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"Nouveaux composés de la céphalosporine et procédé de prépara- tion" .
La présente'addition concerne un procédé de préparation- de composés antibiotiques de la série de la céphalosporine et elle constitue une extension de l'invention décrite dans le brevet principal.
Le brevet principal concerne les composés de la classe de la céphalosporine C substitués par des groupes hétérocycliques ayant le groupe acylamido substitué en posi- tion 7 de la céphalosphorine C au lieu du groupement
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5'-amino-N'-adipamyle, trouvé en cette position, dans la céphalosporine C elle-même. Les composés décrits dans le brevet principal appartiennent à la classe de la céphalosporine C dans la mesure où, ils comportent la structure à noyaux bicycliques de la céphalosporine C mais avec des variations.dans les groupes substituants qui lui sont rattachés.
Parmi les dits composés se trouvent ceux qui ont le noyau des produits du type de la céphalosporine connus sous les noms de désacétylcéphalosporine C, céphalosporine Cc, dans laquelle le noyau comporte un cycle lactone accolé, et céphalosporine CA, dans laquelle la position 3 du cycle triazine présente un substituant méthyl- amino tertiaire qui forme un sel interne ou"zwitterion" . le procédé de
Les nouveaux composés prépares selo la présente invention appartiennent à la classe des composés de la céphalosporine CA, dont la céphalosphorine CA elle-mme, est le prototype:
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Les nouveaux composés préparés selon le procédé de la présente invention sont représentés par la formule suivantes :
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dans laquelle R est un radical alpha-thiényle, bêta- thiényle, alpha-furyle, ou bta-furyle, m et n sont égaux à 0 ou 1, et R1, constituant un substituant en position 3 ou 4 du cycle pyridino,est un radical cyano,
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:arboxy, carbamylej N-méthylcarbamyle, carbo(cl-c4)alkoxy, hydroxy ou (CI-C4)âlkanoyle;
et ils comprennent leurs sels notamment avec les acides pharmauceutiquement acceptables. préparés selon le procédé
Pour dénommer les nouveaux composés / de la présente invention, il est convenable de désigner la structure saturée de base bêta-lactame thiazine à cycles accolés sous le nom de "céphame",
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et de dénommer les composés en tant que dérivés de la structure précitée, le terme "céphèe" désignant.la structure de base comportant une seule liaison oléfinique, Selon ce système, la céphalosphorine CA elle-même derait
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dénommée acide 7-(5-aminoadipamido)--pyriinométhyl- 3eéphème-4-carboxylique, Plus particulièrement, il est commode de considérer les composés ayant le noyau CA comme
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des analogues de la céphalosporine CA elle-mme,
et de préciser les différences en dénommant le radical relié au groupe CO-NH- en position 7 et le composé de pyridine employé pour remplacer le groupe acétoxy en position 3.
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Ainsi, l'acide 7-(alpha-thiénylacétamldo)-3-(4'-carbamyl- pyri.dinométhyl)3-céphème-+-carboxylique peut être désigné sous le nom de "alpha-thiénylméthyl isonicotinamide céphalosporine CA".
Les composés suivants sont donnés à titre d'illus- tration en exemples des composés.préparés selon le procédé de la présente invention:
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béta-thiénylméthyl 3-butyrylpyrid1ne céphalosporine CA alpha-furyl acide nicotinique céphalosporine CA bêta-thiényl isonicotinate d'éthyle céphalosporine CA
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alpha-thinëylméthyl nicotinate de sec.-butyle caphalosporine CA alpha-thkenyl 3-aya.,iopyridine céphalosporine CA ,
alpha-furylméthyl 4-isobutyrylpyridine céphalosporine CA alpha-furyl niootinate de n-propyle céphalosporine CA
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alpha-furylméthyl 4-hydroxypyridine céphalosporine CA b8ta-furylméthyl 3-acétylpyridine céphalosporine CA bta-thiénylméthyl 3-hydroxypyrîdîne céphalosporine CA bêta-furyl acide isonicotinique céphalosporine CA
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béta-furylméthyî N'-méthylisonicotinamide céphalosporine CA alpha-thiénylméthyl nicotinamide céphalosporine CA bêta-thiényï 4-cyanopyridine céphalosporine CA alpha-furyl,
n4.thyl N'-méthylnicotinamide oéphalosphrine CA alpha-thiénylméthyl + prcpionyl.pyridine cephalosporine CA alpha-thiényl nàcotinate de méthyle céphalosporine CA bêta-thiénylméthyl isonicotinamide céphalosporine CA bêta-furyl isonicotinate d'isobutyle céphalospcr1a CA
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et leurs sels notamment avec des acides pharmaceutiquement acceptables, par exemple le chlorhydrate, le bromhydrate, le sulfate, le nitrate, l'ortho-phosphate et le naphtalène sulfonate et analogues,
Les composés sont facilement préparés selon la présente invention à partir du composé céphalosporine C analogue, ayant-le groupe acylamido désiré en position 7 et le groupe acé.toxyméthyle caractéristique en position 3,
par mélangoage en solution aqueuse avec un excès de la pyridine suhstituée appropriée et en laissant réagir à température élevée. La réaction est convenable- ment effectuée dans un'intervalle de pH d'environ 3-8,5, de préférence un pH de 6-7, et à une température comprise entre environ 40'et environ 1000C, de préférence environ 50-75 C. Dans les conditions préférées, une durée, de réaction comprise entre 4 et 8 heures est en général suffisante. Les températures inférieures nécessitent des durées plus longues,..tandis que les températures supérieures tendent à provoquer la dégradation du produit.
On peut employer'le composé de céphalosporine C sous la forme de l'acide libre ou d'un sel. On doit utiliser le composé de pyridine en un rapport au moins équimolaire par rapport au composé de la céphalosporine C et de préférence en excès notable, par exemple, on utilise un rapport molaire de 3 : 1 à 10 : 1 ou davantage, en vue de rendre maximale la transformation du composé de . céphalosporine C, l'excès pouvant être facilement recueilli pour une nouvelle' utilisation.
Dans les conditions de la. réaction, le groupe acétoxy est clivé et remplacé par le composé de pyridine substitua la liaison du dit composé
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de pyridine au groupe méthylène résiduel étant directement obtenue à l'atome d'azote du hoyau, en formant un dérivé d'ammonium quaternaire qui à son tour forme un sel interne avec le groupe carboxyle en position 4.
Le produit désiré est facilement isolé à partir du mélange de produit réactionnel, par évaporation à siccité sous vide, trituration avec lacétone pour éliminer les substances de départ et précipitation répétée à partir de la solution aqueuse par addition d'acétone. Dans de nombreux cas, le produit peut être cristallisé directement à partir de la solution aqueuse par dissolution dans l'eau à température élevée et par refroidissement consécu- tif.
La.céphalosporine C désirée utilisée comme substance de départ est facilement préparée par acylation de l'acide 7-aminocéphalosporanique avec un agent acylant ayant la structure désirée dans des conditions courantes.
