DE1163318B - Verfahren zur Herstellung von Tetracyclin-Verbindungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 07 c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 12 ο - 25

P 26461 IVb/12 ο
26. Januar 1961
20. Februar 1964

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Tetracyclin-Verbindungen durch Einführen einer Hydroxylgruppe in die 12a-Stellung eines na-Desoxytetracyclins.

12a-Desoxytetracycline sind bekannte Verbindüngen, die gemäß den Angaben in J. Am. Chem. Soc, Bd. 82, 1960, S. 3950 bis 3953, durch Umsetzung einer Tetracyclinverbindung mit Zink in wäßriger Ammoniaklösung hergestellt werden können. Diese 12a-Desoxytetracycline können gemäß den Angaben in J. Am. Chem. Soc, Bd. 82, 1960. S. 5194 bis 5197. auch durch katalytische Hydrierung in einem wasserfreien, bei der Reaktion inerten Lösungsmittel eines 12a-(O-Acyl)-derivats des betreifenden Tetracyclins, dessen Acylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, oder des entsprechenden 12a-(O-Arylcarbamyl)-derivats des jeweiligen Tetracyclins hergestellt werden. Die als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren dienenden Verbindungen leiten sich von folgenden 12a-Desoxytetracyclinen ab: 12a-Desoxytetracyclin, 6 - Desmethyl - 6,12a - didesoxytetracyclin, o-Desmethyl-^a-desoxytetracyclin, 6,12a-Didesoxytetracyclin, S-Hydroxy-Ha-desoxyletracyclin, 4-Desdimethylamino -5 -hydroxy- 6,12a-didesoxytetracyclin, 4-Desdimethylamino-12a-desoxytetracyclin, 4-Desdimethylamine - 6 - desmethyl - 12a - desoxytetraeyclin, 4-Desdimethylamino-6,12a-didesoxytetracyclin.

Die chemische Hydroxylierung von 12a-Desoxytetracyclinen mittels Natriumnitrit oder anderer anorganischer Oxydationsmittel, wie Kaliumpermanganat, Kaliumpersulfat oder Jod, bei pn-Werten von 4,4 bis 4,6 ist im J. Am. Chem. Soc, Bd. 81, 1959, S. 4748/4749, beschrieben.

Verfahren zur Herstellung von
Tetracyclin-Verbindungen

Anmelder:

Chas. Pfizer & Co., Inc., Brooklyn, N. Y.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener

und Dr. H.-J. Wolff, Rechtsanwälte,

Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Als Erfinder benannt:

Kenneth Butler,

Giants Neck Beach, Niantic, Conn.,

Robert Burns Woodward, Belmont, Mass.,

Philip Newton Gordon, Old Lyme, Conn.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. April 1960

(Nr. 21 596)

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Tetracyclin-Verbindungen aus 12a-Desoxytetracyclinen der allgemeinen Formeln

OH
H₃C B I D

OH O OH O

OH O OH O

in denen X Wasserstoff, Chlor oder Brom, A Wasserstoff oder Methyl, B Wasserstoff oder die Hydroxylgruppe, D Wasserstoff oder die Dimethylaminogruppe bedeutet, durch oxydierende Behandlung in einem gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsmittel bei einem pH-Wert von 2 bis 11 und zweckmäßig bei 20 bis 30⁰C hergestellt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der 12a-Desoxytetracyclinverbindung deren Metallchelate und als oxydierende Mittel Luft, Sauerstoff, Wasserstoffperoxyd, Alkaliperoxyde oder N-Oxyde eines tertiären Amins verwendet. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird in üblicher Weise, wie durch Extraktion, Chromatographie und Kristallisation, aufgearbeitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt höhere Ausbeuten an 12a-Hydroxylierungsprodukten, kann in einem breiten pn-Bereich durchgeführt werden

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und ermöglicht auf einfache Weise die Abtrennung der ^a-Hydroxylierungsprodukte. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafter als das bekannte in J. Am. Chem. Soc, Bd. 81, 1959, S. 4748/4749, beschriebene.

Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch, obgleich es im allgemeinen zweckmäßig ist, die Umsetzung unterhalb von 50⁰C durchzuführen, da die Anwendung von höheren Temperaturen zur Bildung von unerwünschten Nebenprodukten und damit zu geringeren Ausbeuten an Tetracyclinen führen kann. Temperaturen bis zu 0⁰C können angewendet werden, jedoch ist es vorzuziehen, bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 20 bis 30⁰C, zu arbeiten, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die für die Umsetzung erforderliche Zeit kann weitgehend je nach dem Metallchelat und dem Oxydationsmittel verschieden sein. 5 Minuten bis zu 3 Tagen führen zu befriedigenden Mengen an Tetracyclinen. Beispielsweise wurden bei 2stündiger Sauerstoffeinwirkung auf 50 mg 12a-Desoxytetracyclin (Bioanalyse-Wert 43 )'/^mg) in wasserfreier methanolischer Lösung (50 cm³) unter Stickstoff bei 0⁰C durch Bioanalyse Tetracyclinaktivitäten je Milligramm von durchschnittlich 250 γ (mit 23,5 mg MnCl₂ ■ 4 H₂O-Zusatz), 165 bis 170/ (mit 44,5 mg CeCl₃ · 7 H₂O) und 200 γ (mit 28,5 mg CoCl₂ · 6 H₂O) nachgewiesen, bei 8 Minuten dauernder O₂-Einwirkung bei 50 bzw. 6O⁰C Tetracyclinaktivitäten von 165 γ (23,5 mg MnCl₂) bzw. 13Oy (44,5 mg CeCL₃) bzw. 170 γ (28,5 mg CoCl₂).

Das Fortschreiten der Umsetzung wird zweckmäßig nach üblichen Methoden verfolgt, beispielsweise durch Papierchromatographie, unter Verwendung der bekannten Lösungsmittelsysteme. Biochemische Verfahren können gleichfalls angewendet werden, um den Ablauf der Umsetzung zu verfolgen, da die Tetracycline wesentlich aktiver sind als die entsprechenden 12a-Desoxyverbindungen.

Obwohl die angewandten Lösungsmittel inert sind, können in geringem Umfang Umsetzungen mit dem Oxydationsmittel stattfinden. Beispielsweise bilden Äther Peroxyde.

Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Wasser, niedere Alkansäuren, z. B. Essig-, Propionsäure, Alkanole, vorzugsweise niedere Alkanole, z. B. Methanol, Äthanol und Propanol, Diäthyläther, Dimethylformamid, Dioxan, Tetrahydrofuran, niedere Alkyläther von Glykolen, wie der Dimethyläther von Äthylenglykol, der Monomethyläther von Äthylenglykol, der Dimethyläther von Diäthylenglykol und andere derartige Lösungsmittel. Durch Laborversuche können weitere geeignete Lösungsmittel gefunden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in wäßriger Lösung innerhalb eines weiten pn-Bereichs von etwa 2 bis etwa 11 durchführbar. Im allgemeinen ergeben die besten Ergebnisse pH-Bereiche zwischen 4 und 5 sowie zwischen 9,5 und 11.

