CZ282160B6

CZ282160B6 - Způsob přípravy cefalosporinového antibiotika

Info

Publication number: CZ282160B6
Application number: CS922780A
Authority: CZ
Inventors: Gary M. F. Lim; John M. Roubie; Elizabeth Ann Garofalo
Original assignee: Bristol-Myers Squibb Company
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1997-05-14
Also published as: RU2042681C1; ES2165351T3; NO301930B1; FI119811B; OA09764A; CN1059438C; MX9205147A; SK278092A3; AU655838B2; FI924031A0; EG20184A; NO923495D0; NZ244295A; AU2284492A; YU81692A; JPH05194532A; CZ71996A3; HU9202884D0; FI109127B; SK33698A3

Abstract

Bezvodá acylace pro přípravu antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu, v podstatě prostého anti-isomeru a .DELTA..sup.2 .n.isomeru, N-acylací silylovaného derivátu 7-amino-3-)/1-methyl-1- -pyrrolidinio/methyl)cef-3-em-4-karboxylátu syn-isomerem 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-metho- xyiminoacetylchloridhydrochloridu.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu a meziproduktu pro jeho přípravu. Cefepim má systematický název 7-[2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-[Z]-methoxyiminoacetamido]-3-[(l -methyl- l-pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylát.

Dosavadní stav techniky

Jsou známa četná cefalosporinová antibiotika, obsahující postranní řetězec kyseliny 2-(2aminothiazol-4-yl)-(Z)-2-methoxyiminooctové, který se váže na 7-aminoskupinu cefalosporanové kyseliny známými acylačními postupy. Ve většině případů je nutno chránit aminoskupinu a aktivovat karboxylovou kyselinu v postranním řetězci jako součást tohoto acylačního postupu. Je proto známo velké množství amino-chránicích skupin pro 2 aminoskupinu thiazolového kruhu a velké množství aktivačních skupin karboxylové kyseliny. S ohledem na náklady a toxické účinky, spojené s některými aktivačními skupinami, je hledání novějších chránících a aktivačních skupin stále předmětem četných publikací. Při přípravě použitelných širokospektrálních antibiotik tedy stále existuje potřeba nalézt jednoduchou, stabilní, krystalickou, ekonomickou a netoxickou sloučeninu postranního řetězce, představující požadovaný geometrický (Z)-isomer, která může být snadno navázána na 7-aminoskupinu cefalosporinového jádra. Dále jsou uvedeni představitelé některých známých sloučenin pro tvorbu thiazolových postranních řetězců.

V US 4 203 899 Ochiaie a d., vydaném 20. 5. 1980, jsou popsány sloučeniny vzorce

kde R¹ představuje aminoskupinu, chráněnou aminoskupinu, hydroxyl nebo chráněný hydroxyl, R⁵ představuje hydroxyl nebo chráněný hydroxyl a W představuje hydroxyl, C_Malkoxy, halogen nebo OM, kde M je alkalický kov.

Patentová přihláška GB 2 144 424. zveřejněná 6. 3. 1985, popisuje přípravu řady pyridiniových cefalosporinových derivátů různými metodami, včetně použití sloučeniny vzorce

nebo její soli, kde R¹ znamená vodík nebo halogen, R² znamená vodík nebo C|.₆alkyl a R⁴představuje vodík nebo amino-chránicí skupinu, nebo aktivovaného derivátu této sloučeniny.

Evropská patentová přihláška EP 160 546, zveřejněná 6. 11. 1985, popisuje rovněž přípravu řady cefalosporinových sloučenin různými metodami, včetně použití sloučenin na bázi substituované oxyiminothiazolyloctové kyseliny vzorce

- 1 CZ 282160 B6

nebo jejího reaktivního derivátu, kde R⁸ představuje vodík nebo chránící skupinu pro aminoskupinu. Jako příklady takových reaktivních derivátů jsou uvedeny smíšené anhydridy, anhydridy a halogenidy kyselin, aktivní estery, aktivní amidy a azidy kyselin.

V patentu US 4 385 181 Fargeho a d., vydaném 24. 5. 1983, se popisují thioiestery vzorce

kde R¹ představuje vodík nebo chránící zbytek, R° představuje vodík, alkyl, vinyl, kyanmethyl nebo chránící zbytek, a R představuje alkyl, L-2-amino-2-karboxyethyl, fenyl nebo velký počet heterocyklických zbytků, vyjmenovaných ve sloupcích 4 až 8, a jejich syn- a anti-isomery a jejich směsi.

Kromě uvedených dokumentů existuje velký počet publikací, týkajících se různých chránících skupin pro 2-amino-substituent a ještě většího počtu aktivačních a snadno odštěpitelných skupin pro funkční skupinu karboxylové kyseliny, které je možno použít při acylaci 7aminocefalosporinové sloučeniny.

NejbližŠím známým dokumentem je však patent CS 238 950, zveřejněný 16. 3. 1987 (Chemical Abstracts, sv. 110, str. 544 (1989)), který popisuje sloučeninu vzorce

mající údajně syn-konfiguraci. Jediným důkazem, uvedeným v patentu pro tento produkt, je obsah chloru 99 až 100,5 % teoretické hodnoty.

V souvislosti s prací na vývoji nových syntetických metod přípravy antibiotik pociťovali původci tohoto vynálezu, stejně jako ostatní odborníci, potřebu jednoduchých, pohodlných, ekonomických, krystalických, stabilních a netoxických výchozích látek pro výrobu antibiotik. Počáteční pokusy připravit a použít chlorid kyseliny 2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminooctové bez použití chránících skupin byly neúspěšné. Původci však nyní zjistili, že výše uvedený acylchlorid je možno připravovat za konkrétně definovaných reakčních podmínek. Tento objev byl původci dále potvrzen, když se jim nepodařilo reprodukovat údaje citovaného československého patentu. Požadovaný syn-isomer hydrochloridu acylchloridu, který je nutný k výrobě požadovaného antibiotika, se nepodařilo reprodukovat. Další experimenty navíc potvrdily, že podle publikovaných údajů nevzniká hydrochlorid požadovaného syn-isorneru

-2CZ 282160 B6 acylchloridu, v podstatě neobsahující anti-isomer a mající zde uvedené nukleárně magnetické protonové rezonanční spektrum ('H NMR).

Širokospektrální antibiotikum cefepim je popsáno Aburakim et al. v US 4 406 899, vydaném 5 27.9. 1983 ajeho příprava je znázorněna dvěma reakčními schématy, v nichž reakční složky a produkty vyžadují použití blokačních a deblokačních skupin. V reakčním schématu, doloženém experimentálně, vyžaduje produkt chromatografické čištění k rozdělení směsi isomerů Δ² a Δ³a takto získaný cefepim je ve formě zwitteriontu. Zwitteriontová forma cefepimu je však nestabilní za teploty místnosti a vyšší.

Murray A. Kaplan ad. v US 4 910 301 popisují teplotně stabilní krystalické soli cefepimu ve formě suchého prášku s výbornou stabilitou při teplotě místnosti a vyšší ve srovnání s zwitteriontovou formou cefepimu, popsanou Aburakim a d. v US 4 406 899.

V US 4 868 294, vydaném 19. 9. 1989, Brundige ad. popisují přípravu 7-amino-3-[/l-methyl-lpyrrolidinio/methyl]-cef-3-em-4-karboxylátů, v podstatě neobsahujících Δ² isomer, ajejich použití při acylaci ve vodném prostředí, vedoucí k přípravě antibiotika cefepimu ve formě sulfátu.

US 4 754 031, vydaný 28. 6. 1988, Angerbauera ad., popisuje způsob přípravy několika cefalosporinových antibiotik včetně cefepimu ve formě zwitteriontu. Tento postup sice nepoužívá chránící skupiny, avšak pro aktivaci při vodné acylační reakci používá anhydrid, což vyžaduje k získání zwitteriontové formy cefepimu chromatografické čištění.

V patentu US 4 943 631, vydaném 24. 6. 1990, Briana E. Lookera, je popsán zlepšený způsob přípravy antibiotika cefepimu ve formě hydrojodidu. Postup omezuje tvorbu nežádoucího Δ²isomeru použitím cefalosporin sulfoxidového meziproduktu. Postup, popsaný v tomto patentu, však zůstává nákladný a neefektivní, poněvadž oproti známému stavu zavádí dva další kroky a stále používá chránící skupiny, které vyžadují blokační a deblokačni procedury. Navíc vyžaduje k čištění použití sloupcové chromatografie, která je ve výrobním měřítku nepraktická.

Známé způsoby přípravy krystalického sulfátu a zwitteriontu cefepimu používají v podstatě stejnou acylaci ve vodném prostředí a různé blokační a deblokačni skupiny a aktivní estery. Ve všech případech je nutno výhodnou krystalickou formu hydrátu dihydrochloridu cefepimu 35 připravovat přes čištěnou zwitteriontovou formu cefepimu. Existuje tedy potřeba vyvinout jednoduchý, přímý a efektivní acylační postup, který by nevyžadoval reakční stupně přidávání a odebírání chránících skupin, stupně kontroly stereochemie a chromatografické procedury a, což je ještě významnější, který by vedl k hydrátu dihydrochloridu požadovaného antibiotika cefepimu, v podstatě neobsahujícímu anti-isomer a Δ² isomer.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu, s obsahem 45 anti-isomeru a Δ isomeru do 5 % hmotnostních, jehož podstata spočívá v tom, že se v inertním organickém rozpouštědle nechá reagovat silylovaný derivát 7-amino-3-[(l-methyl-1pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu se syn-isomerem 2-(2-aminothiazol-4-yl)-2methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu s obsahem anti-isomeru do 5 % hmotnostních.

Předmětem vynálezu je dále také silylovaný derivát 7-amino-3-[(l-methyl-1-pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu, připravitelný reakcí 7-amino-3-[(l-methyl- 1-pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu v inertním organickém rozpouštědle se silylačním činidlem, jako meziprodukt pro přípravu antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu.

-3 CZ 282160 B6

Cefepimdihydrochloridhydrát má strukturu, odpovídající vzorci V

(V) kde z je 1 nebo 2.

