DK154888B

DK154888B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af 6-substituerede-6-methoxypenicillansyrederivater

Info

Publication number: DK154888B
Application number: DK018376AA
Authority: DK
Inventors: John Peter Clayton; Peter Hubert Bentley
Original assignee: Beecham Group Ltd
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1989-01-02
Also published as: IE43681L; MX3739E; NL7600429A; PH12702A; YU94082A; DK18476A; PL103731B1; HK22882A; KE3205A; CA1083142A; NL7600430A; GR58525B; CH631459A5; ES458427A1; DE2600866A1; IE42707L; NL189299C; AR217070A1; PH12969A; FI760038A7

Description

! DK 154888 B

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte 6-substituerede-6-methoxypenicillansyre-derivater, som har antibakteriel aktivitet, og som er værdifulde til behandling af infektioner i dyr, herunder mennesker og fjerkræ, forårsaget af et stort antal gramnegative organismer.

Britisk patentskrift nr. 1.339.007 angår bl.a. en klasse af 6-sub-stituerede acylaminopenicilliner med den almene formel A

H RB

RA4---

A

N COORC

A B

hvor R betegner en acylgruppe, R betegner hydroxy, mercapto, substitueret eller usubstitueret methoxy, ethoxy, methyl, ethyl, methyl-thio eller ethylthio, carbamoyloxy, carbamoylthio, alkanoyloxy med 1-6 carbonatomer, alkanoylthio med 1-6 carbonatomer, cyano, car-

Q

boxy eller et derivat af en carboxyradikal såsom carbamoyl, og R betegner et hydrogenatom eller et farmaceutisk tolerabelt esterifi-ceringradikal eller en kation.

I det britiske patentskrift er den eneste a-carboxysubstituerede acylgruppe RA, som er angivet specifikt, 2-carboxyphenylacetamido,

og specifikke eksempler på en sådan sidekæde er eksemplificeret med B

følgende R -grupper: methyl, cyano, aminomethyl og 2-carboxy-2--aminoethoxy. Der findes ingen angivelser af en 6-methoxy-substitueret penicillin med en α-carboxysubstitueret acylside-kæde.

2 DK 154888 B

I abstract nr. 368 fra "Program and Abstracts of the 14th Interscience conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy held on llth -13th September, 1974, in San Francisco, California, U.S.A."t nævnes en enkelt 6-methoxypenicillin, som falder ind under den almene formel A, nemlig 6a-methoxy-63~(2-carboxyphenylacetamido)penicillan-syre.

Der er nu fundet en lille klasse af 6-methoxy-a-carboxypenicilliner, som har en overraskende højere antibakteriel aktivitet sammenlignet med den brede klasse af forbindelser, som er angivet i britisk patentskrift nr. 1.339.007, specielt sammenlignet med forbindelsen 6a-methoxy-63-(2-carboxyphenylacetamido)penicillansyre, hvilket fremgår af nedenstående biologiske sammenligningsforsøg. På trods af det i det britiske patentskrift beskrevne er det endvidere generelt set overraskende, at 6a-methoxy-penicilliner har en højere antibakteriel aktivitet end de tilsvarende 6-hydrogen-penicilliner. Dette er eftervist ved nedenstående biologiske forsøg, hvor den an-tibakterielle aktivitet hos en række 6a-methoxy-penicilliner er blevet sammenlignet med aktiviteten- hos de analoge 6-hydrogen-penicilliner over for en række bakteriestammer. Af resultaterne kan det ses, at der for en lang række 6-hydrogen-penicilliner sker et drastisk fald i antibakteriel aktivitet ved indføring af 6a-methoxy-gruppen, hvorfor den antibakterielle aktivitet hos de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede forbindelser er så meget mere overraskende.

Den foreliggende opfindelse angår følgelig en fremgangsmåde til fremstilling af forbindelser med den almene formel I

?CH3 I /S \ R-CH-CO-NH--T x- Γ i

COORx „_I

^ ^ \ 2 ^ ^ XCOOR^ hvor R betegner 2- eller 3-thienyl, R1 betegner hydrogen eller en saltdannende ion, fortrinsvis en farmaceutisk tolerabel saltdannen-2 de ion, og R betegner hydrogen, en saltdannende ion, fortrinsvis en farmaceutisk tolerabel saltdannende ion, eller en in vivo hydrolyserbar estergruppe.

3 DK 154888 B

1 2

Egnede saltdannende ioner for de ved symbolerne R og R angivne grupper omfatter metalioner, f.eks. aluminiumioner, alkalimetalioner såsom natrium- eller kaliumioner, jordalkalimetalioner såsom calcium- eller magnesiumioner og ammonium- eller substituerede ammoniumioner, f.eks. sådanne fra lavere alkylaminer såsom triethylamin, hydroxy-lavere alkylaminer såsom 2-hydroxyethylamin, bis-(2-hydroxy-ethyl)amin eller tri-(2-hydroxyethyl)amin, cycloalkylaminer såsom bicyclohexylamin eller fra procain, dibenzylamin, N,N-dibenzyl-ethylendiamin, 1-ephenamin, N-ethylpiperidin, N-benzyl-£-phenethyl-amin, dehydroabietylamin, N,N'-bis-dehydroabietylethylendiamin eller baser af pyridintypen såsom pyridin, collidin eller quinolin eller andre aminer, der er blevet anvendt til dannelse af salte med ben-zylpenicillin.

