DE2228012B2

DE2228012B2 - -Aminophenylacetamido] -penicülansäure und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2228012B2
Application number: DE2228012A
Authority: DE
Inventors: John Peter Clayton; Harry Ferres
Original assignee: Beecham Group Ltd., Brentford, Middlesex (Grossbritannien)
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DK140597C; CA1131620A; DE2228255C2; BE784699A; ES403667A1; IE36461L; IL39771A0; IE36461B1; FR2140617A1; KE2631A; ZM9172A1; MY7600195A; US3919196A; SE433938B; CH587265A5; CH605986A5; CH587267A5; JPS5235678B1; AU463395B2; SE7809241L

Description

CH-COOH

I χ

(M)

in der X eine Aminogruppe, eine in üblicher Weise geschützte Aminogruppe oder eine in eine Aminogruppe überführbare Gruppe ist, umgesetzt, gegebenenfalls die Silylgruppe durch Hydrolyse oder

Alkoholyse entfernt und, wenn X keine Aminogruppe ist, X unter sauren oder neutralen Bedingungen in eine solche überführt wird oder
(b) eine Verbindung der allgemeinen Formel (V)

S CH,

/ \ /
CH-CO —NH-CH-CH C-CH₃

CO-N CH-COOH

(V)

oder deren reaktionsfähige veresterungsfähige Derivate, wobei X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (Vl)

HO

(Vl)

oder einem reaktionsfähigen veresterungsfähigen Derivat davon umgesetzt und, wenn X keine Aminogruppe ist, anschließend X unter neutralen

oder sauren Bedingungen in eine Aminogruppe überführt wird.

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen reicht wird, wird es im Blutkreislauf nur unvollständig

gekennzeichneten Gegenstand. μ absorbiert.

6-[D( — )-«-Aminophenylacetamido]-penicillansäure In »J. Med. Chem.«, Vol. 13, Nr. 4 (1970), S. 607 bis 612,

(Ampicillin) ist ein in starkem Umfange verwendetes wird eine Klasse von Acyloxymethylestern des Ampicil-

Breitbandantibiotikum. Wenn es jedoch oral verab- lins beschrieben, welche besser als Ampicillin absorbiert

werden.

Die erfindungsgemäßen Ampicillinester weisen demgegenüber den Vorteil auf, daß sie im Blut des menschlichen Körpers leichter und vollständiger unter Freisetzung des Wirkstoffes Ampicillin hydrolysieren s und außerdem weniger toxisch als die bekannten Ester sind.

Unter den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Säureadditionssalzen ist das Hydrochlorid das bevorzugte Säureadditionssalz, jedoch können auch in andere anorganische oder organische Salze hergestellt werden, insbesondere von solchen Säuren, die zur Bildung von Salzen mit der 6-[D(—)-«-Aminophenylacetamidoj-penicillansäure selbst verwendet worden sind. Außerdem können andere Penicillansäuresalze, z. B. von 3-(2'-Chlor-6'-fIuorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolylpenicillin, hergestellt werden.

Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der Reaktionsweise (a) verwendete Ausdruck »Silylderivate« der Phtiulidester der 6-Aminopenicillansäure bedeutet ein Reaktionsprodukt zwischen einem 6-Arninopenicillansäure-phthalidester und einem Silylierungsmittel, wie einem Halogentrialkylsilan, Dihalogendialkylsilan, Halogentrialkylsilan, Dihalogendialkoxysilan oder einem entsprechenden Aryl- oder Aralkylsilan oder Verbindungen wie Hexamethyldisilazan. Im allgemeinen werden Halogentrialkylsilane bevorzugt, insbesondere Trimethylchlorsilan. Die silylierten Derivate der 6-AminopeniciIlansäure-phthalidester sind gegen Feuchtigkeit und Hydroxylgruppen aufweisende so Verbindungen avfSerordentlich empfindlich. Deshalb kann nach der Umsetzung des reaktionsfähigen Derivats der Verbindung Il die Silylgruppe des acylierten Zwischenprodukts durch Hydrolyse oder Alkoholyse abgespalten werden. r>

Bei der Verbindung Il ist der Rest X eine Aminogruppe, eine geschützte Aminogruppe oder eine in eine Aminogruppe überführbare Gruppe.

Beispiele von geschützten Aminogruppen sind die Gruppe NHt, die nach der Acylierung in eine freie Aminogruppe durch einfache Neutralisierung überführt werden kann; die gegebenenfalls substituierte Benzyloxycarbonylaminogruppe, die durch katalytische Hydrierung in die Aminogruppe umgewandelt werden kann sowie zahlreiche Reste, die nach der Acylierung 4> durch schwach saure Hydrolyse in eine Aminogruppe überführt werden können. Im allgemeinen ist eine alkalische Hydrolyse nicht zweckmäßig, da unter alkalischen Bedingungen auch eine Hydrolyse der Phthalidgruppe eintreten kann.

Beispiele der Gruppe X, die anschließend durch eine schwach saure Hydrolyse in die Aminogruppe überführt werden können, sind Enamine der allgemeinen Formel III oder deren tautomere Modifikationen sowie Λ-Hydroxyarylidenreste der allgemeinen Formel IV v> oder deren tautomere Modifikationen:

R¹
C

_l y \

R²—C N —

I I

R'~C H

O (IM)

/1

CH

'"V

N-H

O
(IV)

Bei den Formelbildern III und IV stellen die gestrichelten Linien Wasserstoffbrücken dar. Bei der Formel III ist R¹ ein niederer Alkylrest, R² ein Wasserstoffatom oder zusammen mit dem Rest R¹ ein carbocycljscher Ring und R³ ein niederer Alkyl-, niederer Alkoxy- ode oder ein Arylrest Bei der Formel IV bedeutet Z den Rest eines gegebenenfalls substituierten Benzol- oder Naphthalinringes.

