Verfahren zur Herstellung neuer Derivate der 7-Aminocephalosporansäure mit antibiotischer Wirkung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Derivate der 7-Amino-cephalosporansäure, d. h.
der Verbindung, deren Struktur normalerweise wie folgt angegeben wird:
EMI1.1
Die neuen Verbindungen entsprechen der Formel
EMI1.2
worin R1 eine Alkoxy-, Alkylthio-, Acyloxy-, Acyl (z. B. Carbamoyl-), Carboxyalkyl-, Alkyl-, Hydroxy-, Amino- oder substituierte Aminogruppe oder ein Wasserstoff oder Halogenatom, R2 ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkoxy-, Alkylthio- Acyloxy-, Acyl- (z. B.
Carbamoyl-), Carboxyalkyl-, Alkyl-, Hydro- xy-, Amino- oder substituierte Aminogruppe, R8 ein Wasserstoffatom, ausser wenn R1 ein Wasserstoffatom ist, oder ein Alkyl-, Hydroxyalkyl-, N-Hydroxyalkylcarbamoyl- oder Alkanoyloxygruppe, wobeifidie Alkylantei 1 nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisen, und x die Zahi 1 oder 2 bedeuten, wobei, wenn x = 2 ist, die beiden R3-Gruppen nicht gleich sein müssen. Wenn R; nicht Wasserstoff ist, können R1 und R2 gleich oder verschieden sein.
Die Verbindungen der Formel 2 erwiesen sich nicht nur als widerstandsfähig gegen den Angriff von Penicillinase erzeugenden Staphylococcen, sondern zeigen allgemein eine bessere Wirksamkeit gegen grampositive sowie gegen gramnegative Organis men. z. B. das N-(7-Phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl- methyl)-pyridinium-4-carboxylat der Formel
EMI2.1
dessen antibiotische Wirksamkeit gegen grampositive Organismen bekannt ist und das ausserdem gegen den Angriff von Penicillinase erzeugenden Bakterien widerstandsfähig ist.
Von besonderem Interesse infolge ihrer Wirksamkeit gegen gramnegative Organismen, sind Verbindungen der Formel
EMI2.2
worin R eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Verbindungen bei denen R. eine Amino- Hydroxy-.
Carbamoyl-, Carboxyalkyl- oder Acyloxygruppe und R2 Wasserstoff ist, sind infolge ihrer inte essanten Wirksamkeit gegen gramnegative Organismen besonders wichtig.
Weiter Vergindungen Yon besonderem Interesse sind solche der Formel
EMI2.3
worin R5 eine Acyloxy- oder N-Hydroxyalkyl-carba- moylgruppe bedeutet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet. dass man eine Verbindung der Formel
EMI2.4
worin R ein Wasserstoffatom oder die Gruppe R1-#-CH2-CO-
R2 bedeutet. oder ein wasserlösliches Salz davon, in einem stark polaren Medium mit einer nukleophilen Verbindung der Formel
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umsetzt und die erhaltene Verbindung, wenn R ein Wasserstoffatom ist, mit einer die Gruppe
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abgebenden Verbindung phenylacetyliert.
Vorzugsweise setzt man eine Verbindung der Formel
EMI3.2
oder ein wasscrlösliches Salz davon, in einem stark polaren Medium mit einer nukleophilen Verbindung der obigen Formel 4 um.
Als Salze von Verbindungen der Formel 3 sind beispielsweise Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze geeignet. Wasser ist im allgemeinen ein geeignetes polares Medium, doch kann in den Fällen, wo die nukleophile Verbindung in Wasser nicht gut löslich ist, ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel wie N,N Dimethylformamid oder Aceton zugegeben werden, obschon dies zu einer Verminderung der Ausbeute führen kann.
Die Reaktionstemperatur beträgt zweckmässig mindestens 15 C, im allgemeinen jedoch weniger als 70 OC.
Die Reaktionsdauer hängt von der Reaktionstemperatur ab, kann jedoch durch einfache Vorversuche ermittelt ,werden.
Die Ausgangsstoffe werden vorteilhaft in einem Verhältnis von etwa 1 Moläquivalent der Verbindung der Formel 3 zu 1 bis 10 Moläquivalenten der nukleophilen Verbindung der Formel 4 verwendet. Das pH der Lösung wird zweckmässig zwischen 5 und 8, vorzugsweise zwischen 6 und 7 gehalten. Nötigenfalls soll das pH der Lösung durch Zugabe eines Puffermittels wie Ammoniumacetat, auf den gewünschten Wert eingestellt werden; falls ein Alkalimetallsalz der Verbindung der Formel 3 verwendet wird, kann zu diesem Zwecke beispielsweise Essigsäure zugegeben werden.
Das Umsetzungsprodukt kann dann aus dem Reak tionsgemisch, welches beispielsweise unveränderte Verbindung der Formel 3 oder andere Stoffe enthalten kann, mittels konventioneller Verfahren, wie Kristallisa- tion, Elektrophorese, Papierchromatographie oder Behandlung mit einem Ionenaustauscherharz, abgetrennt werden.
Zweckmässig geht man so vor, dass man einen Überschuss der Verbindung der Formel 4 mit der Verbindung der Formel 3 in Wasser umsetzt, bis die optimale Ausbeute des gewünschten Produkts der For mel 2 erreicht ist. Der Überschuss an Verbindung der
Formel 4 und ein Teil der nichtreagierten Verbindung 3 wird dann mit einem organischen Lösungsmittel, z. B.
Methylenchlorid, extrahiert und die übrigbleibende Lösung zwecks Entfernung von freien Carboxylverbindun gen, einschliesslicih des Restes der nichtreagierten Verbindung der Formel 3, durch ein Ionenaustauscherharz, z. B. in Acetatform, durchfliessen gelassen. Die erhaltene Lösung wird dann konzentriert, z. B. in einem rotierenden Eindampfer, und Gefriergetrocknet. Der Rückstand kann dann aus einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Methanol, kristallisiert oder durch Fällung gereinigt werden, beispielsweise aus einer methanoli- schen Lösung durch Zugabe von Aceton.
Die Verbindungen der obigen Formel 3 können durch Umsetzung von 7-Amino-cephalosporansäure mit einem geeigneten Phenylacetylierungsmittel hergestellt werden. Zweckmässige Phenylacetylierungsmittel sind im allgemeinen solche des Typs, oder Analoge davon, wie er für die Phenylacetylierung von Aminoamiden, z. B. Peptiden, geeignet ist; dazu gehören besonders Phenylacetyl-halogenide, insbesondere die Chloride oder Bromide, und gemischte Anhydride, beispielsweise die von einer Phenylessigsäure und einem Alkylhalogenformiat abgeleiteten. Die Acylierung wird zweckmässig in einem wässrigen Medium durchgeführt, z. B. einem wässrigen mit Wasser mischbaren Keton, wie Aceton, oder wässrigem Tetrahydrofuran, vorzugsweise in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, z. B. Natriumbicarbonat.
Das pH wird während der Umsetzung vorzugsweise zwischen 5 und 7 gehalten; diese kann bei Temperaturen von 0 bis 25"C durchgeführt werden.
Die Acylierung kann auch in einem organischen Lösungsmittel, z. B. Aethylacetat, durchgeführt werden, beispielsweise durch einfaches Erhitzen am Rückfluss.
Andererseits kann man die Verbindungen der Formel 2 so herstellen, dass man zuerst 7-Amino-cephalosporansäure mit der gewählten Verbindung der Formel 4 zu einer Verbindung der Formel
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umsetzt und diese darauf mit einem geeigneten Phenylacetylierungsmittel acyliert. Diese Umsetzung kann im allgemeinen unter den gleichen Bedingungenldurchge- führt werden, wie sie oben für die Durchführung der @@@@@@ nukleophilen und der Acylierungsreaktionen in der bevorzugten Reihenfolge beschrieben sind.
Die Verbindung der Formel 5 kann aber auch aus einer Verbindung (1er formel
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nach den für die Umwandlung von Cephalosporin-C in 7-Aminocephalosporansäure bekannten Verfahrensweisen hergestellt werden. Die Verbindung der Formel 6 kann aus Cephalosporin-C durch Umsetzung mit nukleophilen Verbindungen der Formel 4 nach Verfahrensweisen, die den oben für die Umsetzung von Verbindungen der Formel 3 mit Verbindungen der Formel 4 beschriebenen analog sind, hergestellt werden.
Die Namensgebung der hier offenbarten spezifischen quaternären Ammoniumverbindungen erfolgt unter Bezug auf die Substanz Cepham (vgl. J.Am.Chem.Soc., 84, 1962, 3400).
Eine Verbindung von besonderer Wichtigkeit ist das N-67-Phenyl-acetamido-ceph-3 -em-3-yl-methyl)-2,4-di- methyl-pyridlnium- 4-carboxylat der Formel
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Diese Verbindung zeigte in vivo ausgesprochene biologische Wirksamkeit gegen Staph. aureus, E. coli, B.
proteus und Salmonella sp. Ebenso wie die gegen penicillinempfindliche Stämme von Staph. aureus wirksam war, war sie auch gegen penicillinresistente Stämme dieses Organismus wirksam. Sie erwies sich auch als sehr widerstandsfähig gegen staphylococcische Penicillinase. Die Verbindung erhielt in vivo auch hohe Serumspiegel aufrecht. Zu den weiteren Vorteilen dieser Verbindung gehören die gegenüber der Verbindung der Formel Ia grössere Stabilität in vivo und die grössere Wasserlöslichkeit.
Die neuen Verbindungen können ganz analog wie andere Antibiotika, wie Penicillin und Neomycin, in eine zur Verwendung in der Human- und Veterinärmedizin geeignete Form gebracht werden. Solche Präparate können nötigenfalls die üblichen Trägerstoffe und Grundrinassen aufweisen.
Die Verbindungen können daher zu injizierbaren Zubereitungen verarbeitet werden, indem sie in einem geeigneten Medium. z. B. sterilem, pyrogenfreiem Wasser, gelöst oder suspendiert werden oder aber zu trockenen Präparaten, die zur Bereitung von injizierbaren Präparaten geeignet sind. Die Verbindungen können auch mit zu diesem Zweck geeigneten Grundmassen zu Zubereitungen für topische Anwendung, wie Lotionen, Salben, Cremen, verarbeitet werden oder in eine für orale Verabreichung geeignete Form gebracht werden.
Für;die Veterinärmedizin können die Verbindungen in einer in der Veterinärmedizin üblichen Weise zu Präparaten verarbeitet werden, insbesondere zu injizierbaren Zeraten.
Die neuen Verbindungen können kombiniert mit anderen antibakteriellen Antibiotika, insbesondere Penicillinen, wie Penicillin G, und/oder Tetracyclinen verwendet werden.
In den folgenden Beispielen bezieht sich die Ultra- violettabsorption auf Lösungen in Wasser oder wässrigem Phosphatpuffer bei pH 6,0.
