CH637968A5 - Methoxymethylester von einigen substituierten imidazolidinyl-3-methyl-3-cephem-4-carbonsaeuren. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Methoxy-methylester von einigen substituierten Imidazolidinyl-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäuren.

US-PS 3 714146 beschreibt unter anderem 7-(D-2,2-

Dimethyl-5-oxo-4-phenyl-l-imidazolidinyl)-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure (im folgenden mit Hetacephalexin bezeichnet) der Formel

3 637968

US-PS 3 489 752 und das entsprechende Reissue Patent Re cephem-4-carbonsäure (im folgenden als Hetacefadroxil

29.164 beschreiben unter anderem 7-[D-2,2-Dimethyl-4-(p- bezeichnet) der folgenden Formel hydroxyphênyl)-5-oxo-l-imidazolidinyl]-3-methyl-3-

COOH

Diese Patenschrift enthält unter anderem den allgemeinen Hinweis: «ebenfalls umfasst werden die leicht hydrolysier-baren Ester oder Amide solcher Säuren, welche durch chemische oder enzymatische Hydrolyse in die entsprechenden freien Säuren übergeführt werden können», solche

Ester werden jedoch weder genannt noch in Beispielen aufgeführt.

20 US-PS 3 862 004 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von Cephalosporinen der Formel

COO(CK2)n-X

worin unter anderem R Phenyl oder p-Hydroxyphenyl, R1 Wasserstoff, n 1 und X Methoxy sein können. Das Verfahren besteht aus einer enzymatischen Kopplung der entsprechend 35 oxymethylester von Cefadroxil, substituierten 7-Amino-3-cephem-Verbindung mit einer Säure der Formel R-CH(NH2 COOH.

Wenn R1 Wasserstoff ist, n 1 ist, X Methoxy und R entweder Phenyl oder p-Hydroxyphenyl ist, so ist die Verbindung der Methoxymethylester von Cephalexin oder der Meth-

US-PS 3 996 236 beschreibt den Methoxymethylester von Hetacillin der Formel

COOCH2OCH3

Die publizierte französische Patentanmeldung 2 319 353 beschreibt den Methoxymethylester des Acetonaddukts von Amoxycillin der Formel

COOCH2OCH3

In der Patent- und übrigen Literatur sind die verschieden- tionen von Penicillinsulfoxiden beschrieben. Einige dieser sten Verfahren zur Herstellung von Deacetoxycephalospo- Verfahren enthalten den allgemeinen Hinweis, dass praktisch rinen (3-Methyl-A3cepheme) durch Ringvergrösserungsreak- jede Penicillin-Seitenkette geeignet ist für die Verwendung in

637968

der Reaktion. Andererseits wird ebenfalls beschrieben, dass die resultierende 3-Methyl-A3-cephem-Verbindung aufgespalten werden kann zu 7-ADCA und anschliessend mit praktisch jeder Seitenkette wiederacyliert werden kann. Während der Ringvergrösserungsreaktion muss die Carboxyl-gruppe des Penicillinsulfoxids zur Verhinderung der Decar-boxylierung geschützt werden. Dies geschieht oft durch Verwendung eines Esters des Penicillinsulfoxids; wobei das Produkt der entsprechende 3-Methyl-A3-cephem-ester ist. Obschon eine grosse Zahl von Forschern dieses Gebiet bis heute bearbeitet hat, sind die in vorliegender Erfindung genannten Verbindungen bis heute unseres Wissens nicht bekannt. Die folgende Patentschrift wird zitiert als représentatives Beispiel für die grosse Zahl von Patentschriften, welche die Ringvergrösserungsreaktion beschreiben.

US-PS 3 944 545 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von substituierten 3-Methyl-3-cephem-Verbindungen durch Ringexpansion der entsprechenden Penicillinsulfoxide. Bei der Beschreibung von geeigneten Seitenketten der Formel

Verbindungen der Formel

R3^

R4,

"N—

in dieser Patentschrift werden R3 und R4 definiert als « Ami-noschutzgruppe». Es werden verschiedene subgenerische Klassen von Seitenketten angegeben, inklusive eine, bei der R3 und R4 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie sub-10 stituiert sind, das folgende bedeuten können: «Phthalimido, .. ein cyclischer Imidrest einer C3-C12 -Dicarbonsäure, 2,2-Dimethyl-5-oxo-4-phenylimidazolidin-1 -yl, 2,2-Dimethyl-3-nitroso-5-oxo-4-phenylimidazolidin-l-yl, etc.». Eine grosse Zahl von bevorzugten Carboxyschutz-ls gruppen wird angeben, Methoxymethyl wird jedoch dabei nicht erwähnt. Die genannte Patentschrift beschreibt insbesondere auch die Herstellung des p-Nitrobenzylesters von 7-(2,2-Dimethyl-5-oxo-4-phenylimidazolidin-l-yl)-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure.

COOCH2OCII3

worin R1 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt, sind wirksame antibakterielle Mittel, welche lipid-löslich sind und welche nach oraler Verabreichung signifikant grössere Gewebswerte ergeben als ihre verwandten Verbindungen Cephalexin und

Cefadroxil.

35 Cephalexin und Cefadroxil sind bekannte Cephalosporine der Formel II

worin R2 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt. Wie andere Cephalosporine und Penicilline sind Cephalexin und Cefadroxil ionisierte, wasserlösliche Verbindungen bei pH von Blutplasma, was ihre Fähigkeit Zellmembranen zu pene-trieren und hohe Gewebswerte zu produzieren mit Ausnahme der Organe der Ausscheidung (Leber und Nieren) stark beeinträchtigt.

Bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen ist die Konzentration des antibakteriellen Mittels im infizierten

II

COOH

Gewebe ebenso wichtig wie ein hoher Serumspiegel. Gegenstand der vorliegenden Erfindung war deshalb die Hersteiso lung von lipid-löslichen Derivaten des lipid-unlöslichen Cephalexin und Cefadroxil, welche bei oraler Verabreichung höhere Gewebsspiegel ergeben würden als verwandte Verbindungen. Dieses Ziel wurde mit der Herstellung der erfin-dungsgemässen Verbindungen des Methoxymethylesters von 55 Hetacephalexin und des Methoxymethylesters von Hetaceta-droxil der Formel worin R1 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt, erreicht.

CIL

cooch2ocii3

637968

Die Verbindungen der Formel I können aus den bekannten Verbindungen der Formel II nach zwei verschiedenen Methoden (welche im einzelnen in den Beispielen beschrieben werden) wie folgt erhalten werden:

R*

A) Die Verbindung der Formel II wird mit Aceton zum Acetonaddükt der Formel III

III

umgesetzt, worin R3 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt. Die Verbindung der Formel III wird anschliessend (durch Reaktion mit Brommethylmethyläther) in den entsprechenden Methoxymethylester umgesetzt, welche der Verbindung der

COOK

Formel I entspricht.

B) Die Verbindung der Formel II wird in den entsprechenden Methoxymethylester übergeführt (durch Reaktion mit Brommethylmethyläther) der Formel IV

worin R4 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt. Die Verbin- Verbindung der Formel I umgesetzt wird. Geeignete Acylie-dung der Formel IV wird anschliessend durch Reaktion mit rungsderivate der Säure und die Reaktionsbedingungen für Aceton zur Verbindung der Formel I umgesetzt, wobei das die Acylierung werden beschrieben in US-PS 3 996 236, deren Acetonaddükt gebildet wird. 35 Inhalt hier als Referenz enthalten ist.

Andererseits können die Verbindungen der Formel I durch Die minimalen Inhibitorkonzentrationen der Verbin-Acylieren des Methoxymethylesters von 7-ADCA mit einem düngen der Formel I und von Cephalexin und Cefadroxil wurden gegenüber den verschiedensten Mikroorganismen nach dem Röhrchen-Verdünnungsverfahren nach Inku-40 bieren in Nährmedium bei 37°C über Nacht ermittelt und die Ergebnisse sind in Tabellen 1 wiedergegeben. Die Methoxymethylester von Hetacephalexin und Hetacefadroxil sind Verbindungen der Formel I, worin R1 Wasserstoff bzw. V Hydroxy darstellt.

45 Die Plasma- und Gewebswerte der Methoxymethylester von Hetacephalexin und von Cephalexin wurden in Ratten worin R5 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt, hergestellt nach oraler Verabreichung ermittelt (Lunge und Gehirn werden, wobei eine Verbindung der Formel IV erhalten wird, wurden als Beispiele für therapeutisch signifikante Organe welche anschliesend mit Aceton wie oben beschrieben zur ausgewählt).

Tabelle 1

Minimale Inhibitorkonzentration (ug/ml)

Organismus Methoxymethylester von Cephalexin Cefadroxil

Hetacephalexin Hetacefadroxil

Streptococcus pneumoniae A9585

1

1

1

1

Streptococcus pyogenes A9604

0,25

0,25

0,25

0,25

Staphylococcus aureus A9537

1

1

1

1

Staph aureus + 50% Serum A9537

2

2

2

2

Escherichia coli AI5119

8

32

8

16

Klebsiella pneumoniae A15130

16

63

16

32

Proteus mirabilis A9900

8

8

4

8

Proteus morganii AI 5153

125.

125

>125

>125

Serratia marcescens A20019

>125

>125

>125

>125

Enterobacter cloacae A9659

125

>125

>125

>125

Enterobacter cloacae A9659

125

125

>125

>125

Pseudomonas aeruginosa A9843A

>125

>125

>125

>125

Acylierungsderivat einer Säure der Formel V

R5 \ y—CH-COOH

NH2

637968

6

36 männliche Ratten vom Sprague-Dawley-Stamm (Charles River Laboratories) von 200-250 g Gewicht wurden zufällig in zwei Gruppen von 16 Ratten und in eine Gruppe von 4 Rontrolltieren aufgeteilt. Nach 24 Stunden Fasten (Wasser ad.lib.) wurde bei 16 Ratten durch orale Intubation eine Dosis von 200 mg/kg Körpergewicht von Cephalexin-monohydrat verabreicht und der anderen Gruppe wurde eine Dosis des Methoxymethylesters von Hetacephalexin, die äquivalent war zu 200 mg/kg Cephalexin-monohydrat, verabreicht. Die Proben wurden aufgelöst in Glycerin-Formal (Lot Nr. E27103, Center Chemical Co., Inc., N.Y.C. N.Y.) in Konzentrationen entsprechend 40 mg Cephalexin-monohydrat pro ml.

Ein gleiches Volumen entsalztes Wasser wurde zugegeben, wobei eine Endkonzentration von 20 mg Cephalexin-monohydrat pro ml erreicht wurde. Diese Lösungen wurden im Eisbad aufbewahrt und innerhalb 6 h nach Herstellung verabreicht und ein aliquoter Teil jeder Lösung wurde für Tests zurückbehalten.

Den Ratten wurde in jeder Behandlungsgruppe 1 ml der Dosierungslösung pro 100 g Körpergewicht verabreicht. Den 4 Tieren in der Kontrollgruppe wurde eine Glycerin-Formal: entsalztes Wasser (l:l)-Lösung (1 ml/100 g Körpergewicht) verabreicht. Die Gruppe, welche den Methoxymethylester von Hetacephalexin erhielt und die Kontrollgruppe wurden an einem Tag behandelt und die Gruppe mit Cephalexin am nachfolgenden Tag.