Ein Beispiel des Restes X, der nach der Acylierung des Phthalidesters der 6-Aminopenicillansäure mit einem reaktionsfähigen Derivat der allgemeinen Formel II in die Aminogruppe überführt werden kann, ist die Azidogruppe. In diesem Falle kann die schließliche Umwandlung in die Aminogruppe entweder durch eine katalytische Hydrierung oder durch eine elektrolytische Reduktion erfolgen.

Die Auswahl des reaktionsfähigen Derivats der allgemeinen Formel II wird natürlich von der chemischen Art des oc-Substituenten X beeinflußt. Wenn daher X eine säurestabile Gruppe, wie eine protonierte Arninogrüppe NH^ oder die Azidogruppe ist, ist es häufig zweckmäßig, die Säure II in ein Säurehalogenid zu überführen, z. B. durch Behandeln mit Thionylchlorid oder Phosphorpentachlorid, um das Säurechlorid zu erhalten.

Derartige Mittel sind jedoch zu vermeiden, wenn X eine säurelabile Gruppe vom Typ der allgemeinen Formel III oder IV ist In diesen Fällen ist es häufig zweckmäßig, von einem gemischten Anhydrid Gebrauch zu machen. Für diesen Zweck besonders vorteilhafte gemischte Anhydride sind die Alkoxyameisensäureanhydride, die zweckmäßigerweise durch Behandeln eines Alkalimetall- oder tertiären Aminsalzes der Säure II mit einem geeigneten Chlorameisensäurealkylester in einem wasserfreien Medium bei oder unter Raumtemperatur hergestellt werden.

Andere reaktionsfähige N-Acylierungsderivate der Säure II sind die bei der Reaktion in situ mit einem Carbodiimid oder einem Carbonyldh.nidazol gebildeten reaktionsfähigen Zwischenprodukte.

Bei der unmittelbaren Umsetzung der 6-Aminipenicillansäure mit 3-Bromphthalid in Gegenwart einer Base wird der ö-Aminopenicillansäure-phthalidester nur in mäßiger Ausbeute erhalten, da eine geringe Epimerisierung am Ce-Atom auftritt. Deshalb ist dieses Verfahren nicht voll befriedigend.

Bessere Ausbeuten an den neuen 6-Aminopenicillansäure-phthalidestern kann man durch Umsetzen eines am Stickstoffatom geschützten Derivats der 6-Aminopenicillansäure, z. B. dem Triphenylmethylderivat, mit 3-Bromphthalid und anschließendem Entfernen der Schutzgruppe, z. B. durch schwach saure Hydrolyse, im Falle des Triphenylmethylderivats, erhalten.

Andere am Stickstoffatom geschützte 6-Aminopenicillansäuren sind die ö-Acylaminopenicillansäuren. Verfahren zum Entfernen der 6-Acylseitenkette, z. B. vom Benzylpenicillin und vom Phenoxymethylpenicillin, sind in der GB-PS 11 89 022 beschrieben, wonach allgemein ein Ester der 6-AcylaminopenicilIansäure mit PCI5 unter Bildung einer Iminochloridbindung am 6-Amidstickstoffatom und anschließend das Iminochlorid mit einem Alkohol unter Bildung eines Iminoäthers behandelt und dann die Iminobindung unter Bildung des 6-Aminopenicillansäureesters hydrolysiert wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, vom Phihalidester des Penicillins G oder Penicillins V₁ das z. B. durch Umsetzen des Natrium- oder Kaliumsalzes des Penicillins mit 3-Bromphthalid hergestellt werden kann,

auszugehen und die Acylseitenkette abzuspalten, um den Phthalidester der 6-Aminopenicillansäure herzustellen.

Bei der Reaktion (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens bedeutet der Ausdruck »reaktionsfähige vereste-

-COO rungsfähige Derivate« in bezug auf die Verbindungen der allgemeinen Formeln V und VI Derivate der Verbindungen V und Vl, die beim Reagieren miteinander bei einer Kondensationsreaktion mit der nachstehenden Bildung einer Esterbindung teilnehmen.

Il ο

Aus der Literatur sind zahlreiche Veresterungsver- xylgruppen bekannt Zum Beispiel kann die vorgenann-

fahren unter Anwendung der verschiedensten unter- te Veresterungsreaktion dadurch erreicht werden, daß

schiedlichen Kombinationen von reaktionsfähigen ver- eine Verbindung der allgemeinen Formel VA

esterungsfähigen Derivaten der Carboxyl- und Hydro-

(D)

CH-CO —NH-CH-CH

I χ

CO-N-CH₃

(VA)

CH₃
CH- CO— Ο—Α

in der X die bei der Formel II angegebenen Bedeutungen besitzt, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel VIA

R H

(VIA)

I! ο

unterBedingungenumgesetztwird, die die Eliminierung von Elementen einer Verbindung AB mit der anschließenden Bildung eines Esters der allgemeinen Formel VIi

(D) S

CH-CO —NH-CH-CH C

CH₃

CO-N CH-CO-O—C

(VII)

verursacht, und daß, wenn X keine Aminogruppe ist, anschließend diese Gruppe in eine Aminogruppe bo umgewandelt wird. Hierbei bedeutet A in der Formel VA ein Wasserstoffatorn oder ein salzbildendes lon, wenn B in der Formel VIA eine Hydroxylgruppe, einen Alkylsulfonyloxyrest, einen Arylsulfonyloxyrest oder ein Halogenatom bedeutet, oder A ist ein organischer Acylrest, während B eine Hydroxylgruppe ist.

Es ist klar, daß sich die vorgenannte Verfahren allesamt besondere! Anwendungen von in der Literatur

bekannten Veresterungsverfahren bedienen. Obwohl der Rest X in uer Verbindung der allgemeinen Formel V eine freie Aminogruppe sein kann, wird die Umsetzung am besten mit einer Verbindung dir allgemeinen Formel V durchgeführt, in der λ eine geschützte Aminogruppe, vorzugsweise eine Enamingruppe der allgemeinen Formel III, oder eine Gruppe ist, die in eine Aminogruppe Überführt werden kann, z. B. die Azidogruppe. In diesen Fällen ist es gewöhnlich einfach, aas Natrium- oder Kaliumsalz der am Stickstoffatom

geschützten Verbindung der allgemeinen Formel V mit einer Verbindung der allgemeinen Formel Vl umzusetzen, in der B ein Halogenatom, insbesondere ein Bromoder Chloratom, ist.

