Способ получения 1n-( @ -окси- @ -аминоалканоил)-6n-метил-3, 4-дидеоксиканамицина в

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 081075 (21) 2180255/23-04 (23) Приоритет - (32) o8 ° 10 74 (31) 115199/74 (33) Япония

Опубликовано 07.1Ь82- Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 07.10.82 (5!) М Кл.

С 07 Н 1 5/22//

A 61 К 31/70

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) У ДК 547 ° 455 ° . 07 (088. 8) Иностранцы I

Хамас Юмезава, Кендзи Маеда, Синичи Кондо-и Сумио 10Ь еэава (Япония), (; И 1

I <

1 " А

Иностранная фирма Бристоль Мейерз Компани (ClllA) (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1 N-(с(-ОКСИ-lu ANHHOAIIKAHOHII)—

-6 И-МЕТИЛ-3,4 -ДИДЕОКСИКАНАМИЦИНА В живой организм - достигается путем синтеза, основанного на известной реакции ацилирования аминосахаров (1).

Согласно изобретению описывается способ получения ¹ (d--окси-ш-амино алканоил)-6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина в формуле

6"

CH 0H

Н0

HP

0Н

Н2 3

МН2

СО

СНОН

I (СНг)л

МН

Изобретение относится к способу получения нового производного кана- мицина В, обладающего ценными фармокологическими свойствами.

Цель изобретения — синтез нового производного канамицина В, расширяющего арсенал средств воздействия на где n - =1-3, заключающийся в том, что аминозащищенное производное 6 N-метил-3, 4 -дидеокснканамицина В общей формулы

965359 к

ВНЮ 2 сн,он

Но

З

23

СНз о

g 2(Kg

HН1 (СН2)я СН(ОН) СОО М

6"

Сн,он

НО

Н2)(НН

0Н где R — трет-бутироилоксикарбонильная группа, в смеси воды и диметоксиэтана аци-. где R и и имеют указанные значения, О Ни (СН, „-СНИЦ СО-КМ

I где R n имеют указанные значения, подвергают обработке 90%-ным водньм раствором трифторуксусной кислоты с последующим выделением целевого продукта колоночной хроматографией.

Новые соединения формулы 1 имеют следующие физические„химические и биологические свойства.

1 N-(DL-иэосерил)-6 N-метил-3,4 .—

-дидеоксиканамнн В - бесцветный кристаллический порошок с точкой распада 165-169ОС, (с ф= +96 (с,1,175, вода) . Формула его следующая: (С, 47,81%, Н 8,03%, N 15,21%) . Дает одно пятно (положительная реакция с нингидрином), Rg 0,51, при тонкослойной хроматографии на силикагеле, при использовании в качестве проявителя смеси: и-бутанол-этанол-хлороформ-28%-ный водный раствор аммиака (4:5:2:8 по объему) .

1-N(L-изосерил)-б N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин  — бесцветный кристаллический порошок с точкой распада 162-166ОС, $61)4= +80О (c, 1,02, вода).. Формула его следующая:

С,Н„Ы,О„, (С 47,81%, Н 8,03%, N l5,21%) . Дает одно пятно (положи1 тельная реакция с нингидрином)

В 0,51 при тонкослойной хроматографии на силикагеле.

1 N-(L-4-амино-2-оксибутирил)—

-б N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин

Ef " бесцветный кристаллический поро, шок с точкой распада 158-161 С, о

Щ = +71 (с, 0,8, вода) . Формула его следующая: С1 Н N< O„o (С 4 8, 7 5%, Н 8,18%, N 14,83%) . Дает одно пятно лируют с пОмОщью с . -Окси- -амино10 кислотного производнОгО формулы полученное l N-ацилированное произ водное формулы

0 5

3 (V (положительная реакция с нингидрином), R 0,38 при тонкослойной хроЗ0 матографии на силикагеле, 1-N(L-5-амино-2-оксивалерил)б N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин В бесцветный кристаллический порошок с точкой распада 152-155 С,1с11 о 26

35 = +79 (с, 0,71, вода) . Элементарная формула его следующая: С24 H4>N60 „ (С 49, 64%, Н 8, 33%, N 14, 47%) . Дает одно пятно (положительная реакция с нингидрином), R 0,39 при тонко4р слойной хроматографии на силикагеле.