In vivo hydrolyserbare, farmaceutisk tolerable esterradikaler for 2 den ved symbolet R angivne gruppe er sådanne, der hydrolyseres i det menneskelige legeme til dannelse af den tilgrundliggende syre. Egnede eksempler omfatter acyloxyalkylgrupper såsom acetoxymethyl, pivaloyloxymethyl, a-acetoxyethyl, α-acetoxybenzyl og a-pivaloyloxy-ethylj alkoxycarbonyloxyalkylgrupper såsom ethoxycarbonyloxymethyl og α-ethoxycarbonyloxyethyl; og lacton-, thiolacton- og dithiolacton-grupper, dvs. estergrupper med den almene formel -CO-O-CH - Z'

I I

x' - c = Y

hvor X* og Y1 betegner oxygen eller svovl, og Z' betegner en ethy-lengruppe eller en 1,2-phenylengruppe, som eventuelt er substitueret med lavere alkoxy, halogen eller nitro.

Foretrukne estergrupper er phthalid- og 5,6-dimethoxyphthalidesterne.

Specifikke eksempler på de her omhandlede forbindelser omfatter 6(3- (2-carboxy- 2-thien- 31 -ylacetamido) - 6a-methoxypenic il lansyre og ββ-(2-carboxy-2-thien-2'-ylacetamido)-6a-methoxypenicillansyre.

4 DK 154888 B

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at

a) en forbindelse med den almene formel III

°fH3 s CH3

Η2Η-4-γ'5Χ—“3 III

N-\

0 COORX

hvor Rx betegner hydrogen eller en carboxylbeskyttelsesgruppe, eller et N-silylderivat eller N-phosphoryleret derivat deraf omsættes med et N-acyleringsderivat af en syre med den almene formel IV

R - CH - COOH IV

I X

COOR

X

hvor R har den under formlen I angivne betydning, og R har den ovenfor angivne betydning, og én eller flere eventuelt tilstedeværende silyl- eller phosphorylgrupper fjernes ved hydrolyse eller alkoholy-se, eller

b) en forbindelse med den almene formel XIII

p3 % R-CH-CO-NH—f-^-CH3 COOR* I XI11 /—N—V 2

0 COOR

2 3 hvor R og R har den under formlen I angivne betydning, og R betegner lavere alkyl eller benzyl, omsættes med methanol i nærværelse af en metalion;

5 DK 154888 B

og efter trinnene a eller b udføres om nødvendigt det ene af eller de to følgende trin: i) fjernelse af én eller flere eventuelt tilstedeværende carboxyl-beskyttelsesgrupper; ii) omdannelse af produktet til et salt eller en ester deraf.

Ved betegnelsen "N-silylderivat" af forbindelser med den almene formel III i fremgangsmådevariant a) menes her produkter ved omsætningen af 6-aminogruppen i forbindelser med den almene formel III med et silyleringsmiddel såsom en halogensilan eller en sila-zan med formlen: L3 Si U; L2 Si U2; L3 Si NL2; L3 Si NH Si L3; L3 Si.NH.COL; L3 Si. NH.CO.NH.Si L3; L NH.CO.NH.Si L3; LC.OSi L3 NSiL3 hvor U betegner halogen, og de forskellige grupper L, som kan være ens eller forskellige,hver betegner hydrogen, alkyl, alkoxy, aryl eller aralkyl. Foretrukne silyleringsmidler er silylchlorider, især trimethylchlorsilan.

Betegnelsen "N-phosphoryleret derivat” af forbindelser med den almene formel III omfatter forbindelser, hvor 6-aminogruppen i forbindelser med den almene formel III er substitueret med en gruppe med den almene formel.

- P.Ra Rb hvor Ra betegner alkyl, halogenalkyl, aryl, aralkyl, alkoxy, halo-genalkoxy, aryloxy, aralkyloxy eller dialkylamino, R° har den samme & A h betydning som R eller betegner halogen, eller R og R sammen danner en ring.

Egnede carboxylbeskyttelsesderivater for gruppen med den almene formel -COORx i forbindelser med den almene formel III og IV omfat-

6 DK 154888 B

ter salte, estere og anhydrider af carboxylsyrer. Derivatet er fortrinsvis et sådant, der let kan spaltes i et senere trin under omsætningen. Egnede salte omfatter tertiære aminsalte såsom dem med tri-lavere alkylaminer, N-ethylpiperidin, 2,6-lutidin, pyridin, N-methylpyrrolidin og dimethylpiperazin. Et foretrukket salt er med triethylamin.

Egnede estergrupper med den almene formel -C00Rx omfatter følgende: i) -COOCRCR^Re, hvor mindst ét af symbolerne Rc, R^ og Re betegner en elektrondonor, fi'eks. p-methoxyphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 9-anthryl, methoxy, acetoxy, methoxymethyl, benzyl eller fur-2-yl.

De resterende grupper Rc, Rd og Re kan være hydrogen eller organiske substitutionsgrupper. Egnede estergrupper af denne art omfatter p-methoxybenzyloxycarbonyl, 2,4,6-trimethylbenzyloxycarbonyl, bis-(p-methoxyphenyl)methoxycarbonyl, 3,5-di-tert.butyl-4-hydroxy-benzyloxycarbonyl, methoxymethoxycarbonyl og benzyloxycarbonyl.

ii) -COOCRcR^Re, hvor mindst ét af symbolerne Rc, R^ og Re betegner en elektrontiltrækkende gruppe, f.eks. benzoyl, p-nitrophenyl, 4-pyridyl, trichlormethyl, tribrommethyl, iodmethyl, cyanomethyl, 5 ethoxycarbonylmethyl, arylsulfonylmethyl, 2-dimethylsulfoniumethyl, cd © o-nitrophenyl eller cyano. De resterende grupper R , R og R kan være hydrogen eller organiske substitutionsgrupper. Egnede estere af denne art omfatter benzoylmethoxycarbonyl, p-nitrobenzyloxycar-bonyl, 4-pyridylmethoxycarbonyl, 2,2,2-trichlorethoxycarbonyl og 2,2,2-tribromethoxycarbonyl.

