DE2524320A1

DE2524320A1 - Neue cephalosporansaeurederivate, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel

Info

Publication number: DE2524320A1
Application number: DE19752524320
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Bristol Myers Co
Current assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1975-12-18
Also published as: JPS60166688A; LU72618A1; YU143775A; YU45103B; SE7506294L; SU828968A3; YU43130B; ZA752504B; DD127731A5; DD122094A5; IE43052L; JPS60260585A; CH617202A5; ES438179A1; CS189709B2; FR2273546A1; DK236275A; DK155943C; HU172448B; JPS60259198A

Description

PATENTANWÄLTE PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH

D-SOOO MÜNCHEN 4O. BAUERSTRASSE 22 ■ FERNRUF (O80> 37 SB 83 · TELEX B21B2OB ISAR D POSTANSCHRIFT: D-SOOO MÜNCHEN 43. POSTFACH 7βΟ

München, M/16

Mai 1975

BRISTOL-MYERS COMPANY

345 Park Avenue New York, N.Y. 10022/USA

Neue Cephalosporansäurederivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel

Die Erfindung betrifft bestimmte neue o^-Amino- oder (X-Formylcx-(p-acy1oxyphenyl)acetamidocephalosporansäuren, die als antibakteriell Mittel brauchbar sind.

Die erfindungsgemäßen neuen Cephalosporinderivate umfassen die D-(-)-Verbindungen der Formel I

R-C-O

COOH

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SY 9177A

worin Y für Wasserstoff oder S-Het steht, wobei Het einen 5- oder 6-giiedrigen heterocyclischen Ring darstellt, der · 1 bis 4 Atome, ausgewählt unter N, 0 oder S enthält, wobei der heterocyclische Ring gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäure- oder Hydroxygruppe substituiert sein kann oder durch eine Alkoxyalky!gruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, R für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist oder für eine Phenylgruppe steht, die gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trif1uormethyl substituiert ist, R¹ die Bedeutungen Wasserstoff, Hydroxy, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen besitzt, und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, wobei die Verbindungen im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind, und die D-(-)-Verbindungen der Formel Ia

R-C-

CH-CO-NH-OCHO

COOH

I a

worin Y für S-Het steht, wobei Het die Bedeutungen 1,2,3t Triazol-5-yl, 1-N-Methyl tetrazol-5-yl oder 2-Methyl -1,3 ,4-thiadiazol-5-yl besitzt, R für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist, oder für eine Phenylgruppe steht, die gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trifluormethyl substituiert

- 2 509851/10 9 3

SY 9177A χ . ^.ΟΔΗΟ^υ

• Q*

ist, R¹ Wasserstoff, Hydroxy, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeutet, und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, wobei die Verbindungen im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind.

Bei den obigen Verbindungen ist der Substituent mit der Bedeutung Halogen vorzugsweise ausgewählt unter Fluor, Chlor oder Brom.

Zu den oben erwähnten pharmazeutisch verträglichen Salzen gehören die nicht-toxischen Carbonsäuresalze, beispielsweise nicht-toxisehe Metallsalze, wie das Natrium-, Kalium-, Calcium- und Aluminium-, das Ammoniumsalz und Salze mit nicht-toxischen Aminen, beispielsweise Trialkylaminen, Procain, Dibenzy1amin , N-Benzyl-ß-phenäthylamin , 1-Ephenamin, N,N¹-Dibenzyläthylendiamin , N-Alkylpiperidin und andere Amine , die zur Bildung von Salzen von Penicillinen und Cephalosporinen verwendet werden. Von der Definition pharmazeutisch verträglicher Salze sind auch die nicht-toxischen Säureadditionssalze (Aminsalze) eingeschlossen, beispielsweise Salze mit Mineral säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Salze mit organischen Säuren, wie Maleinsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Benzoesäure, Weinsäure, Fumarsäure, Mandelsäure, Ascorbinsäure und Äpfelsäure.

Zu Beispielen geeigneter heterocyclischer Gruppen, die in der Definition von "Het" in Formel I eingeschlossen sind, gehören heterocyclische Reste, wie Thienyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Isoimidazoly1, Triazolyl, Tetrazdlyl , Thiazolyl, Thiadiazolyl , Thiatriazolyl, Oxazolyl , Oxadiazolyl, Isothiazolyl, Isoxazolyl, Pyridyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl und Triazinyl. Der heterocyclische Ring kann unsubsti-

■· j ·*■

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SY 9177A

tuiert oder durch einen oder mehr der

oben erwähnten Substituenten substituiert sein.

Bevorzugte D-(-)-Verbindungen der Formel I sind diejenigen, in denen Y für Wasserstoff oder S-Het steht, wobei Het für 1,2,3-Triazolyl, 2-Methyl-l ,3,4-thiadiazol-5-yl , 2-Methyll,3,4-oxadiazol-5-yl, 1-N-Methy1tetrazol-5-yl und 1,2,3,4-Tetrazolyl steht, R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet, das gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Fluor, Chlor, Nitro,
Amino oder Trif1uormethyl substituiert ist, und R¹ Wasserstoff darstellt, oder die obigen D-(-)-Verbindungen der Formel Ia, worin Y für S-Het steht, worin Het die Bedeutungen 1,2,3-Triazolyl, 2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl, oder 1-N-Methyltetrazol-5-yl besitzt, R Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und R¹ für Wasserstoff steht.

Bevorzugtere D-(-)-Verbindung der Formel I und Ia sind diejenigen, in denen Y für Wasserstoff oder S-Het steht, wobei Het die Bedeutungen 1,2,3-Triazolyl, 1-N-Methyltetrazol-5-yl oder 2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl besitzt, R Wasserstoff oder Methyl darstellt und R' für Wasserstoff steht.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I

R-C-O

H-C-NH

COOH

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worin Y für Wasserstoff oder S-Het steht, wobei Het einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring bedeutet, der 1 bis 4 Atome, ausgewählt unter N, 0 oder S enthält,

wobei der heterocyclische Ring gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, welches wiederum gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist, oder durch Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substi tuiert ist, R für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist oder für Phenyl steht, welches gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trifluormethyl substituiert ist, R^! Wasserstoff, Hydroxy, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeutet, oder pharmazeutisch verträglicher Salze davon, wobei die Verbindungen im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel II

CH₂Y COOH

oder einen Silylester oder ein Salz davon, worin Y die obigen Bedeutungen besitzt oder für Acetoxy steht, mit einem entsprechenden D-(-)-Acylierungsmittel einer Säure der Formel III

III

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sy 9177A

worin R und R¹ die obigen Bedeutungen besitzen und B für eine Amino-schützende Gruppe steht, umsetzt und die Aminoschützende Gruppe entfernt, wobei die Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon entsteht, und auf an sich bekannte Weise die Verbindung der Formel I, worin Y für Acetoxy steht, in das entsprechende Produkt überführt, worin Y die Bedeutung S-Het besitzt und, gewünschtenfalls, entweder vor oder nach dem Entfernen von B durch an sich bekannte Methoden das Produkt in Form der freien Säure oder des Silylesters oder des Salzes davon in die entsprechende freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

Bei der Herstellung der neuen erfindungsgemäßen Cephalosporinverbindungen wird eine entsprechende 7-Aminocephalosporansäureverbindung der Formel II oder ein Salz davon nach bekannten Methoden mit dem entsprechenden D-(-)-Acylierungsmittel der Formel III acyliert.

Im Falle des in 3-Stellung thiolierten 7-Aminocephalosporansäure-Zwischenprodukts der Formel II, kann, wenn Y für S-Het steht, das genannte Zwischenprodukt hergestellt werden, indem man die 3-Acetoxygruppe der 7-Aminocephalosporansäure oder eines Salzes davon mit dem entsprechenden heterocyclischen Thiol oder einem Salz davon verdrängt. Die Verdrängung einer Estergruppe durch eine Thiolgruppe ist eine bekannte Reaktion und wird vorzugsweise in wässriger Lösung unter Erhitzen durchgeführt.

