Verfahren zur Herstellung von antibiotischen, in 7-Stellung eine carbocyclisch substituierte aliphatische Carboxamidogruppe tragenden Cephalosporinverbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von antibiotischen, in 7-Stellung eine crbocyclisch substituierte aliphatische Carboxamidogruppe tragenden Cephalosporinverbindungen der allgemeinen Formel
EMI1.1
odere deren Salzen mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen o der Anionen, worin R1 die Hydroxylgruppe, die Acetoxygruppe, die Pyridino- oder eine substituierte pryidnnogruppe, R3 eine C1- bis C2-Alkylen-, C2- bis G4-AlnenyenoidiexCz-ibi,sC4Alknnylengrnp.pevrud R4 eine Phenyl-, Napthyl-,
C4- bis C6-Cycloalkyl- oder Admantylgruppe oder ein Sbustitutonsprodkt einer dieser gruppen mit midestens einem Haligen-, Nitro-, Trifluormethyl-, C1- bis C4-Alkyl- oder c1- bis C2- Alkoxy-Substituenten ist, wobei R3 mindestens 2 Kohlen- stoffatome enthält, wenn R4 Phenyl ist, Idais Idaldurch geW kenneichnet ist, dass man eine 7-Aminocephalosporinvebidnung der allgemeinen Formel
EMI1.2
in Gegenwart von Wasser oder einem inerten organrischen Lösungsmittel bei einer Temperatur zwiwschen dem Gefrierpunkt des Reaktionsgemsichens und annähernd 20 C mit einem acylierungsmittel acyliert, das mindestens einen carbocyclisch substitueirten aliphatischen Carbonylrest der allgemeinen Formel
EMI1.3
aiweist.
, Die Cephalosproin-Ca-Verbindunge, worin R1 Pyr idino oder substituiertes Pryidnino ist, können auch herge stellt werden, indem man die entsprechenden Cephalo spronas äurebbindungen (d. h. Verbindungen mit R1 =
Acetoxy) in Lösung mit einem Überschuss von Pyrdin oder substitueiertem Prydin zum Rückfluss erhitzt, um die entsprechenden carbocyclisch substitueirten Acyl derivate des kerns von Cephalosporin-CA-verbindungen zwu biltdizin.
Die Cepthalospronnsäureverbindunge kpnnen auch zur Herstellung der entsprechenden carbocyclisch substiutieten aliphatischen Acylderivate des Kerns von Desacetylcephalosp orin-C-verbindungne verwendet werden, indem man die Säureverbindung in einem geoufferten wässrigen Medium mit Citrusfrucht-Acetylesterase be han ; delt.
R1 kann also die Hydroxyl-, acetoxy-, Prydino- oder eine substitueirte Pyridniogeruppe sien, wie sie durch Umsetzung von cephyhalosprin C mit Nicotin, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Nicotrinamid, 2-Aminopryidn, 2-Amino-6-methylprydin, 2, 4, 6-Trimethylprdin, 2 Hydroxymethylpridin, Suflapyridn, 3-Hydroxpyrdin, Pyr,din-,2,3-d,ucarb:oasaue,Ghiirioliia,Piaoin;saumeumd dergelichen entsteht.
R3 kann das Kohlenstoffgerüst der Methl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek-Butyloder tert.-Butylgruppe aufweisen, gegebenenfalls mit einer Doppel- oder einer Dreifachbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen, und R4 ersetzt ein Wasserstoffatom a eislein Auppen.
R4 kann eine Benzyl-, α-Napthyl-, ss-Napthyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Adamantylgruppe oder ein Substitutionsprodukt dieser Gruppen mit einem oder mehreren Chlor-, Brom-, Fluor-, Jod-, Nitro-, Trifluormethyl-, C1- bis C4-Alkyl- oder C1- bis C2-Alkoxysubstituenten am ring sein.
R3 uniid R4 köennen zusammengenomemen einen Styryl- oder Phenethinlrest- oder ein Naphtyl-, C4- bis CsCy.c,oalkylodnTA,claaar,2y,lHiomologeasdes;eReste bedeuten.
Die Struktur und herstellung des Adamantylrestes ist von Stetter in Angeweandte Chemie 66, 217 (1954) be schriaban wer, den.
Die neuartigen erfindungsgemnss hergestellten Verbindungen sind insofern mit dem Cephalosporin C verwantdt, als sie den 5,6-Dihydro-2H-1,3-thiziantring mit dem ankondensierten ss-Lactamring in der 2, 3-Stellung enthalten, der charakteristisch für des Cephalosporin C ist. Im Gegensatz zum Cephalosporin C jedoch, dass in der 7-Stellung dei 5'-Amino-N'-adipamylgruppe aufweist, sind die erfindungsgmeäss hergestellten Verbindungen in der 7-Stellung druch eine carbocyclisch substituierte aliphatische Carbonsäureamidgruppe gekennzeichnet. Darüberhinaus sind die erfindungsgemäss hergestellten Verbindung im Gegensatz zum Cephalosporin c, das nur eine verhnltnismässig geringe antibackterielle Wirksamkeit besitzt, hochwirksame antibakterielle Mittel, die das Wachstum zahlreicher Typen von Mikroorganiscmen in den verschiedensten Umgebungne zu hyemmen vermpgen.
Wei aus den obigen Ausführungen herjvofgeht, fällt eine Veilzahl von verwandten Verbindugnen die die bicyclische Ringstruktur des Cephalosporin C aufweisen, jedoch in bezug auf die Substituenten variieren, unter dio obige Formel.
Wei bei den Penicliienen mit dnene die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungne bis zu einem gewissen Grade verwandt sind, können durch Kombination mit nichtooxischen pharmazeutisch annehmbaren kationen oder Anionen zhalreiche Salze hergestellt werden,
Als Beispiel seine einge Typen von kationsichen Salzen genannt, die aus den Vebdingune hergestellt werden können, die den Cephalosporinj-C-Kern enthal ;;;vnsrlo;iahSiale,wiedmeNatrinm-,Kalum-, Lithium-, Ammonium-und substituierten Ammonium- salze, sowie weniger wasserlösliche salze, sei die Calcium-, Barium-, Proain-, Chinin- und Dibenzyläthylendiaminsalze. Diejenigen Verbindunge, die den ephalosprin-Ca-Kenn enthalten, bilden keine katisopischen, sondern anionische Slze, d.h.
Additionssalze mit starken Säuren, wie Salzsäure, Browasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefeslsäure und ähnlichen Säuren. die folgende Aufzählung erläutert in Verbindung mit den wieter unten folgenden Beispielen die Verbindungstypen, die erfindungsgemäss erhältlich sind.
7-#-α'-Naphtyl)-n-valeramidocepthalosporansäure 7-ss-(ss'-napthyl)-aceylamidocephlsoproansäure 7-Cinnamylamidcephalosporansäure 7-γ-Cyclopentylcotonamiscocphaospeansäure 7-α-Cyclohexyl-3-butenamidocephalosporansäure 7-Styrylacetamidocephalosporansäure 7-Phenylpropiolamidocephalosporansäure 7-p-Nitrophenylpropiolamidocephalosporansnure 7-Cyclobutylpropionamidocephalosproansäure 7-α-Phenylcrotonamidocephalosproansäure
7aBenrylacry,amidoGpaosyonaasaul;, 7-α-p-Bromphenylacrylamidocephalosporansäure
7-ss-p-Isopropylphenylacrylamidocephalospransäure 7-iallo;GLnm;annydaandloicehalospiomamsiaur 7-ss-methylstyrylacetamidocephalosproansäure 7-γ
-Benzylcrotonamidocephalosporansäure 7-ss-(ss'-Naphthyl)-α,α-dimethylpropionamido- cephalosporanäure 7-α-(α'-napthyl)-isovaleramidocephalosporansäure 7-α-o-Chlorphenyl-α-methyl-n-butyramido- cephalosproansäure 7-ss-(2'-Flurocyclobutyl)-propionamidocephalospran Islavr 7-#-(3'-Methylcyclopentyl)-n-butyramidocephalosporan sauve 7-α-p-Trifluormethylrphenylpropionamido- cephalosoproansnure 7-o-methyoxybenzylacetamidocephalosporansäure 7-ss-p-Äthoxypehylisobutylnamidocephalosporansäure und dergleichen, sowei die entsprechenden Cephalosporin-CA-Anlaoga.
