10二氢10脱氮杂红霉内酯A类化合物的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN88103197.6

申请日:

1988.05.20

公开号:

CN1031703A

公开日:

1989.03.15

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权||||||公开

IPC分类号:

C07H17/08

主分类号:

C07H17/08

申请人:

普利瓦药物、化学、食品、化妆工业劳联公司

发明人:

斯罗布丹·德约切克; 耐文卡·罗普塔; 盖布里吉拉·科布来海尔; 哈弗吉·克兰吉维克; 奥加·卡里维克

地址:

南斯拉夫萨格勒布

优先权:

1987.09.03 YU P1631/87; 1988.01.18 YU P85/88

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

唐跃

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内容摘要

制备10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A类化合物(式I)及其有选择可药用的与酸形成的盐的方法。式I中R1代表氢原子、低级烷基、或低级烷酰基,R2、R3和R4有相同或不同的意义,各自代表氢原子或低级烷酰基。 化合物(I)具有抗炎作用,可以用作药物。

权利要求书

1: 制备式I的10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A化合物及可选择制备的其可药用的与酸形成的盐的方法, 式中R 1 代表氢原子、低级烷基或低级烷酰基,R 2 、R 3 和R 4 相同或不相同,各自代表氢原子或低级烷酰基,该方法包括: A)使10-二氢-10-脱氧-11-烷基-11-氮杂红霉素A(式Ⅱ)一步或二步水解, 其中R 1 意义同上,R 2 ′表示德糖胺基,R 3 ′表示克拉定糖基,R 4 ′表示氢原子, 或B)使10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(或Ⅲ)在甲酸存在下与 (Ⅳ)的脂肪醛,或者在氢和贵金属催化剂存在的条件下与式(Ⅳ)的脂肪醛反应, 其中R 5 表示氢原子或低级烷基, 和C)若需要,用低级脂肪族酸酐将A)或B)的产物酰化,并且在需要时,将A)、B)或C)的产物转变为可作药用的与酸形成的盐。

说明书


本发明涉及制备具有生物活性的10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A类化合物及其可药用的与酸形成的盐的方法。

    众所周知,许多抗菌素除具有基本的抗菌作用外,还具有抗炎作用。但是,抗菌素的这种特性很少被用来治疗不是由病原微生物所引起的炎症。原因是要避免微生物过快地产生抗性和人体对它们可能产生的过敏。所以,有抗炎作用却无抗菌作用的物质一直是很需要的。这些物质的化学结构通常不同于抗菌素,或者在例外情况下,这些物质可用化学转化的方法从抗菌素获得。我们知道D-青霉胺就是由青霉素衍生而来的(见Abraham等,Nature,151,107(1943)和Ruiz-Torres,Arzneimittel-Forsch,24,914(1974))。

    按照已知和确定的先有技术,先进行红霉素A肟的贝克曼(Beckmann)重排,然后将得到的红霉素A亚氨基酸还原,合成了10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉素A(美国专利,4328334,5/1982,Djoki等;J·Chem,Sco.Perkin Trans.1,1986,1881)。按照改良的埃谢韦勒-克莱克(Eschweiler-Clark)方法,将所得胺用甲醛在甲酸存在下还原甲基化,制得N-甲基-11-氮杂-10-脱氧-10-二氢红霉素A(英国专利,2094293,Kobrehel和Djoki),这是一种新的15员氮杂环内酯的半合成大环内酯抗菌素;这种抗菌素已以迭氮斯罗霉素(azithromycin)的属名进行了临床试验。美国专利4464527(84)叙述了获得10-二氢-10-脱氧杂红霉素A的N-乙基和N-正丙基衍生物的方法。这些衍生物也是有效的抗菌剂。

    申请者对先有技术地检索表明,目前还无人报道过10-二氢-11-氮杂红霉内酯A类化合物,尤其是它们的N-烷基衍生物、它们的盐和/或O-和/或N,O-取代的烷酰基衍生物。

    本发明旨在提出制备化合物10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(式Ⅰ)及可选择制备的其可药用的与酸形成的盐的方法。结构式(Ⅰ)中,R1代表氢原子、低级烷基或低级烷酰基;R2、R3和R4可以相同也可不同,各自代表氢原子或低级烷酰基。

    这一方法包括:

    A)使10-二氢-10-脱氧-11-烷基-11-氮杂红霉素A(式Ⅱ)经一步或二步水解,在

    式Ⅱ中,R1意义同上,R′2代表德糖胺基,R′3代表克拉定糖基,R′4代表氢原子;

    或B)使10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(式Ⅲ),在甲酸的存在下,或者在氢及贵金属催化剂的存在下,与式Ⅳ的脂肪醛反应,在式Ⅳ中,R5代表氢或低级烷基(最好是C1-C3烷基);

    和C)如果需要,可将按A)或B)获得的产物用低级脂肪酸酐,最好是C1-3脂肪酸酐进行酰化,并且如果需要,可将按A)、B)或C)得到的产物转化成可作药用的与酸形成的盐。

    本发明方法步骤A的水解可以一步完成,也可以二步完成,一步水解具体可以先用高浓度无机酸在惰性溶剂(如氯仿)存在下,加热回流16至60小时,然后在pH值为8至9的条件下,用同一溶剂萃取将产物分离出来。二步水解包括:ⅰ)在室温下,用稀的无机酸将式(Ⅱ)化合物水解10至20小时,然后用有机溶剂(如二氯甲烷、氯仿或乙醚)在pH值为9至11条件下萃取中间产物6-0-德糖胺基-10-二氢-10-脱氧-11-烷基-11-氮杂红霉素A(式Ⅴ),式中R1、R2′意义同上。

    ⅱ)接着按上述“一步”方法水解已分离的中间产物(Ⅴ)。

    将化合物Ⅲ还原烷基化的本发明方法B)可按下面两种方式之一进行:B1)使化合物Ⅲ在惰性溶剂中,于甲酸存在条件下,与甲醛反应;B2)使化合物Ⅲ在惰性溶剂中,于氢和贵金属催化剂存在下,与式Ⅳ的醛反应。

    按照本发明的B1)方法,在反应混合物的回流温度下,于惰性溶剂(如丙酮、卤代烷(最好是氯仿))中,在至少等量的甲酸存在下,使化合物Ⅲ与过量1-3摩尔的甲醛反应2-8小时,得到化合物Ⅰ(其中R1为甲基,R2、R3和R4各自代表氢原子)。

    B2)方法是在惰性溶剂〔如甲醇或乙醇(96%m/m)等低级醇〕中,于贵金属存在下,用式Ⅳ的醛和氢将化合物Ⅲ还原烷基化。具体反应条件是醛过量1-2倍摩尔,贵金属催化剂(最好是钯-炭(5%m/m))为0.5至等摩尔量。还原烷基化反应是在温和的温度下(如18至25℃)和在初始氢压为10至30巴的条件下进行2至10小时。反应完成后,滤去催化剂,然后用常规方法分离产物,最好是在减压条件下蒸发乙醇,再用惰性有机溶剂(如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳)萃取水悬浮液,从而使式(Ⅰ)产物分离,式(Ⅰ)中,R1代表低级烷基,R2、R3和R4均为氢原子。

    酰化步骤则可按通用的酰化方法(如Jones等,J.Med.Chem.,15,631(1972)进行。

    具体的一组式(Ⅰ)化合物是式ⅠA的新10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A化合物及其可作药用的与酸形成的盐,

    其中R′1表示除氢原子以外的R1,R3和R4意义同上。

    式(Ⅴ)中间体也是新的化合物。

    应该指出,当R1为氢原子时,化合物(Ⅰ)本身属于先有技术(见前述S.Djoki等,J.Chem.Soc.,PerkinTrans,I,1986,1881);但本申请人已经发现了它们的新的、明显改进的制备方法(根据上述方法A)和医药用途,这些目前仍是未知的。10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉丙酯A(式Ⅰ)的可作药用的与酸形成的盐也包括在本发明范围内,其制备方法是:使至少等摩尔量合适的酸(如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、醋酸、丙酸、柠檬酸、琥珀酸和苯甲酸等)与10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A类化合物(式Ⅰ)反应,此反应可选择在于此反应的条件下为惰性的溶剂中进行。与酸形成的盐的分离方法有:若它们不溶于所用的惰性溶剂,就采用过滤法;加入不溶解相应盐的溶剂使该盐沉淀出来;或者蒸发溶剂,最常用的是冷冻干燥法。

