AT282057B

AT282057B - Verfahren zur herstellung von neuen cephalosporinderivaten

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Publication number: AT282057B
Application number: AT260567A
Authority: AT
Original assignee: Glaxo Lab Ltd
Priority date: 1961-05-16
Filing date: 1962-05-15
Publication date: 1970-06-10

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten der allgemeinen Formel 
 EMI1.1 
 worin A einen gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Aminorest, der vorzugsweise frei von heterocyclischen Substituenten mit tertiärem Stickstoff ist, oder den Rest eines Pyr-   rols,   Indols, Alkylpyrrols oder mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, einem Halogenatom oder einer Aralkoxygruppe substituierten Indols und R2 und   R   jeweils Wasserstoffatome oder R2 ein Wasserstoffatom und   R   eine Acylgruppe bedeuten. 



   Die Konstitution beispielsweise des Cephalosporins C kann durch folgende Struktur wiedergegeben werden : 
 EMI1.2 
 
 EMI1.3 
 oder   7-Aminocephalosporansäure,     mitbestimmtenVerbindungen   von hochnucleophiler Natur, wie nachfolgend beschrieben, reagieren, indem die Acyloxygruppe des Cephalosporinmoleküls unter Bildung neuer Derivate ersetzt wird. Diese Derivate besitzen antibakterielle Aktivität, welche in vielen Fällen derjenigen des Stamm-Cephalosporins überlegen ist. 



   Die gemäss der Erfindung hergestellten Verbindungen besitzen im allgemeinen den bedeutenden 

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 Vorteil einer verbesserten Stabilität gegenüber Abbau in vivo, was sich z. B. durch Tierversuche ergibt, im Vergleich mit den entsprechenden Acetoxyverbindungen. Da die letzteren eine Aktivität gegenüber penicillinresistenten Organismen besitzen, ist dies sehr wichtig. 



   Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen besitzen ausserdem Bedeutung als Zwischenprodukte zur Umwandlung in andere Cephalosporinderivate. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass in einem polaren Medium eine Verbindung der allgemeinen Formel 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 stehend angegebene Bedeutung besitzen oder ein Salz davon unter nucleophiler Substitution mit einem gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Amin, das vorzugsweise frei von heterocyclischen Substituenten mit tertiärem Stickstoff ist oder einem Pyrrol, Indol, Alkylpyrrol oder mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, einem Halogenatom oder einer Aralkoxygruppe substituiertenIndolumgesetztund anschliessend gegebenenfalls eine in 7-Stellung vorhandene Acylgruppe hydrolysiert und gegebenenfalls durch einen andern Acylrest in üblicher Weise acyliert wird. 



   Für die Reaktion der bei dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten, verschiedenen Stickstoffverbindungen kann das im folgenden erläuterte Schema angenommen werden :
Die verwendeten aromatischen Amine und Pyrrole sind beide stickstoffhaltige nucleophile Verbindungen. Beide enthalten die gleiche Atomgruppierung 
 EMI2.3 
 
Wenn die Amine oder Pyrrole mit einem Cephalosporinderivat durch nucleophilen Angriff an der 3-Methylengruppe reagieren, muss eine Elektronenverschiebung von dieser Atomgruppierung zu der Gruppe    R. CHL ,   welche durch Dissoziation des Cephalosporinausgangsproduktes entstanden ist, stattfinden.

   (R bedeutet dabei den Rest des Cephalosporinmoleküls und   CI-   ist die 3-Methylengruppe.)
Die Elektronen können direkt vom Stickstoffatom zu der Methylengruppe wandern, um dort eine Kohlenstoff-Stickstoffbindung, wie in folgender Formel angedeutet, zu bilden 
 EMI2.4 
 
Alternativ kann zuerst eine Bewegung der Elektronen innerhalb der nucleophilen Komponente stattfinden, wobei die Elektronenverschiebung ebenfalls vom Stickstoffatom ausgeht, jedoch die Elektronen der benachbarten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, wie in folgender Formel veranschaulicht, verschoben werden 
 EMI2.5 
 
Die Reaktion (II) führt zu einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung.

   Die aromatischen Amine   reagieren gemäss Schema (I),   da die Stabilität des Benzolringes die Elektronenverschiebung gemäss Schema (I) vom Stickstoffatom zur 3-Methylengruppe bedingt. Anderseits neigen die Pyrrole zu einer Reaktion gemäss Schema (II). Es ist jedoch hervorzuheben, dass die Trennungslinie zwischen nucleophilen Verbindungen, die zu einer Stickstoffbindung führen und solchen, die zu einer   Kohlenstoffbindung   führen und beide die Atomgruppierung 

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 EMI3.1 
 aufweisen, unbestimmt ist. 



   Das Produkt, das abgetrennt und identifiziert wird, ist jeweils jenes, welches im Überschuss erhalten wird. 