Die Papierchromatographie in den Beispielen 1-15, 16b und 23 wurde an mit 0,1 m Natriumacetat auf pH 5 gepuffertem Papier Whatman No. 1 durch geführt. Das Lösungsmittelsystem war Aethylacetat (8 Volumenteile), n-Butanol (1 Volumenteil), 0,1 m Natriumacetat (8 Volumenteile); es wurde mit absteigendem Lösungsmittel gearbeitet.
In den anderen Beispielen wurde die Papierchromatographie ebenfalls an Wathman No. 1 -Papier durchgeführt, das entweder, bei Verwendung eines Lösungsmittelsystems aus n-Butanol (4 Volu7nenteile), Wasser (5 Volumenteile), Aethanol (1 Volumenteil), auf pH 6, oder bei Verwendung von Aethylacetat auf pH 5 gepuffert war.
Die Elektrophorese wurde an Whatman 3MM Papier bei einem Gradienten von 10-30 V/cm durchgeführt. Als Pufferlösungen dienten: (a) für pH 1,9: Essigsäure (84 Volumenteile), Ameisensäure (17 Volumenteile), Aceton (105 Volumenteile), Wasser (495 Volumenteile); (b) für pH 7: 0,05 m Dinatriumhydrogenphosphat, wobei das pH mittels Phosporsäure eingestellt wurde.
Die Fraktionen wurden auf den Chromatogrammen und Elektrophoretogrammen bei der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht als dunkle Flecken festgestellt.
Zwitterionen liefern als Basen bei der Elektrophorese bei pH 1,9, wurden jedoch bei pH 7 nicht bewegt.
Beispiel 1 N-(7-Phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl)-2'methylpyridinium-4-carboxylat.
a-Picolin (12,5 ml, 10 Aequivalente) wurde unter Rühren zu einer Suspension von 7-Phenyl-acetamidocephalosporansäure (5 g) in Wasser (45 ml) zugegeben; die Säure löste sich unter Bildung einer Lösung mit pH 6,8 auf. Diese Lösung wurde unter Stickstoff bei 46 C während 16 Stunden stehen gelassen und dann mit Methylenchlorid (4 x 20 ml) extrahiert. Die Lösung wurde nach Konzentration in einem rotierenden Verdam pfer bei Temperaturen unter 40 0C absteigend durch eine Kolonne mit Dowex-l -Ionenaustauscherharz im Acetatzyklus geschickt. Eluate, welche das gewünschte α-Picolin-Derivat (polarimetrisch bestimmt) enthielten, wurden vereinigt und gefriergetrocknet.
Eine Lösung des gefriergetrockneten Feststoffs (937 mg) in einer geringen Menge Aceton (ca. 2 ml) wurde langsam zu einem grossen Volumen Aceton (ca. 500 ml), das magnetisch gerührt wurde, gegeben. Dabei wurde das gewünschte α-Picolin-Derivat als ein feiner weisslicher Feststoff ausgefällt (671 mg, 12 %), der folgende Eigenschaften laufwies: 1 % - 307@ [α]25 # max. 263,5 my (E 1 cm = 307), [α]D@@ = + 108 (c = 0,825;
Wasser);
Für C22H21N3O4S.3 H2O ber.:
C 55,3% H 5,7 % N 8,8% S 6,7% gefunden:
C 54,9% H 5,55% N 9,0% S 6,3%
C 55,6% H 5,7 % N 9,7%
In ähnlicher Weise wurden die folgenden substituierten Pyridin-Derivate aus 7-Phenyl-acetamido-cephalo- sporansäure hergestellt: Beispiel Pyridine Ausbeute ? max. 1 /o [α]D Nr.
Substituent(en) % m 1 cm (Wasser)
2 3-Methyl 18 260 266 + 410
3 4-Methyl 15 254-255 288 + 61
4 2,3-Dimethyl 19 257 287 +107
5 2,4-Dimethyl 18 261 301 +107
6 2,5-Dimethyl 12 267-268 281 +146
7 2,6-Dimethyl 8 257 262 + 640
8 3,4-Dimethyl 7 259 277 + 61
9 3,5-Dimethyl 8 264-265 260 + 600 10 2-Athyl 13 264-265 300 + 96 11 4-Sithyl 9,3 253-254 285 + 66 12 4-n-Propyl 4 255 258 + 92 13 3-Äthyl-4-methyl 14 259 252 14 2-Hydroxymethyl 19 261 275 + 64 15 3-Hydroxymethyl 30 260 294 Analysen der erhaltenen Derivate:
Beispiel 2 Für C22H21N3O4S.5¸H2O ber.: C 50,6 0/0 H 6,2% N 8,0 0/0 S 6,1 0/0 gef.: C 50,1% H 5,4% N 10,0% S 6,6%
C 50,7% H 5,7% N 10,2%
Beispiel 3 Für C22H21N3O4S ber.:
C 62,4% H 5,0% N 9,9% S 7,6% gef.: C 63,5% H 5,7% N 10,0% S 6,7%
C 63,3% H 5,6%
Beispiel 4 Für C23H23N3O4S.2¸ H2O ber.: C 57,3% H 5,9% N 8,7% S 6,7% gef.: C 57,7% H 5,6% N 8,8% S 7,1%
C 57,40/o H 5,60/o
Beispiel 5
Für C23H23N3O4S.2H2O ber.: C 58,3% H 5,8% N 8,9% S 6,8% gef.: C 58,6% H 6,4% N 9,7% S 6,3%
C 58,2% H 6,6% N 9,3%
C 58,4% H 6,7%
Eine andere Probe hatte A max. 262 m .
(E1 cm1 % = 271).
Für C23H23N3O4S.3H2O ber.: C 56,2% H 6,0% N 8,5% S 6,5% gef.: C 56,1% H 5,7% N 8,9% S 6,9%
Eine dritte, aus Methanol kristallisierte Probe hatte A max. 1 0/0 260-261 m (E1 cm1 @ = 364), [α]D = +130 (c = 1,0; Wasser);
Für C23H23N3O4S.¸H2O ber.: C 61,9% H 5,4% N 9,6% S 7,2% @ @@@@ @ @@@@ @ @@@@ @ @@@@ gef.: C 62,40io H 5,4 0/0 N 9,4 0/0 S 7,1 %
C 62,0 0/o H 5,3 0/o
Beispiel 6 Für C23H23N3O4S.1¸H2O ber.: C 59,6 % H 5,6 % N 9,1 % S 6,9 % gef.: C 59,1 % H 6,8 % N 9,1 % S 7,2 %
C 60,5 % H 7,0 0/o
Beispiel 7
Für C23H23N3O4S.4H2O ber.: C 54,2 % H 6,1 % N 8,3 % S 6,3 % gef.:
C 54,1 % H 5,5 % N 8,6 % S 6,9 %
C 54,1 % H 5,9 /o
C 54,0 o H 6,0 %
Beispiel 8
Für C23H23N3O4S.2¸H2O ber.: C 57,3% H 5,9 0/0 N 8,7 0/0 S 6,7% gef.: C 57,1 % H 5,8 % N 8,7 % S 6,9 %
Beispiel 9
Für C23H23N3O4S.4H2O ber.: C 54,2 % H 6,1 % N 8,3 % S 6,3 % gef.: C 53,4 % H 6,1 % N 9,2 % S 6,3 %
C 54,2 % H 5,6 % N 9,4 %
Beispiel 10
Für C23H23N3O4S.3H2O ber.: C 56,2 % H 6.0 % N 8,5 % S 6,5 % gef.: C 56,6 % H 5,9 % N 9,10/o S 6,60/o
N 9,3 %
Beispiel 11
Für C23H23N3O4S.2H2O ber.: C 58,3 % H 5,8 0/0 N 8,9 0/0 S 6,80/o gef.:
C 58,0 % H 5,7 0/0 N 8,7 0/0 S 6,5 0/0
C 57,9 % H 5,6 %
Beispiel 12 icht ermittelt.
Beispiel 13
Für C23H25N3O4S.3H2O ber.: C 57,0 % H 6,2 % N 8,3 % S 6,3 % gef.: C 56,6 0,0 H 6,0 % N 9,3 % S 6,2 0/0
N 9,3 %
N 10,3 %
Beispiel 14
Für C22H21N3O5S.4H2O ber.: C 51,7 /o H 5,70/0 N 8,2 % S 6,3 % gef.: C 51,5 % H 5,60/o N 9,9 % S 6,50/o
N 9,4 %
Beispiel 15
Für C22H21N3O5S ber.: C 60,1 % H 4,8 % N 9,6 % S 7,3 % gef.: C 59,4 % H 5,0 % N 10,5 % S 6,1 %
N 10,0 %
Beispiel 16(a) 7-(p-Methoxy-phenyl-acetamido)- cephalosporansäure.
Zu einer gerührten Lösung von 7-Aminocephalosporansäure (20 g) und Natriumbicarbonat (25 g) in wässrigem Aceton (60 %, 400 ml), welche auf 0 C gehalten wurde, wurde p-Methoxyphenylacetylchlorid (15 g) in Aceton (100 ml) im Verlaufe von 10 Minuten zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während weiterer 40 Minuten bei 0 C und dann eine Stunde bei Umgebungstemperatur gerührt; dann wurde das Aceton unter vermindertem Druck entfernt. Die wässrige Lösung wurde mit Diäthyläther (100 ml) gewaschen und mit konzentrierter Salzsäure auf pH 1 angesäuert. Der feste Niederschlag wurde mit Aethylacetat (3 x 150 ml) extrahiert, das Aethylacetat gut mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet.
Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, bis das Volumen 100 ml betrug; dann wurde die Lösung bei 0 C stehen gelassen. Die Kristalle von 7-(p-Methoxy-phenyl-acetamido)- cephalosporansäure wurden gesammelt und bei 40 C während einer Stunde getrocknet. Ausbeute: 14,6 g (47,2 %).
Aequivalentgewicht:
C19H20O7N2S ber.: 420 gef.: 420 (Titration) # max. bei 225 m (E1 cm1 % = 339) # max. bei 262 m (E1 cm1 % = 234)
Rf = 0,65 (Butanol-System).
In ähnlicher Weise wurden die folgenden substituierten Phenyl-acetamido- cephalosporansäuren aus 7-Amino-cephalosporansäure hergestellt:
Bei- Substituent Ausbeute Rf* .imgax. 1 /o Aequivalentgew.
spiel % m E1 cm ber. gef.
17(a) p-Acetoxy 84,5 0,63 260 190 448 454 18!(a) p-Fluor 82,2 0,75 260 204 408 409
19(a) p-Chlor 90 0,70 260 204 425 427 825 333
20(a) p-Brom 84 0,85 260 204 469 470
21(a) p-Acetyl 76 0,72 252 556 432 445
22(a) 3,4-Dimethoxy 73,3 0'53 23662 283 @@(a) 3,4-Dimetnoxy @5,5 0,55 266 221 450 450 * Butanol-System.
