CH639665A5

CH639665A5 - Verfahren zur herstellung von amino-derivaten der clavulaninsaeure.

Info

Publication number: CH639665A5
Application number: CH661582A
Authority: CH
Inventors: Roger John Ponsford; Thomas Trefor Howarth; Irene Stirling-Loan
Original assignee: Beecham Group Ltd
Priority date: 1975-10-13
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1983-11-30
Also published as: IL50618A0; NL7611206A; NZ182190A; DD126929A5; AR213294A1; AU503489B2; GB1566706A; FR2327775A1; IL50618A; SE8004330L; CA1094563A; BE847044A; AT352874B; AU1858276A; IE43840L; US4438101A; SE7611047L; DK457676A; US4382084A; ES463974A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von antibakteriellen Substanzen mit einer ß-Lactamase-Hemm-wirkung.

In der BE-PS 827 926 ist u.a. die Clavulaninsäure der nachstehenden Formel (I)

sowie ihre Salze und Ester beschrieben. Clavulansäure ist eine wertvolle antibakterielle Substanz, die ß-Lactamase hemmende Wirkung besitzt und die eine antibakterielle Wirksamkeit von Penicillin und Cephalosporinen gegenüber zahlreichen Gramnegativen und Gram-positiven Bakterien zu steigern vermag. Es ist nun eine weitere Gruppe von Verbindungen gefunden worden, die eine antibakterielle und ß-Lactamase hemmende Aktivität zeigt, die jedoch ein gegenüber Clavulansäure und ihren Salzen unerschiedliches Wirkungsspektrum besitzt.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Amino-Derivaten der Clavulaninsäure der allgemeinen Formel (II)

in der Ri ein inerter organischer Rest mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen ist, und R2 einen inerten organischen Rest mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Gruppe -NR1R2 bis zu 22 Kohlenstoffatome aufweist, und ihrer Salze.

Der hier verwendete Ausdruck «inerter organischer Rest» bedeutet einen organischen Rest, der selbst stabil ist und der keine funktionellen Gruppen enthält, die ein Aufbrechen des ß-Lactamrings einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) verursachen. Derartige Gruppen schliessen keine stark Elektronen anziehenden Gruppen ein, die in einer Stellung angeordnet sind, dass sie ein Amin der allgemeinen Formel (III)

HN^ (m)

\Rz daran beeinträchtigen, in ausreichender Weise basisch zu wirken, um ein Salz der Carboxylgruppe einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) bilden zu können. Ausserdem enthalten solche Gruppen keine Substituenten, die das Amin der allgemeinen Formel (III) instabil machen. Üblicherweise sind Ri und R2 solche Reste, dass die damit verbundene Säure des Amins der allgemeinen Formel HNR1R2 einen pKa-Wert von 7,0 bis 11,2, vorzugsweise 8 bis 10, hat.

Zweckmässigerweise enthält der Rest Ri nicht über 8 Kohlenstoffatome und der Rest R2 nicht über 14 Kohlenstoffatome. Am zweckmässigsten ist es, wenn die Gruppe -NR1R2 nicht über 16 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele geeig- • neter Reste Ri sind Kohlenwasserstoffreste, wie Alkyl-, Alkenyl-, Phenylalkyl- oder Phenylalkenylreste, die gegebenenfalls durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder die Reste -OR3, -O.CO2R3, -SR3 oder -COR3 inert substituiert sein können, wobei R3 ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist.

Eine Gruppe von besonders geeigneter Bedeutung für Ri hat die Nebenformel (a)

R4

-C-Ró (a)

I

Rs in der R4 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, Rs ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und Ró gegebenenfalls substituierten Phenylrest darstellt.

Vorzugsweise sind die Reste R4 und R5 Wasserstoffatome.

Der hier verwendete Ausdruck «gegebenenfalls substituierter Phenylrest» bedeutet eine Phenylgruppe, die durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder die Reste -OR7, -OCOR7, -CO2R7 oder -COR7 substituiert sein kann, wobei R7 ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen ist. Zweckmässigerweise bedeutet der Ausdruck einen Phenylrest, der gegebenenfalls durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder durch Alkyl- oder Alkoxyreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist.

Besonders vorteilhafte Reste der Nebenformel (a) sind die Benzyl-, Methoxybenzyl- und Chlorbenzylgruppe, insbesondere die Benzylgruppe.

Eine weitere Gruppe von besonders geeigneter Bedeutung für Ri hat die Nebenformel (b)

Rs

I

-C-C(Rio)=CRiiRi2 (b)

R9

in der die Reste Rs bis R11 gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, und R12 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest bedeutet.

Bevorzugt sind die Reste Rs bis Ru unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder Methylgruppen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Reste Rs bis R11 Wasserstoffatome sind und R12 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Eine weitere Gruppe von besonders geeigneter Bedeutung für Ri ist die der Nebenformel (c)

Rs

I

-C-CH(Rio)-CHRHR.2 (C)

I

R9

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

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in der die Reste Rs bis R12 die bei der Nebenformel (b) angegebenen Bedeutungen haben.

Besonders geeignete Reste R2 sind solche der Nebenformeln (a), (b), und (c), wie sie vorstehend für den Rest Ri beschrieben worden sind. Der Rest R2 braucht nicht notwendigerweise den gleichen Wert wie der Rest Ri zu haben, doch ist dies manchmal zweckmässig.

