Способ получения амино- -оксибутирил/-канамицина

 

ОП КСАН ИЕ. Союз Советских

Социалистических

Реслублик

6671 42

ИЗОБРЕТЕНия (61) Дополнительный к патенту (22) ЗаявлЕно 0602.74 (21) 1992760/23-04 (5l) М. Кл, (23) Приоритет — (32) 07.02.73

С 07 Н 15/22//

А 61 К 31/70

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и . открытий (33) США (31) 330377

Опубликовано 050679 Бюллетень №21

Дата опубликования описания 0506.79 (53) УДК547.455.07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Ричард Х. Шрайбер и Джон Г. Кейл (CIIIA) Иностранная фирма Бристоль-Мейерз Компани (CIdA) (74) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-1Ь-(-) — p --АМИНО-ck-ОКСИБУТИРИЛ)-КАНАМИЦИНА А

10 щ> CHg3H

Нв

Н

15 1

В-6=

Н НН

l=(1

III) = CK ьН2 Hy NB

НО <Н>ОН

Н М

OH o

Изобретение относится к способу получения новых производных канамицина, обладающих ценными фармокологическими свойствами.

Основанный на известных реакциях получения оснований Шиффа и ацилирования (1), предлагаемый способ получения l-(L-(-)- y -амино- Ф.-оксибутирил)-канамицина А общей формулы заключается в том, что N-бензилокси- карбонилканамицин А подвергают взаимодействию, по меньшей мере, с 3кратным молярным избытком альдегида общей формулы R-CHO, где R — фенил, п-нитрофенил, о-оксифенил, п-меток2 сифенил или трет-бутил, в среде низшего спирта при температуре от 40стC до температуры кипения растворителя, образующееся основание шиффа общей

5 формулы

IIO 2 2 бН5

6Н где R имеет значения, указанные выше, ацилируют N-оксисукцинимидным эфиром

Х0 L-(-) — I) -бензилоксикарбониламино-K-оксимасляной кислоты с последующим гидрированием реакционной смеси.

Обычно N-бензилоксикарбонилканамицин А подвергают взаимодействию р5,с 3,5-4,5-молярным количеством и-нит» робен-. альдегида, салицилового альдегида или бензальдегида в абсолютно. метаноле, этаноле, н-пропаноле win изопропаноле при температуре кипения

30 .реакционной смеси и ацилирование ос667142 4 йований Шиффа осуществляют 1,0-1,3мол ярным количеством N-оксисукцин имидного эфира L- (-) — j -бензилоксикарбониламино- Ф -оксимасляной кислоты в среде диметилформамида (ДМФА) .

Пример 1, Получение Ь-(-) - p - бенэилоксикарбониламино- Ф=оксимасляной кислоты.

7,4 r (0,062 моль) L-(-j†- у -амино-А- оксимасляной кислсгы прйбавляют к раствору 5,2 r (0,13 моль) гидрата окиси натрия в 50 мл воды, при перемешивании и 0-5 С эа 0,5 ч пфйкайы - вают 1,7 r (0,068 моль) карбобензокснхлорида и перемешивают 1 ч при той же температуре.

Реакционную смесь промывают 50 мл эфира, подкисляют до рН 2 разбавленной соляной кислотой и "экстрагируют

4 х 80 мл эфира.

Экстракты объединяют, промывают небольшим объемом, насыщенного раствора хлорида натрия, сушат над безводным сульфатом натрия и фильтруют. Фильтрат выпаривают в вакууме, остаток кристаллизуют иэ бензола и полуЧают

l1,6 r (74%) бесцветных пластинчатых кристаллов, т.пл. 78,5-79,5 С.

Вычислено,Ъ: С 56,91; Н 5,97;

N 5,53.

С д Н15 ИО5

Найдено,Ъ: С 56,66 1 Н 5,97;

N 5,47.

П о и м е р 2. Получение сложного эфира N-оксисукцинимида L- (-) - ф -бенэилоксикарбониламино-юС -оксимаспяной кислоты.