iii) -COOCRcR<^Re, hvor mindst to af grupperne Rc, R^ og Re betegner et carbonhydrid såsom alkyl, f.eks. methyl eller ethyl, eller aryl, f.eks. phenyl, og den eventuelt resterende gruppe RC, Rd og Re betegner hydrogen. Egnede estere af denne art omfatter tert.butyl-oxycarbonyl, tert.amyloxycarbonyl, diphenylmethoxycarbonyl og tri-phenylmethoxycarbonyl.

iv) -COOR^, hvor Rf betegner adamantyl, phenyl, alkylsubstitueret phenyl, 2-benzyloxyphenyl, 4-methylthiophenyl, tetrahydrofur-2-yl, tetrahydropyran-2-yl og pentachlorphenyl.

v) Silyloxycarbonylgrupper, som er fremstillet ved omsætning af

7 DK 154888 B

vi) -COOP-RaR^/ hvor Ra og R*3 har den ovenfor angivne betydning.

vii) In vivo hydrolyserbare esterradikaler såsom de ovenfor angivne.

Carboxylgruppen kan gendannes fra en hvilken som helst af de ovenfor angivne estere ved sædvanlige metoder, f.eks. syre“ eller basekatalyseret hydrolyse, eller ved enzymatisk katalyseret hydrolyse.

Alternative metoder til spaltning omfatter: omsætning med Lewis-syrer såsom trifluoreddikesyre, myresyre, saltsyre i eddikesyre, zinkbromid i benzen og vandige opløsninger eller suspensioner af mercuriforbindeiser. (Omsætningen med Lewis--syren kan lettes ved tilsætning af et nucleofilt middel såsom en anisol), reduktion med midler såsom zink/eddikesyre, zink/myresyre, zink/la-vere alkohol, zink/pyridin, palladiseret aktivt kul og hydrogen, og natrium og flydende ammoniak, indvirkning med nucleofile midler f.eks. sådanne indeholdende et nucl« filt oxygen- eller svovlatom, f.eks. alkoholer, mercaptaner og vand; oxidationsmetoder, f.eks. sådanne, der medfører anvendelsen af hy-drogenperoxid og eddikesyre; og bestråling.

Til den ovenfor angivne fremgangsmåde a) anvendes et reaktivt N-acyle· ringsderivat af en syre med den almene formel IV. Valget af reaktivt derivat afhænger naturligvis af den kemiske art af substituenterne i syren.

Egnede N-acyleringsderivater omfatter et syrehalogenid, fortrinsvis syrechloridet eller -bromidet. Acylering med et syrehalogenid kan udføres i nærværelse af et syrebindende middel, f.eks. en tertiær amin (såsom triethylamin eller dimethylanilin), en uorganisk base (såsom calciumcarbonat eller natriumhydrogencarbonat) eller en oxi-ran, der binder hydrogenhalogenid, som frigøres ved acyleringen. Oxiranen er fortrinsvis et (C2_g)-1,2-alkylenoxid såsom ethylen-oxid eller propylenoxid. Acyleringen under anvendelse af et syrehalogenid kan udføres ved en temperatur i området fra -50 til +50°C, fortrinsvis fra -20 til +30°C, i vandigt eller ikke-vandigt medium såsom vandigt acetone, ethylacetat, dimethylacetamid, dimethylform-

8 DK 154888 B

amid, acetonitril, dichlormethan, 1,2-dichlorethan eller blandinger deraf. Omsætningen kan alternativt udføres i en ustabil emulsion af et med vand ikke-blandbart opløsningsmiddel, især en aliphatisk ester eller keton såsom methylisobutylketon eller butylacetat.

Syrehalogenidet kan fremstilles ved omsætning af en syre med den almene formel IV eller et salt deraf med et halogeneringsmiddel (f.eks. chlorerings- eller bromeringsmiddel) såsom phosphor-pentachlorid, thionylchlorid eller oxalylchlorid.

N-Acyleringsderivatet af syren med den almene formel IV kan alternativt være et symmetrisk eller blandet anhydrid. Egnede blandede anhydrider er alkoxymyresyreanhydrider eller anhydrider med f.eks. carbonsyremonoestere, trimethyleddikesyre, thioeddikesyre, diphe-nyleddikesyre, benzoesyre, phosphorholdige syrer (såsom phosphor-syre eller phosphorsyrling), svovlsyre eller aliphatiske eller aromatiske sulfonsyrer (såsom p-toluensulfonsyre). De blandede eller symmetriske anhydrider kan fremstilles in situ. F.eks. kan et blandet anhydrid fremstilles under anvendelse af N-ethoxycarbonyl-2--ethoxy-l,2-dihydroquinolin. Når der anvendes et symmetrisk anhydrid, kan omsætningen udføres i nærværelse af 2,4-lutidin som katalysator.

Alternative N-acyleringsderivater af syrer med den almene formel IV er syreazider eller aktiverede estere såsom estere med cyano-* methanol, p-nitrophenol, 2,4-dinitrophenol, thiophenol, halogenphe-noler, herunder pentachlorphenol, monomethoxyphenol eller 8-hy-droxyquinolin; eller amider såsom N-acylsacchariner eller N-acyl-phthalimiderj eller alkylideniminoestere, som er fremstillet ved omsætning af en syre med den almene formel IV med et oxim; eller ketensyrechloridet af en malonsyre med den almene formel IV, hvorved direkte fås en a-carboxyforbindelse.

