DE2361159A1 - 3'-deoxyderivate des neamin, seine dazugehoerigen aminoglycosidischen antibiotikas und deren herstellung - Google Patents

Description

ZAIDAN HOJIN BISEIBÜTSÜ KAGAKU KENKYU KAI

» No. 14-23, 3-chome, Kamiosaki, Shinagawa-ku

T ο k y ο (Japan)

3'-Deoxyderivate des Neamin, seine dazugehörigen aminoglycosidischen Antibiotlkas und deren Herstellung

Die ' · Erändung betrifft 3*-Deoxyderivate des Heaaih und seine zugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikasp insbesondere 3'-Βαοχγη©3!β1η, 6' -N-alkyl-3 * deoxyneamins_r 3^l~Deoxyvistamycin_i 6*-N-alkyl-3*-deoxyvistamycinsp 3^f-Deoxykanamycin B und 6'-N-alkyl-3·- deoxykanamycins B, die s$.Ie neue Verbindungen sind mit der Ausnahme des ^-DeoxykariaKycin B und die all© zur therapeutischen Behandlung von Infektionen durch grmrapositive und gram-negatiye Bakterien, einschließlich

ORIGlHAL

drogenresistenter Bakterien geeignet sind. Diese Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der 3'-Beoxyderivate des Neamins und seiner zugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikas.

Kanamycin und Neamin sind bekannte aininoglycosidische Antibiotica; Ribostamycin ursprünglich als Vistamycin oder Antibiotica SF-733 bezeichnet (The Journal of Antibiotics (1970) Band 23, No. 3, Seiten 155 bis 161 und No. k_t Seiten 173 bis 183), ist auch ein bekanntes aminoglycosidisches Antibiotica. Dieses ^Ribostamycin wurde als 5-0-ß-D-Ribofuranosyl-neamin identifiziert. Diese aminoglycosidischen Antibioticas sind weit verbreitete wertvolle chemotherapeutische Wirkstoffe.

Aber arzneimitteiresistente Stämme, die resistent sind zu diesen bekannten aminoglycosidischsn Antibioticas, sind in den letzten Jahren aufgetreten,- Demgemäß wurde der Mechanismus der Resistenz dieser arzneimittelresistenten Bakterien zu den bekannten aiainoglvcosidischen Arrt-fbiotiicas untersucht.

Von H. UasE-awa \mä anderen wurde gefunden, daß einige von Pat.lenten isolierte Sfcärnme grsiü~negativer BaV,:terien die den R-Faktor tragen_? Staphylccoccug aureus und Ps&udoTjions^ aeruginosa resistent z~a Kaaaiayciri. sind vind daß aufgrund des Resistensraechanisreus dieser kanaiayeinresistenten Stämme ein Enzym produziert wird, das die 3^?-Hydroxylgruppe des Kanamycin, phosphoryliert und mit Hilfe der Phosphortransferase inaktiviert (Science- Band 157 (1967)? Seite 1559).

4098 25/1128 "3.-.

BAD OBIGtNAL

Daher haben H. Umezawa et al halbsynthetisch 3'-DeOXykanamycin .' ' worin die 3'-Hydroxylgruppe des Kanamycinmole.küls entfernt war, sowie das 3« ^'-Dideoxykanamycin 3, 3* ,4^l-Dideoxyneamin und das 3' 14'-DIdBOXyViStBIiIyCiIi hergestellt (journal of Antibiotics, Serie A (1971), Band 21, Seiten 274 bis. 275; Band 24 (1971), Seiten 485 bis 487| Band 24, Seiten bis 712 und Band 25 (1972), Seiten 613 bis 617). 5'-Deoxyksnamycin; 3¹,4ⁱ-Dideoxykanamycin Bj und 3^t _t4^t-Dideoxynearain, sind gegen die oben erahnten kanamycinresistenten Stämrae wirksam, aber 3%4^t-Dideoxyvii-:tamycin kann durch die Phosphorylierung der 5'-Hydroxylgruppe dieses Antibioticas durch die Phosphortransferase inaktiviert v/erden_e Weiterhin, wurde gefunden« daß diese Deoxyderivate inaktiv gegen eine andere Art von kanamycinresistenten Stammen sind, wie das Escherichia coli K-12, R-5 und Pseudomonas aeruginosa GN-315r die von Patienten isoliert wurden; diese Stämme stellen ein Enzym her das die vorstehend genannten Deoxyderivate 6'-N- acetyliereh kann. Deshalb wurden 6^r-N-alkylierte Derivate der genannten Deoxyderivate hergeste3.lt und es wurde ge-r funden, daß diese 6^f-N-alkylierten Derivate varksam gegen E,-coli. K-12, R-5 und P.aeruginosa GN-315 sind, (siehe "Journal of Antibiotics«, Band 25 (1972) No. 12_f Seiten 743 bis 745 und die U.S.»Anmeldung No, 390 403; Britische Patentanmeldimg.No. 39 449/73). 3⁵-Deoxykanamycin B ist die selbe Verbindung_s die auch unter dem Kamen Kebramycinfaktor 6 l>ekannt ist ("AntiinicrobiEil Agent· and Chemotherapy", Seiten 309 bis 313 (1970) ) und wird auch Tobi^amycin genannt. ■ ,

Aufgabe dieser Erfindung ist es, weitere neue und wert-

409 82 5/1128 . „4„

volle De oxy derivate des Neamins und seiner zugehörigen aminoglycocidisehen Antibiotikas zu schaffen, die wirksam gegen drogenresistente Bakterienstämme sind. Insbesondere ist es Aufgabe dieser Erfindung 3'-Deoxyderivate des Neamins, 6^f»N-alkylneamine, Vistamycin, 6'»N-alkylvistamycine und 6'-N-alki^rl kanamycin B als neue Verbindungen her zu st G11 en ^ die als chemotherapeutische Arzneimittel gegen Bakterieninfektionen geeignet sind. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist ein Verfahren für die Herstellung von 3^!~ Deoxyderivaten des Neamins und seiner zugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikas einschließlich der bekannten Verbindung 3^f-Deoxykanamycin B_t das in einfacher Weise, ausgehend von den-Stamm- Antibiotikas durchgeführt wird._e Weitere Aufgaben dieser Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert.

Neamin und seine dazugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikas sind Polyamino-Polyo!verbindungen von einer komplizierten chemischen Struktur; Es ist ziemlich schwierig selektiv in einer chemischen Synthese nur die 3^! "-Hydroxyl-* gruppe von einer solchen Polyamino-Polyolverbindimgen zu entfernen, die viele funktionelle Hydroxyl- und Aminogruppen im Molekül enthält. Das einzige bisher synthetisierte 3^f-Deoxyderivat von aminoglycosidischen Antibio-fcikas ist das 3^!-Deoxykanamycin, das durch die Kondensation von zwei geeigneten Aminozuckerderivaten hergesid.lt wurde j (»Journal of Antibiotics» Band 21 (1971), Seiten 2?4 275). Aufgrund ausgedehnter Forschung wurde gefunden, daß die 3^!-Hydroxylgruppe des Neamins und seine dazugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikas mit einein Alkylsulionyl-, einem Arylsulfonyl-, oder einem Bensylsulfony!halogenid als Sulfonylierungsraittel mit einer größeren Geschwindigkeit,

409825/1128 ·' . „ 5 .

als die 4·-Hydroxylgruppe der genannten aminoglycosidischen Antibioticas reagiert, wenn die Sulfonylierungsr-eaktion so ausgeführt wird, daß all die anderen funktioneilen Hydroxylgruppen und Aminogruppen des Antibioticas durch bekannte Kydroxylschutzgruppen oder bekannte Aminoschutzgruppen geschützt werden.. Es -wurde- auch gefunden, daß die einmal bevorzugt aryl- oder benzylsulfonylierte 3'-Hydroxylgruppe sterisch die folgende Sulfonyl!erung der 4'-Hydroxylgruppe relativ behindert, so daß diese Sulfonyl!erung eine höhere Reaktiofisteicperatur erfordern würde. Daher war es möglich 3'-Deoxyderivate des Neamins und seine dazugehörigen aniinoglycosidischen Antibioticas durch die vorzugsweise Sulfonylierung der 3'-Hydroxylgruppe der aminoglycosidischen Antibioticas zu synthetisieren und danach die 3'-Sulfonester~ gruppe in ein Wasserstoffatom durch Halogenierung und darauf folgender katalytischer Hydrierung, zu verwandeln« Nach dem Stand der Technik (A.C. Richardson, Nucleophilic replacement reactions of sulfonate, part.VI. A summary of steric and polar factors, Carbohydrate Research, Band 10 (I9o9)j ■ Seiten 395 - 402 sollte ein Ersatz der■3^f-Sulfonicester-" . gruppe durch Halogenatome in Anwesenheit eines oi ß-transaxialen Substituenten an der c-1'-Stellung, das ist die vorliegende <?f-glycosidische Substitution, nicht möglich sein. In dem erfindungsgemäßen Fall fand die Substitution des 3'-SuIfcnicesters mit Halogenatomen nicht in der üblichen Weise statt. Erfind.ungsgeuiäß wurde gefunden, daß die Austauschreaktion- glatt und ungehindert vor sich geht, wenn ein Alkalimetalljodid odei⁴ Bromid in der Form einer Lösung in einem aprotinchen Lösungsmittel, in dem/iie Konzentration des AlkalimotallTOdid oder-Bromid 50 % oder mehr der Sättigungskonzentration (bei 100°C ) ist und eine ausgedehnte Reaktionszeit von-10 bis 30 Stunden find eine

409825/1128 - 6 -

BAD ORIGINAL

Temperatur von 80 bis 150 angewendet wird. ,:

Weiterhin, wurde gei'unden, daß die neuen 3 * -Deoxyderivate des Nearains und seine dazugehörigen aminoglycosidischen Antibiotic as, die auf diese Weise synthetisiert wurden, eine wertvolle antibacterizide Wirkung gegen Bakterien ausüben, die sowohl empfindlich sind gegenüber aea stanimarainoglycosidischen Antibioticas als auch gegenüber den Bakterien die resistent sind zu den staamaminoglycosidischen Antibioticas, wie 2.B. S. coli K-12, R-5.

Aufgabe der Erfindung ist es daher als eine neue und wertvolle Verbindung ein 3 * -Deoxyderivat des Neamins und seine dazugehörigen aminoglycosidischen Antibiotikas und deren pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze, herzustellen, das durch die Verbindung der allgemeinen Formel (I) gekennzeichnet ist_f .

CH-NHR

NH₀ II

I C.

OE

(D

409825/1128

in der R ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe mit 1 Ms 4 Kohlenstoffatomen bedeutet; A ein Wasserstoffatom oder einen ß-D-ribofuranosylrest der Formel (la) darstellt:

CH₂OH

(Ia)

-OH OH

B ein Wasserstoff atom oder ein 3-Amino-3-deoxy~<?C-D-glucopyranosylrest der Formel" (Ib)'ist,

CH₂OH

(Ib)

H OH

vorausgesetzt, daß A nicht einen ß-D-ribofuranosylrest bedeutet _t Mieim. B ein 3-Amino^3-deoxy-<7f-D-glucopyranosylrest ist, und vbrausgesetzt, daS R eine.Alkylgruppe von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, wenn B einen 3-Amino« 3-deoxy- ä\ -D-glucopyranosylrest "bezeichnet.

Beispiele der neuen erfindungsgemäßen Verbindung der allgemeinen Formel (l) sinds

40982.5/1-128

(1) 3'-Deoxyneamin (A=B=R=H).

(2) 3»-Deoxy-e^N-Methy!neamin (A=B=H, R = Methyl)»

(3) 3'-Deoxyvistamycin (B=R=H, A=ß-D-ribofuranosyl),

(4) 3^t-Deoxy~6^I-N-methylvistamyciri: (B=H, R = Methyl, A = ß~D-ribofuranosyl). .

(5) 3^f-Deoxy-6'-N-methylkanamycin B (A=H, B=3-Araino-3-deoxy- «^-D-glucopyranosyl, R=Methyl).

Beispiele für pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze dei* neuen erfin dungs gemäß en Verbindungen der allgemeinen Formel (i) sind Hydrochloride, Sulfate, Phosphate, Acetatej Maleate, Fumarate, Succinate, Tartrate, Oxalate, Citrate, Methansulfonate und Äthansulfonate.

Die physikalisch und biologischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen neuen Verbindungen sind wie folgt:

3^f"Deoxyneamin ist ein farbloses kristallines in Wasser lösliches Pulver £ä£[_D + 98° (el, Wasser), Diese Verbindung ist von geringer Toxizität zu Tier und Mensch; es hat eine LD₁-Q von mehr als 200 mg/kg nach intravenöser Injektion dieser Verbindung in Mäuse. .

3 ^l~Deoxy-6^l-N-niethy!neamin ist ein farbloses kristallines wasserlösliches Pulver. &Ό^ + 87 (o 1, Wasser). Diese Verbindung hat ebenso eine geringe Toxizität zu Tier und Mensch und zeigt eine LD^₀ von mehr als 200 rag/kg nach intravenöser Injektion dieser Verbindung in Mäuse,

4 0 9 8 2 6/1128

3'-Deoxyvistamycin ist ein farbloses kristallines wasserlösliches Pulver GGf) ⁺ ^1° (^{c 1}J Wasser)* Diese Verbindung zeigt eine geringe Toxizität zu Tier und Mensch und hat eine LD₁-Q von mehr als 200 mg/kg nach intravenöser Injektion in Mäuse. . ' " ■

'3^t-D3Oxy«6^l-N-methylvistamycin ist ein farbloses kristallines wasserlösliches Pulver OvJn + 35 ( el, Wasser). Diese Verbindung ist von geringer Toxizität zu Tier und Mensch und hat eine LD₁-Q von 200 mjg/kg nach intravenöser Injektion in Mäuse,.

3^l-Deoxy-6^t-N-methyl-kanamycin B ist ein farbloses kristallines wasserlösliches Pulver U\L· + 122° ( el, Wasser). Diese Verbindung ist von geringer Toxizität zu Tier und Mensch und zeigt eine LD₁-Q von 150 mg/kg nach intravenöser Injektion in Mäuse.

