专利名称：10-二氢-10-脱氮杂红霉内酯a类化合物的制备方法
技术领域：
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Djokic)，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。
申请者对先有技术的检索表明，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)、6MHCl(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℃。
CHNC22H43NO7计算值60.94 10.00 3.23测得值60.729.632.96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℃。
CHNC30H58N2O9计算值60.99 9.90 2.96测定值60.639.584.36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2MHCl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169.1ppm(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0.25NHCl，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。
权利要求
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R1代表氢原子、低级烷基或低级烷酰基，R2、R3和R4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R1意义同上，R2′表示德糖胺基，R3′表示克拉定糖基，R4′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R5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。
全文摘要
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R
文档编号C07D267/00GK1031703SQ8810319
公开日1989年3月15日 申请日期1988年5月20日 优先权日1987年9月3日
发明者斯罗布丹·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 申请人:普利瓦药物、化学、食品、化妆工业劳联公司