Nogle aktiverede estere, f.eks. estere dannet med 1-hydroxybenztria-zol eller N-hydroxysuccinimid, kan fremstilles in situ ved omsætning af syren med den relevante hydroxyforbindelse i nærværelse af et carbodiimid, fortrinsvis dicyclohexylcarbodiimid.

Andre reaktive N-acyleringsderivater af syrer med den almene formel IV omfatter reaktive mellemprodukter, der er dannet ved omsætning

9 DK 154888 B

in situ med et kondensationsmiddel såsom et carbodiimid, f.eks. Ν,Ν-diethyl-, dipropyl- eller diisopropylcarbodiimid, Ν,Ν'-dicyc-lohexylcarbodiimid eller N-ethyl-N'-Y-dimethylaminopropylcarbodiimid; en egnet carbonylforbindelse, f.eks. N,N'-carbonyldiimidazol eller N,N*-carbonylditriazol; et isoxazoliniumsalt, f.eks. N-ethyl-5-phenyl-isoxazolj nium-3-sulfonat eller N-tert.butyl-5-methylisoxazolinium-perchlorat; eller en N-alkoxycarbonyl-2-alkoxy-l/2-dihydroquinolin såsom N-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-l,2-dihydroquinolin. Andre kondensationsmidler omfatter Lewis-syrer (f.eks. BBr^ - CgHg); eller et phosphorsyrekondensationsmiddel såsom diethylphosphorylcyanid. Kondensationen udføres fortrinsvis i et organisk reaktionsmedium, f.eks. methylenchlorid, dimethylformamid, acetonitril, alkohol, benzen, dioxan eller tetrahydrofuran.

Forbindelser med den almene formel III kan f.eks. fremstilles ved den af Jen et al. (J.Org. Chem. 1973, 3jJ, 2857) beskrevne metode ud fra en ester af en forbindelse med formlen §CH3 CH3 H2N--^-CH3 I-N--^

cOOH

hvilken forbindelse på sin side kan fremstilles ud fra den tilsvarende 6-isocyanoforbindelse som beskrevet i vesttysk offentliggørelsesskrift nr. 2.407.000.

I fremgangsmådevariant b) kan metalionen f.eks. være en del af et salt af tellurium (III), bly (IV) , bismuth (V), kviksølv, bly, cadmium, sølv eller thallium.

Omsætningen udføres fortrinsvis ved en temperatur fra -50 til +25°C i et opløsningsmiddel.

10 DK 154888B

De her omhandlede antibiotiske forbindelser kan til anvendelse i human- eller veterinærmedicinen formuleres på en hvilken som helst egnet måde analogt med formuleringen af andre antibiotika, og det er således muligt at fremstille farmaceutiske præparater indeholdende en forbindelse med den ovenfor angivne almene formel I sammen med et farmaceutisk bærestof eller excipiens.

Der kan fremstilles præparater til administration på en hvilken som helst måde, selv om oral administration foretrækkes, Præparaterne kan være i form af tabletter, kapsler, pulvere, granulater, pastiller eller flydende præparater såsom orale eller sterile parenterale opløsninger eller suspensioner.

Tabletter og kapsler til oral administration kan være i enhedsdosisform og kan indeholde konventionelle excipienser såsom bindemidler, f.eks. sirup, akacie, gelatine, sorbitol, traganth eller polyvinyl-pyrrolidon; fyldstoffer, f.eks. lactose, sukker, majsstivelse, cal-ciumphosphat, sorbitol eller glycin; tabletglittemidler, f.eks. magnesiumstearat, talkum, polyethylenglycol eller siliciumdioxid; sprængmidler, f.eks. kartoffelstivelse; eller egnede befugtnings-midler såsom natriumlaurylsulfat. Tabletterne kan overtrækkes i overensstemmelse med metoder, som er velkendt fra normal farmaceutisk praksis. Orale flydende præparater kan f.eks. være i form af vandige eller olieagtige suspensioner, opløsninger, emulsioner, sirupper eller eliksirer eller kan foreligge som tørprodukter, der rekonstitueres med vand eller andre egnede bærestoffer før anvendelse. Sådanne flydende præparater kan indeholde konventionelle additiver såsom suspenderingsmidler, f.eks. sorbitol, sirup, methyl-cellulose, glucosesirup, gelatine, hydroxyethylcellulose, carboxy-methylcellulose', aluminiums tear atgel eller hydrogeneret spiseligt fedt, emulgeringsmidler, f.eks. lecithin, sorbitanmonooleat eller akacie; ikke-vandige bærestoffer (som kan omfatte spiselige olier), f.eks. mandelolie, fraktioneret kokosnøddeolie, olieagtige estere såsom glycerin, propylenglycol eller ethylalkohol; konserveringsmidler, f.eks. p-hydroxybenzoesyremethylester eller -propylester eller sorbinsyre og om nødvendigt konventionelle smags- eller farvestoffer.

Suppositorier indeholder konventionelle suppositoriebaser, f.eks.

11 DK 154888 B

Til parenteral administration fremstilles flydende enhedsdosisformer under anvendelse af forbindelsen og et sterilt bærestof, idet vand foretrækkes. Forbindelsen kan afhængigt af det anvendte bærestof og den anvendte koncentration enten suspenderes eller opløses i bærestoffet. Til fremstilling af opløsninger kan forbindelsen opløses i vand til injektion og sterilfiltreres før fyldning i et egnet hætteglas eller en egnet ampul, som lukkes.