Andere besonders geeignete Reste für R2 sind solche der Nebenformel (d)

-CHR13R14 (d)

in der Ru ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4

Kohlenstoffatomen ist, und R14 einen Alkylrest mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen bedeutet, der durch Hydroxylgruppen oder die Reste -ORis, -OCORis oder -COR15 substituiert sein kann, wobei R15 ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 s Kohlenstoffatomen ist.

Wenn der Rest R13 ein Wasserstoffatom ist, bedeutet der Rest Rh vorzugsweise keine Methylgruppe.

Besonders zweckmässige Reste für die Nebenformel (d) sind die Isopropyl-, 2-Hydroxyäthyl-, 2-Hydroxypropyl-, Äthyl-, 2-Acetoxyäthyl- oder die 2-Methoxyäthylgruppe.

Im erfindungsgemässen Verfahren können die intermediär gebildeten Ester der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) beispielsweise die nachstehenden Formeln (IV) und (V) aufweisen,

10

wobei bei den Formeln Ri und R2 die bei der allgemeinen Formel (II) angegebenen Bedeutungen besitzen, A1 ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, der durch Halogenatome oder Reste der allgemeinen Formel -OA4,

-OCOA4, -SA4 oder -SO2A4 substituiert sein kann, wobei A4 ein Kohlenwasserstoffrest bis zu 6 Kohlenstoffatomen ist, A2 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder die Phenylgruppe bedeutet, die gegebenenfalls durch Halogenatome oder Reste A5 oder -OA5 substituiert sein kann, wobei A5 ein Alkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ist, und A3 eine Phenylgruppe darstellt, die gegebenenfalls durch Halogenatome oder Reste A5 oder -OA5 substituiert sein kann, wobei A5 ein Alkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ist.

Geeignete Säureadditionssalze schliessen solche ein, die mit pharmakologisch verträglichen Säuren gebildet sind, wie sie zur Salzbildung mit Estern von Penicillinen oder Cephalosporinen, die eine basische Gruppe enthalten, als geeignet bekannt sind.

Eine weitere geeignete Gruppe von intermediär gebildeten Estern stellen beispielsweise Phthalidyl-, Acetoxymethyl-, Trimethylacetoxymethyl-, a-Acetoxyäthyl-, Äthoxycarbonyl-oxymethyl- oder a-Äthoxycarbonyloxyäthylester dar.

35 Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen liegen gewöhnlich in Salzform vor. Derartige Salze sind vorzugsweise zwitterionische Salze der allgemeinen Formel (VI)

<+)

h2-«hr1r2

Andere Salze der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) so umfassen die mit pharmakologisch verträglichen salzbildenden Ionen, wie sie in der BE-PS 827 926 beschrieben sind, und auch die mit pharmakologisch verträglichen Säuren gebildeten Salze. Diese anderen Salze stellen in keiner Weise ein bevorzugtes Merkmal vorliegender Erfindung dar. ss Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass bestimmte besonders geeignete Verbindungen die nachstehenden Formeln (VII) bis (IX) aufweisen:

CH,

- N

CH«-R,-£ o

\

(VII)

FL _

639 665

6

OL

N

^ CH~ - CK=CH-CH^R ^ - 2 12

- N'

/

(VIII)

R,

15

CH^ - "CHp - CK2" R«^ 2

(IX)

15

wobei die Reste R& und R12 die bei den Nebenformeln (a), (b) und (c) angegebenen Bedeutungen besitzen, und R15 ein Rest -CH2R6, -CH2CH=CHRi2, -CH2-CH2-CH2-R12 oder -CHR13R14 ist, wobei R13 und R14 die bei der Nebenformel (d) angegebenen Bedeutungen besitzen.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (VII) können als besonders wirksam bezüglich einer Hemmung der durch Gram-positive Bakterien erzeugten ß-Lactamasen angesehen werden. Verbindungen der allgemeinen Formeln (VIII) und (IX) werden als wertvoll hinsichtlich ihres breiten Spektrums der ß-Lactamase-Hemmung betrachtet.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Amino-Derivate der Clavulansäure der allgemeinen Formel (II) sowie deren Salze, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Amin der allgemeinen Formel (III)

HN:

Ri

•R2

in situ ist der Ersatz einer Sulfat- oder Carboxylatgruppe aus einer Verbindung der nachstehenden Formeln (XI) oder (XII)

30

35

ch_—o-so.

(-)

.il co 2 a

(+) /Q1

HN£^— Q2

q3

(XI)

(III)

in der Ri und R2 die bei der allgemeinen Formel (II) angegebenen Bedeutungen haben, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (X)

-o-co-q

4

{xii)

N

umsetzt, in der der Ret -CO2A eine veresterte Carboxyl-gruppe ist, und anschliessend die erhaltene Verbindung in die entsprechende freie Carbonsäure oder deren Salz überführt.

Das Dien der allgemeinen Formel (X) kann erfindungsge-mäss gebildet werden, bevor die Umsetzung mit dem Amin der allgemeinen Formel (III) erfolgt, oder nach einem weiteren erfindungsgemässen Verfahren kann das Dien in situ hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung des Diens in denen A die bei der allgemeinen Formel (X) angegebenen 55 Bedeutungen besitzt, Q1, Q2 und Q3 mit dem Stickstoffatom den Rest eines tertiären Amins NQ'Q2Q3 bilden, und Q4 einen organischen Rest bedeutet.