Новые соединения формулы не являются чувствительными к инактивированию из б-ацетилтрансфераэой, так

45 как 6-аминогруппа этого нового соединения метилирована, не являются чувствительными к инактивированию

2" -нуклеотидилтрансфераэой и 3 -фосфотранфераэой, так, как I-аминогруппа нового соединения формулы 1 ацилирована с(,-окси-w-аминоацильной группой, они не чувствительны также к инактивиррванию 3 -фосфотранферазой другого типа, так как 3 -и 4 -гид1 роксильные группы, имеющиеся в канамицине В, удалены из нового соединения, ТакиМ образом, новые соединения, формулы 1 имеют значительные преимущества, так как обладают высокой антибактериальной активностью

60 не только пратив различного вида грамположительных и грамотрицатель. ных бактерий, которые чувствительны к канамицинам, но также против штаммов этих бактерий, устойчивых к ка65 намицину, в частности против канами965359 цин-резистентных штаммов Eschericnia

co I 1, Pseudomonas acr ug inosa.

Пример 1. Синтез 1 N-(L-амино-2-оксибутирил) -6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина В (соединения, соответствующего формуле Т, где и равно 2). Получение исходных продуктов: а) . К раствору 930 мг (2 ммоль)

6 N- .ìåòèë-3,4 -дидеоксиканамицина .В и 5 мл воды добавляют раствор

960 мг .(4 ммоль) t-бутил"S"4,6-диметилпиримид-2-илтиокарбоната в

5 мл диоксана. Смесь .быстро встряхивают при комнатной температуре для реагирования с -бутоксикарбонильной группой. Реактивную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении для получения твердого продукта, который помещают в 40 мл воды и нерастворяющийся остаток отфильтровывают. Раствор (фильтрат) пропускают через колонку (20х290 мм) объемом 100 мл, содержащую катионообменную смолу Амберлит CG 50 (NH4-формы) для поглощения смолой продуктов реакции с t-бутоксикарбонильной группой. Колонку промывают водой (500 мл) и затем элюируют 0,1 водным раствором аммиака. Те фракции элюата, которые давали положи-, тельную реакцию с нингидрином и положительный эффект при реакции Райдон"Смита, и те, которые также да» вали основное пятно Rg = 0,60 при тонкослойной хроматографии на силикагеле с испрльзованием в качестве. проявляющего растворителя смеси бутанол-этанол-хлороформ — 17%-ный аммиак (в объемном соотношении

4 г 5 г 2 г 3), соединяют вместе и концентрированы путем высушивания при пониженном давлении. В результате получают бесцветный порошок, содержащий, в основном, 2 N

6 N-ди-t-бутоксикарбонил-6 И-метил1 (-3, 4 -дидеоксиканамицин В. Выход

41%; б) . Этот бесцветный порошок (100 мг) содержащий, в основном, 2 N,6 N"äè-t.-бутоксикарбонил-6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин B (0,16 ммоль) растворяют в смеси, состоящей из 1 мл воды и 1 мл диметоксиэтана, и к полученному раствору добавляют раствор 54 мг (0,17 ммоль) эфира И-оксисукцинимида и L-4-t-бутоксикарбониламидо-2 оксибутировой кислоты в 2 мл днметоксиметана. Смесь встряхивают при комнатной температуре в течение 22 ч для получения реакции ацилирования материала, содержащего аминозащищенный 6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин В. Реактивную смесь затем концентрируют высушиванием при пониженном давлении для получения твердого

65 аммиак (в объемном отношении 4 г 1 г

2). Элюат собран по 1 мл фракциям, фракции 46-78 содержат только 1 N-(L-4-амино-2-оксибутирил)-6 N-ме-! тил-3,4 -дидеоксиканамицин В,дают только одно пятно при R 0,38 при тонкослойной хроматографии на силикагеле (/ART 5721); в качестве элюата используют смесь бутанолэтанол — хлороформ - 28%-ный водный раствор аммиака. (в объемном отношении 4 : 5 : 2 : 8). Эти фракции соединяют вместе и концентрируют высушиванием, в результате получают продукта, содержащего смесь N-ацилированных производных 6 N-метил-3,4

