**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d'un composé de la formule générale I
EMI1.1
dans laquelle
- R1 représente un atome d'hydrogène, un cation capable de former un sel, ou un groupement de blocage et
- R2 désigne un groupement (méthyl-5 thiadiazolyl-1,3,4) -2thio ou (méthyl 1 tétrazolyl-1,2,3,4)-Sthio, caractérisé en ce qu'il comprend la réaction d'un composé de formule Il
EMI1.2
où R1 est tel que défini ci-dessus et R3 représente un substituant capable d'être aisément remplacé par un réactif nucléophile, avec un composé de formule III
R2M (III) où R2 a la signification donnée ci-dessus et M représente un atome d'hydrogène, un métal alcalin ou alcalino-terreux.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R2 est un groupement (méthyl-5 thiadiazolyl-1,3,4)-2thio.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R2 est le groupement (méthyl- 1 tétrazolyl- 1 ,2,3,4)-Sthio.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R est un cation capable de former un sel.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R est un cation capable de former un sel nontoxique.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R3 est un groupement alcanoyloxy inférieur halosubstitué ou non substitué.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R3 est un groupement acétoxy.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est conduite dans un solvant polaire à un pH compris entre 2 et 10.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est conduite à une température comprise entre 0" et 100" C.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la préparation d'acide 7-[D(-)-a-(4- éthyl-2,3-dioxo- 1 -pipérazi- nocarbonylamino)- p-hydroxyphényl-acétamido]-3-[5-(1 - méthyl-1 1,2,3 ,4-tétrazolyl)-thiométhyl] A 3-céphem-4-carb- oxylique et de ses sels non-toxiques.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la préparation de l'acide 7-[D(-)-a-(4-éthyl-2,3 dioxo- 1 -pipéra- zinocarbonylamino)- p-hydroxyphénylactétamido]-3- [2-(5méthyl- 1 ,3,4-thiadiazolyl)-thiométhyl]- A 3-céphem-4-carb- oxylique et de ses sels non-toxiques.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de nouvelles céphalosporines.
Les composés selon l'invention présentent diverses caractéristiques parmi lesquelles on compte un large spectre antibactérien contre les bactéries gram-positives et les bactéries gram-négatives et une activité antibactérienne efficace en particulier contre les espèces Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae et Proteus. De plus, les composés objet de l'invention possèdent une stabilité élevée vis à vis du ss-lactamase produit par les bactéries et une activité antibactérienne efficace même contre les bactéries isolées en milieu clinique, ce qui est significatif actuellement du point de vue clinique.
En particulier, les composés selon l'invention sont caractérisés en ce qu'ils présentent une très faible toxicité, en ce qu'ils sont bien absorbés par les corps vivants, en ce qu'ils ne sont pas désactivés dans les corps vivants, en ce qu'ils donnent une concentration maximale élevée dans le sang, en ce qu'ils ne présentent pas d'activité hémolytique et analogues. En conséquence, les composés selon l'invention sont tout à fait efficaces comme médicaments dans le traitement des maladies infectieuses de l'homme et de l'animal, dérivées des microorganismes pathogéniques indiqués ci-dessus.
Il est connu jusqu'ixi que les acides 7-acyl-aminocéphalosporaniques possédant un groupement amino en position a du groupement acyl présentent une activité antibactérienne élevée, non seulement contre les bactéries gram-positives, mais également contre les bactéries gram-négatives. Cependant, ils présentent l'inconvénient de ne pas posséder d'activité antibactérienne efficace contre non seulement les espèces Pseudo monas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae et Proteus dont on
reconnaît qu'elles sont à l'origine de sérieuses maladies infectieuses cliniques, mais également contre des bactéries résistantes que l'on isole fréquemment, actuellement, dans nombre d'hôpitaux médicaux. En outre ils ont la tendance à être hydrolysés par le ss-lactamase produit par de nombreuses bactéries résistantes aux médicaments.
Par ailleurs, même s'il est possible d'obtenir les composés ayant les propriétés indiquées ci-dessus, il se trouve que la plupart des composés obtenus ne peuvent être commercialisés parce qu'ils présentent des inconvénients tels que toxicité élevée et activité hémolytique. Les composés ont de plus l'inconvénient d'être désactivés, de ne pas pouvoir être présents dans le sang à une concentration élevée et d'être faiblement absorbés par le sang.
Cherchant à préparer des céphalosporines ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, les présents inventeurs ont mené des études approfondies pour trouver que les composés de formule I peuvent atteindre de manière suffisante le but indiqué et possèdent une activité thérapeutique extrèmement précieuse.
Les composés selon l'invention sont caractérisés en ce qu'ils possèdent des groupements:
a-(éthyl-4-dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino- 1 )-p- hydroxy-phénylacétamido en position 7 du noyau céphème, en particulier en ce qu'ils possèdent un groupement hydroxy en position p du noyau phényl. La présence du groupement phydroxy fait que les composés présentent une faible toxicité, une bonne absorption dans les corps vivants et analogues. De plus, il est tout à fait surprenant et inattendu que ce n'est que lorsque les différents substituants sont sélectionnés et convenablement combinés que l'on atteint le but indiqué. La préparation des composés parmi lesquels cette sélection a été faite, est l'objet du brevet principal.
Les composés selon l'invention sont des céphalosporines représentées par la formule générale I:
EMI2.1
dans laquelle R1 représente un atome d'hydrogène, un cation formateur de sel ou un groupement de blocage et R2 représente un groupement (méthyl-5 thiadiazolyl-1, 3,4)-2 thio ou (méthyl- 1 tétrazolyl-1,2,3,4)-5 thio.
Dans la formule générale I, R1 est un atome d'hydrogène, un groupement de blocage ou un cation formateur de sel. Le groupement de blocage peut être l'un quelconque de ceux que l'on a utilisés jusqu'ici dans le domaine des composés du type de la pénicilline ou de la céphalosporine.
Concrètement, le groupement de blocage peut être choisi parmi:
(1) les groupement formateurs d'esters susceptibles d'être éliminés par une réduction catalytique, une réduction chimique ou une hydrolyse dans des conditions douces, par exemple les groupements arylsulfonylalcoyl tels que le groupement toluènesulfonyléthyl, etc; les groupements aralcoyl substitués ou non, tels que le groupement benzyl, nitro-4 benzyl, diphénylméthyl, trityl, di(ter.butyl)-3,5 hydroxy-4 benzyl, etc; les groupements alcoyl substitués ou non substitués tels que les groupements terbutyl, trichloroéthyl, etc; le groupement phénacyl; les groupements alcoyloxyalcoyl tels que le groupement méthoxyméthyl, etc;
et les groupements aminoalcoyl cycliques non substitués ou alcoyl-substitués tels que les groupements pipéridinoéthyl, méthyl-4 pipéridinoéthyl, morpholinoéthyl, pyrrolidinoéthyl, etc;
(2) les groupements formateurs d'esters susceptibles d'être aisément éliminés grâce aux enzymes présentes dans un corps vivant, par exemple les groupements acyloxyalcoyl tels que pivaloyloxyméthyl, etc; le groupement phtalidyl et le groupement indanyl;
(3) les groupements contenant du silicium, les groupements contenant du phosphore et les groupements contenant de l'étain qui sont susceptibles d'être aisément éliminés par traitement par l'eau ou un alcool, tels que
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ou analogues.
Les exemples de groupements de blocage mentionnés ci-dessus en (1), (2) et (3) sont purement typiques et d'autres exemples sont décrits dans les brevets US n"3499 909; 3 573 296; et 3 641 018 ainsi que dans les demandes allemandes publiées avant examen sous les numéros: 2 301 014; 2 253 287; et 2 337 105 et peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention. Le cation formateur de sels peut être un cation jusqu'ici connu dans le domaine des composés de type pénicilline ou céphalosporine, les cations préférés étant ceux capables de former des sels non toxiques.
Les sels incluent les sels de métal alcalin, tels que le sel de sodium, le sel de potassium, etc; les sels de métal alcalino-terreux tels que le sel-de calcium, le sel de magnésium etc; le sel d'ammonium, et les sels avec des bases organiques contenant de l'azote telles que la prochaine, la dibenzylamine, la N-benzyl-B-phénéthylamine, la 1-éphènamine, la N,N-dibenzyléthylène-diamine, etc. En addition aux cations indiqués ci-dessus, on peut utiliser des cations capables de former des sels avec d'autres bases organiques contenant de l'azote, telles que la triméthylamine, la triéthylamine, la tributylamine, la pyridine, la diméthylaniline, la N-méthylpipéridine, la N-méthylmorpholine, la diéthylamine, la dicyclohexylamine, etc...
