Verfahren zur Herstellung von Penicillinen
Gegenstand des Schweiz. Patentes Nr. 382 373 ist ein Verfahren zur Herstellung von 6-Aminopenicillansäure und ihrer Salze, nach welchem ein Penicillin erzeugender Schimmelpilz in einem Nährmedium gezüchtet und aus der erhaltenen Fermentationsflüssigkeit 6-Amino-penicillansäure oder deren Salz isoliert wird.
Das genannte Patent bezieht sich ferner auch auf die Herstellung von Derivaten der 6-Aminopenicillansäure, in welchem 6-Amino-penicillansäure oder eine diese Substanz enthaltende Fermentationslösung mit einem Carbonsäurechlorid oder-bromid, einem Sulfonsäurechlorid, einem Ester der Chlorkohlensäure, einem Säureanhydrid oder einem ge mischten Anhydrid einer Carbonsäure umgesetzt wird, wobei 6-Acylaminoderivate der Penicillansäure gebildet werden.
Es wurde nun eine neue Klasse von Abkömmlingen der 6-Amino-penicillansäure gefunden, die als antibakterielle Agenzien von grossem Wert sind, welche ferner Verwendung finden können, als Nährzusätze zu Tierfutter, als Agenzien zur Behandlung von Mastitis bei Hornvieh und als therapeutische Produkte ffir Federvieh und Säugetiere, einschliesslich für den Menschen, insbesondere zur Behandlung von infektiösen Erkrankungen, welche durch grampositive Bakterien verursacht werden.
Antibakterielle Agenzien wie Benzylpenicillin (Penicillin G) und Phenoxymethylpenicillin (Penicillin V) haben sich in der Vergangenheit als hochwirksam erwiesen in der Therapie von Infektionen, die durch gram-positive Bakterien verursacht werden.
Jedoch weisen diese Agenzien schwerwiegende Nacllteile auf, einschliesslich denjenigen, dass sie gegen zahlreiche sogenannte resistente Bakterienstämme, welche Penicillinase produzieren, wie z. B. den Peni- cillin-resistenten Stamm von Staphylococcus aureus unwirksam sind. Einige der neuen Penicilline weisen zusätzlich zu ihrer kräftigen antibakterieUen Wirksamkeit hohen Widerstand gegen die Zerstörung durch Penicillinase auf und sind deshalb auch gegen resistente Bakterienstämme wirksam.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Penicillinen der Formel
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sowie nichttoxischer Salze derselben, wobei in der Formel Rl, R2, R3, R4 und R5 Wasserstoff, Halogen oder Alkyl-, Aryl-, Acyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Heterocyclo-Hydroxy-, Alkoxy-, Aryloxy-, Aralk oxy-, Alkenyl-, Alkenyloxy-, Alkenylthio-, Mereapto-, Alkylthio-, Arylthio-, Aralkylthio-, Acyloxy-, Acylthio-, Acylamino-, Alkoxycarbonyl-, Alkylsulfonyl-, Dialkyl- amino-, Sulfamyl-oder Nitrogruppen bedeuten, wobei diese Substituenten gleich oder verschieden sein können und höchstens vier davon Wasserstoffatome sind,
oder zwei beliebige benachbarte Reste auch zusammen ein ungesättigtes Kohlenstoffringsystem bilden können, das seinerseits substituiert sein kann, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass 6-Amino-penicillan- säure, z. B. eine diese Verbindungen enthaltende L¯sung, oder ein Salz dieser Säure mit dem Säure- chlorid, Säurebromid, Säureanhydrid oder gemischten Säureanhydrid einer Carbonsäure der Formel
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umgesetzt wird.
Geeignete nichttoxische Salze der nach dem er findungsgemässen Verfahren hergestellten Penicilline sind Salze des Natriums, Kaliums-, Calciums-, Aluminiums-, Ammoniums-und substituierte Ammoniumsalze, z. B. Salze von solchen nichttoxischen Aminen, wie Trialkylamine, einschliesslich Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-ssphenäthyl- amin, 1-Ephenamin, N, N'-Dibenzyl-äthylendiamin, Dehydroabietylamin, N, =d'-bis-Dehydroabietyl-äthy- lendiamin und andere Amine, welche bereits zur Herstellung von Salzen des Benzylpenicillins verwendet worden sind.
Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen der Formel I sind solche, worin Rt und Rus je eine Alkyl-Alkoxy-oder Aryloxygruppe oder Halogenatome bedeuten und je zwei der Substituenten R2, Rg und R4 ein Wasserstoff-und der dritte ein Wasser stoff-oder Halogenatom oder eine Alkyl-, Alkoxyoder Aryloxygruppe bedeutet.
Von besonderem Interesse sind solche Verbindungen der Formel I, bei welchen R, und R5 je eine Alkyl-oder Alkoxygruppe oder ein Chlor-, Brom-oder Jodatom bedeuten, und worin je zwei der Substituenten Rg, R3 und R4 je ein Wasserstoffatom und der dritte Substituent ein weiteres Wasserstoffatom oder eine Alkyl-oder Alkoxygruppe bzw. ein Chlor-, Brom-oder Jodatom bedeuten.
Weitere Verbindungen der Formel I mit besonders erwünschten Eigenschaften sind solche, worin R4 und R5 zusammen mit dem Benzolkern ein Naphthalinringsystem bilden, R2 und R3 Wasser stoffatome sind und Ri eine Alkoxygruppe, z. B. eine Methoxygruppe, ist.
Als Acylierungsmittel kann man auch ein Gemisch aus einem gemischten Anhydrid eines Alkylesters der Chlorkohlensäure einer Säure der Formel II und einem tertiären Kohlenwasserstoff oder aliphatischen Amin, wie Triäthylamin, in einem wasserfreien, inerten und vorzugsweise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie Dioxan, und gegebenenfalls einer kleinen Menge von reinem trockenem Aceton, verwenden.
Man kann hierbei so vorgehen, dass zu einer Triäthylamin enthaltenden L¯sung eines solchen Gemisches eine abgekühlte L¯sung von 6-Aminopenicillansäure zugegeben wird. Die Mischung kann hierauf gewünschtenfalls bei alkalischem pH mit einem mit Wasser unvermischbaren Lösungsmittel, wie mit Ather, extrahiert werden, um die nicht umgesetzten Ausgangsprodukte zu entfernen. Das in der wässrigen Phase enthaltene Produkt wird hierauf in die freie Säure übergeführt, vorzugsweise in der Kälte unter einer Atherschicht durch Zugabe einer verdünnten Mineralsäure. Die freie Säure wird anschliessend in einem wasserunlöslichen, neutralen, organischen Lösungsmittel, wie Ather, extrahiert,worauf der Extrakt mit Wasser gewaschen und anschliessend getrocknet wird.
Das im ätherischen Extrakt als freie Säure vorliegende Produkt kann hierauf in jedes gewünschte Metall-oder Aminsalz übergeführt werden, indem man es mit der geeigneten Base behandelt, z. B. mit einem freien Amin, wie Procainbase oder einer L¯sung von Kalium-2 äthylhexanoat in trockenem n-Butanol. Salze dieser Art sind normalerweise in Lösungsmitteln, wie Ather, unlöslich und können durch einfaches Filtrieren in reiner Form gewonnen werden.
Eine andere Methode zur Herstellung einer ätherischen L¯sung einer Säure der Formel I besteht darin, eine wässrige Lösung von 6-Amino-penicillan- säure und Natriumbicarbonat herzustellen, und hierauf das entsprechende Säurechlorid zuzufügen.
Das Gemenge wird hierbei anschliessend mit Ather extrahiert, um die nicht umgesetzten oder hydrolysierten Ausgangsprodukte abzutrennen. Die L¯sung wird anschliessend angesäuert und die erhaltene freie Säure mit Ather extrahiert. Dieser ätherische Extrakt wird hierauf getrocknet, z. B. mit wasserfreiem Natriumsulfat, wonach das Trocknungsmittel abgetrennt wird und eine trockene ätherische L¯sung zurückbleibt, aus welcher das entstandene Produkt leicht isoliert werden kann, vorzugsweise in Form eines ätherunlöslichen Salzes, wie dem Kaliumsalz.
Diese Verfahrensweise wird jeweils dann angewendet, wenn das Säurechlorid mit einem primären Amin schneller reagiert als mit Wasser, was sich durch einen einfachen Test leicht feststellen lässt. Bei dieser Verfahrensweise kann das Säurechlorid durch Ïquimolekulare Mengen des entsprechenden Säurebromids oder Säureanhydrids ersetzt werden. Falls das Säure- chlorid schneller mit Wasser als mit der 6-Aminopenicillansäure reagiert, ist es notwendig, unter wasserfreien Bedingungen zu arbeiten. Hierzu kön- nen die 6-Amino-penicillansäure und Triäthylamin mit einem wasserfreien Lösungsmittel, z. B. mit Aceton, Chloroform oder Methylendichlorid, gemischt werden, worauf das Säurechlorid im selben Lösungsmittel gelöst zugefügt wird.
Das Gemenge wird anschliessend angesäuert und die wässrige Schicht abgetrennt. Die Lösungsmittelschicht wird hierauf mit Natrium-oder Kaliumbicarbonatlösung behandelt und die wässrige Bicarbonatschicht abgetrennt und anschliessend konzentriert, um das Natrium-oder Kaliumsalz des Penicillins zu isolieren.
Da einige der erfindungsgemäss herstellbaren Antibiotika verhältnismässig instabile Verbindungen sind, welche leicht zu chemischer Veränderung unter Verlust ihrer antibiotischen Aktivität neigen, werden vorzugsweise solche Reaktionsbedingungen einge halten, die genügend milde sind, um deren Zersetzung zu verhindern. Die schliesslich gewählten Reaktionsbedingungen hängen natürlich in weitem Ausmass von der Reaktionsfähigkeit der verwendeten chemischen Reagenzien ab. In den meisten Fällen muss ein Kompromiss geschlossen werden zwischen der Anwendung sehr milder Reaktionsbedingungen während einer längeren Reaktionsdauer und der Anwendung schärferer Reaktionsbedingungen während kürzerer Zeit, aber der Möglichkeit der Zersetzung eines Teils der antibiotisch wirksamen Substanz.
Die bei der Acylierung einzuhaltende Temperatur sollte im allgemeinen 30 nicht überschreiten. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, bei Zimmertemperatur zu arbeiten. Da die Verwendung starker Säure oder Alkalien in wässrigem Medium beim erfindungsgemässen Verfahren vermieden werden sollte, hat es sich als gunstig erwiesen, bei pH-Werten zwischen 6 und 9 zu arbeiten. Üblicherweise kann dies durch Verwendung eines Puffers erreicht werden, z. B. einer Lösung von Natriumbicarbonat oder einem Natriumphosphatpuffer.
Ausser in wässrigem Medium, einschliesslich der Verwendung filtrierter Fermentationsbrühen oder wässriger Lösungen von roher 6-Aminopenicillansäure, kann auch mit organischen Lösungs- mitteln bei der erfindungsgemässen Reaktion gearbeitet werden, z. B. mit Dimethylformamid, Di methylacetamid, Chloroform, Aceton, Methylendichlorid, Methyl-isobutyl-keton und Dioxan. Häufig erweist es sich als besonders vorteilhaft, eine wässrige Lösung eines Salzes der 6-Amino-penicillansäure zu einer Lösung des Acylierungsmittels in einem inerten Lösungsmittel, das vorzugsweise mit Wasser mischbar ist, wie z. B. Aceton oder Dimethylformamid, zuzugeben. Kräftiges Rühren ist selbstverständlich dann von Vorteil, wenn mehr als eine Phase zugegen ist, z.
B. fest und flüssig oder zwei flüssige Phasen.
Nach Beendigung der Reaktion können die entstandenen Produkte mit der gleichen Technik isoliert werden, wie sie bei Benzylpenicillin und Phenoxymethylpenicillin bekannt ist. So kann das Produkt mit Diäthyläther oder n-Butanol bei saurem pH-Wert extrahiert werden und hierauf vermittels Lyophilisation oder durch Umwandlung in ein lösungsmittel- unlösliches Salz abgeschieden werden. Letzteres z. B. vermittels Neutralisation mit einer Lösung von Natrium-oder Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol.
Oder das Produkt kann auch aus wässriger Lösung als wasserunlösliches Salz eines Amins ausgefällt oder direkt durch Lyophilisation abgetrennt werden, vorzugsweise in Form eines Natrium-oder Kaliumsalzes. Wenn das Triäthylaminsalz gebildet wurde, kann das Produkt in die freie Säureform und anschliessend in andere Salze übergeführt werden, in der Art und Weise, wie sie beim Benzylpenicillin und andern Penicillinen bekannt ist. So führt eine sorg- fältige Behandlung eines solchen Triäthylamin- produktes in Wasser mit Natriumhydroxyd zur Bildung des Natriumsalzes, wobei das Triäthylamin vermittels Extraktion, z. B. mit Toluol, abgeschieden werden kann.
Behandlung des Natriumsalzes mit starken wässrigen Säuren führt die Verbindung in die freie Säure über, welche in andere Aminsalze, z. B. in das Procainsalz, durch Behandlung mit der Aminobase übergeführt werden kann. So hergestellte Salze können durch Lyophilisation isoliert werden, oder falls das Produkt unlöslich ist, durch Filtration abgeschieden werden. Eine vorteilhafte Verfahrensweise zur Isolierung des Produktes als kristallines Kaliumsalz besteht im Extrahieren des Produktes aus einer wässrigen sauren Lösung (z. B. pH 2) in Di äthyläther, Trocknen des Äthers und Zugabe von wenigstens einem Äquivalent einer konzentrierten Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in trockenem n-Butanol.