Vier Ratten jeder Behandlungsgruppe und eine Ratte aus der Kontrollgruppe wurden 15,30,60 bzw. 120 min nach der Verabreichung getötet. Die Ratten wurden durch Ausbluten an der Verzweigung der femoralen Arterien getötet, wobei sie unter leichter Ätheranästhesie standen. Ca. 10 ml Blut wurden von jedem Tier in 10 ml-Spritzen aufgefangen,

welche vorgängig mit einer 1 % Na-Heparin-Lösung in 0,9% NaCl-Lösung behandelt worden waren. Jede Probe wurde unmittelbar darauf nach Entfernen der Nadel von der Spritze in ein heparinisiertes Röhrchen gegeben, einige Male zur Mischung mit dem Antikoagulans gekippt und bei 3000 rpm während 5 min in einer gekühlten Zentrifuge bei 4°C zur Abtrennung des Plasmas zentrifugiert. Das Plasma wurde in ein Röhrchen mit Polypropylen-Schnappverschluss übergeführt und bis zur Durchführung des Tests bei -20°C inkubiert. Lungen und Gehirne wurden unmittelbar nach Ausbluten entnommen, mit eisgèkûhiter 0,9% NaC 1 -Lösung gespült mit Gase getrocknet, in Aluminiumfolie eingewickelt und in Trockeneis gelegt, zum Einfrieren und anschliessend bis zur Durchführung der Tests bei -20°C aufbewahrt.

Die Konzentration der antibiotischen Aktivität in Plasma und in Gewebsproben wurde bezogen auf Cephalexin durch einen mikrobiologischen Untertassen-Test unter Verwendung von Cephalexin-monohydrat als Referenzstandard und von Sarcina lutea, deriviert von ATCC Nr. 9341 als Testorganismus, ermittelt. Die Plasmaproben wurden mit einem gleichen Volumen von Aceton verdünnt und weiter mit einem l:l-Gemisch von Aceton/1% pH 6-Phosphatpuffer auf eine Konzentration, entsprechend dem Mittelpunkt der Standardkurve, verdünnt. Die Gewebsproben wurden mit 2 Volumen 1% pH 6-Phosphatpuffer in einem Glashomogenisator mit Teflonpropeller homogenisiert. Gleiche Volumen von Homogenat und Aceton wurden gemischt und nach Zentrifu-gieren wurde die überstehende Lösung für den Test in gleicher Weise wie das Plasma verdünnt. Die Dosierungslösungen wurden mit Aceton: 1% pH 6-Phosphatpuffer (1:1) verdünnt und in gleicher Weise wie Plasma getestet. Der Methoxymethylester von Hetacephalexin-Dosierungslösung wurde ebenfalls geprüft auf intakten Ester durch Verdünnen mit pH 7,4-Phosphatpuffer, Extrahieren mit CHCb (Cephalexin geht nicht in CHCb über) und Überprüfen der CHCb-Phase auf antibiotische Aktivität.

Statistische Hypothesen bezüglich der Differenz in Plasma- und Gewebeswerten von Parametern wurden bei p = s .0,05 mit Hilfe des «t-Test» für nicht gepaarte Vergleiche getestet, wobei dieses Verfahren mit Hilfe des Monroe 1930 Electronic Display Calculator for Statistics durchgeführt wurde.

Die Plasmaspiegel der antibiotischen Aktivität von Cephalexin nach der oralen Verabreichung von äquimolaren Dosen io (200 mg/kg ausgedrückt als Cephalexin-monohydrat) der Methoxymethylester von Hetacephalexin oder Cephalexin-monohydrat bei normalen Ratten sind in Tabelle 2 wiederge-. geben. Die entsprechenden Werte für den Gehirnspiegel und das Verhältnis von Gehirn zu Plasma werden in Tabellen 3 15 bzw. 4 wiedergegeben. Die entsprechenden Lungenwerte und das Verhältnis Lunge zu Plasma werden in Tabellen 5 bzw. 6 wiedergegeben. Die Ergebnisse, die bei Durchführung der Tests mit den zurückbehaltenen Dosierungslösungen ermittelt wurden sind in Tabelle 7 wiedergegeben. In Plasma, 2o Gehirn- oder Lungengewebe der Kontrollgruppe der Ratten, konnte keine antibiotische Aktivität ermittelt werden.

Tabelle 2

2s Plasmaspiegel von Cephalexin-Antibiotikum Aktivität nach oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin und Cephalexin bei Ratten

30

Verabreichte Verbindung3 P)asmaspiegelb (|ig/ml)

45

50

15 min

30 min

60 min

120 min

Methoxymethylester

46

40

36

11

von

50

50

27

15

Hetacephalexin

58

55

46

14

62

37

28

18

Mittelwert

54,0

45,5

34,2C

14,5C

Standardfehler

3,6

4,2

4,4

1,4

Cephalexin

66

52

44

19

60

51

50

20

56

46

47

21

48

59

54 '

29

Mittelwert

57,5

52,0

48,8

22,2

Standardfehler

3,8

2,7

2,1

2,3

1,1200 mg/kg Körpergewicht, bezogen auf Cephalexin-monohydrat b|Totale antibiotische Aktivität ausgedrückt als Cephalexin c) Abweichender Wert vom entsprechenden Cephalexinwert (p <0,05 Signifikanzschwelle).

