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Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten der allgemeinen Formel
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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 :
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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
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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
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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
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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
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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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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-
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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worin RI, R"und R*"die vorher angegebene Bedeutung besitzen, beispielsweise die Phenoxyacetylgruppe oder auch
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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
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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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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
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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-
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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.
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gefasst.
TabelleIII :
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<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>
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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
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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.
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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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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
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[ 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)
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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
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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 ;
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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-
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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-α-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.
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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 :
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ten Papier Whatman Nr. 1 ;
Die Elektrophoresepapiere wurden bei 70 bis 100 V/cm unter Petroläther (Kp = 4P bis 600C) unter
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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
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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)
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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.
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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.
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Tabelle IV :
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<tb>
<tb> Röhrchenverduncungsversuch <SEP> (γ/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>