Verfahren zur Herstellung von antibakteriellen Derivaten der 7-Amino-cephalosporansäure
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von neuen synthetischen Verbindungen, die als antibakterielle Mittel, als Nahrungszusätze bei Tierfutter, als Mittel für die Behandlung von Mastitis bei Rindern und als therapeutische Mittel bei der Behandlung von durch grampositive und gramnegative Bakterien und insbesondere Salmonella verursachten Infektionskrankheiten bei Tieren, z. B. bei Geflügel, oder beim Menschen wertvoll sind, und welche Derivate der 7-(4 -Furazanalkanoyl)-aminocephalosporansäure sind, die in der 3-Stellung des Furazan- (d. h. 1,2,5-Oxadiazin)rings einen Hydroxy- oder niederen Alkoxysubstituenten tragen, z. B. Salze solcher Säuren (z. B. das Natrium- oder Trimethylaminsalz).
Es hat sich erwiesen, dass antibakterielle Mittel der Penicillinklasse bei der Therapie von Infektionen aufgrund von grampositiven oder gramnegativen Bakterien sehr wirksam sind, jedoch sind wenige gegenüber beiden wirksam, sehr wenige in Konzentrationen unterhalb 1,0 mcg/ml und keine sind in der praktischen Verwendung gegen Infektionen, die durch Salmonella, z. B. S. enteritidis, hervorgerufen wurden, sehr wirksam.
Es war ein Zweck der Erfindung, neuartige Verbindungen zu schaffen, die sowohl gegenüber grampositiven als auch gegen über gramnegativen Bakterien, einschliesslich den widerstandsfähigen Stämmen, wirksam sind. Ein weiterer Zweck der Erfindung war die Schaffung von gegenüber grampositiven und gramnegativen Bakterien aktiven Cephalosporinen, die bei oraler Applikation an Menschen und Tiere auch wirksam absorbiert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel
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in welcher Rl und R2 jeweils Wasserstoff oder Alkyl; A Wasserstoff, Hydroxyl, Alkanoyloxy mit 2-8 Kohlenstoffatomen (z. B. Acetoxy, Propionyloxy oder Pentanoyloxy), Benzoyloxy, einen quaternären Ammoniumrest (z. B.
Pyridinium, Chinolinium, Picolinium oder Lutidinium), und M Wasserstoff, ein pharmazeutisch brauchbares nicht-toxisches salzbildendes Kation, eine anionische Ladung, wenn A ein quaternärer Ammoniumrest ist, oder M und A zusammengenommen eine einwertige Kohlenstoff-Sauerstoffbindung bedeuten, ist gekennzeichnet durch die Acylierung einer Verbindung ( Formel
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in welcher A und M die vorstehende Bedeutung haben, mit wenigstens einer äquimolaren Menge eines zur Acylierung befähigten Derivates einer Säure der Formel (III)
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oder dieser Säure selbst unter Verwendung eines Enzyms oder eines Carbodiimids in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur im Bereich von etwa -50oC bis etwa 50"C. Wenn A in den so hergestellten Verbindungen eine niedere Alkanoyloxygruppe darstellt,
kann eine weitere Umsetzung der erhaltenen Verbindung mit etwa einer äquimolaren Menge eines gegebenenfalls substituierten Pyridins unter Bildung des entsprechenden quaternären Ammoniuminnensalzes erfolgen.
Verfahrensprodukte der Formel I, worin A einen quaternären Ammoniumrest bedeutet, z. B. einen Pyridinium-, Chinolinium-, Picolinium- oder Lutidiniumrest, sind von besonderem Interesse. Es veranschaulicht die Formel VI nachstehend die Verbindungen der Formel I, in welcher A einen quaternären Pyridiniumrest und H eine anionische Ladung bedeuten; derartige Verbindungen werden auch als quaternäre Ammoniuminnensalze (Pyridiniuminnensalze in diesem Beispiel) bezeichnet. Die nachstehende Formel V veranschaulicht die Verbindungen der Formel I, wenn A und M zusammen eine Kohlenstoff-Sauerstoffbindung (d. h. ein Lacton) darstellen.
