Verfahren zur Herstellung von Penicillinen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Penicilline die wertvoll sind als antibakterielle Agenzien als Zusätze zu tierischem Fut ter, sowie als Agenzien zur Behandlung von Mastitis beim Hornvieh und als therapeutische Präparate für Mensch, Säugetiere und Federvieh, insbesondere bei der Behandlung infektiöser Erkrankungen, welche durch Gram-positive Bakterien,
sowie Gram-negative Bakterien und ganz besonders durch benzylpenicillin- resistente Stämme von Staphylococcus aureus (Micro- coccus pyogenes var. aureus) verursacht sind. Sie kön nen ferner zur Behandlung von Objekten verwendet werden, welche derartige Organismen tragen. Es han delt sich bei diesen neuen Penicillinen um Substanzen mit der Formel
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sowie um ungiftige, pharmazeutisch verträgliche Salze derselben.
Es besteht eine Notwendigkeit zur Herstellung ver besserter Agenzien zur Behandlung infektiöser Erkran kungen, welche sowohl durch Gram-positiv (ein schliesslich der benzylpenicillin-resistenten) als auch durch Gram-negative Bakterien verursacht sind wie auch zur Decontamination von Gegenständen, worauf sich derartige Bakterien befinden, wie z. B. von Spital ausrüstungen, Wänden von Operationsräumen und dgl. Von besonderer Notwendigkeit sind antibakterielle Agenzien, welche bei oraler Verabreichung von Säu gern gut absorbiert werden.
Das belgische Patent Nr. 634 374 beschreibt die Herstellung von 6-(a-Guanidinophenylacetamido)-penicillansäure in sehr geringer Ausbeute durch ein sehr teueres und kompliziertes Verfahren, vergleiche gleichfalls Nature <B>207, 1395</B> vom 25.9.1965. a-Aminobenzylpenicillin ist bekannt aus dem U.S.-Patent Nr. 2 985 648 und a-Amino-2 und 3-the- nylpenicilline aus dem belgischen Patent 631631 und dem U.S.-Patent 3 342 677.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Penicilline der vorbezeichneten Formel I ist dadurch gekennzeichnet, dass man einen Ester der 6-Aminopenicillansäure bzw. eines Salzes davon mit einer Verbindung der Formel II
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bzw. mit einem zur Acylierung primärer Aminogrup- pen geeigneten Derivat davon acyliert, worauf man den so erhaltenen N-acylierten 6-Aminopenicillausäureester zur Verbindung der Formel I aufspaltet.
Gegebenen falls kann man die so erhaltenen Verbindungen in ihre ungiftigen, pharmazeutisch verträglichen Salze über führen.
Derartige ungiftige pharmazeutisch verträgliche Salze leiten sich beispielsweise ab durch Ersatz des Wasserstoffatoms der Carboxylgruppe, durch Natrium, Kalium, Calcium und Aluminium, durch Ammonium, sowie durch substituiertes Ammonium, d. h. z.
B. un giftige Amine wie Trialkylamine, einschliesslich Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-beta-phenäthylamin, 1-Ephenamin, N,N'-Dibenzyläthylendiamin, Dehydroabietylamin, N,N'-bis-Dehydroabietyläthylen-diamin, N-Niederalkylpiperidin,
wie N-äthylpiperidin und anderer Amine die bislang zur Bildung von Salzen mit Benzylpenicillin verwendet wurden. Eine weitere Art von Salzen sind die ungiftigen Säureadditionssalze (z.
B. die Iminsalze) einschliesslich die Salze der Mine- ralsäuren, wie das Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, Sulfat, Sulfamat und Phosphat, sowie der organischen Säuren, wie das Maleat, Acetat, Citrat, CUxalat, Succinat, Benzoat,
Tartrat, Fumarat, Malat, Mandelat, Ascorbat und dgl. Die vorzugsweise herge- stellten Salze sind das Hydrochlorid, Sulfat und Phos phat.
Die Verbindung lässt sich auch in der Form <I>der</I> freien Säure, worin sie natürlich als Zwitterion vor liegt, herstellen und zur Anwendung bringen.
Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren vor zugsweise verwendeten Ester der 6-Aminopeniciilan- säure sind die aktivierten Ester dieser Säure, deren Hersted3ung im Schweizer Patent Nr.<B>512</B> 516 beschrie ben ist.
Derartige Ester sind solche, welche vermittels eines einfachen Testes sich als genügend stabil zur Vermei dung von Selbstkondensation erweisen, jedoch gleich- zeitig genügend labil sind um daraus die Carboxyl - schützende Funktion, das ist die Estergruppe, abzu- spaXeu, falls es erwünscht ist,
die Carboxylgruppe ohne Zerstörung des empfindlichen ss-Lactamringes auf photoeheWeg freizusetzen, wie dies unten be schrieben ist, oder vermittels Behandlung mit Natri- umthiophenoxid in einem inerten Lösungsmittel ent- sprechend der Arbeitsweise von Sheehan und Mitarbei tern J.
Qrg. Chem. 29, 2046 (1964). Die Entfernung der Estergruppe ist an diesen Estern auszuführen, nachdem sie zur Herstellung eines Penicillins acyliert worden sind.
Beim neun Verfahren wird ganz besonders Ver wendung<B>t</B> qna Estern der 6-Amiaopmkülan- säure zier Formel
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worin falls W Wasserstoff darstellt Z bedeutet a) Alkanoyl, z. B. Acetyl, Propionyl, n Butyryl n- Decanoyl; b) Aroyl, z.
B. Benzoyl, 1-Naphthoyl, 2-Furoyi, 2-The- noyl; c) substituiertes Aroyl und insbesondere monosubstitu- iertes Benzoyl, z. B.
p-Nitrobenzoyl, p-Aminobenzoyl, p-Methylbenzoyl, Halogenbenzoyle, 3,4-Dihydroxybenzoyl, p-Phenylbenzoyl, ö-Methansulfonylbenzoyl; d) N-Phthalimido, N-Succinimido, N-Saccharino, mit der Formel
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N,N-Dialkylcarbamoyl, z. B.
N,N.Dääthylcarbamoyl, N-Alkyiarbamo.l; e) Cyan; f) Alkoxy, z. B. Methoxy; Alkylthio, z.
B. Methylmer- capto; Aryloxy, z. H. Phey; g) C,arbafkoxy, z. B. Carbäthoxy (aus dem Athylbrom- acetat); h) Carbobenzoxy, z. B. aus Benzylchloracetat; i) Carbamoyl, z.
B. aus a-Chloracetamid; j) Benzoyloxy, z. B. aus Brommethylbenzoat, Chlor- beazoyloxy; k) Carbophenoxy, z. B. aus Phenylchloracetat; 1) Carbq-tert.-butoxy, z. B. aus teri.-Butylbromacetat; en) Alkylsuifonyl, z.
B. aus Chiormethylsulfon; und falls W Carbalkoxy bedeutet, Z ebenfalls Carbalkoxy ist z. B. aus Diäthylbrommalonat.
Es lassen sich gegebenenfalls auch die Säureaddi, tionssalze derartiger Ester der 6-Aminopenicillansäure verwenden.
Die vorzugsweise verwendeten Ester dieser Art haben die Formel
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worin Alk niederes Alkyl, insbesondere Methyl darstellt, sowie deren Säureadditiopssalzg, leine weitere Art v<B>o</B>r zugsweise verwendeter Ester hat die Formel
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worin AR Benzoyl, Naphthoyl, Furoyl, Thenoyl, Nitrobenzoyi, Halogenbenzoyl, Methylbenzoyl,
Methansuifonylbenzoyl oder Phenyibenzoyl darstellt, wobei gleichfalls deren Säureadditionssalze in Betracht kommen.
Die funktionellen Äquivalente die als Acylierungs- agenzien im erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind an und für sich dem Fachmann bekannt und umfassen die entsprechenden Carbonsäu- rebromide, Säureanhydride und Mischanhydride und insbesondere die Mischanhydride, welche hergestellt sind aus stärkeren Säuren wie den niedrigen aliphati- schen Monoestern der Kohlensäure oder der Alkyl- und Arylsulfonsäuren,
sowie von stärker sterisch ge hinderten Säuren wie Diphenylessigsäure. Weiter ver wendbar sind die Säureacide oder ein aktiver Ester oder Thioester (z.
B. mit p-Nitrophenol, Thiophenol, Thioessigsäure), sowie die freien Säuren selbst, indem letztere mit einem aktiviertem Ester unter Verwendung eines Enzymes oder eines Carbodiimid-Reagenses um gesetzt werden (vergleiche Sheehan und Hess, J. Amer. Chem. Soc. 77, 1067 (1955)) oder mit einem Aikynyl- amin-Reagens (ergi. R. Buijle und H.