Un agent acylant convenable est le chlorure ou le bromure d'acyle substitué par un groupe thiényle'ou furyle. On effectue l'acylation dans l'eau ou dans un solvant organique approprié, de préférence dans des conditions pratiquement neutres et de préférence à faible température, à savoir au-dessus du point de congélation du mélange réactionnel, et jusqu'à environ 20 C. Dans un mode opératoire typique, on mélange l'acide 7-aminocéphalosporanique avec de l'acétone aqueuse à 50% en volume et une quantité suffisante de bicarbonate de sodium pour favoriser la mise en solution, la concentration de l'acide 7-aminocéphalosporanique étant d'environ 1 à environ 4% en poids.
On refroidit la solution à environ 0 à 5 C et on ajoute une solution de l'agent acylant
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en excès d'environ 20%, sous agitation et refroidissement, On laisse ensuite s'échauffer le mélange à la température ambiante, puis on l'acidifie à un pH d'environ 2'et on l'extrait avec l'acétate d'éthyle.ou un autre solvant organique non miscible. On règle le pH de l'extrait à l'acétate d'éthyle à environ 4,5 avec la potasse ou une autre base et on l'extrait avec de l'eau. On sépare la solution aqueuse et on l'évapore à siccité. On reprend le résidu dans la quantité minimale d'eau et on précipite le produit acylé en ajoutant un grand excès d'acétone et, si cela est nécessaire, de l'éther.
On filtre la substance cristallisée ainsi obtenue et on la lave avec de l'acétone puis on la sèche.
L'acylation du groupe 7-amino peut également être effectuée avec l'acide carboxylique appropriée, employé en conjonction avec une proportion équimolaire
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ou une quantité supérieure d'unecarbodiimide, et l'acyla- tion s'effectue aux températures ordinaires dans ces cas.
Tous les carbodiimides quelconques sont'' efficaces à cet effet, le reste actif étant la structure -N=C=N-.
A titre d'illustration, on peut mentionner les exemples
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de carbodiimides suivantes: NjN'-dïéthylcarboàiimide, N,N'-di-n-propylcarbodiimide, N,NI-diisopropylcarbodi- 1mide.N,N'-d1cyclohexylcarbodi1m1de, N,N'-dially.- carbodilmide, N,N'"b1s-(p-d1-méthylaminophény1)carbo- diimide, N-éthyl-N'-4-(4"-éthylmarpholinyl)carbodl mîde, et analogues, d'autres carbodiimides convenables étant.
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décrites parSheekan dans le brevet des EUA n 2.938.892 du 31 MAI 1960 et par Hofmann et Collaborateurs dans le brevet des EUA n 3.065.224 du 20 NOVEMBRE 1962.
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acylation dU srolBé"rElàl5é àvii 1.i/µÎ]JJµµ" de l'acide carboxylique approprié, d'une manière convenable l'anhydride d'acide ou un anhydride mixte ou l'azide ou un ester activé correspondant.
D'autres dérivés conve- nables peuvent être facilement déterminés par les spécialistes.
On peut également préparer les composés selon le procédé de la présente Invention en faisant réagir l'acide 7-amino-céphalosporanique avec le composé de pyridine substituée approprié dans les conditions décrites ci-dessus, et en soumettant ensuite l'intermédiaire quater- nisé (qui peut être considéré comme le noyau de l'analogue de la céphalosporine CA) à l'acylation selon l'un quelconque des modes opératoires décrits ci-dessus.
Selon un mode opératoire encore différent, on. fait réagir la céphalosporine C avec le composé de pyridine substituée approprié, pour former l'analogue de céphalc.sporine CA correspondant, le dit analogue étant soumis au clivage ' pour éliminer la chaîne latérale 5-aminoadipyle, en fournissant. le noyau de l'analogue de la céphalosporine CA et on acyle cet analogue selon l'un quelconque des modes
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opératoires décrits ci-dessus. On effectue la réaction de clivage en exposant l'analogue de la céphalosporine CA à l'action du chlorure de nitrosyle ou d'un autre agent nitrosant dans une solution d'acide formique pratiquement anhydre, à une température d'environ 20 à 30 C.
L'invention sera plus clairement comprise à partir des exemples de mise en oeuvre suivants qui sont indiqués à titre d'illustration seulement et qui n'ont nullement des caractères limitatifs.
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Les activités antibiotiques décrites dans les dits exemples sont déterminées par rapport à Staphylococcus aureus 209 P par une modification appropriée des méthodes sur plaque et disque en papier de Higgens et Collaborateurs,
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Antibiotics & Chemotherapy, 2' 50-54, (Janvier 1953 at' Loo et Collaborateurs, Journal of Bacteriology, 50, 701-709 (1945).
EXEMPLE 1.
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alpha-thiénylméthyl isonicotinamide céphalosporine CA On chauffe pendant 40 heures à'37,50C un mélange de 101 g du sel de sodium de l'acide 7-(a,.3.pha-thignylacétami- do)céphalosporanique,200 g d'isbnicotinamide et 1 litre d'eau, et on fait ensuite évaporer le mélange à sicité sous vide.
On triture le résidu trois fois acec de l'acétone (10 libres, 5 litres et 5 litres). On triture la substance insoluble dans l'acétone, pesant 105g, avec 300 cm3 d'eau, on chauffe légèrement, on refroidit et on filtre. On agite la substance insoluble dans l'eau avec 700 cm3 d'acétone, puis on effctue l'isolement et on sèche à l'air. On dissout le produit ainsi obtenu, pesant 32g, dans l'eau chaude et on le recristallise.
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On obtient un rendement de 18,4 g d'acide.7-(alpha-thiénylaoétamido -,3- ( ' -carbamylpyridinomé tyl ) -3..aêphêfi-4.-c arboxyl,que fondant à 147-150 C avec décompbsition et ayant des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 233 et 262 m/u ( #. 16.650 et 13.550 respectivement).
Un échantillon recristallisé du composé produit a une activité antibiotique de 690 unités-de pénicilline G par milligramme. On trouve que le produit est stable en solu- tion (10 /ug par litre) dans un tampon de phosphate 0,1 M dans l'intervalle de pH de 4,5-7,5 ) à 4 C pendant un mots;
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EXEMPLE 3.
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alpha-thiênylméthylis onicotinamide céphalosporine CA On dissout le sel de sodium de l'acide .
7.(alpha-thiénylacétamido)céphalosporanique (1,0 g) et la nibotinamide (2,0g) dans 50 cm3 d'eau. On règle le pH de la solution résultante à 2,5 avec l'acide ohlorhy- drique 1 N et on chauffe pendant 18 heures à 40 C. On fait ensuite évaporer le mélange à siccité sous vide.
On triture deux fois le résidu avec l'acétone (100 cm3 et 50 cm3). On dissout la substance insoluble dans l'acétone dans 3,5 cm3 d'eau et on la reprécipite en ajoutart 36,5om3 d'acétone. Les substances solides sont ensuite triturées avec 40 cm3 d'acétone et séchées sous pression réduite.