Zweckmässigerweise findet die Umsetzung des Amins der allgemeinen Formel (III) mit einer Verbindung der allge-60 meinen Formeln (X), (XI) oder (XII) in einem aprotischen Lösungsmittel, wie Acetonitril, Dimethylformamid oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel, bei nicht extremen Temperaturen, beispielsweise von — 10°C bis +50°C, gewöhnlich bei — 5°C bis +25°C und zweckmässigerweise «sinnerhalb eines Temperaturbereiches von 0 bis 20°C statt.

Ein oder mehrere der Reste Q1, Q2 oder Q3 sind zweckmässigerweise Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie die Methyl- oder Äthylgruppe. Der Rest Q4 ist zweckmässiger

weise ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder die Benzyl- oder die Dichlormethylgruppe.

Es ist häufig vorteilhaft, einen vorgebildeten Dienester der allgemeinen Formel (X) einzusetzen als diesen in situ zu erzeugen.

Wenn eine Verbindung der allgemeinen Formeln (XI) oder (XII) beim Verfahren vorliegender Erfindung verwendet wird, kann ein bestimmter Grad eines unmittelbaren Austausches der abzuspaltenden Gruppe durch das Amin stattfinden, doch wird angenommen, dass gewöhnlich die meisten oder möglicherweise wirksam alle der gewünschten Verbindungen über ein Dien erzeugt werden.

Bei der Herstellung der Säuren der allgemeinen Formel (II) und deren Salze, werden die entsprechenden Ester einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) verseift und gegebenenfalls gleichzeitig oder anschliessend die Carboxylgruppe in die Salzform überführt.

Das Verseifen kann mittels üblicher milder Verfahren, wie hydrierender Spaltung oder milder basischer Hydrolyse, erfolgen.

Geeignete Ester von Verbindungen der allgemeinen Formel (XI), die hydrierend gespalten werden können, sind Benzylester doer ähnliche Ester. Derartige Ester können unter Anwendung eines niedrigen oder mittleren Wasserstoffdruckes, beispielsweise etwa 1 at, bei im wesentlichen Raumtemperatur, beispielsweise bei etwa 12 bis 20°C, in einem üblichen inerten Lösungsmittel, wie Äthanol,

gespalten werden. Wenn eine Base im Reaktionsgemisch vorliegt, kann sich ein basisches Salz bilden. Üblicherweise liegt jedoch keine Base vor, und es bildet sich ein zwitterionisches Salz oder ein inneres Salz aus.

Geeignete basische hydrolysierbare Ester sind die Acetoxy-methyl- oder die Phthalidylester, die hydrolysieren, wenn sie in einem wässrigen Medium bei einem pH-Wert von 7 bis 8,5 gehalten werden. Derartige Umsetzungen laufen rasch ab, beispielsweise in 10 bis 60 Minuten. Am zweckmässigsten finden derartige Reaktionen in einem Lösungsmittel, wie Wasser oder Wasser zusammen mit einem organischen Lösungsmittel, wieTetrahydrofuran, statt. Gewöhnlich verläuft die Reaktion bei Temperaturen von 5 bis 20°C ausreichend rasch ab. Der pH-Wert kann durch vorsichtige Zugabe einer Base auf der richtigen Höhe gehalten werden. Dies ist im allgemeinen ein weniger geeignetes Verfahren als die Spaltung eines Esters in Gegenwart von Wasserstoff.

Verbindungen der allgemeinen Formel (II), bei denen einer oder beide der Reste Ri und R2 ein Rest der vorstehend beschriebenen Nebenformel (c) bilden, können durch Reduzieren einer entsprechenden Verbindung hergestellt werden, die einen entsprechenden Rest der Nebenformel (b) enthält. Derartige Umsetzungen werden gewöhnlich durch Hydrieren in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators in üblicher Weise durchgeführt.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) können als Wirkstoffe, gegebenenfalls in Kombination mit pharmakologisch verträglichen Trägermaterialien und/oder Verdünnungsmitteln und/oder anderen Wirkstoffen, in Arzneimitteln verwendet werden.

Die Arzneimittel, die die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen enthalten, können für eine orale, äusserlich anwendbare oder parenterale Anwendung angepasst werden und können auch zur Behandlung von Infektionen bei Säugern einschliesslich Menschen verwendet werden.

Beispiele geeigneter Formen von Arzneimitteln sind Tabletten, Kapseln, Cremes, Sirupe, Suspensionen, Lösungen, Trockensaftpräparate sowie sterile Formen, die für Injektions- oder Infusionszwecke geeignet sind. Derartige Arzneimittel können übliche pharmakologisch verträgliche Substanzen, wie Verdünnungsmittel, Bindemittel, Farb-

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stoffe, Geschmackskorrigentien, Konservierungsmittel, Zerfallhilfsmittel und dergleichen, gemäss der üblichen pharmazeutischen Praxis in einer Weise enthalten, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet der Formulierung von Antibiotika 5 wohlbekannt sind.

