Verfahren zur Herstellung von Verbindungen mit antibiotischer Wirksamkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer und wertvoller Verbindungen mit antibakterieller Wirksamkeit aus Tetracyclin, Chlortetracyclin oder Oxytetracyclin.
Chlortetracyclin (Aureomycin) kann hergestellt werden entsprechend Duggar, USA-Patent Nummer 2482055, Oxytetracyclin (Terramycin) nach Sobin et al., USA-Patent Nr. 2516080, und Tetracyclin nach Boothe et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 4621 (1953) und Conover et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 4622 (1953). Über die Struktur dieser Antibiotika besteht zur Zeit noch einige Unsicherheit, aber nach Conover (vorstehend zitiert) und späteren Arbeiten von Hochstein et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 5467 (1953), haben Tetracyclin (I), Oxytetracyclin (II) und Chlortetracyclin (III) die folgenden Formeln:
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worin für 1: Rl = H, R2 = H für II: RX = H, R2 = OH für III: Rj = C1, R.2 = H steht.
Was aus diesen Formeln nicht hervorgeht, ist, dass jedes dieser Antibiotika nur als eine der 32 oder 46 möglichen Diastereoisomeren existiert. Es ist dies von wesentlicher Bedeutung, da angenommen werden muss, dass manche, wenn nicht alle, der andern Isomeren biologisch inert sind.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen weisen verbesserte Eigenschaften auf, worunter insbesondere verbesserte Stabilität, grössere Löslichkeit in Wasser; die neuen Verbindungen stellen auch wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung anderer Tetracyclinderivate dar.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man Tetracyclin, Oxy- oder Chlortetracyclin mit Formaldehyd oder einem Polymeren desselben und mit einem acyclischen oder cyclischen sekundären Amin zur Reaktion bringt und die erhaltene Mannichbase der Formel worin
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das Tetracyclin, Oxytetracyclin oder Chlortetracyclinradikal und B eine tertiäre acyclische oder cy clische Aminogruppe darstellt, gegebenenfalls in ihre Säureadditionssalze überführt. Hierbei kann die in die Base eingebaute tertiäre Aminogruppe, z. B. die Dialkylamino-, Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin-, N'-Alkyl-piperazin-, Picolin- oder die Dibenzylaminogruppe sein.
Die Umsetzung erfolgt in der Regel nach dem Reaktionsschema von Mannich, das beispielsweise im Kapitel 10, Die Mannich-Reaktion, in Organic Reactions, Vol. 1, S. 303-341, Wiley and Sons, New York, 1942, beschrieben ist. In dieser Weise kann man erfindungsgemäss z. B. sekundäre Amine, wie Dimethylamin, Diäthylamin, Diäthanolamin, Dipropylamin, Di-n-butylamin, Di-isoamylamin, Dibenzylamin, Methyl-diäthylendiamin, Methylanilin, Piperidin, 1,2,3,4-Tetrahydro-isochinolin, 6-Methoxy 1,2,3,4-tetrahydro-isochinolin, Morpholin, Piperazin, N'-Methyl-piperazin, N-Methyl-benzylamin, Pyrrolidin, Di-(p-methyl-allyl)-amin, N,N'-Dibenzyl-äthylendiamin oder N-Methyl-dehydroabietylamin mit mindestens einem Mol Formaldehyd oder einem Polymeren desselben und ungefähr einem Mol Tetracyclin zur Reaktion bringen.
Diese Reaktion wird zweckmässigerweise durch Erhitzen der Reagenzien in absolutem Alkohol auf dem Dampfbad während mehrerer Stunden in einer Atmosphäre von Stickstoff durchgeführt. Das erhaltene Produkt wird zweckmässig isoliert, z. B. durch Abkühlen und Filtrieren durch Lyophilyse der Lösung oder durch Ausfällen desselben vermittels Zugabe eines andern organischen Lösungsmittels, wie z. B. Äther.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen freien Basen können in organische oder anorganische Säureadditionssalze durch einfache Zugabe eines Äquivalents einer Säure zur Base, z. B. durch Zugabe von Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Sulfaminsäure, Weinsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, Glykolsäure, Citronensäure, Maleinsäure, Phosphorsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, übergeführt werden. Aus den Säureadditionssalzen lassen sich die freien Basen leicht herstellen, indem den Lösungen der ersteren ein äquivalent an Alkali, z. B. an Natriumhydroxyd, zugegeben wird.
Die genannten Säureadditionssalze zeichnen sich durch eine sehr nützliche erhöhte Löslichkeit in Wasser aus.
Beispiel I
1 g (0,00225 Mol) wasserfreie Tetracyclinbase, 0,101 g (0,00338 Mol) Paraformaldehyd und 0,578 g (0,00248 Mol) Dibenzylamin-hydrochlorid werden in absolutem Alkohol auf dem Dampfbad am Rückfluss unter einer Atmosphäre von Stickstoff gekocht. Nach 2 Stunden wird mehr Paraformaldehyd (0,10 g) zugegeben und das Erhitzen während weiterer 2 Stunden fortgesetzt. Die Lösung wird nunmehr mit 5 Tropfen konzentrierter Salzsäure angesäuert und für weitere 10 Minuten gekocht. Das erhaltene Produkt, das N-Dibenzylaminomethyltetracyclin-hydrochlorid wird als eine kristalline, antibakteriell aktive, feste Substanz isoliert, welche sich in ihrem Drehungsvermögen vom Tetracyclinhydrochlorid unterscheidet. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst und hierauf 1 äquivalent Natriumhydroxyd zugibt.
Zu seiner Isolierung wird die alkoholische Lösung des N-Dibenzylaminomethyl-tetracyclinhydrochlorids filtriert und mit 2 Volumteilen Äther verdünnt, worauf eine Fällung entsteht, welche aus warmem n-Butanol umkristallisiert, im Vakuum über Phosphorpentoxyd bei 600 getrocknet wird und hierauf einen Schmelzpunkt im Bereich von 1 90200o C unter Zersetzung mit Blasenbildung aufweist.
Analyse: berechnet für C37H40N308 HCI : C643o/, H-5960/o gefunden: C = 65 00/0, H = 5,900/o
Das erhaltene Produkt, das N-Dibenzylaminomethyl-tetracyclin-hydrochlorid, ergibt im biologischen Versuch gegenüber B. subtilis einen Wirkungswert entsprechend 130-173 mcg Tetracyclin/mg.
Seine Drehung in Methanol beträgt [a]2,2 0 .