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Die pharmazeutisch brauchbaren oder annehmbaren nichttoxischen salzbildenden Kationen umfassen Metall-Kationen, wie Natrium, Kalium, Calcium und Aluminium, und organische Aminkationen, z. B. solche von Trialkylaminen, z. B.
Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-(3-phenäthy1- amin, 1 -Ephenamin, N,N -Dibenzyläthylendiamin, Dehydroabietylamin, N,N -bis-Dehydroabietyläthylendiamin, N-(Niederalkyl) -piperidine, z. B. N-Äthylpiperidin, und andere Amine, die zur Bildung von Salzen mit Benzylpenicillin verwendet wurden.
Bevorzugte Verbindungen, die durch das Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt werden, sind die Säuren der Formel
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und die nicht-toxischen Salze hiervon, sowie die daraus durch Umsetzung mit Pyridinen erhaltenen Verbindungen der Formel VI, z. B. die Verbindung der Formel
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in welcher R3 und R4 jeweils Wasserstoff oder Methyl bedeuten.
Die zur Acylierung befähigten Derivate der Säure der vorstehenden Formel III, die für die Acylierung von Verbindungen der Formel II geeignet sind, sind dem Fachmann allgemein bekannt und umfassen die entsprechenden Säurehalogenide, Säureazide, Säureanhydride, gemischten Säureanhydride (und insbesondere die aus stärkeren Säuren hergestellten gemischten Anhydride, wie die niederen aliphatischen Monoester von Kohlendioxyd, Alkyl- und Arylsulfonsäuren und stärker behinderten Säuren, wie Diphenylessigsäure), aktiven Ester (z. B. den p-Nitrophenylester, den 2,4-Dinitrophenylester oder N-Hydroxysuccinimidester) und aktiven Thioester (z. B. mit Thiophenol oder Thioessigsäure). Ausserdem kann die freie Säure selbst mit der Verbindung der Formel II unter Verwendung von Enzymen oder eines Carbodiimid-Reaktionsmittels [vgl. Sheehan und Hess, J. Amer. Chem.
Soc. 77, 1067 (1955)1 gekuppelt werden. Ein anderes Äquivalent der 2,4 Dinitrophenyl- und p-Nitrophenylester ist ein entsprechendes Azolid, d. h. ein Amid der entsprechenden Säure, wobei der Amidstickstoff ein Glied eines quasiaromatischen fünfgliedrigen Rings mit wenigstens zwei Stickstoffatomen ist, d. h. Imidazol, Pyrazol, die Triazole, Benzimidazol, Benztriazol und ihre substituierten Derivate. Als Beispiel für die allgemeine Arbeitsweise zur Herstellung eines Azolids wird N,N -Carbonyldiimidazol mit einer Carbonsäure in äquimolaren Anteilen bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran, Chloroform, Dimethylformamid oder einem ähnlichen inerten Lösungsmittel unter Bildung des Carbonsäureimidazolids in praktisch quantitativer Ausbeute unter Freisetzung von Kohlendioxyd und einem Mol Imidazol umgesetzt. Dicarbonsäuren ergeben Diimidazolide.
Das Nebenprodukt, Imidazol wird ausgefällt und kann abgetrennt und das Imidazolid isoliert werden, jedoch ist das nicht wesentlich. Die Arbeitsweisen zur Durchführung dieser Reaktionen zur Erzeugung eines Penicillins oder eines Cephalosporins und die zur Isolierung des Penicillins oder des Cephalosporins, die so hergestellt wurden, verwendeten Arbeitsweisen sind in der Technik allgemein bekannt (vgl. US-Patentschriften 3 079 314, 3 117 126 und 3 129 224 und die britischen Patentschriften 932 644, 957 570 und 959 054).
Die Acylierungsreaktion kann in einem inerten organischen Lösungsmittel oder in einer Mischung eines solchen Lösungsmittels und Wasser durchgeführt werden. Geeignete inerte organische Lösungsmittel umfassen Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe (z. B. Methylenchlorid), Dimethylsulfoxyd, Methylisobutylketon und Dialkyläther von Äthylen- oder Diäthylenglykol. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, eine Lösung des Acylierungsmittels in einem Lösungsmittel, wie Benzol, zu einer Lösung eines Salzes der Säure der Formel II in einem wässerigen organischen Lösungsmittel (z. B. Aceton-Wasser) zuzugeben. In einem solchen Fall kann das Reaktionsmedium entweder aus einer Phase oder aus zwei Phasen bestehen, was von der relativen Menge Wasser und Aceton abhängt.