Výhody bezvodého acylačního postupu podle vynálezu ocení odborník při jejich zvážení jako celku. Vyloučení obvyklých chránících skupin pro aminoskupinu a karboxyskupinu a odpovídající vyloučení dalších chemických kroků, nutných pro blokování a deblokaci, nabízí oproti známým procesům zřetelné výhody, pokud jde o celkovou efektivitu procesu a materiálové náklady. Způsob podle vynálezu kromě toho umožňuje dodržet kontrolu stereochemické konfigurace methoxyiminoisomeru a Δ³ dvojné vazby cefalosporinového jádra bez nutnosti odstraňování nežádoucích vedlejších produktů cefalosporinu chromatografií a bez nutnosti použití intermediámích sulfoxidových derivátů pro kontrolu stereochemie, jak je to popsáno například v US 4 043 631. Další výhodu podle vynálezu představuje příprava a použití nechráněného hydrochloridu syn-isomeru 2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridu vzorce III, odstraňující nutnost použití neobvyklých a někdy složitých organických odštěpitelných skupin, jako při známých postupech. Použití jednoduchého chloridového iontu jako odštěpitelné skupiny odstraňuje nutnost používat potenciálně toxických odštěpitelných skupin, jako jsou skupiny, odvozené od 2-merkaptobenzothiazolu. Další výhodou výhodného provedení bezvodého acylačního procesu je vznik požadovaného teplotně stabilního krystalického cefepimdihydrochloridhydrátu přímo z reakční směsi po acylačním procesu bez nutnosti přípravy a izolace sulfátu nebo zwitteriontu cefepimu. Vynález kromě toho umožňuje připravovat monohydrát nebo dihydrát vodorozpustného krystalického cefepimdihydrochloridu, v podstatě prostého anti-isomeru a Δ² isomeru, s vysokým výtěžkem přímo z vodné fáze dvoufázového roztoku.

2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid má strukturu, odpovídající vzorci III.

V důsledku toho, že je v podstatě prostá anti-isomeru, je sloučenina III přeměnitelná na širokospektrální cefalosporiny, které jsou samy o sobě také v podstatě prosté anti-isomeru, bez nutnosti dělení syn- a anti-isomeru chromatografickými postupy. Vlivem zvýšené stability může být sloučenina III izolována a skladována, a je-li to žádoucí, převáděna na konečné produkty v odlišném rozpouštědle, které je výhodné pro výrobu požadovaného antibiotika, v podstatě prostého Δ² isomeru. Další výhodou meziproduktu III je, že nevyžaduje před acylací blokování /chránění/ aminoskupiny a po acylaci její deblokování, atak přispívá k zefektivnění procesu. Další výhodou acylchloridu vzorce III je jeho použití při acylačním postupu pro výrobu širokospektrálních cefalosporinů. Oproti jiným postupům, například podle Aburakiho ad., US 4 406 899, je v meziproduktu vzorce III jako jednoduchá a netoxická odštěpitelná skupina chloridový ion, který nemusí být z konečného antibiotika odstraňován jako většina ostatních odštěpitelných skupin v daném oboru. Některé známé meziprodukty, obsahující jiné odštěpitelné skupiny, se kromě toho obtížně připravují a další, obsahující odštěpitelné skupiny, jako je 2merkaptobenzothiazol, se projevily jako toxické /Chem. Abstracts, 1989, sv. 1 11 /3/, 19243p/.

-4CZ 282160 B6

Reakční schéma 1

C₂O₂CI₂+DMF^CO₂ ⁺COf/CHý₂NCHCl]⁺Cr ▼

Syn-isomer hydrochloridu acylchloridu vzorce III může být připraven ze syn-isomeru kyseliny vzorce I podle reakčního schématu 1. Kyselina vzorce I se nejprve převede na odpovídající hydrochlorid vzorce II některým známým způsobem a pak, je-li to žádoucí, se izoluje jako bezvodá krystalická sloučenina vzorce II. Tvorba hydrochloridu se výhodně provádí s alespoň jedním molámím ekvivalentem plynného chlorovodíku v inertním organickém rozpouštědle, jako je toluen, acetonitril, dichlormethan, aceton, benzen, xylen, cyklohexan, hexany, dioxan nebo diethylether, při teplotě asi -10 až asi 50 °C. Výhodně se reakce provádí v toluenu, dichlormethanu nebo acetonitrilu a vzniklý hydrochlorid vzorce II může být izolován nebo použit in šitu. Jestliže se reakce provádí v acetonitrilu, má vznikající hydrochlorid vzorce II tendenci zadržovat volně vázané rozpouštědlo. Je proto výhodné hydrochlorid kyseliny vzorce II z acetonitrilu použít v přiměřené době v dalším stupni, aby nedošlo k nahrazení solvátu atmosférickou vlhkostí. Nejvýhodněji se reakce provádí v toluenu nebo dichlormethanu při asi 0 °C až teplotě místnosti.

Na sůl kyseliny vzorce II se pak výhodně působí chloračním činidlem, nej výhodněji oxalylchloridem v kombinaci s dimethylformamidem, za vzniku stabilního krystalického synisomeru sloučeniny III. Jak je dále popsáno, může použití jiných známých chloračních činidel vést k isomerizaci na nežádoucí anti-isomer nebo na směsi syn- a anti-isomerů. Kromě toho mohou chlorační činidla, jako je chlorid fosforečný vést k chloraci v poloze 5 thiazolového kruhu, která by pak měla za následek nežádoucí znečištění antibiotika. Původci zjistili, že v procesu přípravy syn-isomeru sloučeniny III, v podstatě neobsahujícího anti-isomer, je kromě přípravy hydrochloridu kyseliny vzorce II rozhodující správná volba chloračního činidla a reakčních podmínek, jako je rozpouštědlo a teplota.

Metody chlorace, která se obvykle používá k aktivaci kyseliny, jsou v oboru známé. Chlorid fosforečný, který je nejrozšířenějším chloračním činidlem, není pro chloraci sloučeniny II vhodný, protože také vede k isomerizaci methoxyiminoskupiny za vzniku nežádoucího antiisomeru sloučeniny III. Tato skutečnost je jasně demonstrována v příkladech 12, 13, 14 a 16. Dalším známým postupem chlorace je použití oxalylchloridu v kombinaci s dimethylformamidem. Původci však zjistili, že oxalylchloridová metoda, při níž je dimethylformamid použit jako katalyzátor, neprodukuje požadovaný syn-isomer sloučeniny III ve významném množství. Tento fakt je také jasně demonstrován v příkladu 15. Po intenzivním výzkumu původci zjistili, že použití dimethylformamidu v množství nižším než ekvimolámím vůči oxalylchloridu je nepříznivé vzniku požadovaného syn-isomeru hydrochloridu acylchloridu vzorce III. Nejvýhodněji by molámí množství dimethylformamidu mělo převyšovat molámí množství oxalylchloridu. Původci dále zjistili, že použití molámího přebytku dimethylformamidu je také nepříznivé jak vůči reakci, tak vůči stabilitě požadovaného produktu. Tak původci objevili způsob omezení nestability reagujících látek buď na přebytek chloridových iontů, generovaných oxalylchloridem, nebo přebytek dimethylformamidu, které jsou rozhodující pro produkci stabilního krystalického syn-isomeru sloučeniny III, v podstatě prostého anti-isomeru. V případě, že není konverze sloučeniny II na sloučeninu III úplná, zbude v izolované sloučenině III jako produktu malé množství syn-isomeru kyseliny vzorce II. Přítomnost určitého množství nezreagované sloučeniny II ve sloučenině III a malých množství anti-isomeru sloučeniny III neovlivňuje následující acylační reakci a úspěšnou výrobu požadovaného antibiotika, v podstatě neobsahujícího anti-isomer.

Původci kromě toho zjistili, že důležitá je také teplota a rozpouštědlo při chlorační reakci. Výhodně se reakce provádí v inertním organickém rozpouštědle, jako je dichlormethan, chloroform nebo acetonitril, při teplotě nižší než -10 °C. Nejvýhodněji se reakce provádí v dichlormethanu při asi -15 až asi -40 °C.

Použití syn-isomeru hydrochloridu acylchloridu vzorce III k přípravě výhodných širokospektrálních antibiotik obecnou acylační reakcí je znázorněno v reakčním schématu 2. Reakční schéma 2 konkrétně ilustruje použití chloridu kyseliny III k přípravě širokospektrálního antibiotika cefepimu, v podstatě prostého anti-isomeru a Δ³ isomerů. Hydrochlorid acylchloridu vzorce III je dále možno použít k přípravě cefalosporinových antibiotik, v nichž je k 7aminoskupině cefalosporinového jádra navázán syn-isomer 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminoacetylu, jako je cefodizim, cefemenoxim, cefotaxim, cefpirom, cefpodoxim, cefchinom, cefteram, ceftiofur, cefetamet a cefuzonam.

Aby potvrdili, že dosud známý hydrochlorid acylchloridu je ve formě anti-isomeru, a nikoli požadovaného syn-isomeru, nahradili původci syn-isomer sloučeniny vzorce III při acylační reakci podle schématu 2 a příkladu 4 známým produktem, připraveným například podle příkladu 14. Získaný cefalosporinový produkt, jehož výroba je popsána v příkladech 17, 18 a 23, byl srovnán s cefepimovým antibiotikem, vyrobeným podle vynálezu. Jak je vidět z porovnání, uvedeného v příkladu 19, není anti-cefepim, vyrobený známými způsoby, totožný s výhodným širokospektrálním syn-cefepimem, vyrobeným postupem podle vynálezu.

V popisu a nárocích používaný výraz v podstatě prostý nebo v podstatě neobsahující znamená, že sloučenina obsahuje méně než asi 5 % nežádoucího isomerů. Výhodně obsahuje sloučenina méně než asi 1 % nežádoucího isomerů.

Způsobem podle vynálezu se širokospektrální antibiotikum cefepimdihydrochloridhydrát, v podstatě prostý anti-isomeru a Δ isomerů, připravuje N-acylací sloučeniny vzorce IV synisomerem hydrochloridu acylchloridu vzorce III podle reakčniho schématu 2.

-6CZ 282160 B6

Reakční schéma 2

7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylát, v podstatě prostý Δ²isomerů, vzorce IV, kde HX je HC1, HI nebo H₂SO₄, je možno připravit obecným postupem, popsaným Brundidgem a d. v US 4 868 294.

Cefalosporinový meziprodukt vzorce IV, kde HX je výhodně HI, může být výhodně silylován v inertním organickém rozpouštědle, přičemž in šitu vzniká roztok rozpustného silylovaného derivátu vzorce VI, kde R a R¹ nezávisle znamenají vodík nebo silylovou skupinu, nebo jejich směs. V jedné studii pomocí ^!H NMR bylo stanoveno, že R¹ je většinou silylován a R je většinou vodík. Odborníkovi je zřejmé, že vlivem neustálých změn rovnováhy různých reakčních složek, přítomných v roztoku, je v kterémkoli konkrétním okamžiku obtížné identifikovat konkrétní sloučeninu vzorce VI, vznikající in šitu v reakční směsi. Je však důležité přidat dostatečné množství silylačního činidla, a je-li to nutné, báze k solubilizaci cefalosporinového meziproduktu vzorce IV předtím, než se na bezvodý roztok působí sloučeninou vzorce III. Vhodná silylační činidla jsou v oboru známa a patří mezi ně například trimethylchlorsilan, trimethyljodsilan, hexamethyldisilazan, terc.butyldimethylchlorsilan, trimethylsilylacetamid, bis-/trimethylsilyl/acetamid, bis/trimethylsilyl/močovina apod. Při acylačním procesu je možno použít výhodně trimethylchlorsilanu nebo směsi trimethylchlorsilanu a hexamethyldisilazanu a přednostně směsi trimethylchlorsilanu a hexamethyldisilazanu.