Tetracyclin ergibt unter denselben Bedingungen den Wert [a]D = 261,7o. Die Löslichkeit des Produktes in Wasser bei Raumtemperatur beträgt 175 mg=ml.
Beispiel 2
1 g (0,00225 Mol) wasserfreie Tetracyclinbase, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,204 g (0,0025 Mol) Dimethylaminhydrochlorid werden 3 Stunden lang in 25 ml absolutem Athanol am Rückfluss gekocht, worauf das erhaltene Produkt, das N - Diniethylaminomethyl tetracyclin - hydrochlorid, in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen, festen Substanz isoliert wird, deren spezifische Drehung verschieden von derjenigen des Tetracyclinhydrochlorids ist. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst und ein Aquivalent Natriumhydroxyd zugibt.
Zur Isolierung kann die alkoholische Lösung des Produktes abgekühlt und filtriert werden, worauf das Filtrat mit Äther verdünnt wird unter Ausfällung des N-Di methylaminomethyl-tetracyclin-hydrochlorids. Letzteres wird abfiltriert und im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet.
Nach dem Umkristallisieren aus heissem Butanol ergibt das Produkt einen Wirkungswert entsprechend 495-594 mcg Tetracyclin/mg.
Beispiel 3
1 g (0,00225 Mol) wasserfreie Tetracyclinbase, 0,101 g (0,0038 Mol) Paraformaldehyd und 0,302 g (0,0025 Mol) Piperidinhydrochlorid werden in 25 ml absolutem Äthanol am Rückfiuss gekocht. Nach 2 Stunden werden weitere 0,101 g Paraformaldehyd zugefügt und das Erhitzen am Rückfluss weitere 2 Stunden fortgesetzt. Hierauf wird die Lösung abgekühlt und mit 2 Tropfen konzentrierter Salzsäure angesäuert. Es entsteht das N-(l-Piperidylmethyl)tetracyclin-hydrochlorid, welches als eine kristalline, antibakteriell wirksame, feste Substanz isoliert werden kann, deren Drehung verschieden von derjenigen des Tetracyclin-hydrochlorids ist. Das Produkt kann in die freie Base übergeführt werden, indem man die wässrige Lösung mit einem Äquivalent an Natriumhydroxyd versetzt.
Zur Isolierung wird die alkoholische Lösung des N-(l -Piperidylmethyl)-tetra- cyclin-hydrochlorids mit 5,0 ml Äther versetzt, worauf das Salz ausfällt, abfiltriert, im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet wird und in einer Menge von 0,81 g anfällt. Im biologischen Testversuch ergibt es einen Wirkungswert entsprechend 295-310 mcg Tetracyclin/mg gegenüber B. subtilis [a] 2D= 130,5" (c = 4,0 in 0,ln Salzsäure). Die Löslichkeit in Wasser bei Raumtemperatur beträgt etwas weniger als 100 mg/25 ml.
Beispiel 4
1 g (0,0025 Mol) wasserfreie Tetracyclinbase, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,308 g (0,0025 Mol) Morpholinhydrochlorid werden in 25 ml absolutem Äthanol am Rückfluss 4 Stunden lang gekocht mit einer zwischengeschalteten Zugabe von zusätzlichen 0,101 g Paraformaldehyd. Schliesslich werden 2 Tropfen konzentrierter Salzsäure zugegeben und die Reaktionsmischung abgekühlt. Es entsteht das N-[Morpholinyl-(4)-methyl]-tetracyclin- hydrochlorid, welches in Form einer festen kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz erhalten werden kann, die sich in ihrer spezifischen Drehung vom Tetracyclin-hydrochlorid unterscheidet. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man die Lösung in Wasser mit einem Äquivalent Alkali versetzt.
Beispiel 5
1 g (0,00225 Mol) wasserfreie Tetracyclinbase, 0,182 g (0,00225 Mol) 370/oiges wässriges Formaldehyd, 0,191 g (0,00225 Mol) Morpholin und 25 ml Äthanol werden gemischt und 3 Stunden lang auf dem Dampfbad am Rückfluss erhitzt. Nach Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation im Vakuum wurde das verbleibende Produkt mit einem niedrigeren Kohlenwasserstoff (Skellysolve A) verdünnt, wobei eine feste Substanz ausfiel, welche das antibakteriell wirksame Produkt N-[Morpholinyl-(4) methylj-tetracyclin darstellte und das durch Filtration abgetrennt wurde. Man kann dieses Produkt in ein Säureadditionssalz überführen, indem man es z. B. mit Salzsäure behandelt, was in wässriger Lösung durch Einwirkenlassen eines Äquivalents dieser Säure geschehen kann.
Das erhaltene feste N-[Morpholinyl-(4)-methyl]tetracyclin im Gewicht von 0,85 g ergab im biologischen Wirkungstest einen Wert von 600 mcg Tetra cyclinlml. Es ist im Wasser löslich im Ausmass von 100 mg/ml und weist einen Drehungswert auf [a]D - -193,0' in 0,ln Salzsäure (c = 0,1).
Analyse: berechnet für C27H,5N3 O:
C = 59,50/,, H - 6 480/o, N=7,710/o gefunden:
C = 59,60/0, H = 6,300/,, N = 8,01'/o
Beispiel 6
370 g im Vakuum getrocknetes, umkristallisiertes Tetracyclin (mit einem Wassergehalt von unter 5 O/o) wurden in 4 1 tertiärem Butylalkohol in einem grossen Kolben aufgeschlämmt, welch letzterer einen mechanischen Rührer und einen Rückflusskühler aufwies. Zur gerührten Mischung wurden 79,5 g Mor pholin (destilliert, Siedepunkt: 124-128' C bei 745 mm) und 73,0 g Formalin zugefügt.
Die Mischung wurde in der Kälte 30 Minuten lang gerührt und hierauf so schnell als möglich auf den Siedepunkt erhitzt und während einer Periode von 15 Minuten am Rückfluss gekocht. Aus der noch heissen Mischung wurde alles unlösliche Material abfiltriert, wobei zweckmässigerweise in einem geheizten Filter gearbeitet wird und das Filtrat hierauf unverzüglich auf Zimmertemperatur (250C) abgekühlt. Die entstandene Fällung wurde abfiltriert, mit 300 ml tertiärem Butylalkohol gewaschen und an Luft bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
Hierbei wurden 415 g amorphes N-Morpholinyl(4)-methyi] -tetracyclin erhalten, welches ungefähr 5,50/a flüchtiges Lösungsmittel enthielt und das im biologischen Testversuch einen Wirkungswert von ungefähr 628 mcg Tetracyclin/mg aufwies (theoretischerWert 884 mcg! mg). Schmelzpunkt: 135-150' C. [a] 2r3 im Bereich von -200 bis -208" (c = 1 in Wasser).