Das Zwischenprodukt der Formel II kann gewünschtenfal 1s vor der Acylierungsreaktion in einen Silylester oder ein Säureadditionssalz davon überführt werden. Die Silylester können nach den in der Literatur beschriebenen Methoden, beispiels-

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SY 9177A -*

weise gemäß der US-Patentschrift 3 249 622, hergestellt werden. Die Silylestergruppe kann im Anschluß an die Acylierungsreaktion durch Hydrolyse entfernt werden.

Vor der Acylierungsreaktion kann die Aminogruppe des Acylierungsmittels der Formel III durch eine gebräuchliche Aminoblockierende Gruppe B geschützt sein, die am Ende der Reaktion durch an sich bekannte Methoden leicht entfernt werden kann. Zu Beispielen geeigneter Amino-schützender oder -blockierender Gruppen gehören tert.-Butoxycarbonyl, Carbobenzyloxy, 2-Hydroxy-l-naphthcarbonyl , Trichloräthoxycarbonyl , 2-Äthoxycarbpnyl-1-methylvinyl und 2-Methoxycarbony1-1-methylvinyl. Eine besonders wertvolle Blockierungsgruppe ist ein Proton, wie in der Verbindung der Formel:

Es kann beispielsweise nach der acylierenden Kupplungsreaktion durch Neutralisation leicht entfernt werden. Es liegt auf der Hand, daß auch andere funktionell äquivalente Blockierungsgruppen für eine Aminogruppe verwendet werden können und derartige Gruppen liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Zusätzlich zu den obigen Ausführungen umfaßt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel Ia, worin Y für S-Het steht, wobei Het die

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»Δ .

Bedeutungen 1,2 ,3-Triazol-5-yl , 1-N-Methy1tetrazol-5-y1 oder 2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl besitzt, R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist, oder Phenyl bedeutet, welches gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trif1uormethyl substituiert ist, R¹ Wasserstoff, Hydroxy, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeutet, und pharmazeutisch verträglicher Salze davon, wobei die Verbindungen im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel II, worin Y die unmittelbar vorstehend genannten Bedeutungen besitzt, oder einen Silylester oder ein Salz davon mit einem entsprechenden D-(-)-Acylierungsmittel einer Säure der Formel IHa

R-C-O (/ )—CH-COOH

OCHO

worin R und R¹ die unmittelbar vorstehenden Bedeutungen besitzen, umsetzt, wobei man die Verbindung der Formel Ia oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon erhält, und gewünschtenfalIs nach an sich bekannten Methoden das Produkt in Form der freien Säure oder eines Silylesters oder eines Salzes davon in die entsprechende freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

Die Acylierung einer 7-Aminogruppe eines Cephalosporins ist eine wohlbekannte Reaktion und irgendeines der funktionellen

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252A320

SY 9177A λ

Äquivalente der Formel III oder IHa, die üblicherweise als Acy 1ierungsmittel für primäre Aminogruppen verwendet werden, kann eingesetzt werden. Zu Beispielen geeigneter acylierender Derivate der freien Säure gehören die entsprechenden Säureanhydride, gemischten Anhydride, beispielsweise Alkoxyameisensäureanhydride,Säurehalogenide, Säureazide, aktive Ester und aktive Thioester. Die freie Säure kann mit Verbindung II gekuppelt werden, nachdem man zuerst die genannte freie Säure mit N,N'-Dimethylchlorformiminiumchlorid oder unter Verwendung von Enzymen oder eines N ,N'-Carbonyldiimidazols oder eines N,N'-Carbonylditriazols oder eines Carbodiimidreagenzes , beispielsweise Ν,Ν-Diisopropylcarbodiimid, N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid oder N-Cyclohexylcarbodiimid oder N-Cyclohexy1-N'-(2-morpholinoäthyl)carbodiimid oder eines Alkylylaminreagenzes oder eines Isoxazoliumsalzreagenzes, gekuppelt hat. Ein weiteres Äquivalent der freien Säure ist ein entsprechendes Azolid, d.h. ein Amid der entsprechenden Säure, deren Amidstickstoffgiied eines quasi-aromatischen 5-gliedrigen Rings ist, der mindestens 2 Stickstoffatome enthält, d.h. Imidazo!, Pyrazol , die Triazole, Benzimidazol, Benzotriazol und deren substituierte Derivate. Ein reaktives Derivat der Phenylglycinsäure der Formel III ist das N-Carboxyanhydrid (Leuch'sches Anhydrid). In dieser Struktur dient die Gruppe, die die Carboxylgruppe aktiviert, auch dazu, die Aminogruppe zu schützen. Ein besonders bevorzugtes Acylierungsmittel ist das Säurechlorid-Hydrochlorid der Formel

R-C-O

CH -	COCl
I
NH- ·	HCl

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das der zweifachen Funktion einer Carboxylaktivierung und eines Aminoschutzes, dient. Zuvor wurde die Verwendung von Enzymen zur Kupplung der freien Säure mit ihrer blockierten Aminogruppe mit Verbindung II erwähnt. Zu derartigen Arbeitsweisen gehören die Verwendung eines Esters, beispielsweise des Methylesters, dieser freien Säure mit Enzymen, die von verschiedenen Mikroorganismen geschaffen werden, beispielsweise den von T.Takahashi et al., J. Amer. Chem. Soc. , 94(11), 4035 bis 4037 (1972) und von T. Nara et al., J. Antibiotics (Japan), 24(5), 321 bis 323 (1971) und in der westdeutschen Patentanmeldung P 2 216 113, beschriebenen.

Die besonderen Verfahrensbedingungen, beispielsweise Temperatur, Lösungsmittel, Reaktionszeit und dergleichen, die für die Kupplungsreaktion gewählt werden, werden durch die Art der angewendeten Acylierungsmethode bestimmt und sind dem Fachmann bekannt. Im allgemeinen ist es brauchbar, ein organisches tertiäres Amin, beispielsweise Triäthylamin, N₅N-Dimethylani1 in, Äthylpiperidin, 2,6-Lutidin oder Chinolin, zuzusetzen, um als Protonenakzeptor oder salzbildendes Mittel zu dienen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auf irgendeinem der üblicherweise zur Isolierung ähnlicher Cephalosporine gebrauchten Wege isoliert werden. So kann das Produkt als neutrales Molekül erhalten werden, und im Falle von Verbindungen der Formel I, wird dies wohl genauer als das Zwitterion dargestellt, oder es kann als Salz isoliert werden. Die Bildung des gewünschten pharmazeutisch verträglichen Carbonsäure- oder Säureadditionssalzes wird nach bekannten Methoden, beispielsweise Reaktion der Säure mit einer entsprechenden Base oder Säure, durchgeführt.

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SY 9177A _Λ

. Al .

Am Ende der Acylierungsreaktion kann das erhaltene Produkt (entweder vor oder nach dem Entfernen der Amino-schützenden Gruppe) durch an sich bekannte Methoden in ein anderes gewünschtes Produkt der Formel I überführt werden. So kann beispielsweise das Produkt der Formel I oder Ia in Form eines Silylesters oder eines Salzes davon in das freie Säureprodukt oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon durch Entfernen der Silylestergruppe, beispielsweise durch Hydrolyse, überführt werden. ' '

Die erfindungsgemäßen pharmazeutisch aktiven Verbindungen sind wirksame antibakteriell Mittel, die bei der Behandlung infektiöser Erkrankungen bei Geflügel und Tieren, einschließlich des Menschen, die durch viele gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden, brauchbar sind. Die aktiven Verbindungen sind auch als Beifuttermittel bei Tierfutter und als Mittel zur Behandlung von Mastitis bei Rindern brauchbar. Es wurde auch unerwartet gefunden, daß die bevorzugten Verbindungen bei oraler Verabreichung wirksam absorbiert werden.