Cephalosporin c kann durch Kultiveirung eines ephatlosproin C bildenden orgnaismus in eiem geeigneten nährmedium hergestellt werden, wie in der britischen Patentschrift Nr. 810 196 beschrieben wird.
Cephlaosporin C lässt sich auch leicht in Verbindurngen vom Cephalopsorin-Ca-Typ verwenden, z.B. durch Kochen in wässriger Lösung mit einem Äberschuss an Pyridin, wie es in der belgischen Patentschrift Nr. 539 777 beschrieben wird. Dei Umsetzung ist ganz allgemein auf Pyrdini und substitueirte Pyridine anwendbar, von denen oben zahlreiche Beispiel geannt wurden, wobie die entsprechenden Derivate des Cephalosporin-CA-Typs entstehen, bei denen die Pyridino- oder substituierte Pyrindogruppe mit der methylgruppe in der 5-Stellung des Thizinringes verbdunen ist und mit derC,arboxyligru,pPieimdj;r4-nbelugiWemesSaMz b21de4t.
Desacetylcephalosporin C lässt sich bequem druch mehrstündige Behandlung von Cephalosporin C mit Cirtusfruch-Acetylesterase in wässrigem Phosphatpuffer bei pH = 6,5 - 7 nahc dem Verfahrne von Jansen, Jang und macDennell, Archiv Biochem. 1947-48. 1516, herstellen.
Aus den verschiedenen, auf diese Weise erhältlichen Cephalsosporin-C-Verbidnung lässt sich der entsprechende Kern leicht erhalten, wenn man die 5'-Amino N'-adipamyl-seitenkette zwischen dem Amdisitkctoff und der carbonylgruppe der amignruppe spaltet. So kann die 7-Aminocephalosproansäure nach dem in der belgischen Patentschrift Nr. 593 777 beschriebenen Verfahren durch längseres Digerienen von Cephalosporin C mit einer Mineralsäure in Abwegenheit von Licht hergestellt werden.
Die erfindungsgemässhergestelltenVerbindungenwer- den durch Acylierung des entsprechenden Cephalosporin C-Kerns hergesteltl, sie es nun der Kern des Cephaloospirn C selbst, des Cephalosporin CA oder einer andenene Variante. Wahlweise kpnnen die Verbidnfungen vom Cephalosproin-CA- und Desacetylcephalospoin-C-Typ auch erhalten werden, indem man die Umwandlungsverfahren der belgischen Patentschrift Nr. 539 777 und von Jansen und Mitarbeiten auf die entsprechendne 7-Acylaminocyephalosproansäuren anwendet, um auf diese Weise die Verbidnungen mit den entpsrechenend Kernen zu erhalten.
Für die Acylierung der 7-Aminogruppe der Cepha losporan-Kerne-wie oben angegeben-kpnnen die üblichen Acylierungsverfahren sowie irgendweiche der vensnhLennenTypenvonbkanemAcylaernzn,gsmLtelm verwendet werden, die eine zusamaensetzung aufweisen, die der gewünschten Seitenkette entsrpcith.
Ein bequemes Acylierungsmittel ist das entsprechende carbocyclisch substituerte aliphatische Acylchlorid ende-bremid. Die acylierung wird in Waisisicr oder einem geeigenten organischen Lösungsmittel aufgeführt. vor- zugwesie unter praktisch neutralen Bedigung swoei vorzugsweie bei verringerte Temperatur, d. h. oherhallh des Gefrierpunktes der Reaktionsgemisches und unterhalb von etwa 20 C. Bei einem typischen Verfahren wird die 7-Aminocephalosproansäure bzw. eines ihrer ganauntemDerivaGeznsiaannmem.mieLveTansmeuchendem Menge natriumbicarbonat oder einer anderen geeigneten alkalischen Verbindung zur Beschleungin der lösung in wässrigem 50-vo9l.-%igem aceton gelöst, wobei die Konzentration der 7-aminocephalosproansäure etwa 1-4 Gew.-% beträgt.
Die Lösung wird auf etwa 0-5 C aibgekühl, t, uad es wird unter Rühren und K2hlen eine lpsung des Acylierungsmittels in etwa 20%8gen Überschuss hinzugegeben. Falls der pH-Wert der Msichung nicht konstant bleibt, kann er durhc Einleiten von Kohllendioxyd im Neutralbesichg ekealtne werden. Nach be endieterZu,babidnsA,cyl-ierwngsunLtitt!e,swinddasReak- tionsgemisch weiger gerührt und auf Raumeteraptur erwärmen gleassen. Das Reaktionsprodukt wird sodann bis auf etwa pH = 2 angelsäuert unld mit leinlem organischen Lösungsmitel, wie Äthylaceta, extrahiert. Der Äthylacetat-Extrakt wird mit einer Base, die das gewünschte Kation des Endporduktes aufweist, auf etwa pH = 5, 5 eingestellt und mit Wlassser lextrahiert.
Die wässrige Lösung wird abgetrennt und zur Trockne ver dnanpfit.I?erRuGksa,dwimdiuneklei,sGtno,gluch;em menge Wasser aufgenommen und das gewünschte Produkt durch Zugabe eines grossen Überschusses an Aceton und gegebenfalls Äther gefällt. Das dabei erhaltenen kristalline Produkt wird abfitriert, mit aceton gewaschen und getrocken. lDie Acyliemlag kann auch mit der entsprechenden carbocyclisch substiuierten aliphatischen Carbonsäure in Verbindung mit einer nquimolaren Menge eines Carbondiimids, wie N, N'-Diisopropylcarboniimid, N, N' Dicyclohexylcarbodiimid, N, N'-Bis- (p-dimethylaminophenyl)-carbondiimid, N-Äthyl-N'-(4"-äthylmorphinyl)carbcdiimid oder dergelichen, ausgeführt werden, wobei die Acylierung in sochen Fällen bei Normaltemperaut verläuft.
Wahlweise kann die carbocyclishc substitueirte ali , phatische Carbonsäure in deas entsprechende Säureanhydrid, das Azi, d oder einen aktivierten Ester verwandelt werden, wobei jedes dieser Derivate zur Erzielung der gewünschten Acylierung verwendet werdne kann.
Weitere bekannte mittel brauchen hier nicht aufgewählt zu werden.
In vielen Fällen kann das Acylierungsmittel eines oder mehrer asymmetrische Kohlensofatome enthalten und daher in optisch aktiven Formen vorkommen.
Bei der gewöhnlichen chemischen Synthese werden diese Verbidnungen gewöhnlich in Form dels Racemats, ; d. h. e, ines äquimolaren Gemisches der optischen Antipoden, das keine optische Drehung zeigt, gewonnen. Werden die getrennten optischen Isomeren gewünscht, so kann das Acylierungsmittel in üblicher Weise gespalten wer den, z. B. durch Umsetzung der freien Säure mit Cinchonin, Strychnin, Brucin und dergleichen, fraktionierte Kristallisation der diasterosiomeren Salze und getrenntes Ansäuern der festen Phase und der flüssigen Phase, um die optischen Antipoden freizusetzen.
Die auf diese Weise erhaltenen freien Säuren können als solche für die Acylierung verwendet werden, und zwar vorzugsweise in Verbindung mit einem Carbodümid, oder können nach üblichen Verfahren in das entsprechende Säurechalogenid oder ein gemischtes Anhydrid umgewandelt werden, wobie natürlich extreme Bedingungen vermieden werden müssen, damit keine Racemisierung ein bris.