Die Analyse verschiedener Proben ergab: berechnet für C27H,8N3O9:
C = 59,66'/,, H = 6,12'/o gefunden: C = 59,6'/o., 59,8'/o, 59,80/8, 60,3 o/o, 60,0 o/o, 60,80/,,
H = 6,300/,, 6,64'/o, 6,86'/,, 6,38'/o, 6,25'/o, 6,86'/o.
Das Infrarotspektrum des N-[Morpholinyl- (4)- methyl]-tetracyclins ergab bei 1525 cm-1 die Absorptionsbande eines substituierten Amids, welche im Spektrum des Tetracyclins selbst nicht erscheint, und ferner ein Absorptionsmaximum bei 1115 cm-1, das einer Ather-Bande des Morpholins zugeschrieben wird.
Beispiel 7
Unter Anwendung der Arbeitsweise des Beispiels 6 wurden äquivalente Mengen 2,6-Dimethyl-morpho- lin umgesetzt mit Formaldehyd und Tetracyclin in das wasserlösliche N-[2,6-Dimethyl-morpholinyl-(4)- methyl]-tetracyclin, dessen Drehungswert [a] 2D -213" beträgt (c = 0,5 in Wasser).
Im weiteren wurden entsprechende wasserlösliche Produkte hergestellt, indem äquivalente Mengen von Diäthylamin, N-Methyl-taurin und Dimethylamin anstelle des Morpholins des Beispiels 6 zur Umsetzung gebracht wurden.
Beispiel 8
Unter Anwendung der Arbeitsweise des Beispiels 6 wurde das N-[Pyrrolidyl-(l)-methyl]-tetracyclin hergestellt, indem anstelle des Morpholins Pyrrolidin verwendet wurde. Die Verbindung stellt eine kristalline Substanz dar, welche unter Zersetzung zwischen 158 und 165 C schmilzt.
Analyse: berechnet für C27H,'N, O: C=61,5'/0, H-6310/o, N=7,970/o gefunden: C = 60,90/o, H= 6 880/0, N = 6,950/o
Beispiel 9
1,04 g (0,00225 Mol) Oxytetracyclin in Form der wasserfreien Base, 0,101 g (0,00338 Mol) Paraformaldehyd und 0,578 g (0,00248 Mol) Dibenzylamin-hydrochlorid werden in 25 ml absolutem Äthanol auf dem Dampfbad unter einer Atmosphäre von Stickstoff am Rückfluss gekocht. Nach 2 Stunden werden weitere 0,10 g Paraformaldehyd zugegeben und das Erhitzen 2 Stunden lang fortgesetzt. Hierauf wird die Lösung mit 5 Tropfen konzentrierter Salzsäure angesäuert und weitere 10 Minuten lang am Rückfluss gekocht.
Das erhaltene Produkt, das N-Dibenzylaminomethyl-oxytetracyclin-hydrochlorid wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen, festen Substanz isoliert, welche sich in ihrer spezifischen Drehung vom Oxytetracyclin-hydrochlorid unterscheidet. Es kann in die freie Base übergeführt werden, indem man es in Wasser löst, gefolgt von Zugabe eines Äquivalentgewichts an Natriumhydroxyd.
Beispiel 10
1,04 g (0,00225 Mol) wasserfreie Oxytetracyclinbase, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,204 g (0,0025 Mol) Dimethylaminhydrochlorid werden am Rückfluss 3 Stunden lang in 25 ml absolutem Äthanol gekocht. Das erhaltene Produkt, N-Dimethylaminomethyl-oxytetracyclin-hydrochlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, die sich in ihrer spezifischen Drehung vom Oxytetracyclin-hydrochlorid unterscheidet. Das Produkt kann in die freie Base übergeführt werden, indem man es in Wasser löst, gefolgt von Zugabe eines Äquivalentgewichts an Natriumhydroxyd.
Beispiel 11
1,04 g (0,00225 Mol) wasserfreies Oxytetracyclin in Form der Base, 0,101 g (0,0038 Mol) Paraformaldehyd und 0,302 g (0,0025 Mol) Piperidinhydrochlorid werden in 25 ml absolutem Athanol am Rückfluss gekocht. Nach 2 Stunden werden weitere 0,101 g Paraformaldehyd zugegeben und das Kochen am Rückfluss nochmals 2 Stunden fortgesetzt. Die Lösung wird hierauf abgekühlt und 2 Tropfen konzentrierte Salzsäure dazugegeben. Das erhaltene Reaktionsprodukt, N-[Piperidyl-(l)-me- thyl]-oxytetracyclin-hydrochlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, deren spezifische Drehung sich von derjenigen des Oxytetracyclin-hydrochlorids unterscheidet.
Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst und hierauf ein Aqui- valentgewicht an Natriumhydroxyd zufügt.
Beispiel 12
1,04 g (0,00225 Mol) wasserfreie Oxytetracyclinbase, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,308 g (0,0025 Mol) Morpholin-hydrochlorid werden 4 Stunden lang in 25 ml absolutem Äthanol am Rückfluss gekocht, wobei zwischenhinein eine zusätzliche Menge von 0,101 g Paraformaldehyd zugegeben wird. Schliesslich werden 2 Tropfen konzentrierte Salzsäure zugefügt und die Reaktionsmischung hierauf abgekühlt. Das erhaltene Produkt, das N-[Morpholinyi-(4)-methyl]-oxytetracyclinrhydro- chlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, deren spezifische Drehung verschieden ist von derjenigen des Oxytetracyclin-hydrochlorids. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst, gefolgt von der Zugabe eines Äquivalentgewichtes an Alkali.
Beispiel 13
1,04 g (0,00225 Mol) wasserfreie Oxytetracyclinbase, 0,182 g (0,00225 Mol) 370/obiges, wässriges Formaldehyd, 0,191 g (0,00225 Mol) Morpholin und 25 ml Athanol werden gemischt und 3 Stunden lang auf dem Dampfbad am Rückfluss gekocht. Nach Entfernung des Lösungsmittels durch Vakuumdestillation wird das verbleibende Produkt in einem niedrigen Kohlenwasserstoff (Skellysolve A) verdünnt, worauf eine feste Substanz mit antibakterieller Wirksamkeit ausgefällt wird, die das N-[Morpholinyl-(4)-methyl]-oxytetracyclin darstellt, das abfiltriert wird. Das Produkt wird in ein Säureadditionssalz übergeführt, indem man es z. B. mit einem Äquivalentgewicht Salzsäure nach vorgängigem Auflösen in Wasser behandelt.