Das Kaliumsalz bildet Niederschläge ge wöhnlich in kristalliner Form und kann durch Filtration oder Dekantation abgetrennt werden.
Beispiel 1
Zu 1, 56 g (0, 0185 Mol) Natriumbicarbonat, gelöst in 10 ml Wasser, in einem Eisbad wurden 1, 0 g (0, 00463 Mol) 6-Amino-penicillansäure zugegeben.
Nachdem sich die Säure gelöst hatte, wurde die Lösung mit 1, 09 g (0, 0046 Mol) 3, 5-Dinitro-benzoyl- chlorid in 40 ml Chloroform 15 Minuten lang geschüttelt. Die wässrige Schicht wurde abgetrennt, mit Chloroform gewaschen und hierauf mit Eisessig auf den pH-Wert von 5-6 eingestellt. Zu dieser wässrigen Phase wurde eine Lösung von 1, 0 g (0, 00506 Mol) Dibenzylamin in 20 ml Wasser, das mit Essigsäure auf den pH-Wert 5 angesäuert worden war, zugege- ben. Das Dibenzylaminsalz des 3, 5-Dinitro-phenyl- penicillins fiel in kristalliner Form aus, nach Zugabe von ein wenig Essigsäure. Es wurde abfiltriert, in 5 ml trockenem Aceton aufgeschlämmt, getrocknet und wog hierauf 1, 5 g.
Smp. 120 bis 123 . Es inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml.
Beispiel 2
Zu einer Lösung von 1 g (0, 00463 Mol) von 6-Amino-penicillansäure in 20 ml Wasser und 1, 56 g (0, 0185 Mol) Natriumbicarbonat wurden 1, 75 g (0, 01 Mol) o-Chlor-benzoylchlorid zugegeben. Das Gemenge wurde 2 Minuten geschüttelt und mit Ather gewaschen.
Die wässrige Lösung wurde mit verdünnter SchwefeI- saure auf einen pH-Wert von 2 gebracht und das ent standene Produkt 2-Chlor-phenylpenicillin mit Äther extrahiert. Nachdem die ätherische Lösung über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet worden war, wurde eine Lösung von 1, 5 g Kalium-2-äthylhexanoat in 4, 0 ml trockenem n-Butanol zugefügt. Das Kaliumsalz des 2-Chlor-phenylpenicillins fiel aus, wurde abfiltriert und über Phosphorpentoxyd getrocknet, worauf es 1, 0 g wog. Es erwies sich als wasserlöslich und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 3 mcg/ml.
Beispiel 3 o-Toluolcarbonsäure (1, 36 g, 0, 01 Mol) Iso butyl-chlorcarbonat (1, 36 g, 1, 31 ml, 0, 01 Mol) Tri äthylamin (1, 54 ml, 0, 011 Mol) und 20 ml o-Dioxan wurden miteinander bei 3 bis 5 gemischt und 30 Minuten lang bei derselben Temperatur gerührt. Zu dieser Lösung wurde anschliessend eine Lösung von 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) und Tri äthylamin (1, 4 ml, 0, 01 Mol) in 20 ml Wasser zugegeben. Nachdem eine Stunde lang gerührt worden war, wurden 20 ml Eiswasser zugesetzt und der pH Wert auf 8 eingestellt. Die Lösung wurde mit Ather extrahiert, hierauf zum pH-Wert 2 mit einer 1 : 5 verdünnten Schwefelsäure angesäuert.
Das entstan- dene Produkt 2-Methyl-phenylpenicillin auch als o-Tolyl-penicillin bezeichnet, wurde zweimal aus der wässrigen Lösung mit Ather extrahiert. Die ätheri- schen Extrakte wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und mit 5 ml einer trockenen Lösung von Kalium2-äthyihexanoat in n-Butanol (ungefähr 0, 37 g/ml) behandelt, wobei das Kalium-o-tolyl-penicillin entstand, welches in Form eines Harzes abgetrennt und vermittels Trocknen über Nacht im Vakuum über Phosphorpentoxyd in eine braune hygroskopische Substanz übergeführt wurde.
Die letztere schmolz bei 115 bis 120 unter Zersetzung, zeigte in der Infrarot-Analyse die Gegenwart einer ss-Lactam- Struktur, war wasserlöslich und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 312 mcg/ml.
Beispiel 4 p-Hydroxy-benzoesäure (2, 07 g, 0, 015 Mol) wurde gelöst in einer auf 3 bis 5¯ abgek hlten Mischung von 20 ml p-Dioxan und 2 ml Aceton. Nach Zugabe von Triäthylamin (2, 12 ml, 0, 0151 Mol) entstand ein Harz, welches sich nach Zufügen von Isobutyl-chlorcarbonat (2, 0ml, 0, 0151 Mol) auflöste.
Zur letztgenannten L¯sung wurde eine L¯sung zugefügt, die bei 3 bis 5 durch Mischen von 6-Aminopenicillansäure (3, 24 g 0, 0151 Mol) und Triäthyl- amin (2, 1 ml, 0, 015 Mol) in 20 ml Wasser hergestellt worden war. Die vermischten Lösungen wurden eine Stunde lang bei 3 bis 5 gerührt, mit kaltem Wasser verdünnt und mit Ather extrahiert. Die wässrige Phase wurde hierauf auf den pH-Wert 2 eingestellt und das entstandene Produkt, 4-Hydroxyphenylpenicillin, zweimal mit Ather extrahiert.
Zu den vereinigten ätherischen Extraktent wurde nach deren Waschen mit kaltem Wasser und Trocknen über wasserfreiem Natriumsulfat 5 ml einer trockenen L¯sung von Kalium-2-äthylhexanoat (ungefähr 0, 37 gi'm. l) zugegeben. Das Kaliumsalz des p-Hy droxy-phenylpenicillins schied sich in Form eines OIs ab, welches nach Verreiben mit Ather sich verfestigte und abgetrennt wurde. Nach Trocknen im Vakuum über Phosphorpentoxyd wog es 1, 5 g, zeigte einen Smp. von 191 unter Zersetzung, war wasserlöslich und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 62 mcg/ml.
Beispiel 5
6-Amino-penicillansäure (2 g, 0, 00926 Mol), wasserfreies Bicarbonat (2, 52 g, 0, 03 Mol) und 40 ml Wasser wurden bei Zimmertemperatur verrührt, wobei eine L¯sung entstand, zu welcher 10 ml Aceton zugegeben wurden. Hierauf wurden tropfenweise im Verlauf von 10 Minuten eine L¯sung von 3, 4, 5-Trimethoxy-benzoylchlorid (2, 67 g, 0, 01155 Mol) in 20 ml Aceton (analysenreines Reagenz) zugegeben. Die Reaktion setzte ein, was an der Bildung von Blasen erkennbar war. Die L¯sung wurde eine Stunde lang bei Zimmertemperatur geruhrt und hierauf zweimal mit Äther extrahiert. Anschliessend wurde die L¯sung mit 50 ml Ather überschichtet, auf 10 ab- gekühlt und mit 10% iger Phosphorsäure angesäuert.
Nach dem Durchmischen wurde die ätherische Phase, welche das 3, 4, 5-Trimethoxy-phenylpenicillin enthielt, abgetrennt, durch wasserfreies Natriumsulfat filtriert und mit 7 ml einer trockenen L¯sung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol (0, 373 g/ml) behandelt. Das dabei entstandene 3,4, 5-Trimethoxyphenylpenicillin schied sich in Form eines Ols aus.
Nach Abdekantieren des Athers und Verreiben des Rückstandes mit frischem Ather und anschliessendem Trocknen im Vakuum über Phosphorpentoxyd wurde das Produkt in Form eines weissen wasserlöslichen Pulvers erhalten. Es wog 2, 75 g und wies eine -Lactam-Struktur bei der Infrarot-Analyse auf.
Schmelzverhalten : Beginn allmählicher Dunkelfär- bung oberhalb 135 und anschliessendes Schwarzwerden unter einiger Blasenbildung bei 165 bis 170 .
Das Produkt inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml.
Beispiel 6
Triäthylamin (2, 02 g, 0, 020 Mol) wurden tropfenweise zu einer gekühlten, gerührten Suspension von p-Toluol-carbonsäure (2, 72 g, 0, 020 Mol) in 40 ml p-Dioxan (getrocknet über Natrium) zugegeben, gefolgt von der Zugabe von Isobutylchlorcarbonat (2, 73 g, 0, 020 Mol) im Verlauf von 5 bis 10 Minuten bei 12 bis 13 . Die L¯sung wurde weitere 15 Minuten lang gerührt, wobei die Temperatur auf ungefähr 8 gesenkt wurde, wonach im Verlauf von ungefähr 10 Minuten eine L¯sung von 6-Aminopenicillansäure (4, 35 g, 0, 020 Mol) in 40 ml Wasser und 5, 5 ml Triäthylamin zugefügt wurde. Das Gemenge wurde in einem Eisbad ungefähr eine Stunde lang gerührt und dann während einer weiteren Stunde bei Zimmertemperatur.
Nach Zugabe von abgekühl- tem Wasser wurde die rötliche Lösung zweimal mit Ather extrahiert, wobei ein Teil der Farbe entfernt wurde, anschliessend mit 100 ml Ather überschichtet, der pH-Wert mit 5n Schwefelsäure auf 2 eingestellt, durchgemischt und der Ather abgetrennt. Der äthe- rische Extrakt wurde vereinigt mit zwei zusätzlichen Atherextrakten (100 ml) und die vereinigten Extrakte, welche das p-Tolyl-penicillin enthielten, mit kaltem Wasser gewaschen und 5 Minuten über Natriumsulfat getrocknet.
Nach dem Abfiltrieren des Trocknungsmittels wurde durch Zugabe von 9, 7 ml trockenem n-Butanol, welcher Kalium-2-äthylhexanoat (0, 373 g/ml) enthielt, das Kaliumsalz in Form eines Harzes ausgefällt, welch letzteres beim Verreiben mit Ather sich verfestigte und abgetrennt werden konnte. Nach dem Trocknen im Vakuum über Phosphorpentoxyd wurden 4, 05 g erhalten. Der Smp. betrug 163 bis 1655 unter Zersetzung. Die Substanz zeigte bei der Infrarot-Analyse eine/? Lactamgruppe und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 1, 25 mcg, ml.
Beispiel 7
Zu 6-Amino-penicillansäure (3, 24 g, 0, 015 Mol), welche in 30 ml einer eiskalten Natriumbicarbonatlösung (4, 8 g NaHCOs in 30 ml Wasser) gelost worden war, wurde tropfenweise 0, 016 Mol, 2, 80 g p-Chlor-benzoylchlorid in 50 ml analysenreinem Aceton zugegeben. Nachdem 30 Minuten lang bei 0 und 30 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt worden war, wurden 5 g Aktivkohle zugefügt, die durch Filtration im Vakuum 15 Minuten später wieder entfernt wurde. Das Filtrat, welches das Natrium-4-chlorphenylpenicillin enthielt, wurde mit zwei 100-ml-Portionen Ather gewaschen und auf den pH-Wert 2 mit 5n Schwefelsäure eingestellt.
Das 4-Chlor-phenylpenicillin wurde mit Ather extrahiert und der ätherische Extrakt über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Anschliessend wurden 9, 4 ml trockenes n-Butanol, enthaltend 3, 74 g/ml Kalium2-äthylhexanoat zugegeben. Nach Verbringen in ein Eisbad und 10 Minuten langem Belassen daselbst, fiel festes wasserlösliches Kalium-4-chlor-phenylpenicillin aus, welches im Vakuum über Phosphor pentoxyd getrocknet wurde, und hierauf 1, 4 g wog. Es schmolz bei 174 bis 176 unter Zersetzung, war wasserlöslich und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 31 mcg/ml.
Beisviel 8
1 g 6-Amino-penicillansäure wurde in 15 ml Wasser, welches 1, 56 g Natriumbicarbonat enthielt, aufgelöst. Eine Menge von 0, 98 g 3, 4-Dichlorbenzoylchlorid wurden zur Lösung zugefügt, wonach die Reaktionsmischung 15 Minuten lang geschüttelt, und hierauf auf dem Wasserbad erhitzt wurde. Es entstand das Natriumsalz des 3, 4-Dichlor-phenyl- penicillins. Zugabe einer Lösung von 1 g Dibenzylamin in Essigsäure fällte das Dibenzylaminsalz des 3, 4-Dichlor-phenylpenicillins aus. Es wurde abfiltriert und wog 1, 5 g. Es enthielt eine i-Lactam- Gruppe, die durch Infrarot-Analyse nachgewiesen wurde und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 312 mcg/ml.
Beispiel 9
Zu einer Lösung von 1 g 6-Amino-penicillan- säure und 1, 56 g Natriumbicarbonat in 10ml Wasser wurde eine Lösung von 1, 00 g 3-Nitro-benzoylchlorid in 20 ml Chloroform zugefügt. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur 45 Minuten lang geschüttelt und hierauf dreimal mit 20-ml-Portionen Chloroform extrahiert. Nachdem durch die wässrige Phase Luft durchgeblasen worden war zur Entfernung der letzten Reste des Chloroforms, wurde der pH-Wert mit Essigsäure auf 5 eingestellt. Zugabe von 1 g Dibenzylaminacetat in 15 ml Wasser fällte das Dibenzylammoniumsalz des 3-Nitro-phenylpenicillins in Form eines gelben Harzes aus, welches auskristallisierte, wenn die Lösung dekanbiert und mit mehr Wasser versetzt wurde.
