DE2222434A1

DE2222434A1 - Antibakterielles Mittel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2222434A1
Application number: DE19722222434
Authority: DE
Inventors: Crast Jun Leonard Bruce
Original assignee: Bristol Myers Co
Current assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1971-05-07
Filing date: 1972-05-08
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DK138458C; FR2137586A1; CA988511A; NL7205644A; FR2137586B1; DE2222434C2; GB1392536A; JPS5114489B1; SE390171B; DK138458B; US3757014A; HU163486B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue synthetische Ver- j bindungen die als antibakterielle Mittel, als Beifutter- : mittel zu Tierfutter, als Mittel zur Behandlung von Mastitis : beim Rindvieh und als therapeutische Mittel zur Behandlung, insbesondere durch orale Verabreichung, von Infektionskrankheiten, die durch viele gram-positive und gram-negative , Bakterien verursacht worden sind, bei Geflügel und anderen Tieren und beim Menschen.

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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere 7-[D-(oc-Aminocc-phenyl-acetamido) ] -3- [ S- (5-hydroxymethyl-l, 3,4-oxadiazol-2-yl)-thiamethyl]-3-cephem-4-carbonsäuren, die nicht-toxischen pharmazeutisch verträglichen Salze davon und das Verfahren zu deren Herstellung.

Cephalothin und Cephaloridin sind bekannte antibakterielle Mittel, vergl. USA-Patentschriften 3 218 318, 3 449 und 3 498 979. Die Patentliteratur enthält auch viele Daten über Cephaloglycin und Cephalexin, vergl. USA-Patentschriften 3 303 193, 3 422 103, 3 364 212 und 3 507 861, die britischen Patentschriften 985 747, 1 054 806 und 1 174 335, die belgische Patentschrift 696 026 (Farmdoc 29 494) und die südafrikanische Patentschrift 67/1260 (Farmdoc 28 654). Zu den neueren Cephalosporinen gehören Cefazolin und Cephapirin, vergl. USA-Patentschrift 3 516 [ebenso niederländische Patentschrift 68/05179 (Farmdoc 34 328) und die südafrikanische Patentschrift 68/4513] und USA-Patentschrift 3 422 100.

Die Literatur über Cephalosporine wurde beispielsweise von E.P. Abraham, Pharmacol, Rev. 14, 473-500 (I962), von I.M. Rollo Ann. Rev. Pharmacol. 6, 218-221 (1966), von E.P. Abraham, Quart. Rev. (London) 21, 231 (1967) von E. Van Heyningen Advan. Drug. Res. 4, 1-70 (I967), von G.T. Stewart, The Penicillin Group of Drugs, Elsevier Publishing Company, New York, N.Y. (1965) auf Seiten 185 bis 192 und kurz in Annual Reports in Medicinal Chemistry, Academic Press, Inc. Ill Fifth Avenue, New York, N.Y., 10003, von L.C. Cheney auf Seiten 96 und 97 (1967) und von K. Gerzon und R.B. Morin auf Seiten 90 - 93 (1968) und von K. Gerzon auf Seiten 78-80 (1969) zusammengefaßt. Auf der jährlichen Interscience Conference on Antimicrobial

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Μ/11933 Λ

Agents and Chemotherapy wird häufig über neue Cephalosporine berichtet, wie von Sassiver et al. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1968, American Society for Microbiology, Bethesda, Maryland, auf Seiten 101 - 114 (I969) und von Nishida et al, ibid, 236-243 (1970).

7-Phenylacetamidocephalosporansäure ist auch N-Phenylacetylderivat von 7-ACA, Cephaloram, PACA und anscheinend Phenasporin genannt worden. Zu den Veröffentlichungen in der wissenschaftlichen Literatur über die Herstellung und/oder Eigenschaften dieser Verbindung, mit oder ohne Substituenten am Benzolring und über entsprechende Verbindungen, bei denen die 3-Acetoxymethylgruppe durch Methyl, Hydroxymethyl und/oder Pyridiniummethyl ersetzt wurde, gehören folgende:

Chauvette, R.R. et. al. "Chemistry of Cephalosporin Antibiotics II. '

Preparation of a New Class of Antibiotics and the Relation of Structure to Activity", Journal of the American Chemical Society, 84, 3401-3402 (1962).

Chauvette, R.R. et al. "Structure-Activity of Relationships Among 7-acylamidocephalosporanic Acids", Antimicrobial Agents and Chemotherapy - 1962, 687-694.

Cocker, J.D. et al., "Cephalosporanic Acids. Part II. Displacement of the Acetoxy-group by Nucleophiles", Journal of the Chemical Society, 5015-5031 (1965).

Cocker, J.D. et al., "Cephalosporanic Acids. Part IV. 7-Acylamidoceph-2-em-4-carboxylic Acids", Journal of the Chemical Society, 1142-1151 (1966).

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CuIp, H.W. et al., "Metabolism and Absorption of 7-(Phenylacetamido-l-C¹^)-Cephalosporanic Acid", Antimicrobial Agents and Chemotherapy - 1963, 243-246.

Jago, M. "Antibacterial Activity of Some Derivatives of 7-Aminocephalosporanic acid Against Staphylococcus Aureus and Synergism between these and Other Antibiotics", Brit. J. Pharmacol. 22, 22-33 (1964).