In der Literatur sind viele der erfindungsgemäss verwendeten Acylierungsmittel zusammen mit Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben worden, und eine An zahl von ihnen ist im Handel erhältlich. Sämtliche Verbindungen lassen sich nahc gut bekannten Verfahren leicht herstellen.
Die Erfidnung wird weiter durch die folgenden Arbeistsbeispiele erlnutet, die jeoch nicht als Begrenzung des Erfindungsberieches aufzufassen sind. Die ein den Beispielen angegebenen chemischen Analysen wurden nach den Verfahren von Ford, Analytical Chemistry 19, 1004 (1947), ;dunclefwh,nt,dlasan,deq,wamttaiven: estiimrnumgdes3-L,aat;amrLn,gsidesCenalos,pn Moleküls durhc Umsetzung mit Hydroxylamin beruht.
Die antibiotischen Wirksamkeiten wurden an Staphylo- accus aureus 209 P unter Anwendung einer geeigneten Abwandlung der Papierscheibenplatten-Verfahren von Higgens und Mitarbeitern, Antibiotics & Chemotherapy 3, 50-54 (Januar 1953), und Loo und Mitarbeitern, Journal of Bacteriology 50, 701709 (1945}, ibestimst. Die pKa-Werte der Säuren wurden durhc Titration in wässrigem 66%igem Dimethylformamid bestimmt.
Beispiel 1 7-α-Phenylpropiomnamidocephalosporansäure
In 50 cm3 Wasser wurde 1 g 7Aminocephalolsporan- säure gelöst und 1, 0 g Natriumbicarbonat zugegeben.
Nach vollsätnidge Auflpsung wurden 50 cm3 Aceton zugegeben, und die Lösung wurde gerührt und in einem Eisbad gkühlt. Zu der kalten Lösung wurde innerhalb von einer stunde bei 5 C eine Lösung von 624 mg α-Phenylpropionylchlorid in 15 cm3 Aceton gegeben.
Das Aceton wurde im Vakuum abgezogen. Zu der verbleilbenden wässrigen lösung wurdne 75 m Athyl- acetag gebeben, und das Gemisch wurde mit l-nolimalier Salizsäure aiuif pH = 2 angesäuent. Die schisthen wurden getrennt und die Äthylacetatschicht wurde bei pH = 5, 5 mit 75 cm3 Wasser extrahiert, wobei die pH-Einstel liuing mit wiässn, ger l-normaler Klailauge durchgeführt wrude. Der wässirge Extrakt wurde im Vakuum eingedampft und der Rückstand durch Lösen in Aceton, AbvehennLasnmgsmvitbels,Lase.ia.hissemMeh.anool, Verdünnen mit isopropylskohol bsi zur Trübung und enneutes Abzichen des Lösungsmittelsgremisches gereinigt, wobei eine feste masse erhalten wurde.
Es wur den 1220 mg 7-α-Phenylpropionamidocephalosproan- säure in Form des Kaliumsalzes gewornen. Der pK'a Wert der Säure beträgt 4, 98. Die Verlbodnng meigt ein UV-Maximum bei 259 m (# = 7670).
Beispiel 2
7-ss-Phenylpropionamidocephalosproansäure
1, 0 g 7-Aminocephaloporansäure und 1 g Natrum- bicarbonat wurden in einm Gemisch aus 50 cms Was- ser und 40 cm3 Aceton gelöst. Die Lösung wrude in einem Eiscbad gerührt und innerhabl von etwa 30 Minu be.mtimerLosngvotn 590 mg ss-Phenylpropionylchlcird in 10 cm3 Aceton versetzt, wonach das Gemisch nochweuUene2-3Stunyniu.rKalage,aihtwuxde.
D;ais.AnetonwundeimUawuun,ausneim.Realatnom.- gen\mishc abgegzogen. Es wurdne 100 cm3 Äthylacetat zauegb,geo;gtuoml-mommial!eS.asaiune,nm das -Gmi.sch.baufpH-2;a,nwsa;enn.DiaasisaugePhaise wruden abgetrennt, mit 50 cm3 Äthylacetat gewaschen und verworfen. Die Äthylacetatschichten wurden vereinigt und mit 50 cm3 Wasser gewachen. Die gewaschenen Äthylacetataphase wrude mit 100 cm3 Wasser ge riiW umd mit wässmilger 0, 5-normaler Kaliauge auf pH = 5, 5 eingesteltl. Der erhaltene wässrige extrkat wurde abgetennt und im Vakuj bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit wässrigem Aceton verrieben. Die feste Messe wurde abfitriert und im Vakuum getrockente.
Die ausbeute betrung 640 mg 7-, ss- Phenylpropionamidcoephalosproansäure in Form des KalEuimisalzzes. Der pK'a-Wert der Säure beträgt 5,0. Die Verbidnung zeigt ein W-Maximum bei 259 m (# = 8920).
Bei der chemischen Analyse entsprach 1 mg Produkt 1460 Einheiten Penichliien G. Die iantibiichsche wirksamkeit entspnahc 200 Einheiten Penriclin G pro mg. Die Verbindung zeigte sowohl in Gegenwart als, auch in Abweseheit von meschlichem blutserum eine gute Wirksamkeit gegenüber resistenten Staphylokokken. Gegeniiber Staphylococcus albus, BacilLus subtils und Sarcina lutea war sie ebenfalls gut wirksam.
Beispiel 3 7-α-Phenyl-n-butuyramidocephalosp oransäure
Nach dem verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 640 mg α-Phenyl-n-butyrylchlorid die 7-α-Phenyl-n-butyramidocephalosporansäure in Form des kaliumsalzes hengestellt. Es wurden 800 mg Produkt erhalten. Der pK'a-Wert der Säure betrung 4, 85. Die Verbindung zeigte ein UV-Maximum bei 260 m (# = 7910).
Auf Grund der chemischen Analyse entsprach 1 mg Produkt 1160 Einheiten Penicllin G. Das Plioidukt zeigten eine gute antibiotsiche Wirksamkiet gegenüber reisstenen Staphylokkken, und zwar sowohl in Anwesenheit als auch Abwesenhjt vin mensählichem Blutsenum. die Verbidnung iegte fenrer eine gute Wirksmakeite gegenüber Stpahococcus albus, B, acilus subtilis und Sarcina lutea.
Beispiel 4 7-γ-Phenyl-n-butyramidocephalosporansnure nach dem Verfarhen vom Beispiel 2-wude unter Varwmdnulg vomn 640 m γ-phenylbutychlorid das Kaliumslz der 7-γ-Phenyl-nj-butyamidocephalosporan- snre hergestelt. Es wurden 590 mg produkt erhalten ; 1 mg Produkt entsprach auf Grund der chemischen analyse 1305 Einheiten Penicllin G.
Anhand eines weiteren Pränpartes der gleichen Verbindung wurde ein pK'a-Wert der Säure von 4, 80 und ein UV-Maximum bei 259 m (# = 88403 lgemassen.
Ein drittes Präparat der gelichen Verbidnung hatte pro gm eine antibiotische Wirksamkeite entsprchend 320 Beinheiten Penioloien G. Die Verbindung zeiget\en eing tute antilbiotische Wirksamkeit gegenüber reistenten Stapjhyolkolken in Anweseheit und in Abiwestenheit von menschlichemn Blutserum. Sie war ferner gegenüber Stapjhylococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutea gut wirksm.
Beispiel 5 7-γ-Chlorphenyl-nbutyramidocephalsoproansäure
1, 0 g 7-Aminocephalosproansäure und 800 mg Natriumgicarbonat wruden in eiem Gemisch von 50 ce Wasser und 40 cm3 Aceton gelöst. Die Lösung wurde in einem Eisbad gerührt und innerhalb von etwa 30 Minu ten tropfenweise mit einer Lösung von 760 mg γ-o- Chlorphenyl-n-butyrylcylroid in 103 Aceton versetzt, wonach das Gemisch noch weitere 3 Stunden lang in der Kälte gerühtrt wrude. Das Rekaitsongemsiche wurde im Vakuum von dem aceton befreit und mit 100 cm3 Äthylacetat versetzt, gefolgt. von 1-normaler Salxäure, um das Gemisch auf pH = 2 anzusäurem.