Beispiel 16(b)
N-[7-(p-Methoxy-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3 yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
Pyridin (4,73 ml, 5 Aequivalente) wurde unter Rüh ren zu einer Suspension von 7-(p-Methoxy-phenyl acetamido)-cephalosporansäure (5 g) in Wasser (45 ml) zugegeben; die Säure löste sich unter Bildung einer
Lösung vom pH 5,7 auf. Diese Lösung wurde unter
Stickstoff bei 46 C während 16 Stunden stehen gelassen und dann mit Methylenchlorid (4 x 20 ml) extrahiert. Die Lösung wurde nach Konzentration in einem rotierenden Eindampfer bei Temperaturen unter 40 OC, wobei alles Methylenchlorid entfernt wurde, absteigend durch eine Kolonne mit Dowex-1 -Ionenaustauscherharz im Acetatzyklus geschickt. Eluate, welche das gewünschte Pyridinium-Derivat (polarimetrisch be stimmt) enthielten, wurden vereinigt und gefriergetrock net.
Verreiben des gefriergetrockneten Feststoffes mit
Methanol (ca. 5 ml) ergab das Pyridinium-Derivat als weissen Feststoff (1,174 g, 22,4 0/o) mit folgenden
Eigenschaften: # max. 258 m E1 cm1 % = 327); [α]D = +700 (c = 1,0); R 7 PACA/Pyridin 1,0; für C22H21N3O5S.¸H2O ber.: C 58,9 !o H 4,95 % N 9,4 0/0 S 7,15% gef.:
C 58,4 % H 4,9 % N 8,8 % S 7,1 %
In ähnlicher Weise wurden die folgenden Pyridinium-Derivate aus substituierten Phenylacetamido- cephalosporansäuren hergestellt:
Beispiel Substituent Ausbeute A max. @ 1 % Rf* Rf**
Nr. % m E1 cm
17(b) p-Acetoxy 49 258 198 0,00 0,70
18(b) p-Fluor 13,6 260 200 0,00 0,65 19(b) p-Chlor 23,2 259 170 0,00 0,52 230 313 20(b) p-Brom 37 258 204 0,00 0,40 21(b) p-Acetyl 28 251 551 0,00 0,18
230 240 22(b) 3,4-Dimethoxy 42 258 198 @, 0,00 0,13 * Aethylacetat-System ** Rf Ider ursprünglichen Cephalosporansäure.
Beispiel 23
N-[7-(p-Methoxy-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3 yl-methyl] -2'-methyl-pyridinium4-carboxylat.
a-Picolin (5,55 ml, ca. 5 Aequivalente) wurde unter
Rühren zu einer Suspension von 7-(p-Methoxy-phenyl- acetamido)-cephalosporansäure [5 g, hergestellt wie in
Beispiel 16(a)] in Wasser (45 ml) zugegeben; die Säure löste sich unter Bildung einer Lösung vom pH 6,6 auf.
Diese Lösung wurde unter Stickstoff bei 46 C während
16 Stunden stehen gelassen und dann mit Methylenchlo rid (4 x 20 ml) extrahiert. Die Lösung wurde nach Konzentration in einem rotierenden Verdampfer bei Temperaturen unter 40 C absteigend durch eine Kolonne von Dowex-1 -Ionenaustauscherharz im Acetatzyklus geschickt. Eluate, welche das gewünschte a-
Picolin-Derivat (polarimetrisch bestimmt) enthielten, wurden vereinigt und gefriergetrocknet. Die Lösung des gefriergetrockneten Feststoffs in einer geringen Menge
Methanol (ca. 2 ml) wurde langsam zu einem grossen
Volumen Aceton (ca. 500 ml), welches magnetisch gerührt wurde, zugegeben.
Dabei wurde das gewünschte α-Picolin-Derivat als ein weisslicher Feststoff ausgefällt (937 mg, 17,9%), der folgende Eigenschaften aufwies:
1 % Ä max. 265 my (E 1 cm = 316), [α]D = +1220 (c = 0,96), R 7 PACA!Pyridin 1,13;
Für C23H23N3O5S.2H2O ber.: C 56,4 0/0 H 5,5 0/0 N 8,6 /o S 6,5 /o gef.: C 56,3 0/0 H 5,5 0/o N 8,8% S 6,8 %
Beispiel 24 N-[7-p-Aminophenyl-acetamido)-ceph-3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylat.
(a) p-Nitrophenylessigsäure wurde in ihr Säurechlorid übergeführt und mit 7-Aminocehalosporansäure zur 7-(p-Nitrophenylacetamido)-cephalosporansäure mit 85-%iger Ausbeute kondensiert, wie dies im Patent Nr.
515 274 beschrieben ist.
(b) 7-(p-Nitrophenyl-acetamido)- cephalosporansäure (5,0 g) wurde in wässrigem Pyridin (10%, 50 ml) gelöst und bei 50 C während 16 Stunden reagieren gelassen. Die entstandene Lösung wurde mit Dichlor- methan (2 x 30 ml) gewaschen und auf eine Kolonne x eines Ionenaustauscherharzes ( Dowex-1 , Acetatzyklus, 100 ml) gegossen; die Kolonne wurde mit Wasser gewaschen und total 350 ml Eluate gesammelt, vereinigt und gefriergetrocknet, wobei das Pyridinium-Derivat erhalten wurde (1,80 g 34 /o).
# max. 262-263 m ,max. E1 cm1 % = 300 (wässrige Lösung 0,002 %)
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00 (c) N-[7-p-Nitrophenyl-Acetamido)-ceph-3-em-3-ylmethyl]-pyridinium-4-carboxylat (1,0 g) wurde in Was 3er (20 ml) gelöst und die Lösung unter Wasserstoff bei einem Druck von 4,2 at in Gegenwart von Palladium auf Kohle (5 %, 1,0 g) während 5 Stunden geschüttelt. Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und das klare Filtrat gefriergetrocknet, wobei N-[7-p-Aminophenyl-acetamido)-ceph-3-em-3-yl-methyl]-pyridi @ium-4-carboxylat (400 mg, 42,8%) erhalten wurde.
# 242 m ,max.E1 cm1 % = 250 # 268 m , Inflexion E 1 cm 1 % = 168 (wässrige Lösung (0,003%) Rf (Butanol- und Aethylacetat-Systeme) = 0,00
Beispiel 25 @-[7-p-Hydroxyphenyl-acetamido)-ceph-3-em-3- 1-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
7-(p-Hydroxyphenyl-acetamido)- cephalosporansäu e wurde wie in Beispiel 24 in das Pyridinium-Derivat @it 24.5-0/oiger Ausbeute übergeführt.
# 258 m max. E1 cm1 %= 215 (wässrige Lösung
0,0025 %) R@ (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 26 @-[7-(p-Methylphenyl-acetamido)-ceph-3-em-3 @-methyl]-pyridinium-4-carboxylat.
p-Methylphenylessigsäure (0,55 g) wurde in ihr Säu chlorid übergeführt und mit 7-Amino-cephalosporan äure (1,0 g) in wässrigem Aceton in Gegenwart eines @berschusses an Natriumbicarbonat kondensiert wobei -(p-Methylphenyl-acetamido)-cephalosporansäure
1,10 g, 73 0;o) erhalten wurde.
1% Ä 255 mir max. E 1 cm = 255 (methanolische Lösung 0,003%)
Rf (Butanol-System) 0,79.
7-(p-Methylphenyl-acetamido)- cephalosporansäure (0,9 g) wurde wie in Beispiel 24 in das Pyridinium Derivat mit 21-%iger Ausbeute umgewandelt.
1%
A 256 mir max. E1 cm = 255
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 27 N- [7-p-Carbamoyl-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
p-Carbamoyl-phenylessigsäure wurde nach der von Mellinghoff, Ber. 22, 1889, 3207, beschriebenen Methode hergestellt. Umsetzung mit Thionylchlorid ergab ein unreines Säurechlorid, welches bei der Umsetzung mit 7 Amino-cephalosporansäure 7-(p-Carbamoyl-phenylacetamido)- cephalosporansäure als kristallinen Feststoff (15,7%) ergab.
# 234 m max. E1 cm 1 % = 434 # 260 m Plateau E1 cm1 % = 243 (Natriumsalz in Wasser 0,002 %)
Rr (Butanolsystem) = 0,39.
7-(p-Carbamoyl-phenyl-acetamido)-cephalosporansäure wird wie in Beispiel 24 in Pyridinium-Derivat mit 34-%iger Ausbeute übergeführt.
# 240 m max. E1 cm1 % = 412) (wässrige Lösung 0,002 %)
Rr (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 28 N-[7-(p-Methyl-mercaptophenyl-acetamido)-ceph3-em-3-yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
p-Methyl-mercaptophenylessigsäure (Smp.
99-100 OC, 1,6g) wurde mit Thionylchlorid in ihr Säurechlorid übergeführt und in wässrigem Aceton in Gegenwart eines Überschusses an Natriumbicarbonat mit 2 g 7-Amino-cephalosporansäure kondensiert. Es wurden 7-(p-Methyl-mercaptophenyl-acetamido)- cephalosphoransäure 2,7 g mit 84,4-0/oiger Ausbeute er halten.
# 260 m max. E1 cm1 % (Natriumsalz in Wasser 0*002 %) Rr (Butanol-System) = 0,82 7-(p-Methyl-mercaptophenyl-acetamido)- cephalosporansäure wurde mit 31-%iger Ausbeute ins Pyridinium-Derivat übergeführt.
1 < > /o @ 2@0 m max.E1 cm = @@@ (wässrige Lösung 03002 !o)
Rr (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 29 N-[7-(p-Carboxymethyl-phenyl-acetamido)-ceph-3 em-3-yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
Benzol-p-diessigsäure (3,4 g) wurde am Rückfluss während 21 ;s Stunden mit Thionylchlorid erhitzt und das Thionychlorid dann entfernt. Das gebildete Säurechlorid wurde mit 7-Amino-cephalosporansäure (4,0 g) in Ge Gegenwart eines Überschusses an Natriumbicarbonat in wässrigem Aceton kondensiert, wobei 7-(p-Carboxyme- thyl-phenylacetamido)-cephalosporansäure (3,6 g, 54,7 /o) tals weisser kristalliner Feststoff erhalten wurde.
# 262 m max.E1 cm1 % = 220 (Natriumsalz in Wasser 0,005 %)
Rf (Butanol-System) = 0,19.
7-(p-Carboxymethyl-phenyl-acetamido)-cephalosporansäure wurde wie in Beispiel 24 (unter Weglassung der Behandlung mit dem Ionenaustauscher ) in das Pyridiniumderivat in 78-0/oiger Ausbeute übergeführt.