Unter Oxydationsmitteln werden Sauerstoff, Luft, N-Oxyde von tertiären organischen Aminen oder Wasserstoffperoxyd verstanden, die sämtlich mit praktisch gleichwertigen Ergebnissen verwendet werden können. An Stelle von Wasserstoffperoxyd können auch Alkali-, vorzugsweise Na-, K- oder Li-peroxyde verwendet werden, da diese besonders wirtschaftlich und leicht erhältlich sind. Im allgemeinen verwendet man reinen Sauerstoff, da dieser zu den besten Ergebnissen führt. Wenn Luft oder Sauerstoff verwendet wird, wird das Gas durch das Reaktionsgemisch mit beliebiger Geschwindigkeit durchgeblasen. Im allgemeinen ist es jedoch vorzuziehen, das Gas ziemlich schnell durchzuleiten, um zu jeder Zeit eine hohe Sauerstoffkonzentration in dem Gemisch zu haben. Werden Peroxyde oder N-Oxyde von tertiären organischen Aminen verwendet, so sollte wenigstens eine äquimolekulare Menge verwendet werden, doch ist es im allgemeinen vorzuziehen, einen Überschuß zu nehmen, besonders im Fall von Peroxyden, da diese zu Zersetzung neigen. Beste Ergebnisse werden erhalten, wenn etwa 5 Moläquivalente Peroxyd der Ausgangsverbindung zugegeben werden. Die Verwendung von etwa 5 bis 10 Äquivalenten Peroxyd kürzt die zur Herstellung von befriedigenden Mengen der Tetracyclinverbindung erforderliche Zeit wesentlich ab und wird aus diesem Grunde bevorzugt. Größere Überschüsse bis zu 15 bis 20 Moläquivalenten können verwendet werden, bringen jedoch keinen merklichen Vorteil.

Die N-Oxyde von tertiären organischen Aminen können als solche verwendet werden oder in situ durch Umsetzung des tertiären Amins mit einem der vorstehend beschriebenen Oxydationsmittel, z. B. Sauerstoff, Luft oder Peroxyden, gebildet werden. In dem zuletzt genannten Fall kann das tertiäre Amin-N-oxyd in einem geeigneten Reaktionsgemisch vorgebildet und das 12a-Desoxytetracyclinmetallchelat dann mit dem N-Oxyd umgesetzt werden. Geeignete tertiäre Amine können leicht durch einfache Laborversuche festgestellt werden. Bevorzugte tertiäre Amine sind Trialkylamine, z. B. Trimethylamin, Triäthylamin, Tributylamin, Dimethylbutylamin; niedere Dialkylarylamine, z. B. Dimethyl- und Diäthylanilin, Dimethyltoluidin; Dialkylaralkylamine, z. B. Dimethylbenzylamin und Diäthylphenetylamin; heterocyclische tertiäre Amine, z. B. Pyridin, und niedere Alkylpyridine, z. B. a- und /?-picoline, u-Äthylpyridin. Auch viele andere tertiäre Amine können verwendet werden, wie substituierte Derivate der vorstehend erwähnten tertiären Amine, bei denen der Substituent eine Halogen-, Alkoxy-, Oxy- oder Nitrogruppe ist; jedoch sind solche Amine nicht so wirtschaftlich oder leicht zugänglich wie die vorstehend genannten Amine.

Unter einem »Metallchelat« wird ein Komplexsalz eines 12a-Desoxytetracyclins mit einem Metall verstanden, das in der Lage ist, Chelate zu bilden. Solche Metalle sind weitgehend bekannt. Beispiele dafür sind: Erdalkalimetalle, wie Calcium, Strontium oder Barium, Übergangsmetalle, wie Cer, Mangan, Vanadin, Titan, Nickel, Chrom, Kobalt, sowie Cadmium, Magnesium, Zink, Blei, Zinn, Platin, Palladium und Silber. Andere Metalle können durch einfache Versuche gefunden werden. Beispielsweise wird das ! 2a-Desoxytetracyclin in den Lösungsmitteln gelöst und das Metallsalz zu dem Reaktionsgemisch gegeben. Das Gemisch wird mit Oxydationsmitteln behandelt und auf die Anwesenheit von Tetracyclin nach einem der üblichen Verfahren untersucht, z. B. durch Papierchromatographie oder Bioanalyse. Auf diese Weise können weitere brauchbare Metalle festgestellt werden. Das efielatbildende Metall wird in Form eines Salzes, wie Chlorides, Bromides, Jodides, Sulfates, Acetates, Nitrates oder Phosphates, in das Reaktionsgemisch eingebracht. Das einzige Erfordernis für das gewählte Salz ist, daß es in dem Lösungsmittelsystem löslich sein muß. Das Anion

des Salzes dient lediglich dazu, das Reaktions- tertiären Amins ist nicht kritisch, selbst bei katalygemisch neutral zu halten. Gewöhnlich verwendet tischen Mengen des Amins wurde eine wesentliche man Salze, die wesentliche Mengen von inerten Verbesserung der Ausbeute festgestellt. Die optimale Anionen enthalten, da bei ihrer Verwendung die Menge des tertiären Amins ist durch Versuche leicht größten Ausbeuten erhalten werden, insbesondere in 5 feststellbar. Es wurde gefunden, daß die im allwäßrigen Reaktionsmedien, doch dies ist nicht gemeinen zweckmäßigste Menge an flüssigem Amin unbedingt notwendig. Unter »inerten Anionen« zwischen 1 und etwa 10 Tropfen je 100 mg des als werden hierbei Anionen verstanden, die nicht zu Ausgangsverbindung verwendeten 12a-Desoxytetraeiner Zersetzung der Tetracycline führen, d. h., die cyclins liegt. Die Verwendung von größeren Aminmit den Reaktionsteilnehmern und -produkten unter io mengen ist möglich, ergibt jedoch keinen wesentlichen den Reaktionsbedingungen verträglich sind. Zu Vorteil. Für den beschriebenen Zweck sind die obensolchen Anionen, die bekannt sind, gehören die erwähnten tertiären Amine geeignet,
vorstehend erwähnten sowie die folgenden Anionen: Die Tetracycline werden aus dem Reaktions-Propionat, Butyrat, Citrat, Salycylat, Benzoat, Lac- gemisch nach einem der verschiedenen Standardtat, Ferricyanid, Nitrit, Cyanid, Thiocyanat, Thio- 15 verfahren isoliert. Eines dieser Verfahren besteht in sulfat, Hydroxyd, Bromat, Jodat, Tartrat oder der Fällung des chelatbildenden Metallions in Form Carbonat. Stark oxydierend wirkende Anionen, z. B. eines unlöslichen Salzes, beispielsweise bei einigen Permanganat, können zur unerwünschten Zersetzung der chelatbildenden Metalle durch Bildung des der Ausgangsverbindungen und/oder der Reaktions- unlöslichen Sulfids mittels Schwefelwasserstoffgas, produkte führen, und ihre Verwendung ist deshalb 20 bei Erdalkalimetallen durch Fällung der unlöslichen zu vermeiden, da sie zu einer. merklichen Herab- Carbonate. Ein anderes Verfahren beruht auf der setzung der Ausbeuten führen. Ebenso werden auch Stabilität der Metallkomplexverbindungen. Beispielsstark reduzierend wirkende Anionen zweckmäßig weise können die Mangan-, Magnesium-, Calcium-, nicht verwendet. Barium- und Strontiumkomplexverbindungen durch