Die wässrige phase wurde abgetrennt, mit 50 cm3 Äthylacetat gewaschen und verworfen. die Äthylacetatschichten wurden vereinigt und mit 50 cm3 Wasser gewschen. Die gewaschen Äthylacetapthase wurde mti 50 cm3 Wasser gerührt und mit wässriger 0, 5-nromaler Kaliauge auf pH = 6,5 eingestellt. Der erhaltene wässrige extrakt wurnde albgetrennt und im Vakuum anhezu bis zur Trockue eingedampft. Der Rückstand wurde mit I ; so ;- propylakoohol verri9eben und die erhaltene Aufschlämmung filtriert. Die feste Masse wurde aus einem Gemisch von Methyl-und isoproopylakohol umkristalisiert, wableii 770 mg gereinigte 7-γ-o-chlorphenyl-n-butyr- aminodepchalosproansäure in Form des Kaliumsalzes erhalten wurden. Der pK'3-Wert der Saure betrug 4, 85.
Die Verbidnung zeigte ein UV-maximum bei 260 m, u (s = 8590). Bei der chemischen Analyse entsprach 1 mg proudkt 790 Einheiten Penicllin G, bei der Prüfung auf antibiotscihe Wirksamkeit 640 Einheiten Penicllin G. Die Verbidnung zeigte eine gute antibiotische Wirksamkeit gegenüber resistenten Staphylokokken, und zwar sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von menschihem Blutserum. Eine gute Winksamkeit war ferner gegenüber Staphyloccus albus, Bacillus subsitlie unde Sarcina lutea vorhanden.
Beispiel 6
7-Cinnamylamidocephalosporansäure
1, 5, g 7-Aminocephalosporansnure und 950 mg Natriumibcabnat wurden in einem Gemisch von 50 cm3 Wasser und 40 cm3 Aceton gelöst. Die erhaltenen Lösung dle in einem Eisbad gekühlt und einnerhalt von 45 Minuten mit einer Lösung von 850 mg Cinamnylchlroid in 10 cm3 Aceton versetzt, wonach noch weitere 1, 5 Stunden lang gerührt wurde. Das Aceton wurde von dem Re aktio, nsgemisch abgazogen und die zurückbleichende lösung mit 50 cm9 Athylacetat überschichtet und mit Salzsaure auf pH = 2, 0 angesäuert.
Die Äthylacetastchicht wurde abgetrennt und bei pH = 5, 5 mitWasser extrahiert, worbei zur pH-Einstellung verdünnte wässrige Kalilauge verwendet wrude. Der wässrige Extrakt wurde eingedampft und der erhaltene Sirup durch Verdünnen mit Aceton verfestigt. Die erhaltenen feste masse wrude aus einem Gemisch von mehtyl- und Äthyylakohol umkristalisiert. Es wurdn 400 mg der knristaline 7-Cinnamylamindocephaslopansäure in From des kaliumsalzes gewonnen. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4, 75.
Die Verbding zeigte UV-Maxima bei 217 zend 275 m :, u (s = 18 400 bzw. 27 900) mit einer Schulter bei 222 m . Das IR-Sepktrum entsprach der enwarteten Struktur.
Beispiel 7
7-(4'-Phenyl-3'-butinoylamido)-cephalosporansnure
Zu eine Lösung von 1, 0 g 7-Aminocephalosporan ssäure unid 680 mg Natriumbicarbonat in 50 cm3 Wasser , und 30 cm3 Aceton wurde tropfenweise unter Rühren bei Eisba ; dttemperatur eine Lösung von 656 mg 4-Phenyl-3-butionylchlorid in 20 cm3 Aceton gegeben.
Der pH-Wert des Reaktionsemisches wurde ununterbrochen überwacht und bei 7 bis 8 gehalten. Nach beendeter Zugabe des Säurechlorids wurde ncoh eine weitere Stunde lange bei 0 bis 5 C gerührt. Von dem Umsetzungsgemisch wurde das Aceton aggezogen und die zurückbeliebende wässrige lösung mite etwa 100 cm3 Äthylacetat überschichtet und mit verdünnter Szlssäure auf ph = 2 angesäurert. Die Äthylacetactchicht wurde abgetrennt. mit 100 g Eis versetzt aund das Gemsich mit verdünnter wässriger Kaliauge auf pH = 5, 5 eingestellt.
Die wässrige Phase wurde abgetrennt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der R2.ckstand wurde mit Aceton gewaschen und getrockner. Es wurden 480 mg 7-(4'-phenyl-3'-butinoylamido)-cephalsopransures Kalium gewonnen. Der pK'a-Wert der Säure betrung 4,85.
Die Verbidnung eigte UV-maxima bei 237 und 247 m (# = 20 450 bzw. 20 2010). Bei der chemischen Anallyse enitsprach 1 mg Prcldukt 1348 Einheiten Penilicllin G.
Die antibiotishce Wriskamkeit pro mg Produkt entsprach 405 Einheiten Penticlin G. Die Verbidnugn zeigte iene gute Wriksamkeit gegenüber resistenten Stpahyokok ken in der Kultrubrühe und gegenüber Staphylococcus alubs, Bacillus subtilis und Sarcina lutea.
Beispiel 8
7-Cyclopentylacetamidocephalospransnure
Die 7-Cyclopentylacetamidocepholosporansäure wundnim.Foncn.sKalimn,s;azeas,dorchUmisieu,ngvan.
1, 0 g 7-Aminocephalospransäure mit 680 mg Natriaum- bicarbonat und 510 mg Cyclopentylacetylchlrodi hergestellt, wobei im allgemeinen nach dem Verfahren von Beidspiel 6 gearbeitet wurde. Das produkt wurde in einer A) usbleute von 450 mg erhalten. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4, 80. Die Verbidnung zeigte ein UV Maxima bei 260 m (# = 8000). Bei der chemischen Analyse entsrpach 1 mg Produkt 1420 Einhleibein Penicil- lki G. Blei idie, r Prüfung auf antibiiotischle Wirksamkeilt entsprach 1 mg produkt 91 Eihciten Peneillin G.
Die Verbindung zeigte eine gute antibiotische Wirskannkeit gegenüber Staphylokkken, und zwar woseohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von menschlichen Blutserum. Die Vervcdingun wr ferme gut wrisam gegen über Staphylococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutisa.
Beispiel 9
Descetyl-7-clopentylacetmaidocephalsoaporsnre
Nach einem aus den folgenden stufen bestehenden Verfharen wurde die Deacetyl-7-cyclopentylacetamidocepholosproansäure hergestellt.
Ein lyophilisertes Orangen-Trocken-Präparat 9engl.: flavedo), hergestellt nach dem Verfahren von jansen, JamgudM,aaDomavell(vr,glilveole,n)dazu,nachst nach dem folgenden Verfahren vereinigt.
60, 8 g der lyophilisierten festen masse werden mit Wasser bis zu einem Gesdamtvolumen von 304 cm3 angerührt, und die Suspension wird in der Kälte bei
15 000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert. Die überstehende Flüssigketi wird abgegossen und in der Kälte filtriert, um die suspendierten Lipoide abzutrennen. Zu dem Filtant (, 265 cm3) wen 15, 9 g Darco G-60 -Aktivkohle gegeben, das Gemischt wird 15 Mi- nuten lang in der Kälte langsam gerührt und in der gleichen Weise filtriert.
Die überstehende Flüssigketi (220 em, 3) wird abgegossen und langsam mit 53, 2 g festem Ammoniumsulfat versetzt, wobei eine Lösunig erhalten wird, die zu 43 %mit Ammoniumsulfat gesät ti, gt is°. Das Gemsich wird wiederum zentrifugiert und der Niederchlag verworfen. Zu der übverstehenden Flüs , igkei(235cme)unendlenmGerKuhveundRiilvren langsam 63, 5 g Ammoniumsulfat gegenge, wobei eine zu 80 % mit Ammoniumsulfat gesättigte läsung erhalten wird. Das Gemisch wir erneut zentrifugiert und diesmal die überstehende Flüssigkeit verowrfen. Die feste Masse wirnd in akltem Wasser gelöst und auf ein V-umsen von 73 cm3 verdünnt.