Les composés de formule I selon l'invention indiqués cidessus possèdent des isomères optiques et la présente invention couvre les isomères-D, les isomères-L et les composés racémiques des composés de formule 1, qu'ils soient sous forme cristalline ou sous forme d'hydrates.
Le procédé selon l'invention comprend la réaction d'un composé représenté par la formule générale II
EMI3.1
avec un composé représenté par la formule générale III
R2M (III)
Dans i-s fvcmules T à III indiquées ci-dessus, R1 et R2 sont tels que précédemment définis.
Dans ladite formule Il, R3 représente un substituant susceptible d'être aisément remplacé par un réactif nucléophile et comprend, par exemple, des atomes d'halogène tels que le chlore, le brome, etc, des groupements alcanoyloxy inférieurs 1C1!F lue les groupements formyloxy, acétoxy, propionyloxy, butyryloxy, pivaloyloxy, etc, des groupements arylcarbonyloxy, tels que les groupements benzoyloxy, naphtoyloxy, etc; des groupements arylcarbonylthio tels que les groupements ben zoylthio, naphtoylthio, etc; des groupements carbamoyloxy, etc.
Chacun des groupements indiqués ci-dessus pour P F"ut etre substitué par l'un quelcouque dc aubstisuant tels que, par exemple, les atomes d'halogène, les groupements nitro, les groupements alcoyl, les groupements alcoyloxy, les groupements alcoylthio, les groupements acyl, etc.
Dans ladite formule III M désigne un atome d'hydrogène, un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux.
Les composés de formule Il peuvent être préparés, par exemple, en faisant réagir un composé de formule IV,
EMI3.2
ou son dérivé triméthylsilyle, avec un dérivé réactif du groupe carboxyle d'un composé de formule V, 4()
EMI3.3
en présence ou absence d'une base et à une température com prise entre -60 et +80 C.
A titre de dérivé réactif au niveau du groupement carboxylique du composé de formule V, on uti:ise un dérivé réactif d'un acide carboxylique qui est ordinairement employé pour la synthèse des amides d'acides. Des exemples de dérivés réactifs sont constitués par les halogénures d'acides, les azothydrures d'acides, les cyanures d'acides, les anhydrides mixtes d'acides, les esters actifs, les amides d'acide actifs, etc.
A titre d'exemples de base utilisées dans la réaction cidessus, on cite les bases inorganiques telles que les hydroxydes alcalins, les hydrogénocarbonates alcalins, les carbonates alcalins, les acétates alcalins, etc; les amines tertiaires telles que la triméthylamine, la triéthylamine, la tributylamine, la pyridine, la N-méthylpipéridine, la N-méthylmorpholine, la lutidine, la collidine, etc; et les amines secondaires telles que la dicyclohexylamine, la diéthylamine, etc.
Le composé de formule V peut facilement être obténu par réaction, par exemple, du chlorure d'éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinyl-1 carbonyle avec l'acide a-amino-a-p-hydroxy-phénylacé- tique ou un de ses sels ou son dérivé triméthylsilyle dans un solvant inerte et en présence d'une des bases mentionnées cidessus.
Le dérivé réactif du groupe carboxyle du composé V peut être obtenu à partir du composé V selon les méthodes connues.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de la manière suivante.
On fait réagir le composé de formule II avec le composé de formule III dans au moins un solvant choisi parmi, par exemple, l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, l'acétone, la méthyl éthyl cétone, la méthyl isobutyl cétone, le tétrahydrofuranne, le dioxanne, l'acétonitrile, l'acétate d'éthyle, le méthoxyéthanol, le diméthoxyéthane, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, le dichlorométhane, le chloroforme, le dichloroéthane et analogues. La réaction mentionnée ci-dessus est de préférence conduite dans un solvant fortement polaire tel que l'eau et analogues. Dans ce cas, il est avantageux de maintenir le pH de la solution de réaction entre 2 et 10, de préférence entre 4 et 8. Le pH désiré peut être obtenu par addition d'une solution tampon telle que le phosphate de sodium. Les conditions de réaction ne sont pas impératives.
Mais la réaction est d'ordinaire conduite entre 0 et 100" C sur une période comprise entre plusieurs heures et plusieurs dizaines d'heures.
Les conditions de réaction à choisir pour la mise en oeuvre du procédé ne sont limitées à celles mentionnées ci-dessus. On peut les faire varier convenablement en fonction du type des réactifs de la réaction.
De plus, les sels non toxiques de la formule générale I, dans laquelle R1 est un cation formateur de sel, peuvent être aisément obtenus conformément à un procédé ordinaire à partir des composés de la formule générale I dans laquelle R, est un atome d'hydrogène ou un groupement de blocage.
On donne ci-après de tests possibles pour les composés selon la présente invention:
I) les concentrations inhibitrices minimales (CIM) des composés contre diverses souches standard sont rapportées au tableau I.
La concentration inhibitrice,minimale (CIM) est déterminée par la méthode de la plaque décrité dans Chemotherapy (publié au Japon), vol. 16(1968), pages 98-99. Le milieu de culture utilisé est de l'agar du type Heart Infusion à pH 7,4.
Le nombre de cellules par plaque utilisé dans l'inoculation est
de 104 (106 cellules/ml).
Les concentrations inhibitrices minimales (CIM) des composés contre les bactéries isolées en clinique sont répertoriées
dans les tableaux 2-1 et 2-2.
La CIM est déterminée de la même manière que dans le
paragraphe précédent.
Tableau I
EMI5.1
Composés <SEP> Composé <SEP> Staphylo- <SEP> Escherichia <SEP> Pseudomonas <SEP> klebsielia <SEP> Proteus
<tb> <SEP> coccus <SEP> coli <SEP> NIHJ <SEP> aeruginosa <SEP> pneumoniae <SEP> vulgaris
<tb> <SEP> aureus <SEP> 209p <SEP> I,F.O, <SEP> 3027
<tb> 1 <SEP> # <SEP> < 1,57 <SEP> < 1,57 <SEP> > 200 <SEP> < 1,57 <SEP> 100
<tb> <SEP> (Céjphaloglycine <SEP> de <SEP> sodium)
<tb> 2 <SEP> # <SEP> < 1,57 <SEP> < 1,57 <SEP> > 200 <SEP> < 1,57 <SEP> 100
<tb> <SEP> (Céphalothine <SEP> de <SEP> sodium)
<tb> #3 <SEP> # <SEP> < 1,57 <SEP> < 1,57 <SEP> > 200 <SEP> 1,57 <SEP> 200
<tb> <SEP> (Céphazoline <SEP> de <SEP> sodium)
<tb> A <SEP> # <SEP> < 1,57 <SEP> < 0,1 <SEP> 6.25 <SEP> < 0,1 <SEP> 0,4
<tb> #B <SEP> # <SEP> 1,57 <SEP> < 0,4 <SEP> 50 <SEP> 0,79 <SEP> 3,13
<tb>
Tableau 2-1
EMI6.1
<tb> <SEP> Composés <SEP>
Escherichia <SEP> coli
<tb> <SEP> GN <SEP> 3481 <SEP> GN <SEP> 3435 <SEP> GN <SEP> 3452 <SEP> GN <SEP> 3465 <SEP> K-1 <SEP> K-2 <SEP> K-3 <SEP> K-4
<tb> 'o <SEP> Céphaloglycine
<tb> <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 3,13 <SEP> 1,56 <SEP> 3,13 <SEP> 12,5 <SEP> 1,56 <SEP> 1,56 <SEP> 25 <SEP> 12,5
<tb> <SEP> Céphalothine
<tb> <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 12,5 <SEP> 6,25 <SEP> 12,5 <SEP> 25 <SEP> 6,25 <SEP> 6,25 <SEP> 100 <SEP> 25
<tb> <SEP> = <SEP> Céphazoline
<tb> <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 1,56 <SEP> 1,56 <SEP> 1,56 <SEP> 6,25 <SEP> 1,56 <SEP> 1,56 <SEP> > 200 <SEP> 3,13
<tb> <SEP> EI
<tb> o
<tb> a8 <SEP> ComposéA <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 0,2 <SEP> 1,56 <SEP> - <SEP> 0,39 <SEP> - <SEP> 0,39
<tb> Q <SEP> ¯ <SEP> Composé <SEP> B <SEP> - <SEP> 0,39 <SEP> 0,39 <SEP> 6,25 <SEP> - <SEP> 0,78 <SEP> 12,5 <SEP> 0,78
<tb> ro
Tableau 2-2
EMI6.2
<tb> <SEP>
Composés <SEP> Pseudomonas <SEP> aeruginosa
<tb> <SEP> ON <SEP> 1035 <SEP> GN376 <SEP> Gon <SEP> 82 <SEP> GN221 <SEP> ON <SEP> 1091 <SEP> GN2565 <SEP> ON2987 <SEP> ON <SEP> 163 <SEP> GN244 <SEP> GN383
<tb> <SEP> Céphaloglycine <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200
<tb> de <SEP> de <SEP> sodium
<tb> '0
<tb> <SEP> s3 <SEP> Céphalothine <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200
<tb> EH <SEP> de <SEP> sodium
<tb> <SEP> Céphazoline
<tb> <SEP> de <SEP> sodium <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200 <SEP> > 200
<tb> <SEP> e
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> Composé <SEP> A <SEP> 25 <SEP> 6,25 <SEP> 6,25 <SEP> 6,25 <SEP> 6,25 <SEP> 25 <SEP> -
<SEP> - <SEP> 12,5 <SEP> 12,5
<tb> se" <SEP> o
<tb> <SEP> c; <SEP> <SEP> ComposéB <SEP> 25 <SEP> 12,5 <SEP> 25 <SEP> 12,5 <SEP> 12,5 <SEP> 50 <SEP> - <SEP> - <SEP> 12,5 <SEP> 12,5
<tb> ou
<tb>
Stabilité de chacun des composés de céphalosporine en présence de fi-lactamase.