Das als Ausgangsverbindung eingesetzte 12a-Des- 25 Einstellung des pn-Werts des Reaktionsgemisches auf oxytetracyclin wird in Form eines Metallchelats ver- den isoelektrischen Punkt zersetzt werden, bei dem wendet. Das Metallchelat der Ausgangsverbindung die Komplexverbindungen die Tetracycline freisetzen, kann vorher gebildet oder in situ in dem Umsetzungs- Da die 12a-Desoxytetracycline wesentlich weniger gemisch vor der oxydierenden Behandlung gebildet löslich sind als die Tetracycline, werden sie gewöhnwerden. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, das 30 lieh aus der Lösung ausgefällt und können auf diese Metallchelat in situ zu bilden, da dieses Verfahren Weise von dem hergestellten Tetracyclin getrennt zweckmäßiger und wirksamer ist. Hierzu werden die werden. Das Tetracyclin wird durch Einengen des chelatbildenden Metallsalze in dem Reaktionsgemisch Reaktionsgemisches und durch Lösungsmittelextrakin katalytischen Mengen verwendet, d. h. in so tion unter Verwendung von Lösungsmitteln, wie geringen Mengen wie 0,1 Moläquivalent, bezogen 35 Butanol oder Äthylacetat, gewonnen. Einengen des auf die 12a-Desoxyverbindung. Im allgemeinen ist Extraktes führt zu dem gewünschten Produkt. Ein es zweckmäßig, 1 Moläquivalent des chelatbildenden weiteres Verfahren zur Gewinnung der Tetracyclin-Metallsalzes zu verwenden, um beste Ausbeuten zu verbindungen besteht in der Behandlung des Reakerzielen. Die Verwendung von größeren Über- tionsgemisches mit einem schwach angesäuerten Schüssen des chelatbildenden Metallsalzes ist möglich. 40 Carbonsäureharz, das das chelatbildende Mittel Sie führt jedoch zu keinem wesentlichen Vorteil, und austreibt und das Tetracyclin zusammen mit nicht da ihr Einsatz zu einer beachtlichen Verschiebung umgesetztem 12a-Desoxytetracyclin in dem Eluat, des pH-Werts des Reaktionsgemisches führen kann, gewöhnlich in Form des Salzes der dem Anion ist es besser, im wesentlichen äquimolekulare des chelatbildenden Metallsalzes entsprechenden Mengen des Salzes mit einer Toleranz bis etwa 20 bis 45 Säure, ergibt. Zur Erzielung bester Ergebnisse ist 30% zu verwenden. es zweckmäßig, Salze von Säuren zu verwenden,

Die Konzentration des 12a-Desoxytetracyclins in die stärker als Essigsäure oder andere organische dem Reaktionsgemisch scheint nicht kritisch. Im Monocarbonsäuren sind. Falls beispielsweise bei allgemeinen ist es zweckmäßig, Konzentrationen dem Hydroxylierungsverfahren das Acetat verwendet von wenigstens 1 mg je 100 cm³ des Lösungsmittels 50 wird, ist es im allgemeinen ratsam, das Reaktionsund bis zu etwa 10 g je 100 cm³ Lösungsmittel zu gemisch mit einer Mineralsäure zu behandeln, um verwenden. Natürlich können auch geringere Kon- das entsprechende Mineralsäuresalz unter Freizentrationen als 1 mg je 100 cm³ verwendet werden, setzung der Essigsäure zu erhalten. Das Gemisch jedoch sind solche Konzentrationen unwirtschaftlich, von 12a-Desoxytetracyclin und dem Tetracyclin insbesondere bei einer Produktion in technischem 55 kann durch Kolonnenchromatographie unter VerMaßstab, wo ihre Verwendung zu außerordentlich wendung der üblichen chromatographischen Systeme großen Reaktionsvolumina führt, die das Verfahren getrennt werden.

unwirtschaftlich machen. Die Umsetzung kann auch Die Herstellung von Carbonsäureharzen erfolgt

unter Verwendung einer Aufschlämmung des 12-Des- beispielsweise wie folgt:

oxytetraeyclins in dem Umsetzungsgemisch durch- 60 Ein Gemisch von Methacrylsäure und 5% Di-

geführt werden, wobei ebenfalls gute Ergebnisse vinylbenzol wurde in einem geschlossenen Gefäß

erzielt werden. unter Zugabe von 1% Benzoylperoxyd durch

Bei der Hydroxylierung von 4-Desdimethylamino- 24stündiges Erhitzen auf 60° C polymerisiert. Das

12a-desoxytetracyclin mit Sauerstoff, Luft oder Per- Polymerisat wurde gemahlen, mit 8%iger wäßriger

oxyden tritt eine wesentliche Verbesserung der Aus- 65 Natriumhydroxydlösung und dann mit Wasser ge-

beute an 4-Desdimethylaminotetracyclin ein, wenn waschen und so gesiebt, daß eine Teilchengröße

die Umsetzung in Gegenwart eines tertiären Amins erhalten wurde, die durch ein Sieb mit etwa 20 bis

durchgeführt wird. Die Menge des verwendeten 308 Maschen je Quadratzentimeter gegeben werden

7 8

konnte. Das gesiebte Harz wurde mit 3 Volumen Form des Acetats, und »Amberlite IRC-50«, ein 2n-Salzsäure und Wasser gewaschen. Carbonsäureharz (H+-Cyclus). Solche Harze können Die Produkte des neuen Verfahrens sind Tetra- auch nach bekannten Verfahren hergestellt werden, cycline und die entsprechenden 4-Epitetracycline. Beispielsweise beschreibt die USA.-Patentschrift Die 4-Epitetracycline werden in unterschiedlichen 5 2 340 111 die Herstellung von kationischen Ionen-Mengen erhalten. Nach Trennung von dem Tetra- austauschharzen aus ungesättigten Säuren, z. B. cyclin, z. B. durch Kolonnenchromatographie, Acrylsäure und Divinylbenzol. Aminanionenauskönnen sie in die entsprechenden Tetracycline nach tauschharze werden nach den in den USA.-Patentin der Literatur beschriebenen Verfahren, beispiels- Schriften 2 630 429, 2 630 428, 2 630 427, 2 631 999 weise nach J. Am. Chem. Soc, Bd. 79, 1957, S. 2857, io und 2 632 000 beschriebenen Verfahren hergestellt, umgewandelt werden. Nach der Trennung kann das adsorbierte Tetra-Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß cyclin oder I2a-Desoxytetracyclin aus diesen Harzen ein als Ausgangsverbindung verwendetes 12a-Des- nach Standardverfahren, z. B. durch Auswaschen oxytetracyclin, das in der 4-Stellung eine Dimethyl- mit einer starken Säure, z. B. einer Mineralsäure, aminogruppe enthält und das daraus entstandene 15 gewonnen werden. Ganz gleich in welcher Reihen-Tetracyclin, im gleichen Arbeitsgang durch Ver- folge die Ionenaustauschbehandlung vorgenommen Wendung gewisser Ionenaustauschharze gewonnen wird, wird das gleiche Ergebnis erzielt, nämlich und getrennt werden können. Die in dem der die Trennung und Gewinnung des Tetracyclins und Trennung und Gewinnung dienenden Arbeitsgang der na-Desoxytetracyclin-Ausgangsverbindung. verwendeten Austauschharze sind Anionenaustausch- 20 Das vorstehend beschriebene Isolierungs- und harze von der Art eines primären, sekundären und Gewinnungsverfahren ist besonders wertvoll für die tertiären Amins in Form der Salze mit schwachen Anwendung des Hydroxylierungsverfahrens in großorganischen Monocarbonsäuren, z. B. Essigsäure, technischem Maßstab, da es ein leicht durchführ-Propionsäure, und Kationenaustauschharze, z. B. bares und produktives Verfahren darstellt, welches schwach saure Carbonsäureharze in der sauren 25 kostspielige und zeitraubende Trennungs- und Iso-Form. lierungsverfahren, die normalerweise angewendet