   Vorzugsweise wird als aromatisches Amin ein primäres aromatisches Amin, ein N-Aryl-N-niederalkylamin, wobei die niedere Alkylgruppe durch eine niedere Alkoxycarbonylgruppe substituiert sein kann oder ein N-Aryl-N-aralkylamin verwendet wird, wobei in den primären und in den sekundären Aminen die N-Arylgruppe gegebenenfalls mit einer Nitrogruppe, einer Sulfamoylgruppe, einer Carboxylgruppe (auch in Form eines Salzes) oder einer Sulfogruppe (auch in Form eines Salzes) substituiert ist. 



   Als Beispiele für die substituierten und unsubstituierten primären und sekundären Amine seien Ani- 
 EMI3.2 
 Naphthylamine. 



   Die als nucleophile Mittel in Form ihrer Metallsalze verwendeten Anionen liegen vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze.   z. B.   der Natriumsalze vor. 



   Da R ganz allgemein eine Acylgruppe darstellt, kann man ausser dem Cephalosporin C auch andere   spezifische Acylderivate, beispielsweise Alkanoyl-, Alkenoyl-, oder substituierte Alkanoylderivate, wie    Aralkanoyl-, Aryloxyalkanoyl-, S-Arylthioalkanoyl- und S-Aralkylthioalkanoylderivate, verwenden. 



   Vorzugsweise besitzen diese Acylgruppen die folgenden Formeln 
 EMI3.3 
 worin   RI für   einen   Aryl-,   Cycloalkyl-, substituierten Aryl-oder substituierten Cycloalkylrest und   R"   und   R ,   die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoffatome oder Alkylgruppen stehen. Beispiele derartiger Thiogruppe sind S-Phenylthioacetyl-,   S-Chlorphenylthioacetyl- und   S-Bromphenylthioacetylgruppen. 
 EMI3.4 
 worin   RI,     R"und R*"die   vorher angegebene Bedeutung besitzen und m für eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 und n für 0 oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 stehen.

   Beispiele derartiger Gruppen sind S-   - Benzylthioacetyl-, Benzylthiopropionyl-und ss-Phenyläthylthioacetylgruppen.    
 EMI3.5 
 worin R'die vorher angegebene Bedeutung besitzt und n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 steht, beispielsweise die Phenylacetyl,   Nitrophenylacetyl-oder Phenylpropionylgruppe,   weiters 
 EMI3.6 
 worin n für eine ganze Zahl zwischen 2 und 7 steht und die Alkylgruppe geradkettig oder verzweigtkettig und gegebenenfalls durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen sein kann, beispielsweise die Hexanoyl-, Heptanoyl-, Octanoyl- oder Butylthioacetylgruppe, ausserdem 
 EMI3.7 
 worin n für eine ganze Zahl zwischen 2 und 7 steht und die Alkenylgruppe geradkettig oder verzweigtkettig und gegebenenfalls durch ein Sauerstoff-oder Schwefelatom unterbrochen sein kann, beispielsweise die Acrylyl-,

   Crotonyl- oder Allylthioacetylgruppe, ferner 
 EMI3.8 
 

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 worin RI,   R"und R*"die   vorher angegebene Bedeutung besitzen, beispielsweise die Phenoxyacetylgruppe oder auch 
 EMI4.1 
 worin RI die vorher angegebene Bedeutung besitzt, beispielsweise die Benzoyl-, substituierte Benzoyloder Cyclopentanoylgruppe, wobei in einer substituierten Benzylgruppe die Substituenten Alkyl- oder Alkoxygruppen seinundinden Stellungen 2 oder 2 und 6 stehen können, beispielsweise die 2, 6-Dimethoxybenzoylgruppe. 



   Die Umsetzung gemäss der Erfindung kann vorteilhafterweise bewirkt werden, indem die Reaktionsteilnehmer in Lösung bei mässiger Temperatur   z. B.   15 bis   70 C,   vorzugsweise 37 bis 50 C, während einer Zeitspanne von einigen Stunden oder auch Tagen gehalten werden, bis das gewünschte Derivat in optimalen Ausbeuten vorliegt. 



   Die Reaktion verläuft besonders gut, wenn sie bei einer Temperatur von etwa   370C   während einer Zeitspanne zwischen 48 und 72 h durchgeführt wird. Die Reaktionsteilnehmer werden vorteilhafterweise   in einem Verhältnis von etwa Im-Äquivalent   der Verbindung der allgemeinen Formel (II) auf 1 bis 10m- - Äquivalente des nucleophilen Mittels angewendet. 



   Der pH-Wert der Reaktionslösung wird vorteilhafterweise innerhalb der Grenzen 5 bis 8, vorzugweise 6 bis 7, gehalten. Erforderlichenfalls sollte der pH-Wert der Lösung durch Zugabe eines Puffermittels,   z. B.   von Natriumacetat oder bei Verwendung eines Alkalisalzes des Cephalosporins der allgemeinen Formel (II) durch Zugabe von z. B. Essigsäure auf den gewünschten Wert eingestellt werden. 



