in einem Behälter befindet, mit einem daher nicht kritisch. Besonders günstige Ergebnisse Manometer verbunden ist, um das verbrauchte erhält man jedoch, wenn, im Gegensatz zu basischen Volumen Wasserstoff zu messen. Alternativ kann Medien, saure Medien verwendet werden, da basi- man auch eine »Magnesiumoxyd-Citrat«-Flasche sehe Medien dazu neigen, die Zersetzung zu beschleu- 5 und eine mechanische Schüttelvorrichtung mit einem nigen und damit die Ausbeute an dem gewünschten kalibrierten Druckmesser oder einen Hochdruck-Produkt vermindern. Schüttel- oder -Rührautoklav verwenden.

Vorzugsweise verwendet man 1 bis 6 Mol Wasser- Da die Ausgangsverbindungen für das Verfahren

steif je Mol Ausgangsverbindung. nach der Erfindung neu sind, wird nachfolgend die

Die Tetracyclinausgangsverbindung liegt in ge- 10 hier nicht beanspruchte Herstellung dieser Verbin-

löster oder suspendierter Form im Lösungsmittel vor. düngen erläutert.

Der bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen Das Herstellungsverfahren umfaßt die Behandlung

etwa 10 bis 50⁰C, Zimmertemperatur wird besonders eines lla-Halogen-6,12-hemiketals einer geeigneten

bevorzugt. Bei Temperaturen unterhalb O⁰C verläuft Tetracyclinverbindung mit einer starken Säure,

die Umsetzung übermäßig langsam, während bei 15 welche dehydratisierend wirkt, wie Schwefelsäure,

Temperaturen oberhalb etwa 6O⁰C eine Zersetzung Trifluoressigsäure, Polyphosphorsäure, Perchlorsäure

des Ausgangsmaterials eintreten kann. Wie zu er- oder Fluorwasserstoff. Fluorwasserstoff ist bevorzugt,

warten, verläuft die Umsetzung desto schneller, je Die besten Reaktionsbedingungen können leicht

höher die Temperatur ist. durch Routineversuche ermittelt werden. Im all-

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren Edel- 20 gemeinen gibt man das t la-Halogenhemiketal zu

metallkatalysatoren zählen beispielsweise Platin, der Säure und läßt die Umsetzung ablaufen, am

Palladium, Rhenium, Rhodium und Ruthenium, besten bis zu mehreren Stunden bei einer Tempera-

entweder mit oder ohne Träger, sowie die bekannten tür zwischen 0 und 50 C. Nach Vollständigkeit

katalytischen Verbindungen dieser Metalle, wie die der Reaktion wird das Produkt in geeigneter Weise

Oxyde oder Chloride. Beispiele geeigneter Kataly- 25 gewonnen, beispielsweise bei Verwendung von flüch-

satorträger sind Kohlenstoff, Siliciumdioxyd und tigen Säuren durch Verdampfung der flüchtigen

Bariumsulfat. Die Katalysatoren können vorher Säure oder durch Verrühren mit einem Nichtlösungs-

gebildet oder in situ durch Vorreduktion eines ge- mittel (beispielsweise Diäthyläther) zur Ausfällung

eigneten Salzes der katalytischen Verbindung her- des Produktes. Die 6-Methylenverbindungen können

gestellt werden. Beispiele von bevorzugten Kataly- 30 vor der Hydrierung durch übliche Verfahrensmaß-

satoren sind 5%iges Palladium, Platin oder Rhodium nahmen in Salze, wie das Hydrochlorid, umgewandelt

auf Kohlenstoff, Platinchlorid, Palladiumchlorid, werden.

Platinoxyd und Rutheniumoxyd. Stoffe, wie die Die Einführung der Substituenten in die Ausgangs-

zuletzt angegebenen, bei welchen das Metall in einer stoffe für das Verfahren nach der Erfindung sei

kombinierten, nicht elementaren Form vorliegt, 35 gleichfalls kurz erläutert.

erfordern im allgemeinen eine vorherige Reduktion, Man kann z. B. eine Halogenierung in 7-Stellung

bevor die Hydrierung ablaufen kann. Dies wird in der Ausgangsprodukte durch eine direkte Halogenie-

einfacher Weise vorgenommen, indem man das rung eines lla-Halogen-o-desoxy-o-desmethyl-o-me-

Katalysatorvorprodukt in dem Hydrierungsmedium thylen-5-oxytetracyclins unter Verwendung von Rea-

suspendiert, es hydriert, das Substrat zufügt und 40 genzien, wie N-Chlor-, N-B»m- oder N-Jodsuccin-

mit der Hydrierung fortfahrt. Man kann auch alle imid, erzielen. Für diesen Zweck hat sich flüssiger