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On obtient un rendement de 420 mg d'acide 7-(alpha-thiÔnyl- acétamido)-µ-(J'-carbamylpyridinométhyl)-µ-céphéme-4- carboxylique ayant des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 232 et 260 m/u (= 0.700 et 7.750 respectivement, et une activité antibiotique de 260 unités de pénicilline G par milligramme.
EXEMPLE 3.
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alpha-thiénylméthyl 3 hydroacypyridine céphalosporine C .
On prépare l'acide 7-(alpha-thiénrlacétamida)..3- (j'-hydroxypyridinométhyl)-3-céphéme-4-carboxyiique, 200 mg, par mise en réaction de 1,0 g du sel de sodium de l'aoido 7-(alpha-thiénylaaébamido)céphalosporanique avec 2,0 g de 3-hydroxypyridine, selon le mode opératoire de l'exemple 2.
Le produit présente des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 236 et 322 1"a (±± 12.000 et 2.200 respootivement) et une activité antibiotique de 200 unités do pénicilline 0 par milligramme.
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EXEMPLE 4.
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alpha-thiénylméthyl 3-(NLméth²car.bamyl)p-Yr1d1e céphalosporine CA-
On prépare l'acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-3-
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{3t Nn¯méthylcarbamylpyrid.nométhyl)-3-céphème-- carboxylique, 370 mg, par la mise en réaction de 1,0 g
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.du sel de sodium de l'acide 7-(alpha-thïénylauétamido)oépha- losporonique avec 2,0 g de 3-(Nt-méthylcarbamyl)-pyridine selon le mode opératoire de l'exemple 2, Le produit présente; des maxima dans son sotre d'absorption ultra-violette à 235 et 260 m/u #= 13.500 et 8.900 respectivement) et une activité antibiotique de 260 unités de pénicilline G -par milligramme.
Un échantillon du produit recristallisé présente une activité antibiotique de 570 unités de pénicilline G par mg.
EXEMPLE 5.
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alpa-th1énYlméthyl 4-acétylpyridine céphalosporine CA On prépare l'acide 7-{alpha-thiénylacétamido)-..
(41-acêtyll-iyridînométhyl)-3-céphème-4-carboxylique, 490 mg, par la mise en réaction de 1,0 g du sel de sodium de l'acide 7-(alpha-thiénylaaétamido)céphalosporanique avec 2,0 g de 4-acétylpyridine selon le mode opératoire de l'exemple 2. Le produit présente des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 234 et 260 m/u (#- 13.900 et: 8.650, respectivement) et une activité antibiotique de 100 unités de pénicilline G par milligramme.
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EXEMPLE 6.
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al ha-thién lméth 1 4- (N'-méthylcarbamMI) 2àEidine céphalosporine 1. A T ..
On prépare l'acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-3- (4'-fN"-méthyl)carbamyl Jpyridinométhyl-5-céphéme-4- carboxylique, 450 mg , par mise en réaction de 1,0 du sel de sodium de l'acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-céphalos-
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poranique avec 2,0 g de 4-(N'-méthylcarbamyl)pyridine à pH 2,9, en utilisant par ailleurs le mode opératoire et les conditions de réaction mentionnés dans l'exemple 2, On purifie un échantillon de 340 mg du produit ainsi obtenu en le dissolvant dans 2 cm3 d'eau, en le précipitant avec
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40 cm3 d' acétonq, ¯en le filtrant, en le tri tunant avec 40 cm3 d'acétone et en le séchant sous vide.
On obtient un rendement de 220 mg en produit purifié, ayant des n,axima dans son spectre d '.absorption ultra-violette à
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2j2 et 264 mou s( C = 11,6>,1> et 6.550, respectivement) et une activité antibiotique de 490 unités de pénicilline G par milligramme.
EXEMPLE 7. alpha-thiénylméthyl 4-oyanopyridine céphalosporine CA
On dissout le sel de sodium de l'acide 7-alpha-
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thiénylacétamido)èéphalosporanique (3g) dans 150 cm3 d'eau et on règle le pH à 2,8 avec l'acide chlorhydrique 1N. On ajoute 'a la solution la 4-cyanopyridine (6g) et on chauffe le mélange à 40 C pendant 20 heures. On évapore le mélange du produit réactionnel à siccité sous vide et
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on triture. La zàjpioi% ay=a %p l'ao4tone en portions de 500o, 256'' -o sèohe sous vide. Le rendement
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On dissout le solide ainsi obtenu dans 4 cm3 d'eau, on précipite avec 80 cm3 d'acétone, on refroidit, on sépare par décantation, .on triture avec 100 cm3 d'acétone et on sèche sous vide. Le rendement est de 1,75g.
On dissout de nouveau la substance solide dans 4'cm3 d'eau, on précipite avec 100 cm3 d'acétone, on sépare par décanta- tion, on triture avec 100 cm3 d'acétone,.on sèche ensuite sous vide. Rendement : 1,16 g. On dissout le solide dans 3 cm3 d'eau et on le refroidit'pendant trois jours et pendant cette durée, il se forme un solide cristallisé. On fragmente cette substance et on l'agite.*On refroidit le mélange.dans la glace et on le'centrifuge puis on décante la phase liquide. On ajoute 1 cm3 d'eau et on répète la centrifugation et la décantation. On triture la substance solide avec 5 cm3 d'acétone eton la sèche sous vide.
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Le rendement est de 70 mg en acide 7-alp$a-thiénylacétami- do ) .. ( ' -cyanopy id.nométhyl ) 3-céphème-+-carboxylique, ayant des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 232 et 236 m/u, (#= 20. 600 et 11,300; respectivement) et une activité antibiotique de 500 unités de pénicilline G par milligramme.
EXEMPLE 8.
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alpha-thiénylméthyl 4-carbomëthoxypyridine céphalosporire CA
On dissout le sel de sodium de.l'acide 7-(alpha- thiénylacétamido)céphalosporanique (259)'dans 250 cm3 d'eau et on ajoute à la solution 50 g d'isonicotinate de méthyle.. On chauffe le mélange à 37 C pendant 41 heures et on l'évapore ensuite à siccité'sous vide; On triture pendant quatre fois le résidu avec des.portions de 1250 cm3 d'acétone puis on le sèche sous vide. Rendement ; 18,13g.
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On dissout le produit impur dans 40 cm3 d'eau et on refrodit la solution. Les substances solides ainsi produites sont recueillies par filtration (environ 4 g) recristallisées à partir de 40 cm3 d'eau, triturées avec 40 cm3 d'acétone et séchées sous vide. Le rendement est de
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1,6 g en acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-3-(.'-carbomf thoxy. pyridine)-µ-céphème-4-carboxylique, ayant des maxima dans son spectre d'absorption ultra-violette à 226-236 m/u ( # = 18. 600 et 12.030 respectivement) et Une activité an- tibiotique de 430 unités de pénicilline G par milligramme.
EXEMPLE 9. alpha-thiénylméthyl 3-cyanopyridine céphalosporine CA
On fait réagir le sel de sodium de l'acide
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7-(alpha-thiénylacétamido)céphalospvranique (3g) avec la 3-cyanopyridine (6g) pendant une durée de 17,5 heures comme décrit dans l'exemple 7.
