NO115952B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin og anhydrodesdimetylaminotetracyklin.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte til overføring av antimikro-biologisk virksomme stoffer av tetracyklin-rekken til de tilsvarende anhydro-forbindelser ved avspaltning av et molekyl vann.

Det er kjent at klortetracyklin (Aureo-mycin), tetracyklin, oksytetracyklin (Ter-ramycin) og desdimetylaminooksytetracyk-lin lar seg overføre i de tilsvarende anhydroforbindelser ved innvirkning av saltsyre. Ifølge angivelser i litteraturen skjer

dannelse av anhydrotetracyklin og anhy-drodesdimetylaminooksytetracyklin ved

innvirkning av konsentrert saltsyre i metanol på tetracyklin henholdsvis desdimetylamino-oksytetracyklin, mens avspaltning av vann fra oksytetracyklin blir utført

med vannfritt hydrogenklorid i vannfritt

aceton, hvorved der dannet seg et tillei-ringsprodukt av anhydro-oksytetracyklin

til aceton av hvilket anhydro-oksytetra-

cyklin ble utvunnet som bunnfall ved opp-løsning av forbindelsen i vann og innstil-ling av den vandige oppløsnings pH-verdi på 5.

Det ble nå funnet at ikke bare de oven-nevnte forbindelser men også desdimetylaminoklortetracyklin og desdimetylaminotetracyklin kan overføres til de tilsvarende anhydroforbindelser på analog måte ved vannavspaltning ved hjelp av syrer. Det er bemerkelsesverdig at disse nye anhydrofor-bindelsers antimikrobiologiske spektrum er forandret i bemerkelsesverdig grad i forhold til utgangsmaterialets. Denne forandring i spekterets art kan bero på en karak-teristisk endring av produktets struktur i forhold til utgangsmaterialenes struktur.

De anhydroforbindelser som fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har sannsynligvis følgende struktur:

Dehydratiseringen kan. utføres med et stort antall forskjellige dehydratiserings-midler, særlig sure forbindelser, og forkla-res ved nedenstående reaksjonsskjerna for overføring av desdimetylaminotetracyklin til anhydro-desdimetylaminotetracyklin:

Ved denne reaksjon fjernes ikke bare et molekyl vann men der finner også åpen-bart sted en omleiring av et hydrogenatom og en tilleiring av dette hydrogenatom til det oxygenatom som er. bundet til ringens kullstoffatom i 11-stillingen. Av, ukjente grunner oppstår herved de nye forbindelser som har en bemerkelsesverdig annen aktivitet mot mikroorganismer enn utgangsmaterialene. Denne forandring av aktiviteten er ikke bare kvantitativ men de nye produkter er også aktive mot orga-nismer som angripes lite eller overhodet ikke av utgangsmaterialene. Videre har de dehydratiserte forbindelser noe andre kje-miske egenskaper enn utgangsmaterialene. I særdeleshet er de nye forbindelsers stabilitet ofte større enn utgangsmaterialenes stabilitet.

Den særlige verdi av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at de ved denne erholdte nye anhydroforbindelse har en betydelig sterkere aktivitet mot resistente stafylokokkarter enn de hittil kjente tetra-cyklinforbindelser. Dessuten har det vist seg at anhydrodesdimetylamino-tetracyklin-forbindelsene er mindre hygroskopiske enn de øvrige anhydroforbindelser. De egner seg derfor bedre som strøpulvere enn de sistnevnte forbindelser. Videre er de nye forbindelser mer bestandige i luften enn de tidligere kjente forbindelser. Av disse grunner egner de nye forbindelser seg bedre til utvendig bruk enn de kjente forbindelser. På grunn av at der ikke er tilstede noen dimetylaminogruppe i 4-stillingen, under-går de nye forbindelser ikke epimerisering. Man antar at ■ dette bidrar til bestandig-heten av desdimetylamino-forbindelsene.