Injizierbare oder infundierbare Arzneimittel von Salzen der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind besonders geeignet, da grosse Mengen an einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) nach einer Verabreichung mittels 10 Injektion oder Infusion im Gewebe auftreten können. Aus diesem Grunde ist ein bevorzugtes Arzneipräparat im Hinblick auf vorliegender Erfindung ein Salz einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) in steriler Form.

Einzeldosierungen mit einem Gehalt an einer Verbindung 15 der allgemeinen Formel (II) oder deren Salz, die für eine orale Verabreichung angepasst ist, bilden ein weiteres bevorzugtes Arzneimittel.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) oder deren Salze können in den Arzneimitteln als einziger therapeuti-20 scher Wirkstoff oder sie können zusammen mit anderen therapeutisch wirksamen Verbindungen, wie einem ß-Lactam-Antibiotikum, vorliegen. Geeignete ß-Lactam-Antibiotika, die in den Arzneimitteln vorliegender Erfindung enthalten sein können, sind Benzylpenicillin, Phenoxymethylpeni-25 cillin, Carbenicillin, Azidocillin, Propicillin, Ampicillin, Amoxycillin, Epicillin, Ticarcillin, Cyclacillin, Cefatriazin, Pirbenicillin, a-Sulfonyloxybenzylpenicillin, Cephaloridin, Cephalothin, Cefazolin, Cephalexin, Cefoxitin, Cephacetril, Cephamandol-nafat, Cephapirin, Cephradin, 4-Hydroxy-30 cephalexin, Cefaparol, Cephaloglycin und andere bekannte Penicilline und Cephalosporine oder deren Vorprodukte, wie Hetacillin, Metampicillin, 4-Acetoxyampicillin, die Acetoxy-methyl-, Äthoxycarbonyloxymethyl, Trimethylacetoxy-methyl- oder Phthalidylester von Benzylpenicillin, Ampi-35 cillin, Amoxycillin, oder Cephaloglycin oder die Phenyl-, Tolyl- oder Indanyl-a-ester von Carbenicillin oder Ticarcillin oder dergleichen. Derartige Verbindungen werden häufig in Form eines Salzes oder des Hydrats verwendet.

Wenn ein Penicillin oder Cephalosporin in dem Arznei-40 mittel vorliegt, ist es natürlich nicht für eine orale Verabreichung geeignet; dann wird das Arzneimittel für eine parenterale Verabreichung angepasst.

Das Verhältnis von der Verbindung der allgemeinen Formel (II) oder dessen Salz, wenn es in einem Arzneimittel 45 zusammen mit einem ß-Lactam-Antibiotikum vorliegt, zu diesem ß-Lactam-Antibiotikum kann über einen weiten Bereich schwanken, beispielsweise von 10:1 bis 1:3 und vorzugsweise von 5 :1 bis 1:2, beispielsweise von 3 :1 bis 1:1.

Die Gesamtmenge an antibakteriellen Substanzen, die in so einer Einzeldosierung vorliegt, liegt gewöhnlich zwischen 50 und 1500 mg und üblicherweise zwischen 100 und 1000 mg.

Die Arzneimittel können zur Behandlung von Infektionen u.a. der Atemwege, des Harnsystems, der Weichteile und der Rindermastitis eingesetzt werden.

55 Gewöhnlich werden zwischen 50 bis 3000 mg einer erfindungsgemäss erhaltenen Verbindung je Tag der Behandlung verabreicht, doch ist es üblicher, zwischen 100 und 1000 mg einer solchen Verbindung täglich zu verabreichen, beispielsweise in 1 bis 6 Dosierungen, gewöhnlich in 2 bis 4 Dosie-«0 rungen.

In den synergistischen Arzneimitteln liegen Penicilline oder Cephalosporine gewöhnlich bis zu oder ungefähr in derjenigen Menge vor, in der sie üblicherweise angewendet werden.

«s Besonders vorteilhafte Arzneimittel enthalten 150 bis 1000 mg Amoxycillin, Ampicillin oder deren Vorprodukte und 50 bis 500 mg einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) oder deren Salz oder deren in vivo hydrolysier-

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8

baren Ester und insbesondere von 200 bis 500 mg Amoxycillin, Ampicillin oder deren Vorprodukte und 50 bis 250 mg einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) oder deren Salz oder in vivo hydrolysierbaren Ester.

Die in den Arzneimitteln vorliegenden Substanzen können gegebenenfalls als Hydrate vorliegen, beispielsweise kann man Ampicillin-trihydrat oder Amoxycillin-trihydrat einsetzen. Die Gewichte der Antibiotika in derartigen Arzneimitteln werden auf der Basis des aus dem Arzneimittel theoretisch verfügbaren Antibiotikums und nicht etwa auf der Basis des Gewichts des Vorprodukts ausgedrückt.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

3-(2-Dibenzylamino-äthyliden)-7-oxo-4-oxa-1 -aza-bicyclo[3,2,0]-heptan-2-carbonsäure-benzylester(e2)

0 -

II © ( + )

S - 0 HN(CH,)-2

II 3 0

C02CE2C6H5 (e 1)

CH2 - N

/ \

ch2.c6h5

ck2cóh5

(e 2)

CQ2CH2CóH5

500 mg roher Benzylester des Trimethylammoniumsalzes des Clavulanylsulfats in 5 ml frisch destilliertem Dimethylfor-mamid werden im Verlauf von 15 Minuten tropfenweise mit einer Lösung von 450 mg Dibenzylamin in 2 ml Dimethylfor-mamid behandelt. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann mit 50 ml eines Gemisches aus einem Teil Äthylacetat und einem Teil Petroläther vom Siedebereich 60 bis 80°C verdünnt. Dann wird die Lösung unmittelbar an Silikagel chromatographiert. Als erstes eluiertes Produkt erhält man 84 mg des Dibenzyla-mino-desoxy-clavulansäure-benzylesters (e2) als hellgelbes Öl. Eine nochmalige Chromatographie liefert 38 mg der reinen Verbindung (e2) als farbloses Öl.