Tabelle 3

ss Gehirnspiegel von Cephalexin-Antibiotikum Aktivität nach oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin und Cephalexin bei Ratten

Verabreichte Verbindung3 Gehirnspiegelh (p.g/g)

Methoxymethylester von

65 Hetacephalexin

Mittelwert Standardfehler

15 min

30 min

60 min

120 min

2,6

1,7

1,7

0,5

3,2

2,7

1,5

0,5

4,2

2,4

2,5

0,4

2,4

1,8

1,3

0,6

3,Ie

2,2e

1,8e

0,5e

0,4

0,2

0,3

0,0

Tabelle 3 (Fortsetzung)

7

Tabelle 5 (Fortsetzung)

637968

Verabreichte Verbindung3

Gehirnspiegelb (|ig/g)

15 min

30 min

60 min

120 min

Cephalexin

0,6

0,6

0,6

0,2

0,4

0,5

0,6

0,3

0,4

0,6

0,7

0,3

0,4

0,5

0,4

0,3

Mittelwert

0,45

0,55

0,58

0,28

Standardfehler

0,05

0,03

0,06

0,02

•" bezogen auf Cephalexin-monohydrat bl Totale antibiotische Aktivität ausgedrückt als Cephalexin cl Abweichender Wert vom entsprechenden Cephalexinwert (p <0,05 Signifikanzschwelle).

Tabelle 4

Gehirn zu Plasma-Konzentrationsverhältnisse vom Cephalexin-Antibiotikum Aktivität nach oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin und Cephalexin bei Ratten

Verabreichte Verbindung3 Gehirn zu Plasma Verhältnis x 100b

15 min

30 min

60 min

120 min

Methoxymethylester

5,6

4,2

4,7

4,6

von

6,4

5,4

5,6

3,3

Hetacephalexin

7,2

4,4

5,4

2,9

3,9

4,9

4,6

3,3

Mittelwert

5,8C

4,7C

5,1=

3,5C

Standardfehler

0,7

0,3

0,2

0,4

Cephalexin

0,9

1,2

1,4

1,0

0,7

1,0

1,2

1,5

0,7

1,3

1,5

1,4

0,8

0,8

0,7

1,0

Mittelwert

0,8

1,1

1,2

1,2

Standardfehler

0,0

0,1

0,2

0,1

cl 200 mg/kg Körpergewicht, bezüglich Cephalexin-monohydrat bl Antibiotikumkonzentration im Gehirn

Antibiotikumkonzentration im Plasma X cl Abweichender Wert vom entsprechenden Cephalexinwert (p <0,05 Signifikanzschwelle).

Tabelle 5

Lungenspiegel von Cephalexin-Antibiotikum Aktivität nach oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin und Cephalexin bei Ratten

Verabreichte Verbindung3 Lungenspiegelb (ng/g)

15 min 30 min 60 min 120 min

Methoxymethylester

43

23

22

4,1

von

44

32

23

5,2

Hetacephalexin

47

28

25

4,3

42

25

19

5,3

Mittelwert

44,0C

27,0C

22,3C

4,7

Standardfehler

1,1

2,0

1,2

0,3

Cephalexin

19,0

10,0

17,0

5,6

9,1

5,9

7,6

5,4

7,0

7,2

12,0

5,3

9,6

7,4

9,7

7,7

Verabreichte Verbindung3

Lungenspiegelb (ug/g)

15 min

30 min

60 min

120 min

Mittelwert

11,2

7,6

11,6

6,0

Standardfehler

2,7

0,8

2,0

0,5

31 200 mg/kg Körpergewicht, bezogen auf Cephalexin-monohydrat b) Totale antibiotische Aktivität ausgedrückt als Cephalexin c) Abweichender Wert vom entsprechenden Cephalexinwert (p <0,05 Signifikanzschwelle).

Tabelle 6

Lunge zu Plasma-Konzentrationsverhältnisse vom Cephalexin-antibiotikum Aktivität nach oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin und Cephalexin bei Ratten

Verabreichte Verbindung3 Lunge zu Plasma Verhältnis x 100b

15 min 30 min 60 min 120 min

Methoxymethylester

93,5

57,5

61,1

37,3

von

88,0

64,0

85,2

34,7

Hetacephalexin

81,0

50,9

54,4

30,7

67,7

67,6

67,9

29,4

Mittelwert

82,6C

60,0C

67,2C

33,0C

Standardfehler

5,6

3,7

6,6

1,8

Cephalexin

28,8

19,2

38,6

29,5

15,2

11,6

15,2

27,0

12,5

15,7

25,5

25,2

20,0

12,5

18,0

26,2

Mittelwert

19,1

14,8

24,3

27,0

Standardfehler

3,6

1,7

5,2

0,9

3) 200 mg/kg Körpergewicht, bezüglich Cephalexin-monohydrat bl Antibiotikumkonzentration in der Lunge x jqq

Antibiotikumkonzentration im Plasma c) Abweichender Wert vom entsprechenden Cephalexinwert (p <0,05 Signifikanzschwelle).

Tabelle 7

Antibiotikum-Konzentration in Dosierungs-Lösungen, für den Test zurückbehalten

Losung11

Antibiotikum-

Konzeantration

Konzentrationb von intaktem

Ester'

Methoxymethylester von

19 (Ig/ml

19 (ig/ml

Hetacephalexin

Cephalexin-monohydrat

21 ng/ml

-

Glycerin-Formal : entsalztes

Wasser (1:1)

<0,2 |ig/mld

—

3> Die Verbindungen wurden in Glycerin-Formal gelöst, gefolgt von einer Zugabe eines gleichen Volumens von entsalztem Wasser, wodurch eine Endkonzentration, äquivalent zu 20 mg cephalexin-monohydrat pro ml erreicht wurde.

w Bezogen auf Cephalexin.

cl Test im CHCl3-Extrakt, wobei nur der Methoxymethylester von Hetacephalexin extrahiert wurde.

d) Die Empfindlichkeit des Untertassen-Tests betrug 0,2 ng/ml.