-дидеоксиканамицина В c N-замешенными группами;

c):; Твердый остаток из стадии(б) растворяют в 2,4 мл 90%-ного водного раствора трифторуксусной кислоты, раствор в течение 1 ч выдерживают при комнатной температуре для достижения эффекта удаления t-бутоксигО карбонильной группы. Реактивную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении и остаток растворяют в 4 мл воды. рН раствора доводят до 8 добавлением концентри15 рованного водного раствора аммиака, и раствор затем проводят через хроматографическую колонку (8х400 мг) объемом 20 мл с катионообменной смолой Амберлит CG 50 (NH4 формы)

20 для поглощения смолой смеси N-ацилированных продуктов 6 N-метил-3,4 —

-дидеоксиканамицина В. Колонку промывают последовательно 100 мл воды;

100.мл 0,3 водного раствора аммиака и 0,5 н.водным раствором аммиака. ,0,75 н.водньм раствором аммиака. По лученный элюат собирают по фракциям (2 мл) и каждую фракцию исследуют с помощью обычного метода на антибактериальную активность против штамма, чувствительного к канамицину

BaciIIus subtiIi PCI 219 и против канамицин-резистентного штамма

Escherichia coIi IR66/Й 677.Те фракции которые имеют высокую антибактериальную,активность против двух указанных штаммов, соединяют вместе (в объеме 26 мл) и затем концентрируют высушиванием, в результате чего получают 39 мг бесцветного порошка, 40 содержащего, в основном, 1 N-(L-4-амино-2-оксибутирил)-6 Б=метил-3,4 -дидеоксиканамицин В.

i j

Для дальнейшей очистки этот бес45 цветный порошок растворяют в 0,5 мл смеси метанол - хлороформ - 17%-ный водный раствор аммиака (в объемном отношении 4 : 1 : 2) и полученный раствор пропускают через хроматографическую колонку с 3 г силикагеля, в качестве элюента используют смесь метанол — хлороформ - 10%-ный водный

965359

15 мг очищенного 1 N-(L-4-амино-ок сибутирил) -6 N-метил-3, 4 -дидеоксиканамицина В в виде бесцветного порошка. Точка распада 158-161ОC

Пример 2, Синтез 1 й-(DLизосерил)-6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина В (соединения, отвечающего формуле I, где n = 1). а). Бесцветный порошок (403 мг), содержащий, в основном, 2 N-6 Ит (-ди-t-бутоксикарбонил-6 N-метил-3 4, дидеоксиканамицин В (0,6 ммоль), полученный в примере lа, растворяют в смеси 4 мл воды и 4 мл диметоксизтана. Полученный раствор смешивают с раствором 221 мг (0,66 ммоль) эфира N-оксисукцинимида и N-t-бутоксикарбонил-0Ь-изосерина в 8 мл диметоксиэтана. Смесь встряхивают при комнатной температуре в течение

23,5 ч для достижения эффекта ацилирования. Реакционную смесь затем концентрируют высушиванием при пониженном давлении для получения твердого остатка, содержащего, в основном, смесь N-ацнлированных производных 2 N-6 N-ди-t-бутоксикарбонил-6 И-метил-3 4(-дидеоксиканамицина B б) . Полученный твердый продукт растворяют в 7,5 мл водного раствора ,(90%)-ного) трифторуксусной кислоты, раствор оставляют стоять в течение

1 ч при комнатной температуре для достижения эффекта удаления t-бутоксикарбонильяой группы. Реакционную смесь концентрируют. высушиванием при пониженном давлении, полученный продукт растворяют в 10 мл воды. рН полученного таким образом водного раствора доводят до 8 добавлением концентрированного водного раствора аммиака, затем этот раствор проводят через колонку (10x560 мм) объемом

43 мл с катионообменной смолой Амберлит CG 50 (NH4 формы) для поглощения смеси N-ацйлированных продуктов . Смолу в колонке промывают

200 мл воды и затем 400 мл 0,3 н. водного раствора аммиака и элюируют

0,5 н.водным раствором аммиака.