G. Viehe, Angew. Chem. International Edition 3, 582 (1964)) oder mit einem Ketenimin-Reagens (vergl. C. L. Stevens und M. E. Monk, J. Amer. Chem. Soc. 80, 4065 (1958)) oder mit einem Isoxazoliumsalz-Reagens (vergl. R. B. Woodward, R. A. Cilofson und H.
Mayer, J. Amer. Chem. Soc. 83, 1010, (1961)). Ein anderes Äquivalent des Säurechlorids ist ein entsprechendes Azolid, d. h. ein Amid der entsprechenden Säure deren Amidstick- stoff Glied eines quasi aromatischen 5-gliedrigen Rin ges mit mindestens zwei Stickstoffatomen ist, z.B. Imid- azol, Pyrazol, die Triazole, Benzimidazole,
Benzotri- azol und deren substituierte Derivate. Als Beispiel für eine allgemeine Methode zur Herstellung eines Azolids wird N,N'-Carbonyldiimidazol umgesetzt mit einer Carbonsäure in äquimolarem Verhältnis bei Zimmer temperatur in Tetrahydrofuran, Chloroform,
Dimethyl- formamid oder einem ähnlichen inerten Lösungsmittel zur Bildung des Carbonsäureimidazolids in praktisch quantitativer Ausbeute unter Freisetzung von Kohlen dioxid und einem Mol Imidazol. Dicarbonsäuren erge ben dabei Diimidazolide. Das Nebenprodukt, Imidazol, fällt aus und kann abgetrennt werden und das Imid- azolid isoliert werden, was jedoch nicht unbedingt erfor derlich ist.
Bei diesen Arbeitsweisen ist der R -Rest des Acylierungsmittels der a-Guanidino-2- oder -3-the- nyl-Rest, der als Seitenkette in das endgültige Penicil- lin eingeht (in dem Sinne, dass die Benzylgruppe die Seitenkette von Penicillin-G darstellt), welches gebildet wird durch die nachfolgende Entfernung der aktivier ten Estergruppe zur Freisetzung der Carboxylgruppe. Die Acylierung mit einer freien Säure und dem Car bondiimid ist besonders vorteilhaft,
da sie sich effektiv erweist gegenüber Säuren, welche sich nicht leicht oder überhaupt nicht in das entsprechende Säurehalogenid oder Säureanhydrid überführen lassen. Diese Reak tionsstufe wird vorzugsweise bei ungefähr 0-25 C in einem wasserfreien inerten Lösungsmittel, wie trocke nem Aceton, durchgeführt, unter Verwendung der akti vierten Ester der 6-Aminopenicillansäure in Form der freien Base, welche gegebenenfalls hergestellt werden können, in situ aus einem entsprechenden Salz.
Zusätz lich zum Acylierungsagens wird dabei vorteilhaft eine Base wie Triäthylamin zugefüht, falls sich bei der Um setzung eine Säure freisetzt, wie dies bei Verwendung eines Säurechlorids oder Säureanhydrids der Fall ist. Das erhaltene Produkt kann dann in üblicher Weise isoliert werden, z. B. durch Entfernung des Lösungs mittels gefolgt von einem Umkristallisieren aus einem Lösungsmittel.
Zur Illustration einer typischen Arbeitsweise des Carbodiimid-Verfahrens werden 0,5 Millimol Phenacyl- 6-aminopenicillinat als freie Base und 0,5 Millimol Dicyclohexylcarbodiimid aufgelöst in 3,0 ml Methylen- chlorid. Zu dieser Lösung wird nachfolgend eine Lösung von 0,5 Millimol a-Guanidino-phenylessigsäu- rehydrochlorid in 1,0 ml reinem Dimethylformamid hinzugegeben.
Nachdem 30 Min. lang bei 25 stehen gelassen worden ist, wird der unlösliche Dicyclohexyl- harnstoff abfiltriert. Verdünnen des Filtrates mit 50-75 ml trockenem Äther fällt das Phenacyl-a-guanidinobenzyl penicillin-hydrochlorid aus.
Geeignete Lösungsmittel für diesen Verfahrens schritt sind dem Fachmann an und für sich bekannt. Vorzugsweise werden wasserfreie, inerte organische Lösungsmittel wie trockenes Aceton, Benzol, Diäthyl- äther, Chloroform, Methylisobutylketon, Methylenchlo- rid, Toluol, Äthylacetat oder Chlorbenzol verwendet.
Wie bei den meisten chemischen Verfahren sind höhere oder niedrigere Temperaturen als die vorzugs weise angeführten anwendbar. Wesentlich höhere Tem peraturen neigen jedoch dazu verminderte Ausbeuten zu ergeben infolge eines grösseren Ausmasses an uner wünschten Nebenreaktionen, wogegen wesentlich nied rigere Temperaturen als die angeführten entweder nie dere Ausbeuten infolge verminderter Reaktionsge schwindigkeit oder übertrieben lange Reaktionszeiten bedingen. Die besten Resultate werden erhalten unter Verwendung eines Temperaturbereiches von 0-25 für die Acylierung und von 20-35 C für die Spaltung des Esters.
Die aktivierten Ester der 6-Aminopenicillansäuren, welche während den Acylierungsschritt erhalten wur den, werden anschliessend nach den unten beschriebe nen Verfahren zur Herstellung der entsprechenden Penicilline aufgespalten. Eine derartige Methode ist Sheehan's Natriumthiophenoxid-Verfahren welches zur Bildung der Natriumsalze der entsprechenden Penicil- line führt.
Dabei gibt man mit Vorzug jedem Mol des Esters 1-2 Mole Natriumthiophenoxyd, aufgelöst in einem trockenen inerten Lösungsmittel, wie Dimethyl- formamid oder Dimethylsulfoxid. Anschliessend wird das Gemisch bei Zimmertemperatur gerührt, bis die Reaktion vollendet ist, was öfters mehr als eine Stunde erfordert. Hierauf wird das derart gebildete Penicillin in üblicher Weise aufgearbeitet, z.
B. vermittels einer Lösungsmittelextraktion, was basierend auf der sauren Natur der Carboxylgruppe oder durch direkte Ausfäl lung vermittels Zugabe von Aceton, Athylacetat o. dgl. Temperaturen bis hinab auf 5 C können angewendet werden, verlangen jedoch längere Reaktionszeiten und ergeben öfters geringere Ausbeuten als wenn im Tem peraturbereich von 20-35 C oder vorzugsweise bei ungefähr 25 C gearbeitet wird.
Die aktivierten Ester können gleichfalls umgewan det werden in die entsprechenden Penicilline vermittels vorsichtiger Behandlung mit anderen bekannten Basen wie mit Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciurn- hydroxid, Natriumacetat oder Kaliumacetat.
Ein weiteres Verfahren zur Umwandlung der akti vierten Ester der Penicilline in die entsprechenden Penicilline besteht in deren Behandlung mit ultravio lettem Licht. Eine derartige Methode bringt den Vor teil, dass weder Erwärmung noch Einwirkung von Säu ren, Basen oder aktiven Reagenzien eintritt und kann demzufolge angewendet werden auf Verbindunge, wel che Seitenketten aufweisen, die auf derartige Behand lungsarten empfindlich sind.
Bei dieser Arbeitsweise kann der aktivierte Ester der N-acylierten 6-Aminope- nicillansäure dem ultravioletten Licht in einem Lösungsmittel ausgesetzt werden und das dabei gewon nene Penicillin aufgearbeitet werden. Die Photolyse wird vorzugsweise im Tetrahydrofuran oder Dioxan bei einer Temperatur von ungefähr 0-30 C durchgeführt, wobei man am besten bei etwa 8 C arbeitet und dabei eine Quecksilber- oder Xenonbogenlampe verwendet und hauptsächlich Strahlung der Wellenlängen von 250-300 mg zur Einwirkung bringt.
Das am besten wirksame nach dem neuen Verfah ren herstellbare Penicillin hat die Formel
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bzw. diejenige der entsprechenden ungiftigen pharma zeutisch verträglichen Salze.
Das a-Kohlenstoffatom der Acylgruppe. woran die a-Guanidinogruppe gebunden ist, ist ein asymmetri sches Kohlenstoffatom, weswegen die entsprechenden Verbindungen in zwei optisch aktiven Isomeren For men, dem d-(-)- und dem L-(+)-Diastereoisomeren sowie als Gemisch dieser beiden optisch aktiven For men existieren können. Alle derartigen isomeren For men fallen unter den Bereich der vorliegenden Erfin dung.