Die erhaltern Lösung von gecinigter Citrusfrucht-Acetylesterase wird kurz vor dem Gehbaruch mit wässriger 1-normaher Natron lauge auf pH = 7 eiingestelffit.
Die Desacetylierung wird in der olgenden Weise ausgeführt. Das Cephalsosproansäuresealz wird in Wasser zu einer 0,05-molanen Lösung gelöst, die gegebenenfalls mit einer wässrigen Base auf pH = 7 eingestellt wird.
Zu der Lös=g werden 25 Vol.-% 0,1-molarer Phosphatpuffer vom pH = 7 sowie 50 Vol.-% (bezogen auf die ursprünglcihe Lösung0 der wie oben hergestellten lösung der gereinigten Citrusfrucht-Acetylesterase gegeben, Das erhaltene Gemisch wird mit dlar gleichfen Menge Wsser verdünnt und in eienm Behergals bei 37 C lagnsam gerühtt, wobei der pH-Wert durhc tropfenweise Zugabe von wässriger Base bei 7 sgehlas en wird.
Das Gemisch wird so lange unter diesen Bedingungen gehalten (gewöhnhch etwa 6 Sfiwnen},bisip,anal!el durchgef2hrter Warbeug-Kontrolleversuch, der im folgenden beschrieben sie, die Beendigung der Umsetzung anlzengt.
Der Warburg-Kofntrollversuch wird in der folgenden Weise ausgef2hrt. Auf den Boden eines WarburgkoLbens werden 0,4 cm3 der ursprünglichen Lösung der Cephalosproansäure-Verbidnugn und 1,3 cm3 Wasser geibrachit. In den seitlichen Behältern werden 0, 2 cim3 der gereinigten Citrusfrucht-Acetylesterase-Präparates gebracht. Eine wässrige 1-normale Lösung von Natriumbicarbonat wird mit Kohlendioxyd gesätitgt. 0, 25 cm3 davon werdne in den boden des Kolbens und 0,05 cm3 in den Seitenarm gegeben. Dann wird sofort das vorher mit Kohlendioxyd gespülte Manometer angeschlossen.
Der Gastrom wird 15 Minuten land bei Raumtemperatur fliessen gleassen und dann unterbrochen. die Appanatur wird zur Gelichgewichtsteinstellung 15 Minuten lang in dem Bad mit der konstanten Temperaut von 37 C belassen und der Seitenarm zum Drcukausgleich zunächst geöffnet und dann wieder verschlossen. Der Inhalt des Seitenanrmes wird dann in den Kolben gegossen und hin und zurück gespült, um die Desacetylerung einzuleiten, die mit der Entwickung von Kohlendioxyd verbunden ist. Die umsetzung ist als beendet anzusehen, wenn die Gasentwicklung aufgehört hat.
Nach dem vorstehenden Verfharen wurden 4,0 g 7-cyclopentylacetamidocephalosproansaures Klaium beahndetl. Die erhaltene Lösung wurde mit Äthylacetat überschichtet und mit 1-normaler Salzsäure uf pH = 2,0 angesäurert. Die sch9ichten wurden getrennt und der Äthhylcetatextrakt in zwie gleiche TEile geteilt.
Der eine Teil des Äthylacetatextraktes wrude in der Kälte mit wassriger 1-normaler Kalilauge auf pH = 5, 8 eingestelt, worauf die Schichten getrennt wurden. Die wässrigen Schicht wurd im Vakuum zur Trocken einge dampft. Der Rückstand wurde in mehtanol gelöst, filtriert, mit isorporpylalkohol bis zur Trübung verdünnt und eingennt. Die erhatene wiesse, ffeste Masse wurde abfiltriert und aus Mehtylalkolhol und Isorpoylakoohol umrkistallisert. Es wurden 1, 2 g desacetyl-7-cyclopentylacetamidocephelosproansure Klium erhalten.
Der pK'a-Wert der Säure betrung 4, 75. Die Vembiroung zeigte ein W-Maximum bei 260 m (# = 7360).
Beispiel 10
7-Adamantylacetamidocephalosproansäure nach dem Verfahren und unter den Bedingungen von B, eispie) 1 wrude 1,0 g 7-Aminocephlasorpansäure nii-t 787 mg Admansthlacethloid acylicert. Die Ausbeute betrung 260 mg 7-Adamantylacetamidocephalosproansäure in Form des Kaliumsalzes. Der pK'a-Wert , der Säure beträgt 4, 80. Die Verbidnung zeigt ein UV Masimum, bei 260 m, (e = 7425).
Process for the preparation of antibiotic cephalosporin compounds bearing a carbocyclically substituted aliphatic carboxamido group in the 7-position
The invention relates to a process for the preparation of antibiotic cephalosporin compounds of the general formula which have a cyclic substituted aliphatic carboxamido group in the 7-position
EMI1.1
or their salts with pharmaceutically acceptable cations or the anions, in which R1 is the hydroxyl group, the acetoxy group, the pyridino or a substituted pyridino group, R3 is a C1 to C2 alkylene, C2 to G4 alnenyenoidiexCz-ibi, sC4Alknnylengrnp.pevrud R4 a phenyl, napthyl,
C4 to C6 cycloalkyl or admantyl group or a sbustitutonsprodkt of one of these groups with at least one Haligen, nitro, trifluoromethyl, C1 to C4 alkyl or C1 to C2 alkoxy substituent, where R3 is at least 2 carbons - If R4 is phenyl, it contains substance atoms, Idais ideally known by the fact that there is a 7-aminocephalosporin compound of the general formula
EMI1.2
acylated in the presence of water or an inert organic solvent at a temperature between the freezing point of the reaction mixture and approximately 20 C with an acylating agent which contains at least one carbocyclically substituted aliphatic carbonyl radical of the general formula
EMI1.3
ai indicates.
The cephalosproin-Ca compounds, where R1 is pyridino or substituted pryidnino, can also be prepared by adding the corresponding cephalosproin acid bonds (i.e. compounds with R1 =
Acetoxy) in solution with an excess of pyrdine or substituted prydine is heated to reflux in order to convert the corresponding carbocyclically substituted acyl derivatives of the nucleus of cephalosporin-CA compounds to biltdizin.
The cepthalospronic acid compounds can also be used to prepare the corresponding carbocyclically substituted aliphatic acyl derivatives of the core of desacetylcephalosorin C compounds by treating the acid compound in a buffered aqueous medium with citrus fruit acetyl esterase; delt.
R1 can therefore be the hydroxyl, acetoxy, prydino or a substituted pyridnio group, as can be obtained by reacting cephyhalosprin C with nicotine, nicotinic acid, isonicotinic acid, nicotrinamide, 2-aminopryidn, 2-amino-6-methylprydine, 2, 4, 6-Trimethylprdin, 2-Hydroxymethylpridin, Suflapyridn, 3-Hydroxpyridn, Pyr, din-, 2,3-d, ucarb: oasaue, Ghiirioliia, Piaoin; saumeumd dergelichen arises.
R3 can have the carbon structure of the methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl or tert-butyl group, optionally with a double or triple bond between two carbon atoms, and R4 replaces a hydrogen atom a small Auppen.
R4 can be a benzyl, α-naphthyl, ss-naphthyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl or adamantyl group or a substitution product of these groups with one or more chlorine, bromine, fluorine, iodine, nitro , Trifluoromethyl, C1 to C4 alkyl or C1 to C2 alkoxy substituents on the ring.
R3 and R4 together can mean a styryl or phenethine radical or a naphthyl, C4 to CsCy.c, oalkylodnTA, claaar, 2y, 1Hiomologeasdes; e radicals.