Bestandteile auf einmal hinzugeben und mit der Fluorwasserstoff als bevorzugtes Reaktionsmedium

Hydrierung beginnen. Die erste Verfahrensweise erwiesen. Temperaturen zwischen beispielsweise—40

hat den Vorteil, daß sie es erlaubt, die während der und etwa +6O⁰C sind geeignet,

vorhergehenden Reduktion des Katalysators und 45 Die direkte Nitrierung der ausgewählten 6-Desoxy-

während der Hydrogenolyse absorbierte Wasser- o-desmethyl-o-methylentetracyclinverbindung stellt

stoffmenge getrennt zu bestimmen. Die Hydrierung eine bequeme Methode zur Herstellung der 9-Nitro-

der Tetracyclinverbindung kann dann leichter ge- ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren

lenkt werden. dar. Bei diesem Verfahren wird die Ausgangsver-

Rhodium ist der bevorzugte Katalysator für 50 bindung mit Salpetersäure als solcher oder mit in das erfindungsgemäße Verfahren, da es die höchste situ gebildeter Salpetersäure, beispielsweise aus Gesamtausbeute an 6-Epi-6-desoxy- und 6-Desoxy- Kaliumnitrat und Schwefelsäure, umgesetzt. Zur tetracyclinen liefert. Außerdem ermöglicht die Ver- Erzielung bester Ergebnisse wird die Nitrierung in wendung von Rhodium die Beibehaltung eines einem Lösungsmittel, wie flüssigen Fluorwasserstoff Halogenatoms in 7-Stellung, wenn die Ausgangs- 55 oder einer niedermolekularen Alkansäure, durchverbindung beispielsweise 7-Halogen-6-desoxy-6-des- geführt. Verwendet man Fluorwasserstoff als Lömethyl-o-methylen-S-oxytetracyclin ist. Wird eine sungsmittel, so wirkt dieser auch als Protonen-Beibehaltung eines Halogenatoms in 7-Stellung donator zur Bildung von Salpetersäure in situ mit nicht gewünscht, so stellt Palladium einen bevorzug- Nitratsalzen. Man vermeidet die Verwendung von ten Katalysator dar. Jedoch sind auch die anderen 60 hohen Temperaturen über 50⁰C. Bevorzugte Er-Edelmetallkatalysatoren durchaus zur Gewinnung gebnisse erhält man bei Zimmertemperatur oder sowohl von 6-Epi-6-desoxy- als auch von 6-Desoxy- bei noch tieferen Temperaturen, wenn flüssiger tetracyclinen geeignet. Fluorwasserstoff als Lösungsmittel verwendet wird.

Der während der Hydrierung verwendete Druck Die Reaktionszeit kann zwischen 15 Minuten und

liegt zweckmäßig bei Atmosphärendruck bis 141 at. 65 12 Stunden variieren.

Wie bekannt, wird die Hydrierung bei Atmosphären- Ist die gewünschte Ausgangsverbindung ein

druck allgemein in einer Vorrichtung durchgeführt, lla-Deshalogen-o-desoxy-o-desmethyl-o-methylen-

in welcher ein abgemessenes Volumen Wasserstoff, tetracyclin, so kann man die lla-Dehalogenierung

ϊ 298 522

entweder durch chemische oder durch katalytische Reduktion unter Verwendung in der Technik bekannter Verfahrensmaßnahmen durchfuhren. iia-FIuorreste können z.B. durch Reduktion mit Zink und Salzsäure entfernt werden.

Die Herstellung der 9-Aminoausgangsverbindungen für das Verfahren nach der Erfindung kann durch Reduktion der entsprechenden 9-Nitroverbindung unter Verwendung der üblicherweise zur Umwandlung von Nitro- in Aminoverbindungen verwendeten Methoden, z. B. mit Zinkstaub und Salzsäure, Natriumhydrosulfit oder Zinndichlorid und Salzsäure, bewerkstelligt werden. Die acylierlen 9-Aminoausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren werden ebenfalls nach den üblichen, dem Fachmann bekannten Methoden hergestellt. So kann man 9-Amino-6-desoxy-6-desmethyl-6-methyfentetracyclin mit dem entsprechenden Säureanhydrid oder einem äquivalenten Mittel, wie dem Säurechlorid, in Gegenwart einer Base, beispielsweise einem tertiären Amin, wie Pyridin, und einem gegenüber der Umsetzung inerten Lösungsmittel acylieren.