Das Produkt wurde abfiltriert, getrocknet und wog 1, 14 g. Es schmolz bei 90 bis 93 unter leichter Zersetzung. Es enthielt eine fi- Lactamgruppe, wie durch Infrarot-Analyse nachgewiesen wurde. In Wasser war es unlöslich, dagegen löslich in Aceton und inhibierte Staph. aureus bei einer Konzentration von 0, 625 mcg/ml.
Beispiel 10
Die in Beispiel 3 beschriebene Verfahrensweise wurde nachgearbeitet, unter Verwendung von siebenmal so viel der dort angewandten Ausgangsreagentien und Lösungsmittel, jedoch unter Ersetzung der o-To luolcarbonsäure durch O, 07 Mol (9, 70 g) Salicylsäure, wobei das Kalium-2-hydroxy-phenylpenicillin in Form einer spröden festen Substanz entstand (10, 7 g), welche bei 80 unter Rauchentwicklung schmolz und sich oberhalb 150 zersetzte. Sie inhibierte Kulturen von Staph. aureus bei einer Konzentration von 1, 56 mcg/ml.
Beispiel 11 p-Athoxy-benzoesäure (4, 62 g, 0, 0278 Mol) wurde in 15 ml reinem trockenem Dimethylformamid gelöst. Nach Zugabe von 4, 0 ml (0, 028 Mol) trockenem Triäthylamin und Abkühlen auf 0 wurden 3, 64 ml (0, 0278 Mol) Isobutyl-chlorcarbonat zugefügt. Die Lösung wurde 20 Minuten lang gerührt und hierauf 50 ml Aceton zugegeben. Anschliessend wurde eine auf 0 abgekühlte Lösung von 6-Amino-penicillansäure (6, 00 g, 0, 0278 Mol) in 60 ml Wasser und 4, 0 ml Triäthylamin zugefügt.
Die Kohlendioxydentwicklung war langsam, weswegen das Eis entfernt und die Mischung eine Stunde lang gerührt wurde. Nach Ablauf dieser Zeit betrug der pH-Wert 6, 0. Es wurde eine Lösung von 2, 0 g Natriumbicarbonat in 60 ml kaltem Wasser zugegeben und die Lösung zweimal mit 150 ml kaltem Ather extrahiert, welcher verworfen wurde. Die wässrige Phase wurde auf 0 abgekühlt, durchgerührt, mit 150 ml kaltem Ather überschichtet und mit 10 ml kalter 6n Salzsäure angesäuert. Das 6-Äthoxy-phenylpenicillin wurde rasch mit Ather extrahiert und nach Abtrennung der wässrigen Phase erneut mit einer andern 150-ml-Portion kalten Athers extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte wurden mit 50 ml kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und filtriert.
Zugabe von 25 ml 40 % igem Kalium-2-äthylhexanoat in trockenem n-Butanol fällte einen Teil des Kaliumsalzes des Produktes in Form feiner weisser Nadeln aus, während ein weiterer Anteil nach Zugabe von 500 ml trockenem Ather als Harz erhalten wurde, das nach zweimaligem Zer reiben mit Ather und zweimaligem Verreiben mit niederen Kohlenwasserstoffen (Skellysolve B) und Trocknen im Vakuum bei 28 während 24 Stunden ein brüchiges amorphes Glas darstellte und 8, 18 g wog. Es inhibierte Staph. aureus.
Beispiel 12 a) Kaliumsalz.
Ein Gemisch von 6-Amino-penicillansäure (2, 15g), Triäthylamin (2, 8 ml) und wasserfreiem Aceton (30 ml) wurde bei Zimmertemperatur gerührt, während im Verlauf von 5 Minuten eine Lösung von 2, 6-Dimethoxy-benzoylchIorid (2 g) in wasserfreiem Aceton (30 ml) zugefügt wurde. Nachdem das Gemenge eine weitere Stunde lang gerührt worden war, wurde es mit 100 ml Eiswasser verdünnt und mit dreimal 50-ml-Portionen weitergewaschen.
Die wässrige Phase wurde auf den pH-Wert von 2 mit n Salzsäure (10 ml) eingestellt und dreimal mit 50-ml-Portionen Ather extrahiert. Die Atherextrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und mit 10 ml n-Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt. Das ausgefallene Harz wurde durch Dekantieren mit wasserfreiem Ather (zweimal 100 ml) gewaschen, im Vakuum über Phosphor pentoxyd getrocknet und ergab das Kaliumsalz des Produktes in Form eines weissen Pulvers (2, 6 g) (Reinheit ungefähr 50%).
Die erhaltene Substanz wurde durch das Enzym Penicillinase viele MaTe langsamer zerstört, als dies mit Benzylpenicillin der Fall war. Seine Aktivität t gegenüber einem typischen benzylpenicillinempfindlichen Staph. (Staph. Oxford) und zwei typischen benzylpenicillinresistenten Stämmen wird in der folgenden Tabelle mit der Aktivität des Benzylpenicillins verglichen.
Staph. Resistenter Resistenter
Oxford Stamm 1 Stamm 2 2, 6-Dimethoxy- phenylpenicillin'0, 6 2, 5 5, 0 Benzylpenicillin 0, 005 50, 0 50, 0 (Die angegebenen Zahlen bedeuten die minimale inhibitorische Konzentration in, ug/ml.) b) Natriumselz.
Zu einer gerührten Suspension von 6-Aminopenicillansäure (540 g) in trockenem alkoholfreiem Chloroform (3, 57 1) wurde trockenes Triäthylamin (697 ml) zugefügt und das Gemisch 10 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt. Das Gemenge wurde hierauf in einem Bad von zerstossenem Eis gekühlt, wobei eine Lösung von 2, 6-Dimethoxy- benzoylchlorid (500 g) in trockenem alkoholfreiem Chloroform (3, 75 1) in stetigem Strom im Verlauf von 20 Minuten zugefügt wurde. Nachdem alles Säurechlorid zugegeben worden war, wurde das Kältebad entfernt und das Gemisch während einer Stunde bei Zimmertemperatur gerührt.
Unter kräfti- gem Rühren wurde nunmehr genügend verdünnte Salzsäure (2, 3 1, 0, 87n) zugegeben, um die wässrige Schicht auf einen pH-Wert von 2, 5 zu bringen. Das Gemisch wurde filtriert, die Schichten getrennt und nur die Chloroformschicht zurückbehalten. Die letztere wurde heftig gerührt, während weiter ver dünnte Salzsäure (0, 69 ml, 0, 87n) zugegeben wurde, um die wässrige Schicht auf einen pH-Wert von 1 zu bringen. Die Schichten wurden erneut getrennt, und wiederum wurde die Chloroformschicht zurückbehalten. Unter heftigem Rühren wurde zur Chloroformschicht genügend Natriumbicarbonatlösung (3, 2 I, 0, 97n) zugegeben, um die wässrige Schicht auf einen pH-Wert von 6, 7 bis 7, 0 zu bringen.
Die Schichten wurden getrennt und beide Schichten zu rückbehalten. Unter heftigem Rühren wurde zur Chloroformschicht genügend Natriumbicarbonatlö- sung (50 ml, 0, 97n) zugegeben, um den pH-Wert der wässrigen Schicht auf 7, 7 zu bringen, worauf die Schichten erneut getrennt wurden. Die beiden Bicarbonatextrakte wurden vereinigt, mit einem Liter Ather gewaschen und hierauf bei niedriger Temperatur und vermindertem Druck eingeengt, bis das Konzentrat 1415 g wog. Das letztere wurde mit trockenem Aceton (22 1) behandelt, die Mischung gut durchgerührt und filtriert zur Entfernung von ausgefallenen festen Verunreinigungen. Weitere 4 1 trockenes Aceton wurden zum Filtrat zugefügt, worauf das Produkt langsam auszukristallisieren begann.
Die Kristallisation wurde bei einer Temperatur zwischen 0 und 3 während 16 Stunden vor sich gehen gelassen, wonach das Produkt abfiltriert wurde. Es wog 563 g. Zum Filtrat wurden 7, 5 1 trockener Ather zugegeben, wobei nach mehreren Stunden ein zweiter Anteil von 203 g der festen Substanz abgetrennt werden konnte. Die beiden Anteile wurden vereinigt und ergaben das Natrium-2, 6 dimethoxy-phenylpenicillin-monohydrat (766 g, 73 %) in Form einer weissen kristallinen festen Substanz.
[a] 25 = + 219 0 (c = 5, 0 in Wasser).
Ein Anteil dieses Materials wurde umkristallisiert durch Auflosen in feuchtem Aceton und nachfolgender Zugabe von trockenem Aceton. Die Drehung betrug dann [a] D = + 230 (c = 5, 0 in Wasser).
Gefunden : C 48, 9% H 5, 2 % N 7, 1 % S 8, 0%
Na 5, 5% H., O 4, 3%
Berechnet für C, 7H19N206SNa, H20 :
C 48, 6% H 5, 0% N 6, 7% S 7, 6%
Na 5, 5% H, 0 4, 3% c) Procainsalz.
Lösungen des Natriumsalzes (8, 4 g) in Wasser (15 ml) und von Procain-hydrochlorid (5, 45 g) in Wasser (8 ml) wurde gemischt, worauf eine volumi nöse weisse feste Substanz rasch ausfiel. Das Gemisch wurde über Nacht in den Kühlschrank verbracht und hierauf filtriert. Das abfiltrierte Produkt wurde mit Wasser gewaschen und dann im Vakuumexsikkator getrocknet, wobei das Monohydrat des Procainsalzes als weisses Pulver erhalten wurde. Der Smp. betrug 138 bis 139 unter Zersetzung. Ausbeute : 11, 4 g.
Gefunden : C56, 4% H 6, 9% N8, 8% S 4, 9%
Berechnet für C3oH400SN4S, H., O : C56, 8% H 6, 9% N8, 8% S 5, 0%
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml, den benzylpenicillin- resistenten Staph. 1 bis 2, 5 mcg/ml und den benzylpenicillinresistenten Staph. 2 bei 2, 5 mcg/ml. d) N, N'-Dibenzyl-äthylendiaminsalz.
Lösungen des Natriumsalzes (14 g) in Wasser (30 ml) und des N, N'-Dibenzyl-äthylensliamindiacetats (6 g) in Wasser (40 rnl) wurden gemischt und ergaben unmittelbar eine weisse Fällung. Das Gemisch wurde über Nacht in den Kühlschrank gesetzt und hierauf abfiltriert. Das erhaltene Produkt wurde mit Wasser gewaschen und im Vakuumexsikkator getrocknet, wobei das Trihydrat des N, N'-Dibenzyl- äthylendiaminsalzes in Form eines weissen Pulvers erhalten wurde. Der Smp. betrug 127 bis 128 unter Zersetzung. Ausbeute : 15, 1 g.
Gefunden :
C 57,1% H 6, 3 % N 8, 3 % S 6, 2% %
Berechnet für C50H60O12N6S2,3H2O: C 56, 9% H 6, 3 % N 8, 0 % S 6, 1%
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 0, 5 mcg/ml, den benzylpenicillinresistenten Staph. 1 bei 2, 5 mcg/ml und den benzylpenicillinresistenten Staph. 2 bei 2, 5 mcg/ml.
Beispiel 13
Eine L¯sung von Mesitoylchlorid (5, 48 g, 0, 03 Mol) in wasserfreiem Aceton (40 ml) wurde im Verlauf von ungefähr 15 Minuten zu einer Mischung von 6-Amino-penicillansäure (6, 45 g, 0, 03 Mol), Triäthylamin (8, 4 ml, 0, 06 Mol) und wasserfreiem Aceton (50 ml) unter Rühren zugegeben. Nachdem weitere 2 Stunden lang gerührt worden war, wurde das Gemenge mit Eiswasser (150 ml) verdünnt und dreimal mit 100-ml-Portionen Äther extrahiert. Die wässrige Phase wurde sorgfältig auf den pH-Wert von 2 mit n Salzsäure (30 ml) eingestellt und dreimal, mit 200-ml-Portionen Ather extrahiert. Nach dem Trocknen über wasserfreiem Magnesiumsulfat wurden die Atherextrakte mit 2n L¯sung von Kalium2-äthylhexanoat in n-Butanol (15 ml) behandelt und hierauf mit wasserfreiem Ather in (500 ml) verdünnt.
Nachdem über Nacht bei 0 stehengelassen worden war, wurde der Ather vom ausgefallenen harzartigen Produkt dekantiert, wonach das letztere mit trockenem Ather durch Dekantation gewaschen und im Hochkvakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet wurde. Es wurden 3, 36 g eines leichten braunen Pulvers erhalten. Die kolorimetrische Analyse mit Hydroxylamin im Vergleich mit einem Benzylpenicil lin-Standard ergab eine Reinheit von 62%.
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 0, 6 mcg/ml, den benzylpenicillinresistenten Staph. 1 bei 25 mcg/ml und den benzylpenicillinresistenten Staph. 2 bei derselben Konzentration.
Beisniel 14
Diese Verbindung wurde nach der in Beispiel 3 beschriebenen Verfahrensweise hergestellt, wobei ! verwendet wurden : 2, 6-Dichlor-benzoylchlorid (9, 4 g, 0, 045 Mol), 6-Amino-penicillansäure (9, 68g, 0, 045 Mol) und Triäthylamin (12, 8 ml, 0, 09 Mol)).