Der kan fordelagtigt i bærestoffet opløses hjælpestoffer såsom lokalanæstetika, konserveringsmidler og pufferstoffer. Til forøgelse af stabiliteten kan præparatet fryses efter fyldning i hætteglasset, og vandet fjernes under vakuum. Det tørre frysetørrede pulver forsegles derefter i hætteglasset, og der leveres et yderligere hætteglas med vand til injektion til rekonstitution af væsken før anvendelse. Parenterale suspensioner fremstilles på i det væsentlige samme måde, idet dog forbindelsen suspenderes i bærestoffet i stedet for at opløses, og steriliseringen kan ikke udføres ved filtrering. Forbindelsen kan steriliseres ved udsættelse for ethylenoxid før suspendering i det sterile bærestof. Der er en fordel, når et overfladeaktivt middel eller befugtningsmiddel er til stede i præparatet til lettelse af ensartet fordeling af forbindelsen.

Præparaterne kan afhængigt af administrationsmetoden indeholde 0,1 - 99 vægtprocent, fortrinsvis 1-60 vægtprocent, af det aktive materiale. Når præparaterne udgør dosisenheder, kan enhver enhed fortrinsvis indeholde 50 - 500 mg aktiv bestanddel. Den til voksne mennesker anvendte behandlingsdosis er fortrinsvis i området 100 - 3000 mg pr. døgn, f.eks. 1500 mg pr, døgn, afhængigt af administrationsmetoden og -frekvensen.

Det er klart, at sidekæden i penicilliner med den almene formel I indeholder et potentielt asymmetrisk carbonatom. Den foreliggende opfindelse omfatter fremstilling af alle mulige epimere af forbindelser med den almene formel I samt blandinger deraf.

De her omhandlede forbindelser har en usædvanlig stabilitet over for gramnegative β-lactamaser og er aktive mod alle vigtige gramnegative patogener med undtagelse af Pseudomonas aeruginosa.

12 DK 154888 B

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved de følgende eksempler:

Eksempel 1.

a) 6a-Methoxy-63-aminopenicillansyrebenzylester,

Det tilsvarende 6a-methylthioderivat (se vesttysk offentliggørelsesskrift nr. 2.407.000) omdannes til den i overskriften angivne forbindelse ifølge Jen et al., (J.Org.Chem. 1973, 38, 1857), b) 6cx-Methoxy-6{3- (2' -phenoxycarbonylthien-3-yl-acetamido) penicillan-syrebenzylester.

En opløsning af 1,6 millimol 6a-methoxy-63-aminopenicillansyreben-zylester i 15 ml alkoholfri methylenchlorid og 0,2 ml pyridin behandles ved 0 - 5°C med en opløsning af syrechloridet fremstillet ud fra 2 millimol phenylhydrogenthien-3-ylmalonat i 4 ml methylenchlorid. Efter 2,5 timers forløb vaskes opløsningen med vand, fortyndet saltsyre, vand, fortyndet natriumhydrogencarbonat, tørres og inddampes. Chromatografering på silicagel viser den ønskede diester i et udbytte på 52,2%, NMR-spektrum (CDCl^) δ = 1,35 (6H, s, gem-dimethyler), 3,55 (3H, s, OCH3), 4,52 (IH, s, C^-proton), 5,09 (IH, s, 2'-proton), 5,27 (2H, s, OCH2C6H5), 5,69 (IH, s, C5-proton), 7,09 - 7,88 (13H, m, phenyl- og thienylprotoner).

c) 6a-Methoxy-6{3- (2'-phenoxycarbonylthien-3-ylacetamido)penicillan-syre.

En opløsning af 150 mg af den ifølge b) fremstillede diester i 10 ml absolut ethanol, 3 ml vand og 1 ækvivalent IN natriumhydrogencar-bonatopløsning behandles i løbet af 2,5 timer ved 3,5 kg/cm med 200 mg 10%'s Pd/C. Ved frysetørring fås den i overskriften angivne forbindelse i form af natriumsaltet deraf i et udbytte på 62%. NMR--Spektrum (D20) δ = 1,4 og 1,6 (6H, s, gem-dimethyler), 3,45 og 3,60 (3H, 2s, OCHg), 4,35 (IH, s, C^-proton), 5,1 (IH, s, 2'-proton), 5,6 (IH, s, Cj--proton), 7 - 7,7 (8H, m, phenyl- og thienylprotoner).

13 DK 154888 B

d) 6j3- (D,L-2-Carboxy-2- thien-3' -ylacetamido) -6a-mé£hoxypenicillan-syre.

0,460 g (0,9 millimol) natriumsalt af 6 a-methoxy-6i3-(D,L-2-phen-oxycarbonyl-2-thien-3'-ylacetamido)penicillansyre jog 0,7 g natrium-tetraborat-decahydrat i 15 ml vand omrøres ved stuetemperatur i 4 timer. Opløsningen syrnes til en pH-værdi på 4,0, vaskes to gange med 10 ml ethylacetat, syrnes til en pH-værdi på 1,5 og ekstraheres to gange med 20 ml ethylacetat. Ekstrakterne vaskes med vand og ekstraheres derefter med fortyndet natriumhydrogencarbonatopløsning til pH-værdi 6,5. Den vandige ekstrakt vaskes med ether og frysetørres, hvorved fås 0,240 g af dinatriumsaltet af den i overskriften angivne forbindelse. 58,2%j tyndtlagschromatografering -'('SiO^: chloroform/ acetone/eddikesyre (7:7:1)) R^-værdi = 0,25j NMR-spektrum (D20) δ = 1,55 (6H, s, gem-dimethyler), 3,65, 3,75, (3H, 2 x s, -OCH^), 4,5 (IH, s, C3-proton), 5,7 (IH, s, C,--proton), 7,2 - 7,8 (3H, m, thienylprotoner).