Til utførelse av dehydratiseringen iføl-ge oppfinnelsen er blant andre stoffer et stort antall syrer virksomme. Blant disse syrer er mineralsyrer som svovelsyre, hydrogenklorid, hydrogenbromid, fosforsyre og forskjellige anhydrider av slike forbindelser. Sure salter som kaliumbisulfat, na-triumbisulfat og mononatriumfosfat er likeledes virksomme. Det er videre funnet at fremgangsmåten også kan utføres med bestemte organiske syrer. Blant disse er sterke organiske syrer som benzensulfon-syre. toluensulfonsyre, kloreddiksyre osv. Reaksjonen kan utføres i vandige oppløs-ninger og i nærvær av vedkommende sure dehydratiseringsmiddel. Imidlertid fore-trekkkes det ofte å arbeide i nærvær av små mengder vann eller uten nærvær av vann. Ved anvendelse av sure dehydrati-seringsmidler er det særlig hensiktsmessig å bruke et stabilt, polært, organisk oppløs-ningsmiddel. Blant de foretrukne kombi-nasjoner er vannfritt hydrogenklorid i metanol, vannfritt hydrogenklorid i aceton, konsentrert svovelsyre i dimetylformamid, hydrogenklorid i eddiksyre og flere. Reaksjonen må utføres omhyggelig for å unn-gå en vidtgående spaltning etter dehydratiseringen. Innholdet av konsentrert svovelsyre i et oppløsningsmiddel må således velges med henblikk på dette. De betingel-ser som er best egnet for et visst reagens kan bestemmes forholdsvis lett. Fortrinnsvis arbeider man i alminnelighet ved temperaturer på ikke over omkring 50° C. Ved anvendelse av syrer som virker sterkt av-byggende er det ofte tilrådelig å bruke betydelig lavere temperaturer. I enkelte tilfelle kan man bruke kokende, fortynnede oppløsninger av mineralsyrer i vann eller i et annet oppløsningsmiddel.

Det ble funnet at kombinasjonen av aceton og vannfritt hydrogenklorid hvis anvendelse til vannavspaltning av oksytetracyklin er tidligere kjent, er særlig virksom for fremstilling av de nye anhydroforbindelser. Det dannede produkt kan isoleres med godt utbytte, videre dannes der nye mellomprodukter. Disse består av et molekyl aceton som er enhetlig bundet til anhydroforbindelsen. I form av deres acetonderivater lar anhydroforbindelsene seg meget lett isolere i meget ren tilstand. Disse acetonderivater kan lett overføres til de fri anhydroforbindelser ved behandling med vandig syre. Det er tilrådelig å inndampe reaksjonsblandingen i vakuum etter reak-sjonens avslutning, fortrinnsvis ved mode-rate temperaturer. På denne måte får man det krystallinske acetonderivat direkte av den konsentrerte reaksjonsblanding. Også andre syrer som er mindre flyktige enn saltsyrer kan anvendes sammen med aceton for å danne anhydroforbindelsene i form av deres acetonderivater. Disse syrer har imidlertid ikke fordelen ved den store flyktighet som tillater en lettvint fordampning og isolering av acetonderivatene i meget ren tilstand.

Ved utførelsen av fremgangsmåten kan man bruke en fortynnet oppløsning av ut-gangsmaterialet f. eks. 0,1 g av tetracyk-linforbindelsen pr. 100 ml oppløsning. Når det ønskes kan der imidlertid brukes konsentrasjoner opp til omkring 20 % og på den annen side konsentrasjoner under 0,1 g pr. 100 ml oppløsning. I alminnelighet arbeider man med minst 1 mol syre pr. mol tetracyklinforbindelse.

Anhydroforbindelsen kan ofte isoleres ved å fortynne reaksjonsblandingen med vann og nøytralisere det sure reaksjons-medium, alternativt kan syren nøytralise-res og det faste stoff fraskilles hvis det er uoppløselig i reaksjonsmediet. Hvis produktet er oppløselig kan oppløsningsmidlet fjernes f. eks. ved fordampning for å få det faste produkt.

Anhydroforbindelsene er begrenset oppløselige i vann ved pH-verdier som lig-

ger litt under det nøytrale område, dvs. mellom 4 og 7. Hvis imidlertid produktet ikke skiller seg ut fra oppløsningen kan den nøytraliserte oppløsning konsentreres, fortrinnsvis ved moderat eller lav temperatur, dvs. ikke over omkring 50° C hvorved produktet skiller seg ut. En annen metode til å få det tørrede produkt er å fryse den vandige oppløsning og tørre den under vakuum. Visse oppløsningsmidler kan brukes til å ekstrahere produktet fra vandige oppløs-ninger, særlig ved pH-verdier omkring nøy-tralpunktet. Blant disse oppløsningsmidler er polære organiske oppløsningsmidler som alifatiske alkoholer som ikke er blandbare med vann, f. eks. butanol, amylalkohol, benzylalkohol osv. Ekstraktet kan da konsentreres eller inndampes til tørrhet. Alternativt kan man få et vandig konsentrat ved å ekstrahere en oppløsning av forbindelsene i alkohol med små volumer fortynnet syre. Det vandige konsentrats pH-verdi innstille derpå omtrentlig på nøytralpunk-tet hvorved produktet utfelles. Produktene kan også isoleres i form av salter med den syre som brukes for dehydratiseringen eller de kan fremstilles fra de amfotære forbindelser og en passende sterk syre (f. eks. saltsyre, svovelsyre osv.). Videre kan salter fremstilles av de amfotære forbindelser med sterke basiske forbindelser som alkali-metaller og jordalkalimetaller.