Das Produkt wurde in Form eines hellbraunen Pulvers erhalten (9, 14 g). Reinheit (Hydroxylamintest) = 54%.
Es inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentra- tion von 0, 5 mcg/ml, und die benzylpenicillinresisten- ten Staph. 1 bei 12, 5 mcg/ml und Staph. 2 bei 6, 5 mcg/ml.
Beispiel 15
Thionylchlorid (3, 2 ml, 0, 0433 Mol) wurde zu 2, 6-Diäthoxy-benzoesäure (4, 55 g, 0, 0217 Mol) zugegeben, welch letztere in einem Kolben sich befand, welcher mit einem Chlorcalciumrohr versehen war. Nachdem die Reaktion 30 Minuten lang gedauert hat, wurde das Gemenge auf 8 erwärmt und weitere 30 Minuten bei dieser Temperatur belassen, worauf das überschüssige Thionylchlorid im Hoch- vakuum bei ungefähr 30 abgetrieben wurde.
Das rohe zurückgebliebene Säurechlorid wurde in wasserfreiem Aceton (40 ml) aufgelöst und im Verlauf von 15 Minuten unter Rühren zu einem Gemisch von 6-Amino-penicillansäure (4, 68 g, 0, 0217 Mol), Tri äthylamin (6, 6 ml, 0, 0433 Mol) und wasserfreiem Aceton (65 ml) unter Rühren zugefügt. Nachdem eine weitere Stunde lang gerührt worden war, wurde das Gemisch mit Eiswasser (100 ml) verdünnt und dreimal mit 50-ml-Portionen Ather extrahiert. Die wässrige Phase wurde hierauf mit n Salzsäure (21, 6 ml) auf einen pH-Wert von 2 angesäuert und dreimal mit 50-ml-Portionen Ather extrahiert.
Die ätherischen Extrakte wurden vereinigt und mit 50 ml Wasser geschüttelt, wonach steigende Portionen von 3 % igem Natriumbicarbonatlösung (5, 8 ml im ganzen) zugegeben wurden, bis der pH-Wert der wässrigen Phase 7 betrug. Nach Abtrennen der wässrigen Phase wurde die letztere zweimal mit 50-ml-Portionen Atlier gewaschen und im Hochvakuum bei Zimmertemperatur zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde über Phosphorpentoxyd im Hochvakuum getrocknet und ergab ein wei¯es Pulver von 6, 8 g. Reinheit (Hydroxylamintest) = 49 %.
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 2, 5 mcg/ml und die benzylpeni cillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 6 mcg/ml.
Die in diesem Beispiel verwendete 2, 6-Diäthoxy- benzoesäure vom Smp. 130 bis 132 wurde durch alkalische Hydrolyse von Methyl-2, 6-diäthoxy- benzoat hergestellt, das seinerseits erhalten wurde durch Behandlung von Methyl-2, 6-dihydroxy-benzoat mit Diäthylsulfat und Kaliumcarbonat in Aceton.
Die gemäss den beiden nachfolgenden Beispielen hergestellten Substanzen wurden in ähnlicher Weise erzeugt, wie dies im Beispiel 15 beschrieben ist.
Beispiel 16
Es wurde hergestellt aus 2, 6-Di-n-butoxy-benzoe- säure (2, 66 g, 0, 01 Mol), Thionylchlorid (1, 5 ml, 0, 02 Mol), 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) und Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol) in Form eines weissen Pulvers (2, 2 g). Reinheit (Hydroxylamintest) = 45%.
Es inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 5 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 6 mcg/ml.
Die 2, 6-Di-n-butoxy-benzoesäure vom Smp. 81 bis 83 , welche im vorstehenden Beispiel verwendet wurde, wurde hergestellt durch alkalische Hydrolyse von Methyl-2, 6-di-n-butoxy-benzoat, das seinerseits erhalten wurde durch Behandlung von Methyl-2, 6dihydroxy-benzoat mit n-Butylbromid und Kaliumcarbonat in Aceton.
Beispiel 17
Es wurde hergestellt aus 2, 6-Dibenzyloxy-benzoe- säure (3, 34 g, 0, 01 Mol), Thionylchlorid (1, 5 ml, 0, 02 Mol), 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) und Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol) in Form eines weissen Pulvers (2, 13 g). Reinheit (Hydroxylamintest) = 41%.
Es inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 2, 5 mcg/ml.
Die in diesem Beispiel verwendete 2, 6-Dibenzyl oxy-benzoesäure vom Smp. 124 bis 126 wurde durch alkalische Hydrolyse von Methyl-2, 6-dibenzyloxy-benzoat hergestellt, das seinerseits erhalten wurde durch Behandlung von Methyl-2, 6-dihydroxy-benzoat mit Benzylchlorid und Kaliumcarbonat in Aceton.
Beispiel 18
Eine Lösungvon 2, 3, 6-Trimethoxy-benzoylchlorid (1 g, 0, 0043 Mol) in wasserfreiem alkoholfreiem Chloroform (10 ml) wurde im Verlauf von 10 Minuten zu einer gerührten Mischung von 6-Aminopenicillansäure (0, 94 g, 0, 0043 Mol), Triäthylamin (1, 2 ml, 0, 0086 Mol) und wasserfreiem Chloroform (20 ml) zugefügt. Nachdem eine weitere Stunde lang gerührt worden war, wurde das Gemisch mit n Salzsäure (10 ml) geschüttelt und die Chloroformschicht abgetrennt und mit Wasser (zweimal 10 ml) gewaschen. Die Chloroformlösung wurde hierauf mit Wasser (10 ml) geschüttelt und genügend 3 % ige Bicarbonatlösung (9, 4 ml) zugegeben, um den pH-Wert der wässrigen Phase auf 7 zu bringen.
Verdampfen der wässrigen Phase im Hochvakuum bei Zimmertemperatur hinterliess einen Rückstand, welcher im Hochvakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet wurde und ein lederfarbenes Pulver darstellte (0, 93 g).
Reinheit (Hydroxylamintest) = 50%.
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml und die benzylpeni cinllinresistenten Staph. 1 und 2 je bei 5, 0 mcg/ml.
Beissiel 19
2, 4, 6-Trimethoxy-benzoesäure (2, 57 g, 0, 012 Mol) und Thionylchlorid (1, 8 m !, 0, 024 Mol) wurden bei Zimmertemperatur gemischt in einem Kolben, der gegen die Luft mit einem Chlorcalciumrohr abgeschlossen war. Nachdem das Gemenge eine Stunde lang stehengelassen worden war, wurde Hochvakuum angesetzt, um das überschüssige Thionylchlorid zu entfernen, worauf der Rückstand in wasserfreiem, alkoholfreiem Chloroform aufgelöst wurde.
Nach erneuter Verdampfung im Hochvakuum wurde der verbliebene Rückstand in wasserfreiem, alkoholfreiem Chloroform (10 ml) wieder aufgelöst und die Lösung im Verlauf von 15 Minuten zu einem gerührten Gemenge von 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol), Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol) und wasserfreiem Chloroform (20 ml) zugefügt. Nachdem eine weitere Stunde lang gerührt worden war, wurde das Gemisch mit n Salzsäure (9 ml) extrahiert, wobei eine wässrige Phase vom pH-Wert 2 erhalten wurde. Es wurde mit Wasser (20 ml) gewaschen und dann mit 3 9'iger Natriumbicarbonatlösung (26 ml) extrahiert, wobei eine wässrige Phase vom pH-Wert 7 erhalten wurde.
Eindampfen der letzteren bei Zimmertemperatur im Hochvakuum ergab einen Rückstand, der im Hochvakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet, ein hell lederfarbenes Pulver ergab im Gewicht von 2, 72 g. Reinheit (Hydroxylamintest) = 59%.
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 2, 5 mcg/ml, den benzylpenicillin- resistenten Staph. I bei 12, 5 mcg/ml und den benzylpenicillinresistenten Staph. 2 bei 6, 0 mcg, ml.
Beispiel 20
Eine Lösung von 2, 4, 6-Tribrom-benzoylchlorid (3, 78 g, 0, 01 Mol) in wasserfreiem, alkoholfreiem Chloroform (40 ml) wurde zu einer gerührten Mischung von 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol) und wasserfreiem, alkoholfreiem Chloroform (50 ml) zugefügt. Nachdem weitere 2 Stunden lang gerührt worden war, wurde das Gemisch mit n Salzsäure (20 ml) gewaschen und ein wenig unlösliches Material abfiltriert. Die Chloroformschicht wurde hierauf mit Wasser gewaschen (20 ml) und mit genügend 3 % iger Natriumbicarbonatlösung (25 ml) geschüt- telt, um eine neutrale Emulsion (pH 7) zu ergeben, welche bei Raumtemperatur im Hochvakuum eingedampft wurde.
Der Rückstand wurde im Hochvakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und vermittels Dekantation mit wasserfreiem Äther (zweimal 50 ml) gewaschen. Das erhaltene Produkt im Gewicht von 3, 8 g war hell lederfarben. Seine Reinheit (Hydroxylamintest) betrug 59 %.
Es inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 5 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 25 mcg/ml.
Beispiel 21
Das Natriumsalz von 2, 6-Di-n-propoxy-phenylpenicillin wurde gemäss der im Beispiel 15 beschriebenen Verfahrensweise unter Verwendung von 2, 6 Di-n-propoxy-benzoesäure (2, 86 g, 0, 012 Mol), Thionylchlorid (1, 8 ml, 0, 024 Mol), 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) und Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol) hergestellt. Sie wurde in Form eines weissen Pulvers von 2, 0 g Gewicht erhalten.
Ihre Reinheit betrug 43% (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 5 mcg/ml und die beiden benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 12, 5 mcg/ml.
Die in diesem Beispiel verwendete 2, 6-Di-n-propoxy- benzoesäure vom Smp. 54 bis 56 wurde durch alkalische Hydrolyse von Methyl-2, 6-di-n-propoxybenzoat hergestellt, welches seinerseits erhalten wurde durch Behandlung von Methyl-2, 6-dihydroxybenzoat mit n-Propylbromid und Kaliumcarbonat in Aceton.
Die gemäss den beiden nachfolgenden Beispielen hergestellten Substanzen wurden in ähnlicher Weise hergestellt, wie dies im Beispiel 19 beschrieben ist.
Beispiel 22
Das Natriumsalz von 2, 6-Dimethoxy-4-methyl- phenylpenicillin wurde hergestellt aus 2, 6-Dimethoxy 4-methyl-benzoesäure (2, 16 g, 0, 011 Mol), Thionylchlorid (2 ml), 6-Amino-penicillansäure (2, 16 g, 0, 01 Mol) und Triäthylamin (2, 8 ml, 0, 02 Mol).
Sie stellte ein weisses Pulver im Gewicht von 2, 22 g dar. Reinheit =70% (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 5 mcg/ml.
Bespiel 23
Das Natriumsalz von 6-Athoxy-2-methoxy-phenyl- penicillin wurde hergestellt aus 6-Athoxy-2-methoxy- benzoesäure (3, 15 g, 0, 0164 Mol), Thionylchlorid (3, 5 ml), 6-Amino-penicillansäure (3, 35 g, 0, 016 Mol) und Triäthylamin (4, 8 ml, 0, 032 Mol) in Form eines weissen Pulvers (3, 78 g). Reinheit = 55 % (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 1, 25 mcg/ml, Staph. 1 bei einer Konzentration von 2, 5 mcg/ml und Staph. 2 bei 5 mcg/ml.
Die in diesem Beispiel verwendete 2-Athoxy-6- methoxy-benzoesäure wurde hergestellt durch Oxy- dation von 2-Athoxy-6-methoxy-toluol mit Kaliumpermanganat in Pyridin. Das 2-Athoxy-6-methoxy- toluol seinerseits wurde hergestellt durch Einwirkung von Diäthylsulfat auf 2-Hydroxy-6-methoxy-toluol.
Das im nachfolgenden Beispiel durchgeführte Herstellungsverfahren wird in ähnlicher Weise ausgeführt, wie dies in Beispiel 18 beschrieben ist.
Beispiel 24
Das Natriumsalz von 2-Methoxy-l-naphthylpenicillin wurde hergestellt aus 2-Methoxy-l-naph- thoylchlorid (15, 4 g, 0, 07 Mol), 6-Amino-penicillan- säure (15, 1 g, 0, 07 Mol) und Triäthylamin (19, 6 ml, 0, 14 Mol). Sie wurde erhalten in Form eines hell- gelben Pulvers und wog 22, 2 g. Reinheit = 71 % (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 5 mcg/ml und die benzylpeniciliinresistenten Staph.
1 und 2 bei je 1, 25 mcg/ml.
Beispiel 25
Das Natriumsalz von 4, 6-Diäthyl-2-methoxy- phenylpenicillin wurde hergestellt aus 4, 6-Diäthyl- 2-methoxy-benzoylchlorid (2, 1 g, 0, 0093 Mol), 6-Amino-penicillansäure (2 g, 0, 009 Mol) und Tri äthylamin (2, 6 ml, 0, 0186 Mol). Sie wurde erhalten als weisses Pulver im Gewicht von 1, 4 g. Reinheit = 40% (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 2, 5 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph.
1 und 2 bei je 6 mcg/ml.