Die erfindungsgemäße Reduktion der 6-Melhylengruppe kann zur Entfernung eines Halogenrestes in 7-SteIlung der Ausgangsverbindung fuhren. Außerdem führt die Reduktion zur Entfernung eines Chlorrestes in 1 la-Stellung. Werden derartige Substituenten in dem gemischten Endprodukt oder in einem oder beiden Bestandteilen des Endprodukts, nämlich o-Epi-o-desoxytelracyclin oder 6-Desoxytetracyclin. gewünscht, so können sie durch die oben beschriebenen Chlorierungsverfahren wieder eingeführt werden. Weilerhin wird bei Verwendung einer in 1 la-Stellung durch Fluor substituierten Ausgangsverbindung nachträglich dieses Fluoratom entfernt, zum Beispiel durch das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren.

Verwendet man eine 9-Nitro-6-desoxy-6-desmethyl-6-methylentetracyclinverbindung als Äusgangsmaterial für das Reduktionsverfahren nach der Erfindung, so wird die der9-Nitrogruppe zueiner 9-Aminogruppe reduziert.

Die Hydrierung der o-Desoxy-o-desmelhyl-fr-methylentetracyclinausgangsverbindungen des erfindungsgemäßen Verfahrens führt bei Verwendung der bevorzugten sauren Bedingungen manchmal auch zur Bildung eines geringeren Anteils von 4-Epiprodukten.

Die folgende Tabelle faßt die In-vitro-Aktivität von ö-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclin (1). verglichen mit ö-Desoxy-S-oxytetracyclin-hydrochlorid <2). gegen ein Vielfalt von krankheitsverursachenden Mikroorganismen zusammen. Die Mindesthemm konzentration (MlC) wird bestimmt durch die bekannte Technik der Verdünnungsreihe.

	Organismus	MIC*)	(7 ml)
		(!)	(2)
	Micrococcus pyogenes
IO	var. aureus	0,78	0,78
	Streptococcus pyogenes	0,09	0,09
	Streptococcus fascalis	0,39	0,78
	Diplococcus pneumoniae ..	0,19	0,39
15		(P- i.)**)
	Erysipelothrix rhusiopathiae	0,39	0,39
	Corynebacterium diphtheriae	0.19	1,56
	Listeria monocytogenes	0,19	1,56
	Bacillus subtilis	019	0,19
20	Bacterium ammoniagenes ..		0,78
	Aerobacter aerogenes	6.3	12,5
	Escherichia soli	3 Yl	12.5
	Proteus vulgaris	100	>200
25	Pseudomonas aeruginosa ..	12,5	.>200
	Salmonella typhosa	6,3	6.3
	Salmonella gallinarum	3,12	12,5
	Klebsiella pneumoniae	3,16	6.3
30	Neisseria gonorrhoeae	0,09	6.3
	Hemophilus influenzae	0.09	0.39
	Shigella sonnei	3 12	6,3
	Bruceila bronchiseplica	0.78	3,12
35	Malleomyees mallei	0.78	25
	Vibrio comma	0.39	6.3
	Pasteurella mullocida	0.19
	Streptococcus agalactiae ...	0.19	—
40	Antibiotikaresislente Stämme
	von Micrococcus pyogenes
	var. aureus:
	376 ....	6.3	>2(X)
		(P- i.)
45	4(K)	6.3	2(K)
		(p. i.)

*l Mindesthemmkonzentralion.
**1 Teilhemmung.

In der folgenden Tabelle werden weitere Eigenschaften von o-Epi-o-desoxy-S-oxytelracycIin (1) und o-Desdxy-i-oxytelracyclin (2) miteinander verglichen.

(2)

Bioakttvität gegen Klebsiella pneumoniae (Oxytetracyclin als Standard)

'/■max (HCl-Methanol)

Rf-Wert*)

etwa 500 μ/mg
267 (_f = 17 300)
351 (_f = 13 200)
0,5

etwa 500 μ/mg 266 (_f = 18 100) 343-(F = 13 200) 0,3

*l Chromatographie an Papier, welches mit einem Puffer nach M ac 11 ν a η e (pH-Wert 3.5) gesättigt ist. entwickelt 1 Stunde mit Nilromethan /ti-Chloroform /u P\ridin (Volumenvcrlultnis 20: 10:3).

