DD202164A5

DD202164A5 - Verfahren zur herstellung von 7 beta(alpha-syn-methoxyimino-alpha-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido] 3-[1,2,3-thiazol-5-yl-thio]-methyl-3-cephem-4-carbonsaeure-derivaten

Info

Publication number: DD202164A5
Application number: DD81232476A
Authority: DD
Inventors: William V Curran; Schneller Ross Adma
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1980-08-11
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1983-08-31
Also published as: NO161566C; SE8104771L; IL63531A0; PL131457B1; HU185644B; HK52089A; FR2488258A1; CA1175417A; FR2488258B1; US4399132A; SE452324B; DK155945B; KR830006311A; FI74020C; BE889913A; DE3130404C2; NO161566B; GB2083461A; IE51486B1; DE3130404A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 7beta-(alpha-syn-Methoxyimino-alpha-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido)-3-((1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl)-3-cephem-4-carbonsaeure und deren C tief 1-6 -Alkyl-Derivate, die als antibakterielle Mittel brauchbar sind. Zum Beispiel wird 7beta-(alpha-syn-Methoxyimino-alpha-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido)-cephalosporansaeure mit einem Alkalimetallsalz von 1,2,3-Thiadiazol-5-thiol umgesetzt, oder aus 2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyiminoessigsaeure wird mit Phosphorpentachlorid das entsprechende Saeurechlorid hergestellt, das anschliessend mit 7-Amino-3-((1,3,2-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl)-3-cephem-4-carbonsaeure umgesetzt wird.

Description

Vorfahren zur Herstellung von 7-ß-^~ -syn-Methoxyimino-(2-aminothiazol-4-yl)-acotamido7-3-/l,2 , 3-th.inzol-5-ylio ) -liiethyl/'-o-cephem-^l-carbonGÜuro-uerivatcn

Anwendungsgebiet der crfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Cephalosporinderivaten der Formel I

-S.

COO!

wobei R Wasserstoff oder R₁ bedeutet und wobei R₁ für ^Cl 6"·^/Λ;1!<^^{1 stent}» ^{sowie die} pharmazeutisch akzeptablen, nichttüxisclien Salze derselben. Diese Verbindungen stollen antibakterielle Mittel dar, die sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Bakterien wirksam sind.

j η »nc -IG Q O * Π 9. V^ ^:"; 4 4

/b O

OiG neuen Verbindungen können in zwei Unterklassen einge teilt worden:

N-OCH, l| ³ C-C-NH

N-OCH₇

C-C-NH

Il

L-CH₂-S-

COOi-!

R-

-N

"V

COOH

(la)

wobei R, für C-, ,--Alkyl steht, dine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist durch die Formel Ib dargestellt, wobei R, für C-, _ß-Alkyl steht. Eine stärker bevorzugte Ausführungsform wird durch die "ormel Ib dargestellt, bei der R-^ für Methyl steht. Die am meisten bevorzugte Ausführungsform wird durch die Formel Ia dargestellt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

In den südafrikanischen Patenten 757 892, 772 030 und 781 870 sind in allgemein gehaltener './eise Cephalosporinverbindungen offenbart, die in der 7-Position die 2-Aminothiazol—4-yl-syn-methoxyimino-acetamido-Einheit und in der 3-Position eine 1_#2;3-Thiadiazol-5-yl-thiomethyl-Gruppe aufweisen können. Oede dieser Patentschriften enthält jedoch nur eine sehr breite und allgemein gehaltene Lehre, und in keiner dieser Patentschriften sind die Verbindungen

32476 O

dor vorliegenden Erfindung speziell erwähnt oder beschrieben. Die genannten Patentschriften stellen somit der hier offenbarten Austvahlerfindung nicht neuheitsschädlich entgegen.

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung war die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der obigen neuen Cephcilosporinderivate.

Darlegung des .iesens der Erfindung:

Oie neuen Verbindungen können in der freien Saureform gemäß den ,"ließschemata A₁ Q oder C hergestellt werden.

Fließschema Λ

(II)

M-OCH,

-C-C-

C-NH -τ—γ N 8 oJ_N J

0 Il

CIi₉-O-C-CH₇ +

COO!

Il

(III)

H₀M

Ί^ \ N I I!

N C

M-ocn

C - C-- NH-

Γι

0=1

y \

/y

CH₂ - S

(I)

COOH

- 232476 Ö

Die Verbindung II, 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-oc-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido 3-3-(acetoxymethyl) •O-cephem-^- carbonsäure, die auch als Cefotaxim bezeichnet wird, wird nach dem Verfahren des südafrikanischen Patents 7801870 hergestellt.