3'-Deoxy-6^!-N-methy!neamin, 3'-Deoxyvistamycin, 3'-DeOXy-G¹-N-methylvistamycin und 3*-Deoxy~ 6'-N-methylkanämycin B zeigt.nicht nur eine antibakterizide Wirkung^ die so hoch ist wie die der entsprechenden Stammverbindungen (Neamin, Vistamycin und ö'-N-methylkanamycin B)^, gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Bakterien., die empfindlich sind zu diesen Stammverbindungen, sondern sie zeigen auch eine hohe antibäkterizidische Wirkung gegen die k'anamyc in resist ent en Stämme des Staphylococcus aureus, Escherichaia^oJLi und Pseudompna.s agrugino-sa sov/ie gegen PQeunioniae und SolmqneJ^la j^hosa^ Außerdem

sind sie von ebenso niedriger Toxizität wie ihre Stammverbindungen; sie haben eine LB₁-Q von mehr als 100 mg/kg nach intravenöser Injektion dieser Verbindungen in Mäuse.

-■■■-. .10 -409825/1128

-' 40

Die Minimuminhibitionskonzentration (mcg/ml) des 3^l~Deoxyneamin, J5^J-Deoxyvistainycin, 3'-Beoxykanamycin B und deren 6' -N-metliy!derivate gegen verschiedene Mikroorganismen wurden nach der Standardserienverdünnuiigsraethode mit Nähragar in einem Inkubator bei 37° nach 18 Stunden (bei Ilycociacteriuiu smegmalis ATCC 607 iiacla 48 Stunden) Inkubation bestimmt. Die Minimuminhibitioiiskonzentration M.l_eT« (racg/ml) des Neamin, 3'*4^!-Dideoxyneainin, Vistamycin, 3^! ,4^I-Dideoxyvistamycin, Kanamycin B, 3¹,4'-Dideoxykanamycin B gegen Mikroorganismen wurde in derselben Weise bestimmt. Der antibacterizide Bereich des 3'-Deoxyneamin, ^'-Deoxyvistaraycin, 3'-Deoxykanamycin B und deren 6^!-N-methyldorivate sind in der folgenden Tabelle mit dem Bereich des Neamin, Vistamycin, Kanamycin B und deren 3'_t4^f-Dideoxyderivate verglichen.

- 11 -

409826/1128

TABELLE

M.I.C. (mcg./ml).

Test Organismen

Staphylococcus aureus·.
FDA 2Ü9P,

Klebsiaila pneumonia
^k PCI 602

Salmonella typhosa
T-63

**Escherichia -coli NIHJ

ο ■ ,.;'

„ K-12
HL 1629*

»I. ti

It

K-12
ML 1410

y- '3'-deoxy-. Neamin $'' ,4V-neaiiin, . 6',-N-. , ' ' dideoxy- vista

".,.;. , methyl- ■,■'■■ , .; neamin·' - i

. ' ■ ■ . '■ ^: neamin·: ■ ' ■ ■■■■■· "

3,12

β,25

3,12 3,12 6,25

"6,25 6,25

Il Il

« K-12
LA 29Q R55*··; ' 100 _r

» W 677 6,25

JR 66/V 677·* >100

6,25.

6,25

12,5

6»25 .-. . '.6,25!.·

'v

12,5: 0,39

■6,25 -'3ii7

6,25 12,5 "

■6,25 6,25

6,25 >100

12,-5

25 ■ 12,5. 6,25

12,5

3,1-2
1,56
0,73

. 0,78
100

1,56

100	,25	>100	25	. 6	»25	1	,56
6		6,		6	,25	1	,56
100	>100	25		6	,25

^'-deoxy-6'-N-'
raethylvistapycin

Vista mycin·

- "■. ί

clideoxyvista-

3,11

3,12
.3,12

1,56

3,12
0,73

■

3,12 3,12

1,56 >100
1,5ο Ι·,· 56

■12,5. ■■.·■ >i00

12" 3,12

3,12·

1,56 1,56 "6,25 6,25 3;12 3,12

>100 >100

6,25 .

3,12.co cn

3j12 -*

6,25

~ 12 -

IA CM

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O O v-

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O O

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O O

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CM	IA cvT V-	CVJ ν-	VO IA Cl V-
CM ν-	IA CM		ro
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OO

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¹OO OO

.409825/1128

TABELLE 1 (Fortsetzung^

M.I.C. (mcg./ml.)

■Test Organismen ' Staphylococcus aureus FDA 209P Klebsiella pneumonia PCI.602 Salmonella typhosa T-63 ' Escherichia^coli NIHJ

-E-	H	H
O CD	It	!i
OO K>	»	H
cn -^.	!I	It
_i v>	I!	Il
&>'

1629*

» ML 1410 " LA 290 R55* / ⁶77

" · » JR 66/¥ 677* Pseudomonas aeruginosa A3 ■'■'.■··.■. « ■■; η ' No. 12

V «t GN 315* Mycobacteriuni smegmatis ATCC 607**

3"-cLeoxy- kanamycin B	N-methyl- kanamycin B	Kanamycin B	dideoxy- ksnarnycin B	ro CD
<q,2	0,39 .	3,12:.	1/56	—*
0,39	0,39" ;	0,39	0,39	cn co
r Ο', 2	0,,39	0,39	0,39 .
0,78	1,56	0,78	0,78
0,39	.1,56	0,78	.. ' 1,56
1,56	:'■ ·■· 1^,56	>100	3,12
1,56	3,12	1>56 .	1,56 ;
25	. 25 *	100	>100
0,39	. 1,56 -	1,56	1,56
50 1,56	• 50 3,12	>ioo >100	• 100 3,12
0,78	. 1,56	., 50	3,12
100	6,25 .	>100	>100
■ 0,2	- 0,73	0,35	0,35

intravenös oder intramuskulär in Jeder bekannten pharmazeutischen Form und in ähnlicher Weise wie Kanamycin verabreicht werden. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Verbindung der allgemeinen Formel (I) oral in jeder bekannten pharmazeutischen Form verabreicht werden« Beispiele der pharmazeutischen Formen für die orale Verabreichung sind Pulver _t Kapseln, Tabletten und Sirup. Geeignete Dosen der Verbindung für die wirksame Behandlung von Bakterieninfektionen liegen in dem Bereich von 0,25 Ms 2 g pro Person pro Tag bei oraler Verabreichung * Vorzugsweise werden diese Dosen in drei bis vier Teilen pro Tag verabreicht. Die erfindungsgemäße Verbindung kann auch durch intramuskuläre Injektion in Dosen von 50 bis 200 mg pro Person ein bis zweimal am Tag verabreicht werden. Weiterhin kann diese erfindungsgemäße Verbindung für die äußere Behandlung formuliert werden in Salben, die die erfindungsg'einäße Verbindung in einer Konzentration von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent in einer bekannten Salbengrundlage wie z.B. Polyäthylenglykol enthalte

Wie im vorstehenden beschrieben, wird die 3* -Hydroxylgruppe bevorzugt über die V-OH-Gruppe des Neamins und seiner zugehörigen aminoglycosidischen Antibiotika^ einschließlich der bekannten Verbindung 3' -Deoxykanamycin B siilf onyliert, wenn die anderen oder ein Teil der anderen funktionellen Hydroxylgruppen, sowie alle funktionellen Aminogruppen durch bekannte Schutzgruppen geschützt sind* Die 3^l-Sul:fonestergruppe wird im folgenden durch Iodierung oder Bromierung die von einer kataiytischen Hydrierung gefolgt wird in ein Wasserst off atom verwandelt, wodurch die selektive 3^l-Deoxylierung erreicht ist. Demgemäß wurde ein Verfahren gefunden, bei dein die neuen 3'-Beoxyverhindungen der allgemeinen Formel (l) sowie die bekennte 3^t-Deoxykanamycin Ε-Verbindung in einfacher Weise aus den entsprechenden siaiTicglycosidischen St-sssnantibiotikas hergestellt v/erden können,

- 15 ^{409828/1 12}

2361Ί5

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung der 3'-Deoxyderivate eines aminoglycosidischen Antibiotikas der allgemeinen Formel (I¹H

H KH

OB

(I¹)

in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet; A ein T/fasserstoffatom oder ein ß-D-ribofuranosylrest der Formel (la) ist

CH₀OH

(Ia)

B ein Wasser st off atom oder einen 3-äminö-3-deoxy-<?r-D-glucopyranosylrest der Forroel Ib bedeutet,

CH₂OH

(Ib)

H OH

40 98 25/1128

~ 16

vorausgesetzt, daß A nicht einen ß-D-rit>ofuranosylrest bezeichnet, wenn B ein 3-Amino-3-deoxy-6<L~D~glucopyranosylrest ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aminogruppen und alle oder ein Teil der Hydroxylgruppen außer der 3'-Hydroxyl und 4'-Hydroxylgruppe des Ausgangsmaterials der allgemeinen Formel (II) geschützt werden

H NH

(II)

H OB

in der A und B die vorstehende Bedeutung haben, um ein arainogeschütztes und Hydroxylgruppen-geschütztes Derivat herzustellen der allgemeinen Formel (!1Ia)

CH₂NHCOR₁

H NHCOR

NHCOR₁

NHCOR,

(IUa)

- 17

0 9 8 2 5/1128

il·

oder der Formel (Illb)

CH₂N=CHR₂

=CHR

o:

H N=CHR (nib)

oder der Formel (HIc)

CH₂NHCOR₁

H /1 O₁H

Ί/Η

NHCOR₁ j E¹

:ηλ j\ nhcor,

H η\| ^j

H H Ö (HIc)

H OZ

.18 -

409825/1128

oder der Formel (HId)

CH₂N=CHR₂ K=CHR₂

(IiId)

oder der Formel (IHe)

NHCOR.

- H

,OH H

OH

H NHCOR₁ /H 0Z^Tti Z"OH₀C

'/1

H I\P H (HIe)

- 19

409825/1128

1361159

oder der Formel

CH₂N=GHR₂

N=CHR₅

J=CHR,

(HIf)

in der R₁ ein Wasserstoff atom, eine Älkylgruppe (z_eB. eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, sowie Methyl, Äthyl» Propyl, Butyl und Pentyl),eine Ary!gruppe (z.B. Phenyl) eine^:_ Alkoxylg-ruppe (z.B. eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie Äthoxyl, t-Butoxyl und t-Amyloxyl), eine Aryl oxy gruppe (z.B. Phenoxy,), oder eine Arylmethoxygruppe (z.B. Benzyloxy und p-Kitrobenzyloxy) bedeutet; R₂ kennzeichnet ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z.Bv eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Äthyl, Butyl, Propyl, Isopropyl und Pentyl) oder eine Arylgruppe (z.B. Phenyl, Paramethoxyphenyl oder o-Kydroxyphenyl); Y ist eine Cyclohexylidengruppe oder eine Tetrahydropyrany!gruppe der Formel

- 20 -

409825/1128

<Γ\

ίο

oder eine Gruppe der Formel:

ρ -

p f.

in der P und P¹ je ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe (z.B. eine Alkylgruppe von 1 bis· 4 Kohlenstoffatomen, wie ■ Methyl, Äthyl; Propyl und Butyl) oder eine Ary!gruppe (z.B. Phenyl, Paramethoxyphenyl, o-hydroxyphenyl) darstellen; Z ist ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe (z.B. eine Alkanoylgruppe von 2 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Acetyl, Propionyl und Butyryl) oder eine Hemi-acetal- oder eine Heini ketalgruppe; Z¹ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe (z,B. eine Alkanoylgruppe von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Acetyl, Propionyl und Butyryl oder eine Aroylgruppe wie Benzoyl), eine Arylmethylgruppe (z.B. Benzyl), eine Alkylsulfony!gruppe (z.B. ein Alkylsulfonyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methylsulfonyl oder Äthylsulfonyl), eine Aralkylsulfonylgruppe (z.B. Benzylsulfonyl) oder eine Arylsulfonylgruppe (z.B. Phenylsulfonyl oder p-Tolylsulfonyl); Z" ist eine Acylgruppe, (z.B. eine Alkanoylgruppe mit.2 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Acetyl, Propionyl und Butyryl, oder eine Aroylgruppe wie Benzoyl) oder eine Arylmethylgruppe (z.B. Benzyl); und Z" ^f ist eine Acylgruppe (z.B. eine Alkano3>-lgruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Acetyl, Propionyl und Butyryl oder eine Aroylgruppe wie Benzoyl) oder eine Arylmethylgruppe (z.B. Benzyl),

daß ein Sulfonylierungsmittels der Formel X (IV)

oder . (R₃SO₂ )pO (IV)

-21 40982 571128

in der R-* eine Alky!gruppe insbesondere eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Banzylgruppe oder eine Arylgruppe insbesondere Phenyl und p-Toloyl darstellt ^ und X ein Halogenatom, insbesondere Chlor oder Brom bedeutet, mit dem geschützten Derivat irgendeiner Verbindung der vorstehenden Formel (Illä), (illb), .(ΙΙΙσ), (IZId), (Ille)ι und-(IHf) reagiert, um eine bevorzugte. Sulfonylierung der 3'-Hydroxylgruppe der genannten Derivate zu bewirken, daß die 3'-Sulfonestergruppeder, sulfonylierten Verbindung durch 3'-Iodierung oder 3'-Bromierüng entfernt wird und die 3'-Iodo oder 3^f-Bromogruppe reduziert wird, · um die S'-Deoxyverbindung der vorstehenden aminogeschützten und hydroxy!geschützten Derivate herzustelHaa , daß die verbleibenden Schutzgruppen entfernt werden, um die 3'-Deoxyderivate der allgemeinen Formel (l^!) herzustellen, in der R ein Wasserstoffatom bedeutet, und daß gegebenenfalls durch 6^f-N-alkylierung dieser 3'-Deoxyderivate ein 3'-Deoxyderivat der allgemeinen Formel (I¹) hergestellt wird, in der R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (z,B.Methyl oder Äthyl)bedeutet. '

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das geschützte. Derivat der Verbindungen der allgemeinen Formel (lila) bis (Ulf) hergestellt, indem alle funktioneilen Gruppen außer die 3¹- und 4'-Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II), die Neamin, Kanamycin B oder · Vistamycin ist, geschützt werden. Um die geschütztenDerivate' der Formeln (lila) bis (Ulf) herzustellen, ist es zweckmässig zuerst alle Aminogruppen der Ausgangsverbindung (II) durch Acylierung, Alkoxycarbonylierung, Aryloxycarbon3'^pllerung, Arylmethoxycarbonylierung, Alkilidenierung oder Arylidenierung der Aminogruppen mit einem bekannten Reagenz zu schützen, das in in der Peptidsynthese für Aminoschutzgruppen der Art -COR*. oder

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- 22 -

- Sür-

der Art =CHR_2Jin der R^ und R₂ die vorstehende Bedeutung haften, verwendet wird. Die aminogeschützte Ausgangsverbindung/ wird dann mit einem bekannten Hydroxylgruppenschutzreagenz der Formel -Y- behandelt, so daß ein Paar der 5- und 6- Hydroxylgruppen des Nearains oder ein Paar der 4^M- und 6"-Hydroxylgruppen des Kanamycin B oder ein Paar der 2^ll-und 3"-Hydroxylgruppen des Vistamycins durch die Schutzgruppe -Y- geschützt wirä, wobei die anderen Hydroxylgruppen noch ungeschützt bleiben. Die 5-Hydroxylgruppe des Kanamycin B ist weniger wirksam und kann· daher ungeschützt bleiben, während die 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycins B relativ mehr aktiv ist und vorzugsweise acyliert, arylmethyliert alkylsulfonyliert, aralkylsulfonyliert oder arylsulfonylieirt wird-, so daß sie durch eine Hydroxylschutzgruppe Z' geschützt wird, worin Z¹ eine Acylgruppe, eine Arylmethylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Aralkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe bedeutet. Es ist jedoch auch möglich, daß die 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycin B ungeschützt bleibt und der darauf folgenden verfahrensgemäßen Sulfonylierung ausgesetzt wird.