Loder, B., et al., "The Cephalosporin C Nucleus (7-Aminocephalosporanic Acid) and some of its Derivatives", Biochemical Journal, 79, 408-416 (1961),

Nishida, M., et al., "Studies on Microbial Degradation of Cephalosporin C Derivatives II", The Journal of Antibiotics, 21, 375-378 (1968).

Nishida, M., et al., "Studies of Microbial Degradation of Cephalosporin C Derivatives I, The Journal of Antibiotics, 21,,165-169 (1968).

Spencer, J.L. et al. "Chemistry of Cephalosporin Antibiotics VIII. Synthesis and Structure-Activity Relationships of Cephaloridine Analogues", Antimicrobial Agents and Chemotherapy- 1966, 573-580.

Stedman, R.J. et al., '^-Aminodesacetoxycephalosporanic Acid and its Derivatives", J. Med. Chem. 7(1), 117-119 (1964).

Sullivan, H.R., et al., "Metabolism of Oral Cephalothin and Related Cephalosporins in the Rat", Biochemical Journal, 102, 976-982 (I967).

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Vymola, F., et al., "The Classification and Characteristics of Cephalosporin Antibiotics I. Systematic Study of the Quantitative Sensitivity of Some Pathogenic Microorganisms to Cephaloridine", Journal of Hygiene, Epidemiology, Microbiology and Immunology, 10, 180-189, (1966).

Viele andere 7-Acyl-Derivate von 7-Aminocephalosporansäure sind in der Patentliteratur beschrieben, dazu gehören: 7_[4-(a-Aminoalkyl)-phenylacetamido]-cephalosporansäuren (USA-Patentschrift 3 382 241), 7-[(p-Aminophenylthio)-acetamido] -cephalosporansäure (USA-Patentschrift 3 422 100), 7-<fialogenphenylthioacetamido)-cephalosporansäuren (USA-Patentschrift 3 335 136), und die nahezu unbegrenzte Anzahl von Variationen solcher Verbindungen, die unter die allgemeinen Formeln, wie die des niederländischen Patents 69/02013 (Farmdoc 39-172) fallen (und oft nicht anders beschrieben sind). 7-(p-Aminophenylacetamido)-cephalosporansäure ist in der USA-Patentschrift 3 422 103 beschrieben, ebenso wie das entsprechende N-Trityl-Derivat. Vergl. auch japanische Patentschrift 2712/67 (Farmdoc 25 406).

Die USA-Patentschrift 3219 662 umfaßt Ansprüche über Verbindungen der Struktur R - CH₂ - CO - ACA, worin R Phenyl, Nitrophenyl, (insbesondere p-Nitro), Chlorphenyl, Alkylphenyl und Alkoxyphenyl bedeutet, und über die entsprechenden Phenoxy- und substituierten Verbindungen, und über alle entsprechenden Verbindungen davon, worin die 3-Acetoxymethylgruppe durch eine 3-Pyridiniummethylgruppe ersetzt ist. Eine weitreichendere Gruppe solcher Verbindungen, einschließlich der, bei denen R die Bedeutung Phenylthio besitzt und auch der Verbindungen, worin R die Bedeutung Benzyl [nämlich, 7-(ß-Phenylpropionamido)-cephalosporansäure], Alkoxybenzyl, Alkanoyloxybenzyl,

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Aminobenzyl, etc. besitzt, sind zumindest generisch zur Verwendung als Ausgangsmaterialien in den britischen Patentschriften 1 012 943 und 1 153 421 (Farmdoc 23 984) und auch in der Britischen Patentschrift 1 001 478 und der USA-Patentschrift 3 280 118 beschrieben. Weitere 7-Phenylacetamidocephalosporansäuren mit Substituenten, wie Hydroxy und Amino am Benzolring sind als Ausgangsmaterialien in den britischen Patentschriften 1 082 943 und 1 082 962 beschrieben.

Die USA-Patentschrift 3 341 531 beschreibt 7-(o-, m- und p-Carboxamidomethylphenylacetamido)-cephalosporansäuren und die Betaine davon. Eine Vielzahl von 7-(Halogen-, Dihalogen-, Nitro- und Halogennitro-phenylacetamido)-cephalosporansäuren ist in der USA-Patentschrift 3 431 259 (Farmdoc 27 715) als Ausgangsmaterialien zur Umsetzung mit gewissen nukleophilen Verbindungen beschrieben. Weitere 7-(Phenylacetamido)-cephalosporansäuren mit verschiedenen Substituenten am Benzolring sind in den japanischen Patentschriften 2712/67 (Farmdoc 25 406).und 26105/69 (Farmdoc 40 860), der britischen Patentschrift 1 178 471 (Farmdoc 27 715, siehe niederl. Farmdoc 67/00906) und der japanischen Patentschrift 25785/69 (Farmdoc 40 847) beschrieben.

Ersetzen der 3-Acetoxygruppe eines Cephalosporins durch verschiedene heterocyclische Thiole ist beschrieben

a) in der südafrikanischen Patentschrift 70/2290 [siehe auch niederländische Patentschrift 70/05519 (Farmdoc 80 188R)], wo die Seitenketten, beispielsweise 7-a-Aminophenylacetamido und tpyische heterocyclische Thiole 2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-thiol und l-Methyl-l,2,3,4-tetrazol-5-thiol sind, und

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b) in der USA-Patentschrift 3 516 997, wo die Seitenketten in 7-Stellung Strukturen, wie R^-(alk)m-CO-NH- und

R^-S-(alk)m-CO-NH- aufweisen, worin R? einer aus einer Vielzahl aromatischer Heterocyclen ist und zu der Vielzahl heterocyclischer Thiole in 3-Stellung beispielsweise l-Methyl-tetrazol-5-thiol und 2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-thiol gehören, und

c) in der USA-Patentschrift 3 563 983.