I když je k reakci nutný alespoň jeden molámí ekvivalent silylačního činidla a alespoň jeden molámí ekvivalent báze, bylo v praxi zjištěno, zeje výhodné použít asi dva molámí ekvivalenty silylačního činidla a asi dva molámí ekvivalenty nebo méně báze k získání roztoku meziproduktu vzorce VI. Je-li však silylačním činidlem směs trimethylchlorsilanu a hexamethyldisilazanu, je výhodné při přípravě rozpustného derivátu vzorce VI nepřidávat vůbec bázi. Odborníkovi je zřejmé, že hexamethyldisilazan jako silylační činidlo produkuje bázický vedlejší produkt, který stačí k neutralizaci části vznikající kyseliny. Vzhledem ktomu, že pro výrobu požadovaného antibiotika, v podstatě prostého Δ² isomerů, je přebytek báze nepříznivý, je podle vynálezu nejvýhodnější směs trimethylchlorsilanu a hexamethyldisilazanu. Rozsah isomerizace cefalosporinového jádra Δ“’ na Δ² úzce souvisí s použitými reakčními podmínkami při přípravě rozpustného silylovaného derivátu vzorce VI a při jeho acylaci acylchloridhydrochloridem vzorce III na sloučeninu vzorce V. Rozsah této isomerizace závisí na takových faktorech, jako je množství a řád přídavku báze, rozpouštědla, a na teplotě, použité při procesu. Nej významnější je, že bázické podmínky v důsledku použití přebytku báze nebo přídavku báze před přídavkem silylačního činidla nebo acylchloridhydrochloridu vzorce III zvyšují isomerizaci cefemové dvojné vazby z Δ' na Δ. Je proto výhodné během celého procesu bezvodé acvlace udržovat nebázické reakční podmínky.

Jako báze, vhodné k použití při způsobu podle vynálezu, je možno uvést anorganické a organické báze, které jsou vhodnými akceptory kyselin, jako je hydrogenuhličitan sodný, hydrogenuhličitan draselný, uhličitan sodný, uhličitan draselný, amoniak, primární amin, sekundární amin, terciární amin apod. Nejvýhodnějšími organickými bázemi jsou například l,8-diazabicyklo[5.4.0]undec7-en, N-methylmorfolin, 2,6-lutidin, 2-methyl-6-ethylpyridin, N.N-dimethylanilin, N,Ndiethylanilin, triethylamin, diisopropylethylamin apod. Výhodně, a je-li to žádoucí, je možno při silylační aN-acylační reakci použít N-methylmorfolin nebo triethylamin nebo jejich směs. Nejvýhodněji se při N-acylaci sloučeniny vzorce VI sloučeninou vzorce III používá Nmethylmorfolin nebo triethylamin.

Rozpustný silylovaný derivát vzorce VI, který vzniká in šitu, se pak nechá reagovat s acylchlorid hydrochloridem vzorce III a výhodně s jedním molámím ekvivalentem a nejvýhodněji s mírným přebytkem acylchloridhydrochloridu vzorce II a pak výhodně s méně než ekvimolámím množstvím báze vzhledem ke sloučenině vzorce III za vzniku směsi, obsahující požadované antibiotikum. Výhodně se acylchloridhydrochlorid vzorce III a báze přidávají pomalu po částech. Přestože je možno provést přídavek reakčních složek najednou, je-li možno kontrolovat teplotu a nebázické podmínky reakce, je výhodné pro zajištění úplného zreagování přidávat reakční složky ve dvou nebo třech podílech.

Jako vhodná rozpouštědla, použitelná při postupu podle vynálezu, je možno uvést všechna inertní organická rozpouštědla, v nichž je silylovaný derivát vzorce VI rozpustný a v nichž je minimalizována isomerizace Δ³ dvojné vazby, například toluen, tetrahydrofuran, aceton, acetonitril, dichlormethan, chloroform, dimethylacetamid apod., nebo jejich směsi. Výhodně je možno použít acetonitril nebo dichlormethan. Způsob podle vynálezu je možno provádět při teplotě asi -60 až asi +50 °C, výhodně při asi -40 °C až teplotě místnosti. Příprava silylované sloučeniny vzorce VI se výhodně provádí při asi -10 °C až teplotě místnosti, zatímco N-acylace se výhodně provádí při asi -40 až asi 0 °C.

Po dokončení N-acylace rozpustné silylované sloučeniny vzorce VI, potvrzené známými detekčními metodami, například tenkovrstvou chromatografii, vysokotlakou kapalinovou chromatografii a spektroskopickými metodami, se podle vynálezu k reakční směsi přidá voda v dostatečném množství k rozpuštění, je-li to žádoucí, viditelných pevných podílů a vytvoření dvoufázového roztoku, obsahujícího organickou fázi a vodu. Množství vody, přidávané k reakční směsi, je dáno volbou a množstvím použitého inertního organického rozpouštědla a mělo by dostačovat k vytvoření nebo způsobení rozdělení fází. Jakmile dojde k rozdělení fází, je výhodné organickou fázi oddělit a kanalizovat a získat vodou bohatý roztok, obsahující požadované antibiotikum. Na vodný roztok se pak působí dostatečným množstvím kyseliny nebo její rozpustné netoxické soli, například kyselinou chlorovodíkovou, chloridem sodným, chloridem amonným, chloridem draselným, kyselinou sírovou, síranem sodným, síranem draselným, síranem amonným, kyselinou fosforečnou, fosforečnanem sodným, fosforečnanem draselným, fosforečnanem amonným, kyselinou dusičnou, dusičnanem sodným, dusičnanem draselným apod., k získání dostatečného množství protianiontu k zajištění krystalizace požadované

-8CZ 282160 B6 cefepimové soli, a pak se popřípadě zředí vhodným s vodou mísitelným rozpouštědlem, jako je methylethylketon. aceton, isopropylalkohol, butanol apod., k dokončení krystalizace. Výhodně se na vodou bohatý roztok působí dostatečným množstvím kyseliny sírové, vyvolávající krystalizaci sulfátu cefepimu, v podstatě prostého anti-isomeru a Δ² isomeru. Sulfát cefepimu je pak možno na výhodný monohydrát dihydrochloridu cefepimu v krystalické formě převést způsobem, popsaným Kaplanem ad. v patentu US 4 910 301. Sulfát cefepimu, vznikající způsobem podle vynálezu, může být neutralizován bází, výhodně slabě bázickou ionexovou pryskyřicí, v oboru známou, výhodně obchodně dostupnou, jako je Amberlite LA-2, Dowex WGR, Bio-Rad AG3 X4A, Amberlite IRA 93, Amberlite IRA 35 apod., za vzniku vodného nebo vodněorganického roztoku obsahujícího zwitteriontovou formu cefepimu. Na roztok se pak působí dostatečným množstvím kyseliny chlorovodíkové a popřípadě s vodou mísitelným rozpouštědlem k vyvolání krystalizace výhodného krystalického cefepimdihydrochloridhydrátu. Nejvýhodněji se na vodou bohatý roztok, získaný bezvodou acylací podle vynálezu, působí dostatečným množstvím kyseliny chlorovodíkové k provedení krystalizace antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu přídavkem s vodou mísitelného organického rozpouštědla, jako je aceton. Přidávané množství s vodou mísitelného organického rozpouštědla by mělo dostačovat k úplné krystalizaci antibiotika a výhodně by mělo činit asi 2 až asi 9násobek objemu vodné fáze, aby vedlo k získání teplotně stabilního krystalického cefepimdihydrochloridmonohydrátu nebo dihydrátu, v podstatě prostého anti-isomeru a Δ² isomeru.

Pokud se požaduje příprava pouze cefepimdíhydrochloridmonohydrátu, působí se na vodou bohatý roztok z bezvodé acylace výhodně dostatečným množstvím kyseliny chlorovodíkové a pak se zředí příslušným množstvím uvedeného s vodou mísitelného organického rozpouštědla k provedení krystalizace požadované monohydrátové formy. Pokud se naopak požaduje stabilní cefepimdihydrochloriddihydrát, působí se na vodou bohatý roztok výhodně větší ekvivalentovou koncentrací kyseliny chlorovodíkové a takovým množstvím s vodou mísitelného organického rozpouštědla, aby krystalizace byla udržována na bodu zákalu, načež se k dokončení krystalizace přidá dodatečné množství organického rozpouštědla. Odborníkům je jistě zřejmé, že pokud se stupeň izolace z vodou bohatého rozpouštědla pečlivě nekontroluje, může dojít ke vzniku směsi krystalické monohydrátové a dihydrátové formy cefepimdihydrochloridu. V každém případě je možno pouze jednu z uvedených hydrátových forem připravit z kteréhokoli z nich nebo z jejich směsi zde popsanými postupy rekrystalizace.

Krystalický cefepimdihydrochloridmonohydrát, připravený podle vynálezu, může být použit k přípravě stabilního krystalického cefepimdihydrochloriddihydrátu rekrystalizací za kontrolované koncentrace rozpouštědla a kyseliny chlorovodíkové a za kontrolované doby udržování na bodu zákalu /počáteční krystalizace/. Naopak krystalický dihydrochloriddihydrát, připravený podle vynálezu, je možno použít k přípravě stabilního cefepimdihydrochloridmonohydrátu rekrystalizací za odlišných kontrolovaných podmínek, které zde byly popsány. Způsob podle vynálezu je tedy možno použít jak k výrobě monohydrátu, tak k výrobě dihydrátu uvedeného antibiotika.

Oproti labilnímu cefepimdihydrochloriddihydrátu, popsanému v patentu US 4 910 301, který snadno ztrácí druhou molekulu vody, byla u krystalického cefepimdihydrochloriddihydrátu, který je možno vyrobit podle vynálezu, zjištěna přesně definovaná krystalická struktura, která si druhou molekulu vody podržuje. Nová krystalická forma dihydrátu /jehličkovité krystaly/ se ukázala být pozoruhodně stabilní a její krystalová morfologie se nemění za různých podmínek, například na vzduchu při teplotě 70 °C po dobu více než dvou měsíců, ve vakuu s oxidem fosforečným při 50 °C po dobu 48 h, v sušárně při 70 °C po dobu 96 h a za podmínek vysoké a nízké relativní vlhkosti. Krystalický dihydrát vykazuje charakteristické absorpční píky v infračervené oblasti při 3574 cm'¹ a 3432 cm’¹, jak prokazuje difuzní odrazová spektroskopie FT-IR s bromidem draselným a 13 mm kyvetou s použitím spektrometru Nicolet 20SX. Tato stabilní krystalická forma dihydrátu, stabilní vůči teplotě a vlhkosti, byla

-9CZ 282160 B6 charakterizována také rentgenovým difrakčním obrazcem, uvedeným v tabulce 1.

