【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は次式で表わされる新規なアミノ配糖体
又はその酸付加塩に関する。
この式中Ｒはアシル基を示し、アミノ基は保護
されていてもよい。
Ｒのためのアシル基としては、例えばグリシル
基、アラニル基、バリル基等のアミノ酸から誘導
されるものが好ましい。これらのアミノ基は、例
えば低級アルキル基、カルバモイル基、ホルミル
基等で置換され又は普通の保護基で保護されてい
てもよい。
式の新規化合物は、１位、2′位及び6′位のア
ミノ基が保護されている一般式
で表わされる化合物をアシル化し、次いで必要に
応じ生成物のアミノ保護基を脱離しそして／又は
生成物を酸付加塩に導くことによつて製造するこ
とができる。
出発物質としての式の化合物はストレプトミ
セスsp.No.KC−7038株の代謝産物として生産され
るKA−7038物質群の１種で、KA−7038（特
開昭55−162795号明細書参照）である。
式の化合物は新規物質であつて、前記の菌株
の培養液からは現在いずれも単離されていない。
式の化合物を製造するには、まず式の化合
物のアミノ基を適宜な保護基によつて保護する。
保護基としては、従来ペプチド合成において常用
されている公知のアミノ保護基を使用することが
できるが、一般式
（式中Ａはアルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基又はアルアルキル基を示す）で表わされる
保護基が特に好ましい。これらの保護基として
は、例えば次のものがあげられる。アルキルオキ
シカルボニル基例えばエチルオキシカルボニル
基、三級ブチルオキシカルボニル基、三級アミル
オキシカルボニル基等、シクロアルキルオキシカ
ルボニル基例えばシクロヘキシルオキシカルボニ
ル基等、アリールオキシカルボニル基例えばｏ−
ニトロフエノキシカルボニル基等、アルアルキル
オキシカルボニル基例えばベンジルオキシカルボ
ニル基、ｐ−メトキシベンジルオキシカルボニル
基等。
保護基の導入は通常の方法で行われるが、一般
式
Ａ−OCOOH （）
（式中のＡは前記の意味を有する）で表わされる
カルボン酸又はその反応性誘導体を式の化合物
に作用させる方法が好ましい。カルボン酸の反応
性誘導体としては、例えば酸ハロゲニド、酸アシ
ド化合物、酸無水物、活性エステルなどがあげら
れる。
式の化合物には４個のアミノ基が存在し、式
の化合物を用いるアミノ基の保護反応により通
常は全てのアミノ基が保護された化合物が生成す
るため、アシル化すべき４位のメチルアミノ基を
遊離させる必要がある。式の化合物には４位の
メチルアミノ基に隣接して３位に水酸基が存在す
るため、これを利用して両者の間で環状カルバメ
ートを形成し、次いで加水分解することにより、
容易に４位のメチルアミノ基を遊離させることが
できる。環状カルバメートは、テトラ−Ｎ−保護
化合物に好ましくは溶媒中でアルカリを作用させ
ることによつて形成される。アルカリとしては、
例えば水素化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウ
ムなど、溶媒としては、例えばジメチルホルムア
ミド、ジオキサン、テトラヒドロフランなど又は
これらの混合物が用いられる。環状カルバメート
の加水分解には、通常の酸加水分解又はアルカリ
加水分解を適用することができる。
またテトラ−Ｎ−保護化合物に水を含む溶媒中
でアルカリを作用させると、直接に４位のメチル
アミノ基のみを遊離させることができる。
一方、式の化合物のアミノ基を保護する際
に、式のカルボン酸の反応性誘導体として、活
性エステル例えば置換フエニルエステル、Ｎ−オ
キシスクシンイミドエステル、Ｎ−オキシフタル
イミドエステルなど、特に一般式
（式中A1は置換されていてもよいフエニル基、
こはく酸イミジル基又はフタルイミジル基を示
す）で表わされる活性エステルを用いると、１
位、2′位及び6′位のアミノ基だけを選択的に保護
することができる。この反応の際に金属化合物、
例えば酢酸ニツケル、酢酸コバルト、酢酸銅など
を存在させると好ましい結果が得られる。
これらの方法で得られる１位、2′位及び6′位の
アミノ基が保護された式の化合物の４位のメチ
ルアミノ基をアシル化すると、アミノ基が保護さ
れた式の化合物が得られる。
アシル化剤としては、アミノ酸例えばグリシ
ン、アラニン、バリン等を用いることが好まし
い。アミノ酸を用いてアシル化するためには、通
常のペプチド合成法を適用することができ、Ｎ−
保護アミノ酸又はその酸反応性誘導体を作用させ
る。アミノ酸のアミノ基の保護基としては、前記
の保護基のいずれを用いてもよく、また式の化
合物の保護基と同一でも異なつてもよいが、次の
