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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Cephalosporansäurederivate, die eine antibakterielle Wirksamkeit aufweisen.
Die erfindungsgemäss erhältlichen neuen Cephalosporansäurederivate können durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden :
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N-alkoxycarbonylglycinamido-- toxisches, pharmazeutisch verträgliches Kation bedeuten.
Unter dem hier für Rt verwendeten Ausdruck "Acyl" ist eine Acylgruppe zu verstehen, die von einer organischen Carbonsäure, beispielsweise einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Carbonsäure, in der die Kohlenstoffkette unverzweigt oder verzweigt oder cyclisch sein kann und die durch ein Sauerstoffoder Schwefelatom unterbrochen sein kann ;
einer durch eine aromatische Gruppe substituierten aliphatischen Carbonsäure, einer durch eine aromatische Gruppe oxysubstituierten aliphatischen Carbonsäure, einer durch eine aromatische Gruppe thiosubstituierten aliphatischen Carbonsäure, einer durch eine heterocyclische Gruppe substituierten aliphatischen Carbonsäure, einer heterocyclisch-oxy-substituierten aliphatischen Carbonsäure oder einer heterocyclisch-thio-substituierten aliphatischen Carbonsäure, in der die oben erwähnte aliphatische Carbonsäure gegebenenfalls über ein Sauerstoff- oder Schwefelatom mit einem aromatischen Kohlenwasserstoffrest oder einer heterocyelischen Gruppe verbunden ist ; einer aromatischen Carbonsäure, einer heterocyclischen Carbonsäure u. dgl. abgeleitet sein kann.
Beispiele für diese aliphatischen Carbonsäuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure Isobuttersäure, Pentansäure, Isopentansäure, Pivalinsäure, Hexansäure, Cyclohexancarbonsäure, Acrylsäure, Crotonsäure, Cyclopentylessigsäure, Cyclohexylessigsäure, Cycloheptylessigsäure, Cyclohexylpropionsäure, Cyclohexenylessigsäure, Cyclohexadienylessigsäure, Methoxyessigsäure, Cyclohexyloxyessigsäure, Methylthioessigsäure u. dgl. Bei demaromatischenKohlenwasserstoffrest (d. h. der aromatischen Gruppe), die in den oben genannten organischen Carbonsäuren enthalten sein kann, kann es sich um Phenyl, Naphthyl, Tolyl, Xylyl, Mesityl, Cumyl od. dgl. handeln.
Die heterocyclische Gruppe, die in den oben genannten organischen Carbonsäuren enthalten
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oder polycyclischenThiazol, Isothiazol, Oxazol, Isoxazol, Thiadiazol, Oxadiazol, Thiatriazol, Oxatriazol, Tetrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Benzothiophen, Benzofuran, Indol, Indazol, Benzimidazol, Benzothiazol Benzothiadiazol, Benzoxazol, Purin, Chinolin, Isochinolin, Phthalazin, Naphthyridin, Chinoxalin, Chinazolin,
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aliphatischen, aromatischen und hetero-erfindungsgemässen Verfahrens inerte Substituenten, wie z. B. Halogen, Hydroxy, Mercapto, Carboxy, Alkyl, Alkoxy, Alkylthio, Nitro, Sulfo, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Cyano, Alkanoyl, Aralkanoyl, Aralkanoyloxy, Arylcarbonyloxy u. dgl., aufweisen.
Unter diesen Substituenten können die Hydroxy-, Sulfo-, Mercapto-)
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und S enthaltenden heterocyclischen Gruppe handelt, steht für eine acylsubstituierte Aminoalkylgruppe, in welcher die Aminoalkylgruppe die weiter unten angegebene Bedeutung hat. Beispiele für diese Acylgruppe sind eine alkoxycarbonyl-substituierte Aminoalkylgruppe, in der die Alkoxycarbonylgruppe für Methoxycarbonyl,
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Isopropoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Isobutoxycarbonyl, tert.