Tabulka 1. Stabilní cefepimdihydrochloriddihydrát d I/Ip /%/

13,14	15
12,78	13
8,82	24
6,62	18
6,41	100
4,94	17
4,79	10
4,74	12
4,52	13
4,41	36
4,1	63
3,75	50
3,6	11
3,53	16
3,41	36
3,31	9
3,19	22
2,84	30
2,67	16
2,62	6
2,57	14
2,5	4
2,48	9
2,27	15

V tabulce 1 d označuje mezirovinové vzdálenosti a I/I_o se vztahuje k procentické relativní intenzitě. Rentgenový obrazec byl získán pomocí rentgenového difraktometru Rigaku Geigerflex při vlnové délce záření mědi, filtrované niklem /K._aif_a/ 1,5425 X..

Jedno provedení vynálezu tedy zahrnuje způsob přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu, v podstatě prostého anti-isomeru aá² isomeru, spočívající v reakci silylovaného derivátu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]-cef-3-em-4-karboxylátu se syn-isomerem 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem, v podstatě prostým antiisomeru, v inertním organickém rozpouštědle.

Výhodné provedení vynálezu dále zahrnuje přípravu syn-isomeru 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu, v podstatě prostého anti-isomeru, reakcí bezvodého hydrochloridu syn-isomeru kyseliny 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové se směsí, obsahující alespoň jeden molámí ekvivalent oxalylchloridu a alespoň jeden molámí ekvivalent až mírný přebytek dimethylformamidu vzhledem k oxalylchloridu, v inertním organickém rozpouštědle při teplotě nižší než -10 °C.

Další výhodné provedení vynálezu zahrnuje přípravu silylovaného derivátu reakcí 7-amino-3-[/lmethyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu se silylačním činidlem v inertním organickém rozpouštědle.

Ještě výhodnější provedení vynálezu zahrnuje způsob přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu, v podstatě prostého anti-isomeru aA' isomeru, spočívající v reakci silylovaného

- 10CZ 282160 B6 derivátu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu se syn-isomerem 2 /2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem, v podstatě prostým antiisomeru, v inertním organickém rozpouštědle a dále zahrnuje přídavek dostatečného množství vody k reakční směsi k vytvoření vodně-organického dvojfázového roztoku s následujícím přídavkem dostatečného množství kyseliny nebo její rozpustné netoxické soli a popřípadě s vodou mísitelného organického rozpouštědla k oddělenému vodnému roztoku.

Nejvýhodnější provedení vynálezu zahrnuje způsob přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridmonohydrátu a cefepimdihydrochloriddihydrátu přímo z bohatého vodného roztoku bezvodého acylačního procesu podle vynálezu.

Použití cefepimu /sloučenina V/je popsáno Abruakim a d. v US 4 406 899. Stabilní dihydrátová forma, získávaná podle vynálezu, má antibiotické vlastnosti uvedeného cefepimu podle US 4 406 899 a nachází použití jako antibiotikum v podobných aplikacích.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je uvedeno protonové nukleárně magnetické rezonanční spektrum syn-2-/2aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu podle příkladu 10 v kyselině octové - d₄ /100 MHz/.

Obr. 2 znázorňuje protonové nukleárně magnetické rezonanční spektrum produktu podle příkladu 12 v kyselině octové - d₄ /100 MHz/.

Na obr. 3 je uvedeno protonové nukleárně magnetické rezonanční spektrum produktu podle příkladu 13 v kyselině octové - d₄ /100 MHz/.

Na obr. 4 je uvedeno protonové nukleárně magnetické rezonanční spektrum produktu podle příkladu 14 v kyselině octové - d₄ /100 MHz/.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Hydrochlorid kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové

Suspenze 25 g/124,25 mmol/ kyseliny 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové ve 250 ml toluenu se při 20 až 28 °C sytí plynným chlorovodíkem. Chlorovodík se zavádí pod povrch ve dvou alikvotních dávkách 8,1 g /222,2 mmol/ a 4,8 g /131,7 mmol/ s 30 min mícháním mezi nimi. Po 1 h při 20 ⁰ C se filtrací v dusíkové atmosféře oddělí produkt, promyje 50 ml toluenu a 250 ml hexanu a suší ve vakuu při 20 až 25 °C. Získá se 28,68 g /97 %/ titulní sloučeniny.

Příklad 2

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

K. roztoku 0,77 ml /10 mmol/ dimethylformamidu ve 40 ml dichlormethanu se při 5 °C přidá 0,89 ml /10 mmol/ 98% oxalylchloridu ve 4,1 ml dichlormethanu. Přidáváním po kapkách se teplota udržuje na 4 až 5 °C. K. vzniklé suspenzi, ochlazené na -27 °C, se přidá 2,37 g /10 mmol/ hydrochloridu kyseliny 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové, připraveného

- 11 CZ 282160 B6 v příkladu 1. Suspenze se míchá 2,5 h při -25 °C. Filtrací v dusíkové atmosféře a promytím 50 ml dichlormethanu a 100 ml hexanu se získá 1,78 g /69,5 %/ bílé krystalické titulní sloučeniny /po vysušení ve vakuu při 20 °C/.

Titulním acylchloridem byl acylován difenylmethylester kyseliny 7-aminodesacetoxycefalosporanové ve formě hydrochloridu v pyridinovém roztoku za vzniku produktu, poskytujícího při TLC jeden pás, souhlasný a neoddělitelný od autentického vzorku požadovaného desacetoxycefalosporinového esteru.

Příklad 3

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

K roztoku 1,55 ml /20 mmol/ dimethylformamidu v 80 ml dichlormethanu se při 5 °C přidá 1,78 ml /20 mmol/ 98% čistého oxalylchloridu v 8,2 ml dichlormethanu. Přidávání probíhá 5 min při 5 až 8 °C. Získaná suspenze se míchá 10 min při 5 °C a pak se ochladí na -30 °C. Přidá se

4,75 g/20 mmol/ hydrochloridu kyseliny 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové z příkladu 1. Suspenze se 2,5 h míchá při -25 až -30 °C. Filtrací v dusíkové atmosféře a promytím 75 ml dichlormethanu a 100 ml hexanu se po vysušení ve vakuu při 20 °C získá

3,57 g /69,7 %/ kry stalické titulní sloučeniny.

Alikvotním dílem pevného hydrochloridu acylchloridu byl acylován hydrochlorid difenylmethylesteru kyseliny 7-aminodesacetoxycefalosporanové v pyridinovém roztoku za vzniku v podstatě jednopásmového /TLC/ produktu, souhlasného a neoddělitelného od autentického vzorku požadovaného desacetoxycefalosporinového esteru.

Příklad 4

Příprava 7-[2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-/Z/-methoxyiminoacetamido]-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu /cefepimu/

0,85 g /2,0 mmol/ monohydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4karboxylátu /připraveného postupem podle S. P. Brundidge ad., US 4 714 760/ se při pH 6,5 a 20 °C rozpustí v 9 ml směsi aceton - voda 2 : 1 s triethylaminem. Přidává se 0,56 g /2,2 mmol/

- 12CZ 282160 B6 syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu /připraveného podle příkladu 3/ a pomocí triethylaminu se pH udržuje v rozmezí 5 až 7. Vysokotlakou kapalinovou chromatografií získaného roztoku se zjišťuje 58% výtěžek požadovaného cefalosporinu /cefepimu/. Okyselením kyselinou sírovou na pH 2,2 se získá 0,63 g titulního antibiotika ve formě sulfátu /výtěžek aktivity 51 %/, popsaného Aburakim ad., US 4 406 899, vydaný 27. 9. 1983, a Kaplanem a d., US 4 910 301, vydaný 20. 3. 1990.

Příklad 5

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-ethoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

K roztoku 9,75 ml /125,9 mmol/ dimethylformamidu ve 450 ml dichlormethanu o teplotě 5 °C se po kapkách přidá roztok 11,21 ml /125,9 mmol/ oxalylchloridu /98%/ v 15 ml dichlormethanu. Přídavek byl dokončen po 10 min při 5 až 7 °C. K získané suspenzi, ochlazené na -25 °C, se přidá v jednom podílu 28,5 g /119,9 mmol/ hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/2-methoxyiminooctové. Suspenze se míchá 3,5 h při -25 až -30 °C, přefiltruje v dusíkové atmosféře, promyje 100 ml dichlormethanu a 400 ml hexanu a suší ve vakuu při 20 až 25 °C. Výtěžek krystalické titulní sloučeniny je 30,7 g /72,5 %/.

Titulním acylchloridem byl acylován hydrochlorid difenylmethylesteru kyseliny 7aminodesacetoxycefalosporanové v pyridinovém roztoku za vzniku v podstatě jednoho pásma /TLC/ požadovaného desacetoxycefalosporinového esteru ve vztahu k autentickému vzorku.

200 mg /0,8 mmol/ titulního acylchloridu bylo hydrolyzováno ve vodě. *H NMR izolovaného produktu bylo identické s výchozí syn-kyselinou.

Příklad 6

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochIorid

K roztoku 8,13 ml /105 mmol/ dimethylformamidu ve 350 ml dichlormethanu o teplotě 5 °C se po kapkách přidá 9,34 ml /105 mmol/ oxalylchloridu /čistota 98 %/ v 5 ml dichlormethanu. Maximální teplota, dosažená během přidávání, byla 7 °C. Získaná suspenze se míchá 10 min při 5 °C a pak se ochladí na -27 °C. V jednom podílu se přidá 23,8 g /100 mmol/ hydrochloridu 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové kyseliny. Suspenze se míchá 2,5 h při - 25 až-30°C, přefiltruje v dusíkové atmosféře, promyje 25 ml dichlormethanu a 125 ml hexanu a suší při 20 °C ve vakuu. Výtěžek činí 21,39 g /83,5 %/ krystalického hydrochloridu chloridu kyseliny.

Analýza:

vypočteno pro C₆H₇N₃O₂SCl₂: 28,14 % C, 2,76 % H, 16,41 % N, 12,52 % S, nalezeno: 28,25 % C, 2,93 % H, 16,32 % N, 12,67 % S.

*H NMR /DMSO-d₆/ δ: 3,93 /CH₃, 7,04 /H5/.