     DadieReaktionnacheinem   polaren oder ionischen Mechanismus abzulaufen scheint, ist es notwendig, ein stark polares Medium anzuwenden, damit die Reaktion bei messbarer Geschwindigkeit abläuft. 



  Das im allgemeinsten geeignete Lösungsmittel ist Wasser, jedoch kann in den Fällen, in welchen das nucleophile Mittel in Wasser nicht sehr gut löslich ist, ein Gemisch aus Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, z. B. Dimethylformamid, Aceton oder Äthanol angewendet werden ; geeignete Verhältnisse für derartige Lösungsmittelmischungen sind 50 : 50 (v/v) oder   30 :   70 (v/v). 



  Nichtwässerige polare Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, können ebenfalls angewendet werden. 



   Das Reaktionsprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch, welches   z. B.   unverändertes Cephalosporin oder andere Substanzen enthalten kann, durch eine Vielzahl von Verfahren, z. B. Kristallisation, Ionophorese, Papierchromatographie oder Chromatographie auf Ionenaustauschharzen abgetrennt werden. 



   Gegebenenfalls kann in einigen Fällen die erhaltene Verbindung dann mit einem weiteren nucleophilen Mittel umgesetzt werden, um einen Ersatz des ersten nucleophilen Mittels zu bewirken. Dies kann bei bestimmten nucleophilen Mitteln von Vorteil sein. 



   Bevorzugte Cephalosporinverbindungen der allgemeinen Formel (II) sind Cephalosporin C und sein Benzylanaloges   (le   = Phenylacetyl) oder auch 7-Aminocephalosporansäure, insbesondere in Form ihrer Alkalisalze, beispielsweise des Natriumsalzes. Wie sich jedoch aus den nachfolgenden Beispielen ergibt, ergaben sich auch bei andern derartigen Analogen Verbindungen mit einer vorteilhaften Aktivität. 



     Die Gruppe R   der allgemeinen Formel (II) ist vorzugsweise eine Acetylgruppe. 



   Wie bereits erwähnt, sind die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Verbindungen neu. Dazu gehören : a) solche mit der allgemeinen Formel 
 EMI4.2 
   worin R und R ? die vorher angegebene Bedeutung besitzen und R9 einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Rest und R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeuten sowie deren Alkalisalze,   weiters b) solche der allgemeinen Formel 

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 EMI5.1 
 worin R2 und   R 3   die vorher angegebene Bedeutung besitzen, und deren in dem Pyrrolring substituierten Derivate (Pyrrole und Indole) sowie deren Alkalisalze. 



   Die vorstehend angeführten Verbindungen besitzen im allgemeinen antibakterielle Aktivität, wenn mindestens eine Acylgruppe an der Aminogruppe in der 7-Stellung vorhanden ist und einige dieser Verbindungen zeigen eine stärker ausgeprägte antibakterielle Aktivität gegenüber bestimmten Organismen, als das   Stamrn-Cephalosporinderivat   selbst. Verbindungen, deren 7-Stellung durch eine unsubstituierte Aminogruppe besetzt ist, sind besonders wertvoll als Zwischenprodukte zur Herstellung von Cephalosporinanalogen. 



   Die entsprechend der Erfindung erhaltenen Verbindungen können hydrolysiert werden, insbesondere diejenigen, die direkt aus Cephalosporin C erhalten wurden, wobei die entsprechenden 7-Aminocephalosporansäurederivate erhalten werden, die die folgende Formel besitzen 
 EMI5.2 
 worin Z den Rest eines starken nucleophilen Mittels, wie sie oben definiert wurden, bedeutet. Diese Derivate stellen wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Acylderivaten dar, z. B. von Phenylacetylderivaten. 



   Besonders bevorzugt erfolgt die Acylierung unter Verwendung eines Säurechlorids, beispielsweise in einer alkalischen, wässerigen, gepufferten Lösung oder etwa in Gegenwart von siedendem   Essigsäure -     äthylester.   



   Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Bei den Beispielen wurden die folgenden Tests und Versuchsanordnungen angewendet. 



   Papierchromatographie
Phosphat-gepufferte Papiere
Wasserfreies Dinatriumhydrogenphosphat (7, 05 g) in   2. 51   Wasser (0, 02 Mol) wurde mit Phosphorsäure auf einen   Pli-Wert   von 6 eingestellt ; Whatman-Papiere No. 1 (30   X   50 cm) wurden in die vorstehende Lösung eingetaucht und bei   370C   über Nacht getrocknet. 



   Natriumacetat-gepufferte Papiere
Hydratisiertes Natriumacetat (13, 6 g) in 11 Wasser (0, 1 Mol) wurde mit Essigsäure auf einen PHWert von 5 eingestellt, Whatman-Papiere No. 1 (30 x 30 cm) wurden in die vorstehende Lösung eingetaucht und getrocknet. 