# 256 m m max.E1 cm1 % = 185 (wässrige Lösung 0,005 %) Rf (Butanol-System) = 0,10.
Beispiel 30 N-[7-p-Acetoxy-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3yl-methyl]-4'-methyl-pyridinium-4-carboxylat.
7-(p-Acetoxyphenyl-acetamido)- cephalosporansäure (4,0 g) y-Picolin (4,0 ml) und Wasser (36 ml) wurden bei 50 0C während 16 Stunden reagieren gelassen; die abgekühlte Lösung wurde mit Wasser (20 ml) verdünnt und mit Methylenchlorid (2 x 30 ml) gewaschen. Die wässrige Phase wurde von einer geringen Menge Gummi getrennt auf eine Kolonne von Dowex-1- Ionenaustau- scherharz im Acetatcyclus gegossen. Die Kolonne wurde mit Wasser gewaschen, die Eluate gesammelt (total 250 ml) und unter vermindertem Druck auf 5 ml eingekocht. Die konzentrierte wässrige Lösung wurde mit Methanol (5 ml) verdünnt und in Aceton (500ml) gegossen. Der weisse Niederschlag wurde gesammelt, mit Aceton und Diäthyläther gewaschen und im Exsikkator getrocknet.
Ausbeute 1,43 g (33,2%) # 256 m max. E1 cm1 % = 242 (0,002 % in 50 %igem wässrigem Methanol)
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 31 N-[7-(p-Acetoxy-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3 yl-methyl]-2'-methyl-pyridinium-4-carboxylat.
Diese Verbindung wurde nach der in Beispiel 30 beschriebenen Methode hergestellt.
Ausbeute: 35,1 % # 263 m max. E1 cm1 % = 260,5 (0,002 % in 50 %igem wässrigem Methanol)
Rf Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 32 N- [7-(p-Acetoxy-phenyl-acetamido)-ceph-3-em-3yl-methyl]-2',4'-dimethyl-pyridinium-4-carboxylat.
Diese Verbindung wurde nach der in Beispiel 30 beschriebenen Methode hergestellt.
Ausbeute: 34,8% # 262 m max. E1 % 1 cm = 250 (0,002 % in # 262 m max. E 1 cm - 250 (0,002 /o in 50- %igem wässrigem Methanol)
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 33(a) N-[7-(p-Nitrophenyl-acetamido)-ceph-3-em-3-ylmethyl]-N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium4-carboxylat.
7-Cp-Nitrophenyl-acetamido)-cephalosporansäure (10,0 g) wird in warmem, N-Hydroxymethylisonicotina- rapid (7,0 g) enthalten.dem Wasser (120 ml) gelöst und die Lösung während 17 Stunden bei 50 C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mit Methylenchlorid (2 x 50 ml) gewaschen und auf eine Kolonne von Do wex-1 -Ionenaustauscherharz in der Acetatform gegossen. Die Kolonne wurde mit Wasser (250 ml) gewaschen, das Wasser unter vermindertem Druck bis auf 10ml abdestilliert und sorgfältig in Aethylalkohol (400 ml) gegossen.
Das N-Hydroxymethyl-isonicotinamid-Derivat wurde gesammelt, mit Aethanol und Diäthyläther gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 2,27 g (18,7 %) # 267 m max. E1 cm1 % = 327 (0,003 in Wasser)
Rf (Butanol-System) = 0,40
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 33(b) N-[7-(p-Aminophenyl-acetamido)-ceph-3-em-3-ylmethyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4-carboxylat.
N-[7-(p-Nitrophenyl-acetamido)-ceph-3-em-3-ylmethyl]-N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl- pyridinium-4carboxylat (1,95 g) wurde in Wasser (100 ml) gelöst und in eine Wasserstoffatmosphäre bei 4,2 at in Gegenwart von Palladium auf Kohle (10 % Pd, 2,2g) während 5 Stunden geschüttelt. Die filtrierte Lösung, die beinahe farblos war, an der Luft jedoch schnell dunkel wurde, wurde gefriergetrocknet und der erhaltene Feststoff aus wässrigem Aceton gefällt, wobei das Amin erhalten wurde.
Ausbeute: 880 mg (47,9 %) # 241 m max. E1 cm1 % = 252 Ä 260-270 mii Inflexion = 215 (0,005 0/0 in Wasser) Rf (Butanol-System) = 0,07
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00
Beispiel 34 N-[7-(p-Hydroxyphenyl-acetamido)-ceph-3-em-3yl-methyl]-N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4-carboxylat.
7-(p-Hydroxyphenyl-acetamido)- cephalosporansäure (4,72 g) wurde in Aceton (5 ml) gelöst und zu einer Lösung von N-Hydroxymethyl-isonicotinamid (3,66 g) in Wasser (35 ml) gegeben. Das Gemisch wurde während 17 Stunden bei 50 C gehalten und dann abkühlen gelassen. Nach dem Waschen mit Methylenchlorid (2 x 25 ml) wurde die wässrige Lösung auf einer Kolonne von Dowex-1 -Ionenaustauscherharz in der Acetatform gegossen; dann wurde Wasser (250 ml) nachgegossen. Die wässrige Lösung wurde gesammelt, unter vermindertem Druck auf 10 ml eingedampft und zu Aceton (300 ml) gegeben, wobei das N-Hydroxymethyl isonicotinamid-Derivat als sehr feiner Niederschlag erhalten wurde.
Ausbeute: 0,783 g (13,5 %) # 263 m max. E1 cm1 % = 240 (0,003 % in Was Ser)
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00 (Ausgangsmaterial: Rf = 0,09).
Beispiel 35 N- [7-(p-Acetoxyph en yl-acetami do)-ceph3 -em-3 -yl- methyl]-N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridi nium-4-carhoxyl at.
7-(p-Acetoxyphenyl-acetamido)- cephalosporansäure (8,8 g) wurde wie in Beispiel 33(a) mit N-Hydroxymethyl-isonicotinamid (6,15 g) zum N-Hydroxymethylisonicotinamid-Derivat umgesetzt.
Ausbeute: 2,32 g (21,9 %) # 264 m max. E1 cm1 % = 218 (Wasser 0,003 %) Ri (Aethylacetat-System) 0,00
Rf(Butanol-System) = 0,18 (Ausgangsmaterial Rf = 0,70).
Beispiel 36(a) 7-(p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido)-cephalospo- ransäure.
p-Valeryl-oxyphenyl-acetylchlorid (5,0 g) wurde in Aceton (20 ml) gelöst und tropfenweise im Verlaufe von 5 Minuten zu einer Lösung von 7-Amino-cephalosporansäure (5,0 g), Natriumhydrogencarbonat (6,25 g), Aceton (42 ml) in Wasser (62 ml) gegeben; die Lösung wurde gerührt und während der Zugabe auf 0 C gehalten.
Die Lösung wurde bei 0 C während einer Stunde gerührt, im Verlaufe einer weiteren Stunde auf Umgebungstemperatur erwärmen gelassen und das Aceton unter vermindertem Druck entfernt. Der wässrige Rückstand wurde mit Diäthyläther (2 x 25 ml) gewaschen, mit Salzsäure auf pH 2 eingestellt und die Cephalosporansäure mit Aethylacetat (3 x 100 ml) extrahiert. Die Aethylacetat-Lösung wurde zweimal mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet, unter vermindertem Druck auf 25 ml konzentriert und in Petroläther (Sdp. 60-80 C, 500 ml) gegossen. Die 7-(p-Valeryloxyphenylacetamido)cephalosporansäure wurde gesammelt, mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 7,2 g (80,0 %) # 262-263 m max. E1 cm1 % = 183 (Methanol 0,003 0/o)
Rf (Butanol-System) = 0,88
Rf (Aethylacetat-System) = 0,56.
Beispiel 36 (b) N-[7-(p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido)-ceph-3-em-3yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylat.
7-(p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido)- cephalosporansäure (7,0 g) wurde in Wasser (63 ml), welches Pyridin (7,0 ml) enthielt, gelöst und die Lösung bei 50 0C während 17 Stunden reagieren gelassen. Nach dem Abkühlen wurde die Suspension mit Methylenchlorid (2 x 30 ml) gewaschen; die wässrige Phase wurde abgetrennt und auf eine Kolonne von Dowex-1 - lonenaus- tauscherharz im Acetatzyklus gegossen. Die Kolonne wurde mit Wasser eluiert und die vereinigten Wassereluate (250 ml) wurden unter vermindertem Druck zur Trockne verdampft; der Rückstand wurde in Methylalkohol (15 ml) gelöst und in Aceton (300 ml) gegossen; das Pyridinium-Derivat wurde gesammelt, mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 0,430 g (6,0 Oio)
1 % 2 258 mii max. E 1 cm = 206 (Wasser 0,003 %)
Rf (Aethylacetat-System) = 0,00 (Ausgangsmaterial Rf = 0,56)
Rf (Butanol-System) = 0,25.
Beispiel 37 N-(7-Phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl)-3'acetoxy-pyridinium-4-carboxylat.
7-Phenyl-acetamido-cephalosporansäure wurde mit 3-Acetoxy-pyridin (2 Mol) in ähnlicher Weise wie in Beispiel 36 zum 3-Acetoxy-pyridinium- Derivat umgesetzt.
Ausbeute 2,5 /o # 254 m max. E1 cm1 % = 246 (Wasser 0,003 %)
Rf (Aethylacetat-System) - 0,00
Die biologischen Eigenschaften der nach den obigen Beispielen hergestellten Verbindungen sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Die Staph.aureus-Stämme A und C waren penicillinresistent, während der Stamm B penicillinempfindlich war.