La stabilité de chacun des composés de céphalosporine en présence de ss-lactamase est mesurée de la manière décrite cidessous.
Du ss-lactamase est préparé à partir de chacune des bactéries répertoriées au tableau 3. On dilue 10 ml d'une culture d'une nuit dans un bouillon du type Heart Infusion , avec 100 ml d'un milieu contenant 2 g d'extrait de levure, 10 g de polypeptone, 2 g de glucose, 7 g d'hydrogéno phosphate disodique, 2 g de dihydrogénophosphate de potassium, 1,2 g de sulfate d'ammonium et 0,4 g de sulfate de magnésium, par litre, et laisse incuber sous agitation à 37 C. Après incubation pendant 2 heures, on ajoute à titre d'inducteur de la pénicilline G (50,ug/ml) et poursuit l'incubation pendant 2 heures.
Les cellules résultantes sont collectées par centrifugation (à raison de 5000t/min pendant 10 minutes) lavées deux fois avec un tampon phosphate 0,1M(pH7,0). Ensuite, on soumet les cellules à une application sonique (20 khz, 5 min) et centrifuge à raison de 15 000t/min pendant 60 minutes. A l'aide du fluide enzymatique surnageant, on détermine la stabilité de chaque composé vis à vis du ss-lactamase, par titration iodométrique.
Les résultats obtenus sont répertoriés au tableau 3. Chaque nombre indiqué au tableau 3 est une valeur d'activité relative, calculée en admettant que l'activité de la céphaloridine employée comme témoin vaut 100
Tableau 3
Comparaison de la stabilité vis à vis du ss-lactamase
EMI7.1
<tb> <SEP> Composés <SEP> Taux <SEP> relatif <SEP> d'hydrolyse <SEP> (%)
<tb> <SEP> Pseudomonas <SEP> Proteus <SEP> Escherichia <SEP> Escherichia <SEP> Escherichia
<tb> <SEP> aeruginosa <SEP> vulgaris <SEP> coli <SEP> freundii <SEP> coli
<tb> <SEP> GN <SEP> 918 <SEP> GN <SEP> 76 <SEP> GN <SEP> 5482 <SEP> GN <SEP> 346 <SEP> GN <SEP> 5484
<tb> <SEP> Céphaloridine <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 136
<tb> <SEP> 0
<tb> <SEP> s <SEP> Céphalexine <SEP> 13 <SEP> 150 <SEP> 14 <SEP> 29 <SEP> 2
<tb> <SEP> Céphalothine <SEP> 91 <SEP> 105 <SEP> 100 <SEP> 17 <SEP> 11
<tb> <SEP> Céphazoline
<SEP> 410 <SEP> 440 <SEP> 130 <SEP> 150 <SEP> 40
<tb> <SEP> Pénicilline <SEP> G <SEP> - <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> 100
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> <SEP> Ampicilline <SEP> - <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 0,06 <SEP> 105
<tb> <SEP> E
<tb> <SEP> Composé <SEP> A <SEP> 1 <SEP> 7 <SEP> 0,6 <SEP> 0,2 <SEP> 25
<tb> E <SEP> >
<tb> ComposéB <SEP> 7 <SEP> 11 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 32
<tb>
Toxicité aigu e
Chacun des composés indiqués au tableau 4 est administré une fois par injection intraveineuse à un groupe de cinq souris mâles du type ICR (poids: 19 + Ig) et on détermine le nombre de souris survivantes après une semaine. On obtient les résultats répertoiriés au tableau 4.
Tableau 4
EMI7.2
<tb> <SEP> Zoose <SEP> (g/kg)
<tb> <SEP> Composé <SEP> z. <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb> <SEP> Composé <SEP> A <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Composé <SEP> B <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 4
<tb>
Protection contre l'infection
On inocule dans le péritoine d'une souris mâle de type ICR (poids: 19 + Ig), un liquide contenant des bactéries de type
Klebsiella Y-3 ou Pseudomonas aeruginosa GN 1035, après y avoir ajouté de la mucine à une concentration finale de 5 %.
Une heure après l'inoculation, on administre une fois sous la peau dorsale de la souris, chacun des composés indiqués au tableau 5, et observe la souris après une semaine. On obtient les résultats rapportés au tableau 5
Tableau 5 Valeur des DE50 (mg/souris)
Composé Klebsiella Y-3 Pseudomonas
aeruginosa
GN 1035
Composé A < 0,04 1,6
Composé B 0,18 3,6
Céphazoline 0,16 > 25
Note: les valeurs des DE50 sont calculées par la méthode van der Waenden.
Concentration dans le sang
Chacun des composés répertoriés au tableau 6 est administré par injection intramusculaire à un rat de type Wister (pesant environ 300 g), à raison de 20 mg/kg. Après 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes et 180 minutes, on mesure la concentration du composé dans le sang. On obtient les résultates rapportés au tableau 6 (exprimés en y/ml). Les bactéries d'examen sont les bactéries Sarcina et Pseudomonas aeruginosa. Les résultats obtenues par mesure à l'aide de la bactérie Pseudomonas aeruginosa sont indiqués entre parenthèses.
Tableau 6
EMI7.3
<tb> Temps <SEP> 15 <SEP> min <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 60 <SEP> min <SEP> 120 <SEP> min <SEP> 180 <SEP> min
<tb> <SEP> Composé
<tb> <SEP> Composé <SEP> A <SEP> 11,0 <SEP> 8,2 <SEP> 3,4 <SEP> 1,4 <SEP> 0,46
<tb> <SEP> (11,6) <SEP> (7,1) <SEP> ( < 3,13) <SEP> (3,13) <SEP> ( < 3,13)
<tb> Composé <SEP> B <SEP> 8,2 <SEP> 8,1 <SEP> 6,9 <SEP> 3,5 <SEP> 1,1
<tb> <SEP> ( <SEP> 6,4) <SEP> (7,0) <SEP> ( <SEP> 6,7 <SEP> (3,7) <SEP> ( <SEP> 1,7)
<tb>
Test icémolytique
On effectue le test par la méthode d'Akaish et collaborateurs (observation à l'oeil nu). On obtient les résultats rapportés au tableau 7.
Tableau 7
EMI8.1
<tb> <SEP> Concentration
<tb> ¯ <SEP> 250 <SEP> 167 <SEP> 125 <SEP> 62,5 <SEP> 41,8
<tb> <SEP> Compose
<tb> <SEP> Cephaloridine <SEP> +++ <SEP> ++ <SEP> + <SEP> + <SEP> +
<tb> <SEP> Cephazoline <SEP>
<tb> <SEP> Cephalothine <SEP> + <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> Composé <SEP> A <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> Composé <SEP> B <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Note:
: signifie qu'il n'y a pas d'hémolyse.
+ : signifie qu'il y a une faible hémolyse (rose et claire).
+ + : signifie qu'il y a hémolyse (rouge et claire).
+ + + : signifie qu'il y a hémolyse (rouge et trouble).