Beispiel 14
1 g (0,00202 Mol) Oxytetracyclin-hydrochlorid, 0,398 g (0,00202 Mol) Dibenzylamin und 0,101 g Paraformaldehyd werden zusammen in 50 ml Athanol am Rückfluss 4 Stunden lang gekocht. Nach dem Abkühlen und Filtrieren wird die Lösung mit 3 Volumteilen Äther verdünnt, worauf das N-Dibenzylaminomethyl-oxytetracyclin-hydrochlorid ausfällt. Die Fällung wird abfiltriert, aufgeschlämmt, mit einem Kohlenwasserstoff (Skellysolve A) erneut filtriert und weist hierauf einen Schmelzpunkt von ungefähr 185-190" unter Zersetzung auf. Es ist im Ausmass von weniger als 100 mg pro 25 ml in Wasser löslich, gibt den Drehungswert [a] 24 = -90,6' in Methanol (C = 0,4) und hat einen Wirkungswert entsprechend 144 mcg Chlortetracyclin je mg.
Analyse: berechnet für C36H39N3Og HCl:
C = 6230/0, H = S,820/o gefunden:
C = 59,30/o, 58,3 O/o, H = 5,570/o, 5,750/8
Wassergehalt: 5,480/0.
Beispiel 15
In 100 ml tertiärem Butanol wurden bei 250 2,46 g Oxytetracyclinbase (0,005 Mol, 5,48 0/0 Wasser) aufgeschlämmt und hierzu 0,48 g (0,0055 Mol) Morpholin und 0,39 g (0,0055 Mol) wässriges Formaldehyd unter Rühren zugegeben. Hierauf wurde die Mischung am Rückfluss 15 Minuten lang gekocht, heiss filtriert, das Filtrat abgekühlt, worauf N-[Morpholinyl-(4)-methyl]-oxytetracyclin ausfiel, das abfiltriert und im Vakuum getrocknet wurde. Die Ausbeute betrug 1,2 g.
Analyse: berechnet für C27H53N2O10:
C = 57,950/o, H = 5 948/o, N = 7,510/o gefunden: C=57,48/o, H = 6, 46 /o, N-7,190/o
Das Produkt ergab im biologischen Versuch einen Wirkungswert von 122-135 mcg Tetracyclin pro mg und wies in seinem Infrarotabsorptonsspektrum die Bande eines substituierten Amins bei 1525 cm-1 auf.
Beispiel 16
1,08 g (0,00225 Mol) Chlortetracyclin in Form der wasserfreien Base, 0,101 g (0,00338 Mol) Paraformaldehyd und 0,578 g (0,00248 Mol) Dibenzylamin-hydrochlorid werden am Rückfluss in 25 ml absolutem Äthanol auf dem Dampfbad unter einer Atmosphäre von Stickstoff erhitzt. Nach zwei Stunden werden weitere 0,10 g Paraformaldehyd zugegeben und das Erhitzen hierauf 2 Stunden fortgesetzt.
Schliesslich wird die Lösung mit 5 Tropfen konzentrierter Salzsäure angesäuert und weitere 10 Minuten lang am Rückfluss erwärmt. Das erhaltene Produkt, das N-Dibenzylaminomethyl-chlortetracyclin-hydrochlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, deren spezifische Drehung von derjenigen des Chlortetracyclin-hydrochlorids unterschiedlich ist. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser auflöst und ein Äquivalent Natriumhydroxyd zugibt.
Beispiel 17 1,08 g (0,00225 Mol) wasserfreies Chlortetracyclin in Form der Base, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,204 g (0,0025 Mol) Dimethylamin-hydrochlorid werden 3 Stunden lang in 25 ml absolutem Athanol am Rückfluss gekocht. Das erhaltene Produkt, das N-[Morpholinyl-(4)-methyl] - chlortetracyclin-hydrochlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, deren spezifische Drehung von derjenigen des Chlortetracyclin-hydrochlorids verschieden ist. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst und hierauf ein Äquivalent an Natriumhydroxyd zugibt.
Beispiel 18
1,08 g (0,00225 Mol) wasserfreies Chlortetracyclin in Form der Base, 0,101 g (0,0038 Mol) Paraformaldehyd und 0,302 g (0,0025 Mol) Piperidinhydrochlorid werden am Rückfluss in 25 ml absolutem Äthanol gekocht. Nach 2 Stunden werden weitere 0,101 g Paraformaldehyd zugegeben und das Kochen am Rückfluss 2 weitere Stunden fortgesetzt. Hierauf wird die Lösung abgekühlt und mit 2 Tropfen konzentrierter Salzsäure angesäuert.
Es bildet sich das N-[Piperidyl-(l )-methyl]-chlortetracyclin-hydrochlorid, welches in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert wird, deren spezifische Drehung verschieden ist von derjenigen des Chlortetracyclin-hydrochlorids. Das Produkt wird in die freie Base umgewandelt, indem man es in Wasser löst und hierauf ein Äquivalent Natriumhydroxyd zugibt.
Beispiel 19
1,08 g (0,00225 Mol) wasserfreie Chlortetracyclinbase, 0,101 g (0,0025 Mol) Paraformaldehyd und 0,308 g (0,0025 Mol) Morpholin-hydrochloridwerden 4 Stunden lang in 25 ml absolutem Äthanol am Rückfluss gekocht, wobei zwischenhinein weitere 0,101 g Paraformaldehyd zugegeben werden. Schliesslich werden zum Reaktionsgemisch 2 Tropfen konzentrierter Salzsäure zugefügt und die Reaktionsmischung hierauf abgekühlt.
Das erhaltene Produkt, das N-IMorpholinyl-(4)-methyl] chlortetracyclin - hydrochlorid, wird in Form einer kristallinen, antibakteriell wirksamen Substanz isoliert, deren spezifische Drehung verschieden ist von derjenigen des Chlor tetracyclin-hydrochiorids. Das Produkt wird in die freie Base übergeführt, indem man es in Wasser löst und hierauf ein Äquivalent an Alkali zufügt.