EMI11.1
<tb>
<SEP> Verdünnungsversuch <SEP> i. <SEP> Rohr <SEP> γ/ml) <SEP> Schutz <SEP> der <SEP> Maus
<tb> Beispiel <SEP> ED50/mg/kg/Dosis) <SEP>
<tb> Nr. <SEP> Grampositiv <SEP> Gramnegativ <SEP> subkutane
<tb> <SEP> Verabreichung
<tb> <SEP> ,t <SEP> y <SEP> n <SEP> : <SEP>
<tb> <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb> <SEP> F,
<SEP> n
<tb> <SEP> n <SEP> u
<tb> <SEP> II <SEP> = <SEP>
<tb> <SEP> Ï <SEP> n <SEP> 0 <SEP>
<tb> <SEP> 1 <SEP> 0,32 <SEP> 0,08 <SEP> 3,1 <SEP> 31 <SEP> < <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 2,5 <SEP> 10
<tb> <SEP> 2 <SEP> 0,63 <SEP> 0204 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 2,5 <SEP> 25
<tb> <SEP> 3 <SEP> 0,63 <SEP> 0,04 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 10 <SEP> 25
<tb> <SEP> 4 <SEP> 1,25 <SEP> 0,04 <SEP> > 25 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> <SEP> 5 <SEP> > 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> 12,5 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 2 <SEP> 15
<tb> <SEP> 6 <SEP> 2,5 <SEP> 0,08 <SEP> - <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 125 <SEP> 2 <SEP> 25
<tb> <SEP> 7 <SEP> > 2,5 <SEP> 0,08 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 62 <SEP> 3,0 <SEP> > 50
<tb> <SEP> 8 <SEP> > 2,5 <SEP> Q16 <SEP> 25 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 3 <SEP> 12,5
<tb> <SEP> 9 <SEP> 0,63 <SEP> 0,08 <SEP> - <SEP> 31 <SEP> 31
<SEP> 125 <SEP> 2 <SEP> > 25
<tb> 10 <SEP> 0,62 <SEP> 0,04 <SEP> 1,6 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 2,5 <SEP> 35
<tb> 11 <SEP> 0,08 <SEP> 0,04 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 32 <SEP> 4,0 <SEP> > 50
<tb> 12 <SEP> > 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> < <SEP> 4 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 12,5 <SEP> > 50
<tb> 13 <SEP> 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 10 <SEP> > 50
<tb> 14 <SEP> 0,31 <SEP> 0,08 <SEP> 1,6 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 2,0 <SEP> 15
<tb> 15 <SEP> 2,5 <SEP> 0,08 <SEP> 6,2 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> < <SEP> 1,5 <SEP> 25
<tb> 16 <SEP> (b) <SEP> 0,8 <SEP> 0,08 <SEP> 12,5 <SEP> 62,5 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 2,5 <SEP> 37,5
<tb> 17 <SEP> (b) <SEP> 0,62 <SEP> 0,16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 1,5 <SEP> 20
<tb> 18 <SEP> (b) <SEP> 0,60 <SEP> 0,08 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 125 <SEP> 4 <SEP> > 50
<tb> 19 <SEP> (b) <SEP> 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> 4
<SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> > 250 <SEP> 5 <SEP> > 50
<tb> 20 <SEP> (b) <SEP> 2,5 <SEP> 0,08 <SEP> 8 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> > 250 <SEP> 4 <SEP> > 50
<tb> 21 <SEP> I(b) <SEP> 0,63 <SEP> 0,16 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 2,5 <SEP> > 50
<tb> 22 <SEP> ltb) <SEP> > 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> 31 <SEP> > 250 <SEP> < 250 <SEP> > 250 <SEP> 1,5 <SEP> > 50
<tb> 23 <SEP> (b) <SEP> 0,62 <SEP> 0,04 <SEP> 8,0 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> > 250 <SEP> 5 <SEP> 50
<tb> 24 <SEP> (b) <SEP> 2,5 <SEP> 0,6 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 20 <SEP> > 50
<tb> 25 <SEP> 4,0 <SEP> 0,5 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 1,6 <SEP> 31 <SEP> 5 <SEP> < 50
<tb> 26 <SEP> 1,25 <SEP> 0,08 <SEP> 4 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 250 <SEP> 5 <SEP> 50
<tb> 27 <SEP> 2,5 <SEP> 0,3 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 2,5 <SEP> 35
<tb> 28 <SEP> 2,5 <SEP> 0,04 <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 10 <SEP>
> 50
<tb> 29 <SEP> 1,25 <SEP> 1,25 <SEP> 8 <SEP> 125 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 10 <SEP> > 50
<tb> 30 <SEP> > 2,5 <SEP> 0,15 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> 1,5 <SEP> > 50
<tb> 31 <SEP> 0,6 <SEP> 0,08 <SEP> 31 <SEP> 8 <SEP> 62 <SEP> 16 <SEP> 1,5 <SEP> 25
<tb> 32 <SEP> 1,25 <SEP> 0,15 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 6,25 <SEP> 50
<tb> 33 <SEP> a(b) <SEP> 1,25 <SEP> 0,62 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 15 <SEP> 30
<tb> 34 <SEP> 1,25 <SEP> 0,31 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 25 <SEP> 10
<tb> 35 <SEP> 1,25 <SEP> 0,16 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> 316 <SEP> (b) <SEP> > 2,5 <SEP> 0,16 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 31 <SEP> < <SEP> 1,5 <SEP> 15
<tb> 37 <SEP> 25 <SEP> 2,5 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 20 <SEP> < 50
<tb>
Process for the preparation of new derivatives of 7-aminocephalosporanic acid with antibiotic action
The invention relates to a process for the preparation of new derivatives of 7-amino-cephalosporanic acid, d. H.
the compound, the structure of which is usually indicated as follows:
EMI1.1
The new compounds correspond to the formula
EMI1.2
wherein R1 is an alkoxy, alkylthio, acyloxy, acyl (e.g. carbamoyl), carboxyalkyl, alkyl, hydroxy, amino or substituted amino group or a hydrogen or halogen atom, R2 is a hydrogen or halogen atom or a Alkoxy, alkylthio, acyloxy, acyl (e.g.
Carbamoyl, carboxyalkyl, alkyl, hydroxy, amino or substituted amino group, R8 is a hydrogen atom, except when R1 is a hydrogen atom, or an alkyl, hydroxyalkyl, N-hydroxyalkylcarbamoyl or alkanoyloxy group, the alkyl component being 1 have no more than 4 carbon atoms, and x denotes the number 1 or 2, where, when x = 2, the two R3 groups need not be the same. When R; is not hydrogen, R1 and R2 can be identical or different.
The compounds of formula 2 were found not only to be resistant to attack by penicillinase-producing staphylococci, but also generally show better activity against gram-positive and gram-negative organisms. z. B. the N- (7-phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl) -pyridinium-4-carboxylate of the formula
EMI2.1
whose antibiotic activity against gram-positive organisms is known and which is also resistant to attack by bacteria that produce penicillinase.
Because of their effectiveness against gram-negative organisms, compounds of the formula are of particular interest
EMI2.2
wherein R is an alkyl or hydroxyalkyl group having not more than 4 carbon atoms.
Compounds in which R. is an amino-hydroxy.
Carbamoyl, carboxyalkyl or acyloxy groups and R2 is hydrogen, are particularly important because of their inte essanten effectiveness against gram-negative organisms.
Further connections of particular interest are those of the formula
EMI2.3
wherein R5 is an acyloxy or N-hydroxyalkylcarba- moyl group.
The method according to the invention is characterized. that you can get a compound of the formula
EMI2.4
wherein R is a hydrogen atom or the group R1 - # - CH2-CO-
R2 means. or a water-soluble salt thereof, in a strongly polar medium, with a nucleophilic compound of the formula
EMI2.5
reacts and the compound obtained, when R is a hydrogen atom, with one of the group
EMI3.1
donating compound phenylacetylated.
A compound of the formula is preferably used
EMI3.2
or a water soluble salt thereof, in a strongly polar medium, with a nucleophilic compound of the above formula 4 µm.
Sodium, potassium or ammonium salts, for example, are suitable as salts of compounds of the formula 3. Water is generally a suitable polar medium, but in cases where the nucleophilic compound is not readily soluble in water, a water-miscible organic solvent such as N, N-dimethylformamide or acetone can be added, although this will reduce the yield can.
The reaction temperature is expediently at least 15 ° C., but generally less than 70 ° C.
The reaction time depends on the reaction temperature, but can be determined by simple preliminary experiments.
The starting materials are advantageously used in a ratio of about 1 molar equivalent of the compound of the formula 3 to 1 to 10 molar equivalents of the nucleophilic compound of the formula 4. The pH of the solution is expediently kept between 5 and 8, preferably between 6 and 7. If necessary, the pH of the solution should be adjusted to the desired value by adding a buffering agent such as ammonium acetate; if an alkali metal salt of the compound of formula 3 is used, acetic acid, for example, can be added for this purpose.
The reaction product can then be separated from the reaction mixture, which can contain, for example, unchanged compound of the formula 3 or other substances, by means of conventional processes such as crystallization, electrophoresis, paper chromatography or treatment with an ion exchange resin.
It is expedient to proceed in such a way that an excess of the compound of the formula 4 is reacted with the compound of the formula 3 in water until the optimum yield of the desired product of the formula 2 is reached. The excess of compound the
Formula 4 and part of the unreacted compound 3 is then treated with an organic solvent, e.g. B.
Methylene chloride, extracted and the remaining solution for the purpose of removing free Carboxylverbindun conditions, including the remainder of the unreacted compound of formula 3, by an ion exchange resin, z. B. in acetate form, allowed to flow through. The resulting solution is then concentrated, e.g. B. in a rotating evaporator, and freeze-dried. The residue can then be extracted from a suitable solvent, e.g. B. methanol, crystallized or purified by precipitation, for example from a methanolic solution by adding acetone.
The compounds of formula 3 above can be prepared by reacting 7-amino-cephalosporanic acid with a suitable phenylacetylating agent. Suitable phenylacetylating agents are generally those of the type, or analogs thereof, as used for the phenylacetylation of aminoamides, e.g. B. peptides is suitable; these include in particular phenylacetyl halides, in particular the chlorides or bromides, and mixed anhydrides, for example those derived from a phenylacetic acid and an alkyl haloformate. The acylation is conveniently carried out in an aqueous medium, e.g. B. an aqueous water-miscible ketone such as acetone, or aqueous tetrahydrofuran, preferably in the presence of an acid-binding agent, e.g. B. sodium bicarbonate.
The pH is preferably kept between 5 and 7 during the reaction; this can be carried out at temperatures from 0 to 25 ° C.
The acylation can also be carried out in an organic solvent, e.g. B. ethyl acetate, can be carried out, for example by simply refluxing.
On the other hand, the compounds of formula 2 can be prepared in such a way that 7-aminocephalosporanic acid is first mixed with the selected compound of formula 4 to give a compound of formula
EMI3.3
reacted and then acylated with a suitable phenylacetylating agent. This reaction can generally be carried out under the same conditions as are described above for carrying out the nucleophiles and the acylation reactions in the preferred order.
The compound of the formula 5 can also consist of a compound (1er formula
EMI4.1
by the procedures known for the conversion of cephalosporin-C to 7-aminocephalosporanic acid. The compound of formula 6 can be prepared from cephalosporin-C by reaction with nucleophilic compounds of formula 4 according to procedures analogous to those described above for the reaction of compounds of formula 3 with compounds of formula 4.
The specific quaternary ammonium compounds disclosed here are named with reference to the substance cepham (cf. J.Am.Chem.Soc., 84, 1962, 3400).
A compound of particular importance is N-67-phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl) -2,4-dimethyl-pyridinium-4-carboxylate of the formula
EMI4.2
This compound showed marked biological activity against Staph in vivo. aureus, E. coli, B.
proteus and Salmonella sp. As well as the penicillin-sensitive strains of Staph. aureus was effective, it was also effective against penicillin-resistant strains of this organism. It was also found to be very resistant to staphylococcal penicillinase. The compound also maintained high serum levels in vivo. The further advantages of this compound include the greater stability in vivo compared to the compound of the formula Ia and the greater solubility in water.