工程における脱離反応を容易に行うため、同じ保
護基を用いることが好ましい。そのほかアミノ基
は例えば低級アルキル基、カルバモイル基、ホル
ミル基等で置換されていてもよい。アミノ酸の酸
反応性誘導体としては式のカルボン酸の反応性
誘導体と同様のものを用いることができる。
こうして得られるアミノ基が保護された式の
化合物の保護基を脱離すると、式の遊離化合物
が得られる。アミノ保護基の脱離には通常の方法
を適用することができるが、接触還元法を用いる
ことが好ましい。触媒としては、例えばパラジウ
ム、白金、ラネーニツケル、ロジウム、ルテニウ
ム、ニツケルなどが用いられる。溶媒としては、
例えば水、メタノール、エタノール、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、酢酸など又はこれらの
混合物を使用できる。この反応は、通常は水素圧
力１〜５気圧及び温度０〜100℃で0.1〜10時間以
内に終了する。
目的物質である式の化合物ならびにそのアミ
ノ保護化合物の単離精製は常法により行われる
が、カラムクロマトグラフイーを利用することが
特に好ましい。吸着剤としては、例えばCM−セ
フアデツクス、アンバーライトIRC−50、同IRC
−84、同CG−50、カルボキシメチルセルロース
等の陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。
展開は、アルカリ性水溶液例えばアンモニア水、
義酸アンモニウム水溶液などを展開溶媒として用
い、濃度勾配法又は濃度段階法により行うことが
できる。溶出液より活性画分を集め、凍結乾燥す
ると、目的化合物の純品を得ることができる。
式の化合物は常法に従つて酸付加塩に導くこ
とができる。酸としては無機酸、例えば硫酸、塩
酸、臭化水素酸、沃化水素酸、燐酸、炭酸、硝酸
等ならびに有機酸例えば酢酸、フマル酸、リンゴ
酸、クエン酸、マンデル酸、コハク酸等が用いら
れる。
本発明の新規化合物の各種微生物に対する抗菌
スペクトルを次表に示す。被験化合物は下記の構
造式で表わされるものである。
４−Ｎ−グリシル−KA−7038
The present invention relates to a novel aminoglycoside represented by the following formula or an acid addition salt thereof. In this formula, R represents an acyl group, and the amino group may be protected. The acyl group for R is preferably one derived from an amino acid such as a glycyl group, an alanyl group, or a valyl group. These amino groups may be substituted with, for example, lower alkyl groups, carbamoyl groups, formyl groups, etc., or may be protected with common protecting groups. The new compound of the formula has the general formula It can be produced by acylating a compound represented by , followed by optionally removing the amino protecting group of the product and/or converting the product into an acid addition salt. The compound of the formula as a starting material is one of the KA-7038 substance group produced as a metabolite of Streptomyces sp. It is. The compounds of the formula are new substances and none have been isolated to date from culture fluids of the above-mentioned strains. To produce a compound of the formula, first the amino group of the compound of the formula is protected with an appropriate protecting group.