- 13 CZ 282160 B6

Příklad 7

Hydrochlorid kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové

Suspenze 87 g /432,4 mmol/ kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové v 870 ml toluenu o teplotě 22 °C se sytí dvěma podíly plynného chlorovodíku: 480 mmol během 30 min, pak 20 min míchání a pak 410 mmol během 20 min. Suspenze se míchá 1,5 h při 25 °C, přefiltruje v dusíkové atmosféře, promyje 100 ml toluenu a 400 ml hexanu a suší se ve vakuu při 20 až 25 °C. Výtěžek titulní sloučeniny činí 100,2 g /97,5 %/.

Analýza:

vypočteno pro C₆H₈N₃O₃SCI: 30,32 % C, 3,39 % H, 17,68 % N, 13,49 % S, 14,92 % Cl, nalezeno: 30,51 % C, 3,39 % H, 17,54 % N, 13,37 % S, 14,90 % Cl.

Příklad 8

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

K roztoku 32,4 ml /419,7 mmol/ dimethylformamidu ve 400 ml dichlormethanu o teplotě 5 °C se po kapkách přidá 37,4 ml /419,7 mmol/ 98% oxalylchloridu, Získaná suspenze se ochladí na 25 °C a přidá se k suspenzi 95 g /399,7 mmol/ hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4yl/-2-methoxyiminooctové o teplotě -25 °C z příkladu 7. Suspenze se míchá 2,5 h při -25 až-28°C, přefiltruje v dusíkové atmosféře, promyje 100 ml dichlormethanu a 500 ml hexanu a suší ve vakuu při 20 až 25 °C. Výtěžek krystalické titulní sloučeniny činí 84,3 g /82,3 %/.

Analýza:

vypočteno pro C₆H₇N₃O₂SC1₂: 28,14 % C, 2,76 % H, 16,41 % N, 12,52 % S, nalezeno: 27,90 % C, 3,10 % H, 16,14 % N, 12,27 % S.

*H NMR /DMSO-dé/ δ: 3,95 /CH₃/, 7,04 /H5/.

Příklad 9

Příprava 7-[2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-/Z/-methoxyiminoacetamido]-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3- em-4-karboxylátu /cefepimu/

K roztoku 240 ml acetonu a 80 ml vody se přidá 20,0 g /0,047 mol/ 7-amino-3-[/l-methyl-lpyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxyláthydrojodidu a nastaví se míchání. Pomocí autotitrátoru Radiometer ABU80 s koncovým bodem nastaveným na pH 6,5, plněného Nmethylmorfolinem, se ve čtyřech dílech s 5min přestávkami při pH 6,5 přidá syn-2-/2aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid /20,0 g, 0,0785 mol, připravený v příkladu 5/. Po skončení přídavku se řídká suspenze míchá ještě 20 min při teplotě místnosti. pH reakční směsi se přídavkem 21 ml 6N kyseliny sírové sníží na 2,65. Dojde ke srážení titulní sloučeniny. Suspenze se naočkuje a míchá 20 min při teplotě místnosti. pH suspenze se pomocí 16 ml 6N kyseliny sírové upraví na 1,8 a míchá se ještě 60 min. Suspenze se přefiltruje ve vakuu a promyje 70 ml směsi aceton - voda 1:1a pak 70 ml acetonu a získá se 24,09 g /88,5 % stechiometrického výtěžku/ titulní sloučeniny, která je identická se sloučeninou z příkladu 4 a s cefepimem, popsaným Aburakim ad., US 4 406 899, vydaný 27. 9. 1983, a Kaplanem ad., US 4 910 301, vydaný 20. 3. 1990.

- 14CZ 282160 B6

Příklad 10

Příprava syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu

K roztoku 8,76 ml /0,113 mol/ dimethylformamidu v 375 ml dichlormethanu o teplotě 5 °C se po kapkách přidá 9,64 ml /0,111 mol/ oxalylchloridu za udržování teploty na 5 až 6 °C. Suspenze se míchá 10 min a pak se ochladí na -25 °C. Během 11 min se v alikvotních dílech v atmosféře suchého dusíku přidá 25,0 g hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminooctové. Suspenze se míchá 2,5 h při -25 °C. Produkt se odfiltruje v atmosféře suchého dusíku a koláč se promyje 80 ml dichlormethanu. Produkt se suší ve vakuu nad oxidem fosforečným při 20 až 25 °C a získá se 23,88 g /88,6 %/ titulní sloučeniny ve formě světle žluté krystalické pevné látky.

Analýza pro C6H7N3O2SCI2:

vypočteno: 28,14 % C, 2,76 % H, 16,41 % N, 12,52 % S, 27,68 % Cl, nalezeno: 28,06 % C, 2,71 % H, 16,26 % N, 12,30 % S, 27,33 % Cl.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým rezonančním spektrem v kyselině octové - d₄ /*H NMR/, které je uvedeno na obr. 1.

'H NMR /CD₄CO₂D/ δ: 4,14 /CH₃/, 7,10 /H5/. Zbytková úroveň hydrochloridu kyseliny z celku CH₃ /4,11/je 5,1 %. Při 7,67 ppm je pozorována stopová úroveň isomemího H5.

Příklad 11

Syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid

K. roztoku 17,92 ml /231,9 mmol/ dimethylformamidu ve 375 ml dichlormethanu o teplotě 5 °C se přidá 19,76 ml /220,8 mmol/ oxalylchloridu. Doba přidávání je 15 min při 5 až 6 °C. Získaná suspenze se míchá 10 min při 5 až 6 °C a pak se ochladí na -25 °C. Přidá se 25,0 g /105,2 mmol/ hydrochloridu kyseliny 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové. Získaný roztok se zaočkuje titulní sloučeninou za vzniku suspenze produktu. Suspenze se míchá 3,5 h při -25 °C, přefiltruje se v atmosféře suchého dusíku, promyje 150 ml dichlormethanu a suší ve vakuu při 20 až 25 °C. Výtěžek je 9,61 g /35,7 %/ krystalické titulní sloučeniny.

Alikvotním dílem pevného hydrochloridu acylchloridu byl acylován hydrochlorid difenylmethylesteru kyseliny 7-aminodesacetoxycefalosporanové v pyridinovém roztoku za vzniku v podstatě jednopásmového /TLC/ produktu, který souhlasí a je neoddělitelný od autentického vzorku požadovaného desacetoxycefalosporinového esteru.

Příklad 12

Příprava 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu

Opakuje se experimentální postup podle příkladu 1 československého patentu č. 238 950:

Vzorek 4,0 g kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové o hodnotě K.F 0,06 % se suspenduje při 21 °C ve 30 ml benzenu. Přidá se jedna kapka dimethylformamidu a pak v jednom podílu 5,0 g práškového chloridu fosforečného. Teplota vzroste přibližně za 2 min na 34 °C a pak se během 1 min zvýší na 40 °C k úplnému rozpuštění. Roztok se nechá

- 15 CZ 282160 B6 vychladnout a při 36 °C se tvoří sraženina. Poté, co se směs míchá 30 min, má teplotu 22 °C. Filtrací v atmosféře suchého dusíku se získá světle žlutá pevná látka, která se promyje 30 ml benzenu a 20 ml heptanu. Sušením ve vakuu nad oxidem fosforečným po dobu 18 h při 20 až 25 °C se dosáhne výtěžku 2,88 g.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým spektrem v kyselině octové - d₄ /¹ H NMR/, které je uvedeno na obr. 2 a vykazuje H5 při 7,55 ppm a CH₃při 4,34 ppm. Spektrum je v souhlasu s produktem titulní sloučeniny s konfigurací anti-isomeru, nikoli syn-isomeru, jak je uvedeno v tomto československém patentu.

Příklad 13

Příprava 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu

Opakuje se experimentální postup podle příkladu 2 CS 238 950:

Vzorek 4,0 g kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové o hodnotě KF 0,06 % se suspenduje ve 20 ml acetonitrilu, jehož hodnota KF byla upravena na 0,22 %. Přidá se kapka dimethylformamidu a teplota činí 20 °C. Přídavkem 6,0 g práškového chloridu fosforečného stoupne teplota na 40 °C a dojde k úplnému rozpuštění. Roztok se ochladí na 20 °C a při 33 °C vzniká sraženina. Směs se míchá 30 min, pak se v atmosféře suchého dusíku izoluje produkt a promyje se 30 ml benzenu a 20 ml heptanu. Sušením ve vakuu nad oxidem fosforečným po dobu 18 h při 20 až 25 °C se dosáhne výtěžku 1,86 g.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým rezonančním spektrem v kyselině octové - d₄ /'H NMR/, které je uvedeno na obr. 3 a vykazuje H5 při 7,55 ppm a CH₃ při 4,31 ppm. 'H NMR spektrum je v souhlasu s produktem titulní sloučeniny s konfigurací anti-isomeru, nikoli syn-isomeru, jak je uvedeno v tomto československém patentu.

Příklad 14

Příprava 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu

Opakuje se experimentální postup podle příkladu 3 CS 238 950:

Ke 30 ml dichlormethanu se přidá 0,16 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Po ochlazení na -10 °C se v malých dávkách přidá 6,5 g chloridu fosforečného. Po ohřátí na 0 °C se v jednom podílu přidá 4.0 g kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové o hodnotě KF 0,06 %. Teplota stoupne na 2 °C. K úplnému rozpuštění dojde po 9 min při 0 °C. Po 40 min se začíná tvořit sraženina. Suspenze produktu se míchá 2,8 h při 2 až 3 °C, přefiltruje se v atmosféře suchého dusíku, produkt se promyje 30 ml benzenu a 20 ml heptanu a suší se 18 h ve vakuu nad oxidem fosforečným. Výtěžek činí 3,42 g světle žlutého prášku.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým rezonančním spektrem v kyselině octové - d₄ /*H NMR/, které je uvedeno na obr. 4 a vykazuje H5 při 7,56 ppm a CH₃ při 4,31 ppm. 'H NMR spektrum je v souhlasu s produktem titulní sloučeniny s konfigurací anti-isomeru, nikoli syn-isomeru, jak je uvedeno v tomto československém patentu.

- 16CZ 282160 B6

Příklad 15

Pokus o přípravu 2-/2-aminothiazol-4-yl/methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu

Obecný postup, popsaný v příkladu 7 US 4 203 899 pro konverzi chráněné kyseliny aminothiazoloctové na odpovídající acylchlorid, byl aplikován na nechráněnou kyselinu am inoth iazoloctovou:

Vzorek 2,38 g /0,01 mol/ hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové se suspenduje ve 30,5 ml benzenu a ochladí na 20 °C. Přidá se 2,09 ml /0,024 mol/ oxalylchloridu a pak 0,50 ml /0,0065 mol/ dimethylformamidu. Teplota stoupne za bouřlivého vývoje plynu na 22 °C. Po 20 min při 20 °C vývoj plynu ustane a suspenze se míchá 2 h při 20 ± 2 °C. K odstranění rozpouštědla se suspenze zahustí ve vakuu a získaný žlutý produkt se suší 16 h ve vakuu při 20 až 25 °C nad oxidem fosforečným. Výtěžek je 2,59 g.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým rezonančním spektrem /‘H NMR/ v kyselině octové - d₄, které vykazuje H5 při 7,60 ppm a CH₃při 4,37 ppm. Spektrum produktu je v souhlasu s titulní sloučeninou v konfiguraci anti-isomeru.