On dissout le résidu provenant du mélange des .produits réactionnels, et pesant 2,69g, dans 5,3cm3 d'eau, on refroidit pour laisser reposer des matières solides, on les décante, on les triture avec 2 cm3 d'eau, on les centrifuge et on les décante, on les triture avec 10 cm3 d'acétone, on les décante et on les sèche sous vide.
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Le rendement est de 0,47g d'acide 7..(alpha-thiénylacétarido) -3..(3'..oyanopyrid3,ne)-3-céphème-4-carboxylique, fondant à 127-128 C et ayant des maxima dans son spectrr d'absorption ultra-violette à 235 et 264 m/u (#= 14.700 e 10.750, respectivement), et une activité antibiotique de 407 unités de pénicilline G par milligramme.
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EXEMPLE 10.
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Aci,de. al ha-thién lactarn.da - idinaméth 1- - cépheme-4-ca.rboxylique - , On règle le pH d'une solution de 200 g . de 7-(alpha-thiénylacétamido),céphalosporanate de sodium, 100g de thiocyanate de potassium et 100 g de
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pyii.dîne dans 500 om3 d'eau,au pH de 6,5 avec 10 em3 d'acide phosphorique sirupeux, puis on chauffe à 60 C pendant 6 heures en agitant.
On refroidit le mélange de produits réactionnels et on le lave avec 25% d'Amberlite LA-1 (un échangeur d'anions organique liquide constitue par une amine, et utilisé sous la forme acétate) dans la méthylisobutyl- cétone, une première fois avec 1,0 litre et une eutre fois avec 0,75 litre, la durée de contact étant d'environ 20 minutes dans chaque cas, On termine le lavage avec 500 cm3 de méthylisobutylcétone.
On ensemence la couche aqueuse lavée avec des
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cristaux d'acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-5- yridinomethyl-3-cépheme-4-*oarboxylique et on procède à un refroidissement intense pendant une nuit. Le solide cristallisa obtenu ainsi est filtré, lavé deux fois avec des faibles volumes d'eau froide, puis avec un excès d'éther éthylique et séché sous vide. Le rendement est
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de 41 g en acide 7-(alpha-thiénylacétamido)-µ-pyridino- méthyl-3-céphème-4-carboxylique, sous la forme du sel interne.
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Analyse :
Calculée C 54,92, H 4,12, N 10,11, S 15,43;
Trouvé : C 54,65, H 4,36, N 10,06, S 14,31, 14,70
Le produit a un spectre d'absorption infra-rouge et un spectre de résonance nucléaire nagnétique conforme à la structure attendue. Il présente un poids moléculaire apparent de 425 par titrage et un pK a de 3,2. Son spectre d'absorption ultra-violette ppésente des maxima à 239 et 252 millimicrons avec des coefficients d'extinction moléculaire de 15. 160 et 13.950,.respectivement'. Il présente une activité antibiotique de 1590, unités de pénicilline G par milligramme dans un essai biologique par rapport aux 'staphylocoques sensibles à la pénicilline.
Les composés préparés selon la présente invention sont caractérisés par la résistance à l'action réductrice de la pénicinillase, par une toxicité minimale, par une activité élevée vis-à-vis d'un grand nombre d'agents pathogènes Gram-positifs et une activité inférieure mais efficace vis-à-vis de nombreux agents pathogènes Gram- négatifs et une action prolongée par injection intra- musculaire, se. prolongeant pendant 7 à 14 jours ou davantage.
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Les composés de la présente invention ont une efficacité élevée vis-à-vis de la souche Staphylococcus aureus résistante à la pénicilline, même en présence de sérum. Le tableau suivant indique les intervalles de concentrations inhibitrices minimales (CIM) des composés indiqués dans les exemples de-mise en oeuvre, aussi bien en présence qu'en l'absence.du sérum sanguin chez l'homme, vis-à-vis de quatre souches Isolées cliniques de S.
Aureus résistantes à la pénicilline, mesurées par la technique du gradient sur plaque:
CIM, u/cm3
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<tb> Exemple <SEP> n <SEP> En <SEP> l'absence <SEP> de <SEP> ' <SEP> En <SEP> présence <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sérum, <SEP> sérum
<tb>
EMI18.2
l 0, 4 - z9 o,4 - o, g -0,3 -0,5
EMI18.3
<tb> 2 <SEP> 0,4- <SEP> 0,9 <SEP> 1,0
<tb>
EMI18.4
3 0,5 - 2r .
I,0 - 2,0 4 z . l, o - 1, 2 5 110 - 3 ¯ 1,0 - 23
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<tb> 6 <SEP> 0,9 <SEP> - <SEP> 4,2 <SEP> 0,8 <SEP> 1,9
<tb>
<tb> 7 <SEP> 0,5 <SEP> 0,4
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> 1,8 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> '0,7 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0,4 <SEP> 0,3
<tb>
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Les composés de la présente invention ont également une efficacité élevée vis-à-vis des strepto- coques hémolytiques, comme le-démontrent les résultats suivants, qui indiquent la dose efficace moyenne (DE 50) vis-à-vis de la souche bêta-hémolytique de Streptococcus
0203 chez la souris, par administration par voie orale une heure après l'infection et de nouveau 4 heures plus tard :
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<tb> EXEMPLE <SEP> n <SEP> DE <SEP> 50' <SEP> mg/kg, <SEP> x2
<tb>
<tb> 1 <SEP> 1,05
<tb>
<tb> 4 <SEP> 6.3
<tb>
<tb> 5 <SEP> 12, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 1,8
<tb>
<tb> 8 <SEP> 2,6
<tb>
<tb> 9 <SEP> 2,6
<tb>
<tb> 10 <SEP> 1,1
<tb>
On observe également un degré élevé d'activité due aux composés de la présente invention vis-à-vis de nombreux agents pathogènes Gram-négatifs.
Le tableau suivant indiquent les concentrations inhibitrices minimales des composés des exemples 1 à 9 vis-à-vis d'un certain nombre d'organismes Gram-négatifs, mesurées par la technique de gradient sur 'Plaque- :
<Desc/Clms Page number 20>
EMI20.1
<tb> Organisme <SEP> CIM, <SEP> mg/cm3
<tb>
EMI20.2
Exemple:
1 2 @ 4 5 6 ," 8
EMI20.3
<tb> Shigella <SEP> sonnei <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 23 <SEP> 18 <SEP> 14 <SEP> 22 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 15
<tb>
<tb> Shigella <SEP> N-9 <SEP> 3,6 <SEP> 19 <SEP> 23 <SEP> 15 <SEP> 16 <SEP> 18 <SEP> 13 <SEP> 43 <SEP> 44
<tb>
<tb> E. <SEP> coli <SEP> N-10% <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 49 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 21 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 15
<tb>
<tb> E.