Раствор 10,6 г (0,042 моль) соединения полученного в примере 1 и

4,8 г (0,042 моль) N-оксисукйинимида в 200 мл этилацетата охлаждают до

00С, прибавляют 8,6 г (0,042 моль) дициклогексилкарбодиимида, выдерживают в течение ночи в холодильнике дициклогексилмочевину отфильтровывавают, фильтрат упаривают до объема

50 мл в вакууме, бесцветные кристаллы отфильтровывают и получают 6,4 г продукта, т,пл. 121-122,5 С.

Фильтрат выпаривают досуха в вакууме, остаток проьывают 20 мп сме- .. си бензол- н-гексан и выделяют до.полнительное количество целевого соединения.

Общий выход 13,4 Г (92%)i (аС }

1,5 (с=2 хлорофоРм).

ВачисЛено,% С 54,85 Н Si18J

N 8i00 °

C (Ь Н<6 2 О 7

Найдено,Ъ: С 54,79> 54,70 Н 5,21)

5,20; N 8,14> 8,12. и р и м е р -3. Получение N-(бенэилоксикарбонилокси)-сукциниМида.

23 г (0,2 моль) К-оксисукцинимида растворяют.в растворе 9 r (0,22 моль) гидрата окиси натрия в 200 мл воды, при перемешивании и охлаждении водой прикапывают 34 r (0,2 моль) карбобензоксихлорида и перемешивают при комнатной температуре в течение ночи.

Осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат на воздухе. Выход

41 г (82%) . После перекристаллизации смеси иэ бензол-н-гексан (10:1) получают бесцветные призмы, т.пл. /8-79 С.

Пример 4. Получение б-карбобензоксиканамицина А, Раствор 42,5 г (90 ммоль) канамицина A (в форме свободного основания)

l0 в 450 мл воды и 500 мл ДМФА охлаждают до температуры ниже О С и энергично перемешивают, в течение 2 ч прикапывают раствор 2,4 r (90 ммоль)

N-(бензнлоксикарбонилокси)-сукциними)5 да в 500 мл ДМФА, перемешивают при (-10)-О С в течение ночи и при ком- натной температуре в течение дня и выпаривают в вакууме при температуре ниже 50 С.

20 Маслянистый остаток растворяют в смеси 500 мл воды и 500 мл бутанола, фильтруют, бутанольный и водный слой обрабатывают водой, насыщенной бутанолом (2 х 500 мл), и бутанолом, насыщенным водой (2 х 500 мл), соответственно, с применением метода, сходного с противоточной экстракцией.

tTpH воднЫх слоя объединяют и выпаривают досуха в вакууме.К маслянистому, остатку, часть которого кристаллизуется при выдерживании при комнатной температуре, прибавляют 100 мл мета нола, который растворяет масло и отделяет его таким образом от кристаллов. После прибавления 300 мп этанола смеси выдерживают при комнатной температуре в течение ночи и кристаллическую массу отфильтровывают.

Продукт (44 r) содержит небольшое количество канамицина A (по данным

40 тонкослойной хроматографии (ТСХ) в системе н-пропанол-пиридин-уксусная кислота — вода (15г10:3:12) при проявлении нингидрином).

Сырой продуКт растворяют в 300 мл

45 водй и хроматографируют на колонке (диаметр 30 мм) со смолой CQ-50 в

NH4-форме (500 мл), элюируя 0,1 н.

t раствором гидрата окиси аммония и собирая фракции по 10 мп.

50 Фракции 10-110 объединяют и выпаривают досуха в вакууме, получая

24,6 r (45Ъ) бесцветного 6-карбобензоксиканамицина А, который начинает плавиться и"окрашиваться при 204 С и разлагается при 212 С с выделением газа, (А). = +106 (с=2, вода) .

При ТСХ на силикагеле Р 254 и проявленйй нингидрином в системе н-пропанол-пиридин-уксусная кислота— вода (10:10:3:12); ацетон-уксусная

60 кислота — вода (20!6:24); хлороформ-метанол-концентрированный раствор гидрата окиси аммония . — вода (1г4:2:1) и метилацетат-н-пропанол-коцент1)йрованный раствор гидрата

65 окиаи аммония (45:10S 60) для б-кар667142

6 боденэоксиианамицина А и канамицина

А величина R составляет 0,42 (главная), 0,33 (незначительная) и 0,04

0,24 и 0,14; 0,76 и 0,50 и 0,22 (обнаружение цо реакции с антроном-серной кислотой) и 0,04 (обнаружение по реакции с антроном-серной кислотой) соответственно .