Wenn bei der Umsetzung die Gruppe A in der Verbindung der allgemeinen Formel V ein Wasserstoffatom oder ein salzbildendes lon und die Gruppe B in der Verbindung der allgemeinen Formel VI eine Hydroxylgruppe Lsi, ist zu vermerken, daß die Hydroxylverbindung der allgemeinen Formel VIB in Wirklichkeit im Gizichgewicht wie folgt vorliegt

IK)

HCO

IK), C

(VIII)

Deshalb kann es tatsächlich vorkommen, daß das Isomere der allgemeinen Formel VIII reagiert. Anstatt in diesem Falle die Hydroxylverbindung der allgemeinen Formel VIB anzuwenden, wird die Verwendung des Alkyl- oder Arylsulfonylesters bevorzugt, weil dadurch die Reaktion glatter verläuft. Bei dieser Reaktion ist gewöhnlich die Anwesenheit einer Base erforderlich, um hohe Ausbeuten zu erzielen.

In dem Falle, in dem die Gruppe A in der Verbindung der allgemeinen Formel V ein organischer Acylrest ist. ist es klar, daß die Verbindung V einfach ein gemischtes Anhydrid darstellt, wobei der Acylrest beliebig aus der Vielzahl von aliphatischen oder aromatischen Acylresicn ausgewählt sein kann. Im allgemeinen liefern jedoch Alkoxycarbonylreste, z. B. die C₂HsOCO-GrUppe. zufriedenstellende Ergebnisse.

Ein anderes reaktionsfähiges veresterungsfähiges Derivat der Verbindung der allgemeinen Formel V ist das Säurehalogenid. insbesondere das Siiurechlorid. Diese Verbindung kann mit der Hydroxylverbindung Vl in Gegenwart eines Säurebindemittels reagieren, um den gewünschten Phthalidester gemäß der Erfindung herzustellen.

Die erfindungsgemäße Verbindung ist gut verträglich und wird vorzugsweise oral verabreicht, gegebenenfalls in Form eines Säureadditionssalzes. Gewöhnlich wird sie in Kombination mit geeigneten pharmakologisch verträglichen Trägermaterialien verabfolgt. In derartigen Zusammensetzungen kann die erfindungsgemäße Verbindung in einer Menge von 1 bis 95 Gewichtsprozent vorliegen, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. Die Zusammensetzung kann als Pulver zur

Zusammenstellung eines Sirups, als Tabletten, Kapseln oder Pillen oder als beliebige andere übliche Form vorliegen.

Der erfindungsgemäße F.ster oder dessen Salze können zweckmäßigerweise in Dosierungseinheiten verabfolgt werden, die das Äquivalent von 0,025 g bis I g 6-[D(—J-Ä-AminophenylacetamidoJ-penicillansäure, vorzugsweise das Äquivalent von 0,1 bis 0,7 g dieser Penicillansäure, enthalten. Dosierungseinheiten, die das Äquivalent von 250 mg oder 500 mg der Stamm-Penicillansäure enthalten, können als bevorzugt angesehen werden. Die Tagesdosierungen hängen von der Kondition des Patienten ab, doch sind gewöhnlich I bis 3 g des erfindtingsgemäßen Esters, berechnet als Stamm-Penicillansäure, angemessen.

Der erfindungsgemäße 6-[D( — )-rt-Aminophcnylaeetamido]-penicillansäure-phthalidester wird gut absorbiert, wenn er Menschen und Tieren oral verabreicht wird. Im Blutserum wird ein hoher Spiegel an

6-[D( — J-a-Arninophenyl-acetamidoJ-penicillansäurc
erreicht. Seine überraschende Überlegenheit gegenüber Pivampicillin geht aus dem folgenden Vergleichsversuch hervor:

Vergleich der crlimlungsgemäHcn Verbindung und Pivampicillin

CH CO NH

!
NH,

CO-OR

π Verbindung
gemäß Erfindung

Pivampicillin

R=O

R = -CH₂O · CO

(Vgl. .1. Med. Chem.. 13. 1970. 607 bis 612).

A. Gewebehydrolysegeschwindigkeiten

Reaktionsgemische: Die Reaktionsgemische bestehen aus Ester in einer Menge entsprechend 5,0 μg/ml Ampicillin in 2% Blut, 0,02% Leberhomogenisat oder 0,05 m Kaliumphosphat-Puffer, pH-Wert 7,4 (Kontrolle). Hinsichtlich der Reinheit der Ester wird keine Korrektur durchgeführt. Die Reaktionsgemische werden 3,8,15 und 25 Minuten bei 37°C inkubiert. Nach d*·- Inkubation werden die Reaktionsgemische und Kontrollen bioelektrophoretisch untersucht

Hydrolysesystem

Verbindung

Erfindungsgemäße Verbindung Pivampicillin

Ampicillinkonzentration*) (ug/ml)

nach

3 Min. 8 Min. 15 Min. 25 Min. 3 Min. 8 Min.

15 Min. 25 Min.

Phosphatpufier, pH 7,4 <0,5

2 % menschliches Blut 1,4

0,02% menschliches Blut <0,5

*) Theoretisches Maximum = 5 ug/ml.

<0,5	0,9	1,4	<0,5	<0,5	<0,5	0,7
1,9	2,4	3,4	<0,5	<0,5	0,8	1,1
0,8	1,4	2,5	<0,5	<0,5	0,7	1,0

B. Toxizität

Untersuchungen am Menschen hatte ergeben, daß Werte für die Urinausscheidung und die Plasmaspiegel der beiden Verbindungen ähnlich sind, wobei die Plasmamaxima für Ampicillin geringfügig höher liegen.