     DiePapierchromatogrammewurden   auf den Phosphat-gepufferten Papieren in (A)   Butan-1-01-Ätha-     nol-Wasser     (4 : 1 : 5 ;   Volumen) und (B)   Propan-1-o1-Wasser   (7 : 3 ; Volumen) laufen gelassen. Ebenso wurden die Natriumacetat-gepufferten Papiere im Essigsäureäthylester-Natriumacetat-System (Essigsäureäthylester gesättigt mit Natriumacetat-Puffer von einem pH-Wert von 5, 0) laufen gelassen. 



   Elektrophorese
Die Elektrophorese wurde   auf Whatma. 1 3   MM-Papier bei 17   v/cm (während 2, 5   bis 4 h, falls nichts anderes angegeben ist) in wässeriger Collidinacetatlösung (0, 05 Mol bezüglich Acetat) mit einem PHWert von 7, 0 und Pyridinacetatlösung (0, 05 Mol bezüglich Acetat) mit einem pH-Wert von 4, 0 laufen gelassen. 



   Die Ergebnisse der Elektrophoresewerden ausgedrückt als der von den Derivaten durchlaufene Abstand in Beziehung zu dem Abstand von Cephalosporin C oder gegebenenfalls Benzylcephalosporin C unter denselben Bedingungen. Ein positiver (+) Wert bedeutet Wanderung zur Anode, d. h. das Molekül ist 

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 negativ geladen, während ein negativer (-) Wert eine Wanderung zur Kathode bedeutet,   d. h.   positive Ladung. 



   Die Glieder der   Benzylcephalosporinreihe   waren als dunkle Flecken zu sehen, wenn das Papier vor eine Quelle für Ultraviolettlicht   (X   230 bis 300 mu) gebracht wurde (Benzylcephalosporinderivate geben natürlich keine Färbung mit Ninhydrin). Sie liessen sich auch mittels Bioautographen auf Agarplatten, die mit S. aureus C864 (Oxford   H-Stamm),   B. subtilis ATCC 6633 oder V. cholerae C833 (abgeschwächter Laboratoriumsstamm) inoculiert waren, feststellen. 



   Die Glieder der Cephalosporin-C-Reihe liessen sich als dunkle Flecken erkennen, wenn das Papier vor eine Quelle für Ultraviolettlicht (230 bis 300   mp)   gebracht wurde und erschienen als dunkle Flekken, wenn das Papier mit Ninhydrin besprüht wurde. Sie liessen sich auch mittels Bioautographen auf Platten, die mit   S   aureus C864 (Oxford H-Stamm) oder B. subtilis ATCC 6633 inoculiert waren, feststellen. 



     Beispiele 1 bis 8 :   Bei den Beispielen 1 bis 8 wurde das folgende Versuchsverfahren angewendet. 



   250 mg   (0,5 Mol)   des Natriumsalzes von Cephalosporin C wurden in 10 ml einer wässerigen Lösung des in einer Menge von 5 mMol) verwendeten nucleophilen Reagenses gelöst. Der pH-Wert der Lösung lag zwischen 5, 0 und 7, 5 und wurde erforderlichenfalls auf einen Wert innerhalb dieses Bereiches durch Zugabe von Essigsäure eingestellt. In bestimmten Fällen, wo die Löslichkeit in Wasser niedrig war, wurde die Reaktion in   50obigem   (v/v) Dimethylformamid durchgeführt. Das Gemisch wurde bei 370C gehalten und nach entsprechenden Zwischenräumen,   z. B. 24, 48   und 72 h wurden 5 oder 10   fil-   - Proben auf Papier aufgetragen zur Analyse sowohl durch Elektrophorese als auch durch Chromatographie.

   Durch Bioautographien ergaben sich die neuen Substitutionsprodukte und das restliche Cephalosporin C. Ähnliche Ergebnisse wurden nach der Besprühung mit Ninhydrin erhalten. 



   Die Elektrophoreseergebnisse sind als Wanderungsabstand des Derivats in Beziehung zu der Stamm- 
 EMI6.1 
 derung zu der Anode,   d. h.   das Molekül ist negativ geladen, während ein negativer (-) Wert Wanderung zur Kathode bedeutet,   d. h.   das Molekül ist positiv geladen.

   Die Ergebnisse dieser Beispiele sind in Tabellenform nachfolgend wiedergegeben. 
 EMI6.2 
 
 EMI6.3 
 

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 EMI7.1 
 
 EMI7.2 
 
 EMI7.3 
 
 EMI7.4 
 
 EMI7.5 
 

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 gefasst.
TabelleIII : 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> Untersuchte <SEP> Verbindung <SEP> Minimale <SEP> Hemmungskonzentration <SEP> (Y/ml) <SEP> 
<tb> S. <SEP> aureus <SEP> C864 <SEP> S. <SEP> aureus
<tb> Oxford-Stamm <SEP> 663
<tb> Benzylcephalosporin <SEP> 0,16 <SEP> 0,16
<tb> Verbindung <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 
<tb> Verbindung <SEP> von <SEP> Beispiel <SEP> 10 <SEP> 0,02 <SEP> 0,04
<tb> 
 
 EMI8.2 
 
 EMI8.3 
 
 EMI8.4 
 sung (12, 4 ml) von 7, 1 auf 7, 5 erhöht und bei dem höheren Wert gehalten wurde. Das Gemisch wurde gekühlt und der Niederschlag wurde abfiltriert.