Die durch die vorliegende Erfindung geschaffenen neuen Medikamente können als pharmazeutische Mittel formuliert werden, die zusätzlich zum aktiven Bestandteil einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel enthalten. Die Verbindungen können sowohl oral als auch parenteral verabreicht werden. Die pharmazeutischen Präparationen können in fester Form, wie Kapseln, Tabletten oder Emulsionen, vorliegen. Bei der Behandlung bakterieller Infektionen beim Menschen können die erfindungsgemäßen Verbindungen parenteral in einer Menge von ungefähr 5 bis 200 mg/kg/Tag in aufgeteilter Dosis, beispielsweise drei- bis viermal täglich, verabreicht werden. Sie werden in Dosiseinheiten verabreicht, die beispielsweise 125, 250 oder 500 mg aktiven Bestandteil zusammen mit geeig-

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SY 9177A Λ&

neten physiologisch verträglichen Trägern oder Bindemitteln enthalten.

Nachfolgend wird die Herstellung der Ausgangsmaterialien, die bei der Herstellung der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen gebraucht werden, erläutert.

Ausgangsmateri ali en Synthese von Kalium-1,2,3-triazol-5-thiolat

163.19 42.01* 205.24

SH SK

N N

/ _n

, ^{H H} 101.13 139.23

Die Synthese des Thiols wird nach einer Arbeitsweise durchgeführt, die im wesentlichen mit der in der Literatur beschriebenen Arbeitsweise /Ό. Goerdler und G. Gnad, Chem. Ber. 99, 1618 (1966)7 identisch ist.

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SY 9177A 4J

5-Ben ζami do-1,2,3-thiadiazol

Zu einer gerührten Lösung von 50,6 g (310 mMol) Benzoylisothiocyanat in 400 ml handelsüblichem wasserfreiem Äther, die bei 0 C und in einer Stickstoffatmosphäre gehalten wird, gibt man tropfenweise unter heftigem Rühren 453 ml (310 mMol) 0,685n ätherisches Diazomethan. Nach beendeter Zugabe wird die Mischung 1 Stunde bei O⁰C gerührt, der Feststoff wird durch Filtrieren gesammelt und im Vakuum getrocknet. Man beobachtet, daß der Schmelzpunkt des so erhaltenen rohen Materials (23,3 g) im Bereich von 232 bis 257⁰C liegt. Goerdler berichtete einen Schmelzpunkt von 267⁰C für das reine Material. Man erhält eine kleine zweite Fraktion (2,1 g) durch Eindampfen der Mutterlauge im Vakuum. Die Gesamtausbeute beträgt daher 40 %.

l,2,3-Triazol-5-thiol

Eine Lösung von 8,2 g (40 mMol) der obigen Benzamidoverbindung in 80 ml (160 mMol) 2n Natriumhydroxyd wird unter Rückflußtemperatur in einer Stickstoffatmosphäre 24 Stunden erhitzt. Die Lösung wird in Eis auf O⁰C abgekühlt und 26 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure werden zugegeben, während man einen kontinuierlichen Stickstoffstrom durch die Lösung hindurchleitet. Die Benzoesäure, die ausfällt, wird durch Filtrieren gesammelt; das Filtrat wird mit Natriumchlorid gesättigt und die zusätzliche Benzoesäure, die sich abscheidet, wird durch Filtrieren entfernt. Man extrahiert das Filtrat sofort mit Äthylacetat, wäscht den Extrakt mit gesättigter Salzlösung, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft dann im Vakkum ein. Das zurückgebliebene viskose ül wird sofort im Vakuum destillativ eingedampft (70 bis 75°C/0,001 mm), wo bei man 2,84 g (70 %) eines 01s erhält, das sich sofort verfestigt; Schmelzpunkt 52 bis 59⁰C; Goerdler berichtete einen Schmelzpunkt von 6O⁰C.

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SY 9177A

Kai i um-1,2,3-triazol-5-thiolat

Zu einer Lösung von 2,84 g (28,1 mMol) des obigen Thiols in 28 ml absolutem Äthanol gibt man 14,5 ml einer l,93n alkoholischen Kaliumhydroxydlösung. Dann wird die Lösung mit wasserfreiem Äther verdünnt, bis die Kristallisation des Salzes beendet ist. Den Feststoff sammelt man durch Filtrieren, wäscht mit Äther und trocknet im Vakuum. Die 3,65 g (93 %) des auf diese Weise erhaltenen Salzes besitzen einen Schmelzpunkt von ' 225 ⁰C und Zersetzung.

Es ist wichtig festzustellen, daß die Umwandlung des Benzamidothiadiazols zum Triazolthiol bekanntlich über das 5-Amino-1,2 ,3-thiadiazol /"G.Gordler und G.Gnad, Chem. Ber. 99, 1618 (1966)7 verläuft.

.QH

,^{S Λ} NHCO0 S-

κ'

OH

5-Amino-l,2,3-thiadiazol kann auf einem alternativen Weg hergestellt werden, bei dem kein Diazomethan verwendet wird ZO.L.Pain und R. Slack, J. Chem. Soc. 5166 (.1965)J.

- 14'-

, I

509851/1093

COPY

SY 9177A

N-CiI₂CHO + H₂NNHCO₂Et

,Ji-CH₂CH-N-NKCO₂Et;

SOCl₂	0 /~\ Il ·	/	\ ^N2^H4 ^






II . 0

Synthese von 7-Amino-3-(1,2,3-triazoi-5-yTthiomethyT)-3^ cephem-4-carbonsäure

Die Reaktionen werden unter einer Stickstoffatmosphäre in
einem Reaktionsgefäß durchgeführt, das vor Licht geschlitzt ist. Das Wasser und der Phosphatpuffer werden Vor der Verwendung heftig mit Stickstoff begast, um den Sauerstoff zu verdrängen.

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COPY

759A320

SY 9177A *"*- ZOZ^JZU

10,3 g (0,102 MoI) 5-Amino-1,2 ,3-thiadiazol werden zu einer Lösung von 8,16 g Natriumyhdroxyd in 100 ml Wasser zugegeben. Die Mischung wird schnell zum Rückfluß erhitzt und anschließend 10 Minuten am Rückfluß gehalten, um das 5-Amino-l,2,3-thiadiazol in das 5-Mercapto-l,2,3-triazol umzulagern. Zur Reaktionsmischung, die das 5-Mercapto-l ,2,3-triazol enthält und in einem Eisbad gekühlt ist, gibt man 1100 ml eiskalten 0,1m pH 6,4 Phosphatpuffer. Die Lösung, die einen pH von 10,5 aufweist, wird mit 42 %-iger Phosphorsäure auf pH 8,5 eingestellt. Man gibt 21,8 g (0,08 Mol) 7-Aminocephalosporansäure zu und erhitzt die Mischung 4 Stunden auf 5O⁰C. Die klare Lösung wird in einem Eisbad gekühlt und mit konz. HCl auf pH 4,5 eingestellt. Das ausgefällte Produkt wird durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Ausbeute 16,2g.

15,2 g des rohen Produkts werden mit 600 ml Methanol und 40 ml konz. HCl in Lösung gebracht. Nach Behandlung mit Kohle wird die Lösung mit 1,5 Liter Eiswasser verdünnt und einmal mit Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Phase wird bei vermindertem Druck konzentriert, um Methanol zu entfernen. Das kalte wässrige Konzentrat wird mit 20 %-igem Natriumhydroxyd langsam, auf pH 4,0 eingestellt, wodurch Kristallisation des Produkts bewirkt wird. Das Produkt wird durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser und Methanol gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet. Ausbeute 11,4 g. Die IR- und NMR-Spektren stehen in vollem Einklang mit dem gewünschten Produkt.