Vom toxikologischen Standpunkt her wird die Verbindung der Erfindung jedoch als wesentlich weniger toxisch angesehen als Pivampicillin. Diese Aussage stützt sich auf einen Vergleich mit Hunden, in dem diesen im einen Fall 13 Wocnen lang jede der Verbindungen und im anderen Fall die erfindungsgemäße Verbindung insgesamt 26 Wochen oral verabreicht worden ist. Hunde, denen Pivampicillin verabreicht worden ist, haben 2500, 1000 und 250 mg/kg/Tag erhalten. Der Konditionsverlust und die Brechanfälle sind so stark gewesen, daß alle hochdosierten Hunde am 24. Tag haben vorzeitig getötet werden müssen. Ferner ist die Gruppe mit der Dosis iGuG mg/kg/Tag nach 2 Wochen auf eine Dosis von 750 mg/kg/Tag gesetzt worden. Eine Post-mortem-Untersuchung der hochdosierten Gruppe hat eine Narkose des Magenepithels ergeben. Eine mikroskopische Untersuchung der 75O-mg/kg-/Gruppe nach 13 Wochen hat bei einer Reihe von Hunden geringfügige Veränderungen im Magen ergeben.

Die erfindungsgemäße Verbindung wird Hunden in Dosen von 2000, 750 und 250 mg/kg/Tag verabreicht. Die hochdosierte Gruppe erhält ihre Dosis 24 Tage lang, dann wird die Dosis für den Rest der vorgesehenen 26 «Vochen auf die Hälfte reduziert. Bei diesen Hunden erscheint es, im Gegensatz zu Pivampicillin, nicht erforderlich, an dieser Stelle abzubrechen. Darüber hinaus zeigt sich bei einem Abbrechen im Zwischenstadium (nach 13 Wochen) und einer Tötung der Hunde im Endstadium (nach 26 Wochen) keinerlei Anzeichen einer Magen-Darm-Schädigung bei der hohen Dosierung (1000 mg/kg/Tag) im Gegensatz zu Pivampicillin bei einer Dosis von 750 mg/kg/Tag.

Bei wiederholten, 13wöchigen Studien mit Ratten zeigt sich eine ähnliche Situation. Den Ratten wird während der gesamten Zeitdauer die erfindungsgemäße Verbindung in Dosen von 3000, 1000 und 250 mg/ kg/Tag verabreicht, ohne daß sich ernsthafte nachteilige Wirkungen oder die Forderung ergäben, das Testprogramm zu ändern. Andererseits ist es bei einem 13wöchigen Test mit Pivampicillin in Dosen von 2500, 1000 und 250 mg/kg/Tag erforderlich, am 21. Tag die hohe Dosis auf 1500 mg/kg/Tag herunterzusrtzen. Eine Reihe voti Rauen uic->ci Gruppe gcni äfi einer Überdehnung des Magendarmtraktes durch Blähungen zugrunde.

Daraus kann geschlossen werden, daß Pivampicillin für Ratte und Hund giftiger ist als die erfindungsgemäße Verbindung.

Die klinischen Symptome beim Menschen, der Pivampicillin einnimmt, sind Magen-Darm-Beschwerden und Übelkeit, so daß vorgeschlagen worden ist, Pivampicillin zusammen mit einer Mahlzeit oder einem Glas Milch einzunehmen. Freiwillige Testpersonen, die die erfindungsgemäße Verbindung oral eingenommen haben, klagen nicht über epigastrische Beschwerden oder Übelkeit.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 (a) 3-Bromphthalid bzw. 3-Brom-l-(3 H)lsobenzofuranon

10 g (0,075 Mol) Phthalid und N-Bromsuccinimid werden 3 bis 4 Stunden in Gegenwart einer katalytischen Menge von Λ-Azoiso-butyronitril in 200 ml wasserfreiem Tetrachlorkohlenstoff unter Rückfluß erhitzt. Das Ende der Reaktion zeigt sich durch Verschwinden des N-Bromsuccinimids am Boden des Reaktionsgefäßes und dem Ansammeln von Succinimid an der Oberfläche an. Das Succinimid wird abfiltriert und das Filtrat wird unter vermindertem Druck auf 15 bis 20 ml eingeengt. Nach dem Kühlen des Konzentrats und Filtrieren erhält man 13,0 g (81 Prozent der Theorie) rohes 3-Bromphthalid als weiße Kristalle vom F. 75 bis 80⁰C. Nach dem Umkristallisieren aus Cyclohexan gewinnt man 95 Prozent farblose Plättchen vom F. 78 bis 80° C.

NMR-Spekirurn in CCI₄:

ο = 7,67 (4 H, m, aromatisch),
ο = 7,38 (1 H,s,?;,- ).

(b) D(—J-a-Aminobenzylpenicillrnsäure-phthalidesterhydrochlorid

17,5 g (0,05 Mol) wasserfreies D(—)-«-Aminobenzylpenicillin und 7,10 ml (1 Äquivalent) Triäthylamin werden mit 350 ml Aceton vermischt das 1 Prozent Wasser enthält Nach 30 Minuten werden 5 g Kaliumcarbonat und 10,65 g (0,05 Mol) 3-Bromphthalid zugegeben. Das Gemisch wird 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt Nach dem Filtrieren wird das Filtrat unter vermindertem Druck auf etwa 75 ml eingeengt mit 500 ml Äthylacetat versetzt und die erhaltene Lösung zweimal mit je 100 ml einer 2prozentigen wäßrigen Natriumbicarbonatlösung und anschließend zweimal mit je 100 ml Wasser gewaschea Dann werden zu der Äthylacetatlösung 150 ml Wasser gegeben. Anschließend wird unter kräftigem Röhren so lange 1 η Salzsäure zugetropft bis der pH-Wert der wäßrigen Phase £5 beträgt Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet Zu dem klargelben Äthylacetatfiltrat wird dann so lange Äther zugegeben, bis kein weiterer Niederschlag eines weißen amorphen Feststoffes auftritt Man erhält 7,8 g (28,8 Prozent). Weitere 0,8 g (3,0 Prozent) erhält man aus der wäßrigen Schicht wie folgt: Zur wäßrigen Schicht werden 750 ml n-Butanol

bo gegeben. Das erhaltene Gemisch wird unter vermindertem Druck eingedampft bis das gesamte Wasser entfernt ist Die erhaltene Butanollösung wird in 2000 ml Äther gegossen, wobei sich ein amorpher Niederschlag bildet. Gesamtausbeute:31,8 Prozent

b5 Das IR-Spektrum (KBr) enthält u.a. starke Banden bei

1778cm-¹ 1682cm-' 1500cm-' 1285cm-'
1149 cm-' 978 cm-' 752 cm-' 697 cm-'