Butoxy-carbonyl u. dgl. steht ; eine alkansulfonyl-substituierte Aminoalkylgruppe, in der die Alkansulfonylgruppe für Methansulfonyl, Äthansulfonyl, Propansulfonyl, Isopropansulfonyl, Butansulfonyl, Isobutansulfonyl, tert.Butansulfonyl, Pentansulfonyl, Hexansulfonyl u. dgl. steht ; eine N-alkylearbamoyl-substituierte Aminoalkylgruppe, in welcher die N-Alkylearbamoylgruppe für N-Methylcarbamoyl, N-Äthylearbamoyl, N-Propylcarbamoyl u. dgl. steht ; eine 1-guanidinocarbonyl-substituierte Aminoalkylgruppe u. dgl.
Der hier verwendete Ausdruck "N enthaltende heterocyclische Gruppe" steht für einen Rest einer monooder polycyclischen Verbindung, die ein oder mehrere Stickstoffatome enthält, wie z. B. Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, Triazol, IH-Tetrazol, 2H-Tetrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Indolizin, Isoindol, 3H-Indol, Indol, IH-Indazol, Purin, Chinolin, Isochinolin, Phthalazin, Naphthyridin, Chinoxalin, Chinazolin,
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Cinnolin, Pteridin, ss-Carbolin, Benzimidazol u. dgl.
Der hier verwendete Ausdruck "N und S enthaltende heterocyclische Gruppe" steht für einen Rest einer mono- oder polycyclischen Verbindung, die ein oder mehrere Stickstoff- und Schwefelatome enthält, wie z. B.
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1,2,5-Thiadiazol, 1,2,4-Thiadiazol, Benzothiazolu.dgl.Alkalimetall, wie Natrium, Kalium u. dgl.
Die neuen Cephalosporansäurederivate der Formel (I) werden erfindungsgemäss hergestellt durch Acylieren von 7-acylamino-3-aminoalkyl-substituierten, N oder N und S enthaltenden heterocyclischen Thiome- thyl-3-cephem-4-carbonsäuren der allgemeinen Formel
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worin R, und M die oben angegebenen Bedeutungen haben und R'eine aminoalkyl-substituierte, N oder N und S enthaltende heterocyclische Gruppe bedeutet, mit Verbindungen der Formel Rij"-OH, (m) worin R2" Alkanoyl, Alkylsulfonyl, Alkylaminocarbonyl, Alkoxycarbonyl, Guanidinocarbonyl oder N-Alkoxy- carbonylglycyl bedeutet, oder deren reaktionsfähigen Derivaten.
Der hier verwendete Ausdruck "Aminoalkyl", bei dem es sich um einen Substituenten für die N oder N und S enthaltende heterocyclische Gruppe handelt, steht für Aminomethyl, 1-Aminoäthyl, 2-Aminoäthyl,
1-Aminopropyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 1-Aminobutyl, 2-Aminobutyl, 3-Aminobutyl, 4-Aminobutyl, 5-Aminopentyl, 6-Aminohexyl, 2-Aminoisopropyl, 3-Aminoisobutyl u. dgl.
Bei dem bei der Umsetzung verwendeten Acylierungsmittel der Formel (III) kann es sich um organische
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Thiosäuren davon oder um reaktionsfähige Derivate davon handeln. Das reaktionsfähige Derivat der Verbindung III kann ein Säurehalogenid, ein Säureanhydrid, ein aktiviertes Amid, ein aktivierter Ester od. dgl. sein. Beispiele dafür sind ein Säurechlorid, ein Säureazid, ein gemischtes Säureanhydrid mit einer Säure, wie Dialkylphosphorsäure, Phenylphosphorsäure, Diphenylphosphorsäure, Dibenzylphosphorsäure, halogenierter Phosphorsäure, dialkylphosphoriger Säure, schwefeliger Säure, Thioschwefelsäure, Schwefelsäure, Alkylkohlensäure, einer aliphatischen Carbonsäure (z. B. Pivalinsäure, Pentansäure, Isopentansäure, 2-Äthylbuttersäure oder Trichloressigsäure) oder einer aromatischen Carbonsäure (z.