Bei Verwendung eines Zweiphasen Reaktionsmediums wird natürlich kräftiges Rühren bevorzugt.
Für die Acylierung liegt die bevorzugte Reaktionstemperatur im Bereich von etwa -10oC bis etwa 15oC.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten Verbindungen der Formel II umfassen 7-Aminocephalosporansäure und Derivate von 7-Aminocephalosporansäure. 7-Aminocephalosporansäure wird durch Hydrolyse von Cephalosporin C der Formel
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hergestellt.
Die Säurehydrolyse von Cephalosporin C zur Erzeugung von 7-Amino-cephalosporansäure führt ausserdem zur Erzeugung des Lactons, 3 -Hydroxymethyl-7-amino-decephalosporansäurelacton, welches durch die weitere Hydrolyse der Acetoxygruppe und anschliessende Veresterung im Inneren gebildet wird. Das Lacton hat die Formel
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Die enzymatische Hydrolyse der Acetoxygruppe von 7 Amino-cephalosporansäure führt zur Bildung von 3-Hydroxymethyl-7-aminodecephalosporansäure der Formel
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und diese Verbindung kann mit Benzoesäure oder einer niederen Alkansäure, z. B. Essigsäure, Propionsäure od. dgl. unter Bildung anderer Ester umgeestert werden.
Vorzugsweise wird die Umesterung an einer 3-Hydroxymethyl-7-(4 -furazanalkanoyl)amino-decephalosporansäure durchgeführt, die durch enzymatische Hydrolyse einer 7- (4 -Furazanalkanoyl)-amino-decephalosporansäure erhalten wird.
Die Behandlung von Cephalosporin C mit einem tertiären Amin, z. B. Pyridin, Lutidinen, Picolinen od. dgl. und anschliessende Säurehydrolyse ergibt einen Kern, welcher im Fall von Pyridin die Formel
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besitzt und die Bezeichnung 3-Pyridiniummethyl- 3-Pyridiniummethyl-7-aminode- cephalosporansäureinnensalz erhalten hat.
Die vorstehenden Kerne und ihre Herstellung sind in der Technik bekannt und beispielsweise in der US-Patentschrift 3 117 126 und den britischen Patentschriften 932 644, 957 570 und 959 054 beschrieben.
3-Methyl-7-aminodecephalosporansäure der Formel
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wird z. B. durch katalytische Reduktion von Cephalosporin C und anschliessende hydrolytische Entfernung der 5-Aminoadipoylseitenkette erzeugt, wie dies in der US-Patentschrift 3 129 224 beschrieben ist.
Ausgangsmaterialien
Das Ringsystem der Struktur
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wird 1,2,5-Oxadiazin oder Furazan genannt, wobei die Atome wie angegeben numeriert sind.
Die erfindungsgemäss verwendeten 3-Hydroxy- und 3 Alkoxy-(z. B. 3-Methoxy)-furazan-4-alkansäuren (z. B. Furazan-4-essigsäuren) werden in der Weise hergestellt, wie in den nachstehenden Beispielen und in Berichte 28, 762 (1865) für die Herstellung von 3-Hydroxy-4-furazanessigsäure angegeben ist, worauf gegebenenfalls dic Alkylierung der phenolischen Hydroxylgruppe (z. B. mit einem Diazoalkan, wie Diazomethan, oder einem Dialkylsulfat, wie Dimethylsulfat) und danach die Verseifung irgendeines gebildeten Esters, z. B.
durch die gebräuchliche Behandlung mit Alkali, folgen. Die dabei verwendeten Reaktionsmittel werden durch Umsetzung von Diäthyloxalat in der Mischesterkondensation von Wislicenus (z. B. Berichte 19, 3225) und Claisen (Berichte 20, 651) mit einem Äthylalkanoat, wie Äthylacetat, Äthylpropionat, Äthyl-n-butyrat usw. unter Erzeugung des entsprechenden Äthyloxalkanoats hergestellt; vgl. Organic Reactions, Band I, Kapitel 9 und insbesonders Seite 292-293, John Wiley und Söhne, Inc. New York, N.Y. 1942 und den darin angegebenen Literaturangaben (references), und vgl. ausserdem A. Quilico und M. Freri, Gazz. Chim. Ital. 76, 3-29 (1946).