Элюат собрай по фракциям, равным

4 мл, каждая фракция исследована по обычному методу на ее антибактериальную активность против BacilIus SubtiIus РСl 219 и Escherichia

coIi ЭН 66/w 677. Фракции, которые показывают высокую антибактериальную активность против этих двух штаммов, соединяют вместе (в объеме 100 мл) и затем концентрируют высушиванием, в результате получают

135 мг бесцветного порошка, содержащего, в основном, 1N-(DL-изосерил)—

-O N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин В, Для дальнейшей очистки этот бесцветный порошок растворяют в 2,6 мл смеси метанол - хлороформ — 17%-ный водный раствор аммиака (в объемном отношении 4 : 1 : 2). Полученный раствор проводят через хроматографическую колонку на силикагеле (8 г), в которой в качестве элюента используют смесь метанол — хлороформ—

17%-ный водный раствор аммиака (в объемном отношении 4 : 1 : 2). Элюат собран по фракциям 2 мл. Найдено, что фракции No 20-27 содержат только

10 целевой продукт, который дает только одно пятно (npar RF 0,51) на хроматограмме при проведении тонкослойной хроматографии на силикагеле, в качестве элюата используют смесь бута15 (нол-этанол-хлороформ-28%-ный водный раствор аммиака (в объемном отношении 4 : 5 : 2 : 8). Эти фракции соединяют вместе и концентрируют высушнванием, в результате получают

2О 38 мг очищенного 1 N-(DL-изосерил)—

-6 N-метил-3 4 -дидеоксиканамициl 1 на В в виде бесцветного порошка с точкой распада 165-169 С.

Пример 3. Синтез 1 N-(L25 -изосерил) -б N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина В (соединения, отвечающего формуле I, в которой n = 1). а) . t-бутоксикарбонил-азид (465 мг, 3,2 ммоль) добавляют в

30 раствор 500 мг (1,1 ммоль) . 6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина В в с р смеси 21 мл пиридина, 21 мл триэтиламина и 12,6 мл воды. СМесь быстро встряхивают при комнатной температуре

35 для протекания реакции с t-бутоксикарбонильной группой. Реактивную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении, в результате получают 727 мг бесцветного порошка, 40 состоящего в основном из смеси 2 N, 6 N-ди-t-бутоксикарбонил-6 N-метил(I

-3,4 -дидеоксиканамицина В и 6" N-t-буток сикарбонил-6 N-метил-3, 4 —

-дидеок сиканамицина В.

45 б) . Полученный бесцветный порошок (510)мл, состоящий в основном из смеси частично аминозамещенных производных 6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицина В без очистки раствосО ряют в смеси 5.мл воды и 5 мл диметоксиэтана. К полученному раствору добавляют раствор 254 мг (0,84 ммоль) эфира N"oêñèñóêöèíèìèäà и N-t-бут-(оксикарбонил-А-изосерина в 10 мл диметоксиэтана. Смесь встряхивают в течение 19 ч при комнатной температуре для достижения эффекта ацилирования. Реактивную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении, в результате получают

6О 794 мг-твердого продукта, состоящего, в основном, из смеси N-ацилированных производных 2 N, 6 N-дн-с-бутоксикарбонил- и 6 N-t-бутоксикарбонил-6 5-метил-3,4 -дидеокси65 канамицинов B.

965359

35;

Формула изобретения

+ СН,Он

НО

21(НСН

1(н 2 мн

СО

СНОН

1 (Сн )„

3Н

RЩГ 2 1 Ф

Ф" СН20Н

Н0

R

Е2

4 анз

3 ЗН2 с). Твердый продукт обрабатывают

90%-ным водным раствором трифторуксусной кислоты для удаления t-бутоксикарбонильной группы, очищают на хроматографической колонке с

Амберлитом CG-50 и после этого очищают на хроматографической колонке на силикагеле тем же способом, что и s примере 25 Чистый 1N-(L-изосерил)-,6 N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин.В получают в виде бесцветного порошка с выходом 34 мг, точкой распада 162-166ОC.