NMR-Spektrum in (CDj)₂SOZD₂O:

a = 7,88 (4 H, m, Phthalid, aromatisch);

a = 7,60 (1 H.s.-CO · OCH-);

σ = 7,48 (5/6 H, m, aromatisch);

ο = 5,50 (2 H₁ m, ß- Lactame);

a = 5,16 (1 H, s, λ-Proton);

a = 4,54 (I H₁S₁C₃-PrOtOn);

σ = 1,45 (6 H,d, geminale Dimethylgruppen).

Die durch Hydroxylamin- und Cysteinversuche festgestellte Reinheit beträgt 92,4 bzw. 86.5 Prozent.

Analyse für C₂₄H₂₄O₆NjSCI:

Berechnet: C 55,65, H 4,67, N 8,11,

S 6,19, Cl 6,84 Prozent; gefunden: C 54,49, H 4,67, N 7,83,

S 6,20, Cl 5,18 Prozent.

Beispiel 2
6-[D( )-\-Aminophenylacctamido]-pcnicillansüure-phthalidcster-hydrochlorid

Methode

-CH-CO —NH -T-

CO

pH 2,5

Eine Suspension von 25,18 g (0,05 Mol) feinteiligem Kaliumsalz des Enamin-geschützten Ampicillin I und 10,65 g (0,05 Mol) 3-Bromphthalid werden 24 Stunden in 1500 ml eines 1 :2-Gemisches von Aceton/Äthylacetat umgesetzt. Nach dem Filtrieren wird die organische Schicht zweimal mit je 250 ml einer 1 n-Natriumbicarbonatlösung und Salzlosung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vsrminb5 Jertem Druck eingedampft Nach Zugabe von Äther kristallisiert der Enamin-geschützte «-Aminophenylacetamido-penicillansäurephthalidester (U) in 85prozentiger Ausbeute aus.

NMR-Spcktrum in (CDj)₂SO:

ο = 7,86 (4 H, m, Phtha/id, aromatisch));

ο =■- 7,60 (1 H, s, CO · O CH);

ο = 7,35 (5 H, s, aromatisch);

ο = 5,30-5,65(3 H, m,ß-Lactame

und«-Proton);
ο = 4.53 (1 H, s, C₃-Proton);
« = 4,50 (I H,s, ^H);
ο = 3,56 (3H₁S₁O · CH₃);
ο = 1,78 (3H,s,CH₃^\ );
ο = 1,50 (6 H, m, geminale Dimethyigruppen).

Die Enamin-Schutzgruppe wird aus der Verbindung Il dadurch entfernt, daß man 10 g dieser Verbindung in einem Gemisch aus 250 ml Wasser und 250 ml Aceton löst und die Lösung 1 Stunde beim pH-Wert von 2,5 kräftig rührt. Das Aceton wird unter vermindertem Druck entfernt. Der Ester III, der aus der wäßrigen Phase als klebriger gelber Gummi ausgesalzen wird, wird in 200 ml Äthylacetat gelöst und zweimal mit je 200 ml -iner 1 n-Natriumbicarbonatlösjng und Salzwasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach vorsichtiger Zugabe von etwa 50 ml des getrockneten Esters zu der getrockneten Äthylitcetatschicht liefert das Ampicillin-phthalidesterhydrochlorid als feinen weißen amorphen Feststoff in 80prozentiger Ausbeute.

NMR-Spektrum In(CDj)₂SOZD₂O:

ο = 7,88 (4 H, m, Phtnalid, aromatisch);

ο = 7,60 (1 H₁S₁CO · O-CH-);

ο = 7,48 (5/6 H, m, aromatisch);

ο = 5,50 (2 H, m, ^-Lactame);

σ = 5,16 (1 H, s, «Proton);

ο = 4,54 (1 H, s, C₃-Proton);

ο = 1,45 (6 H, d, geminale Dimethyigruppen):

Die durch den Hydroxylaminversuch festgestellte Reinheit beträgt 1103 Prozent.

Im Biochromatogramm tritt ein einziger Fleck bei Rt = 0,85 auf.

Methode 2

250 ml Aceton, 30,5 g Natrium-D( + )N-methoxy-carbonylpropen-2-yl-«-aminophenylacetat, 10,9 ml Äthylchlorformiat und 4 bis 6 Tropfen N-Methylmorpholin werden 10 bis 15 Minuten bei —20 bis -30^cr miteinander verrührt

Zu dieser Lösung wird auf einmal eine Lösung von 25,4 g 6-Aminopenicillansäure gegeben, die in 50 ml Wasser mit Hilfe von 11,9 g Triäthylamin gelöst und dann mit 150 ml Aceton verdünnt und schließlich auf - 20° C gekühlt worden ist

Das Reaktions^emisch wird 45 Minuten ohne weitere Kühlung gerührt und auf einmal mit einer Lösung von 25 g 3-BromphthaIid in 100 ml Aceton versetzt. Danach wird das Rühren 5 Stunden fortgesetzt während die Temperatur allmählich auf 23° C (Raumtemperatur) ansteigt

Das Gemisch wird zunächst klarfiltriert, dann wird unter vermindertem Druck das Aceton entfernt und der Rückstand mit 375 ml Äthylacetat und 200 ml einer 2prozentigen Natnumbicarbonatlösung versetzt Nach einem kurzzeitigen Rühren werden die Phasen getrennt Die organische Schicht wird wiederum mit 200 ml einer 2prozentigen Natrhinsbicarbonatlösung gewaschen.