Die Tabellen 3 und 5 zeigen, dass bei oraler Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin signifikant höhere Gehirn- bzw. Lungenspiegel der antibiotischen Aktivität erreicht wurden als mit gleichen Teilen Cephalexin-

5

10

15

20

25

30

-35

40

45

50

55

60

65

637968

monohydrat. Die höhere Gehirn- und Lungenwerte des Antibiotikums bei Verabreichung des Methoxymethylesters von Hetacephalexin sind nicht das Ergebnis von höheren Plasmaspiegeln. Im Gegenteil werden wie aus Tabelle 2 ersichtlich beide Verbindungen rasch absorbiert, wobei gleiche maximale antibiotische Plasmaspiegel innerhalb 15 min nach Verabreichung erreicht wurden. Die Plasmaspiegel nach Verabreichung von Cephalexin waren statistisch erwiesen höher während der 2-stündigen Experimentierperiode. Der Grund für die signifikant höheren Gehirn- und Lungenspiegel nach oraler Verabreichung der Methoxymethylester von Hetacephalexin werden am besten bei Betrachtung der Gewebe zu Plasma-Verhältnisse der antibiotischen Aktivität ersichtlich.

Tabelle 4 zeigt, dass der Methoxymethylester von Hetacephalexin in Gehirn ca. 15 min nach Verabreichung ein Maximum erreichte, bei ca. 6% des entsprechenden Plasmawertes. Cephalexin andererseits war später (60-120 min) in einem Maximum von nur ca. 1% des entsprechenden Plasmawertes zu finden. Die Tabelle 6 zeigt, dass der Methoxymethylester von Hetacephalexin in der Lunge nach ca. 15 min nach Verabreichung in ca. 83% des Plasmaspiegels vorlag. Cephalexin andererseits erreichte erst nach 60-120 min ein Maximum von nur 27% des entsprechenden Plasmawertes.

Diese qualitativen und quantitativen Unterschiede in den Gewebe zu Plasma-Verhältnissen zeigen, dass der Methoxymethylester von Hetacephalexin rascher durch Zellmembranen durchtritt und die Blut/Gehirn-Barriere im Gegensatz zu Cephalexin überwinden kann.

Tabelle 7 zeigt, dass die Konzentrationen beider Dosierungslösungen innerhalb 5% ihrer nominalen Konzentrationen von 20 ug Cephalexin pro ml betrug, d.h. die Tests zeigten 21 [ig/ml für Cephalexin-monohydrat und 19 |ig/ml für den Methoxymethylester von Hetacephalexin. Das Ergebnis des Tests, durchgeführt mit einem CHCh-Extrakt des Methoxymethylesters der Hetacephalexindosierungslö-sung zeigte, dass die Verbindung als intakter Ester verabreicht wurde, da alle antibiotische Aktivität durch CHCb extrahierbar waren.

Die erfindungsgemässen Verbindungen sind nützlich bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen bei Säugetieren und bei Menschen. Sie können oral oder parenteral, vorzugsweise jedoch oral verabreicht werden. Bei oraler Verabreichung können die Verbindungen in Form von Kapseln, Tabletten, Pulvern, flüssigen Lösungen, Suspensionen, Elixieren oder anderen Formen vorliegen. Die Verbindungen können entweder allein oder in Kombination mit anderen aktiven Komponenten eingesetzt werden. Sie können in Kompositionen, enthaltend einen oder mehrere pharmazeutische Trägerstoffe zusammn mit anderen Zusätzen wie Stabilisatoren, Bindemitteln, Antioxidanzien, Konservierungsmitteln, Schmiermitteln, suspendierenden Mitteln, die Viskosität beeinflussenden Mitteln, Parfümen und ähnlichen verwendet werden. Geeignete Zusammensetzungen sind die bei der Verwendung von Penicillinen und Cephalosporinen üblicherweise verwendeten.

Die erfindungsgemässen Verbindungen können in einem breiten Dosierungsbereich z.B. von ca. 5 bis ca. 200 mg/kg Körpergewicht pro Tag in unterteilten Dosen verabreicht werden. Vorzugsweise werden sie in einem Dosierungsbereich von ca. 5 bis ca. 60 mg/kg Körpergewicht pro Tag in unterteilten Dosen verabreicht. Die am meisten bevorzugte Einzeldosis für Erwachsene beträgt 250 mg bis 500 mg alle 6 h.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch in irgendeiner Weise einzuschränken.

Beispiel 1

Methoxymethylester von Hetacephalexin

Zu einer gerührten Suspension von 4,5 g (0,0116 Mol) Hetacephalexin in 100 ml trockenem CH2CI2 wurden 1,4 ml (0,01 Mol) Triäthylamin gegeben und zur erhaltenen Lösung wurden 10 g Linde 4A-Molekularsieb gegeben. Nach 30 min wurde das Molekularsieb abfiltriert und zum gekühlten und gerührten Filtrat (5°C) wurden 1,6 ml (0,02 Mol) Brommethylmethyläther gegeben. Nach 30 min Rühren bei 5°C wurde die C^Ch-Lösung dreimal mit je 50 ml kaltem Wasser gewaschen. Die CHîCb-Lôsung wurde dann kurz über NA2SO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum zu einem Öl eingeengt. Dieses Öl wurde mehrmals mit Petroläther (Skellysolve B) geschüttelt, wobei einpulverförmiger Niederschlag gebildet wurde. Dieser Feststoff wude abfiltriert und an der Luft getrocknet, wobei man 1,85 g erhielt. Das Produkt wurde in 25 ml Tetrahydrofuran (THF) gelöst und bis zur ersten Trübung mit Äther versetzt. Die trübe Lösung wurde filtriert und eingeengt. Nach 2 h Stehenlassen wurden die Feststoffe abfiltriert, mit wenig Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Nach Trocknung im Vakuum über P2O5 erhielt man 440 mg. IR- und NMR-Spektrum zeigten Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur, zeigten jedoch ferner einige Verunreinigungen, welche nicht identifiziert wurden. Die geschätzte Reinheit betrug 80%.

