DE1041038B

DE1041038B - Verfahren zur Herstellung von wenig toxischen Salzen von basischen Streptomyces-Antibiotika

Info

Publication number: DE1041038B
Application number: DEC14413A
Authority: DE
Inventors: Dr Med Charles Cosar
Original assignee: Chemie Gruenenthal GmbH
Current assignee: Gruenenthal GmbH
Priority date: 1956-03-09
Filing date: 1957-02-20
Publication date: 1958-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung von wenig toxischen Salzen von basischen Streptomyces -Antibiotika Es ist bekannt, daß gewisse, von Streptomyces Stämme erzeugte basische Antibiotika toxische \Tebenwit'kungen besitzen, welche ihre allgemeine Anwendung einschränken. So ist beim Streptomycin, Dihydrostreptomycin, Neomycin und Viomycin, das Eintreten, von Gehörschäden bzw. von Gleichgewichtsstörungen, hervorgerufen durch Schädigung des B. Gehiernnerven, zu befürchten und kann Veranlassung zur Einstellung der Behandlung geben. Beim Neomycin und Viomycin können außer den vorgenannten Schäden zusätzlich Nierenschäden auftreten.
In den Patenten 951567 und 954 874 wurde gezeigt, daß die Toxizität von basischen, von Streptomycesarten produzierten Antibiotika dadurch vermindert werden kann, daß sie mit Pantothernsäure oder deren Derivaten chemisch umgesetzt und. zweckmäßig in Salze übergeführt werden. Im Patent 1008 284 wurde gezeigt, daß die Toxizität der basischen Streptomyces-Antibioti.ka auch dadurch vermindert werden kann, daß sie mit 5 bis 150'% Leucin., berechnet auf die Menge des freien Antibiotikums, vorzugsweise mit 15 bis 125°/o Leucin, in an sich bekannter Weise in wäßriger Lösung umgesetzt werden. Im Patent 1011880 ist die Herabsetzung der Toxizität der basischen Streptomyces-Antibiotika beschrieben worden, die durch die Bildung von Komplexverbindungen aus, den basischen Streptomyces-Antibiotika und Panthenol erzielt wird.
Es wurde nunmehr gefunden, daß auch N-Acylderivate des Leucins, in denen, der Acylrest der Rest einer niedermolekularen Alkansäure mit 2 bis 4 Kahlenstoffatomen ist, befähigt sind, eine Verminderung der toxischen Eigenschaften der basischen Antibiotika herbeizu,füren, ohne daß deren antibiotische Wirksamkeit 'herabgesetzt wird. Die aus den basischen Antibiotika und den N-Acylleucinderivaten gebildeten. Salze sind gut wasserlöslich. Beispielsweise löst sich das Streptomycinsalz des N-Acetylleucins zu mehr als 50% in Wasser. Die Herstellung der neuen wertvollen Verbindungen kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen.
Die Mengenverhältnisse, in denen die N-acyli-erten Leucin-Derivate mit dem Antibiotikum umgesetzt werden., können 5 bis 150% betragen, vorzugsweise verwendet man, 15 bis 125°/o eines solchen I\T-acylierten Leucinderivates oder eines zur Salzbildung mit einem basischen Antibiotikum befähigten Derivates einer solchen Leucinv.erbindung. Es ist nicht erforderlich, daß alle basischen Gruppen der basischen Streptomyces-An@tibioti.ka m.it dem gleichen Leucinderivat umgesetzt werden. Es können auch z. B. im Streptomycin, das eine d.reisäurige Base ist, nur ein oder auch zwei basische Stellen mit N-Acylleucinderivaten verbunden sein. Die restlichen basischen Gruppen können mit anderen Säuren, wie Schwefelsäure, Essigsäure oder auch Pantothensäure, abgesättigt sein. Die Toxizitätsverminderu.ng, die sich beispielsweise durch die Verwendung des 2\T-Acetylleucins erzielen läßt, geht aus folgenden Versuchsergebnissen hervor: Die DL", (d. h,. die Substanzmenge, die für 50% der Tiere tödlich wirkt) beträgt bei intravenöser Verabreichung von Streptomycinsulfat 1,4 mg Streptomvcinbase pro 20 g Maus. Wird das Streptomycin in Form des J\-Acetylleucinates verabreicht, so beträgt die DL50 2,5 mg Streptamycinbase pro 20 g Maus. Bei Verabreichung des aus der deutschen Patentschrift 1008 284 bekannten Streptomvcinleucinates beträgt die DL., 2,6 mg Streptomycinbase pro 20 g Maus, d. h. daß die Toxizität durch die Acvlderivate des Leucins in gleichem Maße vermindert wird wie durch Leucin selbst, obwohl die aus den -\T-Acylleucinen und den basischen Antibiotika erhaltenen Salze erheblich besser wasserlöslich sind. als die entsprechenden Leucinate.