Beispiel 20
1,08 g (0,00225 Mol) wasserfreie Chlortetracyclinbase, 0,182 g (0,00225 Mol) 370/oiges, wässriges Formaldehyd, 0,191 g (0,00225 Mol) Morpholin und 25 ml Äthanol werden gemischt und am Rückfluss 3 Stunden lang auf dem Dampfbad erhitzt.
Nach Entfernung des Lösungsmittels durch Vakuumdestillation wird das verbleibende Produkt mit einem niedrigeren Kohlenwasserstoff (Skellysolve A) verdünnt, wobei ein festes, antibakteriell wirksames Produkt, das N-[Morpholinyl-(4)-methyl]-chlortetra- cyclin, ausfällt, welches abfiltriert wird. Das Produkt wird in das Säureadditionssalz übergeführt, indem man es in Wasser löst und mit dem Äquivalentwert einer Säure, z. B. mit Salzsäure, zersetzt.
Beispiel 21
1 g (0,00208 Mol) wasserfreie Chlortetracyclinbase werden in 100 ml absolutem Äthanol zusammen mit 0,487 g (0,00208 Mol) Dibenzylaminhydrochlorid und 0,101 g Paraformaldehyd suspendiert und am Rückfluss 41/2 Stunden lang gekocht.
Nach Abtreiben des Lösungsmittels durch Vakuumdestillation wird ein niederer Kohlenwasserstoff (Skellysolve A) mit dem verbleibenden Rückstand aufgeschlämmt, worauf eine feste, antibakteriell wirksame Substanz, das N-Dibenzylaminomethylchlortetracyclin-hydrochlorid abfiltriert und an Luft getrocknet wird. Das Gewicht dieser Substanz beträgt 1,3 g. Das Produkt ist im Ausmass von 100 mg in 3 ml Wasser löslich. Im biologischen Testversuch gegen B. subtilis beträgt sein Wirkungswert 1150 mcg Tetracyclin pro mg. [a] 2D = - 127,5" in Methanol (C = 0,4).
Analyse: berechnet für C30H35N3O8Cl:
C-6060/o H=5,520/o gefunden: C = 58 O/o, H = 5,720/o
Wassergehalt: 2,58 /o.
Beispiel 22
Aureomycin-Base (2,52 g, 0,005 Mol, S,40/o Wasser) werden in 100 ml tertiärem Butanol bei 25,5' C suspendiert und hierzu 0,48 g Morpholin (0,0055 Mol) und 0,39 g (0,005 Mol) wässriges, 370/0 ges Formaldehyd zugegeben. Die Lösung wird 15 Minuten lang am Rückfluss gekocht und hierauf abgekühlt, wobei das N-[Morpholinyl-(4)-methyl]chlortetracyclin ausfällt, welches abfiltriert und mit 20 ml kaltem, tertiärem Butanol gewaschen wird.
Nach Trocknen im Vakuum bei 600 verbleiben 2,8 g.
Analyse: berechnet für C27H32N3OgCI : C=56,20/o, H-5590/o N=7,280/o gefunden:
C = 56,20/o, H = 6,2S0/o N = 6,390/o
Das als Ausgangssubstanz verwendete Aureomycin ergab im biologischen Test einen Wirkungswert von 515-596 mcg Chlortetracycylin je mg, während das daraus hergestellte Endprodukt einen Wirkungswert von 230-253 mcg Chlortetracyclin je mg aufwies. Das hergestellte Produkt war vollständig wasserlöslich und zeigte in seinem Infrarotabsorptionsspektrum bei 1525 cm-1 eine Bande eines substituierten Amins.
Process for the preparation of compounds having antibiotic activity
The present invention relates to a process for the preparation of new and valuable compounds with antibacterial activity from tetracycline, chlortetracycline or oxytetracycline.
Chlortetracycline (aureomycin) can be prepared according to Duggar, U.S. Patent No. 2482055, Oxytetracycline (Terramycin) to Sobin et al., U.S. Patent No. 2516080, and tetracycline to Boothe et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 4621 (1953) and Conover et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 4622 (1953). There is currently some uncertainty about the structure of these antibiotics, but according to Conover (cited above) and later work by Hochstein et al., J. Amer. Chem. Soc., 75, 5467 (1953), tetracycline (I), oxytetracycline (II) and chlortetracycline (III) have the following formulas:
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where for 1: Rl = H, R2 = H for II: RX = H, R2 = OH for III: Rj = C1, R.2 = H.
What does not appear from these formulas is that each of these antibiotics only exists as one of the 32 or 46 possible diastereoisomers. This is essential because it must be assumed that some, if not all, of the other isomers are biologically inert.
The compounds obtainable according to the invention have improved properties, including in particular improved stability, greater solubility in water; the new compounds are also valuable intermediates for the preparation of other tetracycline derivatives.
The process according to the invention is characterized in that tetracycline, oxy- or chlorotetracycline is reacted with formaldehyde or a polymer thereof and with an acyclic or cyclic secondary amine and the Mannich base obtained of the formula wherein
EMI1.2
the tetracycline, oxytetracycline or chlorotetracycline radical and B represents a tertiary acyclic or cyclic amino group, optionally converted into their acid addition salts. Here, the tertiary amino group built into the base, e.g. B. the dialkylamino, pyrrolidine, piperidine, morpholine, N'-alkyl-piperazine, picoline or the dibenzylamino group.
The reaction is usually carried out according to Mannich's reaction scheme, which is described, for example, in Chapter 10, The Mannich Reaction, in Organic Reactions, Vol. 1, pp. 303-341, Wiley and Sons, New York, 1942. In this way, according to the invention, for. B. secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, diethanolamine, dipropylamine, di-n-butylamine, di-isoamylamine, dibenzylamine, methyl-diethylenediamine, methylaniline, piperidine, 1,2,3,4-tetrahydro-isoquinoline, 6-methoxy 1 , 2,3,4-tetrahydroisoquinoline, morpholine, piperazine, N'-methyl-piperazine, N-methyl-benzylamine, pyrrolidine, di- (p-methyl-allyl) -amine, N, N'-dibenzyl-ethylenediamine or N-methyl-dehydroabietylamine with at least one mole of formaldehyde or a polymer thereof and about one mole of tetracycline to react.
This reaction is conveniently carried out by heating the reagents in absolute alcohol on a steam bath for several hours in an atmosphere of nitrogen. The product obtained is conveniently isolated, for. B. by cooling and filtering by lyophilization of the solution or by precipitation of the same by means of adding another organic solvent, such as. B. ether.