Конечный продукт содержит небольшие количества двух примесей (по данных ТСХ в одной из указанных систем растворителей).

Пример 5. Получение L-(-)— y --амино-а --оксимасляной кислоты.

5,0 г амбутирозина A кипятят 1 ч с обратным холодильником с 160 мл

0,5 н.раствора гидрата окиси натрия.

Гидролизат нейтрализуют б н.соля-. ной кислотой и хроматографируют на колонке со смол ой CG-50 в БН4-форме, Целевую кислоту элюируют водой и сушат вымораживанием.

Получают кристаллический продукт ,т.пл. 212,5-214,5 C °

Пример б, Получение L-(-)-амино- А.-оксимасляной кислоты.

К раствору 25 r ((00,1 моль) 2-окси(-фталймидомасляной кислоты в

200 мл этанола прибавляют раствор

29 г (0,1 моль) дегидроабиетиламина в 130 мл этанола, энергично встряхи - вают 1 мин и выдерживают 5 ч при комнатной температуре.

Тонкие игольчатые кристаллы отфильтровывают, промывают 50 мл этанола и сушат на воздухе.

Получают 30,1 г (56%) диастереоме ра соли дегидроабиетиламина, т.пл.

93 94aС1.(д.) =+ 15 (с=2,5, метанол) .

В

После перекристаллизации,из 300 мл этанола получают 23,2 г (43%) чисто. го L- et. -окси- р -фталимидобутирата дегидроабиетиламмония, т.пл. 94-95ОС (at.) = +10,8 (c=2 5, метанол) .

Дальнейшая кристаллизация не при-. водит к изменению температуры плав- ления и (о(.)п .

Вычислено,Ъ: С 69,64; Н 8,02;

N 5,07.

С32Н421 2Ъ НР

Найдено,Ъ: С 69,58; Н 8,08;.

N 5,07. .К раствору 1,5 г (0,014 моль) карбоната натрия в 40 мл воды прибавляют 5,3 г (0,01 моль) Х вЂ .oC-окси- -фталймидобутирата дегидроабиетиламмония и 60 мл эфира, энергично пе- ремешивают до полного растворения.

Эфирный слой отделяют.

Водный слой промывают 2 х 20 мл эфира и выпаривают до объема 15 мл в вакууме, прибавляют 10 мл концент- . рированной соляной кислоты и кипятят с обратным холодильником в течение

10 ч.

После охлаждения фталевую кислоту отфильтровывают, фильтрат выпаривают в вакууме, остаток растворяют в 10 мл воды и выпаривают досуха. Эту операцию повторяют два раза для удаления избытка соляной кислоты.

Остающийся сироп растворяют в

10 мл воды и фильтруют для удаления небольшого количества фталевой кислоты.

5 Фильтрат пропускают через колонку со смолой IR-120 в Н -форме (1 см х х 35 см).

Колонку промывают 300 мл воды и элюируют 1 н.раствором гидрата окиси

)0 аммония, собирая фракции по 15 мл.

Фракции, дающие положительную ре.акцию на нингидрин (10-16), объединяют и выпаривают в вакууме, получая сироп, который. постепенно кристалли.зуется. Кристаллы растирают с этанолом, отфильтровывают и сушат в вакуум-эксикаторе.

Получают 0,78 г (66В) целевого продукта, т,пл. 206-207 С; (с(), вода) .

ИК-спектр продукта идентичен ИКспектру образца, полученного иэ ам,бутирбзина.

Пример 7. Получение 6-карбоI бенэокси-1, 3, 3-три-п-нитробенэальканамицина A.

9,0 r (14,5 ммоль) 6-карбобенэокI сиканамицина A суспендируют в 500 мл абсолютного этайола при 24ос и приЗО бавляют 8,7945 г (58 2 ммоль) п-нит1 t робенэальдегида, нагревают до температуры кипения с обратным холодильником, наблюдая-образование прозрачного желтого раствора с последующим быстрым выделейием белого твердого

35 вещества.