Wenn das das Tetracyclin und das 12a-Desoxy- werden müssen, überflüssig macht,

tetracyclin als Metallchelate enthaltende Reaktions- Die Metallchelate der 12a-Desoxytetracycline sind

gemisch, dessen Anion das einer Mineralsäure ist, neue Verbindungen. Sie besitzen komplexe Struküber das Kationenaustauschharz geführt wird, wird 30 türen, welche ein Verhältnis von Metall zu der

das Metallion adsorbiert und das Tetracyclingemisch Tetracyclinverbindung von 3 : 1 bis 1 : 3 aufweisen

ausgewaschen. Das Eluat wird dann über das können, wobei auch ein dazwischenliegendes Ver-

Anionenaustauschharz geführt, wo das Anion des hältnis, z. B. von Metall zu Tetracyclin von 2 : 3

Reaktionsgemisches durch das Harzanion, z. B. das möglich ist. Die strukturelle Beschaffenheit des Acetat, ausgetauscht, das 12a-Desoxytetracyclin ad- 35 Metallchelats wird in beträchtlichem Maße durch

sorbiert und das Tetracyclin als Säuresalz entspre- das Verhältnis der Reaktionsteilnehmer bei der

chend dem Harzanion, z. B. Acetat, ausgewaschen Herstellung und dem pn-Wert der Lösungen der

wird. Wird das Reaktionsgemisch zuerst über den Komplexverbindungen bestimmt. Wie bekannt ist,

Anionenaustauscher geführt, dann wird das Anion führt die Änderung des pn-Wertes einer Lösung

des Reaktionsgemisches gegen das Harzanion aus- 40 eines Metallchelats zu einer Änderung der Struktur

getauscht. Wird das Eluat dann über das Kationen- der Komplexverbindungen.

austauscherharz geführt, wird das Metall durch Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff ersetzt, das Tetracyclin wird adsorbiert, Verbindungen mit einem Verhältnis von 1 : 1 und das Ha-Desoxytetracyclin findet sich im Eluat. besteht in der Behandlung des 12a-Desoxytetra-Die Harze können in getrennten Kolonnen oder 45 cyclins mit einem Moläquivalent des gewählten in der gleichen Kolonne eingesetzt werden, wobei Salzes in einem inerten Lösungsmittel, z. B. einem das letztere Verfahren zu einer erfolgreichen Be- niederen aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Mehandlung in einer Stufe führt. Bei dem letzteren thanol. Die Komplexverbindung wird aus der Verfahren besteht die Kolonne aus zwei gesonderten Lösung durch Einengen oder Zugabe eines NichtSchichten der Harze, einmal dem Kationenaus- 50 lösungsmittel ausgefällt.

tauscherharz und zum anderen dem Anionenaus- Die Herstellung der Metallchelate, für die hier

tauscherharz. Das oxydierend behandelte Reak- kein Schutz begehrt wird, kann auf folgende Weise

tionsgemisch wurd dann durch die Kolonne geführt, durchgeführt werden:

und das Eluat enthält entweder das Tetracyclin Eine Lösung von 136,75 mg Mangandichlorid- oder die na-Desoxytetracyclin-Ausgangsverbindung, 55 hexahydrat in einer geringen Menge Wasser wurde je nach der Reihenfolge der Harzbehandlung. zusammen mit einer Lösung von 500 mg 12a-Des-Natürlich muß die Wirksamkeit einer Kolonne oxytetracyclin in Wasser zu so viel Natriumhydroxyd beachtet werden, d. h., die Kolonne darf nicht gegeben, daß das Tetracyclin gelöst wurde. Die überladen werden, so daß das Eluat mit unerwünsch- Lösung wurde in ein Becherglas gegeben, das mit ten, nicht adsorbierten Komponenten des Ursprung- 60 einem pn-Messer ausgestattet war. Die beiden liehen Reaktionsgemisches verunreinigt wird. Wie Lösungen wurden so gemischt, daß ein pH-Wert bei Ionenaustauschverfahren im allgemeinen ermög- von etwa 8,5 erhalten wurde. Wurde die Lösung liehen Routineversuche die Bestimmung der ge- zu alkalisch, so stellte man durch Zugabe von eigneten Bedingungen für dieses Verfahren, insbe- einigen Tropfen Salzsäure den gewünschten pH-Wert sondere im Hinblick auf die Eigenschaften von zu 65 ein. Um irgendwelche Luftoxydation des Metallverwendenden handelsüblichen Harzen. Solche Harze chelats während der Herstellung zu vermeiden, werden in der Technik weitgehend verwendet und wurde unter einer Stickstoffatmosphäre gearbeitet, sind z. B. »Amberlite IR-45«, ein Aminharz in der Das Metallchelat fiel aus dem Gemisch als fein-

verteilter mikrokristalliner Feststoff aus, wurde filtriert und getrocknet.

Führt man das Verfahren unter Umsetzung der Ausgangsverbindung mit dem Metall in einem Molverhältnis von 2 : 1 durch, so entstehen Metallchelate von ^a-Desoxytetracyclinen der folgenden allgemeinen Formel:

10

CONH₂

OHO OHO

OH
H₃C B I D

II

OH O OH O

in welcher X Wasserstoff, Chlor oder Brom ist, A Wasserstoff oder Methyl, B Wasserstoff oder Hydroxyl und D Wasserstoff oder N(CH3)2 ist.