The new compounds can be brought into a form suitable for use in human and veterinary medicine, quite analogously to other antibiotics, such as penicillin and neomycin. Such preparations can, if necessary, contain the usual carriers and basic races.
The compounds can therefore be processed into injectable preparations by placing them in a suitable medium. z. B. sterile, pyrogen-free water, dissolved or suspended or else to dry preparations that are suitable for the preparation of injectable preparations. The compounds can also be processed into preparations for topical use, such as lotions, ointments, creams, with base materials suitable for this purpose, or they can be brought into a form suitable for oral administration.
For veterinary medicine, the compounds can be processed into preparations in a manner customary in veterinary medicine, in particular into injectable cereals.
The new compounds can be used in combination with other antibacterial antibiotics, in particular penicillins such as penicillin G, and / or tetracyclines.
In the following examples, the ultraviolet absorption refers to solutions in water or aqueous phosphate buffer at pH 6.0.
The paper chromatography in Examples 1-15, 16b and 23 was performed on Whatman No. paper buffered with 0.1 M sodium acetate to pH 5. 1 performed. The solvent system was ethyl acetate (8 parts by volume), n-butanol (1 part by volume), 0.1 M sodium acetate (8 parts by volume); descending solvents were used.
In the other examples, paper chromatography was also carried out on Wathman No. 1 paper, which was either buffered to pH 6 when using a solvent system of n-butanol (4 parts by volume), water (5 parts by volume), ethanol (1 part by volume), or to pH 5 when using ethyl acetate.
Electrophoresis was performed on Whatman 3MM paper at a gradient of 10-30 V / cm. The buffer solutions used were: (a) for pH 1.9: acetic acid (84 parts by volume), formic acid (17 parts by volume), acetone (105 parts by volume), water (495 parts by volume); (b) for pH 7: 0.05 M disodium hydrogen phosphate, the pH being adjusted using phosphoric acid.
The fractions were seen as dark spots on the chromatograms and electrophoretograms when irradiated with ultraviolet light.
Zwitterions are used as bases in electrophoresis at pH 1.9, but were not moved at pH 7.
Example 1 N- (7-Phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl) -2'-methylpyridinium-4-carboxylate.
α-Picoline (12.5 ml, 10 equivalents) was added with stirring to a suspension of 7-phenyl-acetamidocephalosporanic acid (5 g) in water (45 ml); the acid dissolved to form a pH 6.8 solution. This solution was left to stand under nitrogen at 46 ° C. for 16 hours and then extracted with methylene chloride (4 × 20 ml). After concentration in a rotating evaporator at temperatures below 40 ° C., the solution was sent in descending order through a column with Dowex-1 ion exchange resin in the acetate cycle. Eluates containing the desired α-picoline derivative (determined polarimetrically) were pooled and freeze-dried.
A solution of the freeze-dried solid (937 mg) in a small amount of acetone (approx. 2 ml) was slowly added to a large volume of acetone (approx. 500 ml) which was being stirred magnetically. The desired α-picoline derivative was precipitated as a fine whitish solid (671 mg, 12%) which had the following properties: 1% - 307 @ [α] 25 # max. 263.5 my (E 1 cm = 307), [α] D @@ = + 108 (c = 0.825;
Water);
For C22H21N3O4S.3 H2O calc .:
C 55.3% H 5.7% N 8.8% S 6.7% found:
C 54.9% H 5.55% N 9.0% S 6.3%
C 55.6% H 5.7% N 9.7%
The following substituted pyridine derivatives were prepared from 7-phenyl-acetamido-cephalosporanic acid in a similar manner: Example pyridines Yield? Max. 1 / o [?] D No.
Substituent (s)% m 1 cm (water)
2 3-methyl 18 260 266 + 410
3 4-methyl 15 254-255 288 + 61
4 2,3-dimethyl 19 257 287 +107
5 2,4-dimethyl 18 261 301 +107
6 2,5-dimethyl 12 267-268 281 +146
7 2,6-dimethyl 8 257 262 + 640
8 3,4-dimethyl 7 259 277 + 61
9 3,5-Dimethyl 8 264-265 260 + 600 10 2-Ethyl 13 264-265 300 + 96 11 4-Sithyl 9.3 253-254 285 + 66 12 4-n-Propyl 4 255 258 + 92 13 3 -Ethyl-4-methyl 14 259 252 14 2-hydroxymethyl 19 261 275 + 64 15 3-hydroxymethyl 30 260 294 Analyzes of the derivatives obtained:
Example 2 For C22H21N3O4S.5¸H2O calc .: C 50.6 0/0 H 6.2% N 8.0 0/0 S 6.1 0/0 found: C 50.1% H 5.4% N 10.0% S 6.6%
C 50.7% H 5.7% N 10.2%
Example 3 For C22H21N3O4S calc .:
C 62.4% H 5.0% N 9.9% S 7.6% found: C 63.5% H 5.7% N 10.0% S 6.7%
C 63.3% H 5.6%
Example 4 For C23H23N3O4S.2¸ H2O calc .: C 57.3% H 5.9% N 8.7% S 6.7% found: C 57.7% H 5.6% N 8.8% S 7.1%
C 57.40 / o H 5.60 / o
Example 5
For C23H23N3O4S.2H2O calc .: C 58.3% H 5.8% N 8.9% S 6.8% found: C 58.6% H 6.4% N 9.7% S 6.3%
C 58.2% H 6.6% N 9.3%
C 58.4% H 6.7%
Another sample had A max. 262 m.
(E1 cm1% = 271).
For C23H23N3O4S.3H2O calc .: C 56.2% H 6.0% N 8.5% S 6.5% found: C 56.1% H 5.7% N 8.9% S 6.9%
A third sample crystallized from methanol had A max. 1 0/0 260-261 m (E1 cm1 @ = 364), [α] D = +130 (c = 1.0; water);
For C23H23N3O4S.¸H2O calc .: C 61.9% H 5.4% N 9.6% S 7.2% @ @@@@ @ @@@@ @ @@@@ @ @@@@ found. : C 62.40io H 5.4 0/0 N 9.4 0/0 S 7.1%
C 62.0 0 / o H 5.3 0 / o
Example 6 For C23H23N3O4S.1¸H2O calc .: C 59.6% H 5.6% N 9.1% S 6.9% found: C 59.1% H 6.8% N 9.1% S 7.2%
C 60.5% H 7.0 0 / o
Example 7
For C23H23N3O4S.4H2O calc .: C 54.2% H 6.1% N 8.3% S 6.3% found:
C 54.1% H 5.5% N 8.6% S 6.9%
C 54.1% H 5.9 / o
C 54.0 o H 6.0%
Example 8
For C23H23N3O4S.2¸H2O calc .: C 57.3% H 5.9 0/0 N 8.7 0/0 S 6.7% found: C 57.1% H 5.8% N 8.7 % S 6.9%
Example 9
For C23H23N3O4S.4H2O calc .: C 54.2% H 6.1% N 8.3% S 6.3% found: C 53.4% H 6.1% N 9.2% S 6.3%
C 54.2% H 5.6% N 9.4%
Example 10
For C23H23N3O4S.3H2O calc .: C 56.2% H 6.0% N 8.5% S 6.5% found: C 56.6% H 5.9% N 9.10 / o S 6.60 / o
N 9.3%
Example 11
For C23H23N3O4S.2H2O calc .: C 58.3% H 5.8 0/0 N 8.9 0/0 S 6.80 / o found:
C 58.0% H 5.7 0/0 N 8.7 0/0 S 6.5 0/0
C 57.9% H 5.6%
Example 12 not determined.
Example 13
For C23H25N3O4S.3H2O calc .: C 57.0% H 6.2% N 8.3% S 6.3% found: C 56.6 0.0 H 6.0% N 9.3% S 6, 2 0/0
N 9.3%
N 10.3%
Example 14
For C22H21N3O5S.4H2O calc .: C 51.7 / o H 5.70 / 0 N 8.2% S 6.3% found: C 51.5% H 5.60 / o N 9.9% S 6 , 50 / o
N 9.4%
Example 15
For C22H21N3O5S calc .: C 60.1% H 4.8% N 9.6% S 7.3% found: C 59.4% H 5.0% N 10.5% S 6.1%
N 10.0%
Example 16 (a) 7- (p-Methoxyphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid.
To a stirred solution of 7-aminocephalosporanic acid (20 g) and sodium bicarbonate (25 g) in aqueous acetone (60%, 400 ml), which was kept at 0 C, was added p-methoxyphenylacetyl chloride (15 g) in acetone (100 ml) added over 10 minutes. The reaction mixture was stirred for a further 40 minutes at 0 C and then for one hour at ambient temperature; then the acetone was removed under reduced pressure. The aqueous solution was washed with diethyl ether (100 ml) and acidified to pH 1 with concentrated hydrochloric acid. The solid precipitate was extracted with ethyl acetate (3 × 150 ml), the ethyl acetate was washed well with water and dried over sodium sulfate.
The solvent was distilled off until the volume was 100 ml; then the solution was left to stand at 0.degree. The crystals of 7- (p-methoxyphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid were collected and dried at 40 ° C. for one hour. Yield: 14.6 g (47.2%).
Equivalent weight:
C19H20O7N2S calc .: 420 found: 420 (titration) # max. at 225 m (E1 cm1% = 339) # max. at 262 m (E1 cm1% = 234)
Rf = 0.65 (butanol system).
In a similar manner, the following substituted phenyl-acetamido-cephalosporanic acids were prepared from 7-amino-cephalosporanic acid:
At- substituent yield Rf * .imgax. 1 / o equivalent weight
clearance% m E1 cm over.
17 (a) p-acetoxy 84.5 0.63 260 190 448 454 18! (A) p-fluoro 82.2 0.75 260 204 408 409
19 (a) p-chlorine 90 0.70 260 204 425 427 825 333
20 (a) p-bromo 84 0.85 260 204 469 470
21 (a) p-acetyl 76 0.72 252 556 432 445
22 (a) 3,4-Dimethoxy 73.3 0.53 23 662 283 @@ (a) 3,4-Dimethoxy @ 5.5 0.55 266 221 450 450 * Butanol system.
Example 16 (b)
N- [7- (p-Methoxy-phenyl-acetamido) -ceph-3-em-3 yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
Pyridine (4.73 ml, 5 equivalents) was added with stirring to a suspension of 7- (p-methoxyphenyl acetamido) -cephalosporanic acid (5 g) in water (45 ml); the acid dissolved to form a
Solution of pH 5.7. This solution was under
Left nitrogen to stand at 46 ° C. for 16 hours and then extracted with methylene chloride (4 × 20 ml). After concentration in a rotating evaporator at temperatures below 40 ° C., all methylene chloride being removed, the solution was passed in descending order through a column with Dowex-1 ion exchange resin in the acetate cycle. Eluates containing the desired pyridinium derivative (polarimetrically determined) were combined and freeze-dried.