Die neuen o-Epi-a-desoxytetracycIinverbindungen können zu einer Vielzahl von Applikationsformen \ erarbeitet werden, welche denjenigen der Tetracyclinstammsubstanzen. von weichen sie sich ableiten, entsprechen. Sie sind verwendbar therapeutisch in Futtermitteln oder als Wachstumsstimulan-

tien, in der Tiermedizin und in der Landwirtschaft. In der Humanmedizin beträgt die übliche orale Dosis der neuen Verbindungen etwa 0,1 bis 2 g durchschnittlich je Tag für den Erwachsenen. Das Produkt wird zu Kapseln oder Tabletten verarbeitet, welche 25 bis 250 mg des Antibiotikums auf Aktivitätsbasis enthalten. Suspensionen oder Lösungen in verschiedenen Trägern stellt man her unter Verwendung von Konzentrationen zwischen 5 und 125 mg/ml. Für die parenteral Applikation, entweder intramuskulär oder intravenös, wird die Tagesdosis auf etwa 0,05 bis 1,0 g verringert. Zu den intramuskulären Applikationsformen zählen Lösungen des Antibiotikums in Konzentrationen von 50 bis 100 mg/ml. Für die intravenöse Anwendung verwendet man isotonische Lösungen mit einer Antibiotikumkonzentration von etwa 10 mg/ml. Beide Arten von parenteralen Produkten werden als feste Präparate für die Wiederauflösung konfektioniert. Diese Produkte können 'auch für topische Anwendungen in üblichen Streckungsmitteln verwendet werden. In allen Fällen wird der behandelnde Arzt natürlich die für den einzelnen Patienten erforderliche Dosis angeben. Für Kinder werden im allgemeinen geringere Dosen verwendet.

Die Erfindung umfaßt alle Salze, einschließlich der Säureadditions- und Metallsalze der neu aufgefundenen amphoteren Antibiotika. Die dem Fachmann bekannten Verfahrensweisen zur Herstellung von Salzen von Tetracyclinverbindungen sind hier anwendbar. Sie werden in den unten wiedergegebenen Beispielen erläutert. Derartige Salze können sowohl mit pharmazeutisch einwandfreien als auch mit pharmazeutisch nicht einwandfreien Säuren und Metallen gebildet werden. Unter dem Ausdruck »pharmazeutisch einwandfrei« werden diejenigen salzbildenden Säuren und Metalle verstanden,, welche die Toxizität der amphoteren Antibiotika nicht wesentlich erhöhen. Die bevorzugten Salze sind die Säureadditionssalze und pharmazeutisch einwandfreien Metallsalze.

Die pharmazeutisch einwandfreien Säureadditionssalze sind für die Therapie von besonderem Wert. Zu diesen zählen Salze von Mineralsäuren, wie Salzsäure, Jodwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure. Phosphorsäure, Methaphosphorsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure, sowie die Salze von organischen Säuren, wie Weinsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Benzoesäure, Glykolsäure. Glukonsäure, Gulonsäure, Bernsteinsäure, Arylsulfonsäure, wie p-Toluolsulfonsäure. Die pharmazeutisch nicht einwandfreien Säureadditionssalze sind zwar für die Therapie nicht verwendbar. Sie sind jedoch wertvoll zur Isolierung und Reinigung der neuen Antibiotika. Außerdem sind sie brauchbar zur Herstellung von pharmazeutisch einwandfreien Salzen. Von dieser Gruppe umfassen die üblicheren Salze diejenigen, welche mit Fluorwasserstoff- und Perchlorsäure gebildet werden. Hydrofluoridsalze sind besonders wertvoll für die Herstellung von pharmazeutisch einwandfreien Salzen, wie Hydrochloriden. durch Lösen in Salzsäure und Kristallisation des gebildeten Hydrochloridsalzes. Die Perchlorsäuresalze sind brauchbar für die Reinigung und Kristallisation der neuen Antibiotika.

Obgleich alle Metallsalze hergestellt werden können und für die \ersehiedensten Zwecke biauchbar sind. mih! di>' pharmazeutisch einwandfreien Metallsalze besonders wertvoll wegen ihrer therapeutischen Verwendbarkeit. Zu den pharmazeutisch einwandfreien Metallen gehören unter anderem insbesondere Natrium, Kalium und Erdalkalimetalle von einer Ordnungszahl bis zu und einschließlich 20, das sind Magnesium und Calcium, sowie außerdem Aluminium, Zink, Eisen und Mangan. Natürlich zählen zu den Metallsalzen auch Komplexsalze, das sind Metallchelate, die in der Tetracyclinchemie gut bekannt sind. Die pharmazeutisch nicht einwandfreien Metallsalze umfassen ganz allgemein Salze des Lithiums und der Erdalkalimetalle mit einer Ordnungszahl von über 20,' das sind Barium und Strontium. Diese Salze sind jedoch brauchbar für die Isolierung und Reinigung des Antibiotikums. Da das neue Antibiotikum amphoter ist, bildet es auch Salze mit ausreichend basischen Aminen.