Beispiele dieser Verbindungen sind die folgenden: Cer-6-desmethyl-o, na-didesoxy-V-chlortetracyclin, Calcium-6, Ha-didesoxytetracyclin, Cer- 12a-desoxytetracyclin, Mangan-Ua-desoxytetracyclin, Silber-Ha-desoxytetracyclin, Silber-6-desmethyl-6,12a-didesoxytetracyclin, Cer-o-Desmethyl-6,12a-didesoxytetracyclin, Mangan-6-desmethyl-6,12a-didesoxytetracyclin, Mangan-4-desdimethylamino- 12a-desoxy - 5 - oxytetracyclin, Cer - 4 - desdimethylamino-Ha-desoxytetracyclin, Platin- Ha-desoxytetracyclin, Vanadin- Oa-desoxytetracyclin, Barium- 12a-desoxytetracyclin, Titan-Ha-desoxytetracyclin, Strontium-12 a - desoxytetracyclin, Cadmium -12 a - desoxytetracyclin, Paladium-Ha-desoxytetracyclin, Zink-12a-desoxytetracyclin, Kobalt- 12a-desoxytetracyclin, Nickel-12 a - desoxytetracyclin, Blei - 4 - desdimethylamino-6, Oa-didesoxytetracyclin, Zinn-4-desdimethylamino-6, Ha-didesoxytetracyclin, Chrom- 12a-desoxytetracyclin, Cer - 6 - desmethyl - 6,12 a - didesoxy - 4 - desdimethylaminotetracyclin, Mangan - 6 - desmethylojOa-didesoxy^-desdimethylaminotetracyclh^Silber-6 - desmethyl - 6,12 a - didesoxy - 4 - desdimethylaminotetracyclin, Cer - 4 - desdimethylamino -12 a - desoxytetracyclin.

Die Metallsalzkomplexe der 12a-Desoxytetracycline können auch durch Lösen in einem niederen aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Methanol, und Behandlung mit einer äquimolekularen Menge des Metallsalzes, das in dem Alkohol gelöst ist, hergestellt werden. Die Komplexsalze wurden in einigen Fällen durch einfaches Filtrieren gewonnen. Da aber viele Verbindungen in Alkohol löslich sind, wurden diese durch Verdampfen des Lösungsmittels oder Zugabe eines Nichtlösungsmittels, wie Diäthyläther, gewonnen.

Auf diese Weise wurden Metallkomplexsalze des ^a-Desoxytetracyclins mit folgenden Metallsalzen hergestellt, wobei die Komplexsalze vorwiegend aus Verbindungen bestanden, deren Verhältnis von Metall zu Tetracyclin gleich 1:1 ist: Calciumchlorid, Kobaltchlorid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Stannochlond, Znkchlorid, Cadmiumchlorid, Bariumchlorid, Silbernitrat, Stannonitrat, Strontiumnitrat, Magnesiumacetat, Manganacetat, Palladiumchlorid, Manganchlorid, Cerchlorid, Titanchlorid, Platinchlorid, Vanadinchlorid, Bleiacetat, Stannobromid, Zinksulfat, Chromchlorid und Nickelchlorid.

Diese isolierten Metallkomplexsalze sind gleichfalls in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsverbindungen für die Herstellung der entsprechenden Tetracycline brauchbar.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Verbindungen mit einem Verhältnis von 1 : 2 ist das folgende. Die Ha-Desoxytetracyclinverbindung wird in einer wäßrigen Lösung gelöst, welche eine ausreichende Menge Alkali enthält, um die Ausgangsverbindung löslich zu machen. Ein lösliches Salz des Metalls wird in einer geringen Menge Wasser gelöst. Die beiden Lösungen werden gleichzeitig in den Reaktionskolben mit solcher Geschwindigkeit gegeben, daß der pn-Wert des Gemisches bei etwa 8 bis 9, vorzugsweise etwa 8,5, gehalten wird. Das Metallchelat fällt aus und wird durch Filtrieren gewonnen. Komplexverbindungen mit einem Verhältnis von Metall zu Tetracyclin von 3 : 2 werden unter Verwendung der genauen Menge der Ausgangsverbindungen hergestellt. Nach aller Wahrscheinlichkeit werden bei einigen Herstellungsverfahren Gemische der verschiedenen Komplexverbindungen erhalten. Das Lösungsmittelsystem bestimmt ebenfalls die Natur des gebildeten Metallchelats, wobei das am stärksten unlösliche ohne Rücksicht auf das molare Verhältnis der Ausgangsmaterialien überwiegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderer Bedeutung als Teil einer Gesamtsynthese von Tetracyclin, da die 12a-Desoxytetracycline nach üblichen Verfahren aus allgemein zugänglichen Zwischenprodukten synthetisch hergestellt werden können.

Das erfindungsgemäße Hydroxylierungsverfahren besitzt gegenüber dem bisher bekannten und in J. Am. Chem. Soc, Bd. 81, 1959, S. 4748/4749, beschriebenen Vorteile, die es besonders geeignet für die . großtechnische Produktion machen. Beispielsweise liegen die Umwandlungsgrade zwischen 80 und 90%, die Ausbeuten an Tetracyclin zwischen 20 und 50%. Unter vergleichbaren Versuchsbedingungen werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren höhere Ausbeuten erzielt als nach dem bekannten Verfahren. Außerdem ist es einfacher durchzuführen. Die 12a-Desoxytetracyclinverbindungen können jedoch zurückgewonnen und erneut verwendet werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß keine merklichen Mengen an Oxydationsnebenprodukten, die normalerweise bei Oxydationsverfahren dieser Art zu erwarten sind, entstehen. Dies ist sicherlich auf die hohen Umwandlungsgrade, die erreicht werden, zurückzuführen. Werden 12a-Desoxytetracycline mit einer 4-Dimethylaminogruppe als Ausgangsverbindungen verwendet, so ist ein eindeutiger Vorteil die Stereospezifität, d. h., es wird die gewünschte Konfiguration der 12a-Hydroxylgruppe erhalten, was sich durch die Wirk-

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samkeit des Tetracyclins anzeigt. Werden 4-Desdimethylamino-lla-desoxytetracycline verwendet, so wird zusätzlich zu dem 4-Desdimethylaminoprodukt ein Produkt erhalten, das vermutlich ein 12a-Epitetracyclin ist. Es ist anzunehmen, daß, wenn die 12a-ständige Hydroxylgruppe nicht in der richtigen Konfiguration steht, das entsprechende Endprodukt nicht die gleiche biologische Wirksamkeit wie die entsprechende Tetracyclinverbindung hat.

Die 12a-Desoxytetracycline sind in den meisten Lösungsmitteln nur schwach löslich, auch in den bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten. Beispielsweise lösen sie sich nicht leicht in Wasser, können jedoch mit etwas Schwierigkeit in verhältnismäßig starker Säurelösung gelöst werden. Im Verlaufe der Herstellung solcher Lösungen führt die Verwendung von starken Säuren zur Bildung von Anhydro Verbindungen, z. B. den 5a,6-Anhydro-12a-desoxytetracyclinen, die nicht so erwünscht sind wie die normalen Tetracyclinverbindungen. Die Verwendung der Metallchelate der 12a-Desoxytetracycline führt weiter zu einer verbesserten Löslichkeit der Ausgangsverbindungen, die die Verwendung von konzentrierten Reaktionsgemischen gestatten.