In den nachstehenden Beispielen sind sämtliche Schmelzpunkte unkorrigiert und alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben.
Beispiel 1 a) Zu einer Lösung von 100 g Hydroxylaminhydrochlorid in 250 ml Wasser wurden 100 g Diäthyloxalacetatnatrium unter Rühren zugegeben. Anschliessend wurde Natriumcarbonat in Anteilen zugegeben, bis der pH-Wert 8-8,5 betrug (überschüssige Na2CO3 ist vorhanden). Die Aufschlämmung wurde drei Stunden gerührt und danach eine Stunde unter Rückfluss erhitzt. Nach 15-stündigem Stehen wurde die Aufschlämmung mit 50%-iger H2SO4 angesäuert, bis sie stark sauer war (Über- schuss wird verwendet). Nachdem drei Stunden bei Raumtemperatur gerührt wurde, wurde die rote Lösung mit drei 500 ml Anteilen Ather extrahiert und vereinigt, zu einem Öl eingedampft und in 250 ml Wasser gelöst. Zu dieser wässerigen Lösung wurde eine Lösung von 30 g N,N -Dibenzyläthylendiamindiacetat in 300 ml Wasser gegeben.
Das N,N -Dibenzyl äthylendiaminsalz kristallisierte sofort und wurde nach kurzem Kühlen und Filtration aus Methanol unter Bildung von 28 g luftgetrocknetem Material umkristallisiert; F = 1 63OC mit Zersetzung (NMR übereinstimmend mit Struktur).
Die freie Säure wurde erhalten, indem man das N,N-Diben- zyläthylendiaminsalz in 200 ml 10 %-igem H3PO4 und 200 ml Äther schüttelte, bis sich alles gelöst hatte. Die Ätherphase wurde abgetrennt und zwei weitere 200 ml-Ätherextrakte mit dem ersten vereinigt. Diese Extrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter Bildung von 14 g 3-Hydroxy-4-furazanessigsäure zur Trockene eingedampft; F = 157-158UC. (Literatur F+ 1580C). Eine aus Aceton-Benzol umkristallisierte Probe hatte einen Schmelzpunkt von 1631640C.
b) Zu einer unter Rühren gehaltenen Lösung von 12,8 g (0,1 Mol) 3-Hydroxy-4-furazanessigsäure in 500 ml Äther wurde eine ätherartige Lösung von Diazomethan in Anteilen bei 0OC zugegeben, bis die gelbe Farbe von Diazomethan bestehen blieb und keine weitere Stickstoffentwicklung beob achtet wurde. Nachdem eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt worden war, wurden einige Tropfen Eisessig zugegeben, um den Überschuss CH2N zu zerstören. Der Äther wurde anschliessend unter verringertem Druck entfernt und das rückständige Öl in 100 ml 10%-iger NaOH bei Raumtemperatur aufgeschlämmt, bis eine klare Lösung erhalten wurde (ca. 1 Stunde). Die Lösung wurde filtriert, gekühlt und mit konz. Salzsäure auf einen pH-Wert von 2 angesäuert. Es wurde eine Gasentwicklung bemerkt.
Die Lösung wurde mit Salz gesättigt und mit drei 100 ml-Anteilen Äther extrahiert.
Die vereinten Extrakte wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und zu einem Öl eingedampft. Bei Triturierung mit Skellysolve B (Petroläther, Kp 40-60oC) wurden 9,2 g kristalline 3-Methoxy-4-furazanessigsäure, F = 56-59oC, erhalten. Zwei Gramm wurden in 25 ml n-Butanol gelöst und 7 ml 50%-iges KEH zugegeben; durch Kratzen und Kühlen wurden 1,5 g Kaliumsalz erhalten.