Außer ihrer therapeutischen Verwendung sind die pharmazeutisch einwandfreien Säure- und Metallsalze auch verwendbar zur Isolierung und Reinigung. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Man gibt 40 g o-Desoxy-o-desmethyl-ö-methylen-5-oxytetracyclin, 1,51 0,0In-HCl und 40 g 5%iges Rhodium auf Kohlenstoff in eine übliche Hydriervorrichtung. Man leitet dann Wasserstoff in die Vorrichtung ein und hält 20 Stunden einen Druck von 127 at bei einer Temperatur von 30C aufrecht.

Danach filtriert man den Katalysator ab und gefriertrocknet das Filtrat zu 23,9 g festem Stoff, der aus einer Mischung aus 6-Desoxy-5-oxytetracyclin und 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin besteht. Die Ausbeute dieses Verfahrensschrittes von etwa 6O°/o kann man durch Verwendung von 5%igem Rhodium auf einem Bariumsulfatträger verbessern, da dadurch die Absorptionsverluste an dem Kohlenstoffkatalysatorträger vermindert werden.
Man verwendet eine Mischung von je 25 ml Methanol und Wasser zum Lösen von 20,8 g des rohen Feststoffs der vorhergehenden Verfahrensstufe. Hierzu gibt man eine Lösung von 20 g Sulfosalicylsäure in einer Mischung von je 50 ml Methanol und Wasser. Die o-Desoxy-S-oxytetracycline kristallisieren gut in Form der Sulfosalicylatsalze. Man filtriert die Aufschlämmung, wäscht den Kuchen mit 50%igem wäßrigem Methanol und trocknet zur Gewinnung von 24,2 g Salz (Ausbeute dieser Stufe 75%).

Zur Trennung des o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclins vom 6-Desoxy-5-oxytetracyclin verwendet man eine Gegenstromverteilung. Hierzu löst man 500 mg des Salzes des vorhergehenden Verfahrensschrittes in 30 ml Essigsäureäthylester + 10 ml 2 m Natriumhydrogenphosphat. Man rührt die erhaltenen zwei Phasen und stellt den pH-Wert durch Zugabe von weiterem Na₂HPOj auf 6,8 ein. Dann trennt man die wäßrige Phase in einem Scheidetrichter und stellt mit frischem 30-ml-Essigsäureäthylester in dem zweiten Scheidetrichter das Gleichgewicht her. Dieser Vorgang wird zwei weitere Male mit frischen Anteilen Essigsäureäthylester wiederholt und die wäßrige Phase dann beiseite gestellt. Man setzt 10 ml wäßrigen Na₂HPOi-KH₂POj-Puffer bei einem pH-Wert von 6.8 mit jeder der Essigsäureäthylesterschichten in den vier Scheidetrichtern ins Gleichgewicht und sct/t dann beiseite. Diesen Vorgang wiederholt man zwei weitere Male mit frischem

909 527'4P-;

ίο

Puffer vom pH-Wert 6,8. Die vier Essigsäureäthylesterschichten werden dann vereinigt und zur Trockne eingedampft, wobei man 172 mg im wesentlichen reines 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin erhält (Ausbeute dieses Schrittes etwa 50%). Das in den wäßrigen Pufferschichten zurückbleibende Produkt wird konzentriert und ergibt 6-Desoxy-5-oxytetracyclin (Ausbeute dieser Stufe etwa 50%).

. Das o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclinprodukt der vorhergehenden Stufe wird abschließend dadurch gereinigt, daß man es in 1 ml Methanol löst und 3 Tropfen konzentrierte Salzsäure zugibt. Es kristallisiert als reines Hydrochlorid (Ausbeute 90%) und ergibt folgende Analyse:

Berechnet ... C 53,86, H 5,70%; gefunden .... C 53,69, H 5,81%.

Dieses Material ergibt bei der Prüfung gegen Oxytetracyclin in dem Versuch mit Klebsiella pneumoniae einen Wert von 1400 Einheiten/mg.