<SEP> coli <SEP> N-26% <SEP> 4 <SEP> 19 <SEP> 25 <SEP> 19 <SEP> 15 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 15
<tb> Klebsiella <SEP> pneumoniae <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 7 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb>
EMI20.4
E, neumoniae K-lK 3 19 8 11 12 15 7 2 29
EMI20.5
<tb> Aerobacter <SEP> aerogenes <SEP> 4 <SEP> 21 <SEP> 8 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 17 <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 13
<tb>
% Souche isolée clinique
Le composé de l'exemple 10 présente vis-à-vis
EMI20.6
d'une diversité de mïcro-organînmee les concentrations inhibitrices minimales suivantes:
EMI20.7
Organisme CIM, mg/cm3..
CIM, m/cm3T
EMI20.8
<tb> Aerobacter <SEP> aerogenes <SEP> 3,8
<tb>
<tb> Shigella <SEP> sonnei <SEP> 3,8
<tb>
<tb> Shigella <SEP> sp. <SEP> 5,6
<tb>
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 2,4 <SEP> - <SEP> 2,8
<tb>
EMI20.9
Klebsiella pneumoniae 4,2 - 4,5
EMI20.10
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 0,1
<tb>
<tb> Sarcina <SEP> lutea <SEP> 0,1
<tb>
<tb> Staphylococcus <SEP> albus <SEP> 0,1
<tb>
<tb> Streptococcus <SEP> pyogencs <SEP> 0,0078
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
"Novel cephalosporin compounds and method of preparation".
The present addition relates to a process for the preparation of antibiotic compounds of the cephalosporin series and is an extension of the invention disclosed in the main patent.
The main patent relates to compounds of the cephalosporin C class substituted by heterocyclic groups having the acylamido group substituted in position 7 of cephalosphorin C instead of the group
<Desc / Clms Page number 2>
5'-amino-N'-adipamyl, found at this position, in cephalosporin C itself. The compounds disclosed in the main patent belong to the class of cephalosporin C insofar as they have the bicyclic ring structure of cephalosporin C but with variations in the substituent groups attached to it.
Among the said compounds are those which have the nucleus of the cephalosporin-type products known by the names of deacetylcephalosporin C, cephalosporin Cc, in which the nucleus has an attached lactone ring, and cephalosporin CA, in which the 3-position of the ring triazine has a tertiary methylamino substituent which forms an internal salt or "zwitterion". the process of
The new compounds prepared according to the present invention belong to the class of compounds of cephalosporin CA, of which cephalosphorin CA itself, is the prototype:
EMI2.1
The new compounds prepared according to the process of the present invention are represented by the following formula:
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
in which R is an alpha-thienyl, beta-thienyl, alpha-furyl, or beta-furyl radical, m and n are equal to 0 or 1, and R1, constituting a substituent at position 3 or 4 of the pyridino ring, is a cyano radical,
EMI3.2
: arboxy, carbamylej N-methylcarbamyl, carbo (C1-C4) alkoxy, hydroxy or (C1-C4) alkanoyl;
and they include their salts, especially with pharmaceutically acceptable acids. prepared according to the process
To denote the new compounds / of the present invention, it is convenient to denote the saturated base structure beta-lactam thiazine with attached rings under the name of "cepham",
EMI3.3
and to name the compounds as derivatives of the aforementioned structure, the term "cepheus" denoting the basic structure comprising a single olefinic bond. According to this system, the cephalosphorin CA itself derait
EMI3.4
referred to as 7- (5-aminoadipamido) - pyriinomethyl-3rd ephem-4-carboxylic acid, More particularly, it is convenient to regard compounds having the CA ring as
<Desc / Clms Page number 4>
analogues of cephalosporin CA itself,
and to specify the differences by naming the radical attached to the CO-NH- group in position 7 and the pyridine compound used to replace the acetoxy group in position 3.
EMI4.1
Thus, 7- (alpha-thienylacetamldo) -3- (4'-carbamyl-pyri.dinomethyl) 3-cephem - + - carboxylic acid may be referred to as "alpha-thienylmethyl isonicotinamide cephalosporin CA".
The following compounds are given by way of illustrative example of the compounds prepared according to the process of the present invention:
EMI4.2
beta-thienylmethyl 3-butyrylpyrid1ne cephalosporin CA alpha-furyl nicotinic acid cephalosporin CA ethyl beta-thienyl isonicotinate cephalosporin CA
EMI4.3
sec.-butyl caphalosporin CA alpha-thinylmethyl nicotinate alpha-thkenyl 3-aya., iopyridine cephalosporin CA,
alpha-furylmethyl 4-isobutyrylpyridine cephalosporin CA n-propyl alpha-furyl niootinate cephalosporin CA
EMI4.4
alpha-furylmethyl 4-hydroxypyridine cephalosporin CA b8ta-furylmethyl 3-acetylpyridine cephalosporin CA bta-thienylmethyl 3-hydroxypyrîdin cephalosporin CA beta-furyl isonicotinic acid cephalosporin CA
EMI4.5
beta-furylmethyî N'-methylisonicotinamide cephalosporin CA alpha-thienylmethyl nicotinamide cephalosporin CA beta-thienyî 4-cyanopyridine cephalosporin CA alpha-furyl,
n4.thyl N'-methylnicotinamide oephalosphrine CA alpha-thienylmethyl + prcpionyl.pyridine cephalosporin CA alpha-thienyl nacotinate cephalosporin CA beta-thienylmethyl isonicotinamide cephalosporin CA beta-furylisobutonicotinate CA beta-furylisobutonicotin CA
<Desc / Clms Page number 5>
and their salts, especially with pharmaceutically acceptable acids, for example hydrochloride, hydrobromide, sulfate, nitrate, ortho-phosphate and naphthalene sulfonate and the like,
The compounds are easily prepared according to the present invention from the analogous cephalosporin C compound, having the desired acylamido group in position 7 and the characteristic acetoxymethyl group in position 3,
by mixing in aqueous solution with an excess of the appropriate substituted pyridine and allowing to react at elevated temperature. The reaction is suitably carried out in a pH range of about 3-8.5, preferably a pH of 6-7, and at a temperature of between about 40 ° and about 1000 ° C, preferably about 50-75 ° C. C. Under preferred conditions, a reaction time of between 4 and 8 hours is generally sufficient. Lower temperatures require longer times, ... while higher temperatures tend to degrade the product.
The cephalosporin C compound can be employed in the form of the free acid or a salt. The pyridine compound should be used in at least an equimolar ratio to the cephalosporin C compound and preferably in substantial excess, for example, a molar ratio of 3: 1 to 10: 1 or more is used in order to to maximize the transformation of the compound of. cephalosporin C, the excess being easily collected for re-use.
Under the conditions of the. reaction, the acetoxy group is cleaved and replaced by the pyridine compound substituted the bond of said compound
<Desc / Clms Page number 6>
of pyridine to the residual methylene group being obtained directly at the nitrogen atom of the nucleus, forming a quaternary ammonium derivative which in turn forms an internal salt with the carboxyl group in position 4.