Es ist notwendig, daß die 5"-Hydroxylgruppe des Vistamycins durch Acylierung oder Arylmethylierung geschützt wird durch die Hydroxylschutzgruppe Z", während die 6-Hydroxylgruppe des Vistamycins weniger aktiv ist und ungeschützt bleiben kann. Gegebenenfalls kann auch die 6-Hydroxylgruppe des Vistamycins durch Acylierung oder Arylmethylierung geschützt werden mit der Hydroxylschutzgruppe Z"¹, worin Z"'eine Acyl- oder eine Arylmethylgruppe bedeutet.

Auf diese Weise wird von Neamin, Kanamycin B oder Vistamycin ein aminogeschütztes und hydroxylgeschütztes Derivat der Formel (lila), (UIb), (HIc), (llld), (IHe) oder (IHf) hergestellt, in der die 3'-Hydroxyl- und 4'-Hydroxyl ungeschützt verbleibt, aber alle anderen oder ein Teil d.er anderen

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funktioneilen Hydroxylgruppen.geschützt sind und in der alle Aminogruppen blockiert sind...-'

Zur Acylierung der Äsiinogruppen der Ausgangsverbindung (Neamin, Kanamycin B oder Vistamyein), wird die Ausgangsverbindung in einem Lösungsmittel wie wässrigen Dioxan in an sich bekannter Weise mit einer Carboxylsäure der Art HOOGR₁* umgesetzt, worin RJ eine Alkylgrappe oder ein Aryl wie z.B. Phenyl darstellt, oder, ein bekanntes wirksames Derivat der genannten Carboxylsäure wie z.B. ein Acylhalogenid oder ein Acylanhydrid ist. Das für diesen. Zweck bevorzugte Acylierungsmittel schließt Acetylchlorid und Benzylehlorid ein* Bei der Alkyloxycarbonylierung, Aryloxycarbonylierung oder Arylme.thoxycarbonylierung der Aminogruppen, der Ausgangsverbindung (II), kann die Ausgangsverbindung mit dem ehloroameisensäureester der Formel (V)

₁ ¹ (V)

oder dem p-Nitrophenylcarbonat der Formel (V)

-O-CO-OR₁" (V)

oder mit einem N-Hydroxysuccinimidester der Formel (V")

o ■

oder mit einem Acid der .feeisensäureester der Formel (V"¹)

- 24 -409825/1128

umgesetzt werden_;in der RJ¹ eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Arylmethylgruppe bedeutet; die Umsetzung kann in einem geeigneten Lösungsmittel wie Wasser, Äthanol, Aceton oder in einem Gemisch derselben unter neutralen oder basischen Bedingungen in einer für die Peptidsynthese s»~e±eh bekannten Weise durchgeführt werden. Für die Alkylidenierung oder Arylidenierung der Aminogruppen der Ausgangsverbindung (II) kann die Ausgangsverbindung mit einem Aldehyd der Formel (Vl)

OHC-R₂ ". (VI)

•umgesetzt werden, in der Rp die vorstehende Bedeutung hat j die Umsetzung wird in einer für die Herstellung von Schiff'sehen Basen bekannten Weise durchgeführt, um die Aminogruppen mit der Schutzgruppe ^CHR₂ zu schützen. Geeignete Alkylidenierungs- oder Arylidenierungsmittel schließen Acetaldehyd, Anisaldehyd, p-Nitrobenzaldehyd und Salicylaldehyd ein.

Nachdem die Aminogruppen der Ausgangsverbindung (il) durch Aminoschutzgruppen geschützt sind werden alle oder ein Teil der funktionellen Hydroxylgruppen außer den 3¹- und A¹-Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung geschützt. Wenn die Ausgangsverbindung Neamin ist, werden die 5- und 6-Hydroxy!gruppen des Neamins durch Cyclohexylidenierung und Tetrahydropyranylidenierung, Alkylidenierung oder Arylidenierung dieser Hydroxylgruppen in an sich bekannter Weise geschützt, so daß die 5- und 6-Hydroxylgruppen des Neamins mit der Schutzgruppe -Y- in der oben bezeichneten Weise blockiert sind. Wenn Vistamycin das Ausgangsmaterial ist, v/erden die 2"-und 3"-Hydroxylgruppen des Vistamycins durch Cyclohexylidenierung, Tetrahydropyranylidenierung, Alkylidenierung oder Arylidenieri'.ng dieser Hydroxylgruppen in an sich bekannter Weise geschützt, so-

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BAD ORIGINAL

daß die 2"- und 3"-Hydroxylgruppen des Vistamycins mit der Schutzgruppe -Y- in der vorstehenden Weise geschützt sind. Wenn die Ausgangsverbindung, Kanamycin B ist, werden die 4"- und 6"-Hydroxylgruppen des Kanamycin B durch die Cyclohexylidenierung, Tetrahydropyranilidenierung, Tetrahydropyranilidenierung, Alkylidenierung oder Arylidenierung dieser Hydroxylgruppen in an sich bekannter Weise geschützt, so daß die 4"- und 6"-Hydroxylgruppen des Kanamycin B mit der Schutzgruppe -Y-- in dor vorstehenden Weise blockiert sind«. Geeignete Cyclohexylidenierung, Tetrahydropyranilidenierung _s Alkylidenierung oder Arylidenierungsmittel schließen die Verbindungen 1,1-Dimethoxycyclohexan, 1,I-Dimethoxytetrahydrdpyrang 2,2'-Dimethoxypropan und Anisaldehyd ein. Das Reagenz wird-vorzugsweise mit dem aminogeschützten Derivat der Aus gangs verbindung (.II) in einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie Dimethylformamid bei einer Temperatur bis zu 1ÖÖ in der Gegenwart von katalytischen Mengen einer Säure wie Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure unter Ausschluß von Wasser umgesetzte

.Wenn die 5- und 6-Hydroxylgruppen des Meamins₉ die 2^I?- und 3"-Hydroxylgruppen des Vistamyein oder die 4^5t- und 6"» Hydroxylgruppen des Kanamycin B mit einem Cyclohexylidenierung·-, Tetrahydropy ranylideni erungs-, Alkylidenierungs-= oder Arylidenierungsmittel in der vorstehenden Weise umgesetzt werden, passiert es gelegentlich, daß die 3"- und 4"-Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung (II) auch cyclohexylideniert, tetrahydropyranylideniert, alkylideniert oder aryli^eniert werden. Die 3'-J, 4'-0-Cyclohexyliden, Tetrahydropyranyliden^ Alkyliden oder Arylidengruppen, die auf diese Weise gebildet werden, können selektiv durch eine milde Hydrolyse in einem niederen Alkohol wie Methanol oder Äthanol der eine geringe Menge einer schwachen Säure wie Essigsäure'oder verdünnte Salzsäure ent-· hält entfernt werden, während die 5,6-, oder 2", 3"- oder 4", 6"-0-Cyclohexyliden, Tetrahydropyranyliden, Alkyliden oder

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Arylidengruppen in dem Molekül des geschützten Neamin^ Vistamycin oder Kanamycin B verbleibt. Diese selektive Entfernung der 3^f, 4^f-0-Cyclohexyliden, Tetrahydropyranyliden, Alkyliden- oder Arylidengruppen, die gelegentlich wie vorstehend erwähnt gebildet werden, kann, vorzugsweise nachdem die 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycin B durch Acylierung, Arylmethylierung, Alkylsulfonylierung, Aralkylsulfonylierung oder Arylsulfonyl!erung geschützt wird oder nachdem die 6- und 5"-Hydroxylgruppen des Vistamycins durch Acylierung oder Arylmethylierung geschützt sind^ durchgeführt werden.

Die Acylierung der 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycin B oder der 6- und 5"-"Hydroxylgruppen des Vistamycins wird mit einer Carboxylsäure des Types HOOCR₁ ^! oder deren "bekannten aktiven Derivaten wie Acylhalogenid oder Anhydrid in einem basischen Medium wie Pyridin bei Raumtemperatur durchgeführt. Das be- . vorzugte Acylierungsiaittel ist Acetylchlorid, Essigsäureanhydrid oder BenzoylchiorlcL Um die 2"»Hydroxylgruppe des Kanamycins B oder die 6- und 5^1f-Hydroxylgruppen des Vistamycins zu arylmethylieren, kann die Benzylierung in an sich bekannter Weise mit Benzylhalogenid durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann die 5-Hydroxylgruppe. des Kanamycin B durch Acylierung in der selben Weise geschützt werden wie die 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycins B. Die 6-Hydroxy!gruppe des Vistamycins kann durch Arylmethylierung ebenso geschützt werden wie die 5"-Hydroxylgruppe des Vistann/cins.

Wenn sich wie oben erwähnt die 3% 4^f-0-Cyclohexyliden, Tetrahydropyranyliden, Alkyliden oder Arylidengruppe gelegentlich bildet, ist es aich möglich, die 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycin B durch Alkylsulfonierung oder Arylsulfonierung zu schützen bevor die selektrive Entfernung der J5^f» 4'-0~Cyclo-

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hexylidengruppe uswo stattfindet« Die Alkylsulfonierung oder Arylsulfonierung der 2"-Hydroxylgruppe des Kanamycin B kann für diesen Zweck durch Umsetzen mit einem Alkylsulfonylhalogenid , wie Methansulfonylchlorid oder Bromid öder Äthansulf onylchlorid oder Bromid oder Äthansulfonylchlorid oder Bromid oder einem Arylsulfony!halogenid wie Benzolsulfonylchlorid, p-Toluolsulfonid oder p-Bromobenzolsulfonylchlorid in einem -basischen Lösungsmittel wie Pyridin oder Picolin bei einer Temperatur von'O bis 60° durchgeführt werden. Die 2^1I-Sulfonestergruppe des Kanamycin B ist unempfindlich gegen die lodierung und Brominierung, die in dem gegenwärtigen . Verfahren anschließend durchgeführt wird, so daß die 2"~ Sulfonestergruppe des Kanamycin B als Schutzgruppe für die 2"-Hydroxylgruppe dient.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das aminogeschütztc- und hydroxylgeschützte Derivat irgendeiner Verbindung der allgemeinen Formel (lila) bis (IHf) mit einem Sulfonylierungsmittel der oben genannten Formel (IV) umgesetzt ₉ um die 3'-Hydroxylgruppe des genannten geschützten Derivates bevorzugt über die 4'-Hydroxylgruppe desselben zu alkylsulfonieren, benzylsulfonieren oder arylsulfonieren. Die bevorzugte Alkylsulfonierung der 3^Hydroxylgruppe des geschützten Derivates einer Verbindung der Formel (HIa) bis (HIf) kann vorzugsweise so durchgeführt werden, daß das geschützte Derivat mit einem Alkylsulfonierungsmittel der Formel (IVa) durchgeführt wird:

R,¹SO₇X oder (R_x«S0_o)₅0 (IVa)

in der R,¹ eine Alkylgruppe vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom bedeutet. Die Umsetzung wird ' . in einem höchstens I₅ 5 molaren Verhältnis in einem basischen Lösungsmittel wie Pyridin oder Picolin bei einer Temperatur'

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,9? . 2361153

bis zu etwa 50° innerhalb 1 bis 24 Stunden durchgeführt. Die bevorzugte Benzylsulfonylierung oder Ärylsulfonylierung der 3'-Hydroxylgruppe des geschützten Derivates einer Verbindung der allgemeinen Formel (lila) bis (Ulf) kann vorzugsweise so durchgeführt werden, daß das geschützte Derivat mit einem Benzylsulfonierungs- oder Arylsulfonierungsmittel der Formel (IVb) durchgeführt wird:

R₃KSO₃X oder (R₃WSO₂J₂O (IVb)

in der R," eine Benzyl oder eine Arylgruppe wie Phenyl, p-Toluyl oder p-Bromophenyl darstellung und X ein Halogenatom ist. Die Umsetzung wird in einem basischen Lösungsmittel wie Pyridin oder Picolin bei einer Temperatur bis zu 50° in 1 bis 24 Stunden durchgeführt. Das Benzylsulfonylicrimgs- oder Arylsulfonylierungsmittel der Formel (IVb) kann zumindesten in äquimolarem Verhältnis zu dem geschützten Derivat der Formel (IHa) bis (HIf) eingesetzt werden.