Die USA-Patentschrift 3 492 297 umfaßt 7-(p-Guanidinophenylacetamidö)-cephalosporansäuren und die Betaine davon. .

Beim Cephaloridin ist die 3-Acetoxygruppe von Cephalothin durch eine Pyridiniumgruppe ersetzt worden, wie beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 449 338 und 3 498 979 beschrieben.

Die Herstellung verschiedener 7-[a-Amino-arylacetamidoΙο ephalosporansäuren und der entsprechenden Desacetoxyverbindungen,, worin Aryl unsubstituiertesoder substituiertes Phenyl oder 2- oder 3-Thienyl bedeutet, ist beispielsweise in den britischen Patentschriften 985 747, 1 017 624, 1 054 und 1 123 333, in der belgischen Patentschrift.696 026 (Farmdoc 29 494), in den USA-Patentschriften 3 311 621, 3 352 858, 3 489 750, 3 489 751, 3 489 752 und 3 518 260, in der japanischen Patentschrift 16871/66 (Farmdoc 23 231), von Spencer et. al., J. Med. Chem. 9(5), 746-750 (I966) und von Kurita et al., J. Antibiotics (Tokyo) (A) I9, 243-249 (1966) und auch in der USA-Patentschrift 3 485 819 beschrieben.

Die niederländische Patentschrift 68/11676 (Farmdoc 36 349)

und 68/12382 (Farmdoc 36 496) und die USA-Patentschriften

3 489 750 und 3 489 751 und 3 489 752 beschreiben ringsubstituierte Cephaloglycin.

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Es wurden verschiedene 7-[a-Amino-arylacetamidoJ-cephalosporine beschrieben, bei denen ein Wasserstoffatom der oc-Aminogruppe durch eine Carbonylgruppe ersetzt wird, die wiederum an einen anderen Rest gebunden ist. Die frühesten waren die Cephaloglycin- und Cephalexin-Vorlaufer, bei denen eine gemeinsame Peptidblockierungsgruppe, wie Carbobenzyloxy, verwendet wurde, wie in der USA-Patentscrift 3 364 212, der belgischen Patentschrift 675 298 (Farmdoc 22 206), der südafrikanischen Patentschrift 67/1260 (Farmdoc 28 654) und der belgischen Patentschrift 696 026 (Farmdoc 29 494) beschrieben. Verwandte Verbindungen sind in den USA-Patentschriften 3 303 193, 3 311 621 und 3 518 260 beschrieben.

Verschiedene Cephalosporine, gelegentlich auch Cephalosporin-«C, aber nicht Cephaloglycin, wurden mit nukleophilen aromatischen Mercaptanen umgesetzt, wobei sich Verbindungen folgender Formel ergaben

Acyl - NH - CH - CH CH₉

O=C-N C-CH₀-S-Ar

COOH

In der USA-Patentschrift 3 278 531 bedeutet AR Phenyl oder gewisse substituierte Phenyle oder gewisse aromatische heterocyclische Ringe, die beispielsweise in Spalte 5 aufgeführt sind. Ähnliche nukleophile Verbindungen, beispielsweise 2-Mercaptopyrimidine, sind in der USA-Patentschrift 3 261 832, der britischen Patentschrift 1 101 422 und den USA-Patentschriften 3 479 350 und 3 502 665, alle von Glaxo, beschrieben.

8 -

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Eine parallele Beschreibung findet sich in der britischen Patentschrift 1 109 525 von Ciba, beispielsweise in der Definition "h" für R-*. Weitere nukleophile Verbindungen dieser Art sind in der belgischen Patentschrift 714 518 (Farmdoc 35 307", der niederländischen Patentschrift 68/06129 und der südafrikanischen Patentschrift 2696/68), in der kanadischen Patentschrift 818 501 (Farmdoc 38 845), in der britischen Patentschrift 1 187 323 (Farmdoc 31 936), in der USA-Patentschrift 3 530 123, in der niederländischen Patentschrift 67/14888 und insbesondere in der USA-Patentschrift 516 997(Farmdoc 34 328, niederländische Patentschrift 68/05179) welche auch eine Cefazolin_genannte Verbindung umfaßt, die eine Tetrazolylacetyl-Seitenkette an der 7-Aminogruppe und eine 5-Methyl-thiadiazolylthiomethyl-gruppe in 3-Stellung aufweist und ziemlich ausführlich in der wissenschaftlichen Literatur, beispielsweise in Antimicrobial Agents and Chemotherapy - 1969, der American Society for Microbiology, Bethesda, Maryland, auf Seiten 236 - 243 und in J. Antibiotics (Japan) 23 (3), 131-148 (1970) beschrieben ist, genannt.

Verschiedene Cephalosporine der Formel

S
Acyl - NH - CH - CH "^ ^XCH_O

O=C-N C-CH₂-S- alkyl

COOH

worin Acyl verschiedene Seitenketten, einschließlich oc-Amino-phenylacetyl bedeutet, sind in einigen der obengenannten und in der belgischen Patentschrift 734 532 (Farmdoc 41 619) und in der belgischen Patentschrift 734 533 (Farmdoc 41 620)beschrieben.