Das in diesem Beispiel verwendete 4, 6-Diäthyl- 2-methoxy-benzoylchlorid wurde hergestellt als rohes 01 durch Einwirkung von Thionylchlorid auf 4, 6-Di äthyl-2-methoxy-benzoesäure vom Smp. 112 bis 113 . Diese Säure ihrerseits wurde erhalten durch Einwirkung von Kohlendioxyd auf ein Lithiumderivat, präpariert aus 3, 5-Diäthylanisol und Butyllithium.
Beispiel 26
Es wurde in analoger Weise verfahren, wie dies im Beispiel 18 beschrieben worden ist, unter Verwendung von 1-Naphthoylchlorid (4, 8 g, 0, 025 Mol), 6-Amino-penicillansäure (5, 4 g, 0, 025 Mol) und Triäthylamin (7 ml, 0, 05 Mol). Man erhielt 1-Naph- thyl-penicillin in Form eines rosa-farbenen Pulvers im Gewicht von 7 g. Reinheit = 81 % (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 125 mcg/ml, Staph. 1 bei 25 mcg/ml und Staph. 2 bei 12, 5 mcg/ml.
Beispiel 27
Zur Herstellung von 2-Naphthyl-penicillin (Natriumsalz) wurde analog verfahren, wie in Beispiel 18 beschrieben worden ist, unter Verwendung von Naphthoyl- (2)-chlorid (8 g, 0, 042 Mol), 6-Amino penicillansäure (9, 1 g, 0, 042 Mol) und Triäthylamin (11, 75 ml, 0, 084 Mol). Sie wurde erhalten in Form eines rosa-farbenen Pulvers im Gewicht von 10, 6 g.
Reinheit = 68 % (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 25 mcg/ml.
Beispiel 28
Zu einem Gemisch von Anthracen-9-carbonsäure (6, 66 g, 0, 03 Mol) und Thionylchlorid (8, 6 g, 0, 12 Mol), enthalten in einem 100-ml-Kolben mit einem vermittels einem Chlorcalciumrohr gegen die Luft abgeschlossenen Rückflusskühler, wurde ein Tropfen N, N-Dimethylformamid zugefügt. Nachdem eine Stunde lang am Rückfluss gekocht worden war, wurde die L¯sung unter vermindertem Druck eingedampft, der Rückstand in wasserfreiem Benzol aufgelöst und die L¯sung wieder zur Trockne eingedampft.
Das rohe Säurechlorid wurde hierauf in wasserfreiem, alkoholfreiem Chloroform (50 ml) gelöst und die L¯sung im Verlauf einer halben Stunde unter Rühren zu einem Gemisch von 6-Aminopenicillansäure (6, 48 g, 0, 03 Mol), Chloroform (75 ml) und Trimethylamin (8, 4 ml, 0, 06 Mol) zugegeben. Nachdem eine zusätzliche Stunde lang geruhrt worden war, wurde die L¯sung mit 30 ml Wasser extrahiert und genügend n Salzsäure zugegeben, um eine wässrige Phase vom pH-Wert 2 zu ergeben (benötigte Menge 30 ml). Die Chloroform- phase wurde abgetrennt und mit genügend 3 % iger Natriumbicarbonatlösung extrahiert, um eine wässrige Phase vom pH-Wert 7 zu ergeben (benötigte Menge 80 ml).
Hierbei bildete sich eine Emulsion, worauf das gesamte Gemisch bei Zimmertemperatur unter Hochvakuum eingedampft wurde. Der Rückstand wurde durch Dekantation mit wasserfreiem Ather (zweimal 50 ml) gewaschen, über Phosphorpentoxyd getrocknet und ergab ein gelbes Pulver im Gewicht von 8, 9 g. Reinheit = 53 (Hydroxylamintest).
Das erhaltene Anchryl- (9)-penicillin inhibierte Staph. Oxford bei 0, 5 mcg/ml und die benzylpenicil- linresistenten Staph. 1 und 2 bei je 2, 5 mcg/ml.
Beispiel 29
Das Verfahren zur Herstellung dieser Substanz ist analog demjenigen gemäss Beispiel 18. Ausgegangen wurde von 2-Athoxy-1-naphthoyl-chlorid (16, 4 g, 0, 07 Mol), 6-Amino-penicillansÏure (15, 1g, 0, 07 Mol) und Triäthylamin (19, 6 ml, 0, 14 Mol). Das Endprodukt, das Natriumsalz von 2-Athoxy-naphthyl- (l)-penicillin wurde erhalten in Form eines hellgelben Pulvers im Gewicht von 21, 6 g. Reinheit = 65% (Hydroxylamintest).
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 25 mcg/ml und die benzylpenicillinresistenten Staph. 1 und 2 bei je 0, 6 mcg/ml.
Beispiel 30
Gemäss Beispiel 18 wird von 2-n-Propoxy-l- naphthoylchlorid (17, 3 g, 0, 07 Mol), 6-Amino-penicillansäure (15, 1 g, 0, 07 Mol) und Triäthylamin (19, 6 ml, 0, 14 Mol) ausgegangen. Das Endprodukt, das Natriumsalz von 2-n-Propoxy-l-naphthylpenicil- lin, wird erhalten in Form eines hellgelben Pulvers im Gewicht von 15, 5 g. Seine Reinheit betrÏgt 47 % (Hydroxylamintest).
Beispiel 31
Zur Herstellung des Natriumsalzes von 2-n Butoxy-1-naphthylpenicillin wird gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 18 ausgegangen von 2-n-Butoxy 1-naphthoylchlorid (18, 3 g, 0, 07 Mol), 6-Aminopenicillansäure (15, 1 g, 0, 07 Mol) und Triäthylamin (19, 6 ml, 0, 14 Mol). Das Endprodukt stellt ein hell- gelbes Pulver im Gewicht von 17, 0 g dar. Seine Reinheit beträgt 50% (Hydroxylamintest).
Beispiele von andern Säuren, deren Acylderivate zur Herstellung von Penicillinen entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind die folgenden : p-Sulfamyl-benzoesäure,
3, 4-Dimethoxy-benzoesäure,
4-Methoxy-benzoesäure,
3-Methyl-benzoesäure,
3-Dimethylamino-benzoesäure,
2-Methoxy-benzoesäure, 2-Chlor-3, 4, 5-trimethoxy-benzoesäure,
2, 4-Dichlor-benzoesäure,
2-Nitro-benzoesaure, 2-Acetamido-benzoesäure,
2, 4-Dimethyl-benzoesäure,
2, 4, 5-Trimethyl-benzoesäure,
4-Isopropyl-benzoesäure,
3-Brom-benzoesäure,
2-Jod-benzoesäure,
2, 5-Dihydro-benzoesäure,
4-Hydroxy-3-methoxy-benzoesäure,
4-Nitro-benzoesäure,
2, 6-Dihydroxy-benzoesäure,
2, 6-Diacetoxy-benzoesäure,
2, 6-Dimethylthio-benzoesÏure,
2, 6-Dimethylsulfonyl-benzoesäure,
2, 4, 6-Trinitro-benzoesäure,
2, 6-Diacetamido-benzoesäure,
2, 6-Dibrom-benzoesäure,
2, 6-Dijod-benzoesäure,
2, 6-Dimethyl-benzoesäure,
2, 6-Diäthyl-benzoesäure,
2, 6-Diisopropyl-benzoesÏurc,
2-Methoxycarbonyl-6-nitro-benzoesÏure, 2-Methyl-l-naphthoesäure,
8-Methyloxy-1-naphthoesÏure, Anthracen-9-carbonsäure,
2, 6-Diallyloxy-benzoesÏure,
Pentamethoxy-benzoesäure,
3-Brom-2, 6-dimethoxy-benzoesäure,
4-Chlor-2, 6-dimethoxy-benzoesäure,
3, 5-Dichlor-2, 6-dimethoxy-benzoesäure,
2, 3, 5-Trichlor-6-methoxy-benzoesÏure,
2-Methoxy-3, 5, 6-trimethyl-benzoesäure, 2-Chlor-6-nitro-benzoesäure,
2-Hydroxy-6-methoxy-benzoesÏure und 1, 3-Dimethoxy-2-naphthoesÏure.
Die erfindungsgemäss hergestellten neuen Verbindungen können im Gemisch mit geeigneten pharmazeutischen Trägersubstanzen in verschiedener medizinischer Dosierungsform Anwendung finden.
Process for the production of penicillins
Subject of Switzerland. Patent No. 382,373 is a process for the production of 6-aminopenicillanic acid and its salts, according to which a penicillin-producing mold is grown in a nutrient medium and 6-aminopenicillanic acid or its salt is isolated from the fermentation liquor obtained.
The patent mentioned also relates to the production of derivatives of 6-aminopenicillanic acid, in which 6-aminopenicillanic acid or a fermentation solution containing this substance with a carboxylic acid chloride or bromide, a sulfonic acid chloride, an ester of chlorocarbonic acid, an acid anhydride or a ge mixed anhydride of a carboxylic acid is reacted, whereby 6-acylamino derivatives of penicillanic acid are formed.
A new class of descendants of 6-amino-penicillanic acid has now been found which are of great value as antibacterial agents which can also be used as nutritional additives to animal feed, as agents for the treatment of mastitis in horned cattle and as therapeutic products for poultry and mammals, including humans, in particular for the treatment of infectious diseases which are caused by gram-positive bacteria.
Antibacterial agents such as benzylpenicillin (Penicillin G) and phenoxymethylpenicillin (Penicillin V) have proven to be highly effective in the treatment of infections caused by gram-positive bacteria.
However, these agents have serious drawbacks, including those that are resistant to numerous so-called resistant bacterial strains which produce penicillinase, such as e.g. B. the penicillin-resistant strain of Staphylococcus aureus are ineffective. In addition to their powerful antibacterial effectiveness, some of the new penicillins also have a high resistance to destruction by penicillinase and are therefore also effective against resistant bacterial strains.
The present invention now relates to a process for the preparation of penicillins of the formula
EMI1.1
and nontoxic salts thereof, where in the formula R1, R2, R3, R4 and R5 are hydrogen, halogen or alkyl, aryl, acyl, aralkyl, cycloalkyl, heterocyclo-hydroxy, alkoxy, aryloxy, aralkoxy -, alkenyl, alkenyloxy, alkenylthio, merepto, alkylthio, arylthio, aralkylthio, acyloxy, acylthio, acylamino, alkoxycarbonyl, alkylsulfonyl, dialkylamino, sulfamyl or nitro groups, where these substituents can be identical or different and a maximum of four of them are hydrogen atoms,
or any two adjacent radicals can also together form an unsaturated carbon ring system, which in turn can be substituted, which is characterized in that 6-amino-penicillanic acid, e.g. B. a solution containing these compounds, or a salt of this acid with the acid chloride, acid bromide, acid anhydride or mixed acid anhydride of a carboxylic acid of the formula
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is implemented.
Suitable non-toxic salts of the penicillins produced by the process according to the invention are salts of sodium, potassium, calcium, aluminum, ammonium and substituted ammonium salts, eg. B. Salts of such nontoxic amines as trialkylamines, including triethylamine, procaine, dibenzylamine, N-benzyl-ssphenäthyl- amine, 1-ephenamine, N, N'-dibenzyl-ethylenediamine, dehydroabietylamine, N, = d'-bis-dehydroabietyl -äthylenediamine and other amines which have already been used for the production of salts of benzylpenicillin.
A preferred class of compounds of the formula I are those in which Rt and Rus each denote an alkyl-alkoxy or aryloxy group or halogen atoms and two of the substituents R2, Rg and R4 each denote a hydrogen and the third a hydrogen or halogen atom or a Denotes alkyl, alkoxy or aryloxy group.
Of particular interest are those compounds of the formula I in which R 1 and R 5 each represent an alkyl or alkoxy group or a chlorine, bromine or iodine atom, and in which two of the substituents R 6, R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom and the third Substituent denotes a further hydrogen atom or an alkyl or alkoxy group or a chlorine, bromine or iodine atom.
Further compounds of the formula I with particularly desirable properties are those in which R4 and R5 together with the benzene nucleus form a naphthalene ring system, R2 and R3 are hydrogen atoms and Ri is an alkoxy group, e.g. B. a methoxy group.
A mixture of a mixed anhydride of an alkyl ester of chlorocarbonic acid of an acid of the formula II and a tertiary hydrocarbon or aliphatic amine, such as triethylamine, in an anhydrous, inert and preferably water-miscible solvent, such as dioxane, and optionally a small solvent, can also be used as acylating agent Amount of pure dry acetone, use.
The procedure here is to add a cooled solution of 6-aminopenicillanic acid to a solution of such a mixture containing triethylamine. The mixture can then, if desired, be extracted at an alkaline pH with a water-immiscible solvent, such as ether, in order to remove the unreacted starting materials. The product contained in the aqueous phase is then converted into the free acid, preferably in the cold under a layer of ether by adding a dilute mineral acid. The free acid is then extracted in a water-insoluble, neutral, organic solvent such as ether, whereupon the extract is washed with water and then dried.
The product present as free acid in the ethereal extract can then be converted into any desired metal or amine salt by treating it with the appropriate base, e.g. B. with a free amine, such as procaine base or a solution of potassium 2-ethylhexanoate in dry n-butanol. Salts of this type are normally insoluble in solvents such as ethers and can be obtained in pure form by simple filtration.
Another method for preparing an ethereal solution of an acid of the formula I consists in preparing an aqueous solution of 6-aminopenicillanic acid and sodium bicarbonate, and then adding the corresponding acid chloride.