Die verminderte Toxizität der Verfahrensprodukte gegenüber .den Sulfaten der basischen. Streptomyces-Antibiotika bei länger dauernder Verabreichung geht aus folgenden Versuchsergebnissen hervor: Durch Streptomycin- oder Di@hydrostreptomycinsulfat wird das Hörvermögen der Ratte stark geschädigt. Diese Gehörschäden können leicht gemessen werden. Die kleinste Tonstärke, auf die die Ratten vor Versuchsbeginn. reagierten, betrug durchschnittlich 92 Dezibel. Den Ratten .einer Versuchsgruppe wurden für 15 Wochen täglich 100 mg/kg Dihydrostreptoniycinsulfat (entsprechend 80 ing/kg Dillydrostreptomycinba#e) subcutan appliziert. Dabei stieg die durchsclinittliche Hörschwelle auf 105.1 Dezibel an. Eine weitere Versuchsgruppe wurde unter denselben Bedin-@ungen mit einem Gemisch aus 80 mg/kg Dihydrostreptoillvci.tisulfat und 30 ing/kg Dili@,-drostreptoinveiil-1 -acetvlleucinat (entsprechend 64 mg bzw. 16 nig Dihvdrostreptoniveinbase)' behandelt. Nach 15 Wochen betrug die durclisclinittliche Hörschwelle bei diesen Tieren 95.3 Dezibel. d. h., es war nur eine geringfiigige Schädigung des Gehör: eingetreten, während das Gehör der mit Diliydrostreptomycinsulfat allein behandelten Tiere stark ge:cllädgt war.
Gleiche Resultate wurden erhalten, wenn die Salze des Streptomycins mit Schwefelsäure und \ Acetylletlein all Stelle der Diliydrostreptornycinsalze in diesen Versuchen verwendet wurden. Beispiel l Man versetzt ein Genfisch aus -11.57g N-Acetylleucin und 37,86 g Barythydrat mit 500 ccm destillierten Wassers und gibt zu der erhaltenen Lösung eine Lösung von 60.6 g Streptomycinsulfat (titriert 96,1°/o) in 120 ccm destillierten Wassers. Man schüttelt das Gemisch 2 Stunden, fügt 4 g Entfärbungsko'hle hinzu, filtriert es über eine Glasfritte und wäscht den Rückstand mehrmals mit destilliertem Wasser. Das Filtrat wird gefriergetrocknet. Man erhält 83 g N Acetylleucinat des Streptoniycins. Die errechnete Aktivität beträgt 528 y/nig und die gefundene Aktivität (trocken) 570 "/mg.
d 211 (trocken) = -57- 30' (c = 2, Wasser). i D Das Produkt löst sich zti ino'hr als 50°/o in Wasser. beginnt bei 76° C zu sintern, bei weiterem Erhitzen erfolgt ab etwa 85° C langsame Zersetzung.
Beispie12 Zu einer Lösung, die aus 41,57 g NAcetylleucin, 37,86g Barythydrat und 500 ccm destilliertem Wasser hergestellt ist, gibt man eine Lösung von 59,6 g Dilivdrostreptotnvcinsulfat (titriert 98%)' in 120 ccin destilliertem Wasser. Man schüttelt die Mischung 2 Stunden, fügt 4 g Entfärbun:gskohle hinzu, filtriert sie und wäscht mehrmals mit destilliertem Wasser. Nach Trocknung bei 40° C und 0,1 mm Hg erhält man 83 g N Acetylleucinat des Dihydrostreptomycins. Die errechnete Aktivität beträgt 529 -y/mg und die gefundene Aktivität (trocken) 552 "/nig.
F al` (trocken) = 61 - 30' (c = 2, Wasser).
Das Produkt löst sich zu mehr als 5011/o in Wasser. Es beginnt bei 75° C zu sintern, bei 1250 C tritt Zersetzung ein.
Beispiel 3 Eine Lösung von 51,2 g Neomycinsulfat in 120 ccm destillierten Wassers wird zu einer gekühlten Lösung von N-Acetylleucinbariurnsalz, die aus .11,6g \-Acctylleucin in 700 ccm Wasser hergestellt wurde, gegeben. Das ausgefallene Bariumsulfat wird abfiltriert und das Filtrat der Gefriertrocknung unterworfen. Man erhält 82,5 g Neomycin-N-acetvlleuciiiat, das zu mehr als SOo/o in Wasser löslich ist.
Das Produkt schmilzt bei 75 bis 83° C. Beispiel 4 Man verfährt wie im Beispiel 3, jedoch unter Verwendung von, Viomycinsulfat. Man erhält das Viomycin-\T-acetylleueinat, das zu mehr als 50% in Wasser löslich ist und sich bei 170° C zu zersetzen beginnt. Die errechnete Aktivität beträgt 592 ;,/mg. die gefundene Aktivität 570 ;/rüg. Beispiel s Man verfährt wie im Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 44,7 g N-Propionylleucin und erhält das N-Propionylleucinat des Streptomycins, das sich etwa zu 35% in Wasser löst. Das Produkt schmilzt bei 1-10 bis 144° C, die errechnete Aktivität beträgt 510 ;,/in,. die gefundene Aktivität 545 -"/ml. Beispiel 6 Man verfährt wie im Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 47,8 g 1V-Butyrylleucin und erhält das i T -Butyrylleucinat des Streptomvcins. Das Produkt schmilzt bei 135 bis 138° C, es ist in Wasser zu etwa 40°/o löslich. Die errechnete Aktivität beträgt 492 y/mg, gefundene Aktivität 515 y/mg.

Claims

PATE\TANSPR(tCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von wenig toxischen Salzen von basischen Streptoinyces- Afitibiotika. nach den Verfahren der Patente 951 567. 954 874, 1008 284 und 1011880, dadurch gekennzeichnet, daß basische Streptomyces-Antibiotika, vorzugsweise Streptomycin, Dihvdrostreptomycin, Neomycin und Viomycin oder solche Antibiotika enthaltende Mischungen mit 5 bis 150%, vorzugsweise mit 15 bis 125<)/o eines mit dem Rest einer Alkansäure mit 2 bis 4 Kohlenstoff atomen IN, -acylierten Leucinderivates, berechnet auf die Menge des freien Antibiotikums oder eines zur Salzbildung mit dem basisehen Antibiotikum befähigten Derivates dieser N-acylierten Leucin.verbindungen in an sich bekannter Weise umgesetzt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als N-acylierte Leucinderivate N Acetyl- oder N-Propionyl-Leucin verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Arzneimittelh., Bd. 5, 1955, S. 170 bis 176.