Wennein Kanamycin B Derivat mit einer unblockierten 2"-Hydroxylgruppe als geschütztes Derivat der Formel (IUc) oder (IHd) verwendet wird und mit dem Sulfonylierungsmittel der Formel (IV) in dem gegenwärtigen erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt wird, ist es möglich, daß die unblockierte 2"-Hydroxylgruppe auch gelegentlich zu dem 2"-Sulfonester sulfonyliert wird. Wie jedoch vorstehend mitgeteilt ist diese 2^U-Sulfonestergruppe unempfindlich gegenüber der nachfolgenden Halogenierung und Hydrierung, die in einer späteren erfindungsgemäßen Verfahrensstufe durchgeführt wird, so daß das erfindungsgemäße Verfahren dadurch nie behindert -wird.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die jS' gruppe des Sülfonylierungsproduktes? das durch die vorstehende bevorzugte 3^l-Sulfo2T7l.terungsstiife erhalten wurde durch die j3^!-Iodierung oder 3 * -Bromierung des 3^r-Sul£onylierungG-

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Produktes unter anschließender Reduktion (Hydrierung) des 3^!-Iodierungs- oder 3^t-Bromierungsproduktes entfernt» Zur lodierung oder Bromierung d©r 3^s=Sulfonicestergruppe des. Sulfonylierungsproduktes wird dieses -vorzugsweise, mit Alkalimetall°Iodid oder Bromid wie Natriumiodid oder Natriumbromid und dergleichen in einem aprotisehen Lösungsmittel wie Dimethylformamid bei einer Temperatur von etwa 100° umgesetzt, um das 3^t™Iodierungs oder 3■'»Bromierungsprodukt zu erhalten» Vorzugsweise wird das Alkalimetall Iodid oder Bromid in der Form einer zumindestens 50 %±g gesättigten Lösung (aprotisehes Lösungsmittel),verwendete Um das 3^s-lodierungs oder 3^r-Bromierungs· produkt zur 3'-Deoxyverbindung des aminogeschützten und hydroxylgeschützten Derivates zu reduzieren₈ wird eine Hydrierung in Gegenwart eines bekannten Hydrierkatalysators wie Raney Nickel₉ Platin oder Palladium durchgeführte

Die Entfernung der Amino- und Hydroxylschutzgruppen von der genannten 3^f=Deoxyverbindung kann auf verschiedene bekannte Weise erfolgen» Wenn die Aminoschutzgruppe eine Acylgruppe₉ eine Alkyloxycarbonylgruppej eine Aryloxycarbonylgruppe darstellt, dann kann die Entfernung einer solchen Aminoschutzgruppe von der 3'-Deoxyverbindung durch eine alkalische Behandlung dieser3'"Deoxyverbindung mit einer wässrigen NatriumhydroxydJoder wässrigen Bariumhydroxydlösung erfolgen. Wenn die Aminoschutzgruppe eine Aryliden oder Alkylidengruppe ist, kann die Entfernung dieser Aminoschutzgruppe von der 3'-Deoxyverbindung durch eine milde Hydrolyse mit einer Säure wie wässrige Trifluoressigsäure_s wässrige Essigsäure oder verdünnter Salzsäure durchgeführt werden« Wenndie Aminoschutzgruppe eine Arylmethoxyeabonylgruppe wie Benzyloxycarbonyl ist, kann die Entfernung dieser Art Aminoschutzgruppe durch eine Hydrierung in Gegenwart yon Palladiumschwarz als Katalysator-oder durch eine alkalisehe Behandlung

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wie oben beschrieben^ erfolgen_β ¥erm ein Acylrest die Hydroxyl=» schutzgruppe ist₇ dann kann die Entfernung einer solchen Alkanoyl- oder Aroylgruppe durch alkalische Hydrolyse mit wässrigem Natriumhydroxyd, Ammoniak'in Methylalkohol oder Nati-iiraimethylat in Methylalkohol erfolgen« Wenn die Hydroxylschutzgruppe Isopropyliden, Cyclohexyliden, Benzyliden₉ Tetrahydropyranyl oder MethoxycyclonexyX ist, kann die Entfernung dieser Schutzgruppe durch eine milde Hydrolyse mit verdünnter Salzsäure oder wässrige Essigsäure erreicht werden« Gelegentlich kann eine "Acyl"-Hydroxy!schutzgruppe schon zum Teil bei der Entfernung einer ähnlichen Aminoschützgruppe₉ entfernt werden. Eine ⁿBenzyl"-Hydroxylschutzgruppe₄ kann durch katalytische Hydrierung in Anwesenheit, von Palladium an Kohlen= stoff entfernt werden.

Die Entfernung der verbleibenden Aminoschutzgruppen und Hydroxylschutzgruppen von der vorstehenden 3' -Deoxyverbindung ergibt das 3^!-Deoxyderivat der allgemeinen Formel (I'), in der R ein Wasser stoff atom ist. Gegebenenfalls kann dieses 3'-Deoxyderivat weiter 6 *-N-alkyliert werden, um ein solches 3^I-Deoxy-6^I-N-Alkylderivat der Formel (Γ) zu bilden, in der R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet*

Die 6·-N-alkylierung des 3^t~Deoxyderivates der Formel (!')> in der R ein Wasserstoff atom ist, kann auf verschiedene Weise erfolgen.

Zum Beispiel kann das 3^f-Deoxyderivat der Formel (l^f) in der R ein Wasserstoff atom ist selektiv 6^f-N~alkyliert werden, indem das 3^!-Deoxyderivat (l^f) mit einem Acylierungsmittel wie Acylhalogenid der Formel (VlI) umgesetzt wird:

(VIl)

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in der R^ eine Alkylgruppe mit 1. bis 3 Kohlenstoffatomen und ¥ ein HaSgenatoia wie Chlor oder Brom oder das entsprechende Säureanhydrid davon darstellt_Poder mit einer Verbindung der Formel (VIII) umgesetzt wird;

' - · - E₅-OCOIf³ (VIII)

in der Rj- eine Alkyl., Aralkyl oder Arylgruppe und ¥* ein Chloratomj, eine Aryloxygruppe oder einen Sueciniminoxyrest darstellte Unter den vielen Aminogruppen des 3⁵-Deoxyderivates (I), ist die 6^s-=Aminogruppe die aktivste für die Acylierung _g so daß das 6⁵-W-aeylierte Produkt des 3 * -Deoxyderivates (Ϊ) vorzugsweise gebildet id.Ta_g wenn das 3'-Deoxyderivat (I³) mit dem Acylierungsmittel (VlI) oder (VIII) behandelt &±rd„ Das gebildete. 6⁸-M-acylierte Produkt kam! dann in an. sich bekannter Weise mit Lithiumalurainiusfiiydrid oder Diboranhydriert werden_s um die 3^t-Deoxy~6ⁱ-if-Alkylverbindung der Formel (I^fl) zu bilden,- in„ d,er R eine Alkylgruppe bedeutet;«

Die im wesentliche selektive 6^$-N-methylierung des 3'-Deoxyderivates der Formel (I^s) _s in der R ein Wasserstoffatom ist, kann erfolgreich durchgeführt werden, wenn das 3' -"Deoxyderivat (I^s) M-earbobenzyloxyliert wird durch die Umsetzung mit Benzyloxycarbonylchlorid, Bensyl-p-Nitrophenylcarbonat oder K-ISenzyloxycarbonyloxj^uccinimid, um eine selektive Bildung des 6⁵-H~b©rizyloxycarbonylierari.gs-' Produktes des 3'-deoxyderivates (I*) herzustellen₅ das anschließead der Hydrierung mit Lithium Aluminiumhydrid oder Diboran in einem inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran unterworfen wird um das "6^f-MethyIsmihoderivat des 3'-Deoxyderivates (I^ ₉ was die neue Verbindung der all-

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2361153

gemeinen Formel
deutet.

darstellt, in der R einen Methylrest foe-

Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft demnach die 6·-N-methylierung einer 3'-Deoxyverbindung der Formel (l')> in der R ein Wasserstoffatom ist, durch die Umsetzung dieser 3'-Deoxyverbindung mit Benzyloxycarbonylchlorid, Benzyl p-Nitrophenylcarbonat oder N-(Benzyloxycarhonyloxy) -succinimide um das S'-N-benzyloxycarbonylierungsprodukt der 3'-Deoxyverbindung (I¹) zu erhalten, das dann mit der Lithium-AXumir?lumhydrid oder Diboran behandelt wird, um das '6'-N-methylderivat der 3'-deoxyverbindung (I¹), was eine Verbindung der allgemeinen Formel (i) ist,, in der R einen Methylrest darstellt, herzustellen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform dieses Verfahrens betrifft die Herstellung des 3'-D-eoxykanamycin B, das dadurch gekennzeichnet ist, daß alle Aminogruppen und alle oder ein Teil der Hydroxylgruppen außer der 3'-Hydroxyl und 4'-Hydroxylgruppen des Kanamycin B geschützt werden, um ein aminogeschütztes und hydroxylgeschütztes Derivat der Formel (III¹) herzustellen:

CH₀NHCOR,

H. Al

ΛΗ

OH

'ΓΗ NHCOR₁

vC

H 41

OZ

NHCOR,

Η/Ή

H O

(III¹)

A 0-9825/11 2 8

oder der Formel (HI" ) herzustellen

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CH_nN=CHR_n

N=CHR,

(IU")

.in der R^ ein Wasserstoff atom, eine Äl-kylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine Arylmethoxygruppe bedeutet; Rp ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe j Y eine Cyclohexylidengruppe oder eine Tetrahydropyraiiylgruppe oder ein Rest der Formel

ist_P in der P und P¹ je ein Wasserstoffatora, eine Alkylgruppe . oder . eine Arylgruppe bedeutet; Z ein Wassorstoffatom oder eine Acylgruppe oder eine Herai-acetalgruppe oder eine Flomi-ketalgruppe ictc Z¹ ein Wasserstoffatom oder ein Acylrest, eine Arylmethylgruppe, eine Älkylsuifonylgruppe,

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-greine Aralkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe bezeichnet,
daß ein Sulfonylierungsmittel der Formel (IV) oder

R₃SO₃X (IV)

(R₃SO₂ )₂0 (IV¹.)

in der R-, eine Alkylgruppe, Benzylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt und X ein Halogenatom ist, mit dem geschützten Derivat einer der genannten Formeln (III¹-) bis (III") reagiert, um eine- vorzugsweise Sulfonylierung der 3^f-Hydroxylgruppe des geschützten Derivates zu erhalten, daß die 3^f-SuIfonestergruppe des resultierenden Sulfonylierungsproduktes durch 3'-Jodiermig oder 3'-Bromierung entfernt wird und dann die 3'-Jodo- oder 3^I-Bromogruppe reduziert wird, um die 3' -Deoxyverbindung des aminogeschützten und hydroxylgeschützten Derivates des Kanamycin B herzustellen, und daß die verbleibenden Schutzgruppen entfernt v/erden, um das 3^f-Deoxykanamycin B zu erhalten. ·

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Synthese des * 3'-Deoxykanamycin B

(a) Darstellung des 2"-0-benzoyl-4^u,6"-0-cyclohexylidenpenta-N-äthoxycarbony!-kanamycin B

(i) Darstellung des penta-N-salicylidenkanamycin B

-

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Zu einer Suspension der Kanamycin B-Base (400 mg) in "wässrigem Methanol (is8₉ 20 ml) werden 520-mg Salicylaldehyd hinzugefügt und die erhaltene Lösung ^ird in Wasser geschüttet„" Die - filtrierten und getrockneten Miederschläge wogen 750 mg.

(ii) Darstellung von 3%4i4%6^iS~dl-Ö~cyclohexyliden-penta~N-salicylidenkanaraycin B» ■·■■-..■'

700 mg Penta-F-salicylidenkanamycin B werden in 12 ml trockenemDimethyIf ormamid gelöst und die'Lösung wird nach Zugabe von 500 mg Ipi-Dimethoxycyclohexan und, 30 mg wasserfreier p-ioluclsulfonsäure für eine Stunde bei 50° erhitzt und dann teilweise im Vakuum verdampft« Die erhaltene Lösung wird in eine wässrige Natriiambicärbonatlösung ge? >ssen. Die filtrierten und getrockneten Niederschläge wogen 710. mg«,

(iii) Darstellung des 2^π-0-ΐ3βηζον1»3* ₉4' f4^!%6"-^;di-0- ' cyclöhexyliden-penta-N~salicylidenkanamycin B_{0 :}

590 mg des vorstehend erhaltenen Kanamycin B Derivates werden in 10 ml Pyridin gelöst tdaäzu dieser Lösung wird 120 mg Benzoylchlorid hinzugefügte lfaeh einstündigem Stehenlassen bei Räumtemperatur wird die Lösung in .Wasser gegossen, Die filtrierten und getrockneten Wiederschlägen wogen 612 mg.

(iv) Darstellung von 2"-0-benzoyl-4",6^!f-0-cyclo~hexyliden~ ■ penta-N-äthoxycarboiiylkanai&ycin Bo

Eine Lösung %^ron 600 mg Kanamycin B Derivat - gemäß (iii) in wässriger Essigsäure ( 1:3', 20 ml) wird 30 Minuten bei 95° erhitzt. " ,

Das Reaktionsgemisch vrird eingedampft und der Rückstand mit

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Äther behandelt. Der ätherunlösliche Teil wird in wässrigem Aceton (Ii1_f 15 ml) gelöst ,und die Lösung wird nach Zugabe von 400 mg wasserfreiem Natriumkarbonat mit 270 mg Äthoxycarbonylchlorid versetzt. Nach 5 stündigem Rühren bei Raumtemperatur werden die Niederschläge abfiltriert mit Wasser gewaschen und getrocknet^ sie wiegen 515 mg, ^{0 +} 98° (c 1,5, dimethyl-formamid).

(b) Darstellung von 2"-0-benzoyl-penta-N-äthoxycarbonyl-4",ö'^O-cyclohexyliden-S'-O-tosylkanamycin B. 4.17 g 2"-0-Benzoyl-penta-N-äthoxycarbonyl-4",6"-0-cyclohexyliden-kanamycin B [_der Formel (HIc); R^=0C₂H^, y=(CH₂)₅C ^ , Z=H, Z^COCgH^ der obigen Darstellungsstufe (a), werden in 80 ml wasserfreiem Pyridin gelöst. Nach Zugabe von 2,3 g Tosylchlorid bleibt die Lösung bei 25° über Nacht stehen. Nach Zugabe von 0,5 ml Wasser wird die Lösung eingeengt, um einen festen Rückstand zu geben, der in Chloroform wieder aufgelöst wird. Die Lösung wird mit Vfasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann filtriert. Das Eindampfen der Lösung ergab einen Rückstand der in Aceton wieder gelöst wurde. Nach dem Ab-JTiltrieren wird, die Acetonlösung eingeengt zu 4,7 g Rückstand. Diese feste Substanz wird chromatographisch an Silicagel mit Chloroform-Isopropanol als Entwicklungslösung ge-. reinigt«, Ausbeute 2,7 g Kj₀ + 78 (c 0,5, Chloroform).