Beispiel 2

Man gibt Wasserstoff in ein Standard-Hydriergefäß, welches 10 g o-Desoxy-o-desmethyl-o-methyauf 1,5 1 ein und behandelt sie mit einer Lösung von 200 g 5-Sulfosalicylsäuredihydrat in 500 ml Methanol. Die Kristallisation erfolgt rasch. Nach 12 Stunden Stehenlassen bei 25⁰C filtriert man die Suspension. Man erhält 42,3 g 6-Epi-6-desoxy-S-oxytetracyclinsulfosalicylat. Man engt auf 1,31 ein und verdünnt mit 500 ml Wasser, um das restliche o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclinsulfosalicylat auszufällen. Nach 4 Stunden Stehenlassen wird die Aufschlämmung filtriert, mit kaltem Aceton gewaschen, um stark gefärbte Verunreinigungen zu entfernen, und getrocknet. Man erhält 72,3 g festes Produkt. Die Papierchromatographie zeigt, daß dieses Material aus einem Gemisch von 6-Epio-desoxy-S-oxytetracyclinsulfo'salicylat und 6-Desoxy-S-oxytetracyclinsulfosalicylat zu etwa gleichen Teilen besteht. Man reinigt das Gemisch, indem man es in 2,3 1 siedendem Methanol löst und nach Behandeln mit Aktivkohle die Lösung auf dem Dampfbad auf 500 ml einengt. Man läßt die Lösung 16 Stunden bei 25^J C stehen, filtriert und trocknet. Man erhält weitere 26,7 g 6-Epi-6-desoxy-S-oxytetracyclinsulfosalicylat. Gesamtausbeute:

yyy

42,3 + 26,7 g = 69 g; Umwandlung insgesamt in len-S-oxytetracyclinhydrochlorid, 150 ml Methanol 25 o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclinsulfosalicylat: 25°/o. und 5 g 5°/oiges Rhodium auf Kohlenstoff enthält. Man suspendiert die Gesamtmenge der erhaltenen

Der Druck wird 24 Stunden bei 3,5 at unter Schütteln Verbindung in 500 ml Methanol und gibt unter bei Zimmertemperatur gehalten. Dann filtriert man Rühren Triäthylamin hinzu, bis Lösung eingetreten den Katalysator ab, wäscht den Kuchen mit Methanol ist. Nach Behandeln mit Aktivkohle fügt man 200 ml und dampft die vereinigten Filtrate zur Trockne 30 Wasser hinzu und stellt die Lösung mit konzenein. Man erhält 9 g Feststoff. Diesen schlämmt man trierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 5,7 ein.

Die Kristallisation tritt rasch ein. Nach 16 Stunden Stehenlassen bei 0⁰C filtriert man das 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclin ab, wäscht es mit Aceton und trocknet es. Man erhält 29 g der freien Base (das sind 63% des Salzes).

Man fügt zu einer Suspension von 46 g 6-Epi-6-desoxy-5-oxy tetracyclin in 150 ml Äthanol unter Rühren 8 ml konzentrierte Salzsäure. Man erhält

in Äther auf, filtriert und trocknet den Kuchen. Die erhaltenen Feststoffe zeigen eine biologische Aktivität von 1345 Einheiten/mg gegen Klebsiella pneumoniae.

Man verwendet zum Lösen von 8,5 g des vorstehenden Produkts 35 ml Wasser, stellt den pH-Wert mit Triäthylamin auf 6,0 ein und gibt ausreichend Dimethylformamid zu, um die Feststoffe in Lösung

zu halten. 2 kg Cellulosepulver werden in mit Wasser 40 eine praktisch klare Lösung, aus der das Salz aus-

zukristallisieren beginnt. Nach 16 Stunden Stehenlassen bei 0°C filtriert man den Niederschlag ab und trocknet ihn. Man erhält 46,5 g des Hydrochloride (Ausbeute 94%). Weitere 1,7 g erhält

die folgenden Ultraviolettspektren auf: In 0,01 normaler methanolischer Salzsäure: E (267 ηΐμ): 375; E (348 πΐμ): 290; in 0,01 normaler methanolischer

gesättigtem Essigsäureäthylester aufgeschlämmt und bis zu einer Höhe von 0,914 m in einen Turm von einem Durchmesser von etwa 8,9 cm gepackt. Dann wird die Lösung des Produkts an dieser Säule chro-

matographiert und mit etwa 12 1 mit Wasser ge- 45 man durch Konzentration des Filtrats. Das Produkt sättigtem Essigsäureäthylester entwickelt. Die erste, verkohlt ohne Schmelzen bei etwa 201°C. Es weist von dem Turm abfließende Fraktion des Produkts
ergibt 1,85 g o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclin. Die
nächste Fraktion enthält 2,0 g 6-Desoxy-6-des-

methyl-o-methylen-o-oxytetracyclin. Die dritte Frak- 50 Natronlauge: E (246 πΐμ): 365; E (372 ΐημ): 328. tion ergibt 0,8 g o-Desoxy-S-oxytetracyclin. In ähnlicher Weise stellt man die Säureadditions