Eksempel 2.

a) 6a-Methoxy-6p-(21-benzyloxycarbonylthien-3-ylacetamido)penicillan-syrebenzylester.

En opløsning af 1,6 millimol 6a-methoxy-68-aminopenicillansyrebenzyl-ester i 15 ml alkoholfrit methylenchlorid og 0,2 ml pyridin behandles ved 0 - 5°C med 2 millimol af syrechloridet af monobenzyl-3-thienyl-malonat, som er opløst i 4 ml methylenchlorid. Efter 2,5 timers forløb oparbejdes reaktionsblandingen på analog måde som beskrevet ovenfor. Chromatografering på silicagel giver den rene ønskede ptlp 1 diester (0,64g, 66%) i form af et skum. v 3 3250, 1770, 1735,

η UldX

1685 og 1495 cm-1. 6(CDC13) 1,33 (bs, 6H, C2-CH3), 3,43 og 3,47 (2s, 3H, OCH3), 4,50 (2s, IH, C2'-H), 4,85 (s, IH, C3-H), 5,28 (2s, 4H, CH20), 5,63 (s, IH, C5-H), 7,5 (m, 8H, Ar-H), 7,74 og 7,91 (2bs, IH i alle, NH).

14 DK 154888 B

b) 6a-Methoxy-63-2'-carboxythien-3-ylacetamidopenicillansyre.

En opløsning af 200 mg af dibenzylesteren fra eksempel la) i 10 ml absolut ethanol, 3 ml vand og 0,5 ml IN natriumhydrogencarbonatop-løsning behandles i løbet af 4 timer ved N.T.P. med 200 mg 10%'s Pd/C. Efter filtrering og inddampning fordeles produktet ved en pH-værdi på 2 mellem ethylacetat og vand. Ved tørring af ethylace-tatfasen fås den i overskriften angivne forbindelse, der omdannes til dinatriumsaltet deraf ved opløsning i vandigt ethanol, indstilling af pH-værdien på 6,5 og frysetørring. Produktet (140 mg) er i det væsentlige rent ved tyndtlagschromatografering. KBr 1760, 1670, 1605, 1500 og 1365 cm"1* <$(D20), 1,4 (bs, 6H, CH3), 3,45 og 3,52 (2s, 3H, OCH3), 4,26 (s, IH, C3-H), 5,52 (s, IH, C5-H) og 7,1 - 7,6 (m, 3H, Ar-H). C2’-H-signal gøres utydeligt af HOD.

Eksempel 3.

a) 6(3- (D,L-2-Benzyloxycarbonyl-2-thien-3'-ylacetamido)-6a-methyl-thiopenicillansyrebenzylester.

1,57 g (3,0 millimol) benzyl-63-amino-6a-methylthiopenicillanat-toluen--4-sulfonat (se vesttysk offentliggørelsesskrift nr. 2.407.000) rystes ved 0 - 5°c med 100 ml ethylacetat og 75 ml 0,5N natriumhydro-gencarbonatopløsning, indtil alt er opløst. Ethylacetatfasen fra-skilles, den vandige fase ekstraheres to gange med 25 ml ethylacetat, og de samlede ekstrakter tørres (MgSO^) og inddampes, hvorved fås 63-amino-6a-methylthiopenicillansyrebenzylester. Denne opløses i 60 ml dichlormethan indeholdende 0,67 ml pyridin, afkøles i et isbad og behandles med 2-benzyloxycarbonyl-2-thien-3'-ylacetylchlorid (fremstillet ud fra 5,0 millimol benzylhydrogenthien-3-ylmalonat) i 20 ml dichlormethan. Opløsningen omrøres i 2 timer og inddampes deref-

15 DK 154888 B

ter til en olie, der opløses i ethylacetat, vaskesrmed vand, 10%'s citronsyreopløsning, vand, IN natriumhydrogencarbonatopløsning og mættet saltopløsning, tørres derefter og inddampesJtil en olie. Ved chromatografering på silicagel fås den i overskriften angivne forbindelse, 65%'s udbytte; v_av (CHC1-), 3300, 1780, 1740, 1685 og 1495 cm-1; NMR (CDC13), δ = 7,79, 7,69 (IH, 2 xrs, -NHCO-), 7,6 (13H, m, aromatisk og thienylprotoner) , 5,61 (IH, .s, C^-proton) , 5,27 (4H, 2 x s, 2 x -C02CH2Ph) , 4,73 (IH, s, ^/-vr-CHQ , 4,51, 4,48 (IH, 2 x s, C3-proton), 2,19, 2,27 (3H, 2 x s, -SCH3), 1,39, 1,34 (6H, 2 x s gem-dimethyler).

b) 6β-(D,L-2-Benzyloxycarbonyl-2-thien-3'-ylacetamido)-6a-methoxy-penicillansyrebenzylester.