The mixture is then extracted with ether in order to separate the unreacted or hydrolyzed starting products. The solution is then acidified and the free acid obtained is extracted with ether. This essential extract is then dried, e.g. B. with anhydrous sodium sulfate, after which the drying agent is separated off and a dry ethereal solution remains, from which the resulting product can be easily isolated, preferably in the form of an ether-insoluble salt, such as the potassium salt.
This procedure is used whenever the acid chloride reacts faster with a primary amine than with water, which can easily be determined by a simple test. In this procedure, the acid chloride can be replaced by equimolecular amounts of the corresponding acid bromide or acid anhydride. If the acid chloride reacts faster with water than with 6-aminopenicillanic acid, it is necessary to work under anhydrous conditions. For this purpose, the 6-aminopenicillanic acid and triethylamine can be mixed with an anhydrous solvent, e.g. B. with acetone, chloroform or methylene dichloride, are mixed, whereupon the acid chloride is added dissolved in the same solvent.
The mixture is then acidified and the aqueous layer is separated off. The solvent layer is then treated with sodium or potassium bicarbonate solution and the aqueous bicarbonate layer is separated off and then concentrated in order to isolate the sodium or potassium salt of penicillin.
Since some of the antibiotics which can be prepared according to the invention are relatively unstable compounds which easily tend to undergo chemical changes with loss of their antibiotic activity, reaction conditions are preferably maintained which are mild enough to prevent their decomposition. The reaction conditions ultimately chosen naturally depend to a large extent on the reactivity of the chemical reagents used. In most cases a compromise must be made between the use of very mild reaction conditions for a longer reaction time and the use of more severe reaction conditions for a shorter time, but with the possibility of decomposition of part of the antibiotic active substance.
The temperature to be maintained during the acylation should generally not exceed 30. In some cases it is advantageous to work at room temperature. Since the use of strong acids or alkalis in an aqueous medium should be avoided in the process according to the invention, it has proven to be beneficial to work at pH values between 6 and 9. Usually this can be achieved using a buffer, e.g. B. a solution of sodium bicarbonate or a sodium phosphate buffer.
Apart from in an aqueous medium, including the use of filtered fermentation broths or aqueous solutions of crude 6-aminopenicillanic acid, the reaction according to the invention can also be carried out with organic solvents, e.g. B. with dimethylformamide, Di methylacetamide, chloroform, acetone, methylene dichloride, methyl isobutyl ketone and dioxane. It often proves to be particularly advantageous to convert an aqueous solution of a salt of 6-amino-penicillanic acid to a solution of the acylating agent in an inert solvent, which is preferably miscible with water, such as. B. acetone or dimethylformamide to add. Vigorous stirring is of course advantageous when more than one phase is present, e.g.
B. solid and liquid or two liquid phases.
After the reaction has ended, the resulting products can be isolated using the same technique as is known for benzylpenicillin and phenoxymethylpenicillin. For example, the product can be extracted with diethyl ether or n-butanol at an acidic pH and then separated by lyophilization or by conversion into a solvent-insoluble salt. The latter z. B. by means of neutralization with a solution of sodium or potassium 2-ethylhexanoate in n-butanol.
Or the product can also be precipitated from aqueous solution as the water-insoluble salt of an amine or separated off directly by lyophilization, preferably in the form of a sodium or potassium salt. When the triethylamine salt has been formed, the product can be converted into the free acid form and then into other salts in the manner known for benzylpenicillin and other penicillins. Careful treatment of such a triethylamine product in water with sodium hydroxide leads to the formation of the sodium salt, the triethylamine being extracted by means of e.g. B. with toluene, can be deposited.
Treatment of the sodium salt with strong aqueous acids converts the compound into the free acid, which is converted into other amine salts, e.g. B. can be converted into the procaine salt by treatment with the amino base. Salts prepared in this way can be isolated by lyophilization or, if the product is insoluble, separated off by filtration. An advantageous procedure for isolating the product as a crystalline potassium salt consists in extracting the product from an aqueous acidic solution (e.g. pH 2) in diethyl ether, drying the ether and adding at least one equivalent of a concentrated solution of potassium 2-ethylhexanoate in dry n-butanol.
The potassium salt forms precipitates usually in crystalline form and can be separated off by filtration or decantation.
example 1
To 1.56 g (0.0185 mol) of sodium bicarbonate, dissolved in 10 ml of water, in an ice bath was added 1.0 g (0.00463 mol) of 6-amino penicillanic acid.
After the acid had dissolved, the solution was shaken with 1.09 g (0.0046 mol) of 3,5-dinitro-benzoyl chloride in 40 ml of chloroform for 15 minutes. The aqueous layer was separated, washed with chloroform, and then adjusted to pH 5-6 with glacial acetic acid. A solution of 1.0 g (0.00506 mol) of dibenzylamine in 20 ml of water which had been acidified to pH 5 with acetic acid was added to this aqueous phase. The dibenzylamine salt of 3,5-dinitro-phenyl-penicillin precipitated out in crystalline form after adding a little acetic acid. It was filtered off, suspended in 5 ml of dry acetone, dried, and then weighed 1.5 g.
M.p. 120 to 123. It inhibited staph. aureus at a concentration of 1.25 mcg / ml.
Example 2
1.75 g (0.01 mol) of o-chlorobenzoyl chloride were added to a solution of 1 g (0.00463 mol) of 6-amino-penicillanic acid in 20 ml of water and 1.56 g (0.0185 mol) of sodium bicarbonate admitted. The mixture was shaken for 2 minutes and washed with ether.
The aqueous solution was brought to a pH of 2 with dilute sulfuric acid and the resulting 2-chloro-phenylpenicillin product was extracted with ether. After the ethereal solution had been dried over anhydrous sodium sulfate, a solution of 1.5 g of potassium 2-ethylhexanoate in 4.0 ml of dry n-butanol was added. The potassium salt of 2-chloro-phenylpenicillin precipitated, was filtered off and dried over phosphorus pentoxide, whereupon it weighed 1.0 g. It was found to be water soluble and inhibited staph. aureus at a concentration of 0.3 mcg / ml.
Example 3 o-toluene carboxylic acid (1.36 g, 0.01 mol) isobutyl chlorocarbonate (1.36 g, 1.31 ml, 0.01 mol) triethylamine (1.54 ml, 0.011 mol) and 20 ml of o-dioxane were mixed with each other at 3 to 5 and stirred for 30 minutes at the same temperature. A solution of 6-aminopenicillanic acid (2.16 g, 0.01 mol) and triethylamine (1.4 ml, 0.01 mol) in 20 ml of water was then added to this solution. After stirring for one hour, 20 ml of ice water was added and the pH was adjusted to 8. The solution was extracted with ether, then acidified to pH 2 with a 1: 5 dilute sulfuric acid.
The resulting product, 2-methyl-phenylpenicillin, also known as o-tolyl-penicillin, was extracted twice from the aqueous solution with ether. The ethereal extracts were combined, washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate and treated with 5 ml of a dry solution of potassium 2-ethyihexanoate in n-butanol (approx. 0.37 g / ml), the potassium o-tolyl- penicillin was formed, which was separated off in the form of a resin and converted into a brown hygroscopic substance by drying overnight in vacuo over phosphorus pentoxide.
The latter melted at 115 to 120 with decomposition, showed the presence of an ß-lactam structure in infrared analysis, was water-soluble and inhibited Staph. aureus at a concentration of 0.312 mcg / ml.
Example 4 p-Hydroxybenzoic acid (2.07 g, 0.015 mol) was dissolved in a mixture, cooled to 3 to 5 °, of 20 ml of p-dioxane and 2 ml of acetone. After the addition of triethylamine (2.12 ml, 0.0151 mol), a resin was formed, which dissolved after the addition of isobutyl chlorocarbonate (2.0 ml, 0.0151 mol).
A solution was added to the last-mentioned solution, which was prepared at 3 to 5 by mixing 6-aminopenicillanic acid (3.24 g, 0.0151 mol) and triethylamine (2.1 ml, 0.015 mol) in 20 ml of water had been made. The mixed solutions were stirred at 3 to 5 for one hour, diluted with cold water and extracted with ether. The aqueous phase was then adjusted to pH 2 and the resulting product, 4-hydroxyphenylpenicillin, was extracted twice with ether.
After washing them with cold water and drying them over anhydrous sodium sulfate, 5 ml of a dry solution of potassium 2-ethylhexanoate (approximately 0.37 gm. L) were added to the combined ethereal extracts. The potassium salt of p-hydroxy-phenylpenicillin separated out in the form of an oil, which solidified and separated after trituration with ether. After drying in vacuo over phosphorus pentoxide, it weighed 1.5 g, had a melting point of 191 with decomposition, was water-soluble and inhibited Staph. aureus at a concentration of 0.62 mcg / ml.
Example 5
6-Amino-penicillanic acid (2 g, 0.00926 mol), anhydrous bicarbonate (2.52 g, 0.03 mol) and 40 ml of water were stirred at room temperature, a solution being formed to which 10 ml of acetone were added were. A solution of 3, 4, 5-trimethoxy-benzoyl chloride (2.67 g, 0.01155 mol) in 20 ml of acetone (analytical grade reagent) was then added dropwise over the course of 10 minutes. The reaction started, which was evidenced by the formation of bubbles. The solution was stirred for one hour at room temperature and then extracted twice with ether. The solution was then covered with a layer of 50 ml of ether, cooled to 10 and acidified with 10% phosphoric acid.
After mixing, the ethereal phase, which contained the 3,4,5-trimethoxyphenylpenicillin, was separated off, filtered through anhydrous sodium sulfate and treated with 7 ml of a dry solution of potassium 2-ethylhexanoate in n-butanol (0.373 g / ml). The resulting 3,4,5-trimethoxyphenylpenicillin separated out in the form of an oil.
After decanting off the ether and triturating the residue with fresh ether and subsequent drying in vacuo over phosphorus pentoxide, the product was obtained in the form of a white water-soluble powder. It weighed 2.75 g and had a am lactam structure by infrared analysis.
Melting behavior: onset of gradual darkening above 135 and subsequent blackening with some blistering at 165 to 170.
The product inhibited Staph. aureus at a concentration of 1.25 mcg / ml.
Example 6
Triethylamine (2.02 g, 0.020 mol) was added dropwise to a cooled, stirred suspension of p-toluene-carboxylic acid (2.72 g, 0.020 mol) in 40 ml of p-dioxane (dried over sodium), followed by the addition of isobutyl chlorocarbonate (2.73 g, 0.020 moles) over 5 to 10 minutes at 12 to 13. The solution was stirred for an additional 15 minutes, lowering the temperature to approximately 8, followed by a solution of 6-aminopenicillanic acid (4.35 g, 0.020 mol) in 40 ml of water over approximately 10 minutes and 5.5 ml of triethylamine was added. The mixture was stirred in an ice bath for approximately one hour and then for an additional hour at room temperature.
After adding cooled water, the reddish solution was extracted twice with ether, some of the color being removed, then covered with 100 ml of ether, the pH was adjusted to 2 with 5N sulfuric acid, mixed and the ether was separated off. The ethereal extract was combined with two additional ether extracts (100 ml) and the combined extracts, which contained the p-tolyl penicillin, washed with cold water and dried over sodium sulfate for 5 minutes.
After the drying agent had been filtered off, the potassium salt was precipitated in the form of a resin by adding 9.7 ml of dry n-butanol containing potassium 2-ethylhexanoate (0.373 g / ml), the latter solidifying on trituration with ether and could be separated. After drying in vacuo over phosphorus pentoxide, 4.05 g were obtained. The m.p. was 163 to 1655 with decomposition. The substance showed a /? Lactam group and inhibited staph. aureus at a concentration of 1.25 mcg, ml.
Example 7
To 6-aminopenicillanic acid (3.24 g, 0.015 mol), which had been dissolved in 30 ml of an ice-cold sodium bicarbonate solution (4.8 g NaHCOs in 30 ml water), 0.016 mol, 2.80 mol g of p-chloro-benzoyl chloride in 50 ml of analytically pure acetone were added. After stirring for 30 minutes at 0 and 30 minutes at room temperature, 5 g of activated charcoal were added, which was removed again by filtration in vacuo 15 minutes later. The filtrate, which contained the sodium 4-chlorophenylpenicillin, was washed with two 100 ml portions of ether and adjusted to pH 2 with 5N sulfuric acid.
The 4-chloro-phenylpenicillin was extracted with ether and the ethereal extract was dried over anhydrous sodium sulfate. Then 9.4 ml of dry n-butanol containing 3.74 g / ml of potassium 2-ethylhexanoate were added. After placing in an ice bath and leaving it there for 10 minutes, solid water-soluble potassium-4-chloro-phenylpenicillin precipitated, which was dried in vacuo over phosphorus pentoxide and then weighed 1.4 g. It melted at 174 to 176 with decomposition, was water soluble, and inhibited Staph. aureus at a concentration of 0.31 mcg / ml.
8
1 g of 6-amino-penicillanic acid was dissolved in 15 ml of water which contained 1.56 g of sodium bicarbonate. A quantity of 0.98 g of 3,4-dichlorobenzoyl chloride was added to the solution, after which the reaction mixture was shaken for 15 minutes and then heated on the water bath. The sodium salt of 3,4-dichloro-phenylpenicillin was formed. Addition of a solution of 1 g of dibenzylamine in acetic acid precipitated the dibenzylamine salt of 3,4-dichlorophenylpenicillin. It was filtered off and weighed 1.5 g. It contained an i-lactam group which was detected by infrared analysis and inhibited Staph. aureus at a concentration of 0.312 mcg / ml.