    根据体外和体内研究发现,上述式(Ⅰ)化合物具有十分显著的抗炎作用。用人体多形核白细胞的溶酶体酶细胞外释放的模型(Weissman等,J.Exp.Med.,134,149(1971);Carevi,Agents and Actions,16,407(1985),通过与已知的抗炎药物双氯芬酸(DICL)和D-青霉胺(D-PEN)进行比较,测定了它们的体外抗炎作用,结果见附图1和2。

    图1明显表明,将迭氮斯罗霉素(azithromycin)水解并制备相应6-0-德糖胺基衍生物(DESAZ)得到了具有良好抗炎活性的产物。DESAZ在10-5浓度条件下与浓度为10-7的D-PEN具有大约相等的活性,通过消除双糖基并合成10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(AZER),得到了能显著抑制溶酶体酶从多形核白细胞的细胞外释放的化合物,其活性与D-PEN相近,在浓度为10-7,则活性更强,

    在体外试验中,DICL并不影响酶的细胞外释放N-乙基-(AE)或N-(正丙基)衍生物的体外活性与AZER相比要稍低些(见图2)。AZER可以与乙酸酐进行酰化反应,并且制得的4,6,13-三乙酰基-10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(ALA-3)的试管活性无明显的变化。

    还对大白鼠进行了佐剂引起的关节炎模型的体内研究(Per-ason等,Arthritis Rhem.,2,440(1959);Carevi,Dubl Yug.Acad.of Sci.7,415(1985))。图3的结论是,对于佐剂引起的关节炎的大白鼠,AZER可以显著减少溶酶体酶由细胞外释放进入大白鼠的滑液,AZER的活性水平与D-PEN相当而明显高于DICL。DESAZ的活性稍低于D-PEN和DTCL。

    以上结果显然说明体内方法与体外试验是可比的。在这些试验中,体外和体内研究的受试物质都没有显著地影响乳酸脱氢酶(A)的释放,这证明细胞膜没有受到明显的影响。

    还用角叉菜胶引起的大白鼠爪水肿(Crunkhorn等,Br.J.Pharm.,42,392(1971))测定了抗炎作用。

    化合物(Ⅰ)所得结果(30-40%)没有明显超过D-PEN和Acisal(35-45%)。N-乙基和N-(正丙基)衍生物(Ⅰ)的活性与AZER的抗炎活性属同一水平。但是,与D-PEN比较,O-和/或N,O-取代的化合物(Ⅰ)及其盐具有较强的活性。

    下面的实例是对本发明的说明,但本发明决不受下述实例的限制。

    实例1.10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A

    加热回流10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉素A(100g,136.06mmole)、6M HCl(750ml)和CHCl3(380ml)的混合物16小时。冷却至室温后使液体分层,水层用CHCl3(2×100ml)萃取。加入钠碱液调节水溶液PH至5.0,再用CHCl3(3×100ml)萃取。在PH为8.5时重复同一操作(3×250ml)。PH8.5的氯仿萃取液用K2CO3干燥,然后减压蒸发,得到53.77g(94.2%)10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A粗品。用乙醚(300ml)进行结晶后,得到34.45g纯的产物(TLC(薄层层析),C6H6∶CHCl3∶CH3OH=40∶55∶5,NH3Rf0.233),其物理化学常数见J.Chem.Soc.,Perkin Trans.,1,1986,1881。

    实例2.10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A

    将迭氮斯罗霉素(azithromycin)(Ⅱ)(10g,13.35mmole)、6M    HCl(75ml)和氯仿(38ml)的混合物加热回流48小时。冷却至室温后使液体分层,水层用氯仿萃取。用钠碱液调节水溶液PH至5.0,再用氯仿萃取。在PH为8.5时重复相同步骤。将所得PH为8.5的氯仿萃取液真空浓缩至约10ml,静置析出结晶。过滤并干燥后得到4.7g(81.2%)产物,如需要可用氯仿进行重结晶。熔点:208-210℃。

    C    H    N

    C22H43NO7计算值:60.94 10.00 3.23

    测得值:60.72    9.63    2.96

    实例3.6-0-德糖胺基-10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉素A

    将迭氮斯罗霉素(azithromycin)(10g,13.35mmole)在0.25M HCl(500ml)中的溶液在室温下静置15小时。用氯仿(3×75ml)萃取,然后萃取液用1M HCl和水洗涤。加钠碱液使所得水层PH为10,再用氯仿重新萃取。氯仿萃取液用K2CO3干燥,然后减压蒸发至干。粗产物用乙醚洗涤后得到产物6.9g(87.8%)。熔点:203-205℃。