Analyse ^cio^Hll^N5°3^S2^:

berechnet: C 38,42; H 3,55; N 22,40 gefunden: C 38,27, 38,26; H 3,76, 3,40 N 21,02, 21,00; H₂O 1,70.

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.4- ²⁵²⁴³²°

Reinigung von 7-Amino-3-(1,2,3-triazol-5-yTthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure (II)

16,1 g rohe 7-Amino-3-(1,2,3-triazol-5-ylthiomethy1)-3-cephem-4-carbonsäure, die angenähert 20 Mol % 7-Aminocenhalosporansäure als Verunreinigung enthält, wird mit 600 ml Methanol und 40 ml konz. HCl in Lösung gebracht. Nach Behandlung mit Aktivkohle wird die Lösung mit 1,5 Liter Eiswasser verdünnt und einmal mit Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Phase wird bei vermindertem Druck konzentriert, um Methanol zu entfernen. Das kalte wässrige Konzentrat stellt man dann langsam mit 20 %-igem Natriumhydroxyd auf pH 4,0 ein, wodurch die Kristallisation des Produkts bewirkt wird. Das Produkt wird durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser und Methanol gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet. Ausbeute 11,4 g Das NMR-Spektrum zeigt an, daß dieses Produkt ungefähr 7 Mol % 7-Aminocephalosporansäure als Verunreinigung enthält.

Das obige Reinigungsverfahren wird bei 11,4 g des Produkts unter Verwendung von 425 ml Methanol, 28 ml konz. HCl und 1 Liter Eiswasser wiederholt, wobei man 8,0 g Produkt erhält. Das NMR-Spektrum steht mit dem gewünschten Produkt in völligem Einklang und zeigt keine Spur von 7-Aminocephalosporansäure als Verunreinigung an.

Analyse ^cio^H15^N5°3^S2^:

berechnet: C 38,42; H 3,55; N 22,40 gefunden: C 39,06, 38,53; H 3,56, 3,51 N 22,05, 21,60; H₂O 1,78.

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SY 9177A *4g.

7-Amino-3-(l,2,3-triazol-5-ylthi omethyl)-3-ceρhem-4-carbonsäure (II)

10 g (0,075 MoI)· 5-Mercapto-l,2 ,3-triazol-Kaliumsalz werden zu einer gerührten Aufschlämmung von 19 g (0,07 Mol) gereinigter 7-Aminocephalosporansäure und 5,9 g (0,07 Mol) NaHCOo in 350 ml 0,1m Phosphatpuffer (pH 6,4) zugegeben und die Mischung wird 3 1/2 Stunden erhitzt und bei 55⁰C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Die erhaltene Lösung wird auf 22⁰C gekühlt und mit 40 %-iger H₃PO₄ auf pH 5,5 -eingestellt. ■ Der erhaltene Niederschlag wird abfiltriert, mit 50 ml kaltem Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Die Ausbeute an 7-Ami no-3-(1,2,3-triazo!-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure beträgt 8 g; ,Zersetzungspunkt 23O⁰C. Die IR-Analyse zeigt etwas Zersetzung des ß-Lactamrings, jedoch wird das Produkt so wie es ist für die nächste Stufe verwendet.

Analyse ^cio^Hn^N5°3^S2^:

berechnet: C 38,39; H 3,54 gefunden : C 38,36; H 3,78

7-Amino-3-(1,2,3-triazo!-5-ylthi omethyl)-3-ceph em-4-carbonsäure (II)

272 g (1,0 Mol) 7-Aminocephalosporansäure werden in 3000 ml 0,1m Phosphatpuffer von pH 6,4 und 150 ml Methylisobutylketon suspendiert, gefolgt von 84 g (1,0 Mol) Natriumbicarbonat (beachte: das Natriumbicarbonat wird in Portionen zugegeben). Dann gibt man 143 g (1,0 Mol) 5-Mercapto-l(H)-l ,2 ,3-triazol-Kaliumsalz zu und rührt die Mischung unter einer Stickstoffatmosphäre 4 Stunden bei 55⁰C +_ I⁰C. Nach einer Stunde wird der pH durch Zugabe einer kleinen Menge 40 %-iger H₃PO₄ wieder

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SY-9177A ή

auf 6,4 eingestellt. Am Ende der 4-stündigen Erhitzungszeit gibt man 50 g "Darco KB" entfärbende Aktivkohle zu und filtriert nach 15-minütigem Rühren bei 55⁰C die Aufschlämmung heiß durch ein Bett aus Diatomeenerde ("Celite"). Das Bett wird mit dreimal 100 ml Wasser gewaschen. Der pH der vereinigten Filtrate wird noch in der Hitze durch langsame Zugabe von 6n HCl auf 4,5 eingestellt. Nach 30-minütigem Kühlen bei O⁰C wird das rohe Produkt durch Filtrieren gesammelt, mit zweimal 200 ml kaltem Wasser, gefolgt von zweimal 1000 ml Methanol, gewaschen und an der Luft getrocknet.

Das rohe Produkt wird in 3000 ml 50 % Methanol/Wasser suspendiert und 300 g (1,5 Mol) p-Toluolsulfonsäure werden zugesetzt. Man rührt die Mischung 15 Minuten und gibt dann 50 g "Darco KB" entfärbende Aktivkohle zu. Nach 15-minütigem Rühren bei 22⁰C wird die Aufschlämmung durch ein "CeIite"-Bett filtriert und das Bett wird mit zweimal 100 ml 50 % Methanol/Wasser gewaschen. Der pH der vereinigten Filtrate wird durch Zugabe von angenähert 210 ml Triäthylamin auf 4,0 eingestellt. Nach 1-stündigem Kühlen auf O⁰C wird das Produkt durch Filtrieren gesammelt, mit zweimal 400 ml 50 % Methanol/Wasser und anschließend zweimal 1000 ml Methanol gewaschen und an der Luft getrocknet.

Dieses Material wird in 2000 ml Wasser suspendiert und 84 g (1 Mol) Natriumbicarbonat werden zugesetzt. Nach 10-minütigem Rühren bei 22⁰C gibt man 50 g "Darco KB" Aktivkohle zu und filtriert nach 15-minütigem Rühren bei 22⁰C die Aufschlämmung durch ein "CeIite"-Bett. Das Produkt wird mit zweimal 100 ml Wasser gewaschen und der pH der vereinigten Filtrate wird durch langsame Zugabe von 6n HCl auf 3,5 eingestellt. Nach 10-minütigem Rühren bei 22⁰C wird die Mischung 1 Stunde auf O⁰C gekühlt. Das Produkt wird durch Filtrieren gesammelt, mit zweimal 200 ml kaltem Wasser und zweimal 1000 ml Aceton gewaschen.

- 19 -509851/1093

SY 9177A l

Nach der Trocknung über P₂O₅ in einem Vakuumexsiccator während 14 Stunden bei Raumtemperatur beträgt die Ausbeute 100 g. Zersetzungspunkt 23O⁰C. Das IR und NMR stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

Herstellung von D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxypheny1)esslgsäure Methode A (in Essigsäure als Lösungsmittel)

203,5 g (1 Mol) D-(-)-p-Hydroxyphenylglycinchlorid, 800 ml Essigsäure und 314 g (4 Mol) Acetyl chiorid werden bei Raumtemperatur 48 Stunden gerührt. Der Feststoff wird gesammelt, dreimal mit Aceton (dreimal 250 ml) und zweimal mit Äthanol (zweimal 250 ml) gewaschen und bei 4O⁰C getrocknet. Die Ausbeute beträgt 210 g (85,4 %). Dieses Hydrochlorid wird in 3,0 Liter Wasser gelöst, die Lösung wird auf +5 bis 1O⁰C gekühlt und der pH wird mit 20 % NH₄OH auf 4,5 eingestellt. Man rührt die Suspension 1 Stunde bei 5⁰C und sammelt den Feststoff, wäscht zweimal mit Wasser und zweimal mit Aceton und trocknet bei 4O⁰C. Die Ausbeute beträgt 133 g (64.% aus D-(-)-p-Hydroxyphenyl glycin).