Die hervorragenden Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wie folgt nachgewiesen:

Zur 12a-Hydroxylierung von 12a-Desoxy-4-desdimethylamino-7-chlortetracyclin wird die Lösung von 20 mg der vorgenannten na-Desoxytetracyclinverbindung in 20 ml Methanol, in welcher 11,2 mg Manganchloridhexahydrat und 5 Tropfen Triäthylamin enthalten sind, 4 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Nach Verlauf dieses Zeitraums beobachtet man bei der Bioanalyse des Reaktionsgemisches eine Tetracyclinaktivität je Milligramm von 175 y, was eine 35%ige Ausbeute anzeigt. Das 4-Desdimethylamino-7-chlortetracyclin wird von der als Ausgangsmaterial verwendeten 12a-Desoxyverbindung chromatographisch mittels eines Anionenaustauscherharzes (Amin-Anionharz nach der USA.-Patentschrift 2 630 429), Acetat-Cyclus und eines Carbonsäureaustauscherharz-Wasserstoff-Cyclus (Polymerisat von Methacrylsäure mit 5% Divinylbenzol) abgetrennt. Die Harze werden in der angegebenen Reihenfolge angeordnet, und durch die vereinigten Harzschichten wird die Reaktionsmischung hindurchgeleitet. Das 12a-Desoxytetracyclin ist in dem Eluat enthalten. Die 12a-Hydroxylverbindung wird aus dem Kation-Austauscherharz mit verdünnter Salzsäure ausgewaschen und durch Konzentrierung des Eluats daraus gewonnen. Reines 4-Desdimethylamino-7-chlortetracyclin zeigt bei der Probe je Milligramm 500 γ Tetracyclinaktivität. Das Ausgangsprodukt zeigt dagegen bei der Probe je Milligramm nur 54 y.

Zur 12a-Hydroxylierung von 4-Desdimethylamino-S-hydroxy-^a-desoxytetracyclin wird die Lösung von 20 mg der vorgenannten Tetracyclinverbindung in 20 ml Methanol, in der 11,7 mg Manganchloridhexahydrat und 5 Tropfen Triäthylamin enthalten sind, 4 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Nach Verlauf dieses Zeitraums beobachtet man bei der Bioanalyse des Reaktionsgemischs eine Tetracyclinaktivität von 125 y/mg, was das Ergebnis einer 50%igen Ausbeute an 4-Desdimethylamino-5-hydroxytetracyclin anzeigt. Die reine Verbindung zeigt eine Tetracyclinaktivität von 250 y/mg, das Ausgangsmaterial eine solche von 6 y/mg.

Zur I2a-Hydroxylierung von 12a-Desoxytetracyclin wird die Lösung von 70 mg dieser Tetracyclinverbindung in 35 ml absolutem Methylalkohol, die 61,1 mg Cerchloridheptahydrat und 35,5 ml Sorensen Wabum-Puffer (pH-Wert = 10,0) enthält, bei Raumtemperatur 1 Stunde mit Sauerstoff behandelt. Bei der Bioanalyse des Reaktionsgemisches erweist es sich, daß die Tetracyclinaktivität größer ist als 450 y/mg und somit eine -mehr als 45%ige Ausbeute

ίο an Tetracyclin angezeigt wird.

Solche Ergebnisse sind nur erreichbar, wenn ein Metallchelatsalz der 12a-Desoxytetracycline verwendet wird. Die Verwendung von nicht chelatbildendem Metall führt nicht zu den erfindungs-

»5 gemäß erhaltenen Tetracyclinen. Beispielsweise wurde 12a-Desoxytetracyclin in trockenem Methanol, das Natriumnitrit enthielt, nach dem vorliegenden Verfahren mit oxydierenden Mitteln behandelt. Nach 3V2 Stunden war der Versuch als mißlungen zu bezeichnen, Tetracyclin konnte aus dem Reaktionsgemisch nicht isoliert werden. Wurde 12a-Desoxytetracyclin in Wasser innerhalb eines pH-Bereichs von 2 bis 11 in Gegenwart von Natriumchlorid mit Sauerstoff behandelt, so wurden gleichfalls keine Tetracycline aus dem Reaktionsgemisch isoliert.

Beispiel 1

In eine Lösung von 200 mg 12a-Desoxytetracyclin in 200 cm³ trockenem Methanol, das 110 mg Mangandichloridhexahydrat enthielt, wurde 4¹^ Stunden Sauerstoff eingeleitet. Eine Bioanalyse des Reaktionsgemisches nach Ablauf dieser Zeit (K. Pneumoniae) ergab einen Wert von 275 y Tetracyclin je Milligramm. Das Volumen des Reaktionsgemisches wurde auf 200 cm³ eingestellt. 180 cm³ dieses Gemischs wurden in zwei gleiche Teile zur Ionenaustauscherbehandlung geteilt. Ein Teil wurde über eine Ionenaustauscherkolonne geführt, die aus einem Anionenaustauschharz (ein aminhaltiges Harz, hergestellt nach dem Beispiel der USA.-Patentschrift 2 630 429, das durch Behandlung mit einer wäßrigen Lösung von Essigsäure und darauffolgendes Waschen zur Entfernung von überschüssiger Essigsäure in das Acetatsalz umgewandelt war) und einem Kationenaustauschharz (einem Carbonsäureharz im HMonen-Cyclus) bestand. Die Harze wurden in der angegebenen Reihenfolge angeordnet und das Reaktionsgemisch durch die vereinigten Harzschichten geführt. Das Eluat enthielt 76 mg 12a-Desoxytetracyclin als Essigsäuresalz, was einer Wiedergewinnung von 74% des Ausgangsproduktes entsprach.

Tetracyclin wurde aus dem Kationenaustauschharz durch Behandlung mit verdünnter Salzsäure und Einengen des Eluats als kristallines Hydrochlorid erhalten. Die zweite gleich große Menge des Reaktionsgemischs wurde, wie oben beschrieben,

über eine Kolonne geführt, mit der Änderung, daß die Reihenfolge der Harzbehandlung umgekehrt wurde, d. h. das Reaktionsgemisch wurde zuerst durch das Kationenaustauschharz und dann durch das Anionenaustauschharz geführt. Die verwendeten Harze waren die gleichen wie oben. Das Eluat aus dieser Kolonne enthielt 27 mg eines Gemisches, das aus 80% Tetracyclin und 20% 4-Epitetracyclin mit einigen Spuren von 5a,6-Anhydroverbindung bestand. Die Bioanalyse des Gemisches zeigte eine

Aktivität von 760 bis 810 γ Tetracyclin je Milligramm. Nicht umgesetztes Ha-Desoxytetracyclin wurde aus dem Anionenaustauschharz durch Behandlung mit verdünnter Salzsäure erhalten. Die Bioanalyse der Ausgangsverbindung ergab einen Wert von 32 y/mg. Gesamtausbeute an Tetracyclin 26%.

An Stelle von Methanol können in gleicher Weise folgende Lösungsmittel verwendet werden: Äthanol, Dioxan, Dimethylformamid, Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Essigsäure, der Dimethyläther von Diäthylenglykol und der Monomethyläther von Äthylenglykol. Außerdem können an Stelle von Manganchlorid Magnesiumchlorid, Magnesiumacetat, Magnesiumammoniumsulfat, Magnesiumammoniumchlorid, Magnesiumjodid, Magnesiumbromat, Magnesiumthiosulfat, zweibasisches Magnesiumeitrat und Magnesiumsulfat, verwendet werden.