    C    H    N

    C30H58N2O9计算值:60.99 9.90 2.96

    测定值:60.63    9.58    4.36

    实例4.按实例1所述方法,从10g实例3产物得到6.56g(89.4%)实例2产物。

    实例5.10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A

    向10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(1g,2.38mmole)的CHCl3(20ml)溶液中加入0.184ml(2.38mmole)甲醛(36%)和0.183ml(4.77mmole)甲酸(98-100%),反应混合物搅拌回流8小时。然后冷却至室温,静置24小时,滤出析出的结晶体,用CHCl3洗涤并干燥,得1.0g(96.5%)10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A粗品。如需要可将产物从氯仿中结晶(TLC,Rf0.306)。

    熔点:208-210℃。

    1H NMR(CD3OD):2.351ppm(N-CH3)。

    实例6.10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉内酯A

    向10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(5g,11.92mmole)的乙醇(96%)(50ml)溶液中加入乙醛(7ml,120.5mmole)和钯-炭(5%)(2.5g),在20巴压力和搅拌下将反应混合物氢化10小时。滤出催化剂,用乙醇(20ml)洗涤,通过减压蒸发将合并的液相浓缩至约30ml。向反应混合物中加水(100ml)和CHCl3(50ml),再加2M HCl调节PH至4.5,分层后水相用氯仿(2×50ml)萃取。用钠碱水溶液(3×50ml)调PH至8.5后重复用氯仿萃取步骤。用K2CO3使氯仿萃取液干燥,再减压蒸发,得到4.65g(87.2%)10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉内酯A粗品。把所得产物悬浮在乙醚(10ml)中,室温下搅拌1小时,过滤后用乙醚洗涤沉淀,然后干燥,得到3.2g色谱纯的产物(TLC,Rf0.390),熔点204-206℃。

    实例7.10-二氢-10-脱氧-11-正丙基-11-氮杂红霉内酯A

    向10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(6g,14.30mmole)的乙醇(96%)(60ml)溶液中加入丙醛(11.4ml,157.31mmole)和钯-炭(5%)(3.0g),在22巴压力和搅拌下将反应混合物氢化10小时。滤除催化剂,将滤液减压蒸发至粘稠浆状,通过PH梯度萃取分离产物。再向反应混合物中加水(100ml)和二氯甲烷(50ml),然后用2M    HCl调节PH至4.5。液体分层后用二氯甲烷(2×50ml)萃取水层。用钠碱水溶液碱化使PH至8.5,再重复二氯甲烷的萃取步骤(1×150ml,2×50ml)。将PH为8.5的合并的有机萃取物过滤,滤液经减压蒸发浓缩成粘稠悬浮液,过滤析出的结晶,用二氯甲烷洗涤并干燥,得到4.3g(65.2%)色谱纯的标题化合物(TLC,Rf0.415)。

    熔点:212-216℃。

    实例8.4-0-乙酰基-10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A

    向10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(5g,11.53mmole)的吡啶(30ml)溶液中加入乙酐(30ml)。反应混合物于室温下静置2小时。加入冰块,酰化反应停止进行,在PH9.0条件下用CHCl3(3×50ml)萃取使产物分离。用K2CO3干燥合并的有机萃取液,再经蒸发,得3.4g粗产物。把粗产物悬浮在乙醚(10ml)中,于室温下搅拌1小时,然后过滤,得到1.75g(53.2%)标题化合物,熔点187-189℃(TLC,Rf 0.564)。

    IR(KBr):1725(C=0内酯和酯)和1235cm-1(OAC)

    1H NMR(CD3OD):2.343(S,3H,N-CH3),

    2.052(S,3H,4-OAC)

    和5.227ppm(d,1H,

    4-H)。

    在上述方法中,仅把乙酐换成丙酸酐而其它不变,可制得相应的4-0-丙基衍生物。

    实例9.4,6,13-0-三乙酰基-10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A

    向10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(5g,11.53mmole)的吡啶(50ml)溶液中加入乙酐(50ml),室温下将反应混合物静置7天。加冰终止反应,按实例8的方法用氯仿萃取分离产物。合并的有机萃取液用K2CO3干燥后蒸发至干,再在硅胶柱上进行层析,用CH2Cl2/CH3OH/NH4OH(90∶9∶1.5)溶剂系统为洗脱剂。将后流出的部分合并,蒸发除去溶剂并将所得非晶形产物干燥,得到4,6,13,-0-三乙酰基衍生物,熔点:180-182℃(Rf0.337)。