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Cephalosporine der Formel j

Acyl - NH - CH - CH CH₉ I

I I ! *- I

O=C-N ,C- CH₀ - X

COOH

s ο

ti Il

worin X die Bedeutungen - S - C - und -S-C-" besitzt, sind in einigen der obengenannten und in den USA-Patentschriften 3 239 515, 3 239 516, 3 243 435, 3 258 461, 3 431 259 and 3 446 803 beschrieben.

Zu verwandten Veröffentlichungen in der wissenschaftlichen Literatur gehören J. Med. Chem. 8, 174-181 (1965)1 und J. Chem. Soc. (London) 1595 - 1605 (1965), 5015-5031 (1965) und 1959 - 1963 (1967).

Die vorliegende Erfindung betrifft die amphotere Verbindung der Formel (I)

O CH-C-NH-CH - I 1	CH 1	S \ CHp I	C I	CH,	N Il	N Il	CH,
NH₂ .Ζ -	N	• ^C "			,-S-C	C -
		— N	O
	,OH

(i)

COOH

mit D-Konfiguration, die hauptsächlich als Zwitterion vorliegt, und die· pharmazeutisch verträglichen, nicht-toxischen Salze davon.

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Μ/11933 -Η

Zu diesen Salzen gehören die nicht-toxischen Carbonsäuresalze davon, einschließlich nicht-toxischer Metallsalze, wie Natrium-, Kalium-, Kalzium- und Aluminiumsalze, das Ammoniumsalz und substituierte Ammoniumsalze, beispielsweise Salze solcher nicht-toxischer Amine, wie Trialkylamine, einschließlich Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-ßphenäthylamin, 1-Ephenamin, Ν,Ν'-Dibenzyläthylendiamin, Dehydroabietylamin, Ν,Ν'-bis-Dehydroabietyläthylendiamin, N-Niedrigalkylpiperidin, beispielsweise N-Äthy!piperidin und andere Amine, die zur Bildung von Salzen mit Benzylpenicillin verwendet worden sind und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon (nämlich die Aminsalze), einschließlich Additionssalzen anorganischer Säuren, wie Hydrochlorid Hydrobromid, Hydrojodid, Sulfat, SuIfamat und Phosphat und den Additionssalζen organischer Säuren, wie Maleat, Acetat, Citrat, Oxalat, Succinat, Benzoat, Tartrat, Fumarat, Malat, Mandelat, Ascorbat und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur ; Herstellung einer Verbindung der Formel (I)

O S

CH-C-NH-CH - CH CH₉ N - N

t JIt^ Il Il

NHp C N C- CH₉-S- C C- CH₉OH (I)

o c· \>

COOH

mit der D-Konfiguration in der Seitenkette und der nichttoxischen pharmazeutisch·' verträglichen Salze davon, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Verbindung der Formel (II)

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CH₉ t ^-	CH₂ -	N	—	N ' tr	CH₂OH
C -		C_n		/^C "

	- S -

H₉N - CH - CH

C-N C-CH₉-S-C C- CH₉OH (ll) 0 C

COOH

oder ein Salz oder einen leicht hydroIysierbaren Ester davon, einschließlich der gemäß der USA-Patentschrift 3284 451 und der Silylester, die in der USA-Patentschrift 3 249 622 zur Verwendung mit 7-Aminopenicillansäure beschrieben sind und gemäß der britischen Patentschrift 1 073 530 verwendet werden, mit einer speziellen Säure oder deren funktionellem Äquivalent als ein Acylierungsmittel für eine primäre Aminogruppe umsetzt. Auf die USA-Patentschriften 3 284 451 und 3 249 622 sowie auf die britische Patentschrift 1 073 530 wird zum Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich Bezug genommen. Nach der Kupplung wird die Blockierungsgruppe entfernt, wobei sich das gewünschte Produkt ergibt. Diese Säure hat die Formel

CH - COOH

NHB

j worin B eine Blockierungsgruppe des Typs, der entweder in der

Peptidsynthese oder in den zahlreichen Synthesen von oc-Aminobenzylpenicillin aus 2-Phenylglycin verwendet wird, ist. Besonders wertvolle Blockierungsgruppen sind das Proton, wie in der Verbindung der Formel

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ti

CH-C-Cl t

NH₂'^HC1

oder ein ß-Diketon, wie in der britischen Patentschrift 1 123 333, auf die zum Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich Bezug genommen wird, beispielsweise Methylacetoacetat, in welchem Fall die Säure, die die blockierte Aminogruppe enthält, vorzugsweise in ein gemischtes Anhydrid verwandelt wird, wie beispielsweise mit Äthylchlorformiat, bevor sie mit einer Verbindung der Formel (ilj) oder einem Salz davon umgesetzt wird, wobei sich nach Säurespaltung das gewünschte Produkt (I) ergibt.