Die Verbindung 111,1 ,^-Thiadiazol-S-thiol, wobei R für Wasserstoff oder R₁ steht und R₁ eine C₁ c-Alkylgruppe bedeutet und wobei M für Wasserstoff oder ein Alkalimetallkation steht, wird gemäß dem Verfahren von P.Demaree, M. Doria und J.Muchowski, "Five-Membered Heterocyclic Thiones, Part VII (1,2): 1,2,3-Thiadiazole-5-thiolates», J.Hetero. Chera. 15: 1295 (1978), hergestellt. Der Ausdruck "C_1-^- Alkyl¹·, der vorstehend und im folgenden verwendet wurde, bedeutet einen geradkettigen oder verzweigtkettigen, einwertigen Substituenten, der ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht, keinerlei ungesättigte Bindungen enthält und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele derartiger Alkylgruppen sind Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, 2-Methylpentyl und dergl.. Beispiele geeigneter Alkalimetallkationen für M sind Natrium und Kalium.

Gemäß dem Fließschema A wird die Cephalosporinverbindung

11 mit der Thiadiazolverbindung III in einem polaren Lösungsmittel bei etwa pH 6 bis 7,5, vorzugsweise etwa 7 bis 7,5, bei etwa 40 bis 70⁰C (vorzugsweise etwa 65°C) während etwa 4 bis 12 Stunden, vorzugsweise etwa 6 bis

12 stunden, umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt, auf einen pH von etwa 2,5 bis 3»0 angesäuert und das resultierende Produkt wird nach herkömmlichen Verfahren gesammelt.

Für das Reaktionsgemisch kann eine breite Vielfalt polarer Lösungsmittel verwendet werden, wie z.B. Acetonitril,

232476 O

Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran, niedere Alkylalkohole, äthoxylierte Äther, wie Diglyme, Niederalkylphthalate, Niederalkylketone und dergl.. Bevorzugt werden Diäthyläther, Aceton, Äthylalkohol und Mischungen derselben. Insbesondere bevorzugt werden wäßrige , Mischungen von Äthylalkohol und Aceton. Ein speziell bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.

Die Umsetzung wird bei irgendeinem pH zwischen 6 und 7,5 durchgeführt. Eine extreme Acidität oder Basizität führt jedoch zur Zerstörung des ß-Lactämrings und zur Bildung unerwünschter Produkte. Ein bevorzugter pH-Bereich ist 7 bis 7,5. Die Umsetzung läuft bei jeder beliebigen Temperatur zwischen etwa 40 und 7O⁰C ab. Eine Temperatur to η 65⁰C wird jedoch bevorzugt. Obwohl die Umsetzung bei einem Druck von 1 at äußerst glatt abläuft, ist es gleichermaßen gut möglich, die Umsetzung unter einem höheren Druck (Überdruck) oder bei einem niedrigeren Druck (Vakuum) durchzuführen. Das Reaktionsgemisch kann während 4 bis 12 Stunden erhitzt werden, eine Reaktionszeit von 6 bis 12 Stunden wird jedoch bevorzugt.

Am Ende der Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und angesäuert, und zwar vorzugsweise auf einen pH von 2,5 bis 3»0. Ein kleinerer pH-Wert ist nicht empfehlenswert, da der Aminoheterocyclus zur Wiederauflösung neigt,und ein höherer pH-Wert ist im Hinblick auf die Ausfällung des angestrebten Endproduktes nicht effektiv. Zum Ansäuern des Reaktionsgemisches kann jede beliebige verdünnte Mineralsäure, wie Schwefelsäure oder Chlorwasserstoff säure, verwendet werden. 1N Chlorwasserstoffsäure wird jedoch bevorzugt.

232476 O

Das Endprodukt wird nach irgendeinem herkömmlichen Verfahren gesammelt, beispielsweise durch Filtration, Chromatographie und dergl..

Gegebenenfalls kann die Aminogruppe an der Thiazolgruppe während der obigen Reaktionsfolge durch eine leicht entfernbare Amino-Schutzgruppe geschützt sein, welche ausgewählt ist unter solchen, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Peptid-Chemie bekannt sind, z.B. Trityl, Benzyl, Benzhydryl, Chloracetyl, Trichloracetyl und dergl.; siehe auch die südafrikanischen Patente 7801870 und 757892. Falls die Aminogruppe auf derartige Weise geschützt ist, muß das nach dem obigen Verfahren isolierte Produkt mit einem zweckentsprechenden Mittel zur Entfernung der Schutzgruppe behandelt werden, wobei man das angestrebte Produkt der Formel I erhält.