B. Benzoesäure), oder ein symmetrisches Säureanhydrid, ein Säureamid mit Imidazol, 4-substituiertem Imidazol, Dimethylpyrazol, Triazol oder Tetrazol, oder ein Ester (z. B. Cyanomethyl-, Methoxymethyl-, Vinyl-, Propargyl-, p-Nitrophenyl-, 2, 4-Dinitrophenyl-, Trichlorphenyl-, Pentachlorphenyl-, Methansulfonylphenyl-, Phenylazophenyl-, Phenylthio-, p-Nitrophenylthio-, p-Kresylthio-, Carboxymethylthio-, Pyranyl-, Pyridyl-,
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Art der praktisch verwendeten Verbindung der Formel (in) unter ihnen ausgewählt werden.
Die Acylierungsreaktion der Verbindungen der Formel (II) kann in einem Lösungsmittel, wie Benzol, Äther, Aceton, Dioxan, Aoetonitril, Chloroform, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Äthylacetat, Dimethylformamid, Pyridin oder irgendeinem andern, gegenüber der Acylierungsreaktion inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt werden. Unter den Lösungsmitteln können die hydrophilen Losungsmittel in Mischung mit Wasser verwendet werden. Die Reaktionstemperatur ist in keiner Weise beschränkt und die Umsetzung wird in der Regel bei Raumtemperatur oder unter Erwärmen durchgeführt. Die Umsetzung kann in Gegenwart des oben erwähnten Kondensationsmittels oder der oben erwähnten Base durchgeführt werden.
Wenn die Verbindung der Formel (ni) in Form der freien Säure oder in Form ihres Salzes bei dieser Umsetzung verwendet wird, wird die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie
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N-Cyclohexyl-N'-morpholinoäthylcarbodilmid, N-Cyclohexyl-N'- (4-diäthyl-methylaminopropyl)-carbodiimid, N, N'-Carbonyldi-(2-methylimidazol), Pentamethylenketen-N-cyclohexylimin, Diphenylketen-N-cyclohexylimin, Alkoxyacetylen, 1-Alkoxy-1-chloräthylen, Trialkylphosphit, Äthylpolyphosphat, Isopropylpolyphosphat, Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Thionylchlorid, Oxalylchlorid, Triphenylphosphin, des 2-Äthyl-7-hydroxybenzisoxazoliumsalzes, des intermolekularen 2-Äthyl-5- (m- suJfophenyl) -isoxazoliumhydroxydsalzes, (Chlormethylen) -dimethylammoniumchlorid u. dgI., durchgefUhrt.
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Die Umsetzung kann in Gegenwart einer Base, wie z. B. eines Alkalimetallbicarbonates, Trialkylamins,
N, N-Dialkylbenzylamins, Pyridin u. dgl., durchgeführt werden. Wenn die Base oder das Kondensationsmit- tel flüssig ist, kann sie (es) auch als Lösungsmittel verwendet werden. Die Reaktionstemperatur ist in kei- ner Weise beschränkt und die Umsetzung wird in der Regel unter Kühlen oder bei Raumtemperatur durchge- führt.
Alle im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Reaktanten sind im Handel erhältlich oder können nach an sich bekannten üblichen Verfahren oder nach verschiedenen analogen Verfahren, die auf die Herstel- lung dieser Reaktanten anwendbar sind, hergestellt werden.
Erfindungsgemäss wird der während der Umsetzung gebildete Niederschlag nach an sich bekannten Me- thoden aus der Reaktionsmischung abgetrennt und das dabei erhaltene Reaktionsprodukt kann einem der üb- lichen Reinigungsverfahren, beispielsweise durch Umkristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder einer Mischung solcher Lösungsmittel, unterzogen werden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen können nach üblichen Verfahren zur Herstellung von
Salzen aus Säuren in ihre pharmazeutisch verträglichen, im wesentlichen nicht-toxischen Salze überführt werden, beispielsweise durch Umsetzung mit einem Alkalimetallhydroxyd, einem Alkalimetallbicarbonat, einem Alkalimetallcarbonat oder einer organischen Base, wobei das Natriumsalz bevorzugt ist. Das bevor- zugte Verfahren zur Herstellung der Salze besteht darin, die Säure in einem Lösungsmittel zu lösen, in dem das Salz unlöslich ist, und dann eine Lösung der salzbildenden Verbindung oder der Base zuzugeben. Dadurch fällt das Salz aus der Reaktionsmischung aus.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen weisen eine hohe antibakterielle Wirksamkeit (Aktivität) auf und verhindern das Wachstum einer Reihe von Mikroorganismen, z. B. gram-positiver und gram-negati- ver Bakterien. Für die therapeutische Verabreichung werden die erfindungsgemäss hergestellten Cephalos- porinverbindungen in Form eines pharmazeutischen Präparates verwendet, das die Verbindungen in Mischung mit einem pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen, festen oder flüssigen Träger enthält und für die orale oder parenterale Verabreichung geeignet ist. Die pharmazeutischen Präparate können in fester Form, z. B. in Form von Kapseln, Tabletten oder Dragées, oder in flüssiger Form, z.