Il ressort des tableaux l et 2, que comparativement aux médicaments témoins, les composés selon l'invention possèdent un spectre antibactérien plus large et une activité antibactérienne meilleure, non seulement à l'égard des espèces Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae et Proteus, mais également à l'égard de nombreuses bactéries résistantes aux médicaments. Il ressort également du tableau 3 que les composés selon l'invention sont beaucoup plus stables en présence de ss-lactamase que les composés témoins. Il ressort du tableau 4 que les composés selon l'invention présentent une très faible toxicité et des tableaux 5 et 6 que les composés selon l'invention sont bien absorbés par les corps vivants, ne sont pas désactivés et donnent une concentration maximale élevée dans le sang.
De plus, il ressort du tableau 7 que les composés selon l'invention ne présentent pas d'activité hémolytique.
Les composés de formule I selon l'invention peuvent être administrés non seulement sous la forme d'acides libres, mais également sous la forme de sels non-toxiques ou d'esters physiologiquement acceptables. De plus, les composés, qui se présentent sous la forme d'esters physiologiquement acceptables, sont ordinairement mis en usage après avoir été amenés sous la forme d'acides libres ou de sels non toxiques, en éliminant le groupe formateur d'ester, conformément à un procédé classique connu dans ce domaine technique.
Les composés selon l'invention peuvent être administrés à l'homme ou à l'animal, par voie orale ou autre, après mise sous une forme physiologiquement acceptable telle que comprimé, capsule, sirop, injection ou analogue, qui est généralement adoptée dans le cas de médicaments du type penicilline et céphalosporine. I
Lorsque le composé selon l'invention est administré à l'homme, il est généralement préférable de l'administrer à une dose comprise entre 250 mg et 5 g pour un adulte (60 kg), une à quatre fois par jour.
Le procédé de préparation des composés selon l'invention est illustré ci-dessous par quelques exemples.
Exemple de référence
A.
On ajoute 1,33 g de N,N-diméthylaniline à une solution de 3,36 g d'acide D(-)-x-(éthyl-4 dioxo-2,3-pipérazinocarbonylamino-I)p-hydroxyphénylacétique dans 20 ml de chlorure de méthylène anhydre et 5 ml de diméthylformamide. Le mélange résultant est refroidi à une température comprise entre et - 100 C et on lui ajoute goutte à goutte, en 5 minutes, une solution de 1,14 g de chlorocarbonate d'éthyl dans 5 ml de chlorure de méthylène anhydre. On laisse réagir le mélange à ladite température pendant 60 minutes.
Par ailleurs, on ajoute 3,04 g de N,O-bis(triméthylsilyl) acétamide à une suspension de 2,72 g d'amino-7 acétoxyméthyl-3-A3-céphem-4 carboxylique dans 65 ml d'acétonitrile anhydre. On obtient une solution que l'on refroidit à 200 C et verse dans ledit précédent mélange de réaction. Ensuite, on laisse réagir le mélange à une température comprise entre - 100 et 5 C pendant 60 minutes et à une température comprise entre 5" et 100 C pendant 60 minutes. Après la réaction, on ajoute au mélange de réaction 5 ml de méthanol et débarasse par filtration le mélange des matières insolubles qu'il contient. Après filtration, on élimine le solvant par distillation sous pression réduite.
Le résidu est dissout dans un solvant mixte comprenant 100 ml d'eau et 50 ml d'acétate d'éthyl et on ajuste le pH de la solution résultante à une valeur comprise entre 7,5 et 8 par addition d'hydrogénocarbonate de sodium. On sépare ensuite la couche aqueuse et l'ajoute à un solvant mixte comprenant 80 ml d'acétate d'éthyl et 20 ml d'acétone. On ajuste le pH de la solution résultante à1,5 par addition d'acide chlorhydrique dilué. On sépare ensuite la couche organique, la lave suffisamment à l'eau et élimine le solvant de la couche d'acétate d'éthyl par distillation sous pression réduite. Le résidu est dissout dans 10 ml d'acétone et on ajoute 60 ml de propan-2-01 à cette solution, tout en agitant pour faire se déposer des cristaux blancs.
Les cristaux déposés sont colléctés par filtration, lavés suffisamment à l'aide de propan-2-01 et séchés. On obtient 4,94 g d'acide [D(-)-x-(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-I)-p hydroxyphénylacétamido]-7 acétoxyméthyl-3- A 3-céphem-4 carboxylique. Point de fusion: 168-174 C (décomposition)
Rendement: 84,0% IR(KBr)cm-l: y,=,: 1770 (lactame), 1710 (-COOH), 1680,1670 (-CON < )
On dissout 3,5 g du produit obtenu ci-dessus dans un solvant mixte comprenant 25 ml d'acétone et 10 ml de n-butanol.
On ajoute à la solution résultante une solution de 20 ml de nbutanol contenant 1,0 g de sel de sodium d'acide éthyl-2 hexa noïque. Ensuite, on agite la solution mixte pendant une heure pour faire se déposer des cristaux que l'on collecte par filtration et lave à l'acétone. On sèche ces cristaux pour obtenir 3,3 g de sel de sodium de l'acide [D(-)- < x-(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazino carbonylamino -l)-p-hydroxyphénylacétamido]-7 acétoxyméthyl-3- A 3-céphem-4 carboxylique.
Rendement: 90,9%.
B. (1)A une suspension de Ig d'acide D(-)-a-(éthyl-4di- oxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-I)-p-hydroxyphénylacétique dans 20ml de chlorure de methylene,on ajoute0,6g de triéthylamine et 0,65 g de chlorure de triméthylsilyle à une température comprise entre 15" et 200 C puis laisse réagir le mélange à la même température pendant 30 minutes. Ensuite, on refroidit le liquide de réaction à une température comprise entre 0 et 5 C et ajoute 0,95 g de chlorure d'oxazyl et une goutte de diméthylformamide audit liquide maintenu à la même température.
Après que le mélange de réaction a réagi à cette température pendant 30 minutes, on élimine le solvant par distillation sous pression réduite. Ensuite, le résidu est dissout dans 8 ml de dioxanne et on sépare les produits insolubles. Puis le filtrat est concentré jusqu'à siccité. On obtient 1,15 g (rendement: 90,6%) de dérivé triméthylsilylique du chlorure de D(-)-α- (éthyl-4-dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino -I)-p-hydroxyphénylacétyle.
IR(KBr)em-@ Vc-oi 1790, 1715, 1685,
(2) On ajoute 0,22 g de chlorure de triméthylsilyle et 0,3 g de triéthylamine à une suspension de 0,27 g d'acide amino-7 carbamoyloxyméthyl-3 # -céphem-4-carboxylique dans 5 ml d'acétonitrile. On laisse réagir le mélange résultant à une température comprise entre 15 et 200 C pendant une heure.
Ensuite, on ajoute au liquide de reaction une solution de 2 ml d'acétonitrile contenant 0,5 g de dérivé triméthylsilylique du chlorure de D(-)-a-(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-I)-p-hydroxyphénylacétyl, obtenu à la réaction précédente.
On laisse réagir le mélange résultant à la température indiquée ci-dessus pendant deux heures. Après la réaction, on répète le procédé selon l'exemple de référence et obtient 0,38 g d'acide [D(-)-a-(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino -I)-p- hydroxyphénylacétamido]-7-carbamoyloxyméthyl-3-#.
céphem-4 carboxylique. Point de fusion: 178 -182 C (décomposition)
Rendement: 65%
IR(KBr)cm-1: vc-oi 1778,1710,1670
On ajuste le pH du produit ainsi obtenu à 7 par neutralisation à l'aide d'une solution aqueuse d'hydrogénocarbonate de sodium, puis soumet le produit à filtration et à une lyophilisation. On obtient un sel de sodium du produit.
Exemple I Dans 1 10 ml d'une solution tampon d'acide phosphorique présentant un pH de 6,3, on met en suspension 0,58 g d'acide [D(-)-α(éthyl-4-dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-1)-p hydroxyphénylacétamido]-7acétoxymèthyl-3-#-céphem-4- carboxylique et y dissout 0,07 g d'hydrogénocarbonate de sodium. On ajoute alors à la solution résultante 0,13 g de méthyl-5 mercapto-2 thiadiazole- 1,3,4 pour dissoudre le dernier dans la première et on laisse réagir la solution à une température comprise entre 45 et 55 C pendant 24 heures, tout en maintenant le pH de la solution à une valeur comprise entre 6,0 et 6,5 à l'aide d'acide chlorhydrique dilué et d'hydrogénocarbonate de sodium. Après la réaction, on refroidit le liquide de réaction et ajuste son pH à 5,0 par addition d'acide chlorhydrique dilué.