«D (1 % HCl n/₁₀) = -104,5 Methode B (in Methylenchlorid)

4,07 g (0,02 Mol) D-(-)-p-Hydroxyp.henyl glycin-hydrochl ori d , 30 ml Methylenchlorid und 6,28 g (0,08 Mol) Acetyl chiorid werden 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Man sammelt den Feststoff, wäscht zweimal mit Aceton und zweimal mit Äthanol. Die Ausbeute beträgt 4,17 g (84,5 %). Analyse: el = 14,8 % (berechnet 14,4 %).

- 20 509851/1093

* ²⁵²⁴³²°

Methode C (in Trifluoressigsäure)

1,67 g (0,01 Mol) D-(-)-p-Hydroxyphenylglyci η werden unter Rühren zu 10 ml Trif1uoressigsäure bei Raumtemperatur zugegeben. Nach dem Auflösen werden 1,57 g (0,02 Mol) Acetylchlorid zugesetzt. Nach einer leicht exothermen Reaktion tritt ein Feststoff auf. Die Suspension wird 1 1/2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und die Trif1uoressigsäure wird im Vakuum entfernt. Der verbleibende Feststoff wird gesammelt, mit Methylenchlorid und mit Äthanol gewaschen. Die D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxyphenyl)essigsäure ist mit der nach den Methoden A oder B hergestellten identisch. Ausbeute: 1,9 g (75 %).

Herstellung von D-(-)-2-Amino-2-(4-pivalyloxypheny1)essigsäure-hydrochlorid

1,67 g (0,01 Mol) D-(-)-p-Hydroxyphenylglycin werden zu 10 ml Trifluoressigsäure zugegeben, gefolgt von 2,4 g (0,02 Mol) Pivalylchlorid. Die erhaltene Lösung wird 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und im Vakuum zur Trockne konzentriert. Der Feststoff wird gesammelt und mit Äther gewaschen. Ausbeute: 2,56 g (89 %).

Dieses Hydrochlorid wird aus Isopropanol umkristallisiert. Analyse: Cl = 11,8 % (berechnet 12,3 %)

UV }max. 205 nm und 220 nm

Herstellung von D-(-)-2-Amino-2-(4-Benzoyloxypheny1)essigsäure-hydrochlorid

Die Verbindung wird gemäß derselben zur Herstellung des Pivalyl oxyderivats angewendeten Methode hergestellt. Die Ausbeute beträgt 2,7 g (87 %). Eine analytische Probe wird aus Äthanol

- 21 5Π9851/109 3

umkristallisiert. Analyse: Cl = 11,3 % (berechnet 11,5 %). UV Aniax. 205 nm und 234 nm

Herstellung von D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxyphenyl)acetylch1ori d-hydroch1ori d

83,6 g (0,40 Mol) D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxyphenyl)essigsäure und 1,25 Liter wasserfreies Methylenchlorid werden unter Rühren auf -5⁰C gekühlt. Dann gibt man 152 g Phosphorpentachlorid langsam zu, gefolgt von 4 ml Dimethylformamid. Die Mischung wird 4 Stunden bei O⁰C gerührt. Man sammelt den Feststoff, wäscht mit wasserfreiem Methylenchlorid und trocknet im Vakuum bei Raumtemperatur. Ausbeute: 61 g (57,5 %). Analyse: gesamtes Chlor = 27,2 % (Theorie 26,9%).

Herstellung von D-(-)-2-Formyloxy-2-(4-formyloxyphenyl)essigsaure .

Eine Lösung von 3,6 g (0,02 Mol) D-(-)-2-Hydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)essigsäure in 50 ml 97 %-iger wässriger Ameisensäure läßt man bei 22⁰C angenähert 68 Stunden reagieren. Die überschüssige Ameisensäure wird durch Destillieren bei 22⁰C unter vermindertem Druck entfernt. Den Rückstand extrahiert man mit Diäthyläther; die Ätherschicht wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft, wobei man das gewünschte Produkt erhält.

Herstellung von D-(-)-2-Formyloxy-2-(4-acetoxyphenylEssigsäure

Die oben erhaltene D-(-)-2-Formyloxy-2-(4-formyloxyphenyl)■ essigsäure wird in 10 ml Acetylchlorid gelöst und die er-

- 22 5 0 9851/109 3

^SY9177A

haltene Mischung läßt man 20 Stunden bei 22⁰C stehen. Das überschüssige Acetyl Chlorid wird unter vermindertem Druck abdestiliiert; der Rückstand wird mit Benzol behandelt und das Benzol wird dann im Vakuum entfernt, wobei man das gewünschte Produkt erhält, das nach NMR-Analyse 60 % rein ist.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung'der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken. Alle Temperaturen sind in ⁰C angegeben. 7-Aminocephalosporansäure ist als 7-ACA und 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure als 7-ADCA abgekürzt.

Beispiel 1

7-D-(-)-2-Ami η ο-2-(4-acetoxypheny !acetamido) des acetoxyceph al OS-poransäure - (Acetoxycephalexin) - RN 1394

15,27 g (0,0714 Mol) 7-ADCA werden in 500 ml wasserfreiem Methylenchlorid gerührt; man destilliert 120 ml Methylenchlorid ab und gibt 11,8 ml Hexamethyldisilazan zu. Die Mischung wird gerührt und 20 Stunden am Rückfluß gehalten (nach ungefähr 10 bis 15 Stunden ist die gesamte 7-ADCA in Lösung gegangen). Die obige Lösung wird auf O⁰C gekühlt und 120 ml Methylenchlorid werden zugegeben, gefolgt von der. Zugabe von 9,5 ml Dimethylani1 in und 7 ml einer Lösung von Dimethylani1in-hydrochlorid in Methylenchlorid (30 %). Dann gibt man 20 g (0,0756 Mol) D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxyphenyl)acety1-chlorid-hydrochlorid in kleinen Portionen (ungefähr 1 1/2 Stunden) bei 0 C zu. Man rührt die Mischung 30 Minuten bei +10⁰C und 4 Stunden bei +20⁰C und läßt über Nacht bei +5⁰C stehen. Anschließend werden 5 ml Methanol, gefolgt von 240 ml Wasser zugegeben. Der pH wird mit Triäthylamin auf 2,5 eingestellt und die Mischung wird durch ein Celite-Bett filtriert; dann

- 23 509851/1093

SY 9177A

wird der pH überprüft und die wässrige Phase wird abgetrennt, zweimal (zweimal 150 ml) mit Methylenchlorid gewaschen und mit Aktivkohle behandelt.

Die Lösung wird auf pH 4,5 eingestellt und im Vakuum auf ein Volumen von ungefähr 150 ml konzentriert. Man läßt die Suspension über Nacht bei +5⁰C stehen und sammelt den Feststoff und wäscht mit Wasser und Aceton und trocknet bei 40⁰C. ι

Ausbeute: 15,1 g (ungefähr 50 % an 75 bis 80 % reinem Material)

(1% H₂O) = +107

14 g dieses rohen Materials werden in 30 ml Wasser (pH 3,2) suspendiert, 36 %-ige Chlorwasserstoffsäure wird auf pH 1,3 zugegeben und die erhaltene Lösung wird mit Aktivkohle behandelt und durch ein Celite-Bett filtriert und unter Rühren auf pH 4 bis 4,5 eingestellt. Nach 2 Stunden bei 0 bis +5⁰C wird das RN 1394 gesammelt, mit Wasser und Aceton gewaschen und bei 4O⁰C getrocknet. Ausbeute: 7 g

<* D (1 % H₂O) = +133°.

Die Infrarot- und kermagnetischen Resonanzspektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.