As the protecting group, known amino protecting groups commonly used in conventional peptide synthesis can be used, but the general formula A protecting group represented by (wherein A represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group) is particularly preferred. Examples of these protecting groups include the following. Alkyloxycarbonyl groups such as ethyloxycarbonyl group, tertiary butyloxycarbonyl group, tertiary amyloxycarbonyl group, etc., cycloalkyloxycarbonyl group such as cyclohexyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group such as o-
nitrophenoxycarbonyl group, aralkyloxycarbonyl group such as benzyloxycarbonyl group, p-methoxybenzyloxycarbonyl group, etc. The introduction of a protecting group is carried out by a conventional method, and a method in which a carboxylic acid represented by the general formula A-OCOOH () (A in the formula has the above meaning) or a reactive derivative thereof acts on a compound of the formula is preferred. Examples of reactive derivatives of carboxylic acids include acid halides, acid acid compounds, acid anhydrides, and active esters. There are four amino groups in the compound of the formula, and the protection reaction of amino groups using the compound of the formula usually produces a compound in which all the amino groups are protected, so the methylamino group at the 4-position to be acylated is need to be released. Since the compound of the formula has a hydroxyl group at the 3-position adjacent to the methylamino group at the 4-position, this is used to form a cyclic carbamate between the two, and then by hydrolysis,
The methylamino group at the 4-position can be easily released. Cyclic carbamates are formed by the action of a tetra-N-protected compound with an alkali, preferably in a solvent. As an alkali,
For example, sodium hydride, barium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, etc. As the solvent, for example, dimethylformamide, dioxane, tetrahydrofuran, etc., or a mixture thereof is used. Conventional acid hydrolysis or alkaline hydrolysis can be applied to hydrolyze the cyclic carbamate. Furthermore, when a tetra-N-protected compound is treated with an alkali in a solvent containing water, only the methylamino group at the 4-position can be directly released. On the other hand, when protecting the amino group of a compound of the formula, active esters such as substituted phenyl esters, N-oxysuccinimide esters, N-oxyphthalimide esters, etc. (In the formula, A 1 is an optionally substituted phenyl group,
When an active ester represented by succinimidyl group or phthalimidyl group is used, 1
Only amino groups at positions 2', 2' and 6' can be selectively protected. During this reaction, metal compounds,
For example, preferable results are obtained when nickel acetate, cobalt acetate, copper acetate, and the like are present. By acylating the methylamino group at the 4-position of the compound with the formula in which the amino groups at the 1-, 2'-, and 6'-positions obtained by these methods are protected, a compound with the formula in which the amino group is protected is obtained. . As the acylating agent, it is preferable to use amino acids such as glycine, alanine, valine, and the like. For acylation using amino acids, normal peptide synthesis methods can be applied, and N-
A protected amino acid or its acid-reactive derivative is applied. As the protecting group for the amino group of the amino acid, any of the above-mentioned protecting groups may be used, and it may be the same or different from the protecting group of the compound of the formula, but in order to facilitate the elimination reaction in the next step, , it is preferred to use the same protecting group. In addition, the amino group may be substituted with, for example, a lower alkyl group, a carbamoyl group, a formyl group, or the like. As the acid-reactive derivative of the amino acid, those similar to the reactive derivative of the carboxylic acid of the formula can be used. When the protecting group of the thus obtained amino group-protected compound of formula is removed, a free compound of formula is obtained. Although conventional methods can be applied to remove the amino protecting group, it is preferable to use a catalytic reduction method. As the catalyst, for example, palladium, platinum, Raney nickel, rhodium, ruthenium, nickel, etc. are used. As a solvent,
For example, water, methanol, ethanol, dioxane, tetrahydrofuran, acetic acid, etc. or mixtures thereof can be used. This reaction is usually completed within 0.1 to 10 hours at a hydrogen pressure of 1 to 5 atmospheres and a temperature of 0 to 100°C. Isolation and purification of the target compound of the formula and its amino-protected compound can be carried out by conventional methods, but it is particularly preferable to use column chromatography. Examples of adsorbents include CM-Sephadex, Amberlite IRC-50, and Amberlite IRC-50.