Triturate the freeze-dried solid with
Methanol (approx. 5 ml) gave the pyridinium derivative as a white solid (1.174 g, 22.4%) with the following
Features: # max. 258 m E1 cm1% = 327); [α] D = +700 (c = 1.0); R 7 PACA / pyridine 1.0; for C22H21N3O5S.¸H2O calc .: C 58.9! o H 4.95% N 9.4 0/0 S 7.15% found:
C 58.4% H 4.9% N 8.8% S 7.1%
In a similar way, the following pyridinium derivatives were prepared from substituted phenylacetamidocephalosporanic acids:
Example Substituent Yield A max. @ 1% Rf * Rf **
No.% m E1 cm
17 (b) p-acetoxy 49 258 198 0.00 0.70
18 (b) p-fluorine 13.6 260 200 0.00 0.65 19 (b) p-chlorine 23.2 259 170 0.00 0.52 230 313 20 (b) p-bromine 37 258 204 0, 00 0.40 21 (b) p-acetyl 28 251 551 0.00 0.18
230 240 22 (b) 3,4-dimethoxy 42 258 198 @, 0.00 0.13 * ethyl acetate system ** Rf I of the original cephalosporanic acid.
Example 23
N- [7- (p-Methoxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3 yl-methyl] -2'-methyl-pyridinium-4-carboxylate.
a-Picoline (5.55 ml, approx. 5 equivalents) was under
Stir to a suspension of 7- (p-methoxy-phenyl-acetamido) -cephalosporanic acid [5 g, prepared as in
Example 16 (a)] in water (45 ml) was added; the acid dissolved to form a pH 6.6 solution.
This solution was under nitrogen at 46 C while
Left to stand for 16 hours and then extracted with methylene chloride (4 × 20 ml). After concentration in a rotating evaporator at temperatures below 40 ° C., the solution was passed in descending order through a column of Dowex-1 ion exchange resin in the acetate cycle. Eluates containing the desired a-
Picoline derivative (determined polarimetrically) were combined and freeze-dried. The solution of the freeze-dried solid in a small amount
Methanol (ca 2 ml) slowly became a large one
Volume of acetone (approx. 500 ml), which was stirred magnetically, was added.
The desired α-picoline derivative was precipitated as an off-white solid (937 mg, 17.9%) which had the following properties:
1% Ä max. 265 my (E 1 cm = 316), [α] D = +1220 (c = 0.96), R 7 PACA! Pyridine 1.13;
For C23H23N3O5S.2H2O calc .: C 56.4 0/0 H 5.5 0/0 N 8.6 / o S 6.5 / o found .: C 56.3 0/0 H 5.5 0 / o N 8.8% S 6.8%
Example 24 N- [7-p-Aminophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylate.
(a) p-Nitrophenylacetic acid was converted into its acid chloride and condensed with 7-aminocehalosporanic acid to 7- (p-nitrophenylacetamido) -cephalosporanic acid in 85% yield, as described in Patent No.
515 274 is described.
(b) 7- (p-Nitrophenyl-acetamido) - cephalosporanic acid (5.0 g) was dissolved in aqueous pyridine (10%, 50 ml) and allowed to react at 50 ° C. for 16 hours. The resulting solution was washed with dichloromethane (2 × 30 ml) and poured onto a column x of an ion exchange resin (Dowex-1, acetate cycle, 100 ml); the column was washed with water and a total of 350 ml of eluates were collected, combined and freeze-dried to give the pyridinium derivative (1.80 g 34 / o).
# Max. 262-263 m, max. E1 cm1% = 300 (aqueous solution 0.002%)
Rf (ethyl acetate system) = 0.00 (c) N- [7-p-nitrophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylate (1.0 g) was in Was Dissolved 3 (20 ml) and shaken the solution under hydrogen at a pressure of 4.2 atm in the presence of palladium on carbon (5%, 1.0 g) for 5 hours. The catalyst was removed by filtration and the clear filtrate was freeze-dried, giving N- [7-p-aminophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-yl-methyl] -pyridium-4-carboxylate (400 mg, 42 , 8%) was obtained.
# 242 m, max. E1 cm1% = 250 # 268 m, inflexion E 1 cm 1% = 168 (aqueous solution (0.003%) Rf (butanol and ethyl acetate systems) = 0.00
Example 25 @ - [7-p-Hydroxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-1-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
7- (p-Hydroxyphenyl-acetamido) cephalosporanic acid was converted into the pyridinium derivative with a yield of 24.5-0 / o as in Example 24.
# 258 m max. E1 cm1% = 215 (aqueous solution
0.0025%) R @ (ethyl acetate system) = 0.00
Example 26 @ - [7- (p-Methylphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3 @ -methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
p-Methylphenylacetic acid (0.55 g) was converted into its acid chloride and condensed with 7-amino-cephalosporanic acid (1.0 g) in aqueous acetone in the presence of an excess of sodium bicarbonate whereby - (p-methylphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid
1.10 g, 730; o) was obtained.
1% Ä 255 with max. E 1 cm = 255 (methanolic solution 0.003%)
Rf (butanol system) 0.79.
7- (p-Methylphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid (0.9 g) was converted into the pyridinium derivative as in Example 24 in a yield of 21%.
1%
A 256 with max. E1 cm = 255
Rf (ethyl acetate system) = 0.00
Example 27 N- [7-p-Carbamoyl-phenyl-acetamido) -ceph-3-em-3yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
p-Carbamoyl-phenylacetic acid was according to that of Mellinghoff, Ber. 22, 1889, 3207, described method. Reaction with thionyl chloride gave an impure acid chloride which, on reaction with 7-aminocephalosporanic acid, gave 7- (p-carbamoyl-phenylacetamido) -cephalosporanic acid as a crystalline solid (15.7%).
# 234 m max. E1 cm 1% = 434 # 260 m plateau E1 cm1% = 243 (sodium salt in water 0.002%)
Rr (butanol system) = 0.39.
7- (p-Carbamoyl-phenyl-acetamido) -cephalosporanic acid is converted into a pyridinium derivative with a yield of 34% as in Example 24.
# 240 m max. E1 cm1% = 412) (aqueous solution 0.002%)
Rr (ethyl acetate system) = 0.00
Example 28 N- [7- (p-Methyl-mercaptophenyl-acetamido) -ceph3-em-3-yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
p-methyl-mercaptophenylacetic acid (m.p.
99-100 ° C., 1.6 g) was converted into its acid chloride with thionyl chloride and condensed in aqueous acetone in the presence of an excess of sodium bicarbonate with 2 g of 7-aminocephalosporanic acid. There were 7- (p-methyl-mercaptophenyl-acetamido) - cephalosphoranic acid 2.7 g with 84.4-0 / o yield he keep.
# 260 m max. E1 cm1% (sodium salt in water 0 * 002%) Rr (butanol system) = 0.82 7- (p-methyl-mercaptophenyl-acetamido) -cephalosporanic acid was converted into the pyridinium derivative with a 31% yield.
1 <> / o @ 2 @ 0 m max. E1 cm = @@@ (aqueous solution 03002! O)
Rr (ethyl acetate system) = 0.00
Example 29 N- [7- (p-Carboxymethyl-phenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
Benzene-p-diacetic acid (3.4 g) was heated to reflux for 21 sec hours with thionyl chloride and the thionyl chloride was then removed. The acid chloride formed was condensed with 7-amino-cephalosporanic acid (4.0 g) in the presence of an excess of sodium bicarbonate in aqueous acetone, 7- (p-carboxymethyl-phenylacetamido) -cephalosporanic acid (3.6 g, 54, 7 / o) was obtained as a white crystalline solid.
# 262 m max.E1 cm1% = 220 (sodium salt in water 0.005%)
Rf (butanol system) = 0.19.
7- (p-Carboxymethyl-phenyl-acetamido) -cephalosporanic acid was converted into the pyridinium derivative in 78-0% yield as in Example 24 (omitting the treatment with the ion exchanger).
# 256 m m max.E1 cm1% = 185 (aqueous solution 0.005%) Rf (butanol system) = 0.10.
Example 30 N- [7-p-Acetoxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3yl-methyl] -4'-methyl-pyridinium-4-carboxylate.
7- (p-Acetoxyphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid (4.0 g) γ-picoline (4.0 ml) and water (36 ml) were left to react at 50 ° C. for 16 hours; the cooled solution was diluted with water (20 ml) and washed with methylene chloride (2 x 30 ml). The aqueous phase was separated by a small amount of rubber and poured onto a column of Dowex-1 ion exchange resin in the acetate cycle. The column was washed with water, the eluates were collected (total 250 ml) and boiled to 5 ml under reduced pressure. The concentrated aqueous solution was diluted with methanol (5 ml) and poured into acetone (500 ml). The white precipitate was collected, washed with acetone and diethyl ether and dried in a desiccator.
Yield 1.43 g (33.2%) # 256 m max. E1 cm1% = 242 (0.002% in 50% aqueous methanol)
Rf (ethyl acetate system) = 0.00
Example 31 N- [7- (p-Acetoxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3 yl-methyl] -2'-methyl-pyridinium-4-carboxylate.
This compound was prepared according to the method described in Example 30.
Yield: 35.1% # 263 m max. E1 cm1% = 260.5 (0.002% in 50% aqueous methanol)
Rf ethyl acetate system) = 0.00
Example 32 N- [7- (p-Acetoxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3yl-methyl] -2 ', 4'-dimethyl-pyridinium-4-carboxylate.
This compound was prepared according to the method described in Example 30.
Yield: 34.8% # 262 m max. E1% 1 cm = 250 (0.002% in # 262 m max. E 1 cm - 250 (0.002 / o in 50% aqueous methanol)
Rf (ethyl acetate system) = 0.00
Example 33 (a) N- [7- (p-Nitrophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-ylmethyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4-carboxylate.
7-Cp-Nitrophenyl-acetamido) -cephalosporanic acid (10.0 g) is dissolved in warm, N-Hydroxymethylisonicotina- rapid (7.0 g) containing water (120 ml) and the solution is kept at 50 ° C. for 17 hours . After cooling, the solution was washed with methylene chloride (2 × 50 ml) and poured onto a column of Do wex-1 ion exchange resin in the acetate form. The column was washed with water (250 ml), the water was distilled off under reduced pressure to 10 ml and carefully poured into ethyl alcohol (400 ml).
The N-hydroxymethyl-isonicotinamide derivative was collected, washed with ethanol and diethyl ether and dried.
Yield: 2.27 g (18.7%) # 267 m max. E1 cm1% = 327 (0.003 in water)
Rf (butanol system) = 0.40
Rf (ethyl acetate system) = 0.00
Example 33 (b) N- [7- (p-Aminophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-ylmethyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4-carboxylate.