B. in Form von Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, vorliegen. Gewünschtenfalls können die Präparate noch Hilfssubstanzen, Stabilisatoren, Netz- oder Emulgiermittel, Puffer und andere üblicherweise verwendete Zusätze enthalten.
Obgleich die Dosierung der erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen variiert und auch von dem Alter und dem Zustand des Patienten abhängt, hat sich eine durchschnittliche Einzeldosis von etwa 100, 250 und 500 mg der erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen als wirksam zur Behandlung von durch bakterielle Infektionhervorgerufenen Erkrankungen erwiesen. Im allgemeinenkönnen Mengen zwischen etwa 10 und etwa 1000 mg oder noch mehr verabreicht werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Beispiel l : 2, Og 7-Methylthioacetamido-3- (5-aminomethyl-1, 3, 4-thiadiazol-2-yl)-thiomethy1-3- cephem-4-carbonsäure wurden in einer Mischung von 0, 9 g Triäthylamin, 20 ml Wasser und 30 ml Tetrahydrofuran gelöst. Zu dieser Lösung wurde eine Lösung von 0, 53 g Acetylchlorid in 10 ml Tetrahydrofuran bei 0 bis 50C zugetropft. Die Mischung wurde bei der gleichen Temperatur 1 h lang gerührt und dann wurde das Tetrahydrofuran unter vermindertem Druck abdestilliert. Die zurückbleibende Lösung wurde mit 100 ml Äthylacetat gewaschen, mit 10%iger Chlorwasserstoffsäure auf PH 1 eingestellt und dann mit 200 ml Äthylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde mit einer gesättigten wässerigen Natriumchloridlösung gewaschen und das Äthylacetat wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wurde mit Aceton und dann mit Äther gewaschen und man erhielt 1, 4 g 7-Methylthioacetamido-3- (5-acetamidomethyl-l, 3, 4-thiadiazol- 2-yl) -thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, Fp. 145 bis 1500C (Zers.).
IR-Spektrum : NUjol cm-1 : 3250,1765, 1705,1650 v max
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: MR-Spektrum : Ô (D20 + NaH03) TpM : 2, 10 (3H, S), 2, 20 (3H, S),cephem-4-carbonsäurewurdenin100m1 Methylenchlorid suspendiert. Zu der Suspension wurden 4, 06 g Bis- (trimethylsilyl) -acetamid zugegeben und die Mischung wurde gerührt, bis eine Lösung entstanden war. Zu der Lösung wurden 1, 15 g Methansulfonylchlorid zugegeben und die Mischung wurde 3 h lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde bei 0 bis 50C zu 5%iger Chlorwasserstoffsäure zugegeben.
Die in der Lösung entstandenen weissen Niederschläge wurden durch Filtrieren gesammelt, getrocknet und dann aus wässerigem Aceton umkristallisiert, wobei 910 mg 7-(2-Thienyl)-acetamido-3-(5-mesylaminomethyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, Fp. 139 bis 1450C (Zers.), erhalten wurden.
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IR-Spektrum : cm cm-, : 3310,1772, 1720,1655 vmax
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(DMSO-d6) TpM : 3, 00 (3H, S), 3, 70 (2H, breites S),4, 57 (2H, D, J=6Hz), 5, 07 (lH, D, J=5Hz), 5, 68 (1H, D, D,
J=5Hz, 8Hz), 6, 85 bis 7,40(3H, M), 8,07(1H, T, J=6Hz),
9, 12 (lH, D, J=8Hz).