Le liquide de réaction est convenablement lavé à l'acétate d'éthyle. On sépare ensuite la couche aqueuse et l'ajoute à un solvant mixte comprenant 16 ml d'acétate d'éthyle et 4 ml d'acétone. On ajuste le pH de la solution résultante à 1,5 par addition d'acide chlorhydrique dilué. Ensuite, on sépare la couche organique, la lave suffisamment à l'eau, puis élimine le solvant par distillation sous pression réduite. Le résidu est dissout dans 3 ml d'acétone et on ajoute à cette solution 12 ml de propan-2-01 tout en agitant, pour permettre le dépôt de cristaux blancs. Les cristaux déposés sont collectés par filtration, suffisamment lavés avec du propan-2-01 et séchés.
On obtient 0,39 g d'acide [D(-)- -(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-I)-p-hydroxyphénylacétamido]-7 [(méthyl-5 thiadiazolyl-1,3,4)-2 thiométhyl]-3-A 3-céphem-4- carboxylique. Point de fusion: 172 -177 C (décomposition)
Rendement: 69,2%
IR(KBr)cm-1:
Vc=o: 1780 (alctame), 1710(-COOH) 1685,1 672(CON < )
Exemple 2
On répète le procédé de l'exemple 1 à partir d'acide [D(-) o-(éthyl)-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbonylamino-l)-p- hydroxyphénylacétamido 1-7 acétoxyméthyl-3-#- céphem-4carboxylique et de méthyl-I mercapto-5 tétrazole- 1,2,3,4. On obtient de l'acide [D(-)-a-(éthyl-4 dioxo-2,3 pipérazinocarbo nylamino-I)-p-hydroxophénylacétamido]-7 l(méthyl- l tétrazolyl-1,2,3,4)-5 thiométhyl]-3-# céphem-4-carboxylique.
Rendement: 59,0%.
lR(KBr)cm-l: vC=O 1775 (lactame), 1705 (-COOH), 1680, 1670 (-CON < ).
Le produit obtenu par recristallisation de cette substance à partir d'acétonitrile/eau (4:7 en vol.) se décomposait à
170-171 C et fondait à 1881900 Cen donnant un goudron brun foncé.
On ajuste le pH du produit ainsi obtenu à 7,0, par neutralisation à l'aide d'une solution aqueuse d'hydrogénocarbonate de sodium, puis soumet le produit à une filtration et à une lyophilisation.
On obtient un sel de sodium dudit produit.
** ATTENTION ** start of DESC field can contain end of CLMS **.
CLAIMS
1. Process for the preparation of a compound of the general formula I
EMI1.1
in which
- R1 represents a hydrogen atom, a cation capable of forming a salt, or a blocking group and
- R2 denotes a (methyl-5 thiadiazolyl-1,3,4) -2thio or (methyl 1 tetrazolyl-1,2,3,4) -Sthio, characterized in that it comprises the reaction of a compound of formula It
EMI1.2
where R1 is as defined above and R3 represents a substituent capable of being easily replaced by a nucleophilic reagent, with a compound of formula III
R2M (III) where R2 has the meaning given above and M represents a hydrogen atom, an alkali or alkaline earth metal.
2. Method according to claim 1, characterized in that R2 is a (5-methyl-thiadiazolyl-1,3,4) -2thio group.
3. Method according to claim 1, characterized in that R2 is the group (methyl-1 tetrazolyl-1, 2,3,4) -Sthio.
4. Method according to claim 1, characterized in that R is a cation capable of forming a salt.
5. Method according to claim 1, characterized in that R is a cation capable of forming a nontoxic salt.
6. Method according to claim 1, characterized in that R3 is a halosubstituted or unsubstituted lower alkanoyloxy group.
7. Method according to claim 1, characterized in that R3 is an acetoxy group.
8. Method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out in a polar solvent at a pH of between 2 and 10.
9. The method of claim 1, characterized in that the reaction is carried out at a temperature between 0 "and 100" C.
10. The method of claim 1, characterized by the preparation of 7- [D (-) - a- (4- ethyl-2,3-dioxo- 1 -pipérazi- nocarbonylamino) - p-hydroxyphenyl-acetamido] - acid. 3- [5- (1 - methyl-1 1,2,3, 4-tetrazolyl) -thiomethyl] A 3-cephem-4-carboxy and its non-toxic salts.
11. The method of claim 1, characterized by the preparation of the acid 7- [D (-) - a- (4-ethyl-2,3 dioxo- 1 -pipéra- zinocarbonylamino) - p-hydroxyphenylactetamido] -3- [2- (5methyl-1, 3,4-thiadiazolyl) -thiomethyl] - A 3-cephem-4-carboxy and its non-toxic salts.
The present invention relates to a process for the preparation of novel cephalosporins.
The compounds according to the invention exhibit various characteristics among which there is a broad antibacterial spectrum against gram-positive bacteria and gram-negative bacteria and effective antibacterial activity in particular against the species Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and Proteus. In addition, the compounds which are the subject of the invention have a high stability with respect to the ss-lactamase produced by the bacteria and an effective antibacterial activity even against the bacteria isolated in a clinical environment, which is currently significant from a clinical point of view.
In particular, the compounds according to the invention are characterized in that they exhibit very low toxicity, in that they are well absorbed by living bodies, in that they are not deactivated in living bodies, in that they are not deactivated in living bodies. that they give a high maximum concentration in the blood, in that they do not show hemolytic activity and the like. Consequently, the compounds according to the invention are quite effective as medicaments in the treatment of infectious diseases of humans and animals, derived from the pathogenic microorganisms indicated above.
It has hitherto been known that 7-acyl-aminocephalosporanic acids having an amino group in the α-position of the acyl group exhibit high antibacterial activity, not only against gram-positive bacteria, but also against gram-negative bacteria. However, they have the drawback of not possessing effective antibacterial activity against not only the species Pseudo monas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and Proteus which are
recognizes that they are the cause of serious clinical infectious diseases, but also against resistant bacteria that are now frequently isolated in many medical hospitals. Additionally they tend to be hydrolyzed by ss-lactamase produced by many drug resistant bacteria.
Moreover, even if it is possible to obtain the compounds having the properties indicated above, it turns out that most of the compounds obtained cannot be marketed because they have drawbacks such as high toxicity and hemolytic activity. The compounds also have the disadvantage of being deactivated, of not being able to be present in the blood at a high concentration and of being poorly absorbed by the blood.
Seeking to prepare cephalosporins not exhibiting the above-mentioned drawbacks, the present inventors have carried out extensive studies to find that the compounds of formula I can sufficiently achieve the stated purpose and possess extremely valuable therapeutic activity.
The compounds according to the invention are characterized in that they have groups:
a- (ethyl-4-dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino-1) -p-hydroxy-phenylacetamido in position 7 of the cephem ring, in particular in that they have a hydroxy group in position p of the phenyl ring. The presence of the phydroxy group causes the compounds to exhibit low toxicity, good absorption in living bodies and the like. Moreover, it is quite surprising and unexpected that it is only when the different substituents are selected and suitably combined that the stated aim is achieved. The preparation of the compounds from which this selection has been made is the subject of the main patent.
The compounds according to the invention are cephalosporins represented by the general formula I:
EMI2.1
wherein R1 represents a hydrogen atom, a salt-forming cation or a blocking group and R2 represents a (5-methyl-thiadiazolyl-1, 3,4) -2 thio or (1-methyl-1,2-tetrazolyl) group , 3,4) -5 thio.
In general formula I, R1 is a hydrogen atom, a blocking group or a salt-forming cation. The blocking group can be any of those which have heretofore been used in the field of compounds of the penicillin or cephalosporin type.
Concretely, the blocking group can be chosen from:
(1) ester-forming groups capable of being removed by catalytic reduction, chemical reduction or hydrolysis under mild conditions, for example arylsulfonylalkyl groups such as the toluenesulfonylethyl group, etc; substituted or unsubstituted aralkyl groups, such as the benzyl, 4-nitro benzyl, diphenylmethyl, trityl, di (ter.butyl) -3,5-4-hydroxybenzyl group, etc; substituted or unsubstituted alkyl groups such as terbutyl, trichloroethyl, etc; the phenacyl group; alkyloxyalkyl groups such as the methoxymethyl group, etc;
and unsubstituted or alkyl-substituted cyclic aminoalkyl groups such as piperidinoethyl, 4-methylpiperidinoethyl, morpholinoethyl, pyrrolidinoethyl, etc;
(2) ester-forming groups capable of being easily eliminated by virtue of the enzymes present in a living body, for example acyloxyalkyl groups such as pivaloyloxymethyl, etc; the phthalidyl group and the indanyl group;
(3) groups containing silicon, groups containing phosphorus and groups containing tin which are capable of being easily removed by treatment with water or an alcohol, such as
EMI2.2
or the like.