Elementar^Analyse . .

gefunden: C 53.90, H 6.58, N 5.67, S 3.00 % berechnet für: C^H75N5°23^Si

C-53.84, H 6.40, N 5.93, S 2.71 %

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(c) Darstellung von 2"-0-"benzoyl~3'-deoxy-penta-N~ äthoxycarbonyl-4"₉6"-0-cyclohexyliden-kanamycin B

109 mg des oben dargestellten J^-O-tösylkanämycinB Derivates werden in 2 ml Dimethylformamid gelöst und dann werden 1,1 g Natriumiodid hinzugegeben. Das Gemisch wird für 24 Stünden auf 100° erhitzt_;um die 3^?-lodierung zu bewirken. Das Reaktionsgemisch wird mit einer großen Menge Chloroform versetzt, mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann abfiltriert. Das Filtrat wird eingeengt, um 75 mg eines Rückstandes zu ergeben, der in 2 ml Methylalkohol wieder aufgelöst wird. Die Lösung wird mit 3 atm _o Wasserstoff in"der Gegenwart von Raney Nickel als Katalysator bei 50° während 10 Stunden hydriert. Das Reaktionsgemisch'wird zur Entfernung des Katalysators filtriert und das Filtrat wird zur Trockne "-eingedampft und der Rückstand wiegt 38 mg.QiL +84 (el, dimethylformamid).

Elementar Analyse . "- ■ .

gefunden; C 54.58, H 6.80, N 6.84 % berechnet für ^c46^H69^N5°20^:

C 54.59, H 6.87, N. 6.92 % '

(d) Synthese des 3'-deoxykanamycins B

.46 mg 3'-Deoxy-kanamycin B-Derivat (Verfahren (c) ) v;erderi zu einer Lösung von 1 g Bariumhydroxidoctahydrat in 5 ml Wasser gegeben und die so gebildete wässrige Suspension wird 12 Stunden lang bei 100° gerührt, um die Entfernung der Äthoxycarbonylgrupp en und der Benzylgruppen von dem vorstehenden Derivat zu bewirken* Durch die Reaktlonsmischung werden gas-

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förmiges Kohlendioxid geleitet und der entstandene Niederschlag wird abfiltriert. Die Lösung wird eingedampft und der erhaltene Rückstand in 3 ml 1N Salzsäure aufgenommen und für 1 Stunde unter Rückfluß zur Entfernung der Hexylidengruppe gekocht. Die Lösung wird anschließend zur Trockne eingedampft und dann in einer kleinen Menge Wasser wieder aufgelöste Die wässrige Lösung wird auf eine Säule mit CM-Sephadex C-25 gegeben (ein Produkt der Pharmacia Co., Schweden? ein schwacher Kationenaustausch^^ der im wesentlichen aus einem dreidimensionalen Gelnetz von d ext ranhaltigen Carboxy me thy Ire st en , als schwache Kationenaustauschergruppen, inder NfL Form, besteht). Die Säule wird mit Wasser gewaschen und dann mit 0,03 % bis 0,1 % wässrigen Ammoniak bei zunehmender Ammoniakkonzentration eluiert. Die Eluate, die die gewünschte antibacterizide Wirkung gegen Staphylococcus aureus FDA 209P enthalten, werden gesammelt und vereinigt. Die vereinigte Lösung wird zur Trockne eingedampft und ergibt 31 mg des gesuchten 3^f-Deoxykanamycin B in Pulverform. GCL+ 125 (el, Wasser).

Elementar-Analvse - '

——-'—-'"■ ■ ■" ■■"'■' ■■<.

gefunden: C 44.28, H 8.31, N 14.15 % ·

berechnet für: C.JoEUr₇N₁-Og.HpO

C 33.53, H 8.10 , N 14.43 % Beispiel 2

WIIMW—W «II I«IH I'm «I . tHM

■Synthe_se^ des _ 3J -Deoxykanamycin B

(a) Darstellung von Penta-H-anisylidenkanamycin B. Zu einer Suspension von 1g Kanamycin B~Base in 60 ml Methanol werden 1,3 g Anisald.eh.yd gegeben und das Gemisch, wird für eine Stunde gerührt. Die erhaltene Lösung wird eingedampft und der

5/1128 - 39 -

Rückstand wird mit Chloroform extrahiert» Die Konzentration der Lösung und die anschließende Zugabe von Äthyläther gab eine feste Substanz von 1,6 g penta-N-anisj^idenkanamycin B₉

(b) Darstellung von penta~N-anisyliden~4%6^II!-0«= anisylidenkanamycin B₀ ·

500 mg des vorstehenden penta-N-anisylidenkanamycin B werden in 15 ml Trockendimethylformamid gelöst, mit 110 mg Anisaldehyd und 100 mg wasserfreier p-toluolsulfonsäure versetzt, für eine Stunde auf 50° erhitzt und dann wird die Lösung in Vakuum eingedampft» Der erhaltene Sirup wird in mit Natriumbikarbanat gesättigtes Wasser geschüttet«,. .Der erhaltene glasige Niederschlag wird mit Chloroform extrahiert und die Extraktionslösung ergab, nach dem Verdampfen .470 mg ,festes penta~N-anisyliden~4"p6^i!-0=>anisylidenkanamycin B.

(c) Herstellung von pentä-N^anisyiid.en-4^M»6^w-0.-anisYliden-3'j 2"-di-0-tosylkanamycin Β«

Penta~N-änisyliden-4^M _s6^t!»0-anisylidenkanamycin B der (illd); R₂= -C₆H₄OCH₃, -„■ ■ ·

(1 Mol, Äquivalent) hergestellt nach dem vorstehenden Ver- · .fahren (b) wird in Pyridin gelöst und 4 Moläquivalente von■' Tosylchlorid. werden hinzugegeben«, Die Lösung steht bei Raumtemperatur übei- Nacht» -Nach Zugabe einer kleinen Menge von Triethylamin wird die Lösung eingedampft und der Rückstand in ¥asser, das Natriumbicarbonat enthält geschüttet. Der erhaltene Niederschlag wird gesammelt, mit Wasser gewaschen und

- 40 409825/ 1 128.

getrocknet. Der mit 83 % Ausbeute erhaltene Niederschlag wird als die vorstehende Titelverbindung identifiziert. Obwohl diese Verbindung mit kleinen Anteilen anderer Tosylierungsderivate verunreinigt war bestand der Hauptfeil aus dem 3'-Tosylkanamycin B-Derivat und wurde in der Folge* reaktion ohne Schwierigkeiten eingesetzt.

Elementar-Analyse ■ .

gefunden: C 64.29, H 5.68, N 4.51, S. 4.08 % berechnet für: C₀^H₀rrNr-

C 64.03, H 5.71, N 4.67, S 4.27 %

(d) Herstellung des penta-N-anisyliden-4",6^II-0-anisyliden" 3'-deoxy-2ⁿ-0-tosylkanamycin B.

Das Produkt des vorstehenden Verfahrens (c) wird in der selben Art wie in Beispiel 1, (c) mit Natriumiodid und anschließender Hydrierung, behandelt. Da ein Teil der Anisylidengruppe während der Iodierungsstufe entfernt wurde wird die Anisylidengruppe wieder in üblicher Weise eingeführt. Die vorstehend genannte Titelverbindung wurde erhalten=,

Elementar-Analys e

gefunden: C 66.10, H 5.94, N 5.37, S 2.55% berechnet für: C₇^H₇₀Nt-O₁₇S:

C 65.90, H 5.98, N 5.26, S 2.41 %

- 41 40982 5/1128

(e) Herstellung des 3'~Deoxykanamycin B-.

Zu einer Lösung von 300 mg des vorstehenden Produktes (d) in 10 ml Methanol-Dioxan-Wasser (5:5s1) werden 2 g eines 2,5$igen Natriumamalgam gegeben und das' Gemisch bei Raum-Temperatur über Nacht geschüttelt, wodurch die 2"-Tosylgruppe durch Hydrolyse entfernt wurde. Nach Zuführung.von Kohlendioxid wird das Raaktionsgemisch filtriert, um das Quecksilber und andere Niederschläge abzufiltrieren. Die Lösung wird eingedampft zur Trockne und dann in eine gerührte Mischung von 1N Salzsäure und Benzol gegeben, um die Anisylidengruppen abzutrennen. Nach Entfernung der Benzolschicht wird die wässrige Lösung, mit Benzol gewaschen. Ein basischer Ionenaustauscher (Dowex 1 χ 2 (OH-Form), ein Produkt der Dow.Chemical Co.) ^wird zur Lösung hinzugegeben -bis diese schwach-sauer reagierte·. Nach der Filtration wurde die wässrige Lösung eingedampft und der Rückstand in Wässer wieder aufgelöst und auf eine Säule- mit CM-Sephadex C-25 (NHλ Form) gegeben und mit wässrigem Ammoniak mit linear zunehmender Konzentration (O bis 0,3N) versetzt.' 73 mg 3'-Deoxykanamycin B wurden erhalten. ' , ·

Bejjspiel 3 ' '

Synthese des 3'-Deoxykanamycin B

(a) Darstellung von penta-N-äthoxycarbony!kanamycin B₀

Zu einem Gemisch von 1 g freier Base Kanamycin B und 0,9 g wasserfreiem Karbonat in wässrigem Aceton (1:1, 20 ml) v;erden unter Rühren 1,,05 ml Äthoxycarbonylchlorid gegeben; das Rühren wird für 5 Stunden bei Raumtemperatur fortgesetzt. Die erhaltenen Niederschläge werden filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet um 1,46 g einer festen Substanz zu ergeben;. F_e 305° (Zersetzung)\ύ\^ + 88° (c 0.5, Dimethylformamid. ) ,

409825/1128 "⁴²

(b) Darstellung des 4",6^u-0-cyclohexyliden-penta-N-äthoxycarbonyIkanamycin B (der Formel (Illc);

R₁ = OC₂H₅,. Y=cyclohexyliden, Z=Z^f=H ).

5,1 g Penta-N-äthoxycarbonylkanamycin B (5,1 g) werden in 10 ml Dimethylformamid gelöst und 6 ml 1,1-Dimethoxycyclohexan und 0,24 ml Schwefelsäure werden hinzugegeben. Das Gemisch steht für 2 Stunden bei Raumtemperatur. Weitere 6 ml 1,1 Dimethoxycyclohexan werden hinzugefügt und die Lösung steht wieder für 2 Stunden. Das Reaktionsgeraisch wird dann in Wasser geschüttet und der erhaltene Niederschlag wird, gesammelt und mit Wasser gewaschen. 4,5 g der Titelverbindung werden erhalten.- </J^ + 66° (el, dimethylformamid)..

Elementar„Analjse .

gefunden: C 50.80, H 7.65, N 7.52 % berechnet für: C^_QHgj-N_rO_Q:

C 50.60, H 7.10, N 7.58 %

(c) Herstellung des 4^ft,6"-0cyclohexyliden~penta-N-äthoxycarbonyl-3',2^M-di-O-tosylkanamycin B.

2 g des vorstehenden Produktes ( b ) werden in 30 ml Pyridin gelöst und 3,4 g Tosylchlorid v/erden hinzugefügt. Die Lösung steht 17 Stunden bei Raumtemperatur. Mach Zugabe einer geringen Menge Wasser und einstund ig ein Stehen3.assen- wird das Reaktionsgemisch in eine große Wassormenge geschüttet. Der erhaltene Niederschlag wird gesammelt und an einer Silicagelsäule mit Chlorofona-Äthanbl (60t1) als Entwicklungslösung chromatographiert. Die Elua'tfraktionen die die vorstehende Titelverbindung enthalt en _} werden zu 1,85 g einer weißen Substanz eingedampfte/oT/d"' ^{+ 8}^° ^^c ^* dimethylformamid)*-

409825/1128

Elementar Analyse - -

gefunden: C 51.24, H 6.70, N. 5.21, S 4.85 % berechnet für: Cc^H^qN,^^^ ;

C 51.,56, -H 6.46, N 5.67, S- 5.18%

(d) Herstellung des ^''^''-O-cyclohexyliden-J'-deoxy-penta-N-Äthoxycarbonyl-2"-0-tosylkanamycin B₈

1,5 g des vorstehenden Produktes (c) werden in der selben Weise wie in Beispiel. 1 (c) mit Natriumiodid behandelt und anschließend hydriert« · 470 mg der vorstehenden Tite'l verbindung wurden erhalten; F."198 bis 206° (Zersetzung),

Elementar Analyse " - '

gefunden: C 51.52, H 6.53, N 6.04, S 2.74 % berechnet für C^gHypNcjOp.S: .- "

C 51.96, H 6.83, N 6.58, S. 3.00% .(e) Herstellung des 3'-Deoxykanamycin B -

200 rag des Produktes des vorstehenden Verfahrens (d) v/erden in Dioxan gelöst und eine kleine Menge Katriummethoxyd, werden hinzugegeben; die Lösung wird mit einer UV-Lampe (254 mu) unter Stickstoff für 20 Stunden bestrahlt_t um die 2"-ToSyI-gruppe zu entfernen. Das enttosylierte Produkt wird darin in ähnlicher Weise. v;ie in Beispiel 1_P (d) beschrieben behandelt um-die Entfernung dor Athoxycarbcnylgruppen und der Cyclohexyl idengrupp en zu. bewirken. 26 mg 3'-Dcoxykanam3rein B v/erden erhalten» . ^: · . "

'·"■- 44,-

40982 5/1T2 8

■ ^; BADQBIGlNAt

Beispiel 4 Synthese des 3^>-Deoxvkanamycin B

(a) Darstellung des penta-N-äthoxycarbonyl-3',4· ; 4«,6"-di-0-isopropylidenkanamycin B.