Die Herstellung der Verbindung (el ) ist in der älteren 40

Patentanmeldung P 26 16 087, bzw. in der US-Patentanmeldung 675 273 bzw. der britischen Patentanmeldung 15336/75 beschrieben.

30 NMR-Spektrum in CDCb:8=3,00 (1H, d, J= 17 Hz, 6ß-CH); 3,20(2H, d, J=8 Hz, CH2N);

3,52 (1H, dd, J= 17 Hz, 6cc-CH);

3,57 [4H, s, N(CH2Ph)2]; 4,84 (1H, breites Triplett, J=8 Hz, olefinische CH);

35 5,13 ( 1H, breites Singulett, 3-CH);

5,25 (2H, s, CO2CH2PI1); 5,69 (1H, d, J=2,5 Hz, 5-CH); 7,41 (15H, s, aromatische Protonen).

Beispiel 2

9-(N,N-Dibenzylamino)-9-desoxy-clavulansäure

H -N-(CH2C6H5)2

sCQ2CH2C6H5

CK20C0CHC12

(e 12)

Eine Lösung von 330 mg des Benzylesters (e2) in 20 ml Äthanol wird bei Raumtemperatur und Normaldruck unter Verwendung von 110 mg 1 Oprozentiger Palladium-Kohle hydriert. Die Reaktion ist nach 15 Minuten beendet.

Man filtriert den Katalysator ab, dampft das Filtrat ein, löst das Rohprodukt in 20 ml Äthylacetat und extrahiert fünfmal mit je 5 ml Wasser. Dann dampft man das Wasser unter vermindertem Druck ab und erhält in einer Ausbeute k2ocockci2

von 41% die gewünschte Verbindung (el2) als blassgelbe gummiartige Verbindung.

55 IR-Spektrum: 3400 (breit), 1800,1700 (C=C), 1620 (breit)

cm"'.

Beispiel 3

Diallylamino-desoxy-clavulansäure-benzylester ch2-ch = ck2

C02CK2C6H5

CH2-CH = Ch'2

t02CH2CgH5

( e 7)

( e 9)

9

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0,4 g Dichloracetyl-clavulansäure-benzylester werden in 7 ml wasserfreiem Dimethylformamid gelöst und auf 0°C gekühlt. Dann fügt man eine Lösung von 246 (iLiter (0,002 Mol) Dial-lylamin in 2 ml wasserfreiem Dimethylformamid hinzu, während die Temperatur bei 0°C gehalten wird. Das Reaktionsgemisch wird dann 2 Stunden bei 0°C und weitere 15 Minuten bei 15°C gerührt. Dann gibt man 75 ml Äthylacetat hinzu, wäscht die Lösung zweimal mit je 35 ml Wasser, trocknet sie und dampft sie ein. Mittels Säulenchromatographie an Sili-kagel wird eine stärker polare Verbindung isoliert. Man , erhält 0,18 g eines gelben Öls.

IR-Spektrum (Film): 1804,1755, 1695,1640 cm"1.

NMR-Spektrum in CDCh:8=

2.96 (1H, d, J= 17 Hz, 6ß-H);

2.97 (4H, d, J=6 Hz, N(CH2-CH=CH2);

3,13 (2H, d, J=7 Hz, =CH-CH2N<);

3,41 (IH, dd, J1=2,5 Hz, 6cx-H);

4,68 (1H, doppeltes Triplett, J=7 Hz, =CH-CH2); 4,97-5,13 (5H, m, 3-CH und 5,13 (2H, s überlagert mit breitem m CO2CH2PI1)

2,62 (IH, d, J 2,5 Hz, 5-H)

5,75 (2H, m, N[CH2CH=CH])

7,3 (5H, s, CH2Ph).

Beispiel 4

9-(N,N-Dipropylamino)-9-desoxy-clavulansäure ch2-n(ch2ch=ch2)2

ò°2CH2C6h5

0^~

ch2-n(ch2ch2ch3)2

(e 9)

(e 14)

9-(N,N-Diallylamino)-9-desoxy-clavulansäure-benzylester NMR-Spektrum in D20:ô=

(e9) wird in 10 ml Äthanol gelöst und bei Raumtemperatur 30

und Normaldruck unter Verwendung von 70 mg lOprozen- 0,83 (6H, t, J=7 Hz, N(CH2CH2CH3)2);

tiger Palladium-Kohle hydriert. Nach dem Filtrieren durch 1,6 (4H, m, N(CH2CH3)2); (2,9 (5H, m, 6ß-H,

Kieselgur dampft man das Lösungsmittel ab, löst den Rück- N(CH2CH2CH3)2); 3,25 (1H, dd, J=18 Hz, J'=3 Hz, 6a-H); stand in 25 ml Äthylacetat und extrahiert dreimal mit je 10 ml 3,75 (2H, d, J=8 Hz, =CH-CH2);

Wasser. Nachdem Eindampfen unter vermindertem Druck 35 4,66 (lH,t, verdeckt durch HOD-Maximum, =CH-CH2);

erhält man in 85prozentiger Ausbeute die zwitterionische Verbindung (el4) als gelbe gummiartige Substanz.