Die für die freie Aminogruppe der Seitenkettensäure während der Umsetzung mit Verbindung (II) verwendete Blockierungsgruppe wird dann entfernt, wobei sich die erfindungsgemäßen Produkte ergeben. Beispielsweise werden die t-Butoxycarbonylgruppe durch Behandeln mit Ameisensäure, die Carbobenzyloxygruppe durch katalytische Hydrierung, die 2-Hydroxy-lnaphthcarbonylgruppe durch saure Hydrolyse und die Trichloräthoxycarbonylgruppe durch Behandeln mit Zinkstaub in Eisessig entfernt. Es können selbstverständlich auch andere funktionell äquivalente Blockierungsgruppen für eine Aminogruppe verwendet werden. Solche Gruppen fallen enbenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Zu funktionellen Äquivalenten der zur Kupplung mit der Verbindung II verwendeten Säure gehören die entsprechenden Säureanhydride, einschließlich gemischter Anhydride und insbesondere die gemischten Anhydride, die aus stärkeren Säuren hergestellt werden, wie den niedrigaliphatischen Monoestern der Kohlensäure oder Alkyl- und Arylsulfonsäuren und von

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sterisch gehinderteren Säuren, wie Diphenylessigsäure. Zusätzlich kann ein Säureazid oder ein aktiver Ester oder Thioester (beispielsweise mit p-Nitrophenol, 2,4-Dinitrophenol, Thiophenol, Thioessigsäure) verwendet werden oder die freie Säure _; selbst kann mit Verbindung II gekuppelt werden, nachdem man zuerst diese freie Säure mit N,N'-Dimethylchlorformiminiumchlorid umgesetzt hat,[britische Patentschrift 1008170 und Novak; und Weichet, Experientia XXI, 6, 360 (1965)] oder durch Verwendung von Enzymen oder eines Ν,Ν'-Carbonyldiimidazols oder eines Ν,Ν'-Carbonylditriazols [südafrikanische Patentschrift 63/2684] oder eines Carbodiimidreagens [insbesondere Ν,Ν'-Dicyclohexybarbodiimids, N,N'-Diisopropylcarbodiimids oder N-Cyclohexyl-N'-(2-morpholinoäthyl)-carbodiimide, Sheehan und Hess, J. Amer. Chem. Soc. 77, 1067 (1955)] , oder eines Alkinylaminreagens [R. Buijle und H.G. Viehe, Angew. Chem^ International Edition 3, 582 (1964)] oder eines Keteniminreagens [CL. Stevens und M.E. Mond, J. Amer. Chem. Soc. 80, "(4065)] oder eines Isoxazoliumsalz-Reagens [R.B. Woodwar, R.A. Olofson und H. Mayer, J. Amer. Chem. Soc. 83, 1010 (1961)] J3in anderes, Äquivalent des Säurechlorids ist ein entsprechendes Azolid, nämlich ein Amid der entsprechenden Säure, deren Amidstickstoff ein Glied eines quasi aromatischen fünfgliedrigen Ringes ist, der mindestens zwei Stickstoffatome enthält, nämlich Imidazol, Pyrazol, die Triazole, Benzimidazol, Benzo- ^! triazol und die substituierten Derivate davon. Als ein Beispiel für die allgemeine Herstellung eines Azolids wird N,N'-Carbonyl-: diimidazol mit einer Carbonsäure in äquimolaren Mengen bei j Raumtemperatur in Tetrahydrofuran, Chloroform, Dimethyl- ' formamid oder einem ähnlichen inerten Lösungsmittel umgesetzt, wobei sich das Carbonsäureimidazolid in praktisch quantitativer Ausbeute unter Freisetzung von Kohlendioxyd und 1 Mol Imidazol ergibt. Dicarbonsäuren ergeben Diimidazolid Das Nebenprodukt, Imidazol, fällt aus und kann entfernt und das Imidazolid kann isoliert werden, aber dies ist nicht wesentlich. Die Verfahren

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"_M/11933 _fS 222243A

zur Durchführung dieser Reaktionen zur Herstellung eines Cephalosporins und die Verfahren zum Isolieren des so hergestellten Cephalosporins sind dem Fachmann bekannt.

Bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen beim Menschen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen oral oder parenteral gemäß herkömmlichen Verfahren zur Verabreichung von Antibiotika in einer Menge von etwa 5 bis 200 mg/kg/Tag und vorzugsweise etwa 5 bis 20 mg/kg/Tag·, in aufgeteilten Dosen, beispielsweise drei- bis viermal täglich, verabreicht. Sie werden in Dosierungseinheiten verabreicht, die beispielsweise 125 oder 250 oder 500 mg aktiven Bestandteil mit geeigneten physiologisch verträglichen Trägern oder Bindemitteln enthalten. Die Dosierungseinheiten liegen in Form von flüssigen Präparaten, wie Lösungen oder Suspensionen, oder als feste Präparate, wie Tabletten oder Kapseln vor.

Genau 200 g 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA) werden in 500 ml Aceton suspendiert und man gibt auf einmal eine Lösung von 240 g p-Toluolsulfonsäure in 500 ml Aceton zu. Nachdem man 5 Minuten bei Raumtemperatur gerührt hat, wird die Mischung durch Diatomeenerde ("Super CeI") filtriert und das Bett wird mit 150 ml Aceton gewaschen (die unlöslichen Stoffe wiegen etwa 30 g). Dann werden 80 ml Wasser zu dem 'Filtrat gegeben und das p-Toluolsulfonatsalz kristallisiert unter Rühren aus, nachdem man an der Innenseite des Kolbens mit einem" Glasstab gekratzt hat. Man rührt die Suspension 30 Minuten in einem Eis-Salz-Bad und filtriert kalt ab. Man wäscht mit 2 mal 200 ml kaltem Aceton (0°C) und trocknet an der Luft. Die Ausbeute beträgt 250 g Salz. Dieses p-Toluolsulfonatsalz von 7-ACA wird in 2 Liter Methanol gerührt und die unlöslichen Materialien werden durch "Super CeI" abfiltriert. Man gibt das Filtrat in einem 5-Liter-3Halskolben und gibt 2 Liter Wasser zu. Dann wird der Ph durch Zugeben von

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, Μ/11933

konz. Ammoniumhydroxyd unter Kühlen auf 4 eingestellt und man rührt die Suspension 1 Stunde bei O⁰C. Das Produkt wird durch Filtrieren gesammelt und mit 2 mal 100 ml H₂O (O⁰C) und 3 mal 1 Liter Aceton (Raumtemperatur) gewaschen. Nach Trocknen beträgt die Ausbeute an 7-ACA 145 g.