The free bases obtained by the process according to the invention can be converted into organic or inorganic acid addition salts by simply adding an equivalent of an acid to the base, e.g. B. by adding hydrogen chloride, sulfuric acid, sulfamic acid, tartaric acid, hydrobromic acid, hydriodic acid, glycolic acid, citric acid, maleic acid, phosphoric acid, succinic acid, acetic acid. The free bases can easily be prepared from the acid addition salts by adding an equivalent of alkali to the solutions of the former, e.g. B. sodium hydroxide is added.
The acid addition salts mentioned are distinguished by a very useful increased solubility in water.
Example I.
1 g (0.00225 mol) of anhydrous tetracycline base, 0.101 g (0.00338 mol) of paraformaldehyde and 0.578 g (0.00248 mol) of dibenzylamine hydrochloride are refluxed in absolute alcohol on the steam bath under an atmosphere of nitrogen. After 2 hours more paraformaldehyde (0.10 g) is added and heating continued for an additional 2 hours. The solution is now acidified with 5 drops of concentrated hydrochloric acid and boiled for a further 10 minutes. The product obtained, the N-dibenzylaminomethyltetracycline hydrochloride, is isolated as a crystalline, antibacterially active, solid substance which differs from tetracycline hydrochloride in its ability to rotate. The product is converted into the free base by dissolving it in water and then adding 1 equivalent of sodium hydroxide.
To isolate it, the alcoholic solution of N-dibenzylaminomethyl-tetracycline hydrochloride is filtered and diluted with 2 parts by volume of ether, whereupon a precipitate is formed, which is recrystallized from warm n-butanol, dried in vacuo over phosphorus pentoxide at 600 and has a melting point in the range of 1 90200o C with decomposition with formation of bubbles.
Analysis: calculated for C37H40N308 HCI: C643o /, H-5960 / o found: C = 6500/0, H = 5.900 / o
The product obtained, N-dibenzylaminomethyl-tetracycline hydrochloride, shows an activity value corresponding to 130-173 mcg tetracycline / mg against B. subtilis in a biological test.
Its rotation in methanol is [a] 2.2 0.
Tetracycline gives the value [a] D = 261.7o under the same conditions. The solubility of the product in water at room temperature is 175 mg = ml.
Example 2
1 g (0.00225 mol) of anhydrous tetracycline base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.204 g (0.0025 mol) of dimethylamine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol for 3 hours, whereupon the product obtained, the N. - Diniethylaminomethyl tetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterially active, solid substance, the specific rotation of which is different from that of tetracycline hydrochloride. The product is converted to the free base by dissolving it in water and adding one equivalent of sodium hydroxide.
For isolation, the alcoholic solution of the product can be cooled and filtered, whereupon the filtrate is diluted with ether with precipitation of the N-dimethylaminomethyl-tetracycline hydrochloride. The latter is filtered off and dried over phosphorus pentoxide in vacuo.
After recrystallization from hot butanol, the product has an activity value corresponding to 495-594 mcg tetracycline / mg.
Example 3
1 g (0.00225 mol) of anhydrous tetracycline base, 0.101 g (0.0038 mol) of paraformaldehyde and 0.302 g (0.0025 mol) of piperidine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol. After 2 hours, a further 0.101 g of paraformaldehyde is added and refluxing is continued for a further 2 hours. The solution is then cooled and acidified with 2 drops of concentrated hydrochloric acid. The result is N- (l-piperidylmethyl) tetracycline hydrochloride, which can be isolated as a crystalline, antibacterially active, solid substance whose rotation is different from that of tetracycline hydrochloride. The product can be converted into the free base by adding one equivalent of sodium hydroxide to the aqueous solution.
To isolate the alcoholic solution of N- (l -piperidylmethyl) tetracycline hydrochloride, 5.0 ml of ether are added, whereupon the salt precipitates, filtered off, dried in vacuo over phosphorus pentoxide and added in an amount of 0.81 g accrues. In the biological test it gives an action value corresponding to 295-310 mcg tetracycline / mg against B. subtilis [a] 2D = 130.5 "(c = 4.0 in 0.1N hydrochloric acid). The solubility in water at room temperature is somewhat less than 100 mg / 25 ml.
Example 4
1 g (0.0025 mol) of anhydrous tetracycline base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.308 g (0.0025 mol) of morpholine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol for 4 hours with an intervening addition of an additional 0.101 g Paraformaldehyde. Finally, 2 drops of concentrated hydrochloric acid are added and the reaction mixture is cooled. The result is N- [morpholinyl- (4) -methyl] -tetracycline hydrochloride, which can be obtained in the form of a solid crystalline, antibacterially active substance, which differs from tetracycline hydrochloride in its specific rotation. The product is converted into the free base by adding one equivalent of alkali to the solution in water.
Example 5
1 g (0.00225 mol) of anhydrous tetracycline base, 0.182 g (0.00225 mol) of 370% aqueous formaldehyde, 0.191 g (0.00225 mol) of morpholine and 25 ml of ethanol are mixed and refluxed for 3 hours on the steam bath . After removal of the solvent by distillation in vacuo, the remaining product was diluted with a lower hydrocarbon (Skellysolve A), a solid substance precipitating which was the antibacterial product N- [morpholinyl- (4) methylj-tetracycline and which was separated off by filtration has been. You can convert this product into an acid addition salt by z. B. treated with hydrochloric acid, which can be done in aqueous solution by allowing an equivalent of this acid to act.
The solid N- [morpholinyl- (4) -methyl] tetracycline obtained weighing 0.85 g gave a value of 600 mcg tetracycline ml in the biological effect test. It is soluble in water to the extent of 100 mg / ml and has a rotation value [a] D - -193.0 'in 0.1N hydrochloric acid (c = 0.1).
Analysis: calculated for C27H, 5N3 O:
C = 59.50 / ,, H - 6,480 / o, N = 7,710 / o found:
C = 59.60 / 0, H = 6.300 / ,, N = 8.01 / 0
Example 6
370 g of recrystallized tetracycline dried in vacuo (with a water content of less than 5%) were suspended in 4 l of tertiary butyl alcohol in a large flask, the latter of which had a mechanical stirrer and a reflux condenser. 79.5 g of morpholine (distilled, boiling point: 124-128 ° C. at 745 mm) and 73.0 g of formalin were added to the stirred mixture.