Příklad 16

Obecný postup, popsaný v příkladu 59 US 203 899 pro konverzi chráněné kyseliny aminothiazoloctové na odpovídající acylchlorid, byl aplikován na zde popisovanou nechráněnou kyselinu aminothiazoloctovou:

Vzorek 2,38 g /0,01 mol/ hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminooctové se suspenduje ve 25 ml dichlormethanu. Po ochlazení na 4 °C se přidá 2,08 g /0,01 mol/ chloridu fosforečného. Při chlazení ledem stoupne teplota na 6 °C a po zpětném ochlazení na 4 °C se suspenze 1 h míchá. Sraženina se oddělí filtrací v atmosféře suchého dusíku, promyje 10 ml dichlormethanu a suší ve vakuu při 20 až 25 °C za vzniku 1,4 g světle žluté pevné látky.

Produkt tohoto experimentu byl charakterizován protonovým nukleárně magnetickým rezonančním spektrem /’H NMR/ v kyselině octové - d₄, které vykazuje H5 při 7,61 ppm aCH₃při 4,34 ppm. Spektrum produktu je konzistentní s titulní sloučeninou v konfiguraci anti-isomeru. Produkt je navíc znečištěn nepřeměněnou kyselinou /'H NMR, vykazující H5 při 7,07 ppm a CH₃při 4,06 ppm/, která byla dále potvrzena přídavkem výchozí kyseliny.

Příklad 17

Acylace hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu 2-/2aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem /anti-forma z příkladu 14/

K vychlazenému roztoku 9 ml acetonu a 3,4 ml vody o teplotě 10 °C se přidá 1,13 g /2.66 mmol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu. V 5 dílech se při 0 °C přidá 1,09 g /4,21 mmol/ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu /připraveného v příkladu 14/ spolu s 0,37 ml /2,66 mmol/ triethylaminu k úpravě pH na hodnotu 6,0 až 7,0. Reakční směs se 15 min míchá při teplotě místnosti. Analýza získaného roztoku vysokotlakou kapalinovou chromatografií /sloupec s gradientem Cis, 2 až

- 17CZ 282160 B6

25% acetonitrilu v 0.005M NH4H2PO4/ ukazuje 72,4 % plochy anti-cefepimu při 13,08 min a žádný detekovatelný syn-cefepim, který byl očekáván při době zdržení asi 8,5 min. Okyselením kyselinou sírovou na pH 1.9 se získá 1,48 g anti-cefepimu ve formě sulfátu. Identifikace produktu byla potvrzena 'H NMR spektroskopií /DMSO-d₆/ a byl zjištěn obsah 0.58 mol triethylaminové soli.

Příklad 18

Acylace hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu 2-/2aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem /anti-isomer z příkladu 14/

K vychlazenému roztoku 108 ml acetonu a 40,5 ml vody o teplotě 10 °C se přidá 13,5 g /0,0317 mol/ hydrojodidu 7-amino-[/l -methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu. Pomocí 2,7 ml 14% hydroxidu amonného se pH suspenze upraví na 7,0. Při teplotě 10 °C se během 60 min po dávkách přidá 13,05 g /0,015 mol/ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu /připraveného postupem podle příkladu 14/, přičemž během první poloviny přídavku se pH udržuje na 6,3 až 7,0 pomocí 27 ml 14% hydroxidu amonného a během druhé poloviny přídavku se pomocí tohoto hydroxidu udržuje pH na 6,1 až 6,6. Reakční směs se míchá 30 min při teplotě místnosti. Pak se reakční směs přefiltruje přes hladký filtr, načež se promyje 6 ml směsi aceton - voda 2:1, načež se k filtrátu pomalu přidá 15 ml 6N kyseliny sírové k úpravě pH na 1,87 až 1,90. Směs se 1 h míchá, odfiltruje se nerozpustný podíl a koláč se promyje směsí aceton - voda 2 : 1 a pak 30 ml acetonu. K filtrátu se během 30 min přidá 1 I acetonu a směs se míchá 40 min při 5 až 8 °C. Produkt se izoluje filtrací, promyje se dvakrát 24 ml směsi aceton - voda 4 : 1, 60 ml acetonu a suší se ve vakuu; získá se 20,64 g /116 % stechiometrické hmotnosti/ anti-cefepimu ve formě sulfátu /čistota podle HPLC 95,4 %/. ’H NMR spektrum odpovídá struktuře anti-cefepimu, obsahujícího asi 3 mol amonných solí.

Příklad 19

Porovnáním produktu příkladu 9 /syn-isomer cefepimu/ a produktu příkladu 17 /anti-isomer cefepimu/ se zjišťují tyto rozdíly ve fyzikálních charakteristikách:

Vysokotlaká kapalinová chromatografie isomerů cefepimu byla provedena na koloně Waters μBondapack Cis /3,9 x 300 mm/ s použitím rozpouštědlové směsi 1000 ml vody, obsahující 2,88 g /0,013 mol/ sodné soli kyseliny heptansulfonové, s pH nastaveným na 4,0 kyselinou octovou a se 100 ml acetonitrilu s průtokem 2,0 ml/min. Produkty byly detekovány detektorem s proměnnou vlnovou délkou Water model 450, nastaveným na 254 λ a poskytly tyto výsledky:

_____________________________________________doba zdržení /min/_________ syn-isomer cefepimu /příklad 9/ 10,5 anti-isomer cefepimu/příklad 17/ 37.8

Protonová NMR spektra syn- a anti-methoximových isomerů cefepimu ve formě dihydrochloridů byla naměřena na spektrometru Bruker AMX-400 FT NMR s použitím deuterovaného dimethylsulfoxidu jako rozpouštědla. Naměřené chemické posuny byly vztaženy k DMSO při 2,49 ppm. Systém číslování, uvedený ve vzorci a v tabulce, je použit pouze pro zjednodušení.

- 18 CZ 282160 B6

Syn- a anti-cefepim

* vlnitá vazba označuje syn- a anti-methoxyiminoisomer

Srovnávací tabulka chemických posunů protonové NMR /PPM/:

označení syn-cefepim anti-cefepim

C2-H2	4,04, 3,65	4,02, 3,65
C6-H	5,33	5,31
C7-H	5,88	5,85
C11-H2	4,60, 4,31	4,59, 4,30
C12-H3	2,93	2,93
C13-H4	3,7, 3,4	3,6, 3,3
C14-H4	2,10	2,10
C18-H4	6,88	7,57
C20-H3	3,92	4,05
NH	9,83	9,56
NH2	8,60	8,70

Výše uvedená 'H NMR spektra dvou methoximových isomerů cefepimu jsou významně odlišná. Thiazolový kruh CH/18/ syn-/Z/-methoximového isomeru při 6,88 ppm je ve směru rostoucího pole anti-/E/-methoximového isomeru CH/18/ při 7,57.

Příklad 20

Bezvodá acylace hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem /syn-isomer/

V dusíkové atmosféře se 50 g /0,1176 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/1 -methyl-1pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu ochladí v 500 ml acetonitrilu na -20 °C. Přidá se 39 ml /2,5 ekv./ trimethylchlorsilanu a 38 ml /2,3 ekv./ triethylaminu, přičemž se teplota udržuje maximálně na -10 °C. Silylační směs se míchá 1,5 h při -10 °C, načež se ve dvou podílech /po 15 g, tj. 0,50 ekv./ přidá 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid /syn-isomer, získaný v příkladu 5/. Přidá se dalších 8 ml /0,5 ekv./ triethylaminu se 7,5 g /0,25 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu /syn-isomer/. Suspenze se míchá 15 min při -10 °C, pak se přidá 150 ml vody a směs se míchá při teplotě místnosti do rozpuštění veškerého pevného podílu. Od bohaté vodné vrstvy se oddělí acetonitrilová vrstva a k vodné vrstvě se přidá 2,5 ekv. 6N kyseliny chlorovodíkové se 400 ml acetonu. Roztok se zaočkuje a nechá 15 min krystalovat. K dokončení krystalizace se přidá dalších 1000 ml acetonu. Suspenze se míchá 1 h a pak se přefiltruje, promyje 400 ml acetonu a suší při asi 40 °C. Výtěžek činí 56,51 g /84,1 % stechiometrické hmotnosti/ cefepimu /čistota podle HPLC 98,6 % jako

- 19CZ 282160 B6 cefepim.2HCl.H2O/, který je identický s cefepim.2HCl.H₂O, popsaným Kaplanem ad., US 4 910 301, vydaný 20. 3. 1990.

Příklad 21

V dusíkové atmosféře se 5,0 g /0,01176 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-lpyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu v 50 ml acetonitrilu vychladí na 0 až 5 °C. Za udržování teploty na nebo pod 5 °C se přidá 3,3 ml /2,2 ekv./ trimethylchlorsilanu a 2,7 ml /2,1 ekv./ N-methylmorfolinu. Silylační směs se míchá 1,5 h při 0 až 5 °C. Ve dvou podílech se přidá/1,5 g, vždy 0,5 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu a míchá se 10 min. Přidají se další dva podíly /po 1,5 g, 0,5 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu s triethylaminem /vždy 0,8 ml, 0,5 ekv./. Suspenze se míchá 1 h při 0 až 5 °C, pak se přidá 15 ml vody a směs se míchá při teplotě místnosti do rozpuštění veškerého pevného podílu. Od bohaté vodné vrstvy se oddělí organická vrstva, k vodné vrstvě se přidá 5 ml /2,5 ekv./ 6N kyseliny chlorovodíkové a 60 ml acetonu a míchá se 15 min k vyvolání krystalizace. K dokončení krystalizace se přidá dalších 80 ml acetonu. Suspenze se míchá 1 h a pak se přefiltruje, promyje 50 ml acetonu a suší při asi 40 °C. Výtěžek činí 5,78 g /86,0 % stechiometrické hmotnosti/ cefepimdihydrochloridmonohydrátu.