It is preferable to use a cation exchange resin such as -84, CG-50, or carboxymethyl cellulose.
The development is carried out using an alkaline aqueous solution such as aqueous ammonia,
This can be carried out by a concentration gradient method or a concentration step method using an aqueous ammonium dinate solution or the like as a developing solvent. By collecting the active fraction from the eluate and lyophilizing it, a pure product of the target compound can be obtained. Compounds of formula can be converted into acid addition salts according to conventional methods. As acids, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, phosphoric acid, carbonic acid, nitric acid, etc. and organic acids such as acetic acid, fumaric acid, malic acid, citric acid, mandelic acid, succinic acid, etc. are used. It will be done. The antibacterial spectra of the novel compounds of the present invention against various microorganisms are shown in the table below. The test compound is represented by the following structural formula. 4-N-glycyl-KA-7038
【表】【table】
【表】
本化合物は前記のように広範囲の抗菌スペクト
ルを有することから、抗菌性物質として医薬、動
物薬などとして有用である。また本化合物は種々
の誘導体を合成するための出発物質としても有用
である。
実施例
次式の化合物（４−Ｎ−グリシル−KA−7038
）は次のようにして製造される。
(a) １，2′，6′−トリス−Ｎ−ベンジルオキシカ
ルボニル−４−Ｎ−ベンジルオキシカルボニル
グリシル−KA−7038：
KA−7038（特開昭55−162795号明細書に
記載の方法により製造）160mgをメタノール５
mlに溶解し、酢酸ニツケル248mgを加えて室温
で30分撹拌する。次いで４−Ｎ−ベンジルオキ
シカルボニルオキシスクシンイミド415mgを加
えて室温で２時間撹拌を続け、更に濃アンモニ
ア水2.5mlを加えて１時間撹拌する。反応混合
物を減圧下で濃縮し、残査をクロロホルム20ml
と3N−アンモニア水20mlの混合物に溶解し、
クロロホルム層を分取する。抽出液を3N−ア
ンモニア水で３回、水で２回洗浄したのち乾燥
し、溶媒を留去する。
残査をジオキサン９mlに溶解し、Ｎ−ベンジ
ルオキシカルボニルグリシンのスクシンイミジ
ルエステル300mg及びトリエチルアミン0.3mlを
加え、60℃で一夜加温する。反応混合物を濃縮
乾固し、残査をクロロホルム20mlに溶解し、水
洗して乾燥したのち溶媒を留去する。残査をシ
リカゲルカラムクロマトグラフイーによりクロ
ロホルム−メタノール（50：１）を展開溶媒と
して精製すると、無色固体として１，2′，6′−
トリス−Ｎ−ベンジルオキシ−４−Ｎ−ベンジ
ルオキシカルボニルグリシル−KA−7038
280mgが得られる。
元素分析値：C49H59N5O13として
Ｃ Ｈ Ｎ
計算値（％） 63.55 6.42 7.56
実測値（％） 63.82 6.20 7.27
比施光度：〔α〕25 D＋46゜（c1、CHCl3）
NMR値：
δCDCl3 ppm2.98（3H、ｓ、6′−Ｎ−ＣH3 ）
3.14（3H、ｓ、４−Ｎ−ＣH3 ）
3.29（3H、ｓ、Ｏ−ＣH3 ）
(b) ４−Ｎ−グリシル−KA−7038：
(a)で得られた化合物270mgを酢酸４mlに溶解
し、パラジウム黒50mgを加えて室温で接触還元
する。触媒を去し、液を水400mlで希釈し
たのち、アンモニア水で中和してCM−セフア
デツクスＣ−25（NH4 +型）のカラムに付す。
0.05規定と0.35規定のアンモニア水の間で濃度
勾配法により展開し、目的物質を含む画分を集
めて凍結乾燥する。得られた無色固体を常法に
より硫酸塩となし、再び凍結乾燥すると、無色
固体の４−Ｎ−グリシル−KA−7038の硫酸
塩148mgが得られる。
元素分析値：C17H35N5O5・2H2SO4・H2Oと
して
Ｃ Ｈ Ｎ Ｓ
計算値(%) 33.82 6.85 11.60 10.63
実測値(%) 33.50 6.58 11.35 10.38
比施光度：〔α〕25 D＋71゜（c1、H2O）
NMR値：
δD2O ppm3.17（3H、ｓ、6′−Ｎ−ＣH3 ）
3.72（3H、ｓ、４−Ｎ−ＣH3 ）
3.84（3H、ｓ、Ｏ−ＣH3 ）
5.83（1H、ｄ、Ｊ＝3.6Hz、アノメリツク
Ｈ） [Table] As mentioned above, this compound has a broad antibacterial spectrum and is therefore useful as an antibacterial substance in medicine, veterinary medicine, etc. This compound is also useful as a starting material for synthesizing various derivatives. Example Compound of the following formula (4-N-glycyl-KA-7038