Es ist darauf hinzuweisen, dass ausser den genann ten Diastereoisomeren mancherlei andere Isomere vor kommen können, als sie durch die beiden asymmetri schen Kohlenstoffatome der Seitenkette bedingt sind, nämlich solcher die auf der Gegenwart asymmetrischer Kohlenstoffatome im 6-Aminopenicillansäure-Kern ba sieren.
Derartige weitere Isomeren sind indessen bis her nicht von Bedeutung geworden, da die 6-Aminope- nicillansäure, wie sie als Produkt aus dem Fermenta- tionsprozessen hervorgeht eine ganz bestimmte Konfi guration aufweist und im vorliegenden Verfahren nur derartige 6-Aminopenicillansäurederivate zur Anwen dung gelangen.
Bei der Behandlung bakterieller Erkrankungen beim Menschen können die neuen Verbindungen sowohl oral als auch parenteral verabreicht werden, wobei die üblichen Formen für die Verabreichung von Antibiotika zur Anwendung gelangen können. Die ver abreichten Mengen können dabei zwischen 5-60 mg/kg pro Tag und vorzugsweise bei ungefähr 15 mg/kg pro Tag unterteilt in einzelne Dosierungen, z. B. drei oder viermal im Tag betragen. Vorzugsweise werden dabei Dosiseinheiten verabreicht, die z. B. 62,5, 125 oder 500 mg aktives Ingredienz in geeigneten physiologisch verträglichen Trägern oder Excipienzien enthalten.
Dabei können die Dosiseinheiten in Form flüssiger Präparationen wie Lösungen, Suspensionen, Dispersio nen oder Emulsionen oder in fester Form, als Tablet ten, Kapseln usw. vorliegen. Als physiologisch verträg liche Träger eignen sich jegliche pharmazeutische Trä gersubstanzen bekannter Art. Der Träger kann z. B. Wasser sein, welches Gelatine, Acacia, Algenat, Dex- tran, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrroli- don o. dgl. enthält.
Die Säureadditionssalze anorgani scher Säuren, wie z. B. das Hydrochlorid, sind besser löslich in Wasser als die freie Säure und eignen sich deshalb besser zur Verwendung in Lösungen oder zur Injektion.
Ausgangsmaterialien Im Folgenden werden Beispiele zur Herstellung ge eigneter Ausgangsmaterialien für das erfindungsge- mässe Verfahren gebracht. Bei der Bezeichnung der dabei hergestellten Präparate wird der Anteil
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vereinfacht wiedergegeben durch den Ausdruck APA .
Selbstverständlich sollen die dabei ausgeführten Präparate in keiner Weise eine Beschränkung darstel len. Alle wiedergegebenen Temperaturen sind in C aufgeführt. Die Bezeichnung TSOH stellt den p- Toluolsulfonsäurerest dar. Skellysolve B ist eine Petrolätherfraktion vom Sdp. 60-68 C, die hauptsäch lich aus n-Hexan besteht.
Präparat Nr. 1 (CoHs)sC-APA-K Kalium-6-(N-tritylamino)-penicillanat.
60,0 g=0,278 Mol 6-Anino-penicillansäure wurden in einem Gemisch von 220 ml Wasser, 470 ml Isopro- pylalkohol und 105,0 ml Triäthylamin gelöst und 5 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Zu dieser Lösung wurden 100,0 g = 0,36 Mol Tritylchlorid in Anteilen während 30 Min. hinzugefügt. Das Reaktions gemisch wurde 4 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und hernach weitere 15 Stunden lang nach Zu gabe von 1200 ml Wasser.
Die trübe Suspension wurde filtriert. Das Filtrat wurde überschichtet mit ungefähr einem Liter Äther und angesäuert auf dem pH-Wert 2,6 mit konzentrierter Salzsäure. Die Ätherschicht wurde abgetrennt und die saure, wässrige Phase zweimal mit 200 ml Äther extrahiert.
Die vereinigten Ätherex trakte enthielten die 6-(N-tritylamino)-penicillansäure (6-(N-Triphenylmethyl-amino)-penicillansäure). Sie wurden getrocknet über Na2So4 filtriert und eine Lösung von 50,8 g Kalium-2-äthylhexanoat in 200 ml Äther zu ihnen hinzugegeben, zwecks Ausfällung des Kalium-6-(N-tritylamino)-penicillanates als eine schwere gelartige, feste Substanz, welche ab filtriert unter Verwendung einer Gummiunterlage trok- ken gesaugt und im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet wurde. Gewogen wurden 27,7 g.
Das IR- Spektrum des Produktes war in übereinstimmung mit der erwarteten Struktur. Vergleiche gleichfalls Sheehan and Henery-Logan, J. Am. Chem. Soc. 81, 5838-5839 (1959) und 84, 2983-2990 (1962), Seite 2989.
Präparat Nr. 2
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Phenacyl-6-Triphenylmethylaminopenicillanat. Eine Lösung von 12,42 g=0,0250 Mol Kalium-6-triphenylmethylaminopenicillanat und 4,08 g=0,0275 Mol 2-Chloracetophenon in 315 ml N,N-Dimethylacetamid wurde 5 Stunden lang bei 25 C gerührt.
Das Gemisch wurde hernach in 280 ml einer 5%igen Natriumchloridlösung gegossen und die ausgefallene, feste Substanz abfiltriert und getrocknet.
Wurde die letztere hernach in 200 ml Äther gelöst und an den Wänden gekratzt, fielen 10,0 g (69,4 0/0) Phenacyl-6-triphenyl-methylaminopenicillinat mit dem Smp. 198-200 C aus und wurden abfiltriert und getrocknet. Umkristallisieren durch Auflösen in 300 ml trockenem Aceton, filtrieren, abtreiben des Hauptanteils des Lösungsmittels im Vakuum bei 33 und Zufügen von 100 ml trockenem Äther.
Die Aus beute war praktisch quantitativ und die Analysenprobe hat einen Smp. von 200,5-201,5 C. Das IR-Spektrum in Kaliumbromid zeigte eine NH-Bande bei 3300 cm-1, ferner Banden von ss-Lactamcarbonyl bei 1790 cm-', Ester-carbonyl bei 1760 cm-,
Phenyl-keton bei 1710 cm-' und eine typische Triphenylmethyl-Bande bei 707 cm-!. Das NMR-Spektrum in CDCI, zeigte ein Komplexmuster von 20 aromatischen Protonen bei 8,0-7,08, ein AB-Muster mit Centrum bei 5,38, hinweisend auf die beiden,6-Lactam-Protonen, eine Resonanzbande bei 4,458 welche das Proton am C,
und die beiden Protenen nahe der Carbonylgruppe des Phenacyl-Anteils einschloss, sowie zwei scharfe Ban den bei 1,62 und<B>1,506</B> herrührend von 6 Protonen der gem-Dimeethylgruppe am C=.
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Analyse <SEP> für <SEP> C"H"N$O,S:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 72,89 <SEP> H <SEP> 5,59 <SEP> N <SEP> 4,86
<tb> Gefunden:
<SEP> C <SEP> 72,75 <SEP> H <SEP> 5,62 <SEP> N <SEP> 4,78 Wenn anstelle von 2-Chloracetophenon 2-Broma- cetophenon beim vorgenannten Verfahren zur Anwen dung gelangte, wurde das gleiche Produkt in vergleich- barer Ausbeute erhalten.
Siehe ferner: J.C. Sheehan und G.D. Daves, Jr., J. Org. Chem. 29, 2006-2008 (1964).
<B>Präparat</B> Nr. 4
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4'-Bromphenacyl-6-Amino penicillinat-p-toluolsulfonat. Eine Lösung enthaltend 219 mg= 0,333 Millimol 4'-Bromphenacyl-6-triphenyl methylaminopenicillanat und 63,4 g0,333 Millimol p-Toluolsulfonsäure-mono- hydrat in 4,0 ml Aceton wurde 75 Min. lang bei 25 C stehengelassen.
Sie wurde verdünnt mit 100 ml Skel- lysolve B und das Aceton und ungefähr 30 ml Skel- lysolve B bei 33 C in einem Rotationsverdampfer abgetrieben.
Das feste 4'-Bromphenacyl-6-amino penicillanat-p-toluolsulfonat wog 124 mg ensprechend 63,
7% Ausbeute. Es wurde erneut gefällt aus Methylemchlorid durch Zugäbe von Skellysolve B . Das Infrarotspektrum der Substanz in KBr zeigte starke Banden von ss-Lactam bei 1795 cm-1, Ester-carbonyl bei 1760 cm-', Phenyl- keton bei 1710 cm-',
und zwei intensive p-Toluolsul- fonat-Banden bei 1031 und 100'7 CM--1. Präparat <B>Nr.</B> 3
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4Sromphenacyl-6-triphenyl methylaminopenicillanat.