4,95 (1H, s, -H; 5,72 (1H, d, J=3 Hz, 5-H.

Beispiel 5

I R-Spektrum (Film): 3400 (breit), 2500 (breit), 1790,1695, 40 N-Benzyl-9-(dl-2-hydroxypropylamino)-9-desoxy-clavu-1625 cm"1. lansäure-benzylester

V°-

Ho0C0CHCl„ 2 d.

C0nCKoCrhT.

2 2 d 5

( e 7)

(e 8)

^02CH2C6K5

CH2C6H5

0,8 g Dichloracetyl-clavulansäure-benzylester in 20 ml was- NMR-Spektrum in CDCh:8= serfreiem Dimethylformamid werden auf 0°C gekühlt und dann mit einer Lösung von 0,65 g dl-1 -Benzylamino-2-pro- 0,9 (3 H, d, J=6 Hz,

panol in wasserfreiem Dimethylformamid langsam versetzt, so Das Rühren wird noch 4 Stunden bei 0°C fortgesetzt.

Es wird eine polare Verbindung gebildet (Dünnschichtchromatographie) und wie in Beispiel 5 beschrieben aufgearbeitet. Nach dem Chromatographieren erhält man 0,76 g der 2,32 (2H, dd, J=7 Hz, J'=2 Hz gewünschten Verbindung (e8). 65

oh ch3);

ch cr

IR-Spektrum (Film): 3450,1808,1750,1700 cm1.

ch2-

OH

ch3);

639 665

10

2,97 (IH, dd, J= 17,5 Hz, J' = 1,5 Hz, 6ß-H); 3,17 (2H, d, J=7 5,63 (1 H, d, J=2,5 Hz, 5-H);

Hz, =CH.ch2); 3,56 (1H, d, J=17,5 Hz, J'=2,5 Hz, 6a-H); 7,21-7,3 (10H, s, aromatische H).

3,48 (2H, s, N-CHiPh);

4,75 (1H, breites Triplett, J=7 Hz, =CH-CH2); 5,1 (1H, s, Beispiel6

C-3); s 9-[DL-N-Benzyl-N-(2-hydroxypropyl)-amino]-9-desoxy-

5,18 (2H, s, CCh-CHPh); Clavulansäure

CH2-N

oh2-choh-ch3

\

J—

^o2ch2c6h5

ch2c6h5

■>

CH2-N

CH--CHOH-CIU

./ 2 5

\

ch2c6h5

üo2H

(e 8)

90 mg des 9-[DL-N-Benzyl-N-(2-hydroxypropyl)-amino]-9-desoxyclavulansäure-benzylesters (e8) in 10 ml Äthanol werden bei Raumtemperatur und bei Normaldruck unter Verwendung von 33 mg lOprozentiger Palladium-Kohle als Katalysator hydriert. Nach 30 Minuten ist die Reaktion beendet. Dann wird der Katalysator mittels Filtrieren durch Kieselgur entfernt, und das Filtrat wird eingedampft. Die erhaltene gummiartige Substanz wird in 20 ml Äthylacetat aufgenommen und die Lösung viermal mit je 10 ml Wasser extrahiert. Die wässrigen Extrakte werden vereinigt und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält in 52prozentiger Ausbeute die gewünschte Verbindung (el 5) als blassgelbe gummiartige Substanz.

IR-Spektrum (Film): 3400 (breit), 1790,1695,1620 cm-'. Das Massenspektrum mittels Feiddesorption zeigt ein Maximum bei einem m/e-Verhältnis von 347, entsprechend (M+1) und ein Maximum bei einem m/e-Verhältnis von 165;

(PI1CH2NHCH2CHOHCH3).

Wirksamkeit der erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen.

(a) Die Verbindungen zeigen keine starke akute Toxizität. Beispielsweise weisen die Verbindungen der Beispiele 8 und 12 bei Mäusen LDso-Werte von über 500 mg/kg Körpergewicht auf, wenn sie subcutan oder oral verabreicht werden.

(b) Die Wirksamkeit der Verbindungen vorliegender Erfindung als Synergisten kann mittels üblicher Mindest-hemmkonzentrations-Untersuchungen gezeigt werden, bei denen Ampicillin allein, Ampicillin + synergistische Verbindung und synergistische Verbindung allein verglichen werden. Die nachstehenden Untersuchungsergebnisse werden unter Verwendung eines Stammes Staphylococcus aureus Russell erhalten, der durch Gaben von 250 jig/ml Ampicillin bzw. 1 ug/ml der synergistischen Verbindung nicht gehemmt wird:

Verbindung des

Mindesthemmkonzentration von Ampicillin in (ig/ml

Beispiels Nr.

in Gegenwart von 1 |ig/ml des Synergisten

1

7,8

2

0,156

(e 15)

Allgemeines Verfahren zur Herstellung des Sulfonats

Das nachstehende Verfahren zur Herstellung der in Bei-25 spiel 1 genannten Verbindung (el), nämlich des Trimethyla-minsalzes des Sulfats des Clavulansäure-benzylesters, kann für die Herstellung analoger Ester-Zwischenprodukte durch Einsetzen eines geeigneten Esters der Clavulansäure für den Ester (el) angepasst werden.