Vergl. britische Patentschrift 1 104 938 (I968).

Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, sie jedoch nicht einschränken. Alle Temperaturangaben sind in ⁰C. 7-Aminocephaolsporansäure wird mit 7-ACA und Methylisobutylketon mit MIBK abgekürzt. "Skellysolve B" ist eine Petrolätherfraktion mit Kp 60 bis 68⁰C und besteht im wesentlichen aus n-Hexan.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Beispiel

Natrium-D-a- [CL-carbome thoxypropen-2-yl) --amino ] -phenylacetat i

E. Dane, F. Drees, P. Konrad, T. Dockner, Angew. Chem. Intern. ^; Ed. Engl. 1, 658 (1962), E.Dane und T. Dockner, Angew. Chem. 76, 342 (1964), Spencer, Flynn, Roeske, Sin und Chauvette, J. Med. Chem. 9, 746-50 (I966), USA-Patentschrift 3 496 171.

Zu einer gut gerührten Mischung von 40 g (1 Mol) NaOH in 40 ml H₂O und 1 Liter Benzol gibt man 151,6 g (1 Mol) D-(-)-Phenylglycin. Man hält die Mischung etwa 30 Minuten bei etwa 55⁰C und gibt dann unter kräftigem Rühren 116 g (1 Mol) Methylacetoacetat zu, rührt weiter und erhitzt zum Rückfluß, bis in der Dean Stark Falle kein Wasser mehr gesammelt- wird.

Dann gibt man 1 Liter Aceton zu, wobei man die Wärme

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M/11933 1?

J entferntund dann kühlt und rührt man die Aufschlämmung 30 Minuten _>in einem Eis-Salz-Bad. Das Produkt wird durch Filtrieren gesammelt_? gut mit reichlichen Mengen Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet. Die Ausbeute beträgt 191 g, Zers.-Punkt 252⁰C, [α]^{22 C} + 207°, (C = 1 %, H₂O).

Hydroxyacethydrazid

10,41 g (0,10 Mol) Äthylglycolat werden in 15 ml absolutem Äthanol gelöst und tropfenweise mit 7,5 ml (0,10 Mol) 85 %-igem Hydrazinhydrat behandelt. Die Mischung wird 1 Stunde zum Rückfluß erhitzt und dann gekühlt. Eindampfen unter verringertem Druck ergibt einen flüssigen Rückstand, der sich nach Behandlung mit einer kleinen Menge Äthanol verfestigt. Dieses Material (7,2 g, F = 87 bis 92°C) wird aus Äthanol kristallisiert, wobei sich 6,6 g (73 %) Hydroxyacethydrazid mit einem F = 90 bis 93⁰C ergeben.

; 2-Mercapto-5-(hydroxymethyl)-1,3 , 4-oxadiazol-kaliumsalz

18,0 g (0,20 Mol) Hydroxyacethydrazid und 11,2 g (0,20 Mol) Kaliumhydroxyd werden mit 400 ml absolutem Äthanol, das 30 ml Dimethylsulfoxyd enthält, behandelt. Dann rührt man diese Lösung und behandelt sie mit 60 ml Schwefelkohlenstoff, wobei sich ein gelber kristalliner Feststoff ergibt. Man erhitzt die gerührte Mischung zum Rückfluß und nach 36 Stunden hört die Bildung von Schwefelwasserstoff auf.

Kühlen und Abfiltrieren ergibt 21,6 g des kristallinen Produkts! mit einem F = 178 bis 18O⁰C. Eindampfen des Filtrats und I Kristallisation des Rückstandes aus Äthanol ergibt weitere : 2,91 g. (72 %). !

Weitere Kristallisationen erhöhen den Schmelzpunkt auf 179,5 bis 18lPc.

- 17 -

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M/11933 4i 222243*

C	17	_/ H	78	N	46
21,	28	' ι,	77	16,	58
21,	ι,	16,

Analyse C₃H

berechnet: gefunden:

7-Amino-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure . j

Eine Mischung von 17,0 g (0,1 Mol) 2-Mercapto-5-hydroxymethyl- j 1,3,4-oxadiazolkaliumsalz, 27,2 g (0,1 Mol) 7-ACA, 8,4 g j (o,l Mol) NaHCO₃ in 500 ml 0,1 molarem Phosphatpuffer mit ; einem pH 6,4 wird 5 Stunden auf 55⁰C erhitzt. Die sich ergebende Lösung wird auf 2O⁰C gekühlt und mit 40 % igem H₃PO^ auf ; pH 5,5 angesäuert. Nach 15 Minuten Rühren wird der Nieder- J schlag durch Filtrieren gesammelt, mit 50 ml kaltem Wasser ; und dann mit 200 ml Aceton gewaschen und an der Luft getrock- j net. Nach Trocknen im Vakuum über P₂Oc erhält man 13,5 g j 7-Amino-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]4 3-cephem-4-carbonsäure, Zers. Punkt •*100⁰C (unscharf).
Die IR- und NMR-Spektren stehen im Einklang mit der gewünschten· Struktur.