Zu der somit erhaltenen Äthylacetatlösung werden 375 ml Wasser und 60 ml 2 N-Salzsäure gegeben. Dieses Gemisch wird 45 Minuten bei 23°C gerührt. Dann werden 600 ml Petroläther zugegeben. Nach einem kurzzeitigen Rühren läßt man die Phasen sich abtrennen. Die organische Schicht wird verworfen und die wäßrige Schicht wird über eine geringe Menge Entfärbungskohle filtriert.

Dann wird in ausreichender Menge Natriumchlorid zugegeben, um das Filtrat damit zu sättigen. Nach wenigen Minuten Rühren wird das abgeschiedene Öl einmal mit 400 ml und einmal mit 100 ml Methylendichlorid aufgenommen. Die Extrakte werden vereinigt, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck auf etwa 100 ml eingedampft. Dann werden rasch 500 ml Äther zugegeben, mit dem Rückstand verrührt, und der erhaltene Niederschlag wird etwa 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt wird abgesaugt, der Rückstand zweimal mit je 50 ml Äther gewaschen und 3 Stunden in einem Zwangsiimliiflofen hei .15 bis 40⁰C getrocknet Das Endprodukt ist mit einer authentischen Probe des

6-[D( —J-fx-AminophenylacctamidoJ-penicillansäurephthalidesters identisch.

:~i Herstellung von Ausgangsprodukten

6-Aminopenicillansäure-phthalidester Methode 1

tu Ein Gemisch von 10,8 g (0,05 Mol) 6-Aminopcnicillan säure und 6,9 ml (0.05 Mol) Triäthylamin werden 30 Minuten bei Raumtemperatur in 20 ml wasserfreiem Aceton verrührt. Das Gemisch wird auf 0^r C gekühlt und auf einmal mit einer Lösung von 10.65 g (0,05 Mol)

Γ) 3-Bromphthalid in 20 mi wasserfreiem Aceton versetzt. Das erhaltene gelbe Gemisch wird 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, dann mit 150 ml wasserfreiem Diäthyläther verdünnt und filtriert. Das klare gelbe Filtrat wird mit 100 ml 1 n-Natriumbicarbonatlösung

4(1 und 100 ml gesättigter Salzlösung gewaschen. Dann wird eine Lösung von 9,5 g (I Äquivalent) p-Toluolsulfonsäure-monohydrat in 150 ml wasserfreiem Aceton zu dem klaren getrockneten gelben Filtrat gegeben. Aus der Lösung kristallisiert sofort epi-6-AmiT.i-penicillan-

4-> säure-phthalid als p-Toluolsulfonatsalz aus.

6-«(trans)-Isomercs

NMR-Spektrum in (CD₃J₂SO:

>() σ = 7,84 (4 H. s. Phthalid. aromatisch);

ο = 7,58 (1 H,s,CO ■ O · CH):

α = 7,30 (4 H. q.Sulfonat. aromatisch):

ο = 535 (1 H, d, C₃-Proton, 1 = 2 Hz);

a = 439 (1 H, s, C₃-Proton);

σ = 4,70 (1 H, d, Q,-Proton,J = 2 Hz);

a = 230 (3H₁S₁CH₃);

σ = 1,48 (6 H, d, geminale Dimethyigruppen).

IR-Spektrum (KBr-Scheibe): Starke Banden bei 1780cm-', 1210cm-·, 1170cm-', 1010cm-'.970cm-^;. 682 cm -' und 574 cm -'.

Aus der Mutterlauge wird ein öliger Rückstand erhalten, aus dem eine geringe Menge (etwa 5 Prozent) einer ziemlich reinen Probe des natürlichen cis-Isomeb5 ren des e-Aminopenicillinsäure-phthalidesters als p-Toluolsulfonatsalz durch wiederholtes fraktioniertes Kristallisieren des 6-ac(trans)-Isomeren aus einem 3 :1 -Gemisch von Aceton/Ather erhalten wird.

6-/J(cis)- Isomeres

NMR-Spektrum in(CD₃)-.SO: Ii = 7,84 (4 H, s, Phthalid, aromatisch);

ο = 7,58 (1 H.s CO O-CH); s

ο = 7,30 (4 H, q, Sulfonat, aromatisch);

a = 5,50 (1 H,d,C₅-Proton,J = 4 Hz);

ο = 5,14 (I H,Ci₁Q-PrOtOn, J = 4 Hz);

ο = 4,68 (1 H, s, Cr Proton);

ο = 2,27 (3 H, s, CH₃); in

a = 1,53 (6 H.d.geminale Dimethylgruppen).

IR-Spektrum (KBr-Scheibe): Starke Banden bei 1780'cm-',1210 cm-¹,1170cm-', 1010 cm-',970 cm-'. 682 cm-'und574 cm-'. is

Methode 2

Eine Lösung von 9,8 g (0,02 Mol) 6-Tritylaminopenicillansäure in 100 ml wasserfreiem Aceton wird auf 0⁰C gekühlt und mit 2,0 g (0,02 Mol) Triethylamin und anschließend mit 4,1 g (0,02 Mol) 3-Bromphthalid in 20 ml wasserfreiem Aceton versetzt Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren 2 Stunden auf 0⁰C und anschließend I Stunde bei Raumtemperatur gehalten. Das ausgefallene Triäthylammoniumbromid wird abfiltriert. Nach dem Eindampfen des Filtrats wird der Rückstand in 150 ml Äthylacetat gelöst. Die Lösung wird zweimal mit je 150 ml einer kalten 2prozentigen Natnumbicarbonatlösung und zweimal mit je 100 ml Eiswasser gewaschen. Die Äthylacetatschicht wird über j₍₎ wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man weißen amorphen 6-Tritylaminopenicillansäure-phthalidester.