The desired product is easily isolated from the reaction product mixture by evaporation to dryness in vacuo, trituration with acetone to remove starting materials and repeated precipitation from the aqueous solution by addition of acetone. In many cases the product can be crystallized directly from the aqueous solution by dissolving in water at elevated temperature and subsequently cooling.
The desired cephalosporin C used as a starting material is easily prepared by acylating 7-aminocephalosporanic acid with an acylating agent having the desired structure under current conditions.
A suitable acylating agent is acyl chloride or bromide substituted with a thienyl or furyl group. The acylation is carried out in water or in a suitable organic solvent, preferably under substantially neutral conditions and preferably at low temperature, i.e. above the freezing point of the reaction mixture, and up to about 20 ° C. In a typical procedure, 7-aminocephalosporanic acid is mixed with 50% by volume aqueous acetone and sufficient sodium bicarbonate to promote dissolution, concentration of the 7-aminocephalosporanic acid. being about 1 to about 4% by weight.
The solution is cooled to about 0 to 5 C and a solution of the acylating agent is added.
<Desc / Clms Page number 7>
in excess of about 20%, with stirring and cooling, the mixture is then allowed to warm to room temperature, then it is acidified to a pH of about 2 ′ and it is extracted with the acetate of ethyl. or another immiscible organic solvent. The pH of the ethyl acetate extract is adjusted to about 4.5 with potassium hydroxide or other base and extracted with water. The aqueous solution is separated and evaporated to dryness. The residue is taken up in the minimum quantity of water and the acylated product is precipitated by adding a large excess of acetone and, if necessary, ether.
The crystallized substance thus obtained is filtered and washed with acetone and then dried.
Acylation of the 7-amino group can also be effected with the appropriate carboxylic acid, employed in conjunction with an equimolar proportion.
EMI7.1
or a greater amount of unecarbodiimide, and the acylation will take place at ordinary temperatures in these cases.
Any of the carbodiimides are effective for this purpose, the active residue being the structure -N = C = N-.
By way of illustration, we can mention the examples
EMI7.2
of the following carbodiimides: NjN'-ethylcarbodilimide, N, N'-di-n-propylcarbodiimide, N, NI-diisopropylcarbodi- 1mide.N, N'-d1cyclohexylcarbodilm1de, N, N'-dially.- carbodilmide, N, N '" b1s- (p-d1-methylaminophenyl) carbodiimide, N-ethyl-N'-4- (4 "-ethylmarpholinyl) carbodl med, and the like, other suitable carbodiimides being.
EMI7.3
disclosed by Sheekan in US Patent No. 2,938,892 of MAY 31, 1960 and by Hofmann et al. in US Patent No. 3,065,224 of NOVEMBER 20, 1962.
<Desc / Clms Page number 8>
EMI8.1
acylation of the srolBé "rElàl5é àvii 1.i / µÎ] JJµµ" of the appropriate carboxylic acid, suitably the acid anhydride or a mixed anhydride or the azide or a corresponding activated ester.
Other suitable derivatives can be readily determined by those skilled in the art.
The compounds can also be prepared according to the process of the present invention by reacting 7-amino-cephalosporanic acid with the appropriate substituted pyridine compound under the conditions described above, and then subjecting the quaternized intermediate ( which can be regarded as the nucleus of the cephalosporin analog CA) to acylation according to any of the procedures described above.
According to a still different operating mode, we. reacts cephalosporin C with the appropriate substituted pyridine compound to form the corresponding cephalosporin CA analogue, said analogue being cleaved to remove the 5-aminoadipyl side chain, providing. the nucleus of the cephalosporin analogue CA and this analogue is acylated according to any one of the methods
<Desc / Clms Page number 9>
procedures described above. The cleavage reaction is carried out by exposing the cephalosporin analog CA to the action of nitrosyl chloride or other nitrosating agent in a substantially anhydrous formic acid solution, at a temperature of about 20 to 30 ° C. .
The invention will be more clearly understood from the following examples of implementation which are given by way of illustration only and which are in no way limiting.
<Desc / Clms Page number 10>
The antibiotic activities described in said examples are determined relative to Staphylococcus aureus 209 P by an appropriate modification of the paper plate and disc methods of Higgens et al.,
EMI10.1
Antibiotics & Chemotherapy, 2 '50-54, (January 1953 at' Loo et al., Journal of Bacteriology, 50, 701-709 (1945).
EXAMPLE 1.
EMI10.2
alpha-thienylmethyl isonicotinamide cephalosporin CA A mixture of 101 g of the sodium salt of 7- (a, .3.pha-thignylacetamid) cephalosporanic acid, 200 g of isbnicotinamide is heated for 40 hours at 37.50 ° C. and 1 liter of water, and the mixture is then evaporated to dryness in vacuo.
The residue is triturated three times with acetone (10 free, 5 liters and 5 liters). The substance insoluble in acetone, weighing 105g, is triturated with 300 cm3 of water, heated slightly, cooled and filtered. The water-insoluble substance was stirred with 700 cm3 of acetone, followed by isolation and air-dried. The product thus obtained, weighing 32 g, is dissolved in hot water and recrystallized.
EMI10.3
A yield of 18.4 g of acid is obtained. 7- (alpha-thienylaoetamido -, 3- ('-carbamylpyridinomé tyl) -3..aêphêfi-4.-c arboxyl, which melting at 147-150 C with decompbsition and having maxima in its ultraviolet absorption spectrum at 233 and 262 m / u (#. 16.650 and 13.550 respectively).
A recrystallized sample of the product compound has an antibiotic activity of 690 penicillin G units per milligram. The product is found to be stable in solution (10 µg per liter) in 0.1 M phosphate buffer in the pH range 4.5-7.5) at 4 ° C for one word;
<Desc / Clms Page number 11>
EXAMPLE 3.
EMI11.1
alpha-thienylmethylis onicotinamide cephalosporin CA The sodium salt of the acid is dissolved.
7. Cephalosporanic (alpha-thienylacetamido) (1.0 g) and nibotinamide (2.0g) in 50 cm3 of water. The resulting solution was adjusted to pH 2.5 with 1N hydrochloric acid and heated for 18 hours at 40 ° C. The mixture was then evaporated to dryness in vacuo.
The residue is triturated twice with acetone (100 cm3 and 50 cm3). The substance insoluble in acetone is dissolved in 3.5 cm3 of water and it is reprecipitated by adding 36.5om3 of acetone. The solid substances are then triturated with 40 cm3 of acetone and dried under reduced pressure.
EMI11.2
A yield of 420 mg of 7- (alpha-thiÔnyl-acetamido) -µ- (J'-carbamylpyridinomethyl) -µ-cepheme-4-carboxylic acid is obtained having maxima in its ultra-violet absorption spectrum at 232. and 260 m / u (= 0.700 and 7.750 respectively, and an antibiotic activity of 260 units of penicillin G per milligram.
EXAMPLE 3.
EMI11.3
alpha-thienylmethyl 3 hydroacypyridine cephalosporin C.