30 57,8 mg Clavulansäure-benzylester in 0,8 ml wasserfreiem Dimethylformamid werden mit 55,6 mg eines Komplexes aus Trimethylamin und Schwefeltrioxid behandelt. Das Reaktionsgemisch wird 18 Stunden die Raumtemperatur stehengelassen. Dann wird das Lösungsmittel unter vermindertem 35 Druck entfernt und der Rückstand mit Chloroform extrahiert. Nach dem Eindampfen der Chloroformlösung wird der Rückstand mehrere Male mit Diäthyläther extrahiert, um den Clavulansäure-benzylester zu entfernen. Das in Äther unlösliche Öl ist das Trimethylaminsalz des O-Sulfonats des Cla-40 vulansäure-benzylesters (el), und zwar in einer Ausbeute von 60%.

Beim NMR-Spektrum zeigt sich das -CH2OS03-Proton als Dublett bei 5= etwa 4,71 im Vergleich zu 5= etwa 4,24 bei der Ausgangsverbindung.

45

Allgemeines Verfahren zur Herstellung des Dienesters

Das nachstehende Verfahren zur Herstellung des Benzyl-esters des Clavuladiens kann zur Herstellung anderer entsprechender Ester durch Ersetzen der Ausgangsverbindung Cla-50 vulansäure-benzylester durch einen entsprechenden Ester der Clavulansäure angepasst werden.

0,2 g Clavulansäure-benzylester werden zu 6 ml wasserfreiem Dimethylsulfoxid und 3 ml wasserfreiem Benzol gegeben, das 0,43 g Dicyclohexylcarbodiimid enthält. Dann 55 werden 0,069 g wasserfreie Orthophosphorsäure in 2 ml Dimethylsulfoxid zugegeben. Das Gemisch wird 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Dünnschichtchromatographie zeigt einen sich schneller bewegenden Fleck, der eine blaue Fluoreszenz bei 366 nm zeigt. Nach dem Abfiltrieren so des Dicyclohexylharnstoffes und nach Zugabe von Benzol zum Filtrat wird die organische Schicht mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Eine Fraktionierung an Silikagel ergibt in 71prozentiger Ausbeute ein farbloses Öl. Das Dien wird als Lösung in Aceton mit einem Gehalt von 65 0,01% Hydrochinon als Stabilisator aufbewahrt.

IR-Spektrum (Film): 1810, 1700,1628, 1565 cm-'.

B

Claims

639 665
2 ^15

(VIII)

,K _H/CVCVCV*12 2 Vr15

(IX)

worin Ró einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest, R12 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest bedeutet und Ris ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist.

2. Verfahren zur Herstellung von Amino-Derivaten der Clavulaninsäure der Formel II

tu)

Ò02H

in der Ri ein inerter organischer Rest mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen ist und R2 einen inerten organischen Rest mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Gruppe -NR1R2 bis zu 22 Kohlenstoffatome aufweist, und ihrer Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Amin der allgemeinen Formel III

HN

Ri R2

mit einer Verbindung der allgemeinen Formel XI

ch2-0-s03

<->

vco2a

(XI)

(+)^Q!

HN^- Q2

q3

umsetzt, in der Q1, Q2 und Q3 zusammen mit dem Stickstoff-5 atom den tertiären Aminrest NQ'Q2Q3 bilden und Q1, Q2 und Q3 einen organischen Rest bedeuten, und danach den derart gebildeten Ester in die entsprechende freie Carbonsäure oder deren Salz überführt.

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Amino-Derivaten der Clavulaninsäure der Formel II

(II)

Ri

HN

\Rz in der Ri und R2 die angegebenen Bedeutungen haben, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel X

(x)

umsetzt, in der der Rest -CO2A eine veresterte Carboxyl-gruppe ist, und danach den derart gebildeten Ester in die entsprechende freie Carbonsäure oder deren Salz überführt.
3

639 665

3. Verfahren zur Herstellung von Amino-Derivaten der 10 Clavulaninsäure der Formel II

H

.0

in der Ri ein inerter organischer Rest mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen ist und R2 einen inerten organischen Rest mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Gruppe -NR1R2 bis zu 22 Kohlenstoffatome aufweist, und ihrer Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Amin der allgemeinen Formel III
4

einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest bedeutet und Ris ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn-

45 zeichnet, dass man den Ester in Gegenwart von Wasserstoff spaltet.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4 zur Herstellung einer Verbindung der Formel II oder eines Salzes derselben, worin entweder eines oder beide der beiden Ri und R; eine Gruppe

50 der Formel c

Rs

-C-CH(Rio)-CHRuRi2

55 Ra

(C)

ist, in der Rs, R», Rio, Rh und R12 gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatom oder Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass ein 60 Ester einer Verbindung der Formel II in der entweder eines oder beide Ri und R2 eine Gruppe der Formel b