The structure and production of the Adamantylrestes is by Stetter in Angeweandte Chemie 66, 217 (1954) be schriaban who.
The novel compounds prepared according to the invention are related to cephalosporin C insofar as they contain the 5,6-dihydro-2H-1,3-thiziant ring with the condensed ß-lactam ring in the 2,3-position, which is characteristic of cephalosporin C. is. In contrast to cephalosporin C, however, which has the 5'-amino-N'-adipamyl group in the 7-position, the compounds prepared according to the invention are characterized by a carbocyclically substituted aliphatic carboxamide group in the 7-position. In addition, the compounds prepared according to the invention, in contrast to cephalosporin c, which has only a comparatively low antibackterial activity, are highly effective antibacterial agents which are able to inhibit the growth of numerous types of microorganisms in a wide variety of environments.
As is evident from the above, a large number of related compounds which have the bicyclic ring structure of cephalosporin C, but which vary with respect to the substituents, fall under the above formula.
Since the compounds prepared according to the invention are related to a certain extent in the penile lines, rich salts can be prepared by combination with non-toxic pharmaceutically acceptable cations or anions,
As an example his types of cationic salts are mentioned, which can be produced from the vebdingune, which contain the Cephalosporinj-C-nucleus ;;; vnsrlo; iahSiale, wiedmeNatrinm-, potassium-, lithium-, ammonium- and substituted ammonium salts, as well as less water-soluble salts, such as the calcium, barium, proaine, quinine and dibenzylethylenediamine salts. Those compounds which contain the ephalosprin-Ca-code do not form catalytic but anionic salts, i.e.
Addition salts with strong acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, sulfuric acid and similar acids. the following list, in conjunction with the examples below, explains the types of compounds which can be obtained according to the invention.
7 - # - α'-naphthyl) -n-valeramidocepthalosporanic acid 7-ss- (ss'-napthyl) -aceylamidocephalosporanic acid 7-cinnamylamide cephalosporanic acid 7- γ-cyclopentylcotonamiscocphaospeanic acid 7-α-7-phalylacidoamidoic acid 7-alpha-7-cephalylacidoamido-phalylohexanoic acid 7-butylamido-7-butylohexanoic acid 7-butryloamido-7-phalylohexanoic acid 7-butylamido-cephalosporane acid Phenylpropiolamidocephalosporanic acid 7-p-nitrophenylpropiolamidocephalosporanic acid 7-cyclobutylpropionamidocephalosproanoic acid 7-α-phenylcrotonamidocephalosproanoic acid
7aBenrylacry, amidoGpaosyonaasaul ;, 7-α-p-bromophenylacrylamidocephalosporanic acid
7-ss-p-isopropylphenylacrylamidocephalosproanoic acid 7-iallo; GLnm; annydaandloicehalospiomamsiaur 7-ss-methylstyrylacetamidocephalosproanoic acid 7-?
-Benzylcrotonamidocephalosporanic acid 7-ss- (ss'-naphthyl) -α, α-dimethylpropionamido-cephalosporanic acid 7-α- (α'-napthyl) -isovaleramidocephalosporanic acid 7-α-m-o-chlorophenyl-α-α n-butyramido-cephalosproanoic acid 7-ss- (2'-flurocyclobutyl) -propionamidocephalospran Islavr 7 - # - (3'-methylcyclopentyl) -n-butyramidocephalosporan sauve 7-? -p-trifluoromethylrphenylpropionamido-methanesyporane-methyl-phenylpropionamido-methane-cephalido 7- ss-p -ethoxypehylisobutylnamidocephalosporanic acid and the like, as well as the corresponding cephalosporin CA analogues.
Cephalosporin C can be produced by culturing an organism producing ephatlosproin C in a suitable nutrient medium, as described in British Patent No. 810 196.
Cephlaosporin C is also easily used in compounds of the cephalopsorin-Ca type, e.g. by boiling in aqueous solution with an excess of pyridine, as described in Belgian patent specification No. 539 777. The reaction is generally applicable to pyrdini and substituted pyridines, of which numerous examples have been given above, whereby the corresponding derivatives of the cephalosporin-CA type arise in which the pyridino or substituted pyrindo group with the methyl group in the 5-position of the thicine ring verbdunen is and with theC, arboxyligru, pPieimdj; r4-nbelugiWemesSaMz b21de4t.
Desacetylcephalosporin C can be conveniently treated by treating cephalosporin C for several hours with cirtus fruit acetylesterase in aqueous phosphate buffer at pH = 6.5 - 7 according to the method of Jansen, Jang and macDennell, Archiv Biochem. 1947-48. 1516.
The corresponding core can easily be obtained from the various Cephalsosporin-C compounds obtainable in this way if the 5'-amino N'-adipamyl side chain between the amdisite and the carbonyl group of the amine group is cleaved. For example, 7-aminocephalosproanoic acid can be produced by the process described in Belgian patent specification No. 593 777 by lengthy digestion of cephalosporin C with a mineral acid in the absence of light.
The compounds produced according to the invention are produced by acylation of the corresponding cephalosporin C nucleus, they are now the nucleus of cephalosporin C itself, of cephalosporin CA or another variant. Alternatively, the compounds of the cephalosproin-CA and deacetylcephalospoin-C type can also be obtained by applying the conversion processes of Belgian patent specification No. 539 777 and von Jansen et al. To the corresponding 7-acylaminocyephalosproanoic acids in order to make the compounds with to get the corresponding cores.
For the acylation of the 7-amino group of the Cepha losporan nuclei - as indicated above - the usual acylation processes as well as any of the other common types of acylic acid, which have a composition corresponding to the desired side chain, can be used.
A convenient acylating agent is the corresponding carbocyclically substituted aliphatic acyl chloride end-bremid. The acylation is performed in Waisisicr or a suitable organic solvent. preferably under practically neutral conditions and preferably under reduced temperature, d. H. Beyond the freezing point of the reaction mixture and below about 20 C. In a typical process, the 7-aminocephalosproanoic acid or one of its ganauntemDerivaGeznsiaannmem.mieLveTansmeuch an amount of sodium bicarbonate or another suitable alkaline compound for acceleration in the solution in aqueous 50-percent aceton dissolved, the concentration of 7-aminocephalosproanoic acid being about 1-4% by weight.
The solution is cooled to about 0-5 ° C, and a solution of the acylating agent in about 20% excess is added with stirring and cooling. If the pH value of the mixture does not remain constant, it can be reduced by introducing carbon dioxide in the neutral chamber. After the end of the cycle, the reaction mixture is less stirred and warmed to room temperature. The reaction product is then acidified to about pH = 2 and extracted with a small organic solvent such as ethyl acetate. The ethyl acetate extract is adjusted to about pH 5.5 with a base containing the desired cation of the end product and extracted with water.
The aqueous solution is separated off and taken to dryness. I? ErRuGksa, dwimdiuneklei, sGtno, gluch; em amount of water and the desired product is precipitated by adding a large excess of acetone and, if necessary, ether. The resulting crystalline product is filtered off, washed with acetone and dried. The acyliemlag can also be used with the corresponding carbocyclically substituted aliphatic carboxylic acid in conjunction with an equimolar amount of a carbon diimide, such as N, N'-diisopropyl carboniimide, N, N 'dicyclohexylcarbodiimide, N, N'-bis (p-dimethylaminophenyl) -carbondiimide -Ethyl-N '- (4 "-äthylmorphinyl) carbcdiimide or the like, are carried out, the acylation in such cases taking place at normal temperature.
Optionally, the carbocyclic substituted aliphatic carboxylic acid can be converted into the corresponding acid anhydride, the azi, d or an activated ester, any of these derivatives being used to achieve the desired acylation.
Further known means do not need to be selected here.
In many cases the acylating agent can contain one or more asymmetric carbon atoms and therefore exist in optically active forms.