Příklad 22

V dusíkové atmosféře se 5,0 g /0,01176 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-lpyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu v 50 ml acetonitrilu vychladí na 0 až 5 °C. Za udržování teploty na nebo pod 5 °C se přidá 1,34 ml /0,90 ekv./ trimethylchlorsilanu a 1,8 ml /0,75 ekv./ hexamethyldisilazanu. Silylační směs se míchá 1 h při 0 až 5 °C. Ve dvou podílech /po 1,8 g, 0,59 ekv./ se přidá 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochlorid a pak se míchá 10 min. Přidají se další dva podíly /po 1,5 g, 0,5 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu s triethylaminem /po 0,8 ml, 0,5 ekv./. Suspenze se míchá 1,5 h při 0 až 5 °C, pak se přidá 15 ml vody a míchá se při teplotě místnosti do rozpuštění veškerého pevného podílu. Od bohaté vodné vrstvy se oddělí organické vrstva, k vodné vrstvě se přidá 5 ml /2,5 ekv./ 6N kyseliny chlorovodíkové a 30 ml acetonu a 10 min se míchá k vyvolání krystalizace produktu. K dokončení krystalizace se přidá dalších 110 ml acetonu. Suspenze se míchá 1 h a pak se přefiltruje, promyje 75 ml acetonu a suší při asi 40 °C. Výtěžek činí 5,45 g /81,1 % stechiometrické hmotnosti/ cefepimdihydrochloridmonohydrátu.

Příklad 23

Bezvodá acylace hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4karboxylátu 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridem /anti-isomer z příkladu 12/

V dusíkové atmosféře se 2 g /4,70 mmol/ 7-amino-3-[/l-methyl-pyrrolidinio/methyl/cef-3-em-4karboxylátu ve formě hydrojodidu ve 20 ml acetonitrilu vychladí na -20 °C. Za udržování teploty na nebo pod -10 °C se přidá 1,26 ml /2,1 ekv./ trimethylchlorsilanu a 1,32 ml /2,05 ekv./ triethylaminu. Silylační směs se míchá 1,5 h při -10 °C, načež se přidá 1,2 g /1,49 ekv./

-20CZ 282160 B6 hydrochloridu 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridu /anti-isomer, získaný v příkladu 12/ a reakční směs se míchá 1 h při -10 °C.

Produkt uvedené acylační směsi byl porovnán s podobnou bezvodou acylační směsí s použitím syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu podle příkladu 20. Hlavní pík produktu v HPLC uvedené acylační reakce neodpovídal požadovanému cefepimovému antibiotiku. Chromatograficky byl izolován vzorek z uvedené acylační reakční směsi a jeho 'H NMR a HPLC data jsou konzistentní s anti-isomerem cefepimu, popsaným v příkladu 19.

Příklad 24

V dusíkové atmosféře se 10,0 g /0,02252 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-1pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu míchá při 20 °C se 100 ml dichlormethanu. Přidá se 2,35 ml /0,82 ekv./ trimethylchlorsilanu a 3,85 ml /1,62 ekv./ hexamethyldisilazanu a teplota silylační směsi se zvýší na 25 °C a 1,5 h udržuje na 25 až 30 °C. Pak se silylační směs ochladí na -40 °C a v průběhu 40 min se při -40 až -20 °C přidá 6,04 g /0,93 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu. Pak se přidá 1,65 ml /0,5 ekv./ triethylaminu a 1,21 g /0,19 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu a suspenze se udržuje 65 min na -20 až 25 °C. Pak se suspenze v průběhu 10 min přidá k 50 ml vody a míchá 1 h při teplotě místnosti k rozpuštění většiny pevného podílu. Přidá se 0,5 g celitu, směs se přefiltruje a koláč se promyje 10 ml dichlormethanu. Od bohaté vodné vrstvy se oddělí organická vrstva a k vodné vrstvě se v průběhu 5 min při 20 až 25 °C přidá 5,9 ml /0,111 mol/ koncentrované kyseliny sírové. Pak se k vodné vrstvě v průběhu 35 min přidá 320 ml acetonu k vyvolání krystalizace produktu. Suspenze se udržuje 20 min na teplotě místnosti a pak se po dobu 1 h chladí na 0 až 5 °C. Suspenze se přefiltruje, promyje 150 ml acetonu a pevný podíl se suší při asi 40 °C. Výtěžek činí 11,54 g /84,9 % stechiometrické hmotnosti/ sulfátu cefepimu.

Příklad 25

V dusíkové atmosféře se 10,0 g /0,02252 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/l-methyl-l- pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátu míchá při 20 °C se 100 ml dichlormethanu. Přidá se 2,35 ml /0,82 ekv./ trimethylchlorsilanu a 3,85 ml /1,62 ekv./ hexamethy ldisilazanu a teplota silylační směsi se zvýší na 25 °C a 1,5 h se udržuje na 25 až 30 °C. Pak se silylační směs ochladí na -40 °C a v průběhu 40 min se při -40 až -20 °C přidá 6,04 g /0,93 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu. Přidá se 1,65 ml /0,5 ekv./ triethylaminu a 1,21 g /0,19 ekv./ 2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu a suspenze se udržuje 45 min na -20 až 25 °C. Pak se suspenze přidá v průběhu 10 min k vodě /45 ml/ a míchá se 1 h při teplotě místnosti k rozpuštění většiny pevného podílu. Přidá se 0,5 g celitu a směs se přefiltruje přes vrstvu celitu /1,0 g/. Od bohaté vodné vrstvy se oddělí organická vrstva. Bohatá vodná vrstva se dvakrát promíchá s aktivním uhlím /vždy 1,0 g/ a přefiltruje. Spojený koláč aktivního uhlí se promyje roztokem 10,5 ml vody, 5 ml /2,5 ekv./ 12N kyseliny chlorovodíkové a 20,5 ml acetonu. Ke spojeným filtrátům se pak přidá 320 ml acetonu v průběhu 35 min k vyvolání krystalizace produktu. Suspenze se udržuje 30 min na teplotě místnosti a pak se ochladí na 1 h na 0 °C. Suspenze se přefiltruje, promyje 80 ml acetonu a pevný podíl se suší při asi 40 °C. Výtěžek činí 10,25 g /76,3 % stechiometrické hmotnosti/ cefepim

-21 CZ 282160 B6 dihydrochloridmonohydrátu.

Příklad 26

Hydrochlorid kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové

85,3 g /424 mmol/ kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové v 570 ml dichlormethanu se mele 15 min pod dusíkem v mixeru. Získaná jemná suspenze se zředí 100 ml dichlormethanu a přenese pod dusíkem do 1 1 Buchiho reaktoru, opatřeného pláštěm. Reaktor se natlakuje 35 kPa dusíku, směs se míchá rychlostí 375 min'¹ a chladí na -2 °C. Do hlavového prostoru reaktoru se v množství 0,2 g/min přivádí 15,4 g /424 mmol/ chlorovodíku. Dojde k vzestupu teploty o 2 °C. Směs se míchá dalších 30 min při 0 °C, přefiltruje se a promyje 350 ml dichlormethanu pod dusíkem. Pevný podíl se suší 18 h ve vakuu při 45 °C. Titulní sloučeninu tvoří téměř bílý prášek /110,9 g, nekorigovaný výtěžek 111 %/.

Analýza pro C6H_gN₃O₃SCl:

vypočteno: 30,32 % C, 3,39 % H, 17,68 % N, 13,49 % S, 14,91 % Cl, nalezeno: 29,37 % C, 3,17 % H, 16,34 % N, 12,70 % S, 16,99 % Cl.

'H NMR /DMSO-d₆/ δ: 4,05 /s, 3H, CH₃/, 5,9 /s, zbytkový CH₂C1₂ 15 % mol./, 7,1 /s, 1H, C-5 H/. Byly pozorovány rovněž signály při 4,18 /s, 3H, CH₃/ a 7,7 /s, 1H, C-5 H/, odpovídající cca 2 % anti-isomeru.

Příklad 27

Hydrochlorid kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové g /124 mmol/ kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové ve 125 ml acetonitrilu se pod dusíkem titruje 1,39M roztokem kyseliny chlorovodíkové v acetonitrilu /89,2 ml, 123,9 mmol/ a udržuje se na 10 až 15 °C. Směs se míchá při 10 až 15 °C ještě 30 min, přefiltruje se a promyje pod dusíkem 200 ml acetonitrilu. Pevný podíl se suší 3 h ve vakuu při °C. Titulní sloučeninu tvoří téměř bílý prášek /29,5 g, nekorigovaný výtěžek 97,4 %/.

'Η NMR /CD₃OD/ δ: 2,05 /s, zbytkový acetonitril 13 % hm./, 4,1 /s, 3H, CH₃/, 7,1 /s, 1H, C-5 H/. Byly pozorovány i signály při 4,2 /s, 3H, CH₃/ a 7,8 /s, 1H, C-5 H/, odpovídající cca 0,5 % anti-isomeru.

Příklad 28

Hydrochlorid syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridu

56,24 g /210 mmol/ hydrochloridu kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové /obsahující přibližně 11 % hmotnostních zbytkového acetonitrilu/ ve 450 ml dichlormethanu se pod dusíkem 3 min mele v mixeru, pak se ochladí na -35 °C a přenese během 5 min pod dusíkem do dobře míchané suspenze Vilsmeierova činidla, rovněž o teplotě -35 °C. Suspenze Vilsmeierova činidla se připraví tak, že se 28,2 g /221 mmol/ oxalylchloridu přidá po částech do roztoku 16,89 g /231 mmol/ dimethylformamidu ve 300 ml dichlormethanu o teplotě 0 °C, načež se ochladí na -35 °C. Během přídavku stoupne teplota reakční směsi na -28 °C. Po přídavku se

-22CZ 282160 B6 reakční směs zaočkuje produktem. Po dalších 2,5 h při -28 až -35 °C se směs přefiltruje a filtrační koláč se pod dusíkem promyje 200 ml dichlormethanu. Koláčem se nechá 30 min procházet dusík a pak se pevný podíl suší 12 h ve vakuu při teplotě místnosti. Titulní sloučenina se získá ve formě téměř bílého prášku /42,9 g, výtěžek 72 %/.

‘H NMR /CD₃OD/ δ: 4,06 /s, 3H, CH₃/, 7,12 /s, 1H, C-5 H/. Byly pozorovány signály i při 7,18, odpovídající cca 5 % hydrochloridů kyseliny, a při 7,80 /s, C-5 H/, odpovídající cca 0,5 % antiisomeru. Po derivatizaci diethylaminem v acetonitrilu ukázala HPLC analýza titulní sloučeninu /syn-isomer ve formě diethylamidu/ s dobou zdržení 9,6 min, hydrochlorid kyseliny s dobou zdržení 2,8 min a anti-isomer /ve formě diethylamidu/ s dobou zdržení 16,4 min. Poměr synisomer : hydrochlorid kyseliny : anti-isomer byl 90 : 5 : <1.