Analyse ChH₁₂NaO₁-S₂ '

berechnet: gefunden

C	,37	H	52	N	28
38	,93	3,	78	16,	48
36	3,	16,

- 18 -

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7- [ D-a-Amino-oc-phenylaeetamido ] -3- [ S- (5-hydroxymethyl-l ,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure

Zu einer gerührten Suspension von 8,13 g (0,03 Mol) Natrium-D-a-[(l-carbomethoxypropen-2-yl)-amino]-phenylacetat in 100 ml Acetonitril und 0,1 ml N,N-Dimethylbenzylamin, gekühlt auf -10⁰C, gibt man 3,53 g (0,033 Mol) Äthylchlorformiat. Nach 20 Minuten bei -10⁰C gibt man auf einmal unter kräftigem j Rühren eine Lösung von 10,33 g (0,03 Mol) 7-Amino-3-C S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure, 50 ml Wasser, 50 ml Acetonitril und I 4,2 ml (0,03 Mol) Triäthylamin, vorgekühlt auf O⁰C zu.

Man hält die Temperatur 45 Minuten bei O⁰C, dann gibt man ; NaCl in Überschuß zu, um die Lösung zu sättigen. Dies dauert \ 15 Minuten. Die organische (obere) Schicht wird abgetrennt ' und dazu gibt man 40 ml Wasser. Die sich ergebende Lösung j konzentriert man dann bei verringertem Druck bei 20⁰C auf !

ein Volumen von etwa 50 ml. Zu dieser wässrigen Lösung, gibt | man eine Lösung von 100 ml Methylisobutylketon (MIBK) und 15 ml 90 %,-iger Ameisensäure, schüttelt die Mischung ein paar Sekunden und rührt dann 3 Stunden bei O⁰C. Dann trennt man die wässrige Phase ab und stellt den pH mit festem NaHCO* auf 3,3 ein. 100 ml frisches MIBK wird zugegeben und man kühlt und rührt die Mischung 1 Stunde bei O⁰C. Der Gummi, der sich abtrennt wird 15 Minuten mit 60 ml 10 %iger I%P0^ gerührt und abfiltriert. Man rührt das Filtrat 10 Minuten mit 1 g "Darko KB" Entfärbungskohle, filtriert erneut ab und stellt den pH mit festem NaHCO, auf 3,4 ein. Die sich ergebende Aufschlämmung kühlt man 30 Minuten auf O⁰C und sammelt das Produkt, 7-[D-a-Amino-a-phenylacetamido]-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem- 4-carbonsäure, durch Filtrieren, wäscht mit 2 ml eiskaltem Wasser und trocknet an der Luft. Die Ausbeute beträgt 210 mg, Zersetzung bei 210°C. Eine zweite Fraktion, die man durch

- 19 -

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M/11933 J

j Konzentrieren des Filtrats erhält, wiegt 300 mg, Diese zweite Fraktion hat IR- -und NMR-Spektren, die völlig im Einklang mit der gewünschten Struktur stehen, enthält jedoch 25 % Salze als Verunreinigung.

7-[D-(a-Amino-a-phenylacetamido)]-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4- ! oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure (neue j Verbindung genannt) hat nach Lösung in 5 %-igem NaHCO^ (für Ansatz 01) oder Dimethylsulfoxyd (für Ansatz 02) und anschließender Verdünnung mit Nährbrühe die folgenden minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) in γ/ml gegen die angegebenen Mikroorganismen, bestimmt durch Inkubation über Nacht bei 37⁰C durch Reihanverdünnung. Die Ergebnisse mit vier bekannten Verbindungen sind ebenfalls angegeben.

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	ro	1	Organismus	pneumonia©*	aureus BX1633-2 10""- Verdünnung	. enteritidis	A9585	TABELLE I	Neue Ver bindung Ansatz 2	MIC in	γ/ml	0,04	Cepha lothin	Cepha ridin
	co ep	N> H	D.	. pyogenes % Serum*	aureus BX1633-2 10 ■ Verd.	CQÜ ..Juhl	A9604		0,02		Cepha- Cephalo- lexin glycin	' 0,04	0,01	0,004
ί	87 1		Str + 5	aureus Smith	S. aureus meth>- resistent·	coli	A9537	Neue Ver bindung Ansatz 1,	0,04	0,16	0,6	0,08	0,008
	-«Λ α» ***		S.	S, aureus Smith •f 50% Serum	Sal	pneumonia©	A9537	0,08	2,5	0,3	1,3 .	0,16	0,03
			S. bei	E,	pneumoniae	A9606	0,08	>1,3	1,3	1,3	0,3	0,03
			S. bei	E.	mirabilis	A9606	2,5	2,5	2,5	1,3	0,3	0,16
			K.	morganii	A15O97	>1,3	4	10	8	0,6	4
		K,	aeruginosa	A9531	2,5 ·	16	8	0,3	>2,5	5
		Pr,	. marcescens	A15119	8	0,5	63	0,5	0,3	0,6
		Pr.	* 50 % Nährbrühe -	A9675	63	2	4	2	16	2
		P.		A9977	2	8	8	0,3	63	8
		Ser		A15130	8	1	32	1	2	1
			A9900	32	8	4	0,6	16	4
		A15153	4	2	16	63	1	1
		A9843A	32	63	4	^125	>125	>125
		A20019	8	>125	>125	>125	>125	^125
		125	>125	>125		>125	^125
		>125	45 % Antibiotika-Testbrühe	?125
>125

H VO VM VM

! M/11933

Die Blutspiegel werden bei Mäusen nach oraler Verabreichung wie folgt bestimmt:

H-CONII

-N

R=

COOH Blutspiegel in γ/ml

Dosis 0,5 1 2 3,5 mg/kg Stunden nach Verabreichung

■Ν

-S-

i!