Eine Usuflg von 2,48 g=5,00 Millimol Kalium-6-triphenylmethylaminopenicillanat und 1,53 g=5,00 Millimol 2,4'-1?ibromacetophenon in 50 mI N,N-1)
Lmethylaeetamid wurde 5 Stunden lang bei 25 ' C gerührt. Das Gemisch wurde in 500 ml einer 5*/oigen Natriumchloridlösung eingegossen und die ab- geschiedene feste Substanz abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Sie wurde aufgelöst in Äther filtriert und das Lösungsmittel und die Feuchtigkeit im Vakuum abgetrieben, wobei 3,15 g entsprechend 96% Ausbeute 4'-Bromphenacyl-6-triphenyl methylaminopenicülanat als brüchiger Schaum zurückblieben.
Umkristallisieren erfolgte zweimal aus heissem Athylalkohol, wobei 1,74 g entsprechend 53% Ausbeute der Substanz mit dein Smp. 83-84 C erhalten wurde.
Ihr IR-Spektrum in KBr zeigte die typischen intensiven Banden für ss-Lactam bei 1790 cm-', Ester-carbonyl bei <I>1765</I> cm-' und Phenylketon bei 1710 cm-1.
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Analyse <SEP> für <SEP> C,GH"BrN,´,S:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 64,13 <SEP> H <SEP> 4,74
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 63,94 <SEP> H <SEP> 4,88
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Analyse <SEP> für <SEP> Q*H"BrN,O,S=:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 47,40 <SEP> H <SEP> 4,52
<tb> Gefunden:
<SEP> C <SEP> 48,00 <SEP> H <SEP> 4,85 Präparat Nr. 5
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Phenaeyl-6-Amiaopenicillanat-p-toluolsulfonat. Eine Lösung von 2,88 g=5,00 Millimol Phenacyl-6-triphenyl- methylaminopenicillanat in 215 ml trockenem Aceton wurde behandelt mit 0,950 g=5,00 Millimol p-Toluolsulfonsäuremonohydrat und unter gelegentlichem Schütteln 75 Min. lang bei 25 C stehen gelassen.
Die, Lösung wurde hernach in 500 ml Skellysolve B eingegossen und im Vakuum bei 33 in einem Rotationsverdampfer abgedampft bis alles Aceton und ungefähr 1/s des Kohlenwasserstoffs abgetrieben waren. Die verbliebene Lösung wurde de kantiert vom Produkt, welches an den Wänden des Ge- fässes haftete. Das Produkt wurde in situ gewaschen mit 100 ml wasserfreiem Äther, welcher hernach de kantiert wurde.
Zugabe von 15 ml Äthylacetat verur sachte Kristallisation. Das Gemisch wurde verdünnt mit 300 ml Äther und das Phenacyl-6-aminopenicillanat-p-toluolsulfonat abfiltriert und getrocknet. Die Ausbeute betrug 1,62 g, der Smp. 138-140 ( Zers). Wenn das verwendete Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel nach dem Dekantie ren verdünnt wurde mit einem Liter n-Pentan, konnten 0,70 g des Ausgangsmaterials zurückgewonnen werden.
Die Ausbeute betrug deshalb 84,5%. Ein Analysenmu- ster wurde hergestellt durch Auflösen bei Zimmertem peratur in einer minimalen Menge Äthylacetat, filtrie ren und ausfällen mit trockenem Äther.
Sein ultra-vio- Jett Spektrum in 95 %igem Äthanol zeigte drei Maxima:
8"0=15,500, s241=13,500 und 8278=1,300. Das Infrarotspektrum der Substanz in KBr zeigte eine intensive Bande für ss-Lactam bei 1795, Ester-ear- bonyl bei 1760 cm-', Phenyl-keton bei 1708 cm-' und typische p-Toluolsulfonatsalz-Banden bei 1015 und 1002 cm-'.
Das NMR-Spektrum in CDC18 zeigte 9 aromatische Protonen bei 8,0-7,0d, zwei Protonen des ss-Lactams als ein AB-Muster zentriert bei 5,05 und 5,03d und zwei Protonen des Phenacyl-Anteils bei 5,48d, das C,-Proton bei 4,54d, drei Protonen des aromatischen Methyls bei 2,31d und sechs Proto nen der gem-Dimethylgruppe am C2 als Dublett bei 1,70 und 1,66d.
Präparat Nr. 7
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p-Bromphenaeyl-6=aminopenicillanat- mono-p-toluolsulfonsäure-Salz.
7,92 g=0,025 Mol kristalline 6-Aminopenicillansäure- triäthylammoniumsalz wurden aufgeschlemmt in 100 ml Methylenchlorid und unter Rühren 6,95 g=0,025 Mol P-Bromphenacylbro- mid tropfenweise in 100 ml Methylenchlorid im Ver lauf von 30 Min. hinzugegeben.
Das Rühren wurde fortgesetzt während 2 Stunden bei Zimmertemperatur (22 C) und hernach die trübe Lösung mit 3 X 50 ml Wasser gewaschen, gefolgt von einer Wäsche mit 3 X 50 ml 2%igem NaHCOeund 3 X 50 ml Wasser. Die Methylenchloridlösung wurde hernach geklärt durch
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W Deo - + 129 (C <RTI
ID="0007.0094"> = 1, 95 % C2H5OH) Präparat Nr. 6
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Phenacyl-6-aminopenicillanat. Eine Lösung von 444 mg=0,873 Millimol Phenacyl-6-amino- penicillanat-p-toluolsulfonat in 40 ml Äthylacetat wurde extrahiert mit 15 ml einer 1%igen Natriumbicarbonatlösung,
gewaschen mit 4 Portionen von je 10 ml Wasser und in einem Rota tionsverdampfer bei 33 C zur Trockne eingedampft. Der gründlich getrocknete harzartige Rückstand aus Phenacyl-6-aminopenicillanat wurde gelöst in 1 ml Methylenchlorid und übergeführt in einem brüchigen Schaum durch Anwendung von Hochvakuum. Der Schaum wurde aufgebrochen und der n-Pentan filtriert und getrocknet.
Der gewonnene Anteil betrug 240 mg entsprechend 82,2% Ausbeute. Das Infrarotspektrum der Substanz in CHClg zeigte eine schwache NH-Bande bei 3380 cm-', intensive ss-Lactam-Bande bei 1777 cm-', Ester-carbonyl bei 1760 cm-',
Phenyl- keton bei 1706 cm-' und keine Spur von Amid-Ban- den.
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Analyse <SEP> für <SEP> C1oH18N204S:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 57,46 <SEP> H <SEP> 5,43
<tb> Gefunden:
<SEP> C <SEP> 58,28 <SEP> H <SEP> 5,50 Filtrieren durch wasserfreies Natriumsulphat, worauf tropfenweise eine Lösung von 2% p-Toluolsulfonsäure in Äthylacetat zugegeben wurde bis der pH-Wert 2 be trug.
Die Lösungsmittel wurden hernach bei 20 unter vermindertem Druck abgetrieben und der ölige Rück stand erneut aufgelöst in 200 ml Athylacetat und das Lösungsmittel erneut unter vermindertem Druck abde- stilliert. Das erhaltene Öl wurde hernach verrieben mit 300 ml trockenem Äther und der in Äther unlösliche Rückstand verrieben mit 50 ml Äthylacetat. Das erhal tene Harz wurde gelöst in 100 ml Aceton und ver dünnt bis zum Trübungspunkt mit trockenem Äther. Nach dem Kratzen begann Kristallisation und 30 Min.
später lagen 1,5 g p-Bromphenacyl-6-aminopenicillanat- mono-p-toluolsulfonsäure-Salz vor, nachdem das Produkt mit Äther gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet worden war. Ein zweiter Anteil von 700 mg und ein dritter Anteil von 400 mg wurden erhalten und erwiesen sich im Infrarotspektrum identisch mit dem ersten Ansatz. Die totale Ausbeute betrug 2,8 g entsprechend 19% der Theorie.
Der Smp. lag bei 155-156 C und die IR- und NMR-Spektren waren vollkommen im Einklang mit der erwarteten Struktur.
Präparat Nr. 8
EMI0008.0017
p-Bromphenacyl-6-aminopenicillinat- p-toluolsulfonsäure-Salz.