The mixture was stirred in the cold for 30 minutes and then heated to boiling point as quickly as possible and refluxed for a period of 15 minutes. All the insoluble material was filtered off from the still hot mixture, it is expedient to work in a heated filter and the filtrate was then immediately cooled to room temperature (250 ° C.). The resulting precipitate was filtered off, washed with 300 ml of tertiary butyl alcohol and dried in air to constant weight.
415 g of amorphous N-morpholinyl (4) -methyi] -tetracycline were obtained, which contained about 5.50 / a volatile solvent and which in the biological test had an activity value of about 628 mcg tetracycline / mg (theoretical value 884 mcg! Mg) . Melting point: 135-150 ° C. [a] 2r3 in the range from -200 to -208 "(c = 1 in water).
The analysis of various samples resulted in: calculated for C27H, 8N3O9:
C = 59.66 '/ ,, H = 6.12' / o found: C = 59.6 '/ o., 59.8' / o, 59.80 / 8, 60.3 o / o, 60 , 0 o / o, 60.80 / ,,
H = 6.300 / ,, 6.64 '/ o, 6.86' / ,, 6.38 '/ o, 6.25' / o, 6.86 '/ o.
The infrared spectrum of the N- [morpholinyl- (4) - methyl] -tetracycline showed the absorption band of a substituted amide at 1525 cm-1, which does not appear in the spectrum of the tetracycline itself, and also an absorption maximum at 1115 cm-1, that of an ether -Band of morpholine is attributed.
Example 7
Using the procedure of Example 6, equivalent amounts of 2,6-dimethyl-morpholine were reacted with formaldehyde and tetracycline to give the water-soluble N- [2,6-dimethyl-morpholinyl- (4) -methyl] -tetracycline, whose rotation value [ a] 2D is -213 "(c = 0.5 in water).
Corresponding water-soluble products were also prepared by reacting equivalent amounts of diethylamine, N-methyl-taurine and dimethylamine instead of the morpholine of Example 6.
Example 8
Using the procedure of Example 6, the N- [pyrrolidyl- (1) -methyl] tetracycline was prepared using pyrrolidine in place of the morpholine. The compound is a crystalline substance which melts between 158 and 165 ° C with decomposition.
Analysis: calcd for C27H, 'N, O: C = 61.5' / 0, H-6310 / o, N = 7.970 / o found: C = 60.90 / o, H = 6880/0, N = 6,950 / o
Example 9
1.04 g (0.00225 mol) of oxytetracycline in the form of the anhydrous base, 0.101 g (0.00338 mol) of paraformaldehyde and 0.578 g (0.00248 mol) of dibenzylamine hydrochloride are dissolved in 25 ml of absolute ethanol on a steam bath under one atmosphere refluxed by nitrogen. After 2 hours, an additional 0.10 g of paraformaldehyde is added and heating is continued for 2 hours. The solution is then acidified with 5 drops of concentrated hydrochloric acid and refluxed for a further 10 minutes.
The product obtained, the N-dibenzylaminomethyl-oxytetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterially active, solid substance which differs in its specific rotation from the oxytetracycline hydrochloride. It can be converted to the free base by dissolving it in water followed by adding an equivalent weight of sodium hydroxide.
Example 10
1.04 g (0.00225 mol) of anhydrous oxytetracycline base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.204 g (0.0025 mol) of dimethylamine hydrochloride are refluxed for 3 hours in 25 ml of absolute ethanol. The product obtained, N-dimethylaminomethyl-oxytetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterial substance, which differs from the oxytetracycline hydrochloride in its specific rotation. The product can be converted to the free base by dissolving it in water followed by adding an equivalent weight of sodium hydroxide.
Example 11
1.04 g (0.00225 mol) of anhydrous oxytetracycline in the form of the base, 0.101 g (0.0038 mol) of paraformaldehyde and 0.302 g (0.0025 mol) of piperidine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol. After 2 hours, a further 0.101 g of paraformaldehyde are added and refluxing is continued for another 2 hours. The solution is then cooled and 2 drops of concentrated hydrochloric acid are added. The reaction product obtained, N- [piperidyl- (1) -methyl] -oxytetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterially active substance, the specific rotation of which differs from that of the oxytetracycline hydrochloride.
The product is converted into the free base by dissolving it in water and then adding an equivalent weight of sodium hydroxide.
Example 12
1.04 g (0.00225 mol) of anhydrous oxytetracycline base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.308 g (0.0025 mol) of morpholine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol for 4 hours, with one in between an additional amount of 0.101 g paraformaldehyde is added. Finally, 2 drops of concentrated hydrochloric acid are added and the reaction mixture is then cooled. The product obtained, the N- [Morpholinyi- (4) -methyl] -oxytetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterially active substance, the specific rotation of which is different from that of the oxytetracycline hydrochloride. The product is converted to the free base by dissolving it in water followed by the addition of an equivalent weight of alkali.
Example 13
1.04 g (0.00225 mol) anhydrous oxytetracycline base, 0.182 g (0.00225 mol) 370 / above aqueous formaldehyde, 0.191 g (0.00225 mol) morpholine and 25 ml of ethanol are mixed and placed on the steam bath for 3 hours boiled on reflux. After removing the solvent by vacuum distillation, the remaining product is diluted in a low hydrocarbon (Skellysolve A), whereupon a solid substance with antibacterial activity is precipitated, which is N- [morpholinyl- (4) -methyl] -oxytetracycline, which is filtered off . The product is converted into an acid addition salt by adding e.g. B. treated with an equivalent weight of hydrochloric acid after prior dissolving in water.
Example 14
1 g (0.00202 mol) of oxytetracycline hydrochloride, 0.398 g (0.00202 mol) of dibenzylamine and 0.101 g of paraformaldehyde are refluxed together in 50 ml of ethanol for 4 hours. After cooling and filtering, the solution is diluted with 3 parts by volume of ether, whereupon the N-dibenzylaminomethyl-oxytetracycline hydrochloride precipitates. The precipitate is filtered off, slurried, filtered again with a hydrocarbon (Skellysolve A) and has a melting point of about 185-190 "with decomposition. It is soluble in water to the extent of less than 100 mg per 25 ml, gives the rotation value [a] 24 = -90.6 'in methanol (C = 0.4) and has an action value corresponding to 144 mcg of chlorotetracycline per mg.
Analysis: calculated for C36H39N3Og HCl:
C = 6230/0, H = S, 820 / o found:
C = 59.30 / o, 58.3 O / o, H = 5.570 / o, 5.750 / 8
Water content: 5.480 / 0.