Analyse (CsHfN204K): ber.: C 30,61; H 2,57; N 14,28 gef.: C 30,18; H 2,73; N 13,99 c) Eine Mischung von 7,9 g (0,05 Mol) 3-Methoxy-4-furazan essigsäure und 25 ml Thionylchlorid wurde auf dem Dampfbad 45 Minuten erhitzt und der Überschuss an SOCl wurde anschliessend unter verringertem Druck entfernt, wobei 3 Methoxy-4-furazanyl-acetylchlorid als Öl zurückgelassen wurde, das für die Acylierung von 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA) verwendet wurde.
Das rohe Säurechlorid wurde in 65 ml Aceton gelöst und auf einmal zu einer schnell gerührten und eiskalten (3-5C) Lösung von 13,6 g (0,05 Mol) 7-ACA, 13 g NaHCO.1, 65 ml Aceton und 125 ml Wasser gegeben. Nach 10 Minuten wurde das Eisbad entfernt und eine weitere Stunde gerührt. Die sich ergebende Lösung wurde mit 150 ml Wasser verdünnt und mit 400 ml Äther extrahiert. Die wässerige Phase wurde abgetrennt und die Ätherphase mit einem 100 ml-Anteil Wasser extrahiert und mit der ersten wässerigen Schicht vereinigt. Die vereinten Extrakte wurden dann mit 300 ml Äther beschichtet und unter Kühlen und Rühren mit 40%-iger H3PO4 auf einen pH-Wert von 2 angesäuert.
Der Ätherextrakt wurde abgetrennt und mit einem zweiten Extrakt von 100 ml Methylisobutylketon (MIBK) vereinigt und danach dreimal mit 200 ml Anteilen Wasser gewaschen. Die Äther-MIBK-Lösung wurde dann kurz über wasserfreiem MgSO4 getrocknet und filtriert.
Der MgSO4-Filterkuchen wurde mit drei 25 ml- Anteilen Äther und zwei 25 ml-Anteilen MIBK gewaschen und mit dem Filtrat vereinigt. Es wurde Petroläther zugegeben, bis der Trübungspunkt erreicht war. Ein Kratzen des Kolbens bewirkte die Kristallisation und nach einer Stunde wurde 7-[a-(3-Methoxy-4-furazanyl)- acetamido]-cephalosporansäure erhalten, die mit Äther gewaschen und im Vakuum über P2O getrocknet wurde. Ausbeute 6,8 g; Zersetzungspunkt 126 C.
Insgesamt 1,8 g der freien Säure wurden in 250 ml Äthylacetat gelöst und mit 2 ml 50 %-igem NaEH (Natrium-2-äthylhexa noat in n-Butanol) unter Bildung von 1,8 g kristallinem Natri umsalz (Zersetzungspunkt 175 C) behandelt. Die Infrarot und NMR-Kurven stimmten vollkommen mit der erwarteten
Struktur überein.
Analyse (ClsHlsN4OwS.Na): ber.: C 41,47%; H 3,49%; N 12,90% gef.: C 40,84%; H 3,37%; N 12,68% (korrigiert für 3,95 Clo gef. Wasser durch Karl Fischer)
CxsHI6N40sS: ber.: C 43,51%; H 3,90%; N 13,53% gef.: C 43,93%; H 4,30%; N 13,24%
Es wurde gefunden, dass dieses Produkt entweder als Säure oder das Natriumsalz Staphylococcus aureus Smith bei etwa 0,31 mcg/ml, die benzylpenicillinbeständigen Staphylococcus aureus Bx 1633-2 bei etwa 0,8 mcg/ml und Salmonella enteritidis bei etwa 1,6 mcg/ml hemmte, nicht serumgebunden war, gegenüber Staph. aureus Smith bei Mäusen einen CDso-Wert von etwa 2,5 mg/kg bei intramuskulärer Verabreichung und etwa 5,2 mg/kg bei oraler Verabreichung zeigte und eine akute Toxizität oberhalb 100 mg/kg aufwies.