Zu einer Lösung von 95,1 g=0,3 Mol Triäthylammonium-6-aminopenicillanat in 500 ml Methylenchlorid wurden unter Rühren auf einmal zugefügt eine Lösung von 83,4 g=0,3 Mol p-Bromphenacylbromid in 500 ml Methylenchlorid. Nach 3 Stunden wurde die Lösung extrahiert mit 3 Portionen von je 500 ml Wasser,
3 Portionen von je 500 ml 5%igem NaHC03 und 3 Portionen von 500 ml Wasser.
Die CH,C1Q Lösung wurde geklärt durch Fil trieren, durch trockenes Natriumsulphat und hernach behandelt mit einer gesättigten Lösung von p-Toluol- sulfonsäure-hydrat in Äthylacetat bis ein pH-Wert von 2 erhalten worden war.
Die erhaltene Lösung wurde unter vermindertem Druck konzentriert auf ungefähr 1/3 ihres Volumens, wonach das erhaltene kristalline Produkt abfiltriert und mit 3 X 200 ml Portionen Äthyl- acetat gewaschen wurde.
Die Ausbeute am Vakuum ge trockneten p-Bromphenacyl-6-aminopenicillanat- p-toluolsulfonsäure-Salz war 71 g entsprechend 39% der theoretischen Aus- beute. Smp. 160 C.
EMI0008.0061
Analyse <SEP> für <SEP> C1oH17BrNQO,S <SEP> - <SEP> C7H9S03:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 47,18 <SEP> H <SEP> 4,31 <SEP> N <SEP> 4,81
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 47,41 <SEP> H <SEP> 4,49 <SEP> N <SEP> 4,62 Präparat Nr. 9
EMI0008.0062
EMI0008.0063
Analyse <SEP> für <SEP> C18H17Brl'STEO,S <SEP> - <SEP> C7HSS03:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 47,18 <SEP> H <SEP> 4,31 <SEP> N <SEP> 4,80
<tb> Gefunden:
<SEP> C <SEP> 47,79 <SEP> H <SEP> 4,31 <SEP> N <SEP> 4,65 Das gleiche Produkt wurde erhalten unter Verwen dung von Dimethylformamid als Lösungsmittel und zwei molaren Aquivalenten von p-Bromphenacyl-bromid. D(-),a-(2-Thienyl)-a-guanidinoessigsäure und entsprechendes Hydrochlorid.
Unter Rühren wurde zu einer Lösung von 200 g entsprechend ungefähr 1,2 Mol O-Methylpseudoharn- stoff (Eastman Organic Chemicals) in einem Liter Methanol hinzugefügt 129,6 g entsprechend 2,4 Mol Natriummethylat bei 5 C. Die Temperatur stieg auf 38 C an und senkte sich hernach wieder.
Nach dem sie 25 C erreicht hatte, wurde das Eisbad entfernt und der Schlamm filtriert durch ein Dicalite-Filter mit Saughilfe. Der Filterkuchen wurde 3 X mit 100 ml An teilen Methanol gewaschen und die Filtrate vereinigt. Die Methanollösung wurde abgekühlt und in einem Eisbad gerührt, während 62,9 g entsprechend 0,4 Mol D(-)-a-(2-Thienyl)-glycin hinzugefügt wurden.
Nach dem völliges Lösen eingetreten war, wurde das Ge misch filtriert, geimpft mit D(-)-a-(2-Thienyl)-a-guanidinoessigsäure und 96 Stunden lang bei 5-10 C stehen gelassen. Die kristalline D-(-)-a-(2-Thienyl)-a-guanidinoessigsäure wurde abfiltriert, mit Methanol gewaschen und an Luft getrocknet. Die Ausbeute betrug 40 g entsprechend 46%. Zersetzung bei 230 C.
Die gesamte erhaltene Menge von 40 g des Pro duktes wurde aufgelöst in 200 ml Wasser und soviel konzentrierter Salzsäure wie zum in Lösung bringen erforderlich war. Das Wasser und die Salzsäure wur den hernach unter vermindertem Druck bei 60 C ab getrieben. 2 Liter p-Dioxan wurden nun zu dem zu rückgebliebenen Öl zugefügt und unter Reiben und Kratzen erhielt man 42 g kristallines Vakuum getrock netes D(-)-a-(2-Thienyl)-a-guanidino essigsäure-hydrochlorid. Zersetzung bei 140 C.
IR- und NMR-Spektren waren in Übereinstimmung mit der erwarteten Struktur und zeigten keinen Hinweis auf das Vorliegen des L(-)-Iso- meren.
Phenacyl-6-(a-Guanidino-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-Hydrochlorid. Zu 2,543 g=0,005 Mol Phenacyl-6-aminopenicillanat- p-toluolsulfonsäure-Salz wurden 200 ml Äthylacetat und 100 ml 1o/oiges NaHC03 hinzugefügt und das Gemisch geschüttelt bis alles in Lösung gegangen war. Die organische Schicht wurde gewaschen mit 3 Portionen von je 50 ml Was ser, filtriert durch wasserfreies Natriumsulphat und das Äthylacetat daraus unter vermindertem Druck abgetrie ben.
Das erhaltene<B>01</B> wurde aufgelöst in 100 ml Athyl- acetat und erneut das Äthylacetat unter vermindertem Druck abdestilliert. Dieses Verfahren wurde einmal wiederholt um die gänzliche Entfernung des Wassers sicher zu stellen.
Zum harzartigen Rückstand wurden 18 ml Methylenchlorid, 1,030 g=0,005 Mol N,N'-Dicy- clohexylcarbodiimid und schliesslich 3,1.78 g=0,005 Mol a-Guanidino-a-(2-thienyl)- essigsäure-hydrochlorid in 6 ml Dimethylformamid hinzugefügt. Es setzte eine exotherme Reaktion ein und innerhalb einer Minute kristallisierte Dicyclohexylharnstoff aus.
Nachdem 45 Min. lang gerührt worden war, wurde der Harnstoff durch ein Dicalite-Filter abfiltriert und zwei Waschlö sungen von je 25 ml CH@CIQ mit dem Filtrat vereinigt. 200 ml wasserfreier Äther wurden hinzugefügt und dabei ein harzartiger Rückstand ausgefällt. Das Lösungsmittel wurde dekantiert und 100 ml Äthylace- tat, gefolgt von 50 ml<B>0,3</B> N HCl hinzugegeben.
Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt nachdem durchge- Präparat Nr.10
EMI0009.0037
p-Bromphenacyl-6-(a-guanidino-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-Hydrochlorid.
Ein Gemisch von 11,70 g=0,020 Mol p-Bromphenacyl-6-aminopenicülansäure- p-toluolsulfonsäure-Salz, 200 ml Äthylacetat und 300 ml 5o/oiges NaHCOgwurden geschüttelt bis sich alles gelöst hatte. Die :organische Schicht wurde gewaschen mit einer Portion von 200 ml 5o/oigem NaHCOg, 3 Portionen von je 100 ml Wasser und 2 Portionen von je 100 ml gesättigter Natrium chloridlösung (wässrig).
Die Äthylacetat-Schicht wurde hernach filtriert durch Natriumsulphat und einge dampft bis zu einem öligen Rückstand unter vermin dertem Druck. 200 ml CH2C12 wurden hinzugefügt und unter reduziertem Druck abgetrieben um jegliches Wasser zu entfernen. Zum öligen Rückstand wurden 100 ml CH2C1.. hinzugefügt, gefolgt von 4,12 g=0,020 Mol N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid und schliesslich von 4,71 g=0,020 Mol D(-)-a-Guanidino-a-(2-thienyl)
- essigsäure-hydrochlorid in 50 ml Dimethylformamid unter Rühren. Innerhalb weniger Minuten kristallisierte der N,N'-Dicyclohexyl- schüttelt worden und einmal mit <B>50</B> ml Wasser gewa schen worden war.
Auf Zugabe von 200 ml Skelly- solve B schied sich ein Harz ab, welches beim Verrei ben mit Äther und schliesslich mit Äthylacetat 500 mg einer amorphen, festen Substanz ergaben.
Die Reaktion wurde wiederhaolt unter Verwendung der gleichen Mengen und des selben Verfahrens wie vorher, wobei jedoch diesesmal p-Toluolsulfonsäure- Salz suspendiert wurde in CH2C12 und wobei 0,7 ml Triäthylamin tropfenweise zur Freisetzung der Base des Esters in situ zugegeben wurde.
Nachdem die Reaktion vollendet war und der Dicycl'ohexylharnstoff abfiltriert worden war, wurden die Lösungsmittel im Hochvakuum bei 0,10 mm Hg und 20 entfernt, wobei ein Öl zurückblieb, welches mit 150 ml trockenem Äther verrieben und der Äther hernach verworfen wurde. Das Harz wurde hernach behandelt mit 100 ml Äthylacetat und 50 ml 0,3 NHC1. Schütteln ergab zwei Phasen. Die organische Schicht wurde gewaschen mit 3 Portionen von je 25 ml Wasser.