De produkter som fåes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er nye forbindelser. De er faste ofte krystallinske stoffer med gul farge. De kan omkrystalliseres fra lavere alkoholer eller fra blandinger av lavere alkoholer med vann eller eter.

I følgende tabell angis den mikrobio-logiske aktivitet av anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin.

Til påvisning av den ovenfor angitte særlig høye aktivitet av forbindelser frem-stilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen mot resistente stafylokokkarter ble der utført sammenlignende forsøk in vitro. Til dette ble der brukt bakteriekulturer som var isolert fra kliniske tilfelle og som viste resistens mot oksytetracyklin, tetracyklin og klortetracyklin. Den tilsvarende aktivitet i sammenligning med disse tre anti-biotika ble også bestemt. Resultatene er angitt i følgende tabell.

Som det sees av denne tabell viser anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin en betydelig sterkere aktivitet enn de andre forbindelser mot disse resistente stammer av mikroorganismer. Denne forbindelse er meget sterkere virksom mot resistente mikroorganismer enn samtlige hittil kjente tetracyklinderivater.

I det følgende beskrives som eksempler noen utførelsesformer for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1: Anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin. 1,5 g rent desdimetylaminoklortetracyklin i 60 ml av en blanding av like deler av dioksan og metanol ble blandet med 60 ml mettet oppløsning av hydrogenklorid i metanol, og blandingen filtrert omhyggelig hvorpå man lot den stå natten over i kjøle-skap. Herved skilte det seg ut lange oran-sjefargede nåler av anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin i fullstendig ren tilstand. Denne forbindelse ble spaltet uten å gå over i væske ved omkring 240° C. Før ana-lyse av forbindelsen ble den tørret ved 100° C i vakuum.

Anhydrodesdimetylaminoklortetracyk-25 linets optiske dreining er [a] D= —228,7°

(dimetylformamid). Forbindelsens absorp-sjonsspektrum i det ultrafilolette område kan bringes til å dekke anhydroklortetra-cyklinets spektrum i dette område.

Eksempel 2: Anhydrodesdimetylaminotetracyklin. En oppløsning av 0,5 g desdimetylaminotetracyklin i 10 ml metanol og 1 ml konsentrert saltsyre ble i 1 minutt oppvarmet til koketemperatur. Produktet utkrystal-liserer direkte fra oppløsningsmidlet bestå-ende av syre og metanol i form av gule, prismatiske nåler. Utbyttet var omkring 80 %. Denne forbindelse har en biologisk virkning mot Klebsiella pneumoniae på 26 oksytetracyklinenheter pr. mg. Dens ab-sorpsjonsspektrum i det ultrafiolette område som er praktisk talt identisk med an-hydrodesdimetylaminooksytetracyklinets har maksima ved 270 mji (log e 2,06) og 425 mn (log 6 1,29). ksempel 3: Prøver på hver 15 g desdimetylaminoklortetracyklin og desdimetylaminotetracyklin ble enkeltvis blandet med en opp-løsning av 5,2 g vanfritt hydrogenklorid i 600 ml rent aceton og som var avkjølt til — 5° C. Man lot oppløsningens temperatur stige til omkring 5° C og holdt dem i flere timer på denne temperatur, hvorpå man inndampet oppløsningene i vakuum. Så snart som oppløsningene hadde fått et lite volum, skillet der seg ut de faste acetonderivater av anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin og anhydrodesdimetylaminotetracyklin som faste gule stoffer. Disse stoffer ble isolert og identifisert ved hjelp av sine karakteristiske egenskaper som ab-sorpsjonsspektret i det ultrafiolette område. Det ble funnet at hvert av disse acetonderivater lett kan overføres i de tilsvarende anhydroforbindelser ved behandling med vandig syre, dvs. til anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin henholdsvis anhydro-desdimetylaminotetracyklin. Disse forbindelsers identitet ble bekreftet ved deres karakteristiske egenskaper.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av anhydrodesdimetylaminoklortetracyklin henholdsvis anhydrodesdimetylaminotetracyklin, karakterisert ved at man av 1 mol desdimetylaminoklortetracyklin henholdsvis desdimetylaminotetracyklin avspalter et mol vann ved en temperatur på høyst 50° C, på i og for seg kjent måte med et surt dehydratiseringsmiddel, hensiktsmessig i nærvær av et bestandig polært organisk oppløsningsmiddel, hvorpå man skiller de herved erholdte anhydroforbindelser fra reaksjonsblandingen, fortrinnsvis over deres tilleiringsf orbindelser med det anvendte organiske oppløsningsmiddel, som f .eks. tilleiringsf orbindelsen med aceton.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at man som dehydratiseringsmiddel bruker en mineralsyre som hydrogenklorid eller en sterk organisk syre.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at man bruker utgangs-materialet i form av en oppløsning med en konsentrasjon på ikke mere enn 20 vekt-prosent.