Biologische Daten

Tabelle I zeigt vergleichende MIC-Daten (minimale Hemmkonzentrationen) für BL-S 578-4 (p-Hydroxyanaloges von Cephalexin) und p-Acetoxycephalexin (RN 1394). Die minimalen Hemmkonzentrationen wurden durch die 2-fache Brühenverdünnungsmethode unter Verwendung äquimolarer Konzentrationen an jeder Verbindung bestimmt.

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TABELLE I

MIC

cn	ro
ο	cn
co	I
co
cn
O
co

Nährbrühe Organismen

(10-3)

* (10-3) **

D. pneumoniae Str. pyogenes

S. aureus Smith (10-4) S.aureus + 50 % Serum (10-4) S. aureus BX1633 (10-3) S. aureus BX1633 (10-2) S. aureus Meth-Res (10-3) Sal. enteritidis (10-4)

E. coli Juhl (10-4) E. coli (10-4)

K. pneumoniae (10-4) K. pneumoniae (10-4) Pr. mirabilis (10-4) morganii (10-4) aeruginosa (10-4) marcescens (10-4) cloacae (10-4) cloacae (10-4)

Pr. Ps. Ser Ent Ent

Ent. cloacae (10-4)

.A9585

A9604

A9537

A9606

Λ9606

A15097

A9531

A15119

A9675

A9977

A15130

A9900

A15153

A9843A

A20019

A9656

A9657

A9659

BL-S 578-4 p-Hydroxy- cephalexi η	6	p-Acetoxy- cephalexi η RN 1394	08
0,	08	0,	08
0,	3	0,	6
1,	3	0,	6
1,		0,
2		1
CVJ		2
16		32
8		8
16		32
32		63
16		16
32		32
8		8
>125		>125
>125		>125
>125		>125
>125		^125
16		8
^125	>125

CjJ K) O

SV₉₁₇₇A — ^252A32°

* 45 % AAB + 5 % Serum + 50 % NB

Verdünnung der über-Nacht-Brühenkultür

Beispiel 2

7-Z*D-(-)-2-Amino-2-(4-acetoxyphenylacetamid(j7-3-Z'( 1,2,3-triazol-5-yl)-thiomethy17-3-cephem-4-carbonsäure RN 1396

62,6 g (0,2 Mol) 7-Amino-3-/"( 1,2 ,3-tri azol-5-yl)- thiomethyl7-3-cephem-4-carbonsäure (7-TACA) , 1,5 Liter Methylenchlorid und 60,2 g (0,374 Mol) Hexamethyldisi1azan werden gerührt und 20 Stunden unter einem leichten Stickstoffdruck am Rückfluß gehalten (nach ungefähr 2 Stunden ist die gesamte 7-TACA in Lösung gegangen). Die Lösung wird auf O⁰C gekühlt und 30,4 ml Dimethylanilin werden zugegeben, gefolgt von 20,4 ml einer Lösung von Dimethylani1in-hydrochlorid in Methylenchlorid (30 %),und 1,35 g Imidazol werden zugesetzt.

Dann werden 60,5 g (0,229 Mol) 2-Amino-2-(4-acetoxyphenyl)-acetylchlorid-hydrochlorid in kleinen Anteilen (ungefähr 1 1/2 Stunden) bei O⁰C zugesetzt. Die Mischung wird dann 3 Stunden bei 2O⁰C gerührt und über Nacht bei +5⁰C stehengelassen. Man gibt 25 ml Methanol, gefolgt von 750 ml Wasser zu. Der pH wird mit Triäthy1amin auf 2,3 bis 2,5 eingestellt und die Mischung wird durch ein Celite-Bett filtriert. Die wässrige Phase wird abgetrennt, zweimal mit Methylenchlorid gewaschen und mit Aktivkohle behandelt. Die Lösung wird auf pH 4,3 eingestellt und 2 Stunden bei +5⁰C gerührt. Der Feststoff wird gesammelt, zweimal mit Wasser gewaschen und bei 4O⁰C getrocknet. Ausbeute: 53 g (ungefähr 50 %).

- 26 -

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Dieses rohe Material wird zweimal wie folgt gereinigt:

Der Feststoff wird mit 8 Volumina 0,5n Chlorwasserstoffsäure behandelt und die Suspension wird mit Aktivkohle entfernt. Ein gleiches Volumen an Methanol wird zur Lösung zugegeben und der pH wird auf 2 bis 2,1 eingestellt; nach 15 Minuten wird eine kleine Menge suspendierter Feststoff gesammelt und verworfen. Das Filtrat wird auf pH 4 eingestellt. Der ausgefällte Feststoff wird gesammelt, mit Me0H/H₂0 (50/50) und reinem Methanol gewaschen. Ausbeute: 25 g (nach zwei Reinigungen).

IR: in Übereinstimmung mit der zugeordneten Struktur; Feuchtigkeit (KF): 5,1 %

Chemische Untersuchung Jodometrische Untersuchung: 885 ^/mg Potentiometrische Aminuntersuchung: 97 %

Biologische Daten

Tabelle II zeigt vergleichende MIC-Daten für die oben hergestellte 7-/"D-(-)-2-Ami no-2-(4-acetoxyphenyl acetamido)7-3-

RN-1396, und ihr p-Hydroxyanaloges, BL-S640. Die minimalen Hemmkonzentrationen wurden nach der zweifachen Brühenverdünnungsmethode unter Verwendung äquimolarer Konzentrationen an jeder Verbindung bestimmt.

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TABELLE II

Nährbrühe Organismen	MIC (Hg/ml)	BL-S640	p-Acetoxy- BL-S640 Hydrat RN 1396	SY 9177A
D. pneumoniae (10-3)	A9585	0,04	0,04
Str. pyogenes (10-3)	A9604	0,04	0,04
S. aureus Smith (10-4)	A9537	0,3	0,16
S. aureus+50% Serum (10-4)	A9537	1	1
S. aureus BX1633 (10-3)	A9606	0,6	0,6
S. aureus BX1633 (10-2)	A9606	1	4
S. aureus Meth-Res (10-3)	A15097	4	8
Sal. enteritidis (10-4)	A9531	0,6	0,3	•
E. coil Juhl (10-4)	A15119	0,5	2
E. coli (10-4)	A9675	4	δ
K. pneumoniae (10-4)	A9977	0,5	1
K. pneumoniae (10-4)	A15130	1	2
Pr. mirabilis (10-4)	A9900	0,5	0,5
Pr. morganii (10-4)	A15153	63	63	ro
Ps. aeruginosa (10-4)	A9843A	125	125	Ol JsJ
Ser. marcescens (10-4)	A20019	125	125	4>~
Ent. cloacae (10-4)	A9656	125	125	GO K)
Ent. cloacae (10-4)	A9657	0,5	1	O
Ent. cloacae (10-4)	A9659	32	32

SY 9177A

* 45 % AAB + 5 % Serum + 50 35. NB ** Verdünnung der über-Nacht-Brühenkultür

Beispiel 3

7-D-(-)-/~2-(4-Acetoxypheny1 )-2-formyloxyacetami do7-3-( 1-methyll,2,3,4-tetrazol-5-yl) thiomethy 1-3- ce ph em- 4- carbon säure

Zu einer Lösung von 4,8 g (0,02 Mol) rohe D-(-)-2-Formyloxy-2-(4-acetoxyphenyl)essigsäure und 25 ml Diäthyläther gibt man einen Tropfen Dimethylformamid und 5 ml Oxalyl chiorid. Nach 1-stündigem Rühren bei 22⁰C wird das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand wird in 25 ml Aceton gelöst, die erhaltene Lösung wird tropfenweise zu einer Lösung von 6,3 g (0,02 Mol) 7-Amino-3-(1-methy 1-1,2,3,4-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure , 5,6 g Natriumbicarbonat, 300 ml Wasser und 80 ml Aceton bei angenähert 3⁰C zugegeben. Die Reaktionsmischung wird 1 Stunde bei 3 bis 5⁰C gerührt, anschließend wird das Aceton entfernt. Der pH des Rückstands wird durch Zugabe von 40 %-iger wässriger Phosphorsäure unter einer Schicht von Äthylacetat auf 2,0 eingestellt. Die wässrige Schicht wird mit zweimal 100 ml Äthylacetat extrahiert und die vereinigten organischen Schichten werden über Natriumsulfat getrocknet. Die organischen Schichten werden filtriert und das Filtrat wird unter Vakuum zu einem Ul eingedampft. Verreiben des Öls mit Diäthyläther liefert 8 g festes Produkt, das gemäß NMR-Analyse 85 bis 90 % Acetyl und 50 bis 60 % Formyl aufweist.