Beispiel 2

Methoxymethylester von Hetacephalexin

A. Natriumhetacephalexin

Zu einer gerühten Suspension von Cephalexinmonohydrat (36,5 g, 0,1 Mol) in 150 ml Aceton und 100 ml Methanol wurden 43,75 ml einer 10% Natriumhydroxidlösung in Methanol während 2 h zugegeben, wobei das pH über 9 anstieg. Die erhaltene Lösung wurde während einer weiteren Stunde gerührt, wobei ein Teil des Produkts auskristallisierte. 750 ml Aceton wurde tropfenweise langsam während 2 h zugegeben. Die erhaltenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Aceton gewaschen und an der Luft gerocknet. Das Produkt wurde weiter über P2O5 getrocknet, wobei 33 g mit Schmelzpunkt 215°C (Zersetzung) erhalten wurde. IR- und NMR-Spektrum waren gut definiert und zeigten Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur.

Analyse für CisHîoNiChS.Na

Ber.: C 55,75, H 4,93, N 10,27,

Gef.: C 55,22, H 4,90, N 9,91.

K.F.H20= 1,16%

Gefunden (Korr. für 1.16% H2O): C, 55,87, H, 4,82, N, 10,03.

B. Methoxymethylester von Hetacephalexin

Zu einer gerührten Aufschlämmung von 12,27 g (0,03 Mol) Natriumhetacephalexin in 200 ml trockenem DM AC (Dimet-hylacetamid) bei -18°C wurde tropfenweise während 2 h eine Lösung von 2,4 ml (0,03 Mol) Brommethylmethyläther in 60 ml Methylenchlorid gegeben. Eine Stunde nach Beendigung der Zugabe wurde das Gemisch mit 1 Liter Äthylacetat verdünnt und 6mal mit je 200 ml Wasser extrahiert. Die organische Phase wude 10 min über NaîS04 im Eisbad unter Umrühren getrocknet, das Na2SC>4 wurde abfiltriert und das Filtrat wurde im Vakuum unterhalb 22°C zu einem Öl eingeengt, das in 100 ml Acetonitril aufgelöst und dreimal mit je 50 ml n-Heptan extrahiert wurde. Die Acetonitrillösung wurde zu einem Öl eingeengt, welches durch wiederholtes Schütteln mit n-Heptan in einen Feststoff übergeführt wurde. Der getrocknete Feststoff ergab 6,9 g. Die Feststoffe wurden

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dann in 400 ml Äther während 30 min aufgeschlämmt, filtriert und an der Luft getrocknet, wobei 5,5 g erhalten wurden. Dieses Material wurde aufgeschlämmt in 200 ml Methylcyclohexan und durch Kratzen an der Glaswand wurde Kristallisation erreicht. Nach 1-stündigem Aufschlämmen des Produkts wurde dieses abfiltriert, mit Methylcyclohexan gewaschen und an der Luft getrocknet. Nach Trocknen im Vakuum über P2O5 erhielt man 4,8 g; das NMR-Spektrum zeigte eine Reinheit des Produkts von 80-90%.

Im ganzen 2 g des oben genannten Produkts wurden in 22 ml THF gelöst und bis zum Auftreten einer ersten Trübung mit Äther verdünnt. Nach ca. 30 min wurde der gebildete Niederschlag abfiltriert, das Filtrat wurde leicht erwärmt und wiederum mit Äther versetzt bis zum Auftreten der ersten Trübung. Nach ca. 30 min wurde der entstehende Niederschlag abfiltriert und das Filtrat wurde wiederum erwärmt, verdünnt bis zum Auftreten einer Trübung, 30 min stehen gelassen und filtriert. Diesmal wurde das Filtrat im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb 22°C eingeengt zu einem Öl, welches jeweils mit zwei Portionen von 20 ml Äther geschüttelt wurde. Der gummiartige Feststoff wurde anschliessend in 25 ml Cyclohexan geschüttelt bis er erstarrte. Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Cyclohexan gewaschen, im nassen Zustand gemahlen und an der Luft trocknen gelassen. Nach Trocknen im Vakuum über P2O5 erhielt man 1,2 g eines kristallinen Materials, dessen IR- und NMR-Spektren mit der gewünschten Struktur übereinstimmten und die zeigten, dass das Produkt zumindest 95% rein war. Smp 107°C mit Zersetzung.

200 ml Petroläther (Skellysolve B) gewaschen. Das Produkt wurde zuerst an der Luft und anschliessend im Vakuum über P2O5 getrocknet, wobei man 40 g mit Zersetzungspunkt von 250-255°Cund mit Dunkelwerden oberhalb ca. 200°C s erhielt. Das IR- und das NMR-Spektrum zeigten totale Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur.

Analyse für Cis^oNsSîOsNa:

10 Ber.: C 53,65, Gef.: C 50,79,

H 4,74, N 9,88, H 5,17, N 9,19.

Analyse für C21H25N3O5S:

Ber.: C 58,33, Gef. C 58,39,

H 5,83, H 5,51,

N 9,72, N 9,51.

Beispiel 3

Methoxymethylester von Hetacephalexin Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch in Schritt B die Aufarbeitung in der Weise vereinfacht wurde, dass das Ace-tonitril-Konzentrat (Öl) direkt in der THF-Äther-Fraktionie-rung eingesetzt wurde, gefolgt von Schütteln mit Cyclohexan etc., wobei 6,2 g eines kristallinen Materials vom Smp. 107°C (Zers.) erhalten wurden. Das IR- und das NMR-Sepektrum waren vergleichbar mit dem Referenzprodukt.