0,25 g (0,41 millimol) 6β-(D,L-2-benzyloxycarbonyl-2-thien-3'-ylacetamido)-6a-methylthiopenicillansyrebenzylester opløses i 2,5 ml vandfrit methanol og 2,5 ml dimethylformamid, og derefter tilsættes 0,123 g sølvnitrat i 0,8 ml methanol og O,8 ml dimethyl-formamid. Opløsningen omrøres ved 0 - 5°C i 2 timer, fortyndes med 20 ml ether og filtreres, og filtratet fortyndes med 60 ml ether og 20 ml ethylacetat, vaskes fire gange med 50 ml vand, tørres og inddampes, hvorved fås et gummiagtigt produkt. Chromatografering på silicagel giver 0,155 g af den i overskriften angivne forbindelse, 63,8%; tyndtlagschromatografering (Si02; ethylacetat/petroleums-ether (60 - 80°C) (3:7)) Rf-værdi = 0,23; NMR-spektrum (CDC13), δ = 8,2 - 7,0 (13H, m, aromatisk og thienylprotoner), 5,65 (IH, s, C5-proton) , 5,28 (4H, s, 2 x -C02CH2Ph) , 4,90 (IH, s, CHC) , 4,48

V

(IH, s, C3~proton), 3,43 (3H, s, -OCH3), 1,30 (6H, s, gem-dimethyler).

c) Ved hydrogenolyse på analog måde som beskrevet i eksempel lb) fås 6 a-methoxy-6 β-2-carboxythien-3-ylacetamidopenic illansyre.

Eksempel 4.

6α-Methoxy-6β- (D ,L-2-carboxy-2-thien-21 -ylacetamido:) penicillansyre.

16 DK 154888 B

0,65 g natriumsalt af 6a-methoxy^-(D,L-2-phenoxycarbonyl-2-thien--2,-ylacetamido)penicillansyre (se dansk ansøgning nr. 184/76) og 1,0 g natriumtetraborat-decahydrat i 50 ml vand omrøres i 2,5 timer ved stuetemperatur. Opløsningen syrnes derefter til en pH-værdi på 4,0 og vaskes tre gange med 50 ml ethylacetat, syrnes til en pH-værdi på 2,0, ekstraheres to gange med 50 ml ethylacetat, tørres over vandfrit MgSO^ og inddampes i vakuum, hvorved fås 0,49 g (93%) af et halmfarvet skum, tyndtlagschromatografering (Si02; chloroform/ acetone/eddikesyre (50:50:7)) R^-værdi = 0,21; NMR [(CD^^CO], δ = 1,50 (6H, m, gem-dimethyler), 3,52 (3H, d, -OCH^), 4,50 (IH, d, 3-H) , 5,32 (IH, s,^CHCONH-), 5,65 (IH, s, 5-H) , 7,3 (3H, m, thienylaromater), 8,88 (IH, d, -CONH-), 9,28 (2H, s, -C02H).

Biologiske data.

Sammenligning med 6a-methoxy-6£-(2-carboxyphenylacetamido)penicillan-syre.

Resultater af mikrobiologiske vurderinger af 6a-methoxy-6p-(2-carboxy-phenylacetamido)penicillansyre [β-methoxycarbenicillin] og 6-a-metho-xy-6β-(2-carboxythien-3'-ylacetamido)penicillansyre [6-methoxyticar-cillin] er angivet i tabel I, som angiver MIC-værdier {seriefortynding i næringsagar) for de to forbindelser mod et udvalg af gramnegative bakterier og Streptococcus faecalis.

Det fremgår af tabel I, at 3-thienylforbindelsen (6-methoxyticarcillin) er konsekvent dobbelt så aktiv som den tilsvarende phenylfor-bindelse (6-methoxycarbenicillin).

17 DK 154888 B

Tabel I

MIC-værdi (^ug/ml)

Organisme 6-methoxycar- 6-methoxyti- _benicillin_carcillin_

Escherichia coli JTl 5,0 2,5 JT103 5,0 2,5 JTl47 12,5 5,0 JT20R+ 5,0 5,0 JT39R+ 12,5 5,0 JT56R+ 12,5 5,0 JT68R+ 12,5 5,0 JT454C+ 5,0 5,0 __JT460C+_12,5_ 5^0_

Klebsiella 1229 12,5 5,0 aerogenes T312 12f5 5,0 1281 12,5 5,0 E70 5,0 2,5 _B195R4-_25_5^0_

Serratia US1 5,0 2,5 marcescens us30 12,5 5,0 US39R+ 5,0 2,5

Citrobacter W18 12,5 2,5 freundii T745 5(0 2,5

Enterobacter T755 5,0 2,5 aerogenes T730 5,0 1,2

Enterobacter T629 5,0 2,5 cloacae_T763_^0_lx2_

Proteus mira- H-WF 5,0 2,5 blllS BS66 5,0 2,5 CT13 5,0 2,5 T251 5,0 2,5

Proteus mor- DU10 5,0 2,5 gani1 DU718 5,0 2,5

Proteus C ^0,5 ^.0,5 I 5,0 2,5 K 12,5 5,0

Proteus rett- R110 5,0 2,5 geri B 5,0 2,5 I 5,0 5,0

18 DK 154888 B

Tabel I fortsat

Stiigteieaeus weaver >500 >500 faecalis Page >500 >500 A >500 >500

Sammenligning af 6a-methoxy-penicilliner med de analoge 6a-hydrogen-penicilliner.

Resultater af mikrobiologiske sammenligninger mellem en række strukturelt forskellige 6a-methoxy-penicilliner og de tilsvarende analoge 6a-hydrogen-penicilliner er angivet i tabellerne II, III og IV. I tabel II og III, som angiver MIC-værdier (seriefortynding i næringsagar) ses i kolonnerne med overskriften (a) aktiviteterne for i alt syv forskellige 6-hydrogen-penicilliner, medens kolonnerne med overskriften (b) viser det kraftige fald i aktivitet, når der i hver af disse penicilliners 6-stilling indføres en methoxysubstituent.