In the usual chemical synthesis these compounds are usually given in the form of the racemate,; d. H. e, an equimolar mixture of the optical antipodes showing no optical rotation. If the separated optical isomers are desired, the acylating agent can be cleaved in a conventional manner, e.g. B. by reacting the free acid with cinchonine, strychnine, brucine and the like, fractional crystallization of the diasterosiomeric salts and separate acidification of the solid phase and the liquid phase in order to release the optical antipodes.
The free acids obtained in this way can be used as such for the acylation, preferably in conjunction with a carbodiimide, or they can be converted into the corresponding acid halide or a mixed anhydride by customary processes, with extreme conditions of course having to be avoided no racemization a bris.
Many of the acylating agents used in the present invention have been described in the literature along with methods for making them, and a number of them are commercially available. All of the compounds are easily made using well known methods.
The invention is further learned through the following working examples, which, however, are not to be understood as limiting the scope of the invention. The chemical analyzes given in the examples were carried out according to the method of Ford, Analytical Chemistry 19, 1004 (1947),; dunclefwh, nt, dlasan, deq, wamttaiven: estiimrnumgdes3-L, aat; amrLn, gsidesCenalos, pn molecule by reaction with hydroxylamine is based.
The antibiotic activities were determined on Staphylocus aureus 209 P using a suitable modification of the paper disk plate method by Higgens et al., Antibiotics & Chemotherapy 3, 50-54 (Jan 1953) and Loo et al., Journal of Bacteriology 50, 701709 ( 1945}, determined. The pKa values of the acids were determined by titration in aqueous 66% dimethylformamide.
Example 1 7-α-phenylpropiomnamidocephalosporanic acid
1 g of 7-aminocephalolsporanic acid was dissolved in 50 cm3 of water and 1.0 g of sodium bicarbonate was added.
After the solution had been completely saturated, 50 cm3 of acetone were added and the solution was stirred and cooled in an ice bath. A solution of 624 mg of α-phenylpropionyl chloride in 15 cm 3 of acetone was added to the cold solution over the course of one hour at 5 ° C.
The acetone was removed in vacuo. 75 ml of ethyl acetate were added to the remaining aqueous solution, and the mixture was acidified with 1-molimal hydrochloric acid at pH = 2. The schisthen were separated and the ethyl acetate layer was extracted at pH = 5.5 with 75 cm3 of water, the pH adjustment being carried out with white, medium-normal caustic soda. The aqueous extract was evaporated in vacuo and the residue was purified by dissolving it in acetone, removing the solvent, Lase.ia.hissemMeh.anool, diluting with isopropyl alcohol to make it cloudy and removing the solvent mixture again, giving a solid mass.
1220 mg of 7-α-phenylpropionamidocephalosproanoic acid in the form of the potassium salt were obtained. The pK'a value of the acid is 4.98. The extension has a UV maximum at 259 m (# = 7670).
Example 2
7-ss-phenylpropionamidocephalosproanoic acid
1.0 g of 7-aminocephaloporanic acid and 1 g of sodium bicarbonate were dissolved in a mixture of 50 cm 3 of water and 40 cm 3 of acetone. The solution was stirred in an ice bath and 590 mg of β-phenylpropionyl chloride in 10 cm3 of acetone were added within about 30 minutes after the solution, after which the mixture was stirred again for 2-3 hours.
D; ais.AnetonwundeimUawuun, ausneim.Realatnom.- gen \ mishc withdrawn. 100 cm3 of ethyl acetate were zauegb, geo; gtuoml-mommial! ES.asaiune, nm das -Gmi.sch.baufpH-2; a, nwsa; enn.DiaasisaugePhaise were separated, washed with 50 cm3 of ethyl acetate and discarded. The ethyl acetate layers were combined and washed with 50 cc of water. The washed ethyl acetate phase was adjusted to pH = 5.5 with 100 cm3 of water and with aqueous 0.5 normal potassium hydroxide solution. The aqueous extract obtained was separated off and evaporated to dryness in vacuo. The residue was triturated with aqueous acetone. The solid mass was filtered off and dried in vacuo.
The yield is 640 mg of 7-, ß-phenylpropionamidcoephalosproanoic acid in the form of KalEuimisalzzes. The pK'a of the acid is 5.0. The connection shows a W-maximum at 259 m (# = 8920).
In the chemical analysis, 1 mg of product corresponded to 1460 units of penriclin G. The antibiotic effectiveness corresponds to 200 units of penriclin G per mg. The compound showed good activity against resistant staphylococci both in the presence and in the absence of human blood serum. It was also effective against Staphylococcus albus, Bacillus subtils, and Sarcina lutea.
Example 3 7-α-phenyl-n-butuyramidocephalosp oranoic acid
Following the procedure of Example 2, using 640 mg of α-phenyl-n-butyryl chloride, the 7-α-phenyl-n-butyramidocephalosporanic acid was prepared in the form of the potassium salt. 800 mg of product were obtained. The pK'a value of the acid was 4.85. The compound showed a UV maximum at 260 m (# = 7910).
On the basis of the chemical analysis, 1 mg of product corresponded to 1160 units of peniclin G. The plioiduct showed good antibiotic activity against the most fragile staphylococci, both in the presence and in the absence of similar blood senum. the connection was also effective against Stpahococcus albus, B, acilus subtilis and Sarcina lutea.
Example 4 7- γ-phenyl-n-butyramidocephalosporan acid after the procedure of Example 2-the potassium salt of 7- γ-phenyl-nj-butyamidocephalosporan snre was produced under Varwmdnulg vomn 640 m γ-phenylbutyl chloride. 590 mg of product were obtained; On the basis of the chemical analysis, 1 mg of product corresponded to 1305 units of peniclin G.
A pK'a value of the acid of 4.80 and a UV maximum at 259 m (# = 88403 l) were measured on the basis of a further prene part of the same compound.
A third preparation of the same compound had an antibiotic activity per gm corresponding to 320 units of Penioloien G. The compound shows a good antilbiotic activity against traveling Stapjhyolci in the presence and absence of human blood serum. It was also effective against Stapjhylococcus albus, Bacillus subtilis and Sarcina lutea.
Example 5 7-γ-chlorophenyl-n-butyramidocephalsoproanoic acid
1.0 g of 7-aminocephalosproanoic acid and 800 mg of sodium bicarbonate were dissolved in a mixture of 50 ce of water and 40 cm3 of acetone. The solution was stirred in an ice bath and a solution of 760 mg of γ-o-chlorophenyl-n-butyrylcylroid in 10 3 acetone was added dropwise over about 30 minutes and the mixture was stirred in the cold for an additional 3 hours. The Rekaitsongemsiche was freed from the acetone in vacuo and treated with 100 cm3 of ethyl acetate, followed. of 1 normal hydrochloric acid to acidify the mixture to pH = 2.
The aqueous phase was separated off, washed with 50 cm3 of ethyl acetate and discarded. the ethyl acetate layers were combined and washed with 50 cc of water. The washed ethyl acetate phase was stirred with 50 cm3 of water and adjusted to pH = 6.5 with aqueous 0.5 mm potassium hydroxide solution. The aqueous extract obtained was separated and evaporated to dryness in vacuo. The residue was treated with I; so; - disperse propylacoohol and filter the resulting slurry. The solid mass was recrystallized from a mixture of methyl and isopropyl alcohol, wableii 770 mg of purified 7- γ-o-chlorophenyl-n-butyraminodepchalosproanoic acid were obtained in the form of the potassium salt. The pK'3 of the acid was 4.85.
The connection showed a UV maximum at 260 m, u (s = 8590). In the chemical analysis, 1 mg of product corresponded to 790 units of peniclin G, and in the test for antibiotic effectiveness to 640 units of peniclin G. The compound showed good antibiotic effectiveness against resistant staphylococci, both in the presence and in the absence of human blood serum. There was also good amusement towards Staphyloccus albus, Bacillus subsitlie, and Sarcina lutea.