Analyse für C21H25N3O5S:

K.F.H2O = 6,21%

15 Gef. (Korr. für 6,21% H2O): C, 54,15, H, 4,90, N, 9,82.

B. Methoxymethylester von Hetacefadroxil Zu einer gerührten teilweisen Lösung von 24,5 g (0,058 Mol) Natriumhetacefadroxil in 300 ml DMAC, 20 getrocknet 24 h über 3 A Molekularsieben, abgekühlt auf - 14°C wurde tropfenweise eine Lösung von 4,8 ml (0,06 Mol) Brommethylmethyläther in 60 ml CH2CI2 während einer Dauer von 45 min zugegeben. 15 min nach beendigter Zugabe wurde das Kühlbad entfernt und das Gemisch wurde wäh-25 rend 1 h gerührt. Die Temperatur am Ende betrug 17°C. Die resultierende klare Lösung wurde in 1 Liter Äthylacetat gegossen und diese Lösung wurde 6 x mit 200 ml kaltem Wasser gewaschen. Die Acetylacetatlösung wurde während 10 min über NaîSCU getrocknet, wobei kräftig umgerührt 30 wurde, worauf abgekühlt und filtriert wurde. Das Äthylacetat wurde im Vakuum unterhalb 22°C entfernt, wobei ein Öl zurückblieb, welches in 100 ml THF gelöst und anschliessend bis zum Auftreten einer Trübung mit Äther versetzt wurde. Nach ca. 15 min wurde die getrübte Lösung filtriert und die 35 Verdünnung, Zugabe von Äther und Filtration wurde viermal wiederholt. Schliesslich wurden 500 ml Äther langsam zugegeben und der gebildete weisse Niederschlag wurde abfiltriert. Nach Trocknen an der Luft erhielt man 5 g. Das Rohprodukt wurde während 1 h in 200 ml n-Hexan 40 gerührt und anschliessend filtriert. Die Ausbeute betrug 4,9 g. Nach Trocknen im Vakuum über P2O5 bei < 1 mm Hg Druck erhielt man eine Ausbeute von 4,7 g. Das IR- und NMR-Spektrum zeigte Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur. Der Schmelzpunkt betrug 11Ö-115 °C mit Zersetzen. 45 Die geschätzte Reinheit war 85-90%.

Analyse für C21H25N3O6S:

so Ber.: C 56,25 H 5,63 N 9,38, Gef.: C 54,54 H 5,59, N 9,15.

Ber.: C

58,33,

H

5,83,

N

9,72,

Gef.: C

58,17,

H

5,99,

N

10,22,

C

58,59,

H

5,86,

N

9,65.

K.F.H2O = 1,12%

Beispiel 4

Methoxymethylester von Hetacefadroxil

A. Natriumhetacefadroxil

Zu einer gerührten Suspension von 37,7 g (0,095 Mol) Cefadroxil-hydrat in 200 ml Aceton und 150 ml Methanol wurde tropfenweise während 2 h eine Lösung von 10%

NaOH (43 ml) in Methanol zugegeben, wobei das pH in der Lösung während der Zugabe unterhalb 9 gehalten wurde. Die resultierende Lösung bildete rasch einen gelatinösen Niederschlag und nach 1 h wurden 600 ml Aceton unter kräftigem Umrühren zugegeben. Nach 30 min wurde diese Aufschläm-mung in 1,2 Liter Aceton gegossen, wobei kräftig umgerührt wurde und nach weiteren 30 min wurde der weisse Feststoff abfiltriert, 3 x mit je 200 ml Aceton und anschliessend 2 x mit

K.F.H2O = 2,25%

ss Gef. (Korr. für 2,25% H2O): C 55,80 H 5,46 N 9,36.

Beispiel 5

Methoxymethylester von Hetacephalexin

A. Natriumcephalexin

Zu 125 ml Methanol wurden 19 g (0,055 Mol) Cephalexin und unter Umrühren eine 10%ige Natriumhydroxidlösung in Methanol tropfenweise während einer Zeitdauer von 2 h zugegeben, wobei das pH unterhalb 9 gehalten wurde (ca. 24 ml wurden zugegeben). Das Reaktionsgemisch wurde während 15 min gerührt und anschliessend zu 1 Liter gerührtem Äthylacetat gegossen. Anschliessend wurde weiter

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Äthylacetat zugegeben bis auf ein Totalvolumen von 3 Litern. Nach Rühren während 1 h bei 22°C wurde das Produkt abfiltriert, mit Äthylacetat gewaschen und an der Luft getrocknet. Es wurde dann über P2O5 im Vakuum während 16 h getrocknet. Das NMR zeigte Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur.

B. Methoxymethylester von Cephalexin

Zu 100 ml DMAC wurden 7,4 g (0,02 Mol) Natriumcepha-lexin gegeben und die Lösung wurde auf -14°C abgekühlt. Dann wurde unter Umrühren eine Lösung von 1,6 ml (0,02 Mol) Brommethylmethyläther in 40 ml Methylenchlorid tropfenweise während 2 h zugegeben. Nach beendigter Zugabe wurde das Gemisch während 1 h bei -14°C gerührt und anschliessend mit 500 ml Äthylacetat verdünnt. Das Gemisch wurde 5 x mit je 100 ml H2O gewaschen und die organische Phase wurde über Na2SC>4 getrocknet. Das Na2SC>4 wurde abfiltriert und das Filtrat wurde im Vakuum unterhalb 22°C zu einem Öl eingeengt. Dieses Öl wurde mit Methylcyclohexan geschüttelt, wobei 3,2 g eines Feststoffs erhalten wurden. Das NMR-Spektrum zeigte eine Reinheit des Produkts von ca. 80%.