65

Rs

-C—C(Rlo) = CRllRl2

R9

(b)

bedeuten, hydrogenolysiert wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 9-Di-n-propylamino-desoxy-clavulaninsäure hergestellt wird durch Hydrogenolyse von Benzyl-9-(N,N-diallylamino)-9-desoxyclavulanat.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest Ri die nachstehende Nebenformel (a) aufweist

R4

-C-Rô (a)

in der R4 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, Rs ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und Re eine Phenylgruppe darstellt, die substituiert sein kann, s
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R4 und Rs Wasserstoffatome sind und der Rest Rö die Phenylgruppe bedeutet, die durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder Alkyl- oder Alkoxyreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann.
9. Verfahren nach Patentanspruch 1 zur Herstellung von Verbindungen der Formel VII bis IX
10. Verfahren nach Patentanspruch 1 zur Herstellung von 9-Dibenzylamino-desoxy-clavulaninsäure, 9-Di-n-propyl-aminodesoxy-clavulaninsäure, 9-N-Benzyl-(N-dl-2-hydroxy-propyl)-amino-desoxy-clavulaninsäure.

10

CH _—CH =CK-CKpR.

H -N/
11. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ester in Gegenwart von Wasserstoff spaltet.
12. Verfahren nach Patentanspruch 11 zur Herstellung einer Verbindung der Formel II oder eines Salzes derselben, worin entweder eines oder beide der beiden Ri und R2 eine Gruppe der Formel c ist, in der Rs, Ro, Rio, R11 und R12 gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatom oder Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ester einer Verbindung der Formel II in der entweder eines oder beide Ri und R2 eine Gruppe der Formel b bedeuten, hydrogenolysiert wird.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass 9-Di-n-propylamino-desoxy-clavulaninsäure hergestellt wird durch Hydrogenolyse von Benzyl-9-(N,N-diallylamino)-9-desoxy-clavulanat.
14. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest Ri die Nebenformel (a) aufweist in der R4 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, Rs ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und Re eine Phenylgruppe darstellt, die substituiert sein kann.
15. Verfahren nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R4 und Rs Wasserstoffatome sind und der Rest Rs die Phenylgruppe bedeutet, die durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder Alkyl- oder Alkoxyreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann.

15

(III)

(III)

Cx

(II)

H_-N

\

r.

òo2H
16. Verfahren nach Patentanspruch 2, zur Herstellung von Verbindungen der Formel VII bis IX worin Rs einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest, R12 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest bedeutet und Ris ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist. 35
17. Verfahren nach Patentanspruch 2, zur Herstellung von 9-Dibenzylamino-desoxy-clavulaninsäure, 9-Di-n-propyl-amino-desoxy-clavulaninsäure, 9-N-Benzyl-(N-dl-2-hydro-xypropyl)-amino-desoxy-clavulaninsäure.
18. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn-40 zeichnet, dass man den Ester in Gegenwart von Wasserstoff spaltet.
19. Verfahren nach Patentanspruch 18 zur Herstellung einer Verbindung der Formel II oder eines Salzes derselben, worin entweder eines oder beide der beiden Ri und R2 eine

45 Gruppe der Formel c ist, in der Rs, Ro, Rio, Rn und R12 gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatom oder Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ester einer Verbindung der Formel II in der entweder eines oder beide Ri und R2 eine Gruppe der Formel so b bedeuten, hydrogenolysiert wird.
20. Verfahren nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass 9-Di-n-propylamino-desoxy-clavulaninsäure hergestellt wird durch Hydrogenolyse von Benzyl-9-(N,N-diallylamino)-9-desoxy-clavulanat.

ss
21. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest Ri die Nebenformel (a) aufweist in der R4 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, Rs ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und Rs eine Phenyl-60 grappe darstellt, die substituiert sein kann.

20 in der Ri ein inerter organischer Rest mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen ist und R2 einen inerten organischen Rest mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Gruppe -NR1R2 bis zu 22 Kohlenstoffatome aufweist, und ihrer Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Amin der allge-2s meinen Formel III

HN;

• R.

R2

mit einer Verbindung der allgemeinen Formel XII

35

40

ch2-o-co-q

(III)

(xii)

N CO A

&

umsetzt, in der Q4 ein organischer Rest ist, und anschliessend die erhaltene Verbindung in die entsprechende freie Carbonsäure oder deren Salz überführt.
22. Verfahren nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R4 und Rs Wasserstoffatome sind und der Rest Ró die Phenylgruppe bedeutet, die durch Halogenatome, Hydroxylgruppen oder Alkyl- oder Alkoxyreste

65 mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann.
23. Verfahren nach Patentanspruch 3 zur Herstellung von Verbindungen der Formel VII bis IX worin Ró einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest, R12 ein Wasserstoffatom,

639665
24. Verfahren nach Patentanspruch 3 zur Herstellung von 9-Dibenzylamino-desoxy-clavulaninsäure, 9-Di-n-propyl-amino-desoxy-clavulaninsäure, 9-N-Benzyl-(N-dl-2-hydro-xypropyl)-amino-desoxy-clavulaninsäure.