Beispiel 2
Eine Mischung von 722 mg (0,005 Mol) 3-Methoxy-4furazanessigsäure und 5 ml Thionylchlorid wird auf dem Dampfbad 20 Minuten lang erhitzt und der Überschuss an SO CM unter verringertem Druck bei 25oC entfernt. Zwei 25 ml-Anteile Petroläther werden zugegeben und jeweils im Vakuum entfernt, um die letzten Spuren an SOCl zu entfernen. Der Rückstand, öliges 3-Methoxy-4-furazanacetylchlorid wird in 25 ml Methylenchlorid gelöst und tropfenweise bei OoC unter Rühren zu einer zuvor hergestellten Lösung von 1,36 g (0,005 Mol) 7-Aminocephalosporansäure, 1,4 ml (0,010 Mol) Triäthylamin und 25 ml CH2Cl2, die durch Rühren bei 220C während 30 Minuten und anschliessendes Filtrieren erhalten wurde, zugegeben.
Nach der Zugabe wird die erhaltene Lösung 10 Minuten in dem Eis-Salzbad und danach eine Stunde gerührt, wobei das Bad entfernt wird. Die CH2CI2-Lösung wird dann mit drei 25 ml-Anteilen Wasser und zwei 25 ml Anteilen 5 %-iger wässeriger NaHCO3 extrahiert. Die vereinten wässerigen Extrakte werden mit 50 ml Äthylacetat beschichtet, gekühlt und in einem Eisbad gerührt, während 40 %-ige H3PO4 zugegeben wird, bis ein pH-Wert von 2 erreicht ist.
Der Äthylacetatextrakt wird mit einem zweiten 25 ml-Äthylacetatextrakt vereinigt und dreimal mit 25 ml-Anteilen Wasser gewaschen. Die die 7-[a-(3-Methoxy-4-furazanyl) acetamido]-cephalosporansäure enthaltende Äthylacetatlösung wird anschliessend 10 Minuten über wasserfreiem MgSOJ in einem Eisbad getrocknet, filtriert und mit 2,5 ml einer 50 %-igen Lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt. Das Produkt kristallisiert sofort und wird 10 Minuten in einem Eisbad gekühlt, durch Filtration gesammelt, mit drei 10 ml-Anteilen Aceton und drei 10 ml-Anteilen Petroläther (Kp 40-60 C) gewaschen und 30 Minuten lang bei 1 mm Hg über P2O5 getrocknet.
Die Ausbeute beträgt etwa 1 g kristallines Natrium-7-[a-(3-Methoxy4-furazanyl)acetamido]-cephalosporanat mit NMR- und IR-Spektren, die mit der erwünschten Struktur übereinstimmen. Es hemmt Staphylococcus aureus Smith bei einer Konzentration von 0,4 mcg/ml.
Beispiel 3
1,5 g 3-Pyridiniummethyl-7-aminodecephalosporansäureinnensalz werden mit Methylenchlorid bei Raumtemperatur geschüttelt, bis die Mischung homogen wird, und diese Lösung wird anstelle der 7-Amino-cephalosporansäurelösung bei der Arbeitsweise von Beispiel 2 zur Herstellung von 3-Pyridiniummethyl-7-[a-(3-methoxy-4-furazanyl)acetamido] -decephalosporansäureinnensalz verwendet. Dieses Produkt ist lichtempfindlich, so dass es ratsam ist, es während seiner Herstellung und der anschliessenden Verarbeitung und Verpackung soweit wie möglich vor Licht zu schützen.
Beispiel 4
0,002 Mol 3-Methoxy-4-furazanessigsäure und 0,002 Mol 2,4-Dinitrophenol werden in 10 ml trockenem Dioxan gelöst und die Lösung in einem Eisbad gekühlt. 0,002 Mol N,N Dicyclohexylcarbodiimid werden zugegeben und die Lösung gut geschüttelt und 45 Minuten bei Raumtemperatur belassen.
Der ausgefällte Harnstoff wir durch Filtration entfernt und mit 25 ml Äthylacetat gewaschen. Das Filtrat und die Ablaugen werden vereint und bei Raumtemperatur im Vakuum konzentriert, wobei das erwünschte 2,4-Dinitrophenyl-3-methoxy-4-furazanacetat als Rückstand erhalten wird.