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Beispiel 4

7-D-(- )~Z*2-( 4-F ο rmyl oxyphenyl )-2-f ormyloxyacetami do7-3-( 1-methyl-l,2,3,4-tetrazol-5-yl)thiomethy1-3-cephem-4-carbonsäure

Man befolgt dieselbe Arbeitsweise wie in Beispie.1 3, um 2,5 g (0,01 Mol) D-(-)-2-Formyloxy-2-(4-formyloxyphenyl)essigsäure mit 3,28 g (0,01 Mol) 7-Amino-3-(1-methyl-l,2 ,3 ,4-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure umzusetzen, wobei man nach i Verreiben mit Diäthyläther 4,2 g des gewünschten Produkts erhält, wobei die Feststoffe einen Zersetzungspunkt von 160 bis 165⁰C, ein Infrarot- und NMR-Spektrum, das mit ihrer Struktur übereinstimmt'^erhält;, das jedoch ein Nebenprodukt enthält, aufweisen

Mikroanalyse des gewünschten Produkts ergibt: Berechnet für C₂₀H₁₈NgOgS₂:

% Theorie	% Gefunden
44,86	46,47
3,38	4,14
15,70	13,50
	1,78

C H N K.F. (HpO)

Zusätzlich zu den vorstehenden Ausführungen sind die erfindungsgemäßen Verbindungen auch wertvoll als Zwischenprodukt zur Herstellung anderer pharmazeutisch aktiver Verbindungen. So können beispielsweise die vorliegenden (X-Formyloxy- oder U-Ami ηo-cX-(p-acyl oxyphenyl)acetami docephalosρoransäuren in die entsprechenden p-Hydroxyverbindungen überführt werden, von denen bekannt ist, daß sie wirksame antibakteriell Mittel sind, die bei der Behandlung infektiöser Erkrankungen bei Geflügel und Tieren, einschließlich des Menschen, die durch viele gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden,

- 30 509851/1093

SY 9177A .3

brauchbar sind. Die Umwandlung kann in den meisten Fällen chemisch durch eine einfache saure oder basische Hydrolyse in einem wässrigen Medium ausgeführt werden.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß 7-D-(-)- (X -Amino-«*·- (p-acetoxyphenylacetamido)desacetoxycephalosporansäure, obgleich in normaler Kochsalzlösung stabil, enzymatisch zur bekannten und wirksamen 7-D-(-)-c< -Amino-cX -(p-hydroxyphenylacetamidojdesacetoxycephalosporansäure hydrolysiert wird.

Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung auch ein neues Verfahren zur Herstellung von 7-D-(-)-cX -Amino-cX -(p-hydroxyphenyl acetami do)desacetoxycephalosporansäure , eines Hydrats oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, daß man 7-D-(-)-oC-Amino-o4-(p-acetoxyphenylacetamido)desacetoxycephalosporansäure in einer wässrigen Lösung bei einem pH zwischen ungefähr 5,0 und ungefähr 7,5 mit einer Esterase behandelt, das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form der freien Säure oder eines Hydrats nach an sich bekannten Methoden in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist die Herstellung von 7-D-(-)-c* -Amino- CX-(p-hydroxyphenylacetami do)desacetoxycephalosporansäure, eines Hydrats oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, daß man 7-D-(-)-(X-Amino-cx -( p- a ce toxy phenyl acetami do) des ace toxyceph al osporansäure in wässriger Lösung mit einer Esterase, ausgewählt unter menschlichem Serum, tierischem Serum, Citrus-Esterase, Weizenkleie, Weizenkeime, und Bacillus subtilis,bei einem pH von ungefähr 5,0 bis ungefähr 7,5 und bei einer Konzentration von ungefähr 5 bis ungefähr 10 mg/ml Esterase pro Gesamvolumen der

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SY 9177A

wässrigen Lösung behandelt, das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form der freien Säure oder eines Hydrats in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

Eine wirtschaftlich bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von 7-D-( - )-o( -Amino-c^ - ( phydroxyphenyl acetamido)des acetoxycephalosporansaure, Hydraten ι oder pharmazeutisch verträglichen Salzen davon, dadurch gekennzeichnet, daß man:

7-D-(-)-(X-Amino-(/-(p-acetoxyphenylacetamido)cephalosporansäure in einer wässrigen Lösung mit einer Esterase, ausgewählt unter Citrus-Esterase, Weizenkleie und Weizenkeimling bei einem pH zwischen ungefähr 5,0 und ungefähr 7,5 und einer Konzentration von ungefähr 5 bis ungefähr 10 mg/ml Esterase pro Gesamtvolumen wässriger Lösung, behandelt, und

das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form der freien Säure oder des Hydrats in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

Von besonderem wirtschaftlichen Interesse ist das Verfahren zur Herstellung von 7-D-(-)-c/-Amino-o^-(p-hydroxyphehyl acetamidojdesacetoxycephalosporansäure-, eines Hydrats oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, daß man:

7-D- (-)-oC -Ami η ο-OC -(p-acetoxypheny 1 acetamido)desacetoxycephalosporansäure in einer wässrigen Lösung mit der im Handel erhältlichen Esterase roher Weizenkleie bei einem pH zwischen 5,5 und 6,0 oder gewünschtenfalls in der Gegenwart eines

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Puffers bei einem pH von 7,0 bei einer Konzentration von ungefähr 10 mg/ml Esterase pro Gesamvolumen Lösung, behandelt, und

das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form einer freien Säure oder eines Hydrats in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

Die erfindungsgemäß hergestellte 7-D-(- )-<* -Amino-c*-(phydroxyphenylacetamidojdesacetoxycephalosporansäure ist ein bekannt wirksames antibakterielles Mittel, das bei der Behandlung infektiöser Erkrankungen bei Geflügel und Tieren, einschließlich des Menschen, die durch viele gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden, brauchbar ist.

Das nachfolgende Beispiel erläutert die erfindungsgemäße Herstellung von p-Acetoxycephalexin.

Beispiel A

Man stellt Lösungen von 0,5 mg/ml 7-D-(-)-<3^-Amino-c?<-(pacetoxyphenylacetamido)desacetoxycephalosporansäure (p-Acetoxycephalexin) in normaler Kochsalzlösung und in menschlichem Serum her. Man stellt auch Standardlösungen von 0,5 mg/ml 7-D-(-)-ot -Amino- (X-(ρ-hydroxyphenylacetami do) des acetoxycephalosporansäure (p-Hydroxycephalexin) in normaler Kochsalzlösung und in menschlichem Serum her.

Alle obigen Lösungen werden unter Schütteln bei 37⁰C inkubiert, und man entnimmt Proben für die Chromatographie bei Zeitintervallen von 0, 2, 4, 8 und 24 Stunden. Die Lösungen, angenähert

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SY 9177A

5 Mieroliter pro Streifen, werden auf Whatman No.l 1,27 cm (half-inch) Streifen aufgetUpfelt, die getrocknet und in einem Lösungsmittelsystem, das 80 Teile Butylacetat, 15 Teile n-Butanol , 40 Teile Essigsäure und 24 Teile Wasser enthält, entwickelt. Die Streifen werden dann auf Platten, die mit Bacillus subtilis besäht sind, bei einem pH von 6,0 einer Bioautographie unterzogen.