Example 15
In 100 ml of tertiary butanol, 2.46 g of oxytetracycline base (0.005 mol, 5.48% water) were slurried at 250, and 0.48 g (0.0055 mol) of morpholine and 0.39 g (0.0055 mol) aqueous formaldehyde was added with stirring. The mixture was then refluxed for 15 minutes, filtered hot, the filtrate was cooled, whereupon N- [morpholinyl- (4) -methyl] oxytetracycline precipitated, which was filtered off and dried in vacuo. The yield was 1.2 g.
Analysis: calculated for C27H53N2O10:
C = 57.950 / o, H = 5,948 / o, N = 7.510 / o found: C = 57.48 / o, H = 6.46 / o, N-7.190 / o
In the biological test, the product showed an activity value of 122-135 mcg tetracycline per mg and had the band of a substituted amine at 1525 cm-1 in its infrared absorption tone spectrum.
Example 16
1.08 g (0.00225 mol) of chlorotetracycline in the form of the anhydrous base, 0.101 g (0.00338 mol) of paraformaldehyde and 0.578 g (0.00248 mol) of dibenzylamine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol on the steam bath heated to an atmosphere of nitrogen. After two hours, a further 0.10 g of paraformaldehyde is added and heating is then continued for 2 hours.
Finally, the solution is acidified with 5 drops of concentrated hydrochloric acid and refluxed for a further 10 minutes. The product obtained, the N-dibenzylaminomethyl-chlorotetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterial substance, the specific rotation of which is different from that of the chlorotetracycline hydrochloride. The product is converted to the free base by dissolving it in water and adding one equivalent of sodium hydroxide.
Example 17 1.08 g (0.00225 mol) of anhydrous chlorotetracycline in the form of the base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.204 g (0.0025 mol) of dimethylamine hydrochloride are dissolved in 25 ml of absolute ethanol for 3 hours Boiled under reflux. The product obtained, the N- [morpholinyl- (4) -methyl] -chlorotetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterially active substance, the specific rotation of which is different from that of the chlorotetracycline hydrochloride. The product is converted into the free base by dissolving it in water and then adding an equivalent of sodium hydroxide.
Example 18
1.08 g (0.00225 mol) of anhydrous chlorotetracycline in the form of the base, 0.101 g (0.0038 mol) of paraformaldehyde and 0.302 g (0.0025 mol) of piperidine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol. After 2 hours, a further 0.101 g of paraformaldehyde are added and refluxing is continued for a further 2 hours. The solution is then cooled and acidified with 2 drops of concentrated hydrochloric acid.
The N- [piperidyl- (l) -methyl] -chlorotetracycline hydrochloride is formed, which is isolated in the form of a crystalline, antibacterial substance, the specific rotation of which is different from that of the chlorotetracycline hydrochloride. The product is converted to the free base by dissolving it in water and then adding one equivalent of sodium hydroxide.
Example 19
1.08 g (0.00225 mol) of anhydrous chlorotetracycline base, 0.101 g (0.0025 mol) of paraformaldehyde and 0.308 g (0.0025 mol) of morpholine hydrochloride are refluxed in 25 ml of absolute ethanol for 4 hours, with an additional 0.101 g paraformaldehyde are added. Finally, 2 drops of concentrated hydrochloric acid are added to the reaction mixture and the reaction mixture is then cooled.
The product obtained, the N-IMorpholinyl- (4) -methyl] chlorotetracycline hydrochloride, is isolated in the form of a crystalline, antibacterial substance, the specific rotation of which is different from that of the chlorotetracycline hydrochloride. The product is converted into the free base by dissolving it in water and then adding an equivalent of alkali.
Example 20
1.08 g (0.00225 mol) of anhydrous chlorotetracycline base, 0.182 g (0.00225 mol) of 370% aqueous formaldehyde, 0.191 g (0.00225 mol) of morpholine and 25 ml of ethanol are mixed and refluxed for 3 hours heated in the steam bath.
After the solvent has been removed by vacuum distillation, the remaining product is diluted with a lower hydrocarbon (Skellysolve A), a solid, antibacterial product, N- [morpholinyl- (4) -methyl] -chlorotetracycline, precipitating, which is filtered off . The product is converted into the acid addition salt by dissolving it in water and treating with the equivalent value of an acid, e.g. B. with hydrochloric acid, decomposed.
Example 21
1 g (0.00208 mol) of anhydrous chlorotetracycline base are suspended in 100 ml of absolute ethanol together with 0.487 g (0.00208 mol) of dibenzylamine hydrochloride and 0.101 g of paraformaldehyde and refluxed for 41/2 hours.
After the solvent has been stripped off by vacuum distillation, a lower hydrocarbon (Skellysolve A) is suspended in the remaining residue, whereupon a solid, antibacterial substance, N-dibenzylaminomethylchlorotetracycline hydrochloride, is filtered off and dried in air. The weight of this substance is 1.3 g. The product is soluble to the extent of 100 mg in 3 ml of water. In the biological test against B. subtilis, its action value is 1150 mcg tetracycline per mg. [a] 2D = -127.5 "in methanol (C = 0.4).
Analysis: calculated for C30H35N3O8Cl:
C-6060 / o H = 5.520 / o found: C = 58 O / o, H = 5.720 / o
Water content: 2.58 / o.
Example 22
Aureomycin base (2.52 g, 0.005 mol, S, 40 / o water) are suspended in 100 ml of tertiary butanol at 25.5 ° C. and, in addition, 0.48 g of morpholine (0.0055 mol) and 0.39 g (0.005 mol) aqueous, 370/0 total formaldehyde was added. The solution is refluxed for 15 minutes and then cooled, the N- [morpholinyl- (4) -methyl] chlorotetracycline precipitating, which is filtered off and washed with 20 ml of cold, tertiary butanol.
After drying in vacuo at 600, 2.8 g remain.
Analysis: calculated for C27H32N3OgCI: C = 56.20 / o, H-5590 / o N = 7.280 / o found:
C = 56.20 / o, H = 6.2S0 / o, N = 6.390 / o
The aureomycin used as the starting substance showed an activity value of 515-596 mcg chlorotetracycline per mg in the biological test, while the end product made from it had an activity value of 230-253 mcg chlorotetracycline per mg. The produced product was completely soluble in water and showed a band of a substituted amine in its infrared absorption spectrum at 1525 cm-1.