Hernach wurde sie fil triert durch Na2S04 und unter vermindertem Druck eingedampft, wobei ein Öl zurückblieb, welches weiter hin getrocknet wurde durch zwei azeotrope Destillatio nen mit je 100 ml Äthylacetat. Verreiben im trockenen Äther ergab 2,3 g einer festen Substanz, welche unter Hochvakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet wurde. IR- und NMR-Analyse waren in übereinstimmung mit der erwarteten Struktur.
hamstoff aus und nach 30 Min. wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde verdünnt mit 800 ml trockenem Äther und gekühlt in einem Eisbad. Die harzige Ausfällung, welche sich abschied wurde mit trockenem Äther und Äthylacetat verrieben und ergab eine halbfeste Sub stanz, welche in 300 ml Aceton, 300 ml Wasser und 300 ml Äthylacetat aufgelöst wurde. Zu dieser Lösung wurden 500 ml weiteres Äthylacetat hinzugefügt und das Gemisch geschüttelt.
Die untere Schicht wurde ab getrennt und auf einen Schnellverdampfer gebracht und unter reduziertem Druck bei 20 C das Aceton und das restliche Äthylacetat abgedampft. Dabei kristal lisierte das p-Bromphenacyl-6-(a-guanidino-a-(2- thienyl)-acetamido)-penicillanat-hydrochlorid aus. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewa schen und an Luft getrocknet. Die Ausbeute betrug 3,2 g. Dieses Produkt wurde aufgeschlemmt in 100 ml Aceton während 30 Min., filtriert, gewaschen mit Ace ton und im Vakuum über P20, während 12 Stunden getrocknet.
Ausbeute 2,65 g ( Zersetzung bei 155 C). IR- und NMR-Spektren zeigten, dass die erhaltene Substanz sehr rein war.
EMI0010.0000
Analyse <SEP> für <SEP> CnHmC1BrNa05Sz:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 43,74 <SEP> H <SEP> 3,99 <SEP> N <SEP> 11,10
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 42,79 <SEP> H <SEP> 4,51 <SEP> N <SEP> 10,45
<tb> 6,000/<B>9</B> <SEP> H,0: <SEP> C <SEP> 45,1 <SEP> H <SEP> 4,27 <SEP> N <SEP> 11,07 Beschreibung der vorzugsweisen Herstellungsver fahren.
<I>Beispiel 1</I>
EMI0010.0001
Natrium-6-(a-(2-thienyl)-a- guanidinoacetamido)-penicillanat.
Zu einer Lösung von 2,06 g=0,003 Mol Phenacyl-6-(a-(2-thienyl)-a- guanidinoacetamido)-penicillanat in 6 ml Dimethylformamid wurden unter Rühren zuge fügt 0,42 m1=0,003 Mol Triäthylamin, gefolgt von 0,793 g=0,003 Mol Natrium-thiophenoxid. Die erhal tene Lösung wurde 10 Mil. lang gerührt und hernach mit 200 ml Athylacetat verdünnt.
Die erhaltene Ausfäl lung wurde abfiltriert und zunächst mit Äthylacetat und schliesslich mit KSkellysolve B gewaschen. Nachdem 12 Stunden lang über Phosphorpentoxid im Vakuum getrocknet worden war, erhielt man 1,7 g des Natrium-6-(a-(2-thienyl),a- guanidinoacetamido)-penicillanates das sich langsam bei 100 C zersetzte. Das IR- und NMR-Spektrum zeigten, dass das Produkt unrein war.
EMI0010.0027
Analyse:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 42,96 <SEP> H <SEP> 4,33 <SEP> N <SEP> 15,29
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 44,82 <SEP> H <SEP> 4,77 <SEP> N <SEP> 14,90
<tb> Karl <SEP> Fisher <SEP> H,0 <SEP> = <SEP> 5,39 <SEP> 0/0 Das erhaltene Produkt zeigte in vitro minimale in- hibitorische Konzentrationen von 0,5-1,0 mcg/ml ge genüber Staphylococcus aureaus Smith und 3,1-6,2 mcg/ml gegenüber dem Benzylpenicillinen resi stenten Staphylococcus aureus BX-1633-2 und 12,
5 mcg/ml gegenüber Shigella Bonnei und in Mäusen gegenüber Staphylococcus aureus BX-1633-2 übte sie Heilungsdosiswerte von<B>CD"</B> aus, gegenüber 16 mg/kg bei intramuskulärer Injektion und ungefähr 330 mg/kg bei oraler Verabreichung.
Das gleiche Produkt wurde erhalten unter Verwen dung des vorbeschriebenen Verfahrens mit p-Bromphen- acylester entsprechend dem Präparat Nr.10. <I>Beispiel 2</I> A. d-(-)-a-(2-Thienyl)-a-guanidinoessigsäure und das entsprechende Hydrochlorid.
Zu 200 g=1,2 Mol O-Methylpseudoharnstoff-sulfat wurde unter Rühren und Kühlen auf 5 C in einem Liter Methanol hinzugefügt 129,6 g=2,4 Mol Natrium- methylat (Mathieson). Die rasch gerührte Aufschlem- mung steigerte ihre Temperatur auf 38 C, wonach die Temperatur wieder zu fallen begann.
Nachdem sie auf 25 abgesunken war, wurde die Fällung als Natrium- sulphat abfiltriert und der Filterkuchen mit 3 Portio nen von je 100 ml Methanol gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden auf 5 C abgekühlt und 62,9 g=0,4 Mol D-(-)-a-(2-Thienyl)-glycin unter Rühren hinzuge fügt.
Die erhaltene Lösung wurde erneut filtriert zur Entfernung eines geringen Anteils ungelöster Amino säure und hernach 96 Stunden lang bei ungefähr 10 C in einem kalten Rauch stehengelassen. Das kristalline Produkt wurde dann abfiltriert mit Methanol gewa schen und an Luft getrocknet. Die Ausbeute betrug 40 g (Zersetzungspunkt 203 C). IR- und NMR-Spek- tren waren in Übereinstimmung mit der erwarteten Struktur.
EMI0010.0081
Die 40g des erhaltenen Produktes wurden aufge löst durch Aufschlemmen in 200 ml Wasser und lang same Zugabe von HCl unter Kühlen bis vollständige Lösung eingetreten war. Die Lösung wurde hernach konzentriert unter vermindertem Druck bis zu einem öligen Rückstand. Nach dem Verreiben mit 2 Liter p-Dioxan kristallisierte das Hydrochlorid und wurde abfiltriert mit Dioxan gewaschen und im Vakuum über P,05 getrocknet.
Die Ausbeute betrug 42 g eines Pro duktes mit dem Zersetzungspunkt bei 140 C und mit IR- und NMR-Spektren die in Übereinstimmung mit der erwarteten Struktur waren.
<B>B.</B> p-Bromphenacyl-6-(a-guanidino-a-D-(-)- (2-thienyl)-acetamido)-penicillanat-hydrochlorid. Zu 12,02 g=0,020 Mol p-Bromphenacyl-6-amino penicillanat-p-toluolsulfonat in 200 ml Athylacetat wurden 300 ml einer 5o/oigen Lösung von NaHCOs hinzugefügt und das Gemisch ge schüttelt bis sich alles gelöst hatte.
Die organische Schicht wurde gewaschen mit 200 ml 5o/oigem NaHCOg, drei Portionen von je 100 ml Wasser und 3 Portionen von je 100 ml gesättigter Kochsalzlösung. Die organische Schicht wurde hernach durch wasser freies Natriumsulphat filtriert und zur Trockne einge dampft unter vermindertem Druck bei 20 C. 200 ml Methylenchlorid wurden nun hinzugegeben und das Lösungsmittel erneut im Vakuum bei 20 C abgetrie ben.
Der nunmehr trockene basische Ester wurde ge löst in 100 ml CH,CI, und unter Rühren 4,12 g = 0,020 Mol N,N'-Di-cyclohexylcarbodiimid gefolgt von 4,71 g=0,02 Mol a-Guanidino-a-(2-thienyl)- essigsäure-hydrochlorid, gelöst in 50 ml trockenem Dimethylformamid bei Zim mertemperatur (22 C) hinzugefügt.
Innerhalb weniger Minuten bildete sich eine Fällung und nach 30 Minu ten wurde der N,N'-Dicyclohexyl-harnstoff abfiltriert und gewaschen mit ein wenig CH2C12. Zu den ver einigten Filtraten wurden 800 ml wasserfreier Äther hinzugefügt und das Gemisch in einem Eisbad gekühlt.