Die Biochromatogramme zeigen, daß das p-Acetoxycephalexin in menschlichem Serum schnell zur p-Hydroxyform hydrolysiert wird, jedoch in normaler Kochsalzlösung stabil erscheint.

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Claims

Pa tentansprüche

1. 7-D-(-)- Ot -Amino- (X -(ρ-acyl oxy phenyl acetamido)-cephalosporansäure der Formel I

*"^SNN,

COOH

worin Y für Wasserstoff oder S-Het steht, wobei Het einen 5- oder 6-giiedrigen heterocyclischen Ring darstellt, der 1 bis 4 Atome, ausgewählt unter N, O oder S, enthält, wobei der heterocyclische Ring gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe oder Hydroxy subsitutiert sein kann, oder Alkoxyalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, R für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist, oder Phenyl, das gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trif1uormethyl substituiert ist, steht, R¹ Wasserstoff, Hydroxy, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen darstellt, und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, die im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind.

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2. Verbindung gemäß Anspruch 1, worin Y Wasserstoff oder S-Het bedeutet, wobei Het für 1,2,3-Triazolyl , 2-Methyll,3,4-thiadiazol-5-yl, 2-Methy1-1,3 ,4-oxadiazol-5-yl , l-N-Methyltetrazol-5-yl oder 1,2 ,3 ,4-Tetrazolyl steht, R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet, welches gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Fluor, Chlor, Nitro, Amino oder Trif1uormethyl substituiert ist, und worin R' Wassei— | stoff darstellt. '

3. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, worin Y Wasserstoff oder S-Het darstellt, wobei Het für 1,2,3-Triazolyl, 1-N-Methyltetrazol-5-y1 oder 2-Methyl-1,3,4-. thiadiazol-5-yl steht, R Wasserstoff oder Methyl bedeutet und R¹ Wasserstoff darstellt.

4. 7-D-(-)- o< -Amino- (X- (ρ-a ce toxy phenyl a ce t ami do)desacetoxycephalosporansäure gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.

5. 7-D-(-)- c/ -Amino- c*-(.p-acetoxypheny 1 acetamido)-3-/T( 1,2,3-triazol-5-yl)-thiomethyl/-3-cephem-4-carbonsäure gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.

6. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel II

CH₂Y 11 COOH

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oder einen Silylester oder ein Salz davon, worin Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzt oder für Acetoxy steht, mit einem entsprechenden D-(-)-acylierenden Mittel einer Säure der Formel III

III

worin R und R¹ die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen und B eine Amino-schützende Gruppe darstellt, umsetzt und die Amino-schützende Gruppe entfernt, wobei die genannte Verbindung oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon entsteht, und, wenn Y für Acetoxy steht, die genannte Verbindung in die entsprechende Verbindung überführt, in der Y die Bedeutung S-Het besitzt und gewünschtenfalls, entweder vor oder nach dem Entfernen von B das Produkt in Form der freien Säure oder eines Si IyI-esters oder eines Salzes davon nach an sich bekannten Methoden in die entsprechende freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Acylierungsmittel der Formel

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worin R und R¹ die vorstehenden Bedeutungen besitzen, verwendet.

8. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7.

9. Pharmazeutisches Mittel, das als aktiven Bestandteil eine Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8, zu- j sammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmitteln, enthält.

10. 7-D-(-)- ύ< -Formyloxy-CX-ip-acyloxyphenylacetamido)-cephalosporansäure der Formel Ia

H-CO-NH

COOH

worin Y für S-Het steht, wobei Het die Bedeutungen 1,2,3-Triazol-5-yl, 1-N-Methyltetrazol-5-y1 oder 2-Methy1-1,3 ,4-thiadiazol-5-yl besitzt, R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls durch eine Carbonsäuregruppe substituiert ist, oder Phenyl, das gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogen, Nitro, Amino oder Trifluormethyl substituiert ist, darstellt, R¹ für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen steht und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, die im wesentlichen frei vom L-(+)-Isomeren sind.

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11. Verbindung gemäß Anspruch 10, worin R für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und R¹ Wasserstoff bedeutet.

12. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, worin R Wasserstoff oder Methyl bedeutet und R¹ für Wasserstoff steht.

13. 7-D-(-)-tX -Formyloxy-cX -(p-acetoxyphenylacetamido)-3-

(1-methy 1-1,2,3,4-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12.

14. 7-O-(-)-oC -Formyloxy-o^-i p-f ο rmyl oxy phenyl a ce tarn i do)- 3-(1-methyl-l,2,3,4-tetrazol-5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12.

15. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel II

CH₂Y Π OOH

oder einen Silylester oder ein Salz davon, worin Y die in Anspruch 10 angegebenen Bedeutungen besitzt, mit einem entsprechenden D-(-)-Acylierungsmittel einer Säure der Formel HIa

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SY 9177A IfO

// W

R-C-O (/ )—C H-COOH

OCHO

worin R und R¹ die in Anspruch 10 angegebenen Bedeutungen besitzen, umsetzt, wobei die genannte Verbindung oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon entsteht, und, gewünschtenfalls, durch an sich bekannte Methoden das Produkt in Form der freien Säure oder des Silylesters oder eines Salzes davon in die entsprechende freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.

16. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 15.

17. Pharmazeutisches Mittel, das als aktiven Bestandteil eine Verbindung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 und 16 zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmitteln enthält.

18. Verfahren zur Herstellung von 7-D-(-)-;>£-Ami no-0<-( phydroxyphenylacetamidojdesacetoxycephalosporansäure, eines Hydrats oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, daß man 7-D-(-)-o(-Amino-oi-(p-acetoxyphenylacetamidojdesacetoxycephalosporansäure in einer wässrigen Lösung mit einer Esterase bei einem pH zwischen ungefähr 5,0 und ungefähr 7,5 be-

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handelt, das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form der freien Säure oder eines Hydrats nach an sich bekannten Methoden in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

daß man 7-D-(-)-c* -Amino-p<-( p-acetoxypheny 1 acetamido)- j desacetoxycephalosporansäüre in wässriger Lösung mit einer Esterase, ausgewählt unter menschlichem Serum, tierischem Serum, Citrus-Esterase, Weizenkleie, Weizenkeimling und Bacillus subtilis bei einem pH zwischen ungefähr 5,0 und ungefähr 7,5 und einer Konzentration von ungefähr 5 bis ungefähr 10 mg/ml Esterase pro Gesamtvolumen wässriger Lösung behandelt, das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalls das Produkt in Form der freien Säure oder eines Hydrats nach an sich bekannten Methoden in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß man 7-D-(-)-(X -Amino- c< -( p-acetoxyphenylacetamidoJdesacetoxyceohalosDoransäure in einer wässrigen Lösung mit der im Handel erhältlichen Esterase roher Weizenkleie (coarse wheat bran), bei einem pH zwischen 5,5 und 6,0 oder gegebenenfalls in Gegenwart eines Puffers bei einem pH von 7,0 bei einer Konzentration von ungefähr 10 mg/ml Esterase pro Gesamtvolumen Lösung, behandelt, das Produkt nach an sich bekannten Methoden isoliert und gewünschtenfalIs das Produkt in Form einer freien Säure oder eines Hydrats in das entsprechende pharmazeutisch verträgliche Salz davon überführt.

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21. 7-.D-(- )- urf'-Amino-o! -(p-hydroxypheny1acetamido)desacetoxycephalosporansäure oder ein Hydrat oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20.

22. Pharmazeutisches Mittel, das als aktiven Bestandteil eine Verbindung gemäß Anspruch 21 zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger als Verdünnungsmittel, enthält.

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