13.7 g penta-N-äthoxycarbonylkanamycin B nach dem Verfahren des Beispiel 3 (a) hergestellt, werden in 70 ml Dimethylformamid gelöst und nach Zugabe von 18,8 g 2,2-Diroethoxypropan und 0,35 g wasserfreier p-Toluolsulfonsäure eine Stunde auf 65° erhitzt. Die erhaltene Lösung wird bis auf 50 ml eingedampft und nach Zugabe von 30 g 2,2-Dimethoxypropan weiterhin eine Stunde auf 65° erhitzt. 6 ml Triethylamin werden nun hinzugefügt und die Lösung wird unter Rühren zu einem Gemisch von 500 ml Benzol und 500 ml Wasser gegeben, worauf der Niederschlag A ausfällt. A wird filtriert und die Benzolschicht bleibt eine Zeit stehen. Die nun auftretenden' Niederschläge werden filtriert, mit Benzol und Wasser gewaschen und getrocknet, um 3,5 g festes penta-N-äthoxycarbonyl-3 ',4';4",6"-di-0-isopropyiidenkanamycin B, 3,5 g F 236 - 237°C, Γ^3^° + 87° (c 1₍ dimethylformamid).

8,1 g der festen Verbindung A wurden als penta~N-äthoxycarbonyl-4",6"-0-isopropylidenkanamycin B identifiziert.

(b) Darstellung des 2"-0-benzoyl-penta-N-äthoxycarbonyl~ 3',4';4",6"-di-0-isopropylidenkanamycin B.

3,24 g des nach dem vorstehenden Verfahren (a) hergestellten

AO9825/1128 -45-

Kanamycin B-Derivat werden in 48 ml Pyridin gelöst und nach dem Zufügen von 2 g Benzoylchlorid bleibt die Lösung für eine Stunde bei Raumtemperatur stehen und wird anschließend verdampft und der Rückstand in Chloroform wieder aufgenommen. Die mit Wasser gewaschene und über Natriumsulfat getrocknete Lösung wird auf. etwa 20 ml eingeengt«, Die Zugäbe von N-Hexan gibt 3_r35 g Kristalle; P-. 205 bis 209°,W^⁰ + 114° (c 1, dimethylformamid).

(c) Darstellung des 2"~0-benzoyl-penta-N--äthöxycarbonyl-4^ll,6"-0-isopropylidenkanamycin B. '

2.82 g des Kanamycin B-Derivates, das nach dem Verfahren (b) hergestellt wurde_; wird in 40 ml wässriger Essigsäure (1:3) gelöst und für 30 Minuten auf 95° erhitzt. Die erhaltene Lösung wird eingedampft und 2,58 g eines acetonfreien Produktes werden erhalten, das in 15 ml Dimethylformamid gelöst wird und nach Zugabe von O_s65 g 2,2-Dimethoxypropan und 55 mg wasserfreier p-Toluolsulfonsäure wird die Lösung für eine- Stunde bei Raumtemperatur stehengelassen. Die Lösung wird in Wasser gegossen und der entstehende Niederschlag wird ab- · filtriert, mit Wasser gewaschen und mit Benzol behandelt, um 2,01 g der vorstehenden in "Benzol unlöslichen festen Titelverbindung zu erhalten; F. 285 - 287⁰C,Co(Jq ¹ _{+ 105}o / ₁

dimethylformamid ). "

(d) Herstellung de-r" 2"-0-benzoyl-penta-N-äthoxycarbonyl~ 4^II,6^tl-0-isopropyliden-3'-0-tosylkanamycin B. ■

1,18 g des Kanamycin B-Derivates, das nach dem vorstehenden Verfahren (c) hergestellt wurde, wird in 15 ml Pyridin gelöst und die Lösung bleibt nach Zugabe von 1,0 g Tosylchlorid für 5 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Daraufhin

409825/1128 " ⁴⁶ ~

wird das Reaktionsgemisch in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 (b) beschrieben, behandelt. 2"-0-benzoyl-penta-N-äthoxycarbonyl-4^H,6"-0-isopropyliden-3^f-0-tosylkanamycin B werden in einer Ausbeute von 1,06 g erhalten. [^J._D + 83° (c 1 , chloroform).

(e) Herstellung des 2"-0-benzoyl-3^f-deoxy-penta-N-äthoxycarbonyl-4%6"-0-isopropylidenkanamycin B.

150 mg des 3'-0-tosylkanamycin B-Derivates, das nach dem vorstehenden Verfahren (d) hergestellt wurde,' wird in 3 nil Dimethylformamid gelöst und diese Lösung wird nach Zugabe von 2,0 g Lithiuiabromid für 24 Stunden auf 100° erhitzt, um die 3^f-Brominierung zu erwirken. Das Reaktionsgemisch wird mit einer großen Menge von Chloroform versetzt, mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann filtriert. Die Lösung wird eingeengt und der Rückstand von 110 mg wird in 3 ml Methanol aufgenommen. Diese Lösung wird in Gegenwart von Palladium schwarz mit Wasserstoff bei 3 atm. hydriert. 56 mg der vorstehenden Titelverbindung werden erhalten.

(f) Herstellung des 3^!-Beoxykanamycin B

50 mg des nach dem vorstehenden Verfahren (e) hergestellten Produktes werden in der gleichen V/eise wie in Beispiel 1 (d) beschrieben, behandelt und 22 mg 3^!-Deoxykanamycin B werden erhalten.

Beispiel 5

Synthese des 3^%-T>eo7:yne8.mxn ■

- 47 - ' 409825/1128

(a) Herstellung des tetra-N-äthoxycarbonylneamin.

1,02 g Neaminhydrochlorid werden in einem Gemisch von 20 ml 1:1 "ffasser-Aceton suspendiert und die Suspension wird mit 7 g basischem Bleicarbonat versetzt und dann werden 1,01 g des Äthylesters der Chlorameisensäure hinzugegeben. Das Gemisch wird für 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert. Das Filtrat wird auf an Volumen von 60 ml eingedampft und dann werden 1,5 ml eines Granulats eines stark basischen. Anionenaus- · tauschers, der aus Styrol-Divinylbenzöl Copolymereh mit quaternären Ammoniumgruppen in der OH-Form besteht, unter Rühren hinzugefügt. Das Gemisch wird filtriert und das Filtrat eingeengt, um 1,07 g der vorstehenden Titelverbindung als farblose Substanz zu ergeben.

(b) Herstellung des tetra-N-äthoxycarbbnyl-5,6-0-c3'^-clohexylidenneamin»

5,4 g des Tetra-N-äthoxycarbonylneamin, die nach dem vorstehenden Verfahren (a) hergestellt wurden, v/erden in 55 ml Dimethylformamid suspendiert und mit 5,8 ml Cyclohexanon Dimethylketal und 0,17 g der wasserfreien p-Toluolsulfonsäure versetzt. Das Geraisch wird für 1,5 Stunden bei ,50° unter vermindertem Druck (20 Torr) behandelt und dann für 20 Stunden bei Raumtemperatur und Normaldruck stehengelassen. Das Reaktionsgemisch wird mit 5 ml Methanol versetzt und 1,5 Stunden auf 45° erhitzt und dann mit einer wässrigen Lösung von Natriumblcarbonat neutralisiert. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck eingeengt und der Rückstand mit Chloroform extrahiert. Der Extrakt wird mit einer geringen Menge einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, mit wasser- ■

409825/1128

freiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der feste Rückstand ist die vorstehende Titelverbindung.. Ausbeute 4,3 g [λ].§⁵ + 37° (-c 1, Methanol).

(c) Herstellung der tetra-N-äthoxycarbonyl-S^ö-O-cyclohexyliden-3'-O-tosylneamin.

1,23 g Tetra-N-äthoxycarbonyl-S^-O-cyclohexyliden-neamin [Formel (HIa); R₁ = OC₂H₅, Y = (CH₂)₅C<jhergestellt gemäß vorstehendem Verfahren (b) werden in 20 ml trockenem Pyridin gelöst und die Lösung bleibt nach Zugabe von 0,9 g Tcsylchlorid über Nacht bei 25° stehen, um die 3¹-Tosylierung zu bewirken. Das Reaktionsgemisch wird dann in der selben Weise wie in Beispiel 1 (b) beschrieben, behandelt, um die vorstehende feste Titelverbindung in einer Ausbeute von 0,77 g zu ergeben.JVH_n + 28° ( c 1, Methanol),

(d) Herstellung des 5,6-0-cyclohexyliden-3'-deoxy- . tetra-N-äthoxycarbony!neamin.

128 mg des 3^l~0~tosylneaminderivats, das nach dem vorstehenden Verfahren (c) hergestellt wurde, wird in 2 ml Dimethylformamid gelöst und die Lösung wird nach Zugabe von 1,1g Natriumiodid 18 Stunden auf 100° erhitzt, um die 3'~lodierung zu bewirken, wodurch die 3'-Tosylatgruppe durch Iod substituiert wird. Das Reaktionsgemisch wird dann in der selben ¥eise wie in Beispiel 1 (c) behandelt, um die vorstehende Titelverbindung in,feiner Ausbeute von 61 mg zu ergeben; [ö{J_d + 35° (c 1, Methanol).

- 49 409825/1128

Elementar-Analyse

gefunden: C 53.49, H 7.50, N 8.22 % berechnet für: CvqHcqN^CL,: .

C 53.40, H 7.47, N 8.30. . (e) Herstellung des 3ⁱ-Deoxyneamin.

16O mg des 3'-Deoxyneaminderivates, das nach dem vorstehenden Verfahren (d) hergestellt wurde, wird in der selben Weise wie in Beispiel 1 (d) behandelt um die Äthoxycarbonylgruppen und die Cyclohexylidengruppen zu entfernen. 43 mg 3'-Deoxyneamin werden als farbloses Pulver erhalten, [rffj'j. + 98° ( c 1, Wasser). . ■'■'.'

Beispieles -

Synthese des 3^>~DGoxyneamin

(a) Herstellung des tetra~N~benzoyl-5,6-0-cyclohexylidenneamin.

2,0 g der freien Neamin-Base werden mit 3,5 g Benzoylchlorid und 2,5 g Natriumcarbonat in wässrigem Dioxan (iii) behandelt. Das Reaktionsgemisch wird verdampft, der Rückstand mit heißem Dimethylformamid extrahiert und die Lösung im Vakuum eingedampft, um ein roh^es tetra-N-benzoylneamin z.u erhalten. Dieses Produkt wird dann mit 2 g 1,1-Diraethoxycyclohexan in der Gegenwart von 100 mg p-Toluolsulfonsäure bei 50° in Dimethylformamid unter vermindertem Druck (35 torr) umgesetzt. Zu der erhaltenen Lösung, die über Nacht bei Raumtemperatur stehenblieb, werden 2 ml Methanol hinzugefügt und

40982 5/1128 ~ 50 -

dann bleibt die Lösung weitere 2 Stunden bei 45° stehen. Nach Zugabe von 5 ml einer O,3N Bariumhydroxydlösung wird das Geraisch eingedampft und der Rückstand mit Dimethylformamid extrahiert. Nach dem Abdampfen der Lösung werden 4,2 g der vorstehenden Titelverbindung erhalten.

(b) Herstellung des tetra-N-benzoyl-5,6-0-cyclohexyliden-3'-O-tosylneamin.

4,2 g Tetra-N-benzoyl-Sto-O-cyclohexyliden-neaminjjIer Formel (Ilia);. R₁=C^-H₁-, Y=(CH₂),-^ J , die nach dem vorstehenden Verfahren (a) hergestellt wurden, werden in Pyridin-Dimethylformamid gelöst und die Lösung wird mit Tosylchloricl in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 (c) beschrieben, umgesetzt. Nach Zugabe einer kleinen Menge Triäthylamin wird das Reaktionsgemisch eingedampft. Der feste Rückstand wird an einer Silikagelsäule mit Chloroform, das 1 % Triäthylamin errfchäl-fc chromatographiert. Die Eluatfraktionen, die die vorstehende Titelverbindung enthalten, werden eingedampft, um 1,1 g einer festen Substanz zu ergeben.

Elementar-Analyse

IHlMl .HIHIIIHIWI-WIHIiWIHI I llVl lllHlll-ll

gefunden! C 65.41, H 5.75, N 5.66, S 3.03% berechnet für: C₅-HCgN^O₁₉S:

C 65,42, H 5.80, N 5.76, S 3.2.9%

(c) Herstellung des 3'-Deoxyneamin.

Die nach dem vorstehenden Verfahren (b) erhaltene feste Substanz wird in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 (c) behandelt, um tetra-N-benzoyl-5,6~0-cyclohexyliden™3^f-deoxy-

409825/1128

■ ■- " - 51 -

neamin zu ergeben. Dieses Produkt würde weiterhin in der ·.: gleichen Weise wie in- Beispiel 1(d) beschrieben, hydrolysiert« In einer Ausbeute von ^l53 % werden 3^l~Deoxyrieamin erhalten*

Beispiel 7 '.'''' ' ^:-.^:'-" Synthese des 3'~Deoxyvistairtycin ' ■ - . · .

(a) Herstellung des tetra-N-äthoxycarbonylvistansein.

5 g Vistamycinsulfat werden in 100 ml eines Gemisches Wasser-' Aceton (1:1) suspendiert und die -Suspension wird nach Zugabe von 3,5 g wasserfreiem Natriumkarbonat und 4,35 g des Äthylesters der Chlörameisenßäüfe für 1 Stunde bsi Räumteinperatur gerührt." Das Reaktions'gemisch v;ird zu Troclme eingedaropft und die erhaltene Substanz v.^rird mit heißem trocknen Aceton extrahiert. Der Extrakt wird konzentriert und 5,7 g der festen vorstehenden Titelverbindung werden erhalten;- F. 143 - 145°C. ζ + 43° ( c 2, Aceton).

(b) Herstellung des tetra~N-äthoxycarbonyl-3^f,4'; 2",3"-di-O-cyclohexylidenvistamycin.

2,5 g Tetra-N-äthoxyc arbonylvi stanyc in,, die nach dem vor- · stehenden Verfahren (a) hergestellt wurden, vrerden in 25 ml Dimethylformamid gelöst und die Lösung v/ird nach Zugabe von 5,1 ml CyclohexanondimethyIketal und 0,0? g wasserfreier p-Toluolsulfonsäure für 1 Stunde bei 50° unter vermindertem Druck {25 ;fe'orr) erhitzt, um die 3^! ,4* ί2'^!,3'^!-άί-0-ονο1ο-hexyliden_ierung zu bewirken. Das.. Reäktiorißgemisch wird in 0,1Ti BariuinhydiOxydlösung geschüttet und der abgesetzte Niederschlag .wird filtriert, getrocknet v/ad. an einer Säule.