Příklad 29

Hydrochlorid syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridu

84,7 g /421 mmol/ kyseliny syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminooctové v 570 ml dichlormethanu se mele 20 min pod dusíkem v mixeru. Získaná jemná suspenze se zředí 100 ml dichlormethanu a pod dusíkem se přenese do 1 1 Buchiho opláštěného reaktoru. Reaktor se natlakuje 35 kPa dusíku a směs se míchá rychlostí 375 min'¹ a chladí na -2 °C. Do hlavového prostoru reaktoru se rychlostí 0,2 g/min přidává 15,3 g /421 mmol/ chlorovodíku. Dojde k vzestupu teploty o 2 °C. Směs se míchá ještě 30 min při 0 °C, mele se 3 min v mixeru, pak se ochladí na -35 °C a přenese během 5 min pod dusíkem do dobře míchané suspenze Vilsmeierova činidla, rovněž o teplotě -35 °C. Suspenze Vilsmeierova činidla se připraví tak, že se 56,1 g /439 mmol/ oxalylchloridu po částech přidá k roztoku 33,8 g /462 mmol/ dimethylformamidu v 880 ml dichlormethanu o teplotě 0 °C a pak se ochladí na -35 °C. Během přídavku stoupne reakční teplota na -28 °C. Po přídavku se reakční směs zaočkuje produktem. Po dalších 2,5 h při-28 až 35 °C se reakční směs přefiltruje a filtrační koláč se promyje pod dusíkem 350 ml dichlormethanu. Koláčem se nechá 30 min procházet dusík a pak se pevný podíl suší 12 h ve vakuu při teplotě místnosti. Titulní sloučenina se získá ve formě téměř bílého prášku /95,2 g, nekorigovaný výtěžek 89 %/.

Analýza pro CóH-NjCbSCL:

vypočteno: 28,14 % C, 2,76 % H, 16,41 % N, 12,52 % S, 27,68 % Cl, nalezeno: 28,11 % C, 2,62 % H, 16,20 % N, 12,22 % S, 26,74 % Cl.

'H NMR /CD₃OD/ δ: 4,06 /s, 3H, CH₃/, 7,12 /s, 1H, C-5 H/. Byly pozorovány signály i při 7,18 /s, C-5 H/, odpovídající cca 4 % hydrochloridů kyseliny, a 7,80 /s, C-5 H/, odpovídající cca 2 % anti-isomeru. Po derivatizaci diethylaminem v acetonitrilu ukázala analýza HPLC titulní sloučeninu /ve formě diethylamidu/ s dobou zdržení 9,6 min, výchozí kyselinu s dobou zdržení 2,8 min a anti-isomer /ve formě diethylamidu/ s dobou zdržení 16,4 min. Poměr syn-isomer : výchozí kyselina : anti-isomer byl 90 : 4 : 2.

Příklad 30

Konverze cefepimdihydrochloridmonohydrátu na cefepimdihydrochloriddihydrát

300 g cefepimdihydrochloridmonohydrátu /čistota podle HPLC 99,9 %, KF 3,8 %/ se rozpustí ve 1200 ml deionizované vody. Přidá se 132 ml /1,5 ekv./ 6N kyseliny chlorovodíkové. Roztok se přefiltruje a promyje 300 ml deionizované vody.

-23CZ 282160 B6

K přefiltrovanému roztoku se přidá 1500 ml acetonu. Během 20 min se přidá po kapkách dalších 4000 ml acetonu. Roztok se udržuje na bodu zákalu, dokud se netvoří těžké kry staly dihydrátu /podle mikroskopické analýzy jehličky; očkování popřípadě v bodu zákalu/. Během 25 min se přidá dalších 8000 ml acetonu. Hustá suspenze se míchá 1 h při 25 °C.

Forma krystalů byla potvrzena jako dihydrát /jehličky/ mikroskopickou analýzou v porovnání krystalů s autentickým vzorkem. Suspenze se přefiltruje a promyje 2 x 1500 ml acetonu. Koláč se suší 15 h ve vakuu při 40 °C. Výtěžek cefepimdihydrochloriddihydrátu je 305,10 g /98,6 %/, čistota podle HPLC 99,0 %, KF 6,5 %.

Příklad 31

Konverze cefepimdihydrochloriddihydrátu na cefepimdihydrochloridmonohydrát

15,0 g /čistota podle HPLC 99,2 %, KF 6,4 %/ cefepimdihydrochloriddihydrátu se rozpustí v 75 ml deionizované vody. Přidá se 0,9 ml /0,2 ekv./ 6N kyseliny chlorovodíkové. Roztok se přefiltruje přes filtr 0,45 gm.

K přefiltrovanému roztoku se v průběhu 20 min po kapkách přidá 200 ml acetonu za vzniku zakaleného roztoku /očkování popřípadě v tomto bodě/. Bez prodlevy na tomto bodě se během 40 min po kapkách přidá dalších 400 ml acetonu. Suspenze se 1 h chladí na ledové lázni na 0 až 5 °C.

Krystalická forma byla potvrzena jako monohydrát mikroskopickou analýzou v porovnání krystalů s autentickým vzorkem. Suspenze se přefiltruje a promyje 2 x 60 ml acetonu. Koláč se suší 15 h ve vakuu při 40 °C. Výtěžek cefepimdihydrochloridmonohydrátu je 13,28 g /91,8 %/ a krystalická struktura se potvrdila stejná, jakou popisuje Kaplan a d. v US 4 910 301.

Příklad 32

Příprava hydrátů 7-[2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-/Z/-methoxyiminoacetamido]-3-[/l-methyl- 1-pyrrolidinio/methyl]cef-3-em-4-karboxylátdihydrochloridu

V inertní atmosféře při teplotě místnosti se 14,67 g /0,0345 mol/ hydrojodidu 7-amino-3-[/lmethyl-l-pyrrolidinio/methylcef-3-em-4-karboxylátu suspenduje ve 150 ml dichlormethanu. K suspenzi se přidá 4,7 ml trimethylchlorsilanu a 7,7 ml hexamethyldisilazanu a směs se 1,5 h zahřívá na 25 až 30 °C. Reakční směs se pak ochladí na asi -50 °C a během 35 min, zatímco teplota postupně vzroste na -30 °C, se ve třech dávkách přidá 7,24 g /0,0283 mol/ syn-2-/2aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu. Pak se přidá 1,47 ml triethylaminu a 1,78 g /0,0069 mol/ syn-2-/2-aminothiazol-4-yl/-2-methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu a po dobu přibližně 1 h pokračuje acylace při -20 až -25 °C. Po skončení reakce /indikovaném HPLC/ se směs ohřeje na -5 °C a pak se přidá 56 ml vody a 10 ml dimethylacetamidu. Reakční suspenze se míchá při 25 °C do rozpuštění pevného podílu. Rozdělí se fáze a vodná fáze se přefiltruje přes hladký filtr. Vodná fáze se odbarví aktivním uhlím /3 g/, přefiltruje a filtrát se rozdělí na dva stejné díly.

Metoda A

Jeden díl bohatého vodného filtrátu se okyselí 11,7 ml /0,14 mol/ 12N kyseliny chlorovodíkové. Suspenze se zaočkuje 0,5 g cefepimdihydrochloriddihydrátu, pak se 1 h udržuje na 40 °C a pak přes noc při teplotě místnosti. Směs se dále zředí 126 ml acetonu, míchá 0,5 h při teplotě

-24CZ 282160 B6 místnosti a pak 1 h chladí na 0 až 5 °C. Produkt se oddělí filtrací, promyje acetonem a suší ve vakuu při 45 °C. Dihydrochloriddihydrátová forma titulní sloučeniny /jehličkovité krystaly/ byla získána s čistotou 96,3 % /9,11 g, výtěžek stechiometrické hmotnosti 87,6 %/. Obsah vody analýzou podle Karla Fischera je 6,3 % a analýza FT-IR /difuzní reflektance s KBr/ ukazuje 5 absorpční píky při 3574 a 3432 cm'¹.

Metoda B

Druhý díl bohatého vodného filtrátu se okyselí 15 ml 6N kyseliny chlorovodíkové /0,09 mol/, io zředí během 20 min 280 ml acetonu a pak 1 h chladí na 0 až 5 °C. Suspenze se přefiltruje, promyje acetonem a suší ve vakuu při 45 °C. Dihydrochloridmonohydrátová forma /granulovité krystaly/ titulní sloučeniny byla získána s čistotou 95,5 % /8,38 g, výtěžek stechiometrické hmotnosti 83,1 %/. Obsah vody analýzou podle Karla Fischera je 3,9 %.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy antibiotika cefepimdihydrochloridhydrátu s obsahem anti-isomeru vzorce III a Δ isomeru do 5 % hmotnostních, vyznačující se tím, že se v inertním organickém rozpouštědle nechá reagovat silylovaný derivát 7-amino-3-[(l-methyl-1pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu se syn-isomerem 2-(2-aminothiazol-4-yl)-225 methoxyiminoacetylchloridhydrochloridu s obsahem anti-isomeru vzorce III do 5 % hmotnostních.

(III)

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se dále přidá méně než jeden molámí ekvivalent báze, vztaženo na množství sloučeniny obecného vzorce III.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k reakční směsi dále přidá voda v množství, dostačujícím k vytvoření dvojfázového vodně-organického roztoku, načež se 35 k oddělenému vodnému roztoku přidá dostatečné množství kyseliny nebo její rozpustné netoxické soli.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že kyselinou pro výrobu

40 uvedeného antibiotika je kyselina chlorovodíková.

5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že kyselinou je kyselina sírová.

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se získaný sulfát neutralizuje bází, načež se přidá kyselina chlorovodíková v množství, zajišťujícím krystalizaci uvedeného antibiotika.

-25CZ 282160 B6

7. Způsob podle nároku 6. vyznačující pryskyřice.

se t í m , že bází je slabě bázická ionexová

8. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že bází je N-methylmorfolin nebo triethylamin.

9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že inertním organickým rozpouštědlem je acetonitril nebo dichlormethan.

10. Způsob podle nároku 1, až 7,0 % hmotnostních vody. vyznačující se tím, že antibiotikum obsahuje 2,5 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že antibiotikem je cefepimdi- hydrochloridmonohydrát. 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že antibiotikem je cefepimdi- hydrochloriddihydrát.

13. Silylovaný derivát 7-amino-3-[(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu, připravitelný reakcí 7-amino-3-[( 1 -methyl-1 -pyrrolidinio)methyl]cef-3-em-4-karboxylátu v inertním organickém rozpouštědle se silylačním činidlem, jako meziprodukt pro přípravu antibiotika podle nároku 1.

14. Silylovaný derivát podle nároku 13, kde silylačním činidlem je směs trimethylchlorsilanu a hexamethyldisilazanu.

15. Silylovaný derivát podle nároku 13, kde množství silylačního činidla činí 2,0 až 2,5 molámího ekvivalentu.

16. Silylovaný derivát podle nároku 13, kde inertním organickým rozpouštědlem je acetonitril nebo dichlormethan.

4 výkresy