Пример 4. Синтез 1 N-(L-5-амино-2-оксивалерил)-б N-метил-3,4 -дидеоксиканамицин В (соединение, отвечающее формуле 1, в которой n = 3) .

a). Бесцветный порошок (610 мг), состоящий,в основном,из 2 N 6 N-.

-ди- -бутоксикарбонил-6 N ìåòèë-Э,4 -дидеоксиканамицина В и б N-t-бутоксикарбонил-6 N-метил-3,4 —

-дидеоксиканамицина В, полученный тем же методом, что и в примере Эа, без очистки растворяют в смеси

5 мл воды и 5 мл диметоксиэтана. К полученному раствору добавляют раствор 278 мг (0,84 ммоль) эфира

N-оксисукцинимида и L-5- -бутоксикарбониламидо-2-оксивалериановой кислоты в 10 мл диметоксиэтана, Смесь встряхивают в течение 18 ч при комнатной температуре для достижения эффекта ацилирования. Реактивную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении, в результате получают 834 мг твердого продукта, состоящего, в основном, из смеси N-ацилированных производных

2 N, б N-ди-t-бутоксикарбонил- и где n = 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что аминозащищенное.проиэ- . б N-t.-бутоксикарбонил-б N-метил-3,4 - дидеоксиканамицинов В. б). Твердый продукт растворяют в 8 мл 90%-ного водного раствора трифторуксусной кислоты, раствор ос5 тавляют стоять в течение 1 ч при комнатной температуре для удаления

t-бутоксикарбонильной группы. Реакционную смесь концентрируют высушиванием при пониженном давлении, 10 полученный продукт растворяют в

16 мл воды. рН полученного раствора доводят до 8 добавлением концентри рованного водного раствора аммиака, затем раствор адсорбируют на колонке (10x560 мм) объемом 40 мл со смолой Амберлит CG 50 (NH4 формы) ..

После этого колонку промывают последовательно 200 мл воды, 250 мл

0,3 н. водного раствора аьмиака и

240 мл 0 5 н, водного раствора ам- . миака, Элюат собирают по фракциям

4 мл. Те фракции, которые обнаруживают высокую антибактериальную активность против BaciIIus- subtiIus

РС1 219 и Escherla cali 3R 66/w 677, собирают вместе, концентрируют высушиванием и затем очищают с помощью тонкослойной хроматографии на силикагеле тем же способом, что и в примере lc . Получают чистый 1 NI — (L-5-амино-2-оксивалерил) -б N-метил-31,4 -дидеоксиканамицин В в ви- де бесцветного порошка с выходом

29 мг и точкой распада 152-155ОC.

Способ получения 1N-(d. — oêcè-ш-аминоалканоил)-б N-метил-3,4

I с е

-дидеоксиканамицина В формулы I водное 6N -метил-Э, 4 -дидеок сиканамицина В общей Формулы II

965359

d,-ок си-й -аминокислот Ного производного общей формулы 111 где R " трет-бутироилкосикарбонильная группа, в смеси воды и днметоксиэтана ацилируют а помощью

О вНК-(СН,) „- СН(ои) -СОО-и где R и и имеют указанные значе 6

<" СИ,ОН

4В

Но е 8 ОН н,и я

3 ЖН2

co.

0НОН

1 (СН2) пЭПИ1

Составитель Л. Никулина

Редактор О. Колесникова Техред М. Надь Корректор В. Бутяга

Заказ 7705/50 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где R,n имеют указанные значения подвергают обработке 90%-ньм водным раствором трифторуксусной кислоты с последующим выделением целевого продукта колоночной хроматографией.

О

Ф ния, полученные 1 И-ацилированное производное общей формулы lу

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР Р 576047, кл. С 07 Н 15/ ?2, 27.01 72.