Example 9
A solution of 1.00 g of 3-nitro-benzoyl chloride in 20 ml of chloroform was added to a solution of 1 g of 6-aminopenicillanic acid and 1.56 g of sodium bicarbonate in 10 ml of water. The mixture was shaken at room temperature for 45 minutes and then extracted three times with 20 ml portions of chloroform. After air had been blown through the aqueous phase to remove the last remains of the chloroform, the pH was adjusted to 5 with acetic acid. Addition of 1 g of dibenzylamine acetate in 15 ml of water precipitated the dibenzylammonium salt of 3-nitro-phenylpenicillin in the form of a yellow resin, which crystallized out when the solution was decanted and more water was added.
The product was filtered off, dried and weighed 1.14 g. It melted at 90 to 93 with slight decomposition. It contained a fi-lactam group as confirmed by infrared analysis. It was insoluble in water, but soluble in acetone and inhibited Staph. aureus at a concentration of 0.625 mcg / ml.
Example 10
The procedure described in Example 3 was followed up, using seven times as much of the starting reagents and solvents used there, but replacing the o-toluene carboxylic acid by 0.07 mol (9.70 g) salicylic acid, the potassium 2-hydroxy Phenylpenicillin was produced in the form of a brittle solid substance (10.7 g), which melted at 80 with smoke development and decomposed above 150. She inhibited cultures of Staph. aureus at a concentration of 1.56 mcg / ml.
Example 11 p-Ethoxy-benzoic acid (4.62 g, 0.0278 mol) was dissolved in 15 ml of pure dry dimethylformamide. After adding 4.0 ml (0.028 mol) of dry triethylamine and cooling to 0, 3.64 ml (0.0278 mol) of isobutyl chlorocarbonate were added. The solution was stirred for 20 minutes and then 50 ml of acetone was added. A solution, cooled to 0, of 6-aminopenicillanic acid (6.0 g, 0.0278 mol) in 60 ml of water and 4.0 ml of triethylamine was then added.
The evolution of carbon dioxide was slow, so the ice was removed and the mixture was stirred for one hour. After this time had elapsed, the pH was 6.0. A solution of 2.0 g of sodium bicarbonate in 60 ml of cold water was added and the solution was extracted twice with 150 ml of cold ether, which was discarded. The aqueous phase was cooled to 0, stirred, covered with 150 ml of cold ether and acidified with 10 ml of cold 6N hydrochloric acid. The 6-ethoxyphenylpenicillin was quickly extracted with ether and, after the aqueous phase had been separated off, extracted again with another 150 ml portion of cold ether. The combined ether extracts were washed with 50 ml of cold water, dried over anhydrous sodium sulfate and filtered.
Addition of 25 ml of 40% potassium 2-ethylhexanoate in dry n-butanol precipitated part of the potassium salt of the product in the form of fine white needles, while another portion was obtained as resin after adding 500 ml of dry ether, which after twice Trituration with ether and two triturations with lower hydrocarbons (Skellysolve B) and drying in vacuo at 28 for 24 hours produced a brittle amorphous glass and weighed 8.18 g. It inhibited staph. aureus.
Example 12 a) Potassium Salt.
A mixture of 6-amino-penicillanic acid (2.15 g), triethylamine (2.8 ml) and anhydrous acetone (30 ml) was stirred at room temperature, while a solution of 2,6-dimethoxy-benzoyl chloride ( 2 g) in anhydrous acetone (30 ml) was added. After stirring the mixture for an additional hour, it was diluted with 100 ml of ice water and further washed three times with 50 ml portions.
The aqueous phase was adjusted to pH 2 with n hydrochloric acid (10 ml) and extracted three times with 50 ml portions of ether. The ether extracts were dried over anhydrous sodium sulfate and treated with 10 ml of n-potassium 2-ethylhexanoate in n-butanol. The precipitated resin was washed by decantation with anhydrous ether (twice 100 ml), dried in vacuo over phosphorus pentoxide and gave the potassium salt of the product in the form of a white powder (2.6 g) (purity about 50%).
The substance obtained was destroyed by the enzyme penicillinase many times more slowly than was the case with benzylpenicillin. Its activity against a typical benzylpenicillin sensitive staph. (Staph. Oxford) and two typical benzylpenicillin-resistant strains are compared with the activity of benzylpenicillin in the following table.
Staph. More resistant more resistant
Oxford strain 1 strain 2 2, 6-Dimethoxyphenylpenicillin'0, 6 2, 5 5, 0 Benzylpenicillin 0, 005 50, 0 50, 0 (The numbers given mean the minimum inhibitory concentration in. Μg / ml.) B) Sodium selenium.
To a stirred suspension of 6-aminopenicillanic acid (540 g) in dry alcohol-free chloroform (3.57 l) was added dry triethylamine (697 ml) and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. The mixture was then cooled in a bath of crushed ice, with a solution of 2,6-dimethoxybenzoyl chloride (500 g) in dry alcohol-free chloroform (3.75 liters) being added in a steady stream over the course of 20 minutes. After all of the acid chloride had been added, the cold bath was removed and the mixture was stirred for one hour at room temperature.
Sufficiently dilute hydrochloric acid (2.3.1, 0.87N) was then added with vigorous stirring to bring the aqueous layer to a pH of 2.5. The mixture was filtered, the layers separated and only the chloroform layer retained. The latter was stirred vigorously while further dilute hydrochloric acid (0.69 mL, 0.87N) was added to bring the aqueous layer to pH 1. The layers were separated again and again the chloroform layer was retained. Sufficient sodium bicarbonate solution (3.2 I, 0.997N) was added to the chloroform layer with vigorous stirring to bring the aqueous layer to pH 6.7-7.0.
The layers were separated and both layers were retained. Sufficient sodium bicarbonate solution (50 mL, 0.97N) was added to the chloroform layer with vigorous stirring to bring the pH of the aqueous layer to 7.7 and the layers were again separated. The two bicarbonate extracts were combined, washed with one liter of ether and then concentrated at low temperature and reduced pressure until the concentrate weighed 1415 g. The latter was treated with dry acetone (22 L), the mixture stirred well and filtered to remove precipitated solid impurities. Another 4 liters of dry acetone was added to the filtrate, whereupon the product slowly began to crystallize out.
Crystallization was allowed to proceed at a temperature between 0 and 3 for 16 hours after which the product was filtered off. It weighed 563 g. 7.5 liters of dry ether were added to the filtrate, it being possible to separate off a second portion of 203 g of the solid substance after several hours. The two portions were combined and gave the sodium 2,6 dimethoxyphenylpenicillin monohydrate (766 g, 73%) in the form of a white crystalline solid substance.
[a] 25 = + 219 0 (c = 5.0 in water).
A portion of this material was recrystallized by dissolving it in moist acetone and then adding dry acetone. The rotation was then [a] D = + 230 (c = 5.0 in water).
Found: C 48.9% H 5, 2% N 7, 1% S 8, 0%
Na 5.5% H., O 4.3%
Calculated for C, 7H19N206SNa, H20:
C 48.6% H 5, 0% N 6, 7% S 7, 6%
Na 5.5% H, 0.43% c) Procaine salt.
Solutions of the sodium salt (8.4 g) in water (15 ml) and of procaine hydrochloride (5.45 g) in water (8 ml) were mixed, whereupon a voluminous white solid substance quickly precipitated. The mixture was placed in the refrigerator overnight and then filtered. The filtered product was washed with water and then dried in a vacuum desiccator, the monohydrate of the procaine salt being obtained as a white powder. The m.p. was 138 to 139 with decomposition. Yield: 11.4 g.
Found: C56, 4% H 6, 9% N8, 8% S 4, 9%
Calculated for C3oH400SN4S, H., O: C56, 8% H 6, 9% N8, 8% S 5, 0%
The product inhibited Staph. Oxford at a concentration of 1.25 mcg / ml, the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 to 2.5 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph. 2 at 2.5 mcg / ml. d) N, N'-dibenzyl-ethylenediamine salt.
Solutions of the sodium salt (14 g) in water (30 ml) and of the N, N'-dibenzyl-ethylensliamine diacetate (6 g) in water (40 ml) were mixed and immediately gave a white precipitate. The mixture was placed in the refrigerator overnight and then filtered off. The product obtained was washed with water and dried in a vacuum desiccator, the trihydrate of the N, N'-dibenzyl ethylenediamine salt being obtained in the form of a white powder. The m.p. was 127 to 128 with decomposition. Yield: 15.1 g.
Found :
C 57.1% H 6, 3% N 8, 3% S 6, 2%%
Calculated for C50H60O12N6S2,3H2O: C 56, 9% H 6, 3% N 8, 0% S 6, 1%
The product inhibited Staph. Oxford at a concentration of 0.5 mcg / ml, the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 at 2.5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 2 at 2.5 mcg / ml.
Example 13
A solution of mesitoyl chloride (5.48 g, 0.03 mol) in anhydrous acetone (40 ml) was added over about 15 minutes to a mixture of 6-aminopenicillanic acid (6.45 g, 0.03 mol ), Triethylamine (8.4 ml, 0.06 mol) and anhydrous acetone (50 ml) were added with stirring. After stirring for an additional 2 hours, the mixture was diluted with ice water (150 ml) and extracted three times with 100 ml portions of ether. The aqueous phase was carefully adjusted to pH 2 with N hydrochloric acid (30 ml) and extracted three times with 200 ml portions of ether. After drying over anhydrous magnesium sulphate, the ether extracts were treated with a 2N solution of potassium 2-ethylhexanoate in n-butanol (15 ml) and then diluted with anhydrous ether in (500 ml).
After standing at 0 overnight, the ether was decanted from the precipitated resinous product, after which the latter was washed with dry ether by decantation and dried over phosphorus pentoxide in a high vacuum. 3.36 g of a light brown powder were obtained. The colorimetric analysis with hydroxylamine in comparison with a benzylpenicillin standard showed a purity of 62%.
The product inhibited Staph. Oxford at a concentration of 0.6 mcg / ml, the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 at 25 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph. 2 at the same concentration.
Example 14
This compound was prepared according to the procedure described in Example 3, where! were used: 2, 6-dichlorobenzoyl chloride (9.4 g, 0.045 mol), 6-amino penicillanic acid (9.68 g, 0.045 mol) and triethylamine (12.8 ml, 0.09 mol) ).
The product was obtained in the form of a light brown powder (9.14 g). Purity (hydroxylamine test) = 54%.
It inhibited staph. Oxford at a concentration of 0.5 mcg / ml, and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 at 12, 5 mcg / ml and Staph. 2 at 6.5 mcg / ml.
Example 15
Thionyl chloride (3.2 ml, 0.0433 moles) was added to 2,6-diethoxy-benzoic acid (4.55 g, 0.0217 moles), the latter in a flask fitted with a calcium chloride tube. After the reaction had lasted for 30 minutes, the mixture was warmed to 8 and left at this temperature for a further 30 minutes, after which the excess thionyl chloride was driven off in a high vacuum at approximately 30.
The crude remaining acid chloride was dissolved in anhydrous acetone (40 ml) and added over 15 minutes with stirring to a mixture of 6-amino-penicillanic acid (4.68 g, 0.0217 mol), triethylamine (6.6 ml, 0.0433 mol) and anhydrous acetone (65 ml) were added with stirring. After stirring for an additional hour, the mixture was diluted with ice water (100 ml) and extracted three times with 50 ml portions of ether. The aqueous phase was then acidified to pH 2 with n hydrochloric acid (21.6 ml) and extracted three times with 50 ml portions of ether.
The essential extracts were combined and shaken with 50 ml of water, after which increasing portions of 3% sodium bicarbonate solution (5.8 ml in total) were added until the pH of the aqueous phase was 7. After the aqueous phase had been separated off, the latter was washed twice with 50 ml portions of Atlier and evaporated to dryness in a high vacuum at room temperature. The residue was dried over phosphorus pentoxide in a high vacuum and gave a white powder of 6.8 g. Purity (hydroxylamine test) = 49%.
The product inhibited Staph. Oxford at a concentration of 2.5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 6 mcg / ml each.
The 2,6-diethoxybenzoic acid of melting point 130 to 132 used in this example was prepared by alkaline hydrolysis of methyl 2,6-diethoxybenzoate, which in turn was obtained by treating methyl 2,6-dihydroxybenzoate with diethyl sulfate and potassium carbonate in acetone.
The substances produced according to the two examples below were produced in a manner similar to that described in Example 15.
Example 16
It was prepared from 2,6-di-n-butoxy-benzoic acid (2.66 g, 0.01 mol), thionyl chloride (1.5 ml, 0.02 mol), 6-amino penicillanic acid (2, 16 g, 0.01 mol) and triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol) in the form of a white powder (2.2 g). Purity (hydroxylamine test) = 45%.
It inhibited staph. Oxford at a concentration of 5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 6 mcg / ml each.
The 2,6-di-n-butoxy-benzoic acid of m.p. 81 to 83, which was used in the above example, was prepared by alkaline hydrolysis of methyl 2,6-di-n-butoxy-benzoate, which in turn was obtained by treating methyl 2,6 dihydroxy benzoate with n-butyl bromide and potassium carbonate in acetone.
Example 17
It was prepared from 2,6-dibenzyloxy-benzoic acid (3.34 g, 0.01 mol), thionyl chloride (1.5 ml, 0.02 mol), 6-amino-penicillanic acid (2.16 g, 0 .01 mol) and triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol) in the form of a white powder (2.13 g). Purity (hydroxylamine test) = 41%.
It inhibited staph. Oxford at a concentration of 1.25 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 2.5 mcg / ml each.