   Das orangefarbene Filtrat wurde mit Äthylacetat   (3 x ! ï0   ml) und mit Methylisobutylketon (3 x 50 ml) extrahiert. Die verbliebene wässerige Phase wurde durch Destillieren von organischen Lösungsmitteln befreit und gefriergetrocknet. Eine Lösung des Rückstandes (4, 94 g) in Wasser (50 ml),   pH-Wert = 7,6,   wurde mit Äthylacetat (25 ml) überschichtet und zur Einstellung des PH-Wertes auf 4, 0 ml 2n-Salzsäure versetzt. Die organische Schicht und die Extrakte der wässerigen Phase wurden vereinigt, getrocknet, konzentriert, mit einer   longen   Lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in Aceton (10 ml) behandelt und neuerlich konzentriert, bis eine Ausfällung (0, 19 g) einsetzte.

   Das gelbe Filtrat wurde unter Rühren mit Äther (100 ml) versetzt und ein Teil   (1. 0   g)   des Niederschlages (l, 46   g), RP=0,72, 1,32 und 1, 52 (weisse Fluoreszenz), wurde in Wasser (4 ml) gelöst, filtriert und auf Papiere   Whatman Nr.   17 gebracht und über Nacht mit Lösungsmittel C abwärts 
 EMI8.5 
 zeigt. Die betreffenden Stellen der Papiere wurden ausgeschnitten, mit Wasser eluiert, die Lösungen wurden gefriergetrocknet und die Rückstände wurden mit Äther verrieben. 



   Ein Teil (0, 39 g) der weniger polaren Fraktion (0, 42 g), Rp = 1, 41 und 1, 78 (schwach) wurde mit Wasser (8 ml) verrührt, filtriert und das Filtrat wurde über eine Polyamidsäule (30 ml) laufen gelassen, die mit Wasser gewaschen wurde. 
 EMI8.6 
 
COCH Berechnet :C%52,9H%5,25N%8,4S%6,4; Gefunden : C% 53,1 H%4,9 N%8,9 S% 6,4. 



    52, 6 4, 8    Die Verbindung wanderte bei der Elektrophorese bei einem PH-Wert von 7, 0 als Anion 2 cm. 

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 EMI9.1 
 
12 :Berechnet : C%48,7 H% 4,3 N%10,3 S%11,8;
Gefunden : C% 49,0 H% 4, 4 N% 10, 0 S% 11,   6.   



   Beispiel13 :N-methylanilinderivatdesNatrium-7-phenylacetamidocephalosporanats(VImit   R4 = NH. CO. o CHz. Ph, R5 = Na#, R6 = N (Me) Ph) Eine Lösung von Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat (VI mit R4 = NH. CO. CH,. Ph,     R5 = Na#, R6=OAc) (5,0 g)   und gereinigtem N-Methylanilin (1,76 ml; 1,2 Äquivalent) in Wasser (100 ml) wurde 1 h lang bei 87 C und einem pH-Wert von 7, 5 gehalten. Der pH-Wert wurde durch Zusätze von In-Natriumhydroxyd (11, 7 ml) aufrecht gehalten, doch wurden nach den ersten 30 min keine mehr benötigt. 



   Die gelbe Lösung wurde mit Äthylacetat (3 X 50 ml) und Methylisobutylketon   (2 : X   50 ml) extrahiert. Die wässerige Phase wurde dann mit Äthylacetat (50 ml) überschichtet und der pH-Wert wurde durch Zugeben von 2n-Salzsäure unter Rühren auf 4, 0 gebracht. Die wässerige Schicht wurde neuerlich mit Äthylacetat extrahiert und die vereinigten organischen Phasen wurden konzentriert. Eine 10%ige Lösung von 2-Äthylhexanoat in Aceton (5 ml) wurde zugesetzt. Ein   Feststoff (1,   56 g), Rp = 1, 38 und 1,57 (gelbe Fluoreszenz), schied sich ab und wurde abzentrifugiert. Bei Zusatz von Äther zu der überstehenden Flüssigkeit fiel ein zweiter Niederschlag (0, 47 g) aus. Eine Lösung des ersten Niederschlages wurde 
 EMI9.2 
 [ a]D = +l25oCFormel : C23H22N3NaO4S .

   O,25 H2O 
Berechnet :C%59,5H%4,9N%9,1S%6,9;
Gefunden : C% 59,7 H%5,3 N%8,75 S% 6,8. 