Verfährt man bei der Oxydation von 12a-Desoxytetracyclin in analoger Weise, setzt aber statt eines der oben angeführten chelatbüdenden Salze von mehrwertigen Metallen der trockenmethanolischen Lösung des Ausgangsstoffs ein einwertiges Alkalisalz hinzu, so zeigen die Ergebnisse einen sehr viel ungünstigeren Verlauf der Sauerstoffeinwirkung. Aus der Lösung von 20 mg 12a-Desoxytetracyclin in 20 cm³ trockenem Methylalkohol unter Stickstoff erhält man nach 3stündigem Einleiten von Luft bei Raumtemperatur Produkte, die folgende Bioanalysenwerte zeigen:

Zugesetztes Salz

2,74 mg NaCl 12

3,48 mg KCl 8

1,98 mg LiCl 10

3,98 mg NaNO₃ 7

3,21 mg KNO₃ 10

3,21 mg LiNO₃ 9

Es wird auf die Angaben im letzten Absatz der allgemeinen Beschreibung hingewiesen.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei 120 mg Mangandiacetattetrahydrat an Stelle von Mangandichlorid verwendet wurden. Sauerstoff wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur durch das Gemisch geleitet, das danach zur Trockne eingedampft wurde. Eine Bioanalyse des Rückstands zeigte eine 25,5%ige Ausbeute an Tetracyclin an. Das Tetracyclin wurde durch die im Beispiel 1 beschriebene Ionenaustauschbehandlung von dem nicht umgesetzten 12a-Desoxytetracyclin getrennt.

Das Tetracyclin wurde von dem 12a-Desoxytetracyclin auch auf einer Papierkolonne getrennt, die mit einem Macllvaine-Puffer mit einem pn-Wert von 4,5 (diese Puffer werden hergestellt durch Mischen von 0,2molarer Dinatriumphosphatlösung mit 0,lmolarer Zitronensäurelösung in Mengen, die den gewünschten ρπ-Wert ergeben) gesättigt war, der als unbewegliche Phase diente, wobei die bewegliche Phase ein Nitromethan-Chloroform-Pyridin-Lösungsmittelgemisch im Verhältnis von 20:10:3 war. In diesem Gemisch hatte das 12a-Desoxytetracyclin einen Rf-Wert von 0,8, Tetracyclin dagegen von 0,45 bis 0,5. 4-Epitetracyclin hatte einen Rf-Wert von 0,2 in dem gleichen System und wurde bei diesem Verfahren ebenso abgetrennt.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß 79,4 mg Silbernitrat an Stelle von Mangandichlorid verwendet wurden. Die Bioanalyse des Reaktionsgemisches zeigte eine Tetracyclinaktivität von 335 y/mg, entsprechend einer Ausbeute von 33,5%.

Beispiel 4

Eine Lösung von 20 mg 12a-Desoxytetracyclin in 10 cm³ absolutem Methanol, das 16 mg Cerchloridheptahydrat und 10 cm³ Pufferlösung mit einem pn-Wert von 3 enthielt, wurde 3 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Das Verfahren wurde bei pH-Werten von 4, 5, 6, 7, 8, 9,22, 9,96 und 11,14 wiederholt. Bei jedem der vorgenannten p_H-Werte wurde die Lösung auf Tetracyclin analysiert. Die Ergebnisse zeigten, daß optimale Ausbeuten bei Ph-Werten von 4 und 5 sowie bei den Werten über 9 erhalten wurden.

Die bei diesen Versuchen verwendeten Puffer sind übliche, bekannte Pufferlösungen. Beispielsweise wurden für pn-Werte von 3, 4, 5, 6, 7 und 8 Macllvaine-Puffer (Aufbau dieser Puffer s. Beispiel 2) und für pn-Werte von 9,22 oder 9,96 oder 11,14 Sorensen-Wabum-Puffer verwendet. Die letztgenannten sind Puffer, die durch Mischung von (a) 0,1 molarer Natriumhydroxydlösung mit (b) einer Natriumchlorid-Glycin-Lösung, die 0,1 molar sowohl für Natriumchlorid als auch für Glycin ist, aufgebaut werden; die Mischungen (a) + (b) ergeben im Verhältnis

1 (a) : 4 (b) den pn-Wert 9,22

2 (a) : 3 (b) den pn-Wert 9,98 1 (a) : 1 (b) den pn-Wert 11,14

Die Umsetzungen bei verschiedenen pa-Werten wurden unter Verwendung von Mangandichlorid an Stelle von Cerchlorid wiederholt. Die Ergebnisse stimmten mit den mit Cerchlorid erhaltenen Ergebnissen überein.
Die erzielten Ausbeuten sind der nachstehenden

Übersicht zu entnehmen.

PH-Wert	MnCk	CeCl3
3	10%	13%
4	10%	20 bis 25%
5	14%	20%
6	11%	10%
7	7%	8%
8	6%	8%
9,22	—	19%
9,98	20%	22%
11,14	21%	10%

Beispiels

Das Verfahren der vorstehenden Beispiele wurde unter Verwendung einer Anzahl chelatbildender Metalle mit ähnlichen Ergebnissen wiederholt. Das allgemein angewendete Verfahren war das folgende:

Eine Lösung von 100 mg Ha-Desoxytetracyclin in 100 cm³ absolutem Methanol, das die zur Herstellung des entsprechenden Chelats erforderlichen Metallsalze enthielt, wurde mit Sauerstoff oder Luft gesättigt odei 3 Stunden mit Wasserstoffsuperoxyd behandelt. Darauf wurde die Lösung zur Feststellung des vorhandenen Tetracyclins einer Bioanalyse unterworfen. Die Ergebnisse mit verschiedenen Metallsalzen sind in der Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I	Metallsalz	Menge	O2	irgebnisse der	Luft	Bioanalyse
						Ausbeute
	mg	215	H2O2	205.	Tetracyclin
CeCl3JH2O	160	210		215	%
MnCl2,6 H2O	120	210	—	240	20,5
		175	185	180	21,5 bis 24,0
CoCl2,3 H2O	120	190	190	175
		—	71	—	17,5 bis 18,0
		85
		84

Mit Cadmiumchlorid, Stannochloriddihydrat, Nickelchloridhexahydrat, Zinkchlorid, Platinchlorid, Calciumchlorid, Bariumchlorid, Strontiumchlorid, Chromchlorid wurden vergleichbare Ergebnisse erzielt.

Wurden an Stelle von Wasserstoffperoxyd Natriumperoxyd, Kaliumperoxyd, Lithiumperoxyd oder die N-Oxyde von Triäthylamin, Trimethylamin, Dimethylanilin, Dimethylbutylamin, Tripropylamin, Diäthylanilin, Dimethyl-p-toluidin, Pyridin, 2-Äthylpyridin, a-Picolin, Dimethylbenzylamin, Methyldiäthylamin oder Tributylamin verwendet, so wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.

Beispiel 6

Durch eine Lösung von 70 mg 12a-Desoxytetracyclin in 35 cm³ Methanol und 35 cm³ eines wäßrigen Puffers (pH-Wert = 10), der 38,3 mg Manganchloridhexahydrat enthielt, wurde Luft geblasen. Nach Ablauf von 30 Minuten zeigte das Reaktionsgemisch bei Bioanalyse eine Tetracyclinaktivität von 205 y/mg und damit eine 20%ige Umwandlung in Tetracyclin.