0,002 Mol 3-Pyridiniummethyl-7-aminodecephalosporansäureinnensalz werden mit Methylenchlorid bei Raumtemperatur geschüttelt, bis die Mischung homogen ist. Die Mischung wird in einem Eisbad gekühlt und 0,002 Mol 2,4-Dinitrophenyl-3-methoxy-44urazanacetat unter Schütteln zugegeben und die sich ergebende Lösung bis zur Vervollständigung der Reaktion bei Raumtemperatur belassen. Die Reaktion wird durch Messen der Intensität der Amidabsorptionsbande bei 1675 cm-' im Infrarotspektrum verfolgt. Die Mischung wird filtriert und durch Zugabe von Äther das Produkt, 3 -Pyridiniummethyl-7- [a-(3-methoxy-4-furazanyl) - acetamido] -decephalosporansäureinnensalz ausgefällt.
Das Produkt wird in Methylenchlorid gelöst, mit Äther wieder ausgefällt, gesammelt, getrocknet und es wurde gefunden, dass es die ss-Lactamstruktur aufwies, wie durch Infrarotanalyse gezeigt wurde, Staph. aureus bei niedrigen Konzentrationen hemmte und in Wasser stark löslich war.
Beispiel 5
10 ml Pyridin werden unter Rühren zu einer Mischung von 50 ml Wasser und 5 g 7-[ -(3-Methoxy-44urazanyl)- acetamido] -cephalosporansäure unter Bildung einer Lösung gegeben, die unter Stickstoff bei etwa 450C 12 Stunden belassen und dann viermal mit 20 ml Methylenchlorid extrahiert wird. Die wässerige Phase wird im Vakuum bei etwa 300C konzentriert und dann durch eine Säule mit einem Gehalt an einem stark basischen Anionenaustauschharz der quaternären Ammoniumart (z. B. Dowex 1 ) im Acetatzyklus geleitet. Die Eluate, die, wie polarimetrisch beurteilt wurde, das gewünschte Pyridinderivat enthalten, werden vereinigt, lyophilisiert und in Methanol trituriert, wobei festes 3-Pyridiniummethyl-7-[a-(3-methoxy-4-furazanyl)acetamido]-decephalosporansäureinnensalz erhalten wird.
Indem man das Methanoltriturat bei 300C im Vakuum konzentriert und anschliessend das so erhaltene Konzentrat in ein grosses Volumen Aceton giesst, wird eine zusätzliche Menge dieses Produkts ausgefällt.
Beispiel 6
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Beispiel 6
0,002 Mol 3-Hydroxymethyl-7-aminodecephalosporansäurelacton werden mit Methylenchlorid bei Raumtemperatur geschüttelt, bis die Mischung homogen ist. Die Mischung wird in einem Eisbad gekühlt und 0,002 Mol 2,4-Dinitrophenyl-3-methoxy-4-furazanacetat werden unter Schütteln zugegeben und die erhaltene Lösung bei Raumtemperatur gehalten, bis die Reaktion beendet ist, was durch Messen der Intensität der Amidabsorptionsbande bei 1675 cm^l im Infrarotspektrum verfolgt wird. Nach der Filtration wird durch Zugabe von Äther zu dem Filtrat 3-Hydroxymethyl-7-[u-(3-methoxy-4-furazanyl)- acetamido]-decephalosporansäurelacton ausgefällt. Das Produkt wird in Methylenchlorid gelöst, durch Zugabe von Äther wieder ausgefällt, durch Filtrieren gesammelt und getrocknet.
Beispiel 7
0,001 Mol 7-Amino-cephalosporansäure und 0,004 Mol Triäthylamin werden in 2 ml Methylenchlorid geschüttelt, bis die Mischung homogen ist. Diese Mischung wird in einem Eisbad gekühlt und 0,001 Mol 2,4-Dinitrophenyl-3-methoxy-4-furazanacetat gelöst in 3 ml Methylenchlorid werden unter Schütteln zugegeben; die erhaltene Lösung wird bei Raumtemperatur 2 Stunden zur Beendigung der Reaktion stehen gelassen. Das Fortschreiten der Reaktion wird durch Messen der Intensität der Amidabsorptionsbande bei 1675 cm-' im Infrarotspektrum verfolgt. Die Zugabe von trockenem Äther führt zur Ausfällung des Triäthylaminsalzes von 7-[a-(3-Methoxy-4-furazanyl)- acetamido]-cephalosporansäure; das Produkt hemmt Staphylococcus aureus Smith bei einer Konzentration von 0,4 mcg/ml.