C -

CH₂OH

100 7,4 5,9 2,2 0,8

(Cephalexin-Monohydrat) 100 45 24,9 7,5 3,5

ti

- 0 - C - CH

(Cephaloglycin-Dihydrat) 100 1,64 -2,4 1,6 0,8

- 22 -

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Μ/11933

Beispiel

Natrium-7-[D-(a-amino-a-phenylacetamido ]-3-[S- (5-hydroxymethyl-] 1,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carboxylat

Zu einer gerührten wässrigen Suspension der Zwitterionenform von 7- [-D- ( a-Amino-a-phenylacetamido ) ] -3- [ S- (5-hydroxymethyl-1,3 j 4t— thiadiazol-2-yl) -thiomethyl] -3-cepheiQ-4-carbonsäure (0,8 mMol) gibt man bei Raumtemperatur 1 η wässriges Natrium— hydroxyd bis iaan eine klare Lösung erhält (pH 10,8). Diese Lösung wird sofort gefriergetrocknet, wobei man unreines, festes

Natrium-7-[D-(a-Amino-oc-phenylacetamido)]-3-[S-(5-hydroxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carboxylat

''■ erhält.

Bei,spiel

Man kühlt eine Suspension der Zwitterionenform von 7-[D-a-Amino-a-phenylacetamido]-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäure (0,361 g) in 3 ml Methanol in Eis und behandelt sie mit ein paar Tropfen konz. Chlorwasserstoffsäure, bis man eine klare Lösung erhält. Nach Zugabe von Äther fällt 7-[D-a-Amino-phenylacetamido ]-3-[S-(5-hydroxymethyl-l,3,4-oxadiazol-2-yl)-thiomethyl]-3-cephem-4-carbonsäurehydrochlorid als blaßbrauner Feststoff aus, wird durch Filtrieren gesammelt und im Vakuum über ^po°r getrocknet.

23 -

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Claims

. M/11935 &

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

O S

-CH-C - NH - CH - CH CH₉ N-N (l)

// ' Il « ^ Il Il

' "^TT · C N C-CHp-S - C C- CHpOH

OC 0

ι . I

COOH !

I mit D-Konfiguration in der Seitenkette und der nicht-toxischen j pharmazeutisch verträglichen Salze davon, dadurch gekennzeichj net, daß man eine Verbindung der Formel

H₀N - CH - CH CH₀ N-N _fTr\

^- I I ^ Il Il K-L-L)

C —N C-CHp-S-C C- CHpOH

OC 0

COOH

oder Salze oder leicht hydrolysierbare Ester davon mit einer . Säure oder deren funktionellem Äquivalent als Acylierungsmittel für die primäre Aminogruppe der Formel

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M/11933

CH - COOH t

NHB

worin B eine Bio cki erungs gruppe des Typs, der entweder in der Peptidsynthese oder in den zahlreichen Synthesen von oc-Aminobenzylpenicillin aus 2-Phenylglycin verwendet wird, "bedeutet, umsetzt, und danach diese Biockierungsgruppe entfernt. . .

ι .

\ 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

; die Blockierungsgruppe tert-Butoxycarbonyl ist und mit Ameisen-

i säure entfernt wird.

3· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j die Blockierungsgruppe Carbobenzyloxy ist und durch katalytische

Hydrierung entfernt wird. !

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierungsgruppe 2~Hydroxy-l-naphthcarbonyl ist und durch saure Hydrolyse entfernt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierungsgruppe Trichloräthoxycarbonyl ist und mit Zinkstaub in Eisessig entfernt wird.

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M/11933 j.

<00

6. Verbindung der Formel

O NH - CH - / \ S \ CH₀ CHp - S N - \ N / \ Il ι CH ι ^ Il Il 1 CH - C - C-- I C - — C C - I ι ·· -N CH₀OH : NH₀

OC

COOH

oder ein nicht-toxisches pharmazeutisch verträgliches Salz davon.

7. Verbindung mit D-Konfiguration in der Seitenkette der Formel

0 S

CH-C-NH-CH-CH CH_p N-N

I I I I ^ Π 11

¹P

^- Il

NH₀ C N C-CHp-S-C C- CHpOH

OC Oi

ι '

COOH

8. Die Natrium- oder Kaliumsalze der Verbindungen gemäß Anspruch 6 oder 7.

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i Μ/11933

j 9. Das Hydrochlorid der Verbindung gemäß Anspruch 7. . j

. 10. Die Zwitterionenform der Verbindung gemäß Anspruch 7. !

11. Ein nicht-toxisches, pharmazeutisch verträgliches Säureadditionssalz von Verbindung 7.

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