Example 6
7-cinnamylamidocephalosporanic acid
1.5 g of 7-aminocephalosporan acid and 950 mg of sodium ibcabnate were dissolved in a mixture of 50 cm3 of water and 40 cm3 of acetone. The resulting solution was cooled in an ice bath and a solution of 850 mg cinamnylchlroid in 10 cm 3 acetone was added over a period of 45 minutes, after which the mixture was stirred for a further 1.5 hours. The acetone was drawn off from the reaction mixture and the bleaching solution was covered with a layer of 50 cm9 of ethyl acetate and acidified to pH = 2.0 with hydrochloric acid.
The ethyl acetate layer was separated off and extracted with water at pH = 5.5, using dilute aqueous potassium hydroxide solution to adjust the pH. The aqueous extract was evaporated and the syrup obtained was solidified by dilution with acetone. The solid mass obtained was recrystallized from a mixture of methyl and ethyl alcohol. 400 mg of the crystalline 7-cinnamylaminocephaslopanic acid in the form of the potassium salt were obtained. The pK'a of the acid was 4.75.
The verbding showed UV maxima at 217 m and 275 m:, u (s = 18 400 or 27 900) with a shoulder at 222 m. The IR spectrum corresponded to the expected structure.
Example 7
7- (4'-Phenyl-3'-butinoylamido) -cephalosporan acid
To a solution of 1.0 g of 7-aminocephalosporanic acid and 680 mg of sodium bicarbonate in 50 cm3 of water and 30 cm3 of acetone was added dropwise with stirring at Eisba; A solution of 656 mg of 4-phenyl-3-butionyl chloride in 20 cm3 of acetone was added at the temperature.
The pH of the reaction mixture was continuously monitored and maintained at 7-8. After the addition of the acid chloride had ended, the mixture was stirred at 0 to 5 ° C. for a further hour. The acetone was extracted from the reaction mixture and the remaining aqueous solution was covered with a layer of about 100 cm3 of ethyl acetate and acidified to pH = 2 with dilute acidic acid. The ethyl acetate layer was separated. 100 g of ice are added and the mixture is adjusted to pH = 5.5 with dilute aqueous potassium hydroxide solution.
The aqueous phase was separated off and evaporated to dryness in vacuo. The residue was washed with acetone and dried. 480 mg of 7- (4'-phenyl-3'-butinoylamido) -cephalsopransure potassium were obtained. The pK'a of the acid was 4.85.
The connection had UV maxima at 237 and 247 m (# = 20 450 and 20 2010). In the chemical analysis, 1 mg of product was equivalent to 1348 units of penilicylline G.
The antibiotic risk per mg of product corresponded to 405 units of penticline G. The combination showed good efficacy against resistant Stpahyokoken in the culture broth and against Staphylococcus alubs, Bacillus subtilis and Sarcina lutea.
Example 8
7-Cyclopentylacetamidocephalospransnure
The 7-cyclopentylacetamidocepholosporanic acid woundnim.Foncn.sKalimn, s; azeas, dorchUmisieu, ngvan.
1.0 g of 7-aminocephalospranic acid with 680 mg of sodium bicarbonate and 510 mg of Cyclopentylacetylchlrodi prepared, the process of Example 6 was generally used. The product was obtained in an output of 450 mg. The pK'a value of the acid was 4.80. The compound showed a UV maxima at 260 m (# = 8000). In the chemical analysis, 1 mg of product 1420 Einhleibein Penicillin G. lead in the test for antibiotic active wedges corresponded to 1 mg of product 91 Eihciten Peneillin G.
The compound showed good antibiotic activity against staphylococci, both in the presence and in the absence of human blood serum. The vervcdingun is well heated against Staphylococcus albus, Bacillus subtilis and Sarcina lutisa.
Example 9
Descetyl-7-clopentylacetmaidocephalsoaporsnre
The deacetyl-7-cyclopentylacetamidocepholosproanoic acid was prepared according to a process consisting of the following steps.
A lyophilized orange dry preparation 9engl .: flavedo), manufactured according to the method of jansen, JamgudM, aaDomavell (vr, glilveole, n), then combined according to the following method.
60.8 g of the lyophilized solid mass are mixed with water up to a total volume of 304 cm3, and the suspension is in the cold at
Centrifuged 15,000 revolutions per minute. The supernatant liquid is poured off and filtered in the cold to separate the suspended lipoids. 15.9 g of Darco G-60 activated charcoal are added to the filtrant (.265 cm3), the mixture is slowly stirred for 15 minutes in the cold and filtered in the same way.
The supernatant liquid (220 em, 3) is poured off and 53.2 g of solid ammonium sulfate are slowly added, a solution being obtained which is 43% saturated with ammonium sulfate. The mixture is centrifuged again and the precipitate is discarded. To the liquid (235cme) infinite amount of KuhveundRiilvren slowly counter 63.5 g of ammonium sulphate, a solution that is 80% saturated with ammonium sulphate is obtained. The mixture is centrifuged again and this time the supernatant is discarded. The solid mass is dissolved in cold water and diluted to a volume of 73 cm3.
The obtained solution of quinified citrus fruit acetylesterase is adjusted to pH = 7 with aqueous 1-normal sodium hydroxide solution shortly before going out.
The deacetylation is carried out in the following manner. The cephalosproanoic acid salt is dissolved in water to form a 0.05 molar solution which, if necessary, is adjusted to pH = 7 with an aqueous base.
25% by volume of 0.1 molar phosphate buffer with a pH of 7 and 50% by volume (based on the original solution of the solution of the purified citrus fruit acetylesterase prepared as above) are added to the solution Dilute the same amount of water and stir slowly in a container at 37 ° C, the pH value being gasified by dropwise addition of aqueous base at 7 ° C.
The mixture is kept under these conditions for so long (usually about 6 times), bisip, anal! El carried out warfug control experiment, which is described below, indicates the end of the reaction.
The Warburg control experiment is carried out in the following manner. 0.4 cm3 of the original solution of the cephalosproanoic acid compound and 1.3 cm3 of water are placed on the bottom of a Warburg flask. 0.2 cim3 of the purified citrus fruit acetylesterase preparation are placed in the side containers. An aqueous 1 normal solution of sodium bicarbonate is saturated with carbon dioxide. 0.25 cm3 of this is placed in the bottom of the flask and 0.05 cm3 in the side arm. Then the pressure gauge, previously flushed with carbon dioxide, is connected immediately.
The gas flow is allowed to flow for 15 minutes at room temperature and then interrupted. The apparatus is left in the bath at a constant temperature of 37 C for 15 minutes to adjust the balance and the side arm is first opened and then closed again to compensate for pressure. The contents of the side note are then poured into the flask and flushed back and forth to initiate the deacetylation, which is associated with the evolution of carbon dioxide. The implementation is to be regarded as finished when the evolution of gas has stopped.
After the above procedure, 4.0 g of 7-cyclopentylacetamidocephalosproanoic acid Klaium were beahndetl. The solution obtained was covered with a layer of ethyl acetate and acidified to pH = 2.0 with 1N hydrochloric acid. The layers were separated and the ethyl acetate extract was divided into two equal parts.
One part of the ethyl acetate extract was adjusted to pH 5.8 in the cold with aqueous 1 normal potassium hydroxide solution, after which the layers were separated. The aqueous layer was evaporated to dryness in vacuo. The residue was dissolved in methanol, filtered, diluted with isorporpyl alcohol to cloudiness and concentrated. The white, solid mass obtained was filtered off and crystallized from methyl alcohol and isopolylacoohol. 1.2 g of deacetyl-7-cyclopentylacetamidocephelosproansure Klium were obtained.
The pK'a value of the acid was 4.75. The Vembiroung showed a W maximum at 260 m (# = 7360).
Example 10
7-Adamantylacetamidocephalosproanoic acid according to the method and under the conditions of B, eispie) 1 was 1.0 g of 7-aminocephalosorphic acid nii-t 787 mg of Admansthlacethloid acylicert. The yield was 260 mg of 7-adamantylacetamidocephalosproanoic acid in the form of the potassium salt. The pK'a value of the acid is 4.80. The compound shows a UV maximum at 260 m (e = 7425).