salze des 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclins mit ande-

Beispiel 3 ^ren Säuren her, indem man statt Chlorwasserstoff

Schwefelsäure, Salpetersäure, Perchlorsäure, Brom-

Man hydriert eine Suspension von 200 g 6-Des- 55 wasserstoff, Phosphorsäure, Fluorwasserstoff, p-Tooxy-o-desmethyl-o-methylen-S-oxytetracyclinhydroluolsulfonsäure, Jodwasserstoff, Weinsäure, Essigchlorid in 41 Äthanol und 10 ml konzentrierter
Salzsäure 3,5 Stunden bei 28⁰C und 70,3 at in
Gegenwart von 20 g Platindioxyd. Man entfernt
den Katalysator durch Filtrieren durch Diatomeen- 60
erde und wäscht Vorrichtung und Filterkuchen mit
1,51 Äthanol. Durch Verdampfung und Papierchromatographie eines aliquoten Teils des kombinierten Filtrats und der Waschflüssigkeit erhält

man eine annähernd 70%ige Ausbeute einer MK 65-frydroxyd enthält, und Eindampfen der erhaltenen schung von o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracycliff- Trnd Mischung im Vakuum her. In dieser Weise kann o-Desoxy-S-oxytetracyclin im Verhältnis von 1:1. man andere Metallsalze, wie die Kalium-, Calcium-, Die vereinigten Filtrate dampft man im Vakuum Barium-, Lithium- und Strontiumsalze, herstellen.

säure, Citronensäure, Äpfelsäure, Benzoesäure, GIykolsäure, Gluconsäure, Gulonsäure oder Bernsteinsäure einsetzt.

Metallsalze von o-Epi-ö-desoxy-S-oxytetracyclin stellt man in folgender Weise her: Man stellt das Natriumsalz ^ von o-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclin durch iösen der amphoteren Verbindung in Methanol, welches eine äquimolekulare Menge Natrium-

Metallkomplexsalze des 6-Epi-6-desoxy-5-oxytetracyclins stellt man her, indem man diese Verbindung in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Methanol, löst und sie mit einer äquimolekularen Menge des im einzelnen ausgewählten Metallsalzes, vorzugsweise gelöst in dem ausgewählten Alkohol, behandelt. Die unlöslichen Metallsalzkomplexe können durch einfache Filtration isoliert werden. Im allgemeinen jedoch sind die meisten von ihnen alkohollöslich. Dann wird die Gewinnung durch Verdampfung des Lösungsmittels oder durch Zugabe eines Nichtlösungsmittels, wie Diäthyläther, bewerkstelligt.

In dieser Weise kann man Metallsalzkomplexe von ö-Epi-o-desoxy-S-oxytetracyclin,. welche vorwiegend aus Verbindungen bestehen, welche ein Verhältnis von Metall zu ö-Epi-ö-desoxy-S-oxytetracyclin von 1 : 1 aufweisen, unter Verwendung der folgenden Metallsalze herstellen: Calciumchlorid, Kobaltchlorid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Zinn(II)-chlorid, Zinkchlorid, Cadmiumchlorid, Bariumchlorid, Silbernitrat, Zinn(II)-nitrat, Strontiumnitrat, Magnesiumacetat, Palladiumchlorid, Mangang I )-chlorid, Ceriumchlorid, Titanchlorid, Platinchlorid, Vanadiumchlorid, Bleiacetat, Zinn(II)-bromid, Zinksulfat, Chrom(II)-chlorid und Nickel(II)-chlorid.

Beispiel 4

Man gibt 50 mg 5%iges Palladium-auf-Kohlenstoff zu 50 mg lla-Fluor-o-desoxy-o-desmethyl-o-methylentetracyclin in 5 ml Methanol. Man hydriert diese Mischung 1 Stunde bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck und filtriert dann. Man dampft das Filtrat im Vakuum ein und erhält 50 mg eines Gemisches aus lla-Fluor-ö-desoxytetracyclin und lla-Fluor-o-epi-o-desoxytetracyclin in Form eines gelbgrünen, amorphen, festen Stoffes, der ein starkes Ultrarotabsorptionsmaximum bei 5,7 μ zeigt. Das Verhältnis der Ultraviolettabsorptionsmaxima bei 348 m μ/267 ηΐμ in 0,01 normaler methanolischer Salzsäure beträgt 0,164.