A09 8 25/1 1 28" ₅₂ „

BAD ORIGINAL

rait 10Og Kieselgel unter Verwendung von 1:4 Benzol-äthylacetat-Entwicklungslösung chromatcgraphiert. Die Eluatfraktionen, die die vorstehende Titelverbindung enthalten werden vereinigt und zur Trockne eingeengt. Umkristallisation von Benzol-n-Hexan ergaben 1,8 g der vorstehenden Titelverbindung. F. 133-136°C IX]Q³ + ^1° Cc 2, Aceton).

Elementar-Analyse

gefunden: C 54.69, H 7.60, N 6.04 % berechnet für: ^^HggN^O^gt

C 54.54, H 7.37, N 6.20 %

(c) Herstellung des 6,5"-di-0-acetyl-tetra-N-äthoxycarbonyl-3',4':2",3"-di-0-cyclohexylidenvistamycin.

3,0 g des Vistamycinderivates, das nach dem vorstehenden Verfahren (b) hergestellt wurde werden in 60 ml Pyridin gelöst und die Lösung wird nach Zugabe von 2,2 g Acetylchlorid über Nach auf 30° erwärmt, um die Acetylierung zu bewirken. Das Reakticnsgemisch wird konzentriert und der feste Rückstand in Chloroform aufgenommen. Die Lösung wird mit Wasser gewaschen, und übor wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird wiederum in Methanol gelöst und mit Aktivkohle entfärbt und dann zur Trockne eingeengt. Der feste Rückstand wird von Benzol-n-Mexan umkristallisiert, um 2,7 g der festen vorstehenden Titelverbindung zu ergeben. IWj-q + 43 ( c 1, Aceton).

- 53 409828/1128

(d) Herstellung des 6,5"-di-0~acetyl-tetra-N-äthoxy carbonyl-2",3"-0-cyclohexylidenvistamycin |_der Formel (HIe): R₁=OC₂H₅, Y=Cyclohexyiiden, Z»=Z» ¹^CH₃CO ^].

3,0 g des Vistamycinderivates, das. nach dem vorstehenden Verfahren (c) hergestellt wurde, werden in 60 ml einer Mischung von Aceton-Essigsäure-Wasser (4:3:2) gelöst und die Lösung wird für 15 Minuten auf 80° erhitzt, um eine milde Hydrolyse zu. bewirken, bei der die selektive Entfernung des 3SA*- Cyclohexylidenrestes stattfindet. Das Reaktionsgemisch wird bei etwa 5° eingeengt und der Rückstand im Chloroform aufgenommen. Die Lösung,wird mit einer wässrigen Bicarbonatlösung und dann mit Wasser.gewaschen und über wasserfreiem Natriunsulfat getrocknet "und zur Trockne eingeengt, Umkristallisation der erhaltenen Substanz aus Benzol-n-hexan gibt 2,1 g der vorstehenden Titelverbindung.[pTf^ ■+ 44 (c 1, Aceton).

(e) Herstellung des· 5",6-di-0-acetyl-tetra-N-äthoxycarbonyl-2 ", 3"— O-cyclohexyliden-,3' -O-tosylvistamycin.

3,8 g 5"_f6-Di~0-acetyl-tetra-N-äthoxycarbonyl-2»,3^ll-0-cyclohexylidenvistamycin_ydie nach dem Verfahren (d) hergestellt wurden,, * .

• werden in 70 ml Pyridin gelöst und die Lösung wird nach Zugabe von 3 g Tosylchlorid über Nacht bei 25° stehengelassen^um die 3'-Tosylierung zu bewirken. Das Rii-aktionsgemisch wird daraufhin in der salben Weise wie in Beispiel 1, (b) beschrieben behandelt, um 1j2 g der vorstehenden Titelverbindung in fester Form zu ergeben, feTü "3° ( c 1, Chloroform). · -

- 54 409825/1128

Elementar-Analyse

gefunden: C 52.15, H 6.72, N 5.11, S 2,85 % berechnet für:

C 52.07, H 6.46, N 5.28, S 3.Ό2 %

(f) Herstellung des 5",6-di-0-acetyl-3^l-deoxy-tetra-I\räthoxycarbonyl-2", S'^O-cyclohexylidenvistar/iycin,

153 mg 3'-0-tosylvistamycin-Derivat, das nach dem vorstehenden Verfahren (e) hergestellt wurde, wird in 2 ml Dimethylformamid gelöst und die Lösung wird nach Zugabe von 1,1 g Natriumiodid 24 Stunden auf 95° erhitzt, um die 3'-Xodierung zu bewirken. Das Reaktionsgemisch wird hiex^auf in' der selben Weise wie in Beispiel 1, (c) beschrieben, behandelt, um 58 mg der vorstehenden Tite!verbindung zu ergeben.pi7η * 6.5° (c 1, Chloroform).

gefunden: C 52.29, H 7.13, N 6.33 % berechnet für: ^C39^H62^N4°i9ⁱ

C 52.58, H 7.01, N 6.29%.

(g) Herstellung des 3'--Deoxyvistaniycin.

153 Kg 3¹-deoxyderivat_; die nach deia vorstehenden Verfahren (f) hergestellt wurden, werden in der selben Weise v/i's in Beispiel 1 (d) beschrieben» behandelt, um die· Entfernung der Äthoxycarbonylgruppen, Acetyl gruppen und des Cyclchexylidenrestes zu bewirken. 23 mg 3'-De oxy ν ist an-yc in vmrden erhalten. £XJp + 31° (c 1, Wasser).Weitere Behandlung; dec Produktes an einer Säule mit CM Sephadex C-25 ergab die vorstehende TitolverbiDdungi'P. 139 - 144° (Zersetzung) OiJ^ + 41° (c 1, Wasser)„

409825/1128 - 55 -

BAD ORIGINAL

Beispiel 8 Synthese des 3'-Deoxyvistamycin

(a) Herstellung des tetra-N-benzyloxycarbonylvistamycin.

Zu einem Gemisch von 10 g Vistamyciiisulfat und 9 g wasserfreiem Natriumcarbonat in 300 ml 75 %igem wässrigem Methanol wurden 15g Benzylester der Chlorameisensäure gegeben und das Gemisch wurde unter Rühren für 1 Stunde bei Raumtemperatur aufbewahrt. Dann wurde das Reaktionsgemisch zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit heißem Aceton extrahiert. Die Verdampfung der Lösung ergab 15,3 g einer festen Substanz F. 115 - 118°.

El ero ent ar_:; Analy s e

gefunden: C 58.29, H 5.80 N 5.37% berechnet für:

C 58.33, H 5.99,. .N 5.55 %

(b) Darstellung des tetra-N-benzyloxycarbonyl-S^¹; 2",3^!l-di-0--isopropylidenvistamycin. .

Zu einer Lösung von 3 g des vorstehenden Reaktionsproduktes (a) wurden 100 mg p-töluolsulfonsäure in 40 ml trocknen Diiaetlrylformamid und 4 ml 2,2-Dimethoxypropan i (CH₇O)₂C(CH-,), hinzugefügt und die Lösung wurde für eine Stunde auf 50° erhitzt, und dann auf zwei Drittel des Ausgangsvolumens einge- \ engt. Wiederum wurden 2,2~Dimethoxypropan hinzugegeben und die \ Lösung wie vorstehend behandelt. Nach dem Verdampfen des

4 0 9 8 2 5/1128 - 56 -

Lösungsmittels wurde der Rückstand an einer Säule mit Silieagel mit Chlöroformmethylac et at (3:2)'* das 0,5% Triäthylamin enthielt, chromatographiert.■'Die Eluatfraktionen, die die Vorstehende Titelverbindung enthielten wurden eingedampft zu 1,1 g einer festen Substanz KI|° + 21° ( c 1, Chloroform).

Elementar-Analys e

gefunden: C 61.57, H ■ 6.00, N 5.51 % berechnet für: ^C55^H66^N4°-i8^:

C 61.67, H 6.21, N 5.23%

(c) Darstellung des 6,5^ll-di-0~acetyl-t£^>tra-N-behzyloxycarbonyl-3^f,4· : 2",3"-di-0-isopropylidenvistaraycin.

Das Produkt des vorstehenden Verfahrens (b) wurde mit Essigsäure anliydrid in Pyridin in ähnlicher "¥eise v/ie im Verfahren des Beispiels 7 (c) behandelt, um die vorstehende Titelverbindung in praktisch quantitativer Ausbeute zu erhalten. p° + 24° (c 0,5, Chloroform).

Elementar-Analys e

gefunden: C 61.11, H 6.29, N 4.90 % berechnet für: CcgHy^N/ C^qS

C 61*34 , H 6.11, N 4.85 %

(d)-. Herstellung des 6,5'^r-di-O~acetyl-tetra-N-benzyloxycarbonyl-2%3ⁿ~0-isopiOpyliaenvxstaEaycin [jForifiel (ille); ,,Y-(CiI^)₉C ^ , Z" = Z^ir» = CH₃COj.

409825/1128 " ^5? "

Eine Lösung von 320 mg des Produktes des vorstehenden Verfahrens (c) in 10 ml Aceton-60 % Essigsäure (1:1) wurde eine Stunde auf 50° erhitzt, um die selektive Entfernung des 3¹,4'-Isopropylidenrestes zu bewirken. Die Lösung wurde dann mit Toluol versetzt und das Gemisch wurde mit dem Toluol eingedampft, um eine feste Substanz zu ergeben, die in Chloroform wieder gelöst wurde. Die Lösung wurde dann mit einer wässrigen Bicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und anschließend eingedampft um 270 mg der festen vorstehenden Titelverbindung zu ergeben. [Xj _D + 10° (c 1, Chloroform).

Elementar-Analyse . .

gefunden: C 60.73, H 5.73, N 5.14% berechnet für: Cng^^N/A

• C ' 60.31, H 5.97, N 5.02 % .

(e) Herstellung des 6,5"-di-0-acetyl-tetra-N~benzyloxycarbonyl-2",3"-0~isopropyliden-3'-O-mesylvistamycin.

Zu einer Lösung von-300 mg.des Produktes des vorstehenden Verfahrens (d) in 5 xal Pyridin wurden 40 mg Mesylchlorid hinzugefügt und die Lösung blieb über Nacht bei Raumtemperatur stehen. Dann wurde die Lösung eingedampft und der Rückstand in Chloroform gelöst. Die Lösung wurde mit Wass-er gewaschen, über wasserfreies Natriumsulfat getrocknet und zu einer festen Substanz eingedampft, die mehrmals aus Benzol-n-hexan umgefällt wurde, um 120 mg der vorstehenden Titelverbindung zu ergeben. O⁷Q₀ ".5°_t (° 1» Chloroform).

409825/1128

- -58 -

Elementar-Analyse

gefunden: C 57.42, H 5.88, N 4.76, S 2.74 % berechnet für:

C 57.37, H 5.74, N 4.70, S 2.69 %

(f) Herstellung des 6,5"-di-0-acetyl-tetra-N-benzyloxycarbonyl-3^f-deoxy~2",3"-0-isopropylidenvistamycin.

■ ■ a.

Das Produkt des vorstehenden Verfahrens (e) wurde in der selben Weise wie in Beispiel 7, (f) mit Natriumiodid versetzt und anschließend hydriert. Die vorstehende Titelver- ■ bindung wurde erhalten. jtf(J_D + 8° ( c 1, Chloroform).

Elementar-Analys e

gefunden: C 61.33, H 6.21, N 5.08 % berechnet für: C^gH^gN^O.g:

C 61.19, H 6.05, N 5.10 %

(g) Herstellung des 3¹-Deoxyvistamycin,

150 rag des Produktes nach demvor stehenden Verfahren (f) wurden in 2 ml Methanol, die 10 % Ammoniumhydroxid enthielten gelöst und die Lösung.wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen, urn die Acetylgruppen zu entfernen. Die Lösung wurde dann eingedampft und der Rückstand wurde zuerst mit Wasserstoff und wässrigem Dioxan in Anwesenheit von Palladium schwarz behandelt, um die Benzyloxycarbonylgruppen durch Hydrierung zu entfernen, und dann mit 1N Salzsäure um den Isopropylidenrest hydrolytisch zu entfernen. Das 'so gebildete unblockierte Produkt, wurde auf einer Säule mit CM-Sephadex

409825/1128 '

- 59 -

BAD QRKSiNAL

G-25 (NHV¹". Form) mit wässrigem Ammoniak' chromatögrap^iiert, dessen Konzentration, voll 0,0N bis Ö,3N anstieg'. Die Eluatfraktiöneh, diö das gevüüschte Produkt enthielten wurden eingedampft , um 3'-Deoxyribö8tamyciri als farbloses Pulver zu ergeben; F 134 bis Ί44° (Zersetzung); C^ÄJψ + 41° ■ (c 1* Wasser)* NIiR (in E^O bei 100'M Hz): 7'8.83 (1H . quartet, J 13 Hz, H-2^) ,"8>4Ö (1H quartet. £'12 Hz, H-3¹^), 8*2 - 7*9 (2H mültiplet,^: H-2_eq und* 'Ή-^¹^!.'-

Elementar-Analyse ·

gefimden; C 43; 59, H 8*07, N berechnet für: C₁₇Hy₁N^Og

C 43*03. H 84Ö7* N 11*80% Beispiel 9 ""■_.. Synthese des 3^f -deoxy-6' "N-metliylkanamycin B ·

>«*ΜΙ|ΙΜ 1^1— IIIli11 nlIV*^ IlIMIHI Mill* I IHI-H-N)II I | PI ■■ m ■

100 mg 3^l~Deöxykanarnycin B> das gemäß Beispiel 1 hergestellt' vairde, vnirde in 5 ml eines Gemisches Wasser-Dioxan (1:2) gelöst; die Lösung ivurde nach Zugabe von 62 mg Benzyl p-Nitrophenylcarbönat (C₆H₅CH₂OCOOGgH₄NO₂)/ für 5 Sturxden bei 0° unter Rühren behandelt, um die N-benzyloxycarbonylierung zu bewirken. Das ."Reaktionsgemisch würde zur Trockne eingedampft und die erhaltene feste Substanz ffiit Wasser extrahiert. Der v/'ässrige Extrakt wartle konzentriert"-und die Lösung auf einer Säule eines Kationeiiaustausohers-^ der im wesentlichen aus einem Copolymor der Methacry!säure und des Divinylbehzols ^: mit Carbqxi'-lsäürefünkcibnsgr'uppeä. bestahcV (^I?Äinberlite IRC 50» eiri" Produkt dei Fifraa Rohm & Haas Cö*j'UäA)'| mit viässrigem ■-·