Смесь кипятят 3 ч с обратным холодильником, оххйюКцают, продукт от:фильтровывают и промывают небольшим

:объемом абсолютного этанола.

40 Выход белого кристаллического вещества 14,0 г (94,5В), т.пл. 233234 С.

Вычислено,З- С 55,46; Н 5,05;

N 9,63.

45 С47 Н 5.1И О

Найдено,3: С 55,39; Н 5,08;

N 9,60.

Пример 8. Получение 1- (1— †(-) — g -амино-с4.-оксибутирил)-канамицина A.

5,0 г (4,91 ммоль) 6-карбобенз-!

Ij окси-1.3,3-три-п-нитробензальканамицина A растворяют в 50 мл ДМФА при

24 С.

2,064 r (5,895 ммоль) сложного эфира N-оксисукцйнимида 1,- (-)-у-бенэилоксикарбониламино- с =оксимасляной кислоты растворяют в 20 мл

ДИФА при 24 С и медленно прибавляют

g) при энергичном перемешивании к приго.товленному"раствору"основания Шиффа в течение 75 мин, перемешивают в течение ночи при 24 С.

В вакууме, создаваемом паровым эжектором, раствор мгновенно испаряют при 40 С, затем повторно мгновенно

667142

Пример 10. Получение дисульфата 1-(I.-(-)-2 -амино- аг -оксибутирил)-канамицина A.

35 г 1-(Ь-(-) — g -амино- о(-оксибутирил)-канамицина А (в форме тригидрата монобикарбоната) растворяют

5 в 125 мл деионизированной воды (рН

«9,0). Доводят рН до 7-7,5 путем прибавление 50Ъ-ной (объем/объем) серной кислоты.

Добавляют 8,5 г. активированного

10 древесного угля и перемешивают 0,5 ч при 20 С уголь отфильтровывают и промывают 40 мл воды. Промывные воды прибавляют к фильтрату, подкисляют до рН 2-2,6 при помощи 50Ъ-ной (объем/объем) серной кислоты, наблюдая выделение большого количества двуокиси углерода.„ Раствор обезгаживают

s вакууме при перемешивании в течение 20 мин, прибавляют 8,5 г древесного угля, перемешивают 0,5 ч при.

20ггС, уголь отфильтровывают и промывают 35 мл деиониэированной воды.

Промывные воды прибавляют к фильтрату, подкисляют до рН 1-1,3 при помощи 50Ъ-ной (объем/объем) серной кислоты, прибавляют при быстром .перемешивании эа 10 мин к 600-800 мл метанола (3-4 объема метанола), перемешивают 5 мнн при рН 1-1,3, пропускают сквозь сито (100 меш), перемеши3) вают 2 мин и твердому веществу дают осесть в течение 5 мин. Большую часть верхнего слоя жидкости декантируют. Оставшийся шлам отфильтровывают, промывают 200 мл метанола и сушат s вакууме при 50 С в течение

24 ч. Выход аморфного дисульфата

32"34 гг для моногидрата (M Рэ

= +74,75 ° Продукт разлагается при

220-223ггС.

4 .Элементный анализ приведен для сухого вещества.

Найдеио,Ъг С 32,71:33,5у 32,3г

N 8 78; 8,7г 8,2г 8,8г S 8,75; 8,9г

7,8г 8,85.

Вычислено,%: С 33,5; N 8,97г

45,, Формула изобретения

Нг) Н2вн, МН г

6=0

НΠ— CH !

2 Н2 МН2 испаряют.при прибавлении 100 мл метанола.

Полученное вязкое масло растворяют в 100 мп смеси диоксан-вода (l l), прибавляют 10 мл ледяной уксусной кислоты, помещают в склянку Парра объемом 500 мл, вводят 2,5 r 5Ъ-ного палладия на угле (по Энгельгардту) и гидрируют 4 ч при давлении водорода 3105 Н/м и температуре 24"C.