Das Rohprodukt wurde in 35 ml THF gelöst und mit Äther bis zum Auftreten einer Trübung versetzt. Nach 10 min Umrühren wurde der gebildete Niederschlag abfiltriert und zum Filtrat wurde wiederum Äther gegeben bis zum Auftreten einer Trübung. Es wurde während 10 min gerührt, der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert und das Filtrat wiederum mit Äther versetzt. Nach 10 min Rühren wurde der gebildete Niederschlag abfiltriert und ein grosser Überschuss von Äther wurde zum Filtrat gegeben. Dieses wurde anschliessend 30 min gerührt und das Produkt wurde abfiltriert, mit Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Nach Trocknen über P2O5 im Vakuum erhielt man 1,55 g. Das NMR-Spektrum zeigte Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur und zeigte eine Reinheit von 90%. Der Schmelzpunkt betrug 140-145°C mit Zersetzen.

Analyse für C18H21N3O5S:

Beispiel 6

Methoxymethylester von Hetacefadroxil

A. Natriumcefadroxil 5 Zu 500 ml Methanol wurden 38,1 g (0,1 Mol) Cefadroxil und unter Umrühren eine 10%ige Lösung von Natriumhydroxid in Methanol wurde während 2 h zugegeben, wobei das pH unterhalb 9 gehalten wurde. (Die totale Zugabe betrug 43 ml.) Das Gemisch wurde während 1 h gerührt und 10 anschliessend zu 3 Liter Äthylacetat gegeben. Nach Umrühren während 1 h bei 22°C wurde das Produkt abfiltriert, mit Äthylacetat gewaschen und über P2O5 im Vakuum gerocknet. Man erhielt auf diese Weise 27 g. Das NMR-Spek-trum zeigte Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur.

15

b: Methoxymethylester von Cefadroxil

Zu 100 ml DMAC wurden 7,7 g (0,02 Mol) Natriumcefadroxil gegeben und das Gemisch wurde auf -17°C abgekühlt. Dann wurde unter Umrühren eine Lösung von 1,6 ml 20 (0,02 Mol) Brommethylmethyläther (Aldrich) in 40 ml Methylenchlorid tropfenweise während 2 h zugegeben. Nach beendigter Zugabe wurde das Reaktionsgemisch während einer weiteren Stüde bei -14°C gerührt. Anschliessend wurde mit 500 ml Äthylacetat vedünntund 5 x mit je 100 ml H2O 25 extrahiert. Die organische Phase wurde über Na2SC>4 getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde im Vakuum zu einem Öl eingeengt. Dieses Öl wurde in 25 ml THF gelöst und mit Äther bis zum Auftreten einer Trübung versetzt. Nach Umrühren während 10 min wurde der erhaltene Niederschlag 30 abfiltriert und die überstehende Lösung wiederum mit Äther versetzt. Das Gemisch wurde wiederum 10 min gerührt und der erhaltene Niederschlag abfiltriert. Dann wurde Äther im Überschuss zugegeben und das Produkt wurde dadurch ausgefällt. Nach Rühren während 1 h wurde das Produkt abfil-35 triert, mit Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Anschliessend wurde über P2O5 im Vakuum getrocknet,

wobei 1,2 g erhalten wurden. Das NMR-Spektrum zeigte Übereinstimmung mit der gewünschten Struktur und eine Reinheit von mindestens 90% des Endprodukts. Der 40 Schmelzpunkt betrug 205-210°C mit Zersetzung.

Analyse für Cis^iNsOeS:

Ber. C 55,23, H 5,41, N 10,73,

Gef. C 55,41, H 5,24, N 10,32. Ber» C 53,06, H 5,20, N 10,31,

45 Gef.: C 52,84, H 5,06, N 9,75.

C. Methoxymethylester von Hetacephalexin C. Methoxymethylester von Hetacefadroxil Eine 5%ige Lösung des Methoxymethylesters von Cepha- Eine 5%ige Lösung des Methoxymethylesters von Cefa-lexin in Aceton wurde während 24 h bei Zimmertemperatur droxil in Aceton wurde während 24 h bei Zimmertemperatur stehen gelassen und das Aceton wurde anschliessend im 50 stehen gelassen und das Aceton wurde dann im Vakuum entVakuum entfernt. Der erhaltene gummiartige Rückstand fernt. Der resultierende gummiartige Feststoff wurde nach wurde nach dem THF-Äther-Fraktionierverfahren, gefolgt dem THF-Äther-Franktionierverfahren, gefolgt von Rühren von Schütteln mit Cyclohexan, etc., gereinigt, wie in n-Hexan etc., wie in Beispiel 4B beschrieben aufgearbeitet, beschrieben in Beispiel 2B, wobei gereinigter Methoxymethyl- wobei der gereinigte Methoxymethylester von Hetacefadroxil ester von Hetacephalexin erhalten wurde. erhalten wurde.

B

Claims (6)

1. 637968

   1. Die D-Form einer Verbindung der Formel

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   // \

   -CH-

   I

   HN

   ^0

   II3C

   X X
2. CH.

   O
3. -N.

   'CK, I 3

   COOCH2OCH3

   worin R1 Wasserstoff oder Hydroxy darstellt. 2. Die D-Form einer Verbindung der Formel

   HO—r ^—CH C^°

   HN N

   X X

   h3c als Verbindung gemäss'Anspruch 1. 3. Die D-Form einer Verbindung der Formel
4. CH.

   Or

   > 1 m,'

   C:

   I

   N

   H3c

   C'

   o
5. CH.

   als Verbindung gemäss Anspruch 1.

   -N
6. CH.

   cooch2och3

   o

   CH3 C00CH20CH3