   Die Verbindung bewegte sich bei der Elektrophorese bei einem PH-Wert von 7, 0 0, 7 cm gegen die Anode und bei einem pH-Wert von   l,   9 0, 1 cm gegen die Kathode. 



     Beispiel 14 :   N-Methylanilinderivat des Natrium-7-(thienyl-2:-acetamido)-cephalosporanats (VI mit R4 = NH.   CO - 2-thienyl, R5=Na#, R6   = N (Me) Ph) 
 EMI9.3 
 

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 EMI10.1 
 anilin   (1, 52 ml ; 1, 0   Äquivalent) in Wasser (100 ml) wurde 1 h lang bei   850C   gehalten, wobei der pH- -Wert durch Zugeben von In-Natriumhydroxyd (12, 0 ml) bei 7, 5 gehalten wurde.

   Das Produkt wurde 
 EMI10.2 
 
NatriumsalzPolyamid chromatographiert und Fraktionen, die reich an einer Komponente mit Rp = 1, 40 waren, wurden neuerlich chromatographiert, wobei man nach Gefriertrocknen der Eluate und Verreiben des Rückstandes mit Äther das gesuchte Natriumsalz in reiner Form erhielt (0, 37 g).   r < x] D = +107 C   (c =   1, 0 ;   
 EMI10.3 
 
000), X min =Formel : C24H24N3NaO4S . 0,5 H2O
Berechnet : C% 59,7 H% 5,2 N% 8,7 S% 6,5 ;
Gefunden : C%59,65 H%5,3 N%8,5 S%6,75 . 



   Weitere Ausbeuten aus den Säulen ergaben noch 0, 56 g reines Produkt. 



   Beispiel 17: N-Benzylanilinderivat des Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanats (VI mit   R* = NH. COCHjPh, R   =. Na+,   lue =   N (Ph)   CH ; Ph)  
Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat (5,0 g) wurde zu redestilliertem N-Benzylanilin (2,22 g: 1,0 Äquivalent) in Wasser (50 ml) und Äthylalkohol (50 ml) zugesetzt. Die Lösung wurde 1 h lang bei   850C   gehalten, während der pH-Wert durch Zusätze von   In-Natriumhydroxyd   (8, 8 ml) bei 7, 5 gehalten wurde, Die Extraktion neutraler Stoffe mit Äthylacetat und Methylisobutylketon und Her- "teIlung des Natriumsalzes erfolgten gemäss der Behandlung, die bereits für die N-methylanilinderivate angegeben wurden.

   Das rohe Natriumsalz (2, 2 g) wurde gereinigt durch wiederholtes Chromatographieren wässeriger Lösungen (eingestellt auf einen pH-Wert von 7 mit Dowex-50 in der   H+-Form)   an Poly- 
 EMI10.4 
 
 EMI10.5 
 



   48 g) erhalten. ! : a] D = +50 C (c = 1, 03 ; H20), Rp = 1, 53,Eine Lösung von Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat (5,0 g) und   Äthyl-&alpha;-N-phenylamino-   acetat   (2, 16 g ; 1, 0   Äquivalent) in Wasser (100 ml) wurde 1 h lang bei   860C   gehalten, wobei der   pH@   - Wert durch Zusätze von   ln-Natriumhydroxyd   (14, 5 ml) auf 7, 5 gehalten wurde. Die trübe, orangefarbene Lösung wurde mit Äthylacetat (3 X 50 ml) extrahiert ; die wässerige Phase wurde mit weiterem Äthylacetat (50 ml) überschichtet und der pH-Wert wurde durch Zusätze von Phosphorsäure auf 4, 0 eingestellt. Die gesuchte Verbindung wurde mit Äthylacetat extrahiert und mit Natrium-2-äthylhexanoat in das Natriumsalz   übergeführt,   welches mit Äther aus Aceton ausgefällt wurde.

   Ein Teil (1,70 g) die- 
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85 g).gencarbonatauf einen pH-Wert von 7,0 eingestellt, um Auflösung zu erzielen. Das Produkt wurde dann bei einem pH-Wert von 4, 5 mit Äthylacetat extrahiert und neuerlich als Natriumsalz (1, 38 g) gefällt. 



  Dieses Material wurde gereinigt durch Leiten seiner wässerigen Lösungen (bei einem pH-Wert von 7,0 mit gesättigtem Natriumhydrogencarbonat) über Polyamidsäulen mit Papierchromatographie der Fraktionen als Kontrollmethode. Die Gefriertrocknung der an Produkt reichen Fraktionen, Rp = 1, 70, ergab Feststoffe, die mit Äther verrieben wurden und zu dem gesuchten Natriumsalz (0, 32 g) führten. 
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 a]D = +76oC (c = 1, 06 ; HzO), Rp = 1, 77 ; ^max = 248 nm (E = 19, 700), ^ min =Formel   : C eHNaNaO6S. 0, 5 H2O   Berechnet :C%57,0H%5,0N%7,8S%5,9; Gefunden :C%57,7 H%5,45 N%7,5 S%5,9. 
 EMI11.2 
 
18des pH-Wertes auf 8,5 und anschliessendes Vermindern auf 7,0, bei welchem Wert er mit Hilfe von In- -Natriumhydroxyd(72ml)gehaltenwurde.Diegekühlte Lösung wurde mit Methylendichlorid (3 x 200 ml) gewaschen und bei   400C   konzentriert.