Beispiel 3 : 0, 9 g N-tert. Butoxycarbonylglycin wurden in einer Lösung von 0, 52 g Triäthylamin in 20 ml Tetrahydrofuran gelöst. Zu der Lösung wurde eine Lösung von 0, 62 g Pivaloylchlorid in 6 ml Tetrahydrofuran unter Rühren bei 00C zugetropft und die Mischung wurde 1 h lang bei 00C gerührt.
Daneben wurden 2,0 g 7-methylthioacetamido-3-(5-aminomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3- cephem-4-carbonsäure in 40 ml einer wässerigen Lösung von 1, 36 g Triäthylamin gelöst. Zu der Lösung wurde auf einmal das oben erhaltene gemischte Säureanhydrid unter Rühren bei OOC zugegeben. Die Mischung wurde 30 min lang bei 00C und dann 30 min lang bei Raumtemperatur gerührt. Das Tetrahydrofuran wurde unter vermindertem Druck aus der Reaktionsmischung abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Äthylacetat gewaschen, mit 10%iger Chlorwasserstoffsäure auf PH 1 eingestellt und dann mit 100 ml Äthylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde mit einer gesättigten wässerigen Natriumchloridlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Äther gewaschen und man erhielt 2, 1 g 7-Methylthiacetamido-3-(5-N-tert.butoxycarbonylglycinamidomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, Fp. 90 bis 950C (Zers.).
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: cm-1 :NMR-Spektrum: # (D2O + NaHCO3) TpM:
1,38(9H, S), 2, 20 (3H, S), 3, 35 (2H, S), 3, 45, 3, 75 (2H, AB-Q, J=18Hz), 3, 83 (2H, S), 4, 1 bis 4, 6 (2H, M), 4, 8 (2H, S), 5, 15 (lH, D, J=4, 5Hz), 5, 68 (lH, D, J=4, 5Hz)
Beispiel4 :2,29g7-methylthiacetamido-3-(5-aminomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3- cephem-4-carbonsäure wurden in 40 ml Wasser suspendiert und bei 0 bis 50C wurde zu der Suspension Tri- äthylamin zugegeben zur Herstellung einer Lösung. Zu der Lösung wurden innerhalb von 15 min 30 ml einer wässerigen Lösung von 1, 92 g 1-Guanidinocarbonylazid zugetropft, wobei die Mischung durch Zugabe von Triäthylamin bei PH 8, 6 bis 9, 0 gehalten wurde.
Die Mischung wurde 1 h lang bei 0 bis 50C gerührt. Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser und dann mit Aceton gewaschen und man erhielt 2, 62 g 7-Methylthioacetamido-3-[5-(1-guanidino)-carbonylaminomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl]- thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, Fp. 182 bis 1860C (Zers.).
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EMI4.4
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cm 1 :spielen beschrieben, hergestellt :
6. 7- (lH-Tetrazol-l-yl)-acetamido-3- (5-acetamidomethyl-l, 3, 4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem- 4-carbonsäure,
Fp. 141 bis 1440C (Zers.).
7.7- (2-Thienyl)-acetamido-3-(5-acetamidomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure,
Fp. 146 bis 151 C (Zers.).
8. 7- (lH-Tetrazol-l-yl)-acetamido-3- (5-tert. butoxycarbonylaminomethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thio methyl-3-cephem-4-carbonsäure,
Fp. 192 bis 196 C (Zers.).
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[1- (2-tert. butoxyearbonylaminoäthyl)-lH-tetrazol-5-yl]-thiomethyl-3-azol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure,
Fp. 154, 5 bis 1560C (Zers.).
11. 7- (D-Mandelamido)-3- (5-tert. butoxycarbonylaminomethyl-l, 3, 4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-ce- phem-4-carbonsäure,
Fp. 115 bis 1210C (Zers.).
12. 7- - (2 - Thienyl-DL-glycolamido) -3- (5-tert. butoxycarbonylaminomethyl-l, 3, 4-thiadiazol-2-yl) -thio- methyl-3-cephem-4-carbonsäure,
Fp. 119 bis 125 C (Zers.).
EMI5.2
Fp. 145 bis 149 C (Zers.).