Beispiel 8
10 gfeinzerteilte 7-Amino-cephalosporansäure wird in 400 ml siedendem Äthylacetat suspendiert und 10 g 3-Methoxy-4-furazanacetylchlorid in 40 ml Äthylacetat werden zugegeben. Die Mischung wird unter Rückfluss eine Stunde gekocht, gekühlt und filtriert. 10 ml Anilin werden zugegeben und nach einer Stunde wird die Mischung viermal mit 200 ml Anteilen 3 %-iger wässeriger NaHCO3 extrahiert und die vereinten alkalischen wässerigen Extrakte werden dreimal mit 200 ml-Anteilen Äthylacetat extrahiert, wobei der Äthylacetatextrakt verworfen wird. Die wässerige Lösung wird auf einen pH-Wert von 1,2 angesäuert und das Produkt, 7-[a-(3-Methoxy-4-furazanyl)acetamido] -cephalosporansäure, wird zweimal in 300 ml-Anteile Äthylacetat extrahiert.
Die vereinten Äthylacetatextrakte werden mit Wasser gewaschen (4 x 100 ml), über wasserfreiem MgSOI getrocknet, zur Entfernung des Trocknungsmittels filtriert und im Vakuum bei Raumtemperatur unter Ausfällung des Produkts konzentriert, welches aus wässerigem Aceton umkristallisiert wird. Es wird gefunden, dass das Produkt Salmonella enteritidis bei einer Konzentration von etwa 1,6 mcg/ml hemmt.
Beispiel 9
Es wird die allgemeine Arbeitsweise von Beispiel lc) mit der Abänderung wiederholt, dass die 7-Amino-cephalosporansäure durch ein äquimolares Gewicht von 3 -Hydroxymethyl-7-amino-decephalosporansäure ersetzt wird. Das Produkt, das Natriumsalz von 3-Hydroxymethyl-7-[a-(3-methoxy- 4-furazanyl) -acetamido] -decephalosporansäure enthielt die B-Lactambindung, wie durch Infrarotanalyse gezeigt wurde, und hemmt Staphylococcus aureus Smith bei niedrigen Konzentrationen.
Beispiel 10
Es wird die allgemeine Arbeitsweise von Beispiel lc) mit der Abänderung wiederholt, dass die 7-Amino-cephalosporansäure durch ein äquimolares Gewicht von 3-Methyl-7-amino-decephalosporansäure ersetzt wird. Das Produkt, das Natriumsalz von 3 -Methyl-7-[a-(3 -methoxy- 4-furazanyl) -acetamido]-decephalosporansäure enthält die P-Lactambindung, wie durch Infrarotanalyse gezeigt wird, und hemmt Staphyloccus aureus Smith bei niedrigen Konzentrationen.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel
EMI7.1
in welcher Rl und R2 jeweils Wasserstoff oder Alkyl, A Wasserstoff, Hydroxyl, Alkanoyloxy mit 2-8 Kohlenstoffatomen, Benzoyloxy, einen quaternären Ammoniumrest und M Wasserstoff, ein pharmazeutisch verträgliches nicht-toxisches salzbildendes Kation, eine anionische Ladung, wenn A einen quaternären Ammoniumrest darstellt oder M und A zusammengenommen eine einwertige Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung bedeuten,
gekennzeichnet durch die Acylierung einer Verbindung der Formel
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mit wenigstens einer äquimolaren Menge eines zur Acylierung befähigten Derivats einer Säure der Formel
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oder dieser Säure selbst unter Verwendung eines Enzymes oder eines Carbodiimids in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur im Bereich von etwa -50( > C bis etwa 50OC.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von Verbindungen der Formel
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bzw. von nicht-toxischen, pharmazeutisch verträglichen Salzen hiervon, von 7-Amino-cephalosporansäure oder einem neutralen Salz hiervon ausgeht.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1 zur Herstellung von 7-[(1-(3 -Methoxy-4-furazanyl) -acetamido] -cephalosporan- säure
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