   Die Färbung wurde entfernt durch Filtrieren der Lösung bei einem pH-Wert von 8,7 durch eine Säule (12 cm Länge und 4 cm Durchmesser) von Grade-I-Aluminiumoxyd (Waschenmit Wasser ergibt einen pH-Wert von 5, 2). Die optisch aktiven Fraktionen wurden gesammelt (pH-Wert = 7,9) und mit Essigsäure auf einen   PR-Wert   von 5,5 eingestellt, wobei die Aminoverbindung (7,91   g ; 620/0)   ausfiel.   L et] p =-12 C   (c = 0, 97 ; DMSO). Das reine Produkt wurde erhalten durch Wie- 
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Soweit nicht andere Bedingungen angegeben sind, wurde die   UV-Absorption   gemessen an wässerigen Lösungen in   0,   1m-Dinatriumhydrogenphosphatpuffer, eingestellt auf einen pH-Wert von 6 mit Phosphorsäure. 



   Die Lösungsmittelsysteme für die Papierchromatographie waren folgende : 
 EMI11.4 
 ten Papier Whatman Nr.   1 ;  
Die Elektrophoresepapiere wurden bei 70 bis 100 V/cm unter Petroläther (Kp = 4P bis 600C) unter 
 EMI11.5 
 
 EMI11.6 
 mit R = Methyl
Eine Lösung von N-Methylindol (6, 55 g ; 50 mMol) in Aceton (50 ml) wurde einer warmen Lösung von Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat (4,125 g, 10 mMol) in Wasser (50 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde 44, 5 h lang auf   520C   erwärmt. Das Aceton wurde unter vermindertem Druck entfernt und das Gemisch wurde mit Chloroform extrahiert. Nach dem Rückwaschen mit Wasser wurde die Chloroformschicht getrocknet und eingedampft und ergab eine olive Flüssigkeit (8, 2 g).

   Dieses Produkt 

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 wurde mit Äther (250 ml) verrieben und ergab einen gelben Feststoff   (2, 51 g) ;   neuerliches Verreiben mit Äther (25 ml) ergab neuerlich einen gelben Feststoff (2, 19 g), der aus Benzol kristallisiert wurde und einen amorphen gelben Feststoff (0, 95 g) ergab. Dieses Produkt wurde durch Chromatographieren an Silicagel (50 bis 100 mesh), (90 g) weiter gereinigt. Die mit Chloroform und mit Chloroform, das 0, 5 
 EMI12.1 
 
 EMI12.2 
 
 EMI12.3 
 
Die Papierchromatographie (Lösungsmittel A) wie vorher beschrieben zeigte eine schwach gelbe Fluoreszenz an der Startlinie und einen Hauptfleck mit Rp =   3, 43 (Rp   ist dabei wieder der Quotient aus Rf der Substanz und Rf der 7-Phenylacetamidocephalosporansäure).

   Die Elektrophorese bei einem pH- - Wert von 7, 0 zeigte einen zur Anode wandernden Fleck. 



   B eispiel 21 : Indolderivat der 7-Phenylacetamidocephalosporansäure (XXI mit R = H) 
 EMI12.4 
 
 EMI12.5 
 
 EMI12.6 
 
85 g ;Berechnet   : C% 64, 4, H% 5, 4 N'o8, 7 S% 6, 6 ;  
Gefunden   : C% 64, 4 H% 5. 3 N% 9. 0 S% 6, 4.   



   (nach 16 h langem Trocknen bei   400C   und 1, 0 mm)
Die Gegenwart von Äther wurde durch das protonenmagnetische Resonanzspektrum (pmr-Spektrum) nachgewiesen. 
 EMI12.7 
 Verbindung, die bei der Bioautographie eine antibakterielle Wirkung aufwies, an. 



   Der Nachweis (hauptsächlich durch Papierchromatographie und Elektrophorese) wurde erbracht für die Bildung neuer Derivate, wenn Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat mit folgenden Verbindungen in Wasser oder in Wasser/Aceton erwärmt wurde : 2-Methylindol (jedoch nicht 3-Methylindol), 5-Bromindol und 5-Benzyloxyindol. 