N- [7- (p-Nitrophenyl-acetamido) -ceph-3-em-3-ylmethyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4carboxylate (1.95 g) was dissolved in water (100 ml) dissolved and shaken in a hydrogen atmosphere at 4.2 at in the presence of palladium on carbon (10% Pd, 2.2g) for 5 hours. The filtered solution, which was almost colorless but quickly darkened in air, was freeze-dried and the resulting solid precipitated from aqueous acetone to give the amine.
Yield: 880 mg (47.9%) # 241 m max. E1 cm1% = 252 λ 260-270 with inflexion = 215 (0.005 0/0 in water) Rf (butanol system) = 0.07
Rf (ethyl acetate system) = 0.00
Example 34 N- [7- (p-Hydroxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3yl-methyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridinium-4-carboxylate.
7- (p-Hydroxyphenyl-acetamido) cephalosporanic acid (4.72 g) was dissolved in acetone (5 ml) and added to a solution of N-hydroxymethyl-isonicotinamide (3.66 g) in water (35 ml). The mixture was held at 50 ° C. for 17 hours and then allowed to cool. After washing with methylene chloride (2 x 25 ml), the aqueous solution was poured onto a column of Dowex-1 ion exchange resin in the acetate form; then water (250 ml) was added. The aqueous solution was collected, evaporated to 10 ml under reduced pressure and added to acetone (300 ml) to give the N-hydroxymethyl isonicotinamide derivative as a very fine precipitate.
Yield: 0.783 g (13.5%) # 263 m max. E1 cm1% = 240 (0.003% in Was Ser)
Rf (ethyl acetate system) = 0.00 (starting material: Rf = 0.09).
Example 35 N- [7- (p-Acetoxyphen yl-acetami do) -ceph3 -em-3 -yl-methyl] -N'-4'-hydroxymethyl-carbamoyl-pyridine-4-carhoxyl at.
7- (p-Acetoxyphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid (8.8 g) was reacted with N-hydroxymethyl-isonicotinamide (6.15 g) to give the N-hydroxymethylisonicotinamide derivative as in Example 33 (a).
Yield: 2.32 g (21.9%) # 264 m max. E1 cm1% = 218 (water 0.003%) Ri (ethyl acetate system) 0.00
Rf (butanol system) = 0.18 (starting material Rf = 0.70).
Example 36 (a) 7- (p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido) -cephalosporanic acid.
p-Valeryl-oxyphenyl-acetyl chloride (5.0 g) was dissolved in acetone (20 ml) and added dropwise over 5 minutes to a solution of 7-amino-cephalosporanic acid (5.0 g), sodium hydrogen carbonate (6.25 g ), Acetone (42 ml) in water (62 ml); the solution was stirred and kept at 0 ° C. during the addition.
The solution was stirred at 0 C for one hour, allowed to warm to ambient temperature over a further hour and the acetone removed under reduced pressure. The aqueous residue was washed with diethyl ether (2 × 25 ml), adjusted to pH 2 with hydrochloric acid and the cephalosporanic acid was extracted with ethyl acetate (3 × 100 ml). The ethyl acetate solution was washed twice with water, dried with sodium sulfate, concentrated to 25 ml under reduced pressure and poured into petroleum ether (boiling point 60-80 ° C., 500 ml). The 7- (p-valeryloxyphenylacetamido) cephalosporanic acid was collected, washed with diethyl ether and dried.
Yield: 7.2 g (80.0%) # 262-263 m max. E1 cm1% = 183 (methanol 0.003 0 / o)
Rf (butanol system) = 0.88
Rf (ethyl acetate system) = 0.56.
Example 36 (b) N- [7- (p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido) -ceph-3-em-3yl-methyl] -pyridinium-4-carboxylate.
7- (p-Valeryl-oxyphenyl-acetamido) - cephalosporanic acid (7.0 g) was dissolved in water (63 ml) which contained pyridine (7.0 ml) and the solution was allowed to react at 50 ° C. for 17 hours. After cooling, the suspension was washed with methylene chloride (2 x 30 ml); the aqueous phase was separated off and poured onto a column of Dowex-1 ion exchange resin in the acetate cycle. The column was eluted with water and the combined water eluates (250 ml) were evaporated to dryness under reduced pressure; the residue was dissolved in methyl alcohol (15 ml) and poured into acetone (300 ml); the pyridinium derivative was collected, washed with diethyl ether and dried.
Yield: 0.430 g (6.0 Oio)
1% 2 258 mi max. E 1 cm = 206 (water 0.003%)
Rf (ethyl acetate system) = 0.00 (starting material Rf = 0.56)
Rf (butanol system) = 0.25.
Example 37 N- (7-Phenyl-acetamido-ceph-3-em-3-yl-methyl) -3'acetoxypyridinium-4-carboxylate.
7-Phenyl-acetamido-cephalosporanic acid was reacted with 3-acetoxypyridine (2 mol) in a manner similar to that in Example 36 to give the 3-acetoxypyridinium derivative.
Yield 2.5 / o # 254 m max. E1 cm1% = 246 (water 0.003%)
Rf (ethyl acetate system) - 0.00
The biological properties of the compounds prepared according to the above examples are shown in the table below. Aureus strains A and C were penicillin resistant while strain B was penicillin sensitive.
EMI11.1
<tb>
<SEP> dilution attempt <SEP> i. <SEP> tube <SEP> γ / ml) <SEP> Protection <SEP> of the <SEP> mouse
<tb> Example <SEP> ED50 / mg / kg / dose) <SEP>
<tb> No. <SEP> gram positive <SEP> gram negative <SEP> subcutaneous
<tb> <SEP> administration
<tb> <SEP>, t <SEP> y <SEP> n <SEP>: <SEP>
<tb> <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb> <SEP> F,
<SEP> n
<tb> <SEP> n <SEP> u
<tb> <SEP> II <SEP> = <SEP>
<tb> <SEP> Ï <SEP> n <SEP> 0 <SEP>
<tb> <SEP> 1 <SEP> 0.32 <SEP> 0.08 <SEP> 3.1 <SEP> 31 <SEP> <<SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 2.5 <SEP> 10
<tb> <SEP> 2 <SEP> 0.63 <SEP> 0204 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 2.5 <SEP> 25
<tb> <SEP> 3 <SEP> 0.63 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 10 <SEP> 25
<tb> <SEP> 4 <SEP> 1.25 <SEP> 0.04 <SEP>> 25 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> <SEP> 5 <SEP>> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> 12.5 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 2 <SEP> 15
<tb> <SEP> 6 <SEP> 2.5 <SEP> 0.08 <SEP> - <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 125 <SEP> 2 <SEP> 25
<tb> <SEP> 7 <SEP>> 2.5 <SEP> 0.08 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 62 <SEP> 3.0 <SEP>> 50
<tb> <SEP> 8 <SEP>> 2.5 <SEP> Q16 <SEP> 25 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 3 <SEP> 12.5
<tb> <SEP> 9 <SEP> 0.63 <SEP> 0.08 <SEP> - <SEP> 31 <SEP> 31
<SEP> 125 <SEP> 2 <SEP>> 25
<tb> 10 <SEP> 0.62 <SEP> 0.04 <SEP> 1.6 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 2.5 <SEP> 35
<tb> 11 <SEP> 0.08 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 32 <SEP> 4.0 <SEP>> 50
<tb> 12 <SEP>> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> <<SEP> 4 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 12.5 <SEP>> 50
<tb> 13 <SEP> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 10 <SEP>> 50
<tb> 14 <SEP> 0.31 <SEP> 0.08 <SEP> 1.6 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 2.0 <SEP> 15
<tb> 15 <SEP> 2.5 <SEP> 0.08 <SEP> 6.2 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> <<SEP> 1.5 <SEP> 25
<tb> 16 <SEP> (b) <SEP> 0.8 <SEP> 0.08 <SEP> 12.5 <SEP> 62.5 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 2.5 <SEP > 37.5
<tb> 17 <SEP> (b) <SEP> 0.62 <SEP> 0.16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 1.5 <SEP> 20
<tb> 18 <SEP> (b) <SEP> 0.60 <SEP> 0.08 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 62 <SEP> 125 <SEP> 4 <SEP>> 50
<tb> 19 <SEP> (b) <SEP> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> 4
<SEP> 250 <SEP> 250 <SEP>> 250 <SEP> 5 <SEP>> 50
<tb> 20 <SEP> (b) <SEP> 2.5 <SEP> 0.08 <SEP> 8 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP>> 250 <SEP> 4 <SEP>> 50
<tb> 21 <SEP> I (b) <SEP> 0.63 <SEP> 0.16 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP> 2.5 <SEP>> 50
<tb> 22 <SEP> ltb) <SEP>> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> 31 <SEP>> 250 <SEP> <250 <SEP>> 250 <SEP> 1.5 <SEP> > 50
<tb> 23 <SEP> (b) <SEP> 0.62 <SEP> 0.04 <SEP> 8.0 <SEP> 250 <SEP> 250 <SEP>> 250 <SEP> 5 <SEP> 50
<tb> 24 <SEP> (b) <SEP> 2.5 <SEP> 0.6 <SEP> 16 <SEP> 125 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 20 <SEP>> 50
<tb> 25 <SEP> 4.0 <SEP> 0.5 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 1.6 <SEP> 31 <SEP> 5 <SEP> <50
<tb> 26 <SEP> 1.25 <SEP> 0.08 <SEP> 4 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 250 <SEP> 5 <SEP> 50
<tb> 27 <SEP> 2.5 <SEP> 0.3 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 2.5 <SEP> 35
<tb> 28 <SEP> 2.5 <SEP> 0.04 <SEP> 4 <SEP> 250 <SEP> 125 <SEP> 250 <SEP> 10 <SEP>
> 50
<tb> 29 <SEP> 1.25 <SEP> 1.25 <SEP> 8 <SEP> 125 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 10 <SEP>> 50
<tb> 30 <SEP>> 2.5 <SEP> 0.15 <SEP> 8 <SEP> 31 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> 1.5 <SEP>> 50
<tb> 31 <SEP> 0.6 <SEP> 0.08 <SEP> 31 <SEP> 8 <SEP> 62 <SEP> 16 <SEP> 1.5 <SEP> 25
<tb> 32 <SEP> 1.25 <SEP> 0.15 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 6.25 <SEP> 50
<tb> 33 <SEP> a (b) <SEP> 1.25 <SEP> 0.62 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 15 <SEP> 30
<tb> 34 <SEP> 1.25 <SEP> 0.31 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 25 <SEP> 10
<tb> 35 <SEP> 1.25 <SEP> 0.16 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 31 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> 316 <SEP> (b) <SEP>> 2.5 <SEP> 0.16 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 31 <SEP> <<SEP> 1.5 < SEP> 15
<tb> 37 <SEP> 25 <SEP> 2.5 <SEP> 16 <SEP> 62 <SEP> 31 <SEP> 16 <SEP> 20 <SEP> <50
<tb>