The 2,6-dibenzyloxy-benzoic acid used in this example with a melting point of 124 to 126 was prepared by alkaline hydrolysis of methyl 2,6-dibenzyloxy-benzoate, which in turn was obtained by treating methyl-2,6-dihydroxy- benzoate with benzyl chloride and potassium carbonate in acetone.
Example 18
A solution of 2, 3, 6-trimethoxy-benzoyl chloride (1 g, 0.0043 mol) in anhydrous alcohol-free chloroform (10 ml) was added over 10 minutes to a stirred mixture of 6-aminopenicillanic acid (0.94 g, 0, 0043 mol), triethylamine (1.2 ml, 0.0086 mol) and anhydrous chloroform (20 ml) were added. After stirring for an additional hour, the mixture was shaken with N hydrochloric acid (10 ml), and the chloroform layer was separated and washed with water (10 ml twice). The chloroform solution was then shaken with water (10 ml) and enough 3% strength bicarbonate solution (9.4 ml) was added to bring the pH of the aqueous phase to 7.
Evaporation of the aqueous phase in a high vacuum at room temperature left a residue, which was dried over phosphorus pentoxide in a high vacuum and was a buff-colored powder (0.93 g).
Purity (hydroxylamine test) = 50%.
The substance inhibited Staph. Oxford at a concentration of 1.25 mcg / ml and the benzylpeni cinllinresistant Staph. 1 and 2 each at 5.0 mcg / ml.
Example 19
2,4,6-Trimethoxy-benzoic acid (2.57 g, 0.012 mol) and thionyl chloride (1.8 m!, 0.024 mol) were mixed at room temperature in a flask closed to the air with a calcium chloride tube was. After allowing the mixture to stand for an hour, high vacuum was applied to remove the excess thionyl chloride and the residue was dissolved in anhydrous, alcohol-free chloroform.
After renewed evaporation in a high vacuum, the remaining residue was redissolved in anhydrous, alcohol-free chloroform (10 ml) and the solution was added to a stirred mixture of 6-aminopenicillanic acid (2.16 g, 0.01 mol) in the course of 15 minutes, Triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol) and anhydrous chloroform (20 ml) were added. After stirring for an additional hour, the mixture was extracted with n hydrochloric acid (9 ml) to give an aqueous phase of pH 2. It was washed with water (20 ml) and then extracted with 3% sodium bicarbonate solution (26 ml), an aqueous phase having a pH of 7 being obtained.
Evaporation of the latter at room temperature in a high vacuum gave a residue which was dried over phosphorus pentoxide in a high vacuum, giving a light buff-colored powder weighing 2.72 g. Purity (hydroxylamine test) = 59%.
The substance inhibited Staph. Oxford at a concentration of 2.5 mcg / ml, the benzylpenicillin-resistant Staph. I at 12.5 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph. 2 at 6.0 mcg, ml.
Example 20
A solution of 2, 4, 6-tribromobenzoyl chloride (3.78 g, 0.01 mol) in anhydrous, alcohol-free chloroform (40 ml) was added to a stirred mixture of 6-aminopenicillanic acid (2.16 g, 0 .01 mol) triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol) and anhydrous, alcohol-free chloroform (50 ml) were added. After stirring for an additional 2 hours, the mixture was washed with N hydrochloric acid (20 ml) and a little insoluble matter was filtered off. The chloroform layer was then washed with water (20 ml) and shaken with enough 3% sodium bicarbonate solution (25 ml) to give a neutral emulsion (pH 7) which was evaporated at room temperature under high vacuum.
The residue was dried over phosphorus pentoxide in a high vacuum and washed with anhydrous ether (twice 50 ml) by means of decantation. The product obtained, weighing 3.8 g, was light buff in color. Its purity (hydroxylamine test) was 59%.
It inhibited staph. Oxford at a concentration of 5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 25 mcg / ml each.
Example 21
The sodium salt of 2,6-di-n-propoxyphenylpenicillin was prepared according to the procedure described in Example 15 using 2.6 di-n-propoxymoic acid (2.86 g, 0.012 mol), thionyl chloride (1 , 8 ml, 0.024 mol), 6-amino penicillanic acid (2.16 g, 0.01 mol) and triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol). It was obtained in the form of a white powder weighing 2.0 g.
Its purity was 43% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at a concentration of 5 mcg / ml and the two benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 12.5 mcg / ml each.
The 2,6-di-n-propoxybenzoic acid used in this example, having a melting point of 54 to 56, was prepared by alkaline hydrolysis of methyl 2,6-di-n-propoxybenzoate, which in turn was obtained by treating methyl-2 , 6-dihydroxybenzoate with n-propyl bromide and potassium carbonate in acetone.
The substances prepared according to the two examples below were prepared in a manner similar to that described in Example 19.
Example 22
The sodium salt of 2,6-dimethoxy-4-methyl-phenylpenicillin was prepared from 2,6-dimethoxy-4-methyl-benzoic acid (2.16 g, 0.011 mol), thionyl chloride (2 ml), 6-amino-penicillanic acid (2.16 g, 0.01 mol) and triethylamine (2.8 ml, 0.02 mol).
It represented a white powder weighing 2.22 g. Purity = 70% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at a concentration of 1.25 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 5 mcg / ml each.
Example 23
The sodium salt of 6-ethoxy-2-methoxy-phenyl-penicillin was prepared from 6-ethoxy-2-methoxy-benzoic acid (3.15 g, 0.0164 mol), thionyl chloride (3.5 ml), 6-amino penicillanic acid (3.35 g, 0.016 mol) and triethylamine (4.8 ml, 0.032 mol) in the form of a white powder (3.78 g). Purity = 55% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at a concentration of 1.25 mcg / ml, Staph. 1 at a concentration of 2.5 mcg / ml and Staph. 2 at 5 mcg / ml.
The 2-ethoxy-6-methoxy-benzoic acid used in this example was prepared by the oxidation of 2-ethoxy-6-methoxy-toluene with potassium permanganate in pyridine. The 2-ethoxy-6-methoxy-toluene in turn was prepared by the action of diethyl sulfate on 2-hydroxy-6-methoxy-toluene.
The manufacturing process carried out in the following example is carried out in a manner similar to that described in Example 18.
Example 24
The sodium salt of 2-methoxy-1-naphthylpenicillin was prepared from 2-methoxy-1-naphthoyl chloride (15.4 g, 0.07 mol), 6-amino penicillanic acid (15.1 g, 0.07 mol) Mol) and triethylamine (19.6 ml, 0.14 mol). It was obtained in the form of a light yellow powder and weighed 22.2 g. Purity = 71% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.5 mcg / ml and the benzylpeniciliin-resistant Staph.
1 and 2 at 1.25 mcg / ml each.
Example 25
The sodium salt of 4,6-diethyl-2-methoxyphenylpenicillin was prepared from 4,6-diethyl-2-methoxy-benzoyl chloride (2.1 g, 0.0093 mol), 6-amino-penicillanic acid (2 g, 0 0.009 mol) and triethylamine (2.6 ml, 0.0186 mol). It was obtained as a white powder weighing 1.4 g. Purity = 40% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at 2.5 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph.
1 and 2 at 6 mcg / ml each.
The 4,6-diethyl-2-methoxy-benzoyl chloride used in this example was prepared as crude oil by the action of thionyl chloride on 4,6-diethyl-2-methoxy-benzoic acid with a melting point of 112 to 113. This acid in turn was obtained by the action of carbon dioxide on a lithium derivative prepared from 3,5-diethylanisole and butyllithium.
Example 26
The procedure was analogous to that described in Example 18, using 1-naphthoyl chloride (4.8 g, 0.025 mol), 6-amino penicillanic acid (5.4 g, 0.025 mol) and triethylamine (7 ml, 0.05 mol). 1-Naphthyl-penicillin was obtained in the form of a pink-colored powder weighing 7 g. Purity = 81% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.125 mcg / ml, Staph. 1 at 25 mcg / ml and Staph. 2 at 12.5 mcg / ml.
Example 27
To prepare 2-naphthyl-penicillin (sodium salt), the procedure was analogous to that described in Example 18, using naphthoyl (2) chloride (8 g, 0.042 mol), 6-amino penicillanic acid (9, 1 g, 0.042 mol) and triethylamine (11.75 ml, 0.084 mol). It was obtained in the form of a pink-colored powder weighing 10.6 g.
Purity = 68% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.25 mcg / ml.
Example 28
To a mixture of anthracene-9-carboxylic acid (6.66 g, 0.03 mol) and thionyl chloride (8.6 g, 0.12 mol), contained in a 100 ml flask with a means of a calcium chloride tube against the air closed reflux condenser, a drop of N, N-dimethylformamide was added. After refluxing for one hour, the solution was evaporated under reduced pressure, the residue was dissolved in anhydrous benzene and the solution was again evaporated to dryness.
The crude acid chloride was then dissolved in anhydrous, alcohol-free chloroform (50 ml) and the solution was added to a mixture of 6-aminopenicillanic acid (6.48 g, 0.03 mol), chloroform (75 ml ) and trimethylamine (8.4 ml, 0.06 mol) were added. After stirring for an additional hour, the solution was extracted with 30 ml of water and enough hydrochloric acid was added to give an aqueous phase of pH 2 (required amount 30 ml). The chloroform phase was separated off and extracted with sufficient 3% strength sodium bicarbonate solution to give an aqueous phase with a pH of 7 (amount required 80 ml).
An emulsion formed, whereupon the entire mixture was evaporated at room temperature under high vacuum. The residue was washed by decantation with anhydrous ether (twice 50 ml), dried over phosphorus pentoxide and gave a yellow powder weighing 8.8 g. Purity = 53 (hydroxylamine test).
The anchryl- (9) -penicillin obtained inhibited Staph. Oxford at 0.5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. 1 and 2 at 2.5 mcg / ml each.
Example 29
The process for the preparation of this substance is analogous to that according to Example 18. The starting point was 2-ethoxy-1-naphthoyl chloride (16.4 g, 0.07 mol), 6-amino-penicillanic acid (15.1 g, 0.07 mol) Mol) and triethylamine (19.6 ml, 0.14 mol). The end product, the sodium salt of 2-ethoxy-naphthyl- (1) -penicillin, was obtained in the form of a light yellow powder weighing 21.6 g. Purity = 65% (hydroxylamine test).
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.25 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph. 1 and 2 at 0.6 mcg / ml each.
Example 30
According to Example 18, 2-n-propoxy-l-naphthoyl chloride (17.3 g, 0.07 mol), 6-amino-penicillanic acid (15.1 g, 0.07 mol) and triethylamine (19.6 ml, 0.14 mol) assumed. The end product, the sodium salt of 2-n-propoxy-1-naphthylpenicilline, is obtained in the form of a light yellow powder weighing 15.5 g. Its purity is 47% (hydroxylamine test).
Example 31
To prepare the sodium salt of 2-n-butoxy-1-naphthylpenicillin, the procedure of Example 18 starts from 2-n-butoxy-1-naphthoyl chloride (18.3 g, 0.07 mol), 6-aminopenicillanic acid (15.1 g , 0.07 mol) and triethylamine (19.6 ml, 0.14 mol). The end product is a light yellow powder weighing 17.0 g. Its purity is 50% (hydroxylamine test).
Examples of other acids, the acyl derivatives of which can be used for the production of penicillins in accordance with the process according to the invention, are the following:
3, 4-dimethoxy-benzoic acid,
4-methoxy-benzoic acid,
3-methyl-benzoic acid,
3-dimethylaminobenzoic acid,
2-methoxy-benzoic acid, 2-chloro-3, 4, 5-trimethoxy-benzoic acid,
2, 4-dichloro-benzoic acid,
2-nitro-benzoic acid, 2-acetamido-benzoic acid,
2, 4-dimethylbenzoic acid,
2, 4, 5-trimethylbenzoic acid,
4-isopropyl benzoic acid,
3-bromo-benzoic acid,
2-iodo-benzoic acid,
2, 5-dihydrobenzoic acid,
4-hydroxy-3-methoxy-benzoic acid,
4-nitro-benzoic acid,
2,6-dihydroxy-benzoic acid,
2,6-diacetoxy-benzoic acid,
2,6-Dimethylthio-benzoic acid,
2,6-dimethylsulfonylbenzoic acid,
2, 4, 6-trinitrobenzoic acid,
2,6-diacetamido-benzoic acid,
2, 6-dibromo-benzoic acid,
2,6-diiodo-benzoic acid,
2, 6-dimethylbenzoic acid,
2, 6-diethylbenzoic acid,
2,6-Diisopropyl-benzoes benzurc,
2-methoxycarbonyl-6-nitro-benzoic acid, 2-methyl-l-naphthoic acid,
8-methyloxy-1-naphthoic acid, anthracene-9-carboxylic acid,
2,6-diallyloxy-benzoic acid,
Pentamethoxy benzoic acid,
3-bromo-2,6-dimethoxy-benzoic acid,
4-chloro-2,6-dimethoxy-benzoic acid,
3, 5-dichloro-2, 6-dimethoxy-benzoic acid,
2, 3, 5-trichloro-6-methoxy-benzoic acid,
2-methoxy-3, 5, 6-trimethyl-benzoic acid, 2-chloro-6-nitro-benzoic acid,
2-Hydroxy-6-methoxy-benzoic acid and 1, 3-dimethoxy-2-naphthoic acid.
The novel compounds prepared according to the invention can be used in a mixture with suitable pharmaceutical carrier substances in various medical dosage forms.