   Die biologische Aktivität des N-Methylindolderivats und des Indolderivats der 7-Phenylacetamidocephalosporansäure ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich. 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 



  Tabelle IV : 
 EMI13.1 
 
<tb> 
<tb> Röhrchenverduncungsversuch <SEP> (&gamma;/ml) <SEP> Mäuseimmen@tät
<tb> Gram-positiv <SEP> Gram-negativ <SEP> Hefe <SEP> (ED@@/MG/KG/Dosis)
<tb> Verbindung <SEP> Staph. <SEP> Staph. <SEP> Staph. <SEP> Staph. <SEP> Strep. <SEP> E. <SEP> S. <SEP> S. <SEP> Pr. <SEP> Ps. <SEP> S. <SEP> Leber- <SEP> S. <SEP> E. <SEP> S. <SEP> E.
<tb> aureus <SEP> C <SEP> 864 <SEP> aureus <SEP> 604 <SEP> aureus <SEP> 663 <SEP> aureus <SEP> 3452 <SEP> haemol. <SEP> 616 <SEP> coli <SEP> 573 <SEP> typhi <SEP> 481 <SEP> typhimurium <SEP> 804 <SEP> valgaris <SEP> C <SEP> 981 <SEP> Pyccyanea <SEP> 150 <SEP> albicans <SEP> C <SEP> 316 <SEP> Stabilität <SEP> aureus <SEP> 663 <SEP> coli <SEP> 573 <SEP> aureus <SEP> 663 <SEP> coli <SEP> 573
<tb> (sub- <SEP> (sub- <SEP> (aal) <SEP> (oral)
<tb> cutan) <SEP> cutan)
<tb> N-Methylindolderivat-2. <SEP> 5 <SEP> 0.

   <SEP> 4 <SEP> 31 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 62 <SEP> 250 <SEP> ++ <SEP> 40 <SEP> > 50
<tb> Indolderivat- <SEP> 1,25 <SEP> 0,16 <SEP> 8 <SEP> @ <SEP> > 250 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> Decomp. <SEP> 10 <SEP> > 50
<tb>

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten der allgemeinen Formel EMI14.1 worin A einen gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Aminorest, der vorzugsweisefreivonheterocyclischen Substituenten mit tertiärem Stickstoff ist oder den Rest eines Pyrrols, Indols, Alkylpyrrols oder mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, einem Halogenatom oder einer Aralkoxygruppe substituierten Indols und R ? und R3 jeweils Wasserstoffatome oder R ein Wasserstoffatom und R3 eine Acylgruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass in einem polaren Medium eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI14.2 EMI14.3 <Desc/Clms Page number 15> gemisches durch Pufferung geregelt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als polares Medium Wasser verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als polares Medium ein Gemisch im Verhältnis von 30 : 70 (v/v) von Wasser/Dimethylformamid oder Was- ser/Äthanol verwendet wird. EMI15.1 lares Medium ein Gemisch im Verhältnis 50 : 50 (v/v) von Wasser/Dimethylformamid oder Wasser/Aceton verwendet wird.

14. Verfahrennach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das polare Medium aus einem nicht-wässerigen polaren Lösungsmittel besteht.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgemisch durch Ionophorese, Papierchromatographie oder Chromatographie auf einem Ionenaustauschharz abgetrennt wird.

16. Verfahrennach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgemisch durch fraktionierte Kristallisierung abgetrennt wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der allgemeinen Formel II in der Form eines Alkalisalzes angewendet wird.

18. Verfahrennacheinem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Verbin- dungen der allgemeinen Formel II verwendet werden, in denen R eine Acetylgruppe bedeutet. EMI15.2 EMI15.3 darstellt, worin Ri für einen Aryl-, Cycloalkyl-, substituierten Aryl- oder substituierten Cycloalkylrest und R"und R", die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoffatome oder Alkylgruppen stehen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Ver- bindungen verwendet werden, in welchen R3 eine Acylgruppe der allgemeinen Formel EMI15.4 darstellt, worin RI, R"und R'"die vorher angegebene Bedeutung besitzen und m für eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 und n für 0 oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 stehen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dassVerbin- dungen verwendet werden, in welchen R3 folgende Bedeutungen aufweist : eine Acylgruppe der allgemei- nen Formel EMI15.5 worin Rt die vorher angegebene Bedeutung besitzt und n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 stehen,

oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel EMI15.6 worin n für eine ganze Zahl zwischen 2 und 7 steht und die Alkylgruppe geradkettig oder verzweigtkettig und gegebenenfalls durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen sein kann oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel EMI15.7 worin n für eine ganze Zahl zwischen 2 und 7 steht und die Alkenylgruppe geradkettig oder verzweigtkettig und gegebenenfalls durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen sein kann oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 16> EMI16.1 worin', R", R", die vorher angegebene Bedeutung besitzen oder eine Acylgruppe der allgemeinenFormel EMI16.2 worin Rt die vorher angegebene Bedeutung besitzt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung der allgemeinen Formel II Cephalosporin C verwendet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung der allgemeinen Formel II Benzylcephalosporin verwendet wird.

24. Verfahren nacheinemder Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung der allgemeinen Formel II die 7-Aminocephalosporansäure verwendet wird.