Jj

NMR-Spektrum in (CDj)₂SO:

ο = 7,4(20 H, breites Singlett mit kleiner Schulter bei σ = 7,80, aromatische Protonen

und CO -O-CH-); 4,,

σ = 4,41 (2 H, m./J-Lactam-Protonen); ο = 4,15 (I H breites Singlett, C₃-Proton); 0 = 138 (6 H.d.geminale Dimethylgruppen).

IR-Spektrum (KBr-Scheibe): Starke Banden bei 4-, 1745 cm-',980 cm-',750 cm-'und 708 cm-'.

5,9 g (0,01 Mol) 6-Tritylaminopenicillansäure-phthalidester in 200 ml Aceton, das 0,2 Prozent Wasser enthält, werden mit 13 g (0,01 Mol) p-Toluolsulfonsäure-monohydral behandelt. Nach zweistündigem Stehen -,0 bei Raumtemperatur werden 0,25 ml Wasser zugegeben. Die Ausfällung des 6-Aminopenicillansäure-phthalidester-p-toluolsulfonats wird durch langsame Zugabe von 250 ml Petroläther vom Kp. 40 bis 6O⁰C erreicht. Filtrieren und anschließendes Waschen mit Petroläther hinterläßt das rohe p-Toluolsulfonatsalz. Eine Probe wird aus Aceton/Diäthyläther mit einer 85prozentigen Wiedergewinnung umkristallisiert.

NMR-Spektrum in(CDj)₂SO: _b0

a - 7,84 (4 H, s, Phthalid, aromatisch);

0 - 738 (I H₁S₁-COO-CH-);

a = 7,30 (443, q, Sulfonat, aromatisch);

0 = 530 (I H₁ d,^-Lactame. J -4Hz);

0 = 5,14 (1 H, d,ß-Lactam, J - 4 Hz); „,

a = 4,68 (I H, s, C₃-Proton);

0 = 2,27 (3H₁S₁CH₃);

a = 1,53 (6 H.d.geminale Dimethylgruppen).

Methode 3 Benzylpenicillin-phthalidester

20,0 g (10,054 Mol) des Kaliumsalzes des Benzylpenicillins werden in 50 ml wasserfreiem Dimethylformamid gelöst. Nach dem Kühlen auf 0⁰C werden der Lösung auf einmal unter Rühren 113 g (0,054 Mol) 3-Bromphthaiid in 20 ml wasserfreiem Dimethylformamid zugegeben. Man läßt das Reaktionsgemisch aul Raumtemperatur erwärmen und tf "irt es weitere 2 Stunden. Das Gemisch wird dann in 600 ml Eiswassei gegossen und kräftig gerührt. Der weiße feste Niederschlag wird abgetrennt und gut mit Wassei gewaschen. Nach dem Trocknen wird die Verbindung aus heißem Isopropanol umkristallisiert Man erhall 103 g (413 Prozent) weiße Kristalle vom F. 167 bi< 169°C. Das IR-Spektrum in gereinigtem Paraffinö enthält u.a. starke Banden bei: 1770cm-', 1678cm-' 1524 cm-'und970 cm-'.

NMR-Spektrum in (j)₂₂

a = 7,88 (4 H, m, Phthalid, aromatisch);

0 = 7,61 (1 H₁S₁COO-CH-);

σ = 7,28 (5 H, s. aromatisch);

ο = 535 (2H,m,)3-Lactame);

ο = 435 (1 H.s.Cj-Proton):

0 - 3,56 (2H₁S₁C₆H₅CH₂CO);

0 = 133 (6 H, d.geminale Dimethylgruppen).

Die durch den Hydroxylaminversuch festgestellte Reinheit beträgt 109,2 Prozent.

11,6 g (0,025 Mol) Benzylpenicillin-phthalidester werden in 250 ml wasserfreiem Methylendichlorid gelöst. Nach dem Abkühlen auf -25°C werden der Lösung 5,60 ml (0,025 Mol) N-Methylmorpholin und anschließend eine Lösung von 6,0 g Phosphorpentachlorid in 150 ml Methylendichlorid während 5 Minuten zugegeben. Es entwickelt sich eine blaßgelbe Farbe. Nach 30minütigem Rühren steigt die Temperatur auf 0⁰C an. Das Reaktionsgemisch wird wieder auf -25°C gekühlt und mit 5,60 ml N-Methylmorpholin und wasserfreiem Methanol versetzt, wobei ein langsamer aber stetiger Temperaturanstieg auf etwa — 10°C erfolgt.

Nach einem weiteren zweistündigen Rühren bei —5 bis 0°C werden unter lebhaftem Rühren 400 ml Wasser zugegeben, während der pH-Wert des Gemisches mittels verdünnter Natriumhydroxidlösung von 1,2 auf 6,0 eingestellt wird.

Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser und gesättigter Salzlösung gewaschen und durch ein siliconisiertes Papier filtriert.

Dann wird zu der organischen Schicht unter Rühren eine Lösung von 4,75 g (0,025 Mol) p-ToIuolsulfonsäurernonohydrat in 100 ml Aceton gegeben. Dann wird Äther zugefügt, bis sich die Lösung trübt. Nach etwa 15stündigem Stehen bei 0°C erhält man 7,0 g weiße Kristalle von 6-Aminopenicillansäure-phthalidester-ptoluoisulfonat sowie eine weitere Menge von 2,5 g durch Einengen des Filtrats. Gesamtausbeute: 9.5 g (73.4 Prozent). NMR-Spektrum in (CDj)₂SO:

σ « 7,84 (4 H.s, Phthalid, aromatisch);

σ - 738 (I H₁S₁-CO · O-CH-);

σ = 7,30 (4 H₁ s, Sulfonat, aromatisch);

ο - 530 (I H,d,ρ-Lactam, J = 4 Hz);

σ = 5,14 (1 H,d,0-Lactam,J = 4 Hz);

0 = 4,68 (1 H, s, C₃-Proton);

a - 2,27 (3H₁S₁CH₃-);

σ = 1,53 (6 H.d.geminale Dimethylgruppen).