Die abgesetzte Fällung wurde verrieben mit mehr trok- kenem Äther und Äthylacetat und ergab eine halbfeste Substanz, welche abfiltriert wurde, aufgelöst wurde in 300 ml Aceton, 300 ml H20 und 300 ml Äthylacetat. Zu dieser Lösung wurden 500 ml weiteres Äthylacetat hinzugefügt und das Gemisch geschüttelt. Die Boden schicht wurde abgetrennt (wässrig) und unter vermin dertem Druck bei 20 C eingeengt auf ein kleines Volumen, wonach das Produkt zu kristallisieren be gann.
Die Kristalle wurden abfiltriert, mit kaltem Was ser gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet. Die Ausbeute betrug 3,2 g. Das Produkt wurde weiterhin gereinigt durch Aufschlemmen in 100 ml Aceton, während 30 Min. filtrieren und trock nen über Phosphorpentoxid im Vakuum. Die Ausbeute betrug 2,65 g, Zersetzungspunkt 155 C. Das IR- und NMR-Spektrum waren vollkommen in übereinstim- mung mit der erwarteten Struktur.
EMI0011.0020
Analyse <SEP> für <SEP> <B>C2gH24BrN505S2</B> <SEP> - <SEP> HCI:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 43,74 <SEP> H <SEP> 3,99 <SEP> N <SEP> 11,1
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 45,1 <SEP> H <SEP> 4,27 <SEP> N <SEP> 11,07 Korrigiert für 6,0 % H20 (Karl Fisher) C. Natrium-6-(a-(2-thienyl)-D-(-)- C. Natrium a-guanidino-acetamido)- a-guanidino-acetamido)-penicillanat.
Das Verfahren gemäss Beispiel 1 wurde wiederholt mit Ausnahme davon, dass das dort verwendete Phenacyl-6-(a-(2-thienyl)- a-guanidinoacetamido)-penicillanat ersetzt wurde durch einen äquimolaren Anteil an p-Bromphenacyl-6-(a-(2-thienyl)- a-guanidinoacetamido)-penicillanat. Das erhaltene Produkt zeigte einen Zersetzungspunkt von 100 C.
EMI0011.0036
Analyse <SEP> für <SEP> C15H1sNs04S2 <SEP> - <SEP> Na <SEP> - <SEP> H20:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 43,54 <SEP> H <SEP> 4,58 <SEP> S <SEP> 14,64
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 44,82 <SEP> H <SEP> 4,77 <SEP> S <SEP> 14,90 Karl Fisher H20 = 5,39 0/0 <I>Beispiel 3</I> A.
Benzyl-6-(a-guanidino-D-(-)-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-Hydrochlorid. Ein Gemisch von 4,79 g=0,01 Mol Benzyl-6-amino- penicillinat-p-toluolsulfonat, 100 ml Äthylacetat und 100 ml 5%iges NaHCOQ wur- den geschüttelt, bis sich alles gelöst hatte.
Die Äthyl- acetatschicht wurde einmal mit Wasser gewaschen und kurz über Na2S04 getrocknet, filtriert und konzentriert auf einen öligen Rückstand unter vermindertem Druck bei ungefähr -20 C. Der Ester wurde weiterhin ge trocknet durch Zugabe von 200 ml Äthylenchlorid und Entfernung des letzteren unter vermindertem Druck. Diese Arbeitsweise wurde einmal wiederholt.
Der trok- kene Ester wurde gelöst in 50 ml CH2C12 und dazu unter Rühren zugegeben 2,06 g=0,01 Mol N,N'-Dicy- clohexylcarbodiimid, gefolgt von 2,36 g=0,01 Mol D-(-)-a-Guanidino-a-(2-thienyl)- essigsäure-hydrochlorid, aufgelöst in 5 ml Dimethylformamid unter Kühlen zur Einhaltung einer Reaktionstemperatur von ungefähr 20 C.
Nach 45 Min. wurde die Ausfällung aus N,N'-Dicyclohexylharnstoff abfiltriert und das Filtrat verdünnt mit 400 ml trockenem Äther. Das erhaltene Harz wurde verschiedene Male verrieben mit trocke nem Äther bis es sich verfestigte und hernach abfiltriert. Das IR-Spektrum war in übereinstimmung mit der er warteten Struktur. Die Ausbeute betrug 3,2 g.
B. Natrium-6-(a-(2-thienyl)-D-(-)- a-guanidino-acetamido)-penicillanat. Das Verfahren gemäss Teil C in Beispiel 2 wurde wiederholt mit Ausnahme davon, dass das Phenacyl-6-(a-guanidino-D-(-)-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-p-toluolsulfonat ersetzt wurde durch eine äquimolare Menge an Benzyl-6-(a-Guanidino-D-(-)-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-toluolsulfonat. Das erhaltene Produkt ist Natrium-6-(a-(2-thienyl)-D-(-)- a-guanidinoacetamido)
-penicillanat. Die freie Säure des Produktes schmolz bei 200-201 C unter Zersetzung.
<I>Beispiel 4</I> 6-(D(-)-a-Guanidino-2-thienyl- acetamido)-penicillansäure.
Zu einer Lösung von 2,88 g=0,01 Mol Trimethylsilyl-6-aminopenicillanat (hergestellt gemäss S. Herrling und H. Mückter, U.S.-Patent 3 249 622) und 2,06 g=0,01 Mol N,N'- Dicyclohexylcarbodiimid in 60 ml trockenem Methy- lenchlorid wurden unter Rühren zugefügt eine Lösung von 2,347 g=0,01 Mol D(-)
-a-Guanidino-2-thienyl essigsäure-hydrochlorid in 20 ml trockenem Dimethylformamid. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur eine Stunde lang gerührt und daraus hernach 2,07 g= entsprechend 92,5% Aus- beute N,
N'-Dicyclohexylharnstoff abfiltriert. Das Fil trat wurde kurz aufgeschlemmt in Eiswasser und die wässrige Phase abgetrennt und mit Äthylacetat gewa schen. Nun wurde verdünnte Natronlauge hinzugefügt um den pH-Wert der wässrigen Lösung auf 5,0 zu bringen und die Lösung auf ein kleines Volumen unter vermindertem Druck eingedampft. Ein Überschuss an 2-Propanol wurde hinzugefügt und das ausgefallene Produkt abfiltriert, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ein zweiter Anteil wurde erhalten durch Zugabe von trockenem Äther zum Filtrat.
Die gesamte Ausbeute an getrocknetem Material betrug 9.,70 g entsprechend 36%. Das Infrarot-Spektrum in einer KBr-Scheibe war identisch mit demjenigen eines Musters, welches aus dem Benzylester hergestellt wor den war.
<I>Beispiel 5</I> A. D(-)-a-Guanidino-3-thienyl- essigsäure-hydrochlorid. Zu einer auf 5 C gekühlten Lösung von 8,925 g=0,0518 Mol 0-Methylpseudoharnstoffsulfat in 45 ml Methanol wurde unter Rühren hinzugegeben 5,06 g=0,1036 Moi Natriummethoxid. Die Temperatur des Gemisches stieg auf 30 an und nachdem sie wie der auf 20 C gesunken war, wurde der Schlamm abfil- triert durch Super-cel und die feste Substanz 3 mal gewaschen mit je 10 ml Methanol.
Die vereinigten Fil trate und Waschlösungen wurden auf 5 C abgekühlt und unter Rühren wurden<B>2,72g=0,0173</B> Moi D(-)-a- Amino-3-thienylessigsäure hinzugefügt. Fast die ge samte feste Substanz löste sich innerhalb 20 Min. wor auf das Gemisch filtriert wurde. Das Filtrat wurde 18 Stunden lang bei 5 C gelagert, wonach 1,7 g kristal- line Substanz abgeschieden werden konnten.
Ein Anteil von <B>1,62</B> g dieser Substanz wurde aufge- schlemmt in 10 ml Wasser, wonach konzentrierte Salz säure tropfenweise hinzugefügt wurde,
bis eine klare Lösung vorlag. Diese Lösung wurde unter verminde- tem Druck zur Trockne eingedampft und das verbfe- bene Öl verrieben mit p-Dioxan, wobei eine feste Sub stanz sich abschied, welche abfiltriert und im Vakuum getrocknet wurde. Ausbeute 2,0 g, Smp. 116-120 C.
Zersetzung IR- und NMR-Spektren in übereinstim- mung mit der erwarteten Struktur, wobei das NMR-Spektrum anzeigte, dass das Produkt 1 Mol p-Dioxan enthielt.