¹ 4ö9B2 5/npa : -⁶⁰ -

. ._ώι.ρ:_ΡΑ .--η BADORiQWAU

Ammoniak bei steigender Konzentration (OM bis 0,05N) chromatographiert. Die wirksamen Fraktionen des Eluats wurden verein:^ und zur Trockne eingeengt, um ein festes Produkt zu ergeben, das in der Hauptsache aus ö'-N-benzyloxycarbonyl-3'-deoxykanainycin B bestand (Ausbeute 32 mg). Diese feste Substanz wurde in Tetrahydrofuran suspendiert und nach Zugabe von 20 mg Lithium-Aluminiumhydrid wurde die Suspension für 20 Stunden am Rückfluß gekocht. Das Reaktionsgemisch wurde in Wasser gegossen und der sich absetzende Niederschlag wurde filtriert. Das wässrige Filtrat wurde eingeengt und mit Anisaldehyd versetzt, um einen Niederschlag zu ergeben, der in der Hauptsache aus penta-N-anisy3-iden-6'-N-benzyloxycarbonyl-3^t-deoxykanaiiiycin B bestand. Diese Fällung wurde entfernt, mit Petroläther gewaschen und dann in Chloroform gelöst. Die erhaltene Lösung wurde mit Wasser gewaschen \.ind mit 0,2N Salzsäure versetzt, so daß das gewünschte Produkt in die wässrige Phase überführt, wurde. Die wässrige Lösung wurde anschließend konzentriert und an einer Säule mit einem stark basischen Anionenaustauscher mit Wasser chromatographiert, der im wesentlichen aus einem Polystyrol mit quaternären Ammoniumgruppen-N^CH-xJ^OH als funktionelle Gruppen bestand. ("Amberlite" IRA 900, ein Produkt der Firma Rohm & Haas Co., USA). Die Eluatfraktionen, die die gesuchte Verbindung enthielten wurden vereinigt und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde dann an einer Säule mit CM-Sephafiex C-25 mit wässrigem Ammoniak von zunehmender Konzentration (0,02N bis 0,1N) chromatographiert. Die gesuchte Verbindung 3^t-deoxy-6^!-N~methylkanamycin B wurde in einer Ausbeute von 5,6 mg erhalten.W₁J + 122° ( c 1, Wasser). . \

. -61-409825/1128

BADORfGlNAL

Elementar Analyse

gefunden: C 45.48, H .8.19, N 14.31 % " berechnet füri C ^ QH^qN₁-Oq* Hp O: '

C 45.67, H -8.2-7, N 14.02 %.' ' Beispiel 10 .:"■"■"...
Synthese der .3 *-deoxy-6'-N-roethy!neamin

3'-Deoxyneamin _:(Beispiel 5) wurde wie in Beispiel 9 weiterverarbeitet und-3·-deoxy-6'-N-methylneamin wurde mit 35%iger Ausbeute erhalten; ["ö(J _D +. 87° ( c 1, Wasser).

Af

Elementar-Analyse - - ^: · ·

gefunden: C 46.43, H 9.03, N 16.48 % berechnet für: C- ^

C 46.13, H 8.94>, N 16.56 %

Beispiel H₁ .:"·".

Synthese des 3'-deoxy~6'-N-methylylstamycin

S'-Deoxyvistamyi'-in' (Beispiel 7) wurde.·wie in Beispiel 9 weiterverarbeitst und 3'"deoxy~6^l-N-methylvistamycin v/urde mit 48 feiger Ausbeute erhalten; GO^⁰ + 35° (c 1, Wasser). .

Elementar-Analyse ' : ..'.■-

gefunden: C 44.46, H 8,09, N 11.50%

Ύ> G* T* Q r* Vi V*» O *r~ *Ρί * V* · C* T-T W C\ λ. O TJ C\ ·

C 44.25,. H 8.25, N 409 8 2 5/11^

- 62 -

Die vorstehenden Beispiele können mit ähnlichem Erfolg wiederholt werden, wenn die . generisehen oder spezifisch beschriebenen Reaktionsteilnehmer und/oder die erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen abgewandelt v/erden.

Pat ent ansprjichej - 63 -

409825/1 1 28

Claims (1)

1. P a t e η t a n s ρ r ü c h e

   1. Verbindung und deren pharmakologisch- verträgliche Säureadditionssalze der allgemeinen Formel (!)

   CH₂HHR

   .Ii

   (I)

   in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet; A ein Wasserstoffatom oder einen ß-D-ribofuranosylrest darstellt; B ein Wasserstoff atom oder ein 3-Amino-3~deoxy- of -D-glueopyranosylfest ist, vorausgesetzt, daß A nicht einen ß-D-ribofurahosylrest bedeutet, wenn B an 3-AminG~3~deoxy~ⁱ^'-B~glucopyranosylrest ist, und vorausgesetzt., daß R eine Alkylgruppe von bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, .v/enn B einen 3-Amino-3-deoxy-<?\ -D-glucopyranosylrest beseichnet.

   2. Verbindung nach Anspruch 1, die ausgewihlt ist aus -3-^r-Deo3£.yneaiaiii, 3^S—Deoxyvistamycin und 3'-Bcoxy-*6*-N-methylkanamycin B.

   3. Verbindung.nach Anspruch 1, die ausgewählt ist aus

   3' -Deox3'--6' -H-ihethy!neamin und 3^f -Βθοτλ·-6^f —N-aethylvi'r.taiaycin.

   409825/1128·

   - 64 -

   4, J'-Deoxyvistamycin.

   5. Verfahren zur Herstellung der 3^!-Deoxyderivate eines aminoglycosidischen Antibioticas der allgemeinen Formel (I')

   CH₂MHR

   H KH

   in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet; A ein Wasserstoffatom oder ein ß-D-ribofuranosylrest ist; B ein Wasserstoffatom oder einen 3-Amino-3-deoxy-Di;-D-glucopyranosylrest bedeutet, vorausgesetzt, daß A nicht einen ß-D-ribofuranosylrest bezeichnet, wenn B ein 3-AmInO-^-CIeOXy-oc -D-glucopyranosylrest ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aminogruppen und alle oder ein Teil der Hydroxylgruppen außer der 3'-Hydroxyl und 4'-Hydroxylgruppe des Ausgangsmaterials der allgemeinen Formel (II) geschützt werden,

   (II)

   409825/1128

   - 65 -

   in der A und B die vorstehende Bedeutung haben, um ein aminogeschütztes und hydroxylgruppen-geschütztes Derivat herzu-. stellen der allgemeinen Formel (lila)

   OH H

   OH

   0 -J

   MCOR_n

   MCOR,

   0 H

   (lila) '

   oder der Formel (HIb)

   CH₂N=CHR₂

   'I=CHR₂.

   H-

   H N=CHR,

   0 H/

   T=CHR

   H \ 0

   2-(HIb)

   - 66 -

   409825/1128

   oder der Formel (Illc)

   3E₂HHCOR₁

   ' H

   IWCOR_n

   HHCOR-

   (nie)

   OZ

   oder der Formel (Illd)

   OH H

   IT=CHR,

   N=CHR,

   OZ . H

   (Illd)

   H OZ ■

   409825/1128

   - 67 ·

   oder der Formel (llle)

   CH₂NHCOR₁

   \ NHCOR-

   (ITle)

   oder der Formel (Ulf)

   H ■

   CH₂Xl-CHR₂

   N-CHR₂,

   N-CHR_?

   (Ulf)

   409825/1128

   in der R,. ein Wasserstoff atom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe oder eine Arylmethoxygruppe bedeutet; Rp kennzeichnet ein Wasserstoff atom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe; Y ist eine Cyclohexylidengruppe oder eine Tetrahydropyranylgruppe oder ein Rest der Formel: · .

   ν .

   in der P und P¹ je ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellen; Z ist ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe oder eine hemi-acetal- oder eine hemiketalgruppe; Z' bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe, eine Arylmethylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Aralkylsulfonj^lgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe; Z¹' ist eine Acylgruppe oder eine Arylmethylgruppe; Z"¹ ist eine Acylgruppe oder eine Arylmethylgruppe, daß ein SuIfonylierungsraittel. der Formel,

   R₃SO₃X (IV)

   oder (R₃SO₂)₂0 (IV)

   in der R^, eine Alkylgruppe, Benzyl- oder Arylgruppe darstellt und X ein Halogenatoin bedeutet, mit dem geschützten Derivat irgendeiner Verbindung der vorstehenden Formel (lila) bis ^v (Uli) reagiert, um eine bevorzugte Sulfonylierung der 3¹-Ifydroxy 1 gruppe des geschützten Derivates zu bewirken, daj3 die 3>'-Sulfonestergruppe der sulfonj^lierten Verbindung durch oder 3^!-Bromierung entfernt wird und die

   40 9 82b/112 8

   BAD ORIGINAL

   3'-Iodo~ oder 3"¹-Bromogruppe reduziert wird, um die 3' -Deoxyverbindung des- vorstehenden aminoge schützt en und hydröxylgesehützten Derivatesherzustellen, daß die verbleibenden Schutzgruppen entfernt werden, um das 3'-Deoxyderivate der allgemeinen Formel (I) herzustellen, in der R ein Wasserstoffatom bedeutet,. und daß gegebenenfalls durch 6'-N-alkylierung dieses 3'-Deoxyderivates;ein 3'-Deoxyderivat der allgemeinen Formel (I¹) hergestellt wird, in der R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4· Kohlenstoffatomen bedeutet. ·

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine 3'-Deoxyverbindung der allgemeinen Formel (I¹) -in der R ein Wasserstoff atom ist 6'-N-methyliert.wird, durch die Umsetzung dieser 3'- . Deoxyverbindung mit Benzyloxycarbonylchlorid, Benzyls p-nitrophenylcarbonat oder N-(Benzyloxycarbonyloxy)-Succinimid, um das S'-N-benzyloxycarbpnylierungsprodukt der 3'-Deoxyverbindung der Formel (I¹) zu erhalten, und daß dieses 6'-N-benzyloxycarbonylierte Produkt. mit Lithium-Aluminiumhydrid oder Diboran behandelt wird, um das 6'-N-methy!derivat der 3'-Deoxyverbindung der Formel " (i')i in der R einen Methylrest bedeutet, herzustellen.

   7... Verfahren·nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkylsulfonylierungsmittel der Formel ' . .

   R₃ ¹SO₅X oder (R₃'SO₂)₂O '

   in der R-,' eine Alkylgruppe und X ein Halogenatom bedeutet, mit dem aminogeschützten und hydröxylgesehützten Derivat

   5/1128 - 70 -

   irgendeiner der Formeln (lila) bis (HIf)₇ höchstens in einem 1,5 molaren Verhältnis^ in_einem basischen Lösungsmittel bei einer Temperatur bis zu 50° während 1 bis 24 Stunden umgesetzt wird, um bevorzugt die 3'-Hydroxylgruppe zu alkylsulfonylieren. · »

   8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein Benzylsulfonylierungs- oder ein Arylsulfonylierungsmittel der Formel:

   R₅ ¹¹SO₃X oder (R₅»S0₂)₂0

   in der R₇," eine Benzyl- oder Arylgruppe und X ein Halogen- . atom bedeutet, mit dem aininoge schützt en und hydroxylgeschützten Derivat irgendeiner der Formeln (HIa) bis (IHf), mindestens in einem äquiiaolaren Verhältnis in einem basischen Lösungsmittel bei einer Temperatur bis 100° während 1. bis 24 Stunden umgesetzt wird, um bevorzugt die 3'-Hydroxylgruppe zu benzylsulfcnylieren.

   9. " Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die 3'-Sulfonestergruppe durch Umsetzung mit einem Alkalimetalliodid oder -bromid -und anschließender Hydrierung der 3'-Iodo- oder 3'-Brosiogruppe mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, entfernt wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 5_;zur Herstellung des 3'-Deoxykanamycin B, dadurch ge kenn,ζ e i chnet ,'

   driß alle Aminognappen und alle oder ein Teil der Hydroxylgruppen axaßer den 3^f -Hydroxyl und^ 4^f-Hydroxylgruppen 'des Kanamycin B geschützt 'werden, um ein aniinogeschütztes und hydroxylgeschütztes Derivat der Formel (III¹) herzustellen:

   409825/1128 - 71 -

   (TIl')

   H OZ'

   oder der Formel (TII") herzustellen

   τά Η

   "(III¹¹)

   ■- 72 -

   4098 2 57 1128

   in der R. ein Wasserstoff atom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine Arylmethoxygruppe "bedeutet; Rp ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe; Y eine Cyclohexylidengruppe oder eine Tetrahydropyranylgruppe oder ein Rest der Formel

   ist, in der P und P¹ je ein Wasserstoff atom;, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet; Z ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe oder eine Hemi-acetalgruppe oder eine Hemi-ketalgruppe ist. Z¹ ein Viasserstoffatom oder ein Acylrest, eine Arylmethylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Aralkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe bezeichnet,
   daß ein Sulfonylierungsmittel der Formel (IV) oder (IV)

   R₃SO₃X (IV)

   (R₃SO₂ )₂0 (IV)

   in der R^ eine Alkylgruppe, Benzylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt und X ein Halogenatom ist, mit dem geschützten Derivat einer der genannten Formeln (III¹) bis (III") reagiert, um eine vorzugsweise Sulfonylierung der 3'-Hydroxylgruppe des geschützten Derivates zu erhalten, daß· die 3'-Sulfonestergruppe des resultierenden Sulfonylierungs-Produktes durch 3'-Iodierung oder 3'-Bromierung entfernt wird, und dann die 3'-Iodo- oder 3'-Bromogruppe reduziert wird, um die 3'-Deoxyverbindiing des aminogeschützten und hydroxylgeschützten Derivates des. Kanamycin B herzustellen, und daß die verbleibenden Schutzgruppen entfernt werden, um das

   40 9825/112 8 - 73 -

   3'-Deoxykanamycin B herzustellen.

   11. Arzneimittel, bestehend aus einer Verbindung gemäß Anspruch 1 bis 4 und üblichen Trägerstoffen und/oder Ver dünnungsmitteln und/oder* Hilf sstof fen.

   4098 25/1128