) is manufactured as follows. (a) 1,2',6'-tris-N-benzyloxycarbonyl-4-N-benzyloxycarbonylglycyl-KA-7038: KA-7038 (method described in JP-A-55-162795) (manufactured by) 160mg of methanol 5
ml, add 248 mg of nickel acetate, and stir at room temperature for 30 minutes. Next, 415 mg of 4-N-benzyloxycarbonyloxysuccinimide was added and stirring was continued for 2 hours at room temperature, and 2.5 ml of concentrated aqueous ammonia was further added and stirred for 1 hour. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure and the residue was dissolved in 20 ml of chloroform.
and 20ml of 3N-ammonia water,
Separate the chloroform layer. The extract is washed three times with 3N aqueous ammonia and twice with water, dried, and the solvent is distilled off. The residue was dissolved in 9 ml of dioxane, 300 mg of succinimidyl ester of N-benzyloxycarbonylglycine and 0.3 ml of triethylamine were added, and the mixture was heated at 60°C overnight. The reaction mixture is concentrated to dryness, the residue is dissolved in 20 ml of chloroform, washed with water, dried, and the solvent is distilled off. The residue was purified by silica gel column chromatography using chloroform-methanol (50:1) as a developing solvent to obtain 1,2',6'-
Tris-N-benzyloxy-4-N-benzyloxycarbonylglycyl-KA-7038
280mg is obtained. Elemental analysis value: C 49 H 59 N 5 O 13 Calculated value (%) 63.55 6.42 7.56 Actual value (%) 63.82 6.20 7.27 Specific luminosity: [α] 25 D +46° (c1, CHCl 3 ) NMR Values: δCDCl 3 ppm 2.98 (3H, s, 6′-N-C H 3 ) 3.14 (3H, s, 4-N-C H 3 ) 3.29 (3H, s, O-C H 3 ) (b) 4-N-Glycyl-KA-7038: 270 mg of the compound obtained in (a) was dissolved in 4 ml of acetic acid, 50 mg of palladium black was added, and catalytic reduction was carried out at room temperature. After removing the catalyst and diluting the liquid with 400 ml of water, it was neutralized with aqueous ammonia and applied to a column of CM-Sephadex C-25 (NH 4 + type).
It is developed using a concentration gradient method between 0.05N and 0.35N aqueous ammonia, and the fractions containing the target substance are collected and freeze-dried. The obtained colorless solid is converted into a sulfate salt by a conventional method and freeze-dried again to obtain 148 mg of the sulfate salt of 4-N-glycyl-KA-7038 as a colorless solid. Elemental analysis value: C 17 H 35 N 5 O 5・2H 2 SO 4・H 2 O Calculated value (%) 33.82 6.85 11.60 10.63 Actual value (%) 33.50 6.58 11.35 10.38 Specific luminosity: [α ] 25 D +71° (c1, H 2 O) NMR value: δD 2 O ppm3.17 (3H, s, 6'-N-C H 3 ) 3.72 (3H, s, 4-N-C H 3 ) 3.84 (3H, s, O-C H 3 ) 5.83 (1H, d, J=3.6Hz, anomeric H)