    IR(KBr):1740(C=0,酯),1715(C=0,内酯)和1240cm-1(OAC)

    13C NMR(CDCl3):43.1(q,N-CH3),173.5(S,C=0内酯)和170.2,170.1和169.1

    ppm(s,C=0乙酸酯)。

    实例10.11-N,4,6-0-三乙酰基-10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A

    按照例8所述方法,从10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(5.0g,11.9mmole)和乙酐(50ml)的吡啶(50ml)溶液通过酰化反应,得到11-N,4,6-0-三乙酰基-10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A的粗品。24小时后使酰化反应终止,产物用常规的CHCl3萃取的方法分离,粗产物纯化的方法是:将所得粗产物悬浮在乙醚(50ml)中并在室温下搅拌悬浮液1小时,最后滤出不溶的标题化合物,产量:4.08g(68.3%).熔点220-223℃。Rf0.417。

    IR(KBr):1715(C=0,内酯和酯),1605(NAC)和1240cm-1(OAC)。

    1H NMR(CD3OD):2.115(S,3H,N-Ac),

    2.053(S,3H,4-OAc)

    和2.040ppm(s,3H,

    6-OAc)。

    实例11.10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A盐酸盐

    将10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(4.34g,10mmole)悬浮在25ml水中,在1小时内于搅拌下滴加0.25N    HCl,把PH调至5.8。将清澈的反应混合物于室温下继续搅拌1小时,然后过滤并冷冻干燥,得4.48g(95.5%)10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A盐酸盐。

    1H NMR(CD3OD):3.03ppm(s,3H,N-

    CH3)

    元素分析:    Cl

    计算值    7.54%

    测定值    6.97%

    按同样方式,可以用氢溴酸、醋酸、硫酸、磷酸、柠檬酸和苯甲酸等酸代替盐酸,可制得10-二氢-10-脱氧-11-烷基-11-氮杂红霉内酯A和它们的N-和/或N,O-取代衍生物的相应的盐。

    实例12.10-二氢-10-脱氧-11-甲基-11-氮杂红霉内酯A(方法B)

    按照实例5的方法,以10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A(1g,2.38mmole)、甲醛(36%)(0.184ml,2.38mmole)和甲酸(98-100%)(0.183ml,4.77mmole)为起始原料,在丙酮(20ml)中进行反应,得到0.93g(89.8%)标题化合物。

    实例13.10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉内酯A(方法B)

    按照实例1所述方法,以10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉素A(5g,6.55mmole)为起始原料,可分离得到2.45g(83.57%)标题化合物,其物化常数与实例6所述相同。

    实例14.10-二氢-10-脱氧-11-正丙基-11-氮杂红霉内酯A(方法B)

    按实例1所述方法,以10-二氢-10-脱氧-11-正丙基-11-氮杂红霉素A(5g,6.44mmole)为起始原料,可分离得到2.4g(80.7%)标题化合物,其物理化学常数与实例7所述相同。

    实例15.6-0-德糖胺基-10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉内酯A

    将10-二氢-10-脱氧-11-乙基-11-氮杂红霉素A(1g,1.31mmole)溶于0.25MHCl(50ml),于室温下静置16小时,然后用CHCl3(3×10ml)萃取反应混合物,合并的有机萃取液用1MHCl和水洗涤,合并的水层用钠碱水溶液碱化至PH为10,再用CHCl3(3×20ml)重新萃取。CHCl3萃取液用K2CO3干燥处理后再蒸发至干。用乙醚洗涤粗产物之后,得到0.7g(88.4%)标题化合物。

    1H NMR(CDCl3):2.24ppm(S,6H,

    N(CH3)2)。

    用同样的方法,将6-0-德糖胺基-10-二氢-10-脱氧-11-正丙基-11-氮杂红霉素A水解可以得到相应的N-正丙基衍生物。

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制备10-二氢-10-脱氧-11-氮杂红霉内酯A类化合物(式I)及其有选择可药用的与酸形成的盐的方法。式I中R1代表氢原子、低级烷基、或低级烷酰基,R2、R3和R4有相同或不同的意义,各自代表氢原子或低级烷酰基。 化合物(I)具有抗炎作用,可以用作药物。 。

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