909 521/155

Beispiel 3

Ampicillin-phthalidester (I) durch Vereinigung von B-Aminopenicillansäure-phthalidester mit einem gemischien Enamin-geschützten «-Aminophenylessigsäureanhydrid.

(D)

CH-CO OCOOC₁H,

6-APS-phthalidester

CO · O

OCH,

10,4 g 6-Aminopenicillansäure-phthalidester-p-toluolsulfonat werden in 60 ml Äthylacetat suspendiert und 20 Minuten bei Raumtemperatur kräftig mit 135 ml I n-Natriumbicarbonatlösung verrührt. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit 100 ml Wasser, das 5 ml einer 2prozentigen Natriumbicarbonatlösung enthält, gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und bei —15° C aufbewahrt.

5,4 g eines gemischten Anhydrids von Natrium-Di - )N-(1 -methoxycarbonylpropen-2-yl)-«-aminophenylacetat in 30 ml Äthylacetat werden durch Zugabe von 2 ml Äthylchlorformiat und 2 Tropfen Pyridin bei -I5°C und lOminütigem Rühren des Reaktionsgemischs bei -15 bis -20⁰C hergestellt. Zu dieser gemischten Anhydridlösung wird die Äthylacetatlösung des 6-Aminopenicillansäure-phthalidesters gegeben. Das Gemisch wird 15 Minuten bei -I5°C und dann weitere 45 Minuten ohne weitere Kühlung gerührt.

Dann werden 75 ml Wasser und anschließend IO ml 2 n-Sal/säure zum Reaktionsgemisch zugegeben und das Ganze 15 Minuten kräftig gerührt. Unter Rühren werden dann langsam 250 ml Petroläther vom Siedebereich 60 bis 80°C zugegeben. Die wäßrige Schicht wird abgetrennt und mit Natriumchlorid gesättigt. Das sich abscheidende öl wird zweimal mit je 100 ml Äthylacetat extrahiert und der Extrakt über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.

Nach dem Filtrieren wird die Lösung unter vermindertem Druck auf etwa ein Viertel des Volumens eingeengt und langsam mit etwa 250 ml wasserfreiem Äther versetzt. Das als weißes amorphes Hydrochloridsalz ausfallende Ampicillin-phthalid (4,0 g = 40 Prozent der Theorie) wird abfiltrierl und gut mit Äther gewaschen.

Der Hydroxylaminversuch zeigt eine Reinheit von 76,1 Prozent. Die jodometrische Probe zeigt 77,5 Prozent an. Der Chlorgehalt beträgt 7.07 Prozent (theoretisch: 6,85 Prozent).

Beispiel 5

v, 18,5 g (0,085 Mol) 6-Aminopenicillansäure und 21 g (0,25 Mol) Natriumbicarbonat werden in 200 ml Wasser und 100 ml Aceton gelöst. Zu der im Eisbad gekühlten Lösung werden 16,6 g (0,085 Mol) a-Azidophenylacetylchlorid, das mit IO ml wasserfreiem Aceton verdünnt

V) ist, gegeben. Die Temperatur -vird auf 0 bis 5°C gehalten. Das Reaktionsgemisch wird 2,5 Stunden gerührt.

Durch Zugabe von gesättigter Natriumbicarbonatlösung wird der pH-Wert der Mischung auf 7,5 eingestellt.

">") Nach zweimaligem Waschen mit Diäthyläther wird die Reaktionslösung mit verdünnter Salzsäure auf pH 2 angesäuert und mit Äther extrahiert. Die freies Penicillin enthaltende Ätherlösung wird zweimal mit Wasser gewaschen und dann mit 50 ml einer I n-Kali-

Wi umbicarbonatlösung extrahiert. Nach dem Gefriertrocknen werden 29,4 g (= 84 Prozent Ausbeute) Kaliumsalz des Λ-Azidobenzylpcnicillins als weißes Pulver erhalten. 21,53 g(0,05 Mol) Kaliumsalz des n-Azidobenzylpeni-

(T₁ cillins werden in 250 ml Methylcndichlorid und 100 ml Aceton dispergiert. Das Gemisch wird auf -5°C abgekühlt. Zu der gerührten Suspension werden tropfenweise 5,13 g (0,048 Mol) Äthylchlorformiat und

anschließend eine katalytische Menge Pyridin gegeben. Das Gemisch wird 30 Minuten bei -5°C gerührt.

Zu dem Reaktionsgemisch werden dann 6,5 g (0,05 Mol) o-Phthalaldehydsäure gegeben. Nach wenigen Minuten wird das Kühlbad entfernt und die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen gelassen. Die Reaktion wird weitere 3 Stunden unter konstantem Rühren fortgesetzt Dann wird das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat durch Eindampfen unter vermindertem

Druck auf ein geringes Volumen eingeengt. Nach dem Gefriertrocknen erhält man den rohen Phthalidester des A-Azidobenzylpenicillins.

Die katalytische Hydrierung des rohen Phthalidesters des Λ-Azidobenzylpenicillins ergibt den Phthalidester des ft-Aminobenzylpenicillins, der sich nach dem chromatographischen Reinigen als identisch mit der authentischen gemäß dem Verfahren des Beispiels 2 hergestellten Probe erweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Phthalidester der 6-[D( —)-*-Aminophenylacetamido]-penicillansäure der Formel (I) und dessen Säureadditionssalze

(D)

CH-CO —NH-CH-CH

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise

(a) ein 6-Aminopenicillansäure-Phthalidester

oder dessen Süylderivat mit einem reaktionsfähigen N-Acylierungsderivat des (D)-Isomers einer Verbindung der allgemeinen Formel (II)