The examples of blocking groups mentioned above in (1), (2) and (3) are purely typical and further examples are described in US Pat. Nos. 3,499,909; 3,573,296; and 3,641,018 as well. than in German applications published before examination under the numbers: 2 301 014; 2 253 287; and 2 337 105 and can be used for the practice of the invention. The salt-forming cation can be a cation heretofore known in the field of compounds of penicillin or cephalosporin type, the preferred cations being those capable of forming non-toxic salts.
Salts include alkali metal salts, such as sodium salt, potassium salt, etc; alkaline earth metal salts such as calcium salt, magnesium salt etc; ammonium salt, and salts with organic bases containing nitrogen such as the next, dibenzylamine, N-benzyl-B-phenethylamine, 1-ephenamine, N, N-dibenzylethylene-diamine, etc. . In addition to the cations indicated above, it is possible to use cations capable of forming salts with other organic bases containing nitrogen, such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, pyridine, dimethylaniline, N -methylpiperidine, N-methylmorpholine, diethylamine, dicyclohexylamine, etc ...
The compounds of formula I according to the invention indicated above have optical isomers and the present invention covers the D-isomers, L-isomers and racemic compounds of the compounds of formula 1, whether in crystalline form or in d-form. 'hydrates.
The process according to the invention comprises the reaction of a compound represented by the general formula II
EMI3.1
with a compound represented by the general formula III
R2M (III)
In i-s fvcmules T to III indicated above, R1 and R2 are as previously defined.
In said formula II, R3 represents a substituent capable of being easily replaced by a nucleophilic reagent and comprises, for example, halogen atoms such as chlorine, bromine, etc., lower alkanoyloxy groups 1C1! F read groups formyloxy, acetoxy, propionyloxy, butyryloxy, pivaloyloxy, etc., arylcarbonyloxy groups, such as benzoyloxy, naphthoyloxy, etc; arylcarbonylthio groups such as ben zoylthio, naphthoylthio, etc; carbamoyloxy groups, etc.
Each of the groups indicated above for PF "t be substituted by any one of the increasing ones such as, for example, the halogen atoms, the nitro groups, the alkyl groups, the alkyloxy groups, the alkylthio groups, the alkyl groups. acyl, etc.
In said formula III M denotes a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal.
Compounds of formula II can be prepared, for example, by reacting a compound of formula IV,
EMI3.2
or its trimethylsilyl derivative, with a reactive derivative of the carboxyl group of a compound of formula V, 4 ()
EMI3.3
in the presence or absence of a base and at a temperature between -60 and +80 C.
As the derivative reactive at the carboxylic group level of the compound of formula V, there is used a reactive derivative of a carboxylic acid which is ordinarily employed for the synthesis of acid amides. Examples of reactive derivatives are constituted by acid halides, acid azothhydrides, acid cyanides, mixed acid anhydrides, active esters, active acid amides, etc.
As examples of the base used in the above reaction, mention may be made of inorganic bases such as alkali metal hydroxides, alkali hydrogen carbonates, alkali carbonates, alkali acetates, etc; tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, pyridine, N-methylpiperidine, N-methylmorpholine, lutidine, collidine, etc; and secondary amines such as dicyclohexylamine, diethylamine, etc.
The compound of formula V can easily be obtained by reacting, for example, 4-ethyl-2,3-piperazinyl-carbonyl chloride with a-amino-ap-hydroxy-phenylacetic acid or one of its properties. salts or its trimethylsilyl derivative in an inert solvent and in the presence of one of the bases mentioned above.
The reactive derivative of the carboxyl group of compound V can be obtained from compound V according to known methods.
The method according to the invention can be implemented in the following manner.
The compound of formula II is reacted with the compound of formula III in at least one solvent selected from, for example, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, acetonitrile, ethyl acetate, methoxyethanol, dimethoxyethane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dichloromethane, chloroform, dichloroethane and the like. The reaction mentioned above is preferably carried out in a strongly polar solvent such as water and the like. In this case, it is advantageous to maintain the pH of the reaction solution between 2 and 10, preferably between 4 and 8. The desired pH can be obtained by adding a buffer solution such as sodium phosphate. The reaction conditions are not imperative.
But the reaction is usually carried out between 0 and 100 ° C over a period of between several hours and several tens of hours.
The reaction conditions to be chosen for carrying out the process are not limited to those mentioned above. These can be suitably varied depending on the type of reactants in the reaction.
In addition, the non-toxic salts of the general formula I, wherein R 1 is a salt-forming cation, can be readily obtained according to an ordinary process from the compounds of the general formula I wherein R 1 is an atom of hydrogen or a blocking group.
Possible tests are given below for the compounds according to the present invention:
I) Minimum inhibitory concentrations (MIC) of compounds against various standard strains are reported in Table I.
The minimum inhibitory concentration (MIC) is determined by the plaque method described in Chemotherapy (published in Japan), vol. 16 (1968), pages 98-99. The culture medium used is Heart Infusion type agar at pH 7.4.
The number of cells per plate used in the inoculation is
of 104 (106 cells / ml).
Minimum inhibitory concentrations (MICs) of compounds against clinically isolated bacteria are listed
in Tables 2-1 and 2-2.
The ICD is determined in the same way as in the
previous paragraph.
Table I
EMI5.1
Compounds <SEP> Compound <SEP> Staphylo- <SEP> Escherichia <SEP> Pseudomonas <SEP> klebsielia <SEP> Proteus
<tb> <SEP> coccus <SEP> coli <SEP> NIHJ <SEP> aeruginosa <SEP> pneumoniae <SEP> vulgaris
<tb> <SEP> aureus <SEP> 209p <SEP> I, F.O, <SEP> 3027
<tb> 1 <SEP> # <SEP> <1.57 <SEP> <1.57 <SEP>> 200 <SEP> <1.57 <SEP> 100
<tb> <SEP> (Sodium cejphaloglycine <SEP> <SEP>)
<tb> 2 <SEP> # <SEP> <1.57 <SEP> <1.57 <SEP>> 200 <SEP> <1.57 <SEP> 100
<tb> <SEP> (Sodium cephalothin <SEP> <SEP>)
<tb> # 3 <SEP> # <SEP> <1.57 <SEP> <1.57 <SEP>> 200 <SEP> 1.57 <SEP> 200
<tb> <SEP> (Cephazolin <SEP> from <SEP> sodium)
<tb> A <SEP> # <SEP> <1.57 <SEP> <0.1 <SEP> 6.25 <SEP> <0.1 <SEP> 0.4
<tb> #B <SEP> # <SEP> 1.57 <SEP> <0.4 <SEP> 50 <SEP> 0.79 <SEP> 3.13
<tb>
Table 2-1
EMI6.1
<tb> <SEP> Compounds <SEP>
Escherichia <SEP> coli
<tb> <SEP> GN <SEP> 3481 <SEP> GN <SEP> 3435 <SEP> GN <SEP> 3452 <SEP> GN <SEP> 3465 <SEP> K-1 <SEP> K-2 <SEP> K-3 <SEP> K-4
<tb> 'o <SEP> Cephaloglycine
<tb> <SEP> of <SEP> sodium <SEP> 3.13 <SEP> 1.56 <SEP> 3.13 <SEP> 12.5 <SEP> 1.56 <SEP> 1.56 <SEP> 25 <SEP> 12.5
<tb> <SEP> Cephalothin
<tb> <SEP> of <SEP> sodium <SEP> 12.5 <SEP> 6.25 <SEP> 12.5 <SEP> 25 <SEP> 6.25 <SEP> 6.25 <SEP> 100 < SEP> 25
<tb> <SEP> = <SEP> Cephazolin
<tb> <SEP> of <SEP> sodium <SEP> 1.56 <SEP> 1.56 <SEP> 1.56 <SEP> 6.25 <SEP> 1.56 <SEP> 1.56 <SEP> > 200 <SEP> 3.13
<tb> <SEP> EI
<tb> o
<tb> a8 <SEP> CompoundA <SEP> - <SEP> 0.1 <SEP> 0.2 <SEP> 1.56 <SEP> - <SEP> 0.39 <SEP> - <SEP> 0.39
<tb> Q <SEP> ¯ <SEP> Compound <SEP> B <SEP> - <SEP> 0.39 <SEP> 0.39 <SEP> 6.25 <SEP> - <SEP> 0.78 <SEP > 12.5 <SEP> 0.78
<tb> ro
Table 2-2
EMI6.2
<tb> <SEP>
Compounds <SEP> Pseudomonas <SEP> aeruginosa
<tb> <SEP> ON <SEP> 1035 <SEP> GN376 <SEP> Gon <SEP> 82 <SEP> GN221 <SEP> ON <SEP> 1091 <SEP> GN2565 <SEP> ON2987 <SEP> ON <SEP> 163 <SEP> GN244 <SEP> GN383
<tb> <SEP> Cephaloglycine <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP> > 200 <SEP>> 200
<tb> of <SEP> of <SEP> sodium
<tb> '0
<tb> <SEP> s3 <SEP> Cephalothin <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200
<tb> EH <SEP> of <SEP> sodium
<tb> <SEP> Cephazolin
<tb> <SEP> of <SEP> sodium <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200 <SEP>> 200
<tb> <SEP> e
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> Compound <SEP> A <SEP> 25 <SEP> 6.25 <SEP> 6.25 <SEP> 6.25 <SEP> 6.25 <SEP> 25 <SEP> -
<SEP> - <SEP> 12.5 <SEP> 12.5
<tb> se "<SEP> o
<tb> <SEP> c; <SEP> <SEP> CompoundB <SEP> 25 <SEP> 12.5 <SEP> 25 <SEP> 12.5 <SEP> 12.5 <SEP> 50 <SEP> - <SEP> - <SEP> 12, 5 <SEP> 12.5
<tb> or
<tb>
Stability of each of the cephalosporin compounds in the presence of β-lactamase.