Man löst 50 mg des lla-Fluor-6-desoxytetracyclingemisches in 1,25 ml einer Mischung aus 1 Teil konzentrierter Salzsäure und 56 Teilen Wasser. Hierzu fügt man 30 mg Zinkstaub. Man rührt d^ Suspension 15 Minuten bei 20⁰C, filtriert und wäscht den Filterkuchen mit Butanol. Waschwasser und Filtrat werden vereinigt und dreimal mit je 0,5 ml Butanol extrahiert. Die vereinigten Extrakte jo dampft man zur Trockne ein und erhält 15,5 mg der' Hydrochloride von 6-Desoxytetracyclin und o-Epi-o-desoxytetracyclin. Das Produkt zeigt zwei bioaktive geibe, fluoreszierende Flecken bsi der Papierchromatographie entsprechend den zwei 6-Desoxytetracyclinen. Dieselben zwei Flecken erhält man, nachdem man 5 mg des Produktes 3^!/2 Stunden bei 100 C mit Säure (0,7 ml konzentrierte Salzsäure, verdünnt auf 5 ml mit Wasser) erhitzt hat, was die Beständigkeit der 6-Desoxytetracycline zeigt.

Man kann die Reduktion auch folgendermaßen ausführen: Man rührt ein Gemisch aus 50mg des Gemisches von lla-Fluor-6-desoxytetracyclin und lla-Fluor-o-epi-o-desoxytetracyclin, 2,5 ml Methanol—Wasser (1:1) und 20 mg Natriumhydrosulfit 1 Stunde bei Raumtemperatur. Dann fügt man weitere 20 mg Natriumhydrosulfit hinzu und rührt eine weitere Stunde. Man klärt das Reaktionsgemisch durch Filtrieren mit Diatomeenerde-Filterhilfe im. konzentriert das Filtrat im Vakuum zum Entferner des Methanols. Man säuert das Konzentrat mi: konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert von 1A an und extrahiert dreimal mit je 0,5 ml Butanol Die vereinigten Extrakte dampft man im Vakuum ein. Man verrührt das erhaltene feste Produkt mit Äther und filtriert. Man erhält so etwa 20 mg eines festen Stoffes, der aus 6-Desoxytetracyclin- und o-Epi-o-desoxytetracyclinhydrochlorid besteht

Wenn man die zwei Bestandteile durch Papierchromatographie oder durch Gegenstromverteilung trennt, so zeigen sie folgende Eigenschaften.

6-Desoxytetracyclin: Das Hydrochlorid zersetzt sich bei 245 C; das Verhältnis der Ultraviolettabsorptionsmaxima bei 348 mμ/268 ηΐμ beträgt 0,78 in 0,01 normaler methanolischer Salzsäure; Bioaktivität gegen Klebsiella pneumoniae: 500 Oxytetracyclin-Einheiten/mg.

6-Epi-6-desoxytetracyclin: Das Verhältnis der Ultrarotabsorptionsmaxima bei 352πΐμ/269ηΐμ in 0,01 normaler methanolischer Salzsäure beträgt 0,83; Bioaktivität gegen Klebsiella pneumoniae: 700 Oxytetracycl in-Einheiten/mg.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 6-Desoxy- und 6-Epi-6-desoxytetracyclinen bzw. ihren Säureadditionssalzen und Metallsalzkomplexverbindungen mit mehrwertigen Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß man Tetracyclinverbindungen der allgemeinen Formeln

N(CH₃J₂

HO O HO O

bzw.

₂C Y

N(CH₃J₂

HO O O O

in welchen Y ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxylgruppe, X ein Wasserstoff-, Chlor-, Jod- oder Bromatom, Xi ein Wasserstoffatom, einen Amino- oder niedermolekularen Alkanoylaminorest, Xo ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe und Z ein Chlor- oder Fluoratom bedeuten kann, oder ihre Säureadditionssalze oder Metallsalzkomplexverbindungen mit mehrwertigen Metallen in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators in an sich bekannter Weise bei 0 bis 60°C und zweckmäßig bei einem Druck von etwa 1 bis 141 at mit wenigstens 1 Mol Wasserstoff hydriert, und, falls Z ein Fluor-

,ilom bedeutet, aus der erhaltenen Mischung \on 6-Desoxy- und o-Epi-ö-desoxy-lla-fluortetracyclinverbindung das Fluoratom in lla-Stellung in üblicher Weise, wie mit Zink und Salzsäure, reduktiv entfernt, die erhaltenen 6-Desoxytetracycline in üblicher Weise oder über ihre Sulfosalicylate abtrennt und gegebenenfalls die erhaltene Mischung aus der 6-Epi-6-desoxy- und der 6-Desoxytetracyclinverbindung in üb-

licher Weise, wie Gegenstromverteilung oder Chromatographie, in ihre Bestandteile zerlegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Edelmetallkatalysator Rhodium, Platin oder Palladium verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung fortsetzt, bis 1 bis 6 Mol Wasserstoff je Mol Ausgangsverbindung umgesetzt worden sind.