I tabel IV vises MIC-værdierne (seriefortynding i næringsagar) for i alt fire forskellige 6a-derivater af den samme penicillan-syre, og det kan af disse resultater ses, at ikke alene er tilstedeværelsen af en substituent i 6a-stillingen kritisk, men arten af substituenten er også kritisk, idet en 6a-methoxygruppe giver en overraskende forskel i antimikrobiel aktivitet sammenlignet med andre 6a-substituenter. I alle de tilfælde, hvor en 6a-methoxy-gruppe erstattes med en anden substituent, deriblandt den nært beslægtede 6a-ethoxy, mister forbindelsen i realiteten sin antimikrobiel le aktivitet.

DK 154888 B

Tabel II

X s rconk-4—/ \<

/!-N-—COOII

o' D 1) Π

Sidekæde R PhCH^ PhGH Phy.H

£ WH‘ KHSØ,H

_ (a) (b) (a) ^ (b)| (a) -(b) (a) (bf X II OHe II OMe H OKe H OHe E. coli JT1 25 500 2,5 >250 125 500 25 250

Salmonella typhi. 5,0 250 1,25 250 12,5 250 12,5 250

Shigella sonnei 50 250 2,5 250 12,5 500 50 '25

Ps. aeruginosa >500 >500 >500 >250 125 >500 >500 . 500

Klebsiella A 50 125 50 62 - 125 50 I 50

Enterobacter >500 >500 500 >250 - 500 >500 . >500 P. mirabilis C977 5,0 500 1,2 >250 2,5 250 5,0 250 B. subtilis 0.05 62,5 0,2 250 2,5 >500 0,12 50

Staph.aureus Oxford 0.02 125 0.1 125 1,25 500 0,02 50

Strep, faecal is 1,25 >500 0,2 >250 50 >500 1,25 >500 β-Haeaolytic Strep. 0,01 I 62,5 0,01 12,5 0,25 50 0,01 12,5 - -1---!----:---1— -

20 DK 154888 B

Tabel III X

= S. ^ RCONH—^-S \< "--

O COOH

----Q

33 ff—π 33 o 33 yV

Sidekæde R PhCH PhCH ιί PhCH

• i I

NHCOI'IHCOA „P NHCON N HHCOJ

0 I I

__(a) (b)__(a) (b) (a) (b) X H OMe H OMe H OMe E. coli JT1 12,5 500 12,5 500 12,5 500

Salmonella typhi. 5»0 500 5fO 500 12,5 500

Shigella sonnei 5»0 250 5f0 500 12,5 250 ! Ps. aeruginosa 12,5 >500 12,5 >500 5,0 >500

Klebsiella A 50 250 125 >500 50 125 i Enterobacter 5,0 500 25 >500 12,5 250 P. mirabilis C977 5,0 >500 2,5 >500 5,0 500 B. subtilis 1,25 50O 2,5 500 1,25 125

Staph.aureus Oxford 0,12 12,5 0,25 >500 0,25 25

Strep, faecalis 1,25 >500 1,25 >500 2,5 >500 β-Haemolytic Strep. 0,02 5,0 0,12 250 0,02 5,0

Claims

21 DK 154888 B Tabel IV X —n— CHCONH—i-SS V" ( COOH ' s.Q/ ^ ° O coon X OHe CH2COOCH5 CH2Ph OEt E. coli JT1 2,5 >500 >500 500 Salmonella typhi 2,5 >500 >500 500 Shigella sormei 1,25 >500 >500 500 Ps. aeruginosa 125 >500 >500 >500 ‘Klebsiella A 2,5 >500 >500 125 P. mirabilis 0977 1,25 >500 >500 250 B. subtilis >500 \ >500 >500 >500 Staph.aureus Oxford 250 >500 >500 500 β-Haemolytic Strep. 50 · >500 >500 500

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af 6-substituerede-6-meth-oxypenicillansyrederivater med den almene formel I QCEL· CH3 R-CH-CO-NH- -f - CEL· 111 COOR _M_i sf? \ o ^ XOOR

22 DK 154883 B hvor R betegner 2- eller 3-thienyl, betegner hydrogen eller en saltdannende ion, fortrinsvis en farmaceutisk tolerabel saltdannende 2 ion, og R betegner hydrogen, en saltdannende ion, fortrinsvis en farmaceutisk tolerabel saltdannende ion, eller en in vivo hydrolyserbar estergruppe, kendetegnet ved, at a) en forbindelse med den almene formel III o_ch3 ch3 h2n i- r ^—ch3 hi jr — N-\

0. COORX hvor RX betegner hydrogen eller en carboxylbeskyttelsesgruppe, eller et N-silylderivat eller N-phosphoryleret derivat deraf omsættes med et N-acyleringsderivat af en syre med den almene formel IV R - CH - COOH IV I x COOR hvor R har den under formlen I angivne betydning, og RX har den ovenfor angivne betydning, og én eller flere eventuelt tilstedeværende silyl- eller phosphorylgrupper fjernes ved hydrolyse eller alkoholy-se, eller b) en forbindelse med den almene formel XIII SR3 % R-CH-CO-NH--r x-CH COORX J XI11 ^ \ 2

0 COOR^

23 DK 154888 B 2 3 hvor R og R har den under formlen I angivne betydning, og R betegner lavere alkyl eller benzyl, omsættes med methanol i nærværelse af en metalion; og efter trinnene a eller b udføres om nødvendigt Ælet ene af eller de to følgende trin: i) fjernelse af én eller flere eventuelt tilstedeværende carboxyl-beskyttelsesgrupper; ii) omdannelse af produktet til et salt eller en .ester deraf.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at R betegner 3-thienyl.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der fremstilles en-af de følgende forbindelser: ββ-(2-carboxy-2-thien-3'-ylacetamido)-6a-methoxypenicillansyre eller 6β-(2-carboxy-2-thien-2'-ylacetamido)-6a-methoxypenicillansyre·