EMI0012.0047
Analyse <SEP> für <SEP> C,H1oCdN$OQS <SEP> - <SEP> C4H00q:
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 40,80 <SEP> H <SEP> 5,60 <SEP> N <SEP> <B>12,97</B>
<tb> Gefunden: <SEP> C <SEP> 40,46 <SEP> H <SEP> 5,63 <SEP> N <SEP> 13,38 B. Benzyl-6-(a-guanidino-D-(-)-a-(3- thienyl)-acetamido)-penicillinat-Hydrochlorid.
Eine Suspension von 2,33 g=4,87 Mol Benzyl-6-amino- penicillanat-p-toluolsulfonat in 50 ml Athylacetat wurde geschüttelt mit 40 ml 3%iger Natriumbikarbonatlösung bis alle feste Sub- stanz sich aufgelöst hatte.
Die Schichten wurden ge trennt und die organische Phase getrocknet über Magnesiumsulphat, hernach filtriert und zur Trockne eingedampft. Das zurückgebliebene Öl wurde aufgelöst in 30 ml trockenem Athylenchlorid und 1,00 g=4,87 Mol N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid hinzugefügt.
Die Lösung wurde auf 10 C gekühlt und eine Lösung von 1,58 g=4,87 Mol D(-)-a-Guanidino-3-thienyl essigsäure-hydrochloride
EMI0012.0074
in 11 ml trockenem NN-Dimethylformamid portionen- weise unter Rühren hinzugegeben. Das Kühlbad wurde entfernt .und das Reaktionsgemisch eine Stunde lang bei Zimmertemperatur gerührt,
während welcher Zeit N,N'-dicyclohexyiharnstoff ausfiel. Nach Abscheiden der festen Substanz vermittels Filtration wurde das Fil trat zu 200 ml trockenem Äther hinzugefügt und die Harzartige ausgefallene feste Substanz durch Verreiben mit frischem, trockenem Äther verfestigt.
Sie wurde ab- filtriert und wog nach dem Trocknen im Vakuum 2,06 g entsprechend 77% Ausbeute.
C. Natrium-6-(a-(3-thienyl)-D-(-)- a-guanidinoacetamido)-penicillanat. Das Verfahren gemäss Teil C im Beispiel 2 wurde wiederholt mit Ausnahme davon, dass das dort ver wendete Phenacyl-6-(a-Guanidino-D-(-)-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillanat-p-toluolsulfonat ersetzt wurde durch einen gleichen äquimolaren Anteil Benzyl-6-(a-Guahiclino-D-(-)-a-(3-thienyl)- acetamido)
-penicillanat-p-toluolsulfonat. Die freie Säure dieses Produktes schmolz bei 200- 204 C unter Zersetzung.
In-Vitro-Aktivität. Die minimalen inhibitorischen Konzentrationen (M.I.C. in meg/ml) wurden bestimmt durch 24-stündige Inkubation bei 37 C auf Nähr-Agar-Platten für D(-)-a-Guanidino-2-thenylpenicillin (2-Cpd. gemäss der untenatehenden Tabelle) für D(-)
-a-Guanidino-3-thenylpenicillin (3-Cpd. gemäss untenstehender Tabelle) und für a-Aminobenzylpenicülin (Ampi. gemäss untenstehender Tabelle).
Die M.I:C.-Werte aller dreier Verbindungen war von der gleichen Grössenordnung, d. h. ungefähr Plus- minus 100% für viele Gram-positive und Gram-nega- tive Organismen, z.<B>B.</B> Benzylpenicillin-sensitive Sta- ph.aureus,
Strep. pyogenes, D. pneumoniae, Pr. mira- bilis, sh. sonnei, Sal. enteritidis, Sal. typhosa;
in jedem dieser Fälle lag der MIC-Wert unterhalb 1,0 mcg/mi, was wichtig ist, da unter gewöhnlichen Umständen die höchsten Konzentrationen, welche sich im Blut ergeben können, beim Menschen ungefähr 10 mcg/ml betra gen.
Indessen zeigten die zwei erstgenannten Verbin- dungen bedeutend niedrigere M.I.C.-Werte als das Ampicillin gegenüber Benzylpenicillin-resistenten Staph. aureus und gegenüber gewissen Gram-negativen Organismen, wie in der folgenden Tabelle beschrieben ist:
EMI0013.0000
Species <SEP> Bristol-Myers <SEP> M. <SEP> I. <SEP> C. <SEP> in <SEP> mcg/ml
<tb> Stamm <SEP> No. <SEP> 2-Cpd.a <SEP> =3-Cpd.
<SEP> Ampi.
<tb> Staph. <SEP> aureus <SEP> BX-1633-2 <SEP> A9606 <SEP> 0,06 <SEP> 0,3 <SEP> 2
<tb> Ser. <SEP> marcescens <SEP> A20019 <SEP> 63 <SEP> 32 <SEP> 250
<tb> Mima <SEP> polymorpha <SEP> A15120 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 32
<tb> Herellea <SEP> sp. <SEP> A15125 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 125
<tb> Pr. <SEP> rettgeri <SEP> A15167 <SEP> 0,1 <SEP> 0,5 <SEP> 16
<tb> Pr. <SEP> morganii <SEP> A15153 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 125
<tb> Pr. <SEP> morganü <SEP> A15166 <SEP> 0,1 <SEP> 1 <SEP> 8
<tb> Pr. <SEP> morganü. <SEP> A20031 <SEP> 0,1 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> Pr. <SEP> vulgaris <SEP> A9436 <SEP> 0,5 <SEP> 1 <SEP> 0,3
<tb> Pr. <SEP> vulgaris <SEP> A9699 <SEP> 125 <SEP> 125 <SEP> 500
<tb> Pr. <SEP> vulgaris <SEP> A9553 <SEP> 16 <SEP> 63 <SEP> 500
<tb> Pr. <SEP> vulgaris <SEP> -- <SEP> A9526 <SEP> 2- <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 8
<tb> K.
<SEP> aerobacter <SEP> A15154 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 125
<tb> E. <SEP> colä <SEP> A15010 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> E. <SEP> coli <SEP> A-15119 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> E. <SEP> cali <SEP> A-9660 <SEP> 0,5 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> E. <SEP> ooli <SEP> A-15169 <SEP> 500 <SEP> 500 <SEP> 500
<tb> E. <SEP> coli <SEP> A-9435 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 125
<tb> Sh.
<SEP> flexneri <SEP> A-9684 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 500 In-Vivo-Activität Die mittlere Heilungsdosis (CDs,) in mg/kg gegen über tödlich wirkender Infektion wurde bestimmt durch intramuskuläre Injektion in Mäuse der nachste hend angegebenen Dosierungen für die Zeit der Infek tion und für 4 Stunden hernach, wobei in der nachste henden Tabelle eine Dosis von 36 mg/kg verabfolgt bei jeder dieser Zeiten angegeben ist als 36 mal 2. Die Todesfälle wurden gezählt 42 Stunden nach der Infek tion. Die Resultate sind die folgenden:
EMI0013.0008
<B>Organismus <SEP> CDs, <SEP> in <SEP> mgm/kg</B>
<tb> 2-Cpd.
<SEP> =3-Cpd.a <SEP> Ampi.
<tb> E. <SEP> coli <SEP> (Juhl) <SEP> 36 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 36 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 27 <SEP> X <SEP> 2
<tb> E. <SEP> coli <SEP> (A15149) <SEP> 23 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 38 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 72 <SEP> X <SEP> 2
<tb> S. <SEP> aureus <SEP> 4,5 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 1,0 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 180 <SEP> X <SEP> 2
<tb> <B>EX-1633-2</B>
<tb> Pr. <SEP> morganü <SEP> 90 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 90 <SEP> X <SEP> 2 <SEP> 260 <SEP> X <SEP> 2 In ähnlichen Versuchen ergab die Verwendung von L(+)- und D-(-)-a-Guanidinobenzylpenicillin gegenüber E. coli (Juhl) CD"- Werte von grösser als 400X2 und 180 X 2 respektive.
6-(a-D-(-)-Guanidino-a-(2-thienyl)- acetamido)-penicillansäure wurde 3 mal umkristallisiert aus Wasser und ergab die folgenden optischen Drehungen: (a)D22' = + 204 C (C = 1 %, 0,1 N HCl) nach einer Umkristaäisaxion. (a)
D22 _ + 206 C (C = 1%, 0,1, N HCl) nach zwei Umkristallisationen.
(a)D22' = + 204,5 C (C = 1 %, 0,1N HCl) nach drei Umkristallisatioaum.
Die vorstehenden im Detail beschriebenen Arbeits weisen sollen das erfindungsgemässe Verfahren in kei ner Weise beschränken. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass in verschiedenen Detalis davon abgewichen werden kann, ohne dass dabei der Bereich der Erfindung verlassen wird.