7- (alpha-thienrlacetamida). 3- (1-hydroxypyridinomethyl) -3-cephem-4-carboxylic acid, 200 mg, is prepared by reacting 1.0 g of the sodium salt of the acid. aoido 7- (alpha-thienylaaebamido) cephalosporanic with 2.0 g of 3-hydroxypyridine, according to the procedure of Example 2.
The product exhibits maxima in its ultraviolet absorption spectrum at 236 and 322 1 "a (± ± 12,000 and 2,200 respectively) and an antibiotic activity of 200 units of penicillin 0 per milligram.
<Desc / Clms Page number 12>
EXAMPLE 4.
EMI12.1
alpha-thienylmethyl 3- (NLmeth²car.bamyl) p-Yr1d1e cephalosporin CA-
7- (alpha-thienylacetamido) -3- acid is prepared
EMI12.2
{3t Nn¯methylcarbamylpyrid.nomethyl) -3-cephem- carboxylic acid, 370 mg, by reacting 1.0 g
EMI12.3
.sodium salt of 7- (alpha-thienylauetamido) oephalosporonic acid with 2.0 g of 3- (Nt-methylcarbamyl) -pyridine according to the procedure of Example 2, The product present; maxima in its ultra-violet absorption sotre at 235 and 260 m / u # = 13,500 and 8,900 respectively) and an antibiotic activity of 260 units of penicillin G-per milligram.
A sample of the recrystallized product exhibits an antibiotic activity of 570 units of penicillin G per mg.
EXAMPLE 5.
EMI12.4
alpa-th1énYlmethyl 4-acetylpyridine cephalosporin CA 7- (alpha-thienylacetamido) - acid is prepared.
(41-acetyl-iyridînomethyl) -3-cephem-4-carboxylic acid, 490 mg, by reacting 1.0 g of the sodium salt of 7- (alpha-thienylaaetamido) cephalosporanic acid with 2.0 g of 4-acetylpyridine according to the procedure of Example 2. The product exhibits maxima in its ultraviolet absorption spectrum at 234 and 260 m / u (# - 13.900 and: 8.650, respectively) and an antibiotic activity of 100 units of penicillin G per milligram.
<Desc / Clms Page number 13>
EXAMPLE 6.
EMI13.1
al ha-thien lmeth 1 4- (N'-methylcarbamMI) 2àEidine cephalosporin 1. A T ..
7- (alpha-thienylacetamido) -3- (4'-fN "-methyl) carbamyl-pyridinomethyl-5-cepheme-4-carboxylic acid, 450 mg, is prepared by reacting 1.0 of the sodium salt. 7- (alpha-thienylacetamido) -cephalos- acid
EMI13.2
poranic with 2.0 g of 4- (N'-methylcarbamyl) pyridine at pH 2.9, further using the procedure and reaction conditions mentioned in Example 2, a sample of 340 mg of the product is purified thus obtained by dissolving it in 2 cm3 of water, by precipitating it with
EMI13.3
40 cm3 of acetonq, filtering it, sorting it with 40 cm3 of acetone and drying it under vacuum.
A yield of 220 mg of purified product is obtained, having n, axima in its ultra-violet absorption spectrum at
EMI13.4
2d2 and 264 soft s (C = 11.6>, 1> and 6.550, respectively) and an antibiotic activity of 490 units of penicillin G per milligram.
EXAMPLE 7 alpha-thienylmethyl 4-oyanopyridine cephalosporin CA
The sodium salt of 7-alpha- acid is dissolved
EMI13.5
thienylacetamido) ephalosporanic (3g) in 150 cm3 of water and the pH is adjusted to 2.8 with 1N hydrochloric acid. 4-cyanopyridine (6g) is added to the solution and the mixture is heated at 40 ° C. for 20 hours. The reaction product mixture is evaporated to dryness in vacuo and
EMI13.6
we triturate. The zàjpioi% ay = a% p ao4tone in portions of 500o, 256 '' -o is dried under vacuum. The yield
<Desc / Clms Page number 14>
The solid thus obtained is dissolved in 4 cm3 of water, precipitated with 80 cm3 of acetone, cooled, separated by decantation, .on triturated with 100 cm3 of acetone and dried under vacuum. The yield is 1.75g.
The solid is dissolved again in 4 cm3 of water, precipitated with 100 cm3 of acetone, separated by decantation, triturated with 100 cm3 of acetone, then dried in vacuo. Yield: 1.16 g. The solid is dissolved in 3 cm3 of water and cooled for three days and during this time a crystalline solid forms. This material is broken up and stirred. The mixture is cooled in ice and centrifuged and the liquid phase is decanted. 1 cm3 of water is added and the centrifugation and decantation are repeated. The solid is triturated with 5 cm3 of acetone and dried in vacuo.
EMI14.1
The yield is 70 mg of 7-alp (α-thienylacetamid) .. ('-cyanopy id.nomethyl) 3-cephem - + - carboxylic acid, having maxima in its ultra-violet absorption spectrum at 232 and 236 m / u, (# = 20,600 and 11,300; respectively) and an antibiotic activity of 500 units of penicillin G per milligram.
EXAMPLE 8.
EMI14.2
alpha-thienylmethyl 4-carbomethoxypyridine cephalosporire CA
The sodium salt of 7- (alpha-thienylacetamido) cephalosporanic acid (259) 'is dissolved in 250 cm3 of water and 50 g of methyl isonicotinate is added to the solution. The mixture is heated to 37 cm 3. C for 41 hours and then evaporated to dryness under vacuum; The residue is triturated four times with 1250 cm3 portions of acetone and then dried in vacuo. Yield; 18.13g.
<Desc / Clms Page number 15>
The impure product is dissolved in 40 cm3 of water and the solution is cooled. The solid substances thus produced are collected by filtration (approximately 4 g) recrystallized from 40 cm3 of water, triturated with 40 cm3 of acetone and dried under vacuum. The yield is
EMI15.1
1.6 g of 7- (alpha-thienylacetamido) -3 - (.'- carbomf thoxy. Pyridine) -µ-cephem-4-carboxylic acid, having maxima in its ultraviolet absorption spectrum at 226-236 m / u (# = 18,600 and 12,030 respectively) and an antibiotic activity of 430 units of penicillin G per milligram.
EXAMPLE 9 alpha-thienylmethyl 3-cyanopyridine cephalosporin CA
The sodium salt of the acid is reacted
EMI15.2
7- (alpha-thienylacetamido) cephalospvranic (3g) with 3-cyanopyridine (6g) for a period of 17.5 hours as described in Example 7.
The residue from the mixture of reaction products, and weighing 2.69 g, is dissolved in 5.3 cm3 of water, cooled to allow solids to stand, decanted, triturated with 2 cm3 of water, centrifuged and decanted, triturated with 10 cm3 of acetone, decanted and dried in vacuo.
EMI15.3
The yield is 0.47g of 7 .. (alpha-thienylacetarido) -3 .. (3 '.. oyanopyrid3, ne) -3-cephem-4-carboxylic acid, melting at 127-128 C and having maxima in its ultra-violet absorption spectrrr at 235 and 264 m / u (# = 14,700 e 10,750, respectively), and an antibiotic activity of 407 units of penicillin G per milligram.