The stability of each of the cephalosporin compounds in the presence of ss-lactamase is measured as described below.
Ss-lactamase is prepared from each of the bacteria listed in Table 3. 10 ml of an overnight culture is diluted in Heart Infusion-type broth, with 100 ml of a medium containing 2 g of extract. of yeast, 10 g of polypeptone, 2 g of glucose, 7 g of disodium hydrogen phosphate, 2 g of potassium dihydrogen phosphate, 1.2 g of ammonium sulfate and 0.4 g of magnesium sulfate, per liter, and incubated with stirring at 37 ° C. After incubation for 2 hours, penicillin G (50 μg / ml) is added as an inducer and the incubation continues for 2 hours.
The resulting cells are collected by centrifugation (at a rate of 5000 rpm for 10 minutes) washed twice with 0.1M phosphate buffer (pH7.0). Next, the cells are subjected to a sonic application (20 kHz, 5 min) and centrifuged at a rate of 15,000 rpm for 60 minutes. Using the supernatant enzymatic fluid, the stability of each compound with respect to ss-lactamase is determined by iodometric titration.
The results obtained are listed in Table 3. Each number shown in Table 3 is a relative activity value, calculated assuming that the activity of the cephaloridine used as a control is equal to 100.
Table 3
Comparison of the stability to ss-lactamase
EMI7.1
<tb> <SEP> Compounds <SEP> Relative <SEP> rate <SEP> of hydrolysis <SEP> (%)
<tb> <SEP> Pseudomonas <SEP> Proteus <SEP> Escherichia <SEP> Escherichia <SEP> Escherichia
<tb> <SEP> aeruginosa <SEP> vulgaris <SEP> coli <SEP> freundii <SEP> coli
<tb> <SEP> GN <SEP> 918 <SEP> GN <SEP> 76 <SEP> GN <SEP> 5482 <SEP> GN <SEP> 346 <SEP> GN <SEP> 5484
<tb> <SEP> Cephaloridine <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 136
<tb> <SEP> 0
<tb> <SEP> s <SEP> Cephalexin <SEP> 13 <SEP> 150 <SEP> 14 <SEP> 29 <SEP> 2
<tb> <SEP> Cephalothin <SEP> 91 <SEP> 105 <SEP> 100 <SEP> 17 <SEP> 11
<tb> <SEP> Cephazolin
<SEP> 410 <SEP> 440 <SEP> 130 <SEP> 150 <SEP> 40
<tb> <SEP> Penicillin <SEP> G <SEP> - <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> 100
<tb> <SEP> o
<tb> <SEP> <SEP> Ampicillin <SEP> - <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 0.06 <SEP> 105
<tb> <SEP> E
<tb> <SEP> Compound <SEP> A <SEP> 1 <SEP> 7 <SEP> 0.6 <SEP> 0.2 <SEP> 25
<tb> E <SEP>>
<tb> CompoundB <SEP> 7 <SEP> 11 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 32
<tb>
Acute toxicity
Each of the compounds shown in Table 4 is administered once by intravenous injection to a group of five male mice of the ICR type (weight: 19 + Ig) and the number of surviving mice is determined after one week. The results listed in Table 4 are obtained.
Table 4
EMI7.2
<tb> <SEP> Zoose <SEP> (g / kg)
<tb> <SEP> Compound <SEP> z. <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb> <SEP> Compound <SEP> A <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Compound <SEP> B <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 4
<tb>
Protection against infection
A liquid containing bacteria of the ICR type (weight: 19 + Ig) is inoculated into the peritoneum of a male mouse of the ICR type.
Klebsiella Y-3 or Pseudomonas aeruginosa GN 1035, after adding mucin to it to a final concentration of 5%.
One hour after inoculation, each of the compounds shown in Table 5 is administered once under the dorsal skin of the mouse, and the mouse is observed after one week. The results reported in table 5 are obtained
Table 5 ED50 value (mg / mouse)
Compound Klebsiella Y-3 Pseudomonas
aeruginosa
GN 1035
Compound A <0.04 1.6
Compound B 0.18 3.6
Cephazolin 0.16> 25
Note: ED50 values are calculated by the van der Waenden method.
Concentration in blood
Each of the compounds listed in Table 6 is administered by intramuscular injection to a Wister-type rat (weighing approximately 300 g) at a rate of 20 mg / kg. After 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes and 180 minutes, the concentration of the compound in the blood is measured. The results reported in Table 6 (expressed in y / ml) are obtained. The bacteria for examination are Sarcina and Pseudomonas aeruginosa. The results obtained by measurement using the bacterium Pseudomonas aeruginosa are shown in parentheses.
Table 6
EMI7.3
<tb> Time <SEP> 15 <SEP> min <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 60 <SEP> min <SEP> 120 <SEP> min <SEP> 180 <SEP> min
<tb> <SEP> Compound
<tb> <SEP> Compound <SEP> A <SEP> 11.0 <SEP> 8.2 <SEP> 3.4 <SEP> 1.4 <SEP> 0.46
<tb> <SEP> (11.6) <SEP> (7.1) <SEP> (<3.13) <SEP> (3.13) <SEP> (<3.13)
<tb> Compound <SEP> B <SEP> 8.2 <SEP> 8.1 <SEP> 6.9 <SEP> 3.5 <SEP> 1.1
<tb> <SEP> (<SEP> 6.4) <SEP> (7.0) <SEP> (<SEP> 6.7 <SEP> (3.7) <SEP> (<SEP> 1.7 )
<tb>
Icemolytic test
The test is carried out by the method of Akaish et al (observation with the naked eye). The results reported in Table 7 are obtained.
Table 7
EMI8.1
<tb> <SEP> Concentration
<tb> ¯ <SEP> 250 <SEP> 167 <SEP> 125 <SEP> 62.5 <SEP> 41.8
<tb> <SEP> Compose
<tb> <SEP> Cephaloridine <SEP> +++ <SEP> ++ <SEP> + <SEP> + <SEP> +
<tb> <SEP> Cephazoline <SEP>
<tb> <SEP> Cephalothin <SEP> + <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> Compound <SEP> A <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> Compound <SEP> B <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Note:
: means that there is no hemolysis.
+: means that there is a weak hemolysis (pink and clear).
+ +: means that there is hemolysis (red and clear).
+ + +: means that there is hemolysis (red and cloudy).
It emerges from Tables 1 and 2, that compared to the control drugs, the compounds according to the invention have a broader antibacterial spectrum and a better antibacterial activity, not only with regard to the species Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and Proteus, but also against many drug resistant bacteria. It also emerges from Table 3 that the compounds according to the invention are much more stable in the presence of ss-lactamase than the control compounds. It appears from Table 4 that the compounds according to the invention exhibit very low toxicity and from Tables 5 and 6 that the compounds according to the invention are well absorbed by living bodies, are not deactivated and give a high maximum concentration in the substance. blood.
In addition, it emerges from Table 7 that the compounds according to the invention do not exhibit hemolytic activity.
The compounds of formula I according to the invention can be administered not only in the form of free acids, but also in the form of non-toxic salts or physiologically acceptable esters. In addition, the compounds, which are in the form of physiologically acceptable esters, are ordinarily put to use after being supplied in the form of free acids or non-toxic salts, removing the ester-forming group, in accordance with to a conventional process known in this technical field.