Das Verfahren wurde mit der Abweichung wiederholt, daß 61,1 mg Cerchloridheptahydrat an Stelle des Mangandichlorids verwendet wurden. Nach 15 Minuten ergab die Bioanalyse des Reaktionsgemische eine Tetracyclinaktivität von mehr als 415 y/mg. Ausbeute an Tetracyclin bei Verwendung von

MnCl₂ (pH = 10) 20%, CeCl₃ (ph = 10) >41%.

Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 6 wurde mit einem pH-Wert von 4,5 an Stelle von 10 wiederholt. Bei Verwendung von Mangandichlorid zeigte die Bioanalyse des Reaktionsgemisches nach 15 Minuten eine Tetracyclinaktivität von 305 y/mg, bei Cerchlorid von 270 y/mg. Ausbeute an Tetracyclin bei Verwendung von

45

55

60

65

Beispiel 8

MnCl₂ (pn = 4,5) 30%,
CeCk (ph = 4,5) 27%.

Eine Lösung von 20 mg 12a-Desoxy-4-desdimethylamino-7-chlortetracyclin in 20 cm³ Methanol, das 11,2 mg Mangandichloridhexahydrat und 5 Tropfen trockenes Äthylamin enthielt, wurde 4 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Nach Ablauf dieser Zeit ergab die Bioanalyse des Reaktionsgemisches eine Tetracyclinaktivität von 175 y/mg. Das 4-Desdimethylamino-7-chlortetracyclin wurde von der 12a-Desoxyverbindung durch Kolonnenchromatographie unter Verwendung der im Beispiel 2 beschriebenen Lösungsmittelgemische getrennt. Reines 4-Desdimethylamino-7-chlortetracyclin zeigte eine Tetracyclinaktivität von 500 y/mg. Die Ausgangsverbindung hatte nur eine Aktivität von 54 y/mg. Ausbeute 26%.

Beispiel 9

Eine Lösung von 20 mg 4-Desdimethylamino-S-oxy-Oa-desoxytetracyclin in 20 cm³ Methanol, das 11,7 g Mangandichloridhexahydrat und 5 Tropfen Trimethylamin enthielt, wurde 4 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Nach Ablauf dieser Zeit zeigte das Reaktionsgemisch eine Tetracyclinaktivität von 125 y/mg, was einer 50%igen Ausbeute an 4-Desdimethylamino-5-oxytetracyclin entsprach. Die reine Verbindung hatte eine Tetracyclinaktivität von 250 y/mg und die Ausgangsverbindung von 6 y/mg.

Beispiel 10

Ein Gemisch von 30 g 4-Desdimethylamino-12a-desoxy-7-chlortetracyclin und 26,6 g Cerchloridheptahydrat in 300 cm³ Methanol, das 10 cm³ Triäthylamin enthielt, wurde 3 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Es wurde 4-Desdimethylaminotetracyclin nach dem Verfahren der vorstehenden Beispiele erhalten. Ausbeute 12%.

Bei Verwendung der folgenden tertiären Amine an Stelle von Triäthylamin wurden ähnliche Ergebnisse erzielt: Trimethylamin, Dimethylanilin, Dimethylbutylamin, Tripropylamin, Diäthylanilin, Dimethyl-p-toluidin, Pyridin, 2-Äthylpyridin, a-Picolin, Dimethylbenzylamin, Methyldiäthylamin und Tributylamin.

Es wurden auch dieselben Ergebnisse erhalten, wenn

6,12a-Didesoxy-4-desdimethyIaminotetracyclin, 6-Demethyl-12a-desoxy-4-desdimethylamino-

tetracyclin,
6,12a-Didesoxy-4-desdimethylamino-5-oxy-

tetracyclin und
6-Demethyl-6,12-didesoxy-4-desdimethylamino-

tetracyclin,
als Ausgangsstoffe verwendet wurden.

Beispiel 11

Ein Gemisch von 30 g 12-Desoxytetracyclin und 26,6 g Cerchloridheptahydrat in 300 cm³ Methanol wurde 30 Stunden mit Sauerstoff behandelt. Tetracyclin und 4-Epitetracyclin wurden nach dem im Beispiel 1 angegebenen Trennverfahren erhalten. Ausbeute 27%.

In ähnlicher Weise können
6,12a-Didesoxytetracyclin,
o-Demethyl-na-desoxytetracyclin,
6,12a-Didesoxy-5-hydroxytetracyclin,

6-Demethyl-6, Ha-didesoxytetracyclin und 1 2a-Desoxy-7-chlorotetracyclin als Ausgangs verbindungen verwendet werden.

Beispiel 12

Ein Gemisch von 10 g 12a-Desoxy-4-desdimethylamino-5-hydroxytetracyclin und 10 g Manganchlorid-

tetrahydrat in 300 cm³ Methanol wurde 3 Tage belüftet. Das Ausgangsgemisch hatte eine Tetracyclinaktivität von 22 y/mg. Das in der vorstehenden Weise isolierte reine Produkt hatte eine Aktivität von 250 y/mg und die Ausgangsverbindung eine solche von 6 y/mg. Das 5-Hydroxytetracyclin wurde unter Verwendung einer Papierkolonne mittels eines der folgenden Lösungsmittelgemische getrennt:

Bewegliche Phase

Toluol—Pyridin = 20 : 3,

gesättigt mit einem Puffer mit einem pH-Wert

von 4,2
Benzol—Chloroform =1:1,

gesättigt mit Wasser

Claims (7)

Patentansprüche: Unbewegliche Phase Puffer mit einem pn-Wert von 4,2 Puffer mit einem pH-Wert von 4,2.

1. Verfahren zur Herstellung von Tetracyclin-Verbindungen aus Ha-Desoxytetracyclinen der allgemeinen Formeln

OH CONH₂

bzw.

OH O OH O

OH

II

35

40

OH O OH O

in denen X Wasserstoff, Chlor oder Brom, A Wasserstoff oder Methyl, B Wasserstoff oder die Hydroxylgruppe, D Wasserstoff oder die Dimethylaminogruppe bedeutet, durch oxydierende Behandlung in einem gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsmittel bei einem pH-Wert von 2 bis 11 und zweckmäßig bei 20 bis 30⁰C und übliche Aufarbeitung des Reaktionsgemisches, wie durch Extraktion, Chromatographie und Kristallisation, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der reinen na-Desoxytetracyclinverbindung deren Metallchelate und als oxydierende Mittel Luft, Sauerstoff, Wasserstoffperoxyd, Alkaliperoxyde oder N-Oxyde eines tertiären Amins verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß der pH-Wert zwischen 4 und 5 bzw. 9,5 und 11 gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallchelat in dem Reaktionsgemisch in situ gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von 4-DesdimethylaminoOa-desoxytetracyclin als Ausgangsmaterial die Umsetzung in Gegenwart eines tertiären Amins durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial und das Endprodukt durch Behandlung des Reaktionsgemisches mit einem Kationenaustauschharz und einem Anionenaustauschharz in beliebiger Reihenfolge getrennt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa ein Moläquivalent des chelatbildenden Metallsalzes auf 1 Mol des Ausgangs- 12a-Desoxytetracycline angewandt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgangsmaterial verwendeten Chelate die Metalle Cer oder Mangan enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
J. Am. Chem. Soc, Bd. 81, 1959, S. 4748/4749.