<Desc / Clms Page number 16>
EXAMPLE 10.
EMI16.1
Acid. al ha-thién lactarn.da - idinameth 1- - cepheme-4-ca.rboxylique -, The pH of a solution of 200 g is adjusted. of 7- (alpha-thienylacetamido), sodium cephalosporanate, 100g of potassium thiocyanate and 100g of
EMI16.2
pyii.dîne in 500 om3 of water, at pH 6.5 with 10 em3 of syrupy phosphoric acid, then heated at 60 C for 6 hours with stirring.
The mixture of reaction products is cooled and washed with 25% Amberlite LA-1 (a liquid organic anion exchanger consisting of an amine, and used in the acetate form) in methyl isobutyl ketone, a first time with 1.0 liter and once with 0.75 liter, the contact time being about 20 minutes in each case, the washing is finished with 500 cm3 of methyl isobutyl ketone.
The washed aqueous layer is seeded with
EMI16.3
7- (alpha-thienylacetamido) -5-yridinomethyl-3-cepheme-4- * oarboxylic acid crystals and intensive cooling is carried out overnight. The crystallized solid thus obtained is filtered, washed twice with small volumes of cold water, then with an excess of ethyl ether and dried under vacuum. The yield is
EMI16.4
of 41 g in 7- (alpha-thienylacetamido) -µ-pyridino-methyl-3-cephem-4-carboxylic acid, in the form of the internal salt.
<Desc / Clms Page number 17>
Analysis:
Calculated C 54.92, H 4.12, N 10.11, S 15.43;
Found: C 54.65, H 4.36, N 10.06, S 14.31, 14.70
The product has an infrared absorption spectrum and a nagnetic nuclear resonance spectrum in accordance with the expected structure. It has an apparent molecular weight of 425 by titration and a pK a of 3.2. Its ultraviolet absorption spectrum shows maxima at 239 and 252 millimicrons with molecular extinction coefficients of 15.160 and 13.950, respectively. It exhibits an antibiotic activity of 1590, penicillin G units per milligram in a bioassay against penicillin sensitive staphylococci.
The compounds prepared according to the present invention are characterized by resistance to the reducing action of penicinillase, by minimal toxicity, by high activity against a large number of Gram-positive pathogens and by activity. inferior but effective against many Gram-negative pathogens and prolonged action by intramuscular injection, sc. prolonging for 7 to 14 days or more.
<Desc / Clms Page number 18>
The compounds of the present invention have a high efficacy against the penicillin resistant Staphylococcus aureus strain, even in the presence of serum. The following table indicates the ranges of minimum inhibitory concentrations (MIC) of the compounds indicated in the working examples, both in the presence and in the absence of blood serum in humans, with respect to four Clinically isolated strains of S.
Penicillin resistant aureus, measured by the gradient plate technique:
CIM, u / cm3
EMI18.1
<tb> Example <SEP> n <SEP> In <SEP> the absence <SEP> of <SEP> '<SEP> In <SEP> presence <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> serum, <SEP> serum
<tb>
EMI18.2
l 0, 4 - z9 o, 4 - o, g -0.3 -0.5
EMI18.3
<tb> 2 <SEP> 0.4- <SEP> 0.9 <SEP> 1.0
<tb>
EMI18.4
3 0.5 - 2r.
I, 0 - 2.0 4 z. l, o - 1, 2 5 110 - 3 ¯ 1.0 - 23
EMI18.5
<tb> 6 <SEP> 0.9 <SEP> - <SEP> 4.2 <SEP> 0.8 <SEP> 1.9
<tb>
<tb> 7 <SEP> 0.5 <SEP> 0.4
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 0.8 <SEP> - <SEP> 1.8 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 0.3 <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> '0.7 <SEP> - <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0.4 <SEP> 0.3
<tb>
<Desc / Clms Page number 19>
The compounds of the present invention also have a high efficacy against hemolytic streptococci, as demonstrated by the following results, which indicate the mean effective dose (ED 50) against the beta strain. Streptococcus hemolytic
0203 in mice, by oral administration one hour after infection and again 4 hours later:
EMI19.1
<tb> EXAMPLE <SEP> n <SEP> DE <SEP> 50 '<SEP> mg / kg, <SEP> x2
<tb>
<tb> 1 <SEP> 1.05
<tb>
<tb> 4 <SEP> 6.3
<tb>
<tb> 5 <SEP> 12, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 1.8
<tb>
<tb> 8 <SEP> 2.6
<tb>
<tb> 9 <SEP> 2.6
<tb>
<tb> 10 <SEP> 1.1
<tb>
A high degree of activity due to the compounds of the present invention is also observed against many Gram-negative pathogens.
The following table indicates the minimum inhibitory concentrations of the compounds of Examples 1 to 9 against a number of Gram-negative organisms, measured by the gradient technique on 'Plate':
<Desc / Clms Page number 20>
EMI20.1
<tb> Organism <SEP> CIM, <SEP> mg / cm3
<tb>
EMI20.2
Example:
1 2 @ 4 5 6, "8
EMI20.3
<tb> Shigella <SEP> sonnei <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 23 <SEP> 18 <SEP> 14 <SEP> 22 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 15
<tb>
<tb> Shigella <SEP> N-9 <SEP> 3,6 <SEP> 19 <SEP> 23 <SEP> 15 <SEP> 16 <SEP> 18 <SEP> 13 <SEP> 43 <SEP> 44
<tb>
<tb> E. <SEP> coli <SEP> N-10% <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 49 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 21 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP > 15
<tb>
<tb> E.
<SEP> coli <SEP> N-26% <SEP> 4 <SEP> 19 <SEP> 25 <SEP> 19 <SEP> 15 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 15
<tb> Klebsiella <SEP> pneumoniae <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 7 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb>
EMI20.4
E, neumoniae K-lK 3 19 8 11 12 15 7 2 29
EMI20.5
<tb> Aerobacter <SEP> aerogenes <SEP> 4 <SEP> 21 <SEP> 8 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 17 <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 13
<tb>
% Clinical isolated strain
The compound of Example 10 exhibits vis-à-vis
EMI20.6
of a diversity of microorganisms the following minimum inhibitory concentrations:
EMI20.7
Organism CIM, mg / cm3.
CIM, m / cm3T
EMI20.8
<tb> Aerobacter <SEP> aerogenes <SEP> 3.8
<tb>
<tb> Shigella <SEP> sonnei <SEP> 3.8
<tb>
<tb> Shigella <SEP> sp. <SEP> 5.6
<tb>
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 2.4 <SEP> - <SEP> 2.8
<tb>
EMI20.9
Klebsiella pneumoniae 4.2 - 4.5
EMI20.10
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 0.1
<tb>
<tb> Sarcina <SEP> lutea <SEP> 0,1
<tb>
<tb> Staphylococcus <SEP> albus <SEP> 0.1
<tb>
<tb> Streptococcus <SEP> pyogencs <SEP> 0.0078
<tb>