The compounds according to the invention can be administered to humans or animals, orally or otherwise, after putting into a physiologically acceptable form such as a tablet, capsule, syrup, injection or the like, which is generally adopted in the field. cases of drugs of the penicillin and cephalosporin type. I
When the compound according to the invention is administered to humans, it is generally preferable to administer it at a dose of between 250 mg and 5 g for an adult (60 kg), one to four times a day.
The process for preparing the compounds according to the invention is illustrated below by some examples.
Reference example
AT.
1.33 g of N, N-dimethylaniline is added to a solution of 3.36 g of D (-) - x- (4-ethyl dioxo-2,3-piperazinocarbonylamino-I) p-hydroxyphenylacetic acid in 20 ml of anhydrous methylene chloride and 5 ml of dimethylformamide. The resulting mixture is cooled to a temperature between and -100 ° C. and a solution of 1.14 g of ethyl chlorocarbonate in 5 ml of anhydrous methylene chloride is added to it dropwise over 5 minutes. The mixture is left to react at said temperature for 60 minutes.
Furthermore, 3.04 g of N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide is added to a suspension of 2.72 g of 7-amino-7-acetoxymethyl-3-A3-cephem-4 carboxylic acid in 65 ml of anhydrous acetonitrile. A solution is obtained which is cooled to 200 ° C. and poured into said preceding reaction mixture. Then, the mixture is allowed to react at a temperature between -100 and 5 C for 60 minutes and at a temperature between 5 "and 100 C for 60 minutes. After the reaction, 5 ml of methanol are added to the reaction mixture and The insoluble matter contained therein was removed from the mixture by filtration After filtration, the solvent was removed by distillation under reduced pressure.
The residue is dissolved in a mixed solvent comprising 100 ml of water and 50 ml of ethyl acetate and the pH of the resulting solution is adjusted to a value between 7.5 and 8 by addition of sodium hydrogencarbonate. The aqueous layer is then separated and added to a mixed solvent comprising 80 ml of ethyl acetate and 20 ml of acetone. The pH of the resulting solution is adjusted to 1.5 by the addition of dilute hydrochloric acid. The organic layer is then separated, washed sufficiently with water and the solvent is removed from the ethyl acetate layer by distillation under reduced pressure. The residue is dissolved in 10 ml of acetone and 60 ml of propan-2-01 is added to this solution, while stirring to deposit white crystals.
The deposited crystals are collected by filtration, washed sufficiently with propan-2-01 and dried. 4.94 g of [D (-) - x- (4-ethyl dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino-I) -p hydroxyphenylacetamido] -7 acetoxymethyl-3- A 3-cephem-4 carboxylic acid are obtained. Melting point: 168-174 C (decomposition)
Yield: 84.0% IR (KBr) cm-l: y, = ,: 1770 (lactam), 1710 (-COOH), 1680.1670 (-CON <)
3.5 g of the product obtained above are dissolved in a mixed solvent comprising 25 ml of acetone and 10 ml of n-butanol.
To the resulting solution was added a solution of 20 ml of nbutanol containing 1.0 g of the sodium salt of 2-ethylhexanoic acid. Then, the mixed solution was stirred for one hour to deposit crystals which were collected by filtration and washed with acetone. These crystals were dried to give 3.3 g of the sodium salt of [D (-) - <x- (4-ethyl dioxo-2,3 piperazino carbonylamino -l) -p-hydroxyphenylacetamido] -7 acetoxymethyl- acid. 3- A 3-cephem-4 carboxylic acid.
Yield: 90.9%.
B. (1) To a suspension of D (-) - a- (ethyl-4di- oxo-2,3 piperazinocarbonylamino-I) -p-hydroxyphenylacetic acid Ig in 20 ml of methylene chloride is added 0.6 g of triethylamine and 0.65 g of trimethylsilyl chloride at a temperature between 15 "and 200 C and then allow the mixture to react at the same temperature for 30 minutes. Then, the reaction liquid is cooled to a temperature between 0 and 5 C and adds 0.95 g of oxazyl chloride and a drop of dimethylformamide to said liquid maintained at the same temperature.
After the reaction mixture has reacted at this temperature for 30 minutes, the solvent is removed by distillation under reduced pressure. Then the residue is dissolved in 8 ml of dioxane and the insoluble products are separated. Then the filtrate is concentrated to dryness. 1.15 g (yield: 90.6%) of a trimethylsilyl derivative of D (-) - α - (ethyl-4-dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino -I) -p-hydroxyphenylacetyl chloride are obtained.
IR (KBr) em- @ Vc-oi 1790, 1715, 1685,
(2) 0.22 g of trimethylsilyl chloride and 0.3 g of triethylamine are added to a suspension of 0.27 g of 7-amino-carbamoyloxymethyl-3 # -cephem-4-carboxylic acid in 5 ml of acetonitrile . The resulting mixture is allowed to react at a temperature between 15 and 200 ° C. for one hour.
Then, a solution of 2 ml of acetonitrile containing 0.5 g of trimethylsilyl derivative of D (-) - a- (4-ethyl dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino-I) -p- chloride is added to the reaction liquid. hydroxyphenylacetyl, obtained in the previous reaction.
The resulting mixture is allowed to react at the temperature indicated above for two hours. After the reaction, the process is repeated according to the reference example and 0.38 g of acid [D (-) - a- (4-ethyl dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino -I) -p- hydroxyphenylacetamido] - is obtained. 7-carbamoyloxymethyl-3- #.
cephem-4 carboxylic. Melting point: 178 -182 C (decomposition)
Efficiency: 65%
IR (KBr) cm-1: vc-oi 1778,1710,1670
The pH of the product thus obtained is adjusted to 7 by neutralization with an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate, then the product is subjected to filtration and freeze-drying. A sodium salt of the product is obtained.
Example I In 110 ml of a buffer solution of phosphoric acid having a pH of 6.3, 0.58 g of [D (-) - α (ethyl-4-dioxo-2 , 3 piperazinocarbonylamino-1) -p hydroxyphenylacetamido] -7acétoxymèthyl-3 - # - cephem-4- carboxylique and dissolved therein 0.07 g of sodium hydrogencarbonate. 0.13 g of 5-methyl-2-mercapto-1,3,4 thiadiazole is then added to the resulting solution to dissolve the last in the first and the solution is left to react at a temperature between 45 and 55 C for 24 hours. , while maintaining the pH of the solution at a value between 6.0 and 6.5 using dilute hydrochloric acid and sodium bicarbonate. After the reaction, the reaction liquid is cooled and its pH adjusted to 5.0 by addition of dilute hydrochloric acid.
The reaction liquid is suitably washed with ethyl acetate. The aqueous layer is then separated and added to a mixed solvent comprising 16 ml of ethyl acetate and 4 ml of acetone. The pH of the resulting solution is adjusted to 1.5 by the addition of dilute hydrochloric acid. Then, the organic layer is separated, washed sufficiently with water, and then the solvent is removed by distillation under reduced pressure. The residue is dissolved in 3 ml of acetone and 12 ml of propan-2-01 are added to this solution while stirring, to allow the deposition of white crystals. The deposited crystals are collected by filtration, sufficiently washed with propan-2-01 and dried.
0.39 g of [D (-) - - (4-ethyl dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino-I) -p-hydroxyphenylacetamido] -7 [(5-methyl thiadiazolyl-1,3,4) - acid is obtained 2 thiomethyl] -3-A 3-cephem-4-carboxylic acid. Melting point: 172 -177 C (decomposition)
Yield: 69.2%
IR (KBr) cm-1:
Vc = o: 1780 (alctam), 1710 (-COOH) 1685.1 672 (CON <)
Example 2
The process of Example 1 is repeated starting with [D (-) o- (ethyl) -4 dioxo-2,3 piperazinocarbonylamino-1) -p- hydroxyphenylacetamido 1-7 acetoxymethyl-3 - # - cephem- acid. 4carboxylic and methyl-I-5-mercapto-tetrazole-1,2,3,4. [D (-) - a- (4-ethyl dioxo-2,3 piperazinocarbo nylamino-I) -p-hydroxophenylacetamido] -7 l (methyl-1-tetrazolyl-1,2,3,4) acid is obtained -5 thiomethyl] -3- # cephem-4-carboxylic acid.
Yield: 59.0%.
1R (KBr) cm-1: vC = O 1775 (lactam), 1705 (-COOH), 1680, 1670 (-CON <).
The product obtained by recrystallization of this substance from acetonitrile / water (4: 7 by vol.) Decomposed at
170-171 C and melted at 1,881,900 Cen giving a dark brown tar.
The pH of the product thus obtained is adjusted to 7.0 by neutralization with an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate, then the product is subjected to filtration and lyophilization.
A sodium salt of said product is obtained.