Общее падение давления в течейие этого периода времени (при закрытой склянке) составляет 6003 Н/м2, включая периодическое повышение давления, Смесь фильтруют через слой диатомитовой земли, промывают ее 3 х 50 мл

50Ъ-ного водного диоксана.

Объединенные фильтраты мгновенно испаряют для перевода продукта в твердое состояние и подвергают азеотропной отгонке с 100 мл н-бутаиола, после чего мгновенно испаряют с метанолом, получая вязкое масло, которое растворяют в 30 мл метанола и медлен;но выливают в 1000 мл хододного (510 С) эфира при энергичном перемешиваийи.

Перемешивают образовавшуюся сусг.енэию 0,5 ч в ледяной бане, осадок отфильтровывают и сразу же сушат в вакуум-зксикаторe над пятнокисью фосфора.

Получают 4,9620 г продукта, который по данным ТСХ состоит в основном из целевого соединения, канамицнна А, 4-амино-2-оксимасляной кислотй и сле"1 дов ди- и трнзамещенного канамицнна A.

В стеклянную колонку (40 х 100 м«м) с амберлитом ХВС-40 в NH -форме (тип 1, )размер частиц 100/200 меш, высота слоя смолы 960 мм) загружают

4,600 г продукта, растворенного в

15 мл воды, элюируют градиентным способом сначала водой, затем 2 н. раствором гндрата окиси аммония.

Собирают 295 фракций, промывают колонку 1,5 л 3 н.раствора гидрата окиси аммония. Фракции, однородные по величине ()гг, объединяют и лиофилизируют.

Т.пл. 194 С (разл.)г (с ) "- +85 (с2, вЬда).

Вычислено,Ъг С 40,62г Н 6,68г

Н 9,87.

С22 Н4э050гЗ 2HgCQ

Найдено,Ъг С 40,211 39,79г Н 6,96г

6,87г и 9г37г 9,49.

Пример 9. Получение моно- 55 сульфата 1-(L-(-) — Ь -амико-ot=-оксибутирил)-канайицина A.

1 моль 1-(L-(-)-з -амино- <а;оксибутирил)-канамицина A растворяют в

1-3 л воды, фильтруют, охлаждают 60 при пврвмешивании добавляют 1 моль серной кислоты,.растворенной в

500. мл воды, перемешивают 30 мин, прибавляют холодный этанол До начала осаждения кристаллов, которые отфильт. ровывают.

1. Способ получения 1-(Ь-(-)- 2-амино- oL-оксибутирил)-канамицина A формулы

K !

XmC-8

Составитель Г. Коннова

Редактор Т,Шарганова Техред Н. Бабурка Корректор Е ..Папп

Заказ 3244/48 Тираж 512 Подписное

ЦНИИПИ Государатвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4

9 отличающийся тем, что

М-бенэилоксикарбонилканамицин A подвергают взаимодействию, по меньшей мере, с 3-кратным молярным избытком альдегида. общей .формулы R-CHO, где

R — фенил; п-ннтрофенил, о-окснфе нил, п-метоксифенил или трет-бутил, в среде низшего спирта при температуре от 40 С до температуры кипения растворителя, образующееся основание Шиффа общей формулы

Ж1МНСООФН264Н5

rge И имеет значения, указанные выше, ацилируют N-оксисукцинимндным эфиром

667142

L- (-) - P -бензилоксикарбониламино-oC.-оксимасляной кислоты с последующим гндрированием реакционной смеси.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что 8-бензилоксикарбонилканамицин A подвергают вэаимодей5 ствию с 3,5-4,5-молярным количеством п-нитробензальдегида, салицилового альдегнда или бензальдегида в абсолют--. — ном метаноле, этаноле, н-пропаноле или изопропаноле при температуре ки)О пения реакционной смеси.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем,что ациЛирование основания Шиффа осуществляют 1,0-1,3-малярным количеством Н-оксисукцинимидного !

5,эфира L-(-) --y-бенэилоксикарбонилами но-а - окснмасляной кислоты в среде. диметилформамида.

Источники информации, принятые во . внимание при экспертизе

1. Мак-Aми Дж. С. Защитные группы, сб. Успехи органической химии, М., Мир, т. 3, с. 203, 1966.