Fließschema B

232476

R2-NHR2-NI

-OCH3

• N=C=N

(V)

	N- Il	+	0	H2N-	^ 1	Ψ	(VI	//
il	-c-	2	D —				CH2-S—</
				COOH
				I)
(VI)	-OCH₃
-C—
0

R₂-NH-/

N—OCH3

C—C-NH-0 0 =

COOH

l/W

(VIII)

(D

0OH

32476 O

Die Verbindung IV, 2-(2-R₂-AmInO-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-essigsäure, wobei Rp eine leicht entfernbar, den Fachleuten auf diesem Gebiet beläufige, übliche Amino-Schutzgruppe bedeutet, wird nach dem Verfahren gemäß der BE-PS 850 662 oder den südafrikanischen Patenten 7703775, 772030 und 7507892 hergestellt. Beispiele geeigneter Ainino-Schutzgruppen umfassen solche, die üblicherweise in der Peptid-Chemie eingesetzt werden, wie Alkylcarbonyl, z.B. Formyl, Acetyl, Propionyl; Alkoxycarbonyl, z.B. t-Butoxycarbonyl; Alkoxyalkylcarbonyl, z.B. Methoxyacetyl, Methoxypropionyl; substituiertes Alkoxycarbonyl, z.B. Trichloräthoxycarbonyl; Aralkoxycarbonyl, z. B. Benzyloxycarbonyl; substituiertes Aralkoxycarbonyl, z.B. p-Nitrobenzyloxycarbonyl; und Trityl. Trityl wird als Schutzgruppe bevorzugt .

Die Verbindung VII, 7-Amino-3-(1,2,3-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, wobei R Wasserstoff odor U₁, bedeutet und wobei IU für Π ,r-Alkyl. steht, wird nach dem Verfahren von G.S. Lewis und P.H. Nelson "3-[(1,2,3-Thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-cephalosporins", J.Med.Chem. 22(10): 1214 (1979), hergestellt.

Gemäß dem Fließschema B wird die Verbindung IV mit Dicyclohexylcarbodiimid (Verbindung V) in einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform oder Äthylacetat, unter Rühren bei 0 bis 5⁰C während 15 bis 45 Minuten und anschließend bei Umgebungstemperatur während 1 bis 2 Stunden umgesetzt. Nachfolgend wird eine Filtration durchgefülirt. Das Filtrat mit einem Gehalt an der Verbindung VI (wobei Rg die oben angegebene Bedeutung hat) wird in einem Eis/ Methanol-Bad abgekühlt und mit einer kalten Lösung der Verbindung VII (wobei R die oben angegebene Bedeutung hat) und Triäthylamin im gleichen Lösungsmittel wie oben zur

232476 O

Umsetzung gebracht. Dieses Gemisch wird 15 bis 45 Minuten bei O bis 5 C und anschließend über Nacht bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird nacheinander mit kalter, verdünnter Mineralsäure, kaltem Wasser, kalter Kochsalzlösung extrahiert und getrocknet. Durch Abdampfung des Lösungsmittels erhält man ein Öl, das in einem 1:1 Gemisch von Dioxan und Äther aufgelöst wird. Es wird Diäthylamin zugesetzt und die Lösung abgekühlt und filtriert, wobei man das Diäthylammoniumsalz von 2-(2-R₂-Amino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-essigsäure als Nebenprodukt erhält. Das Filtrat wird mit Äther verdünnt, abgekühlt und filtriert. Man erhält 7-[2-(2-R₂-Amino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-acetamido]-3-(1> 2,3-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (Verbindung VIII, wobei R und Rp die oben angegebenen Bedeutungen haben) in Form des Diäthylammoniumsalzes.

Dieses Salz wird mit einem zweckentsprechend ausgewählten Mittel zur Entfernung der jeweils eingesetzten R₂-Schutzgruppe umgesetzt. Die in Frage kommenden Mittel sind den Fachleuten geläufig. Falls R₂ Trityl ist, wird eine Behandlung mit 80%iger Ameisensäure bei Umgebungstemperatur während 1 bis 4 Stunden bevorzugt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend mit Wasser verdünnt und filtriert. Das Filtrat wird bei 25 bis 35°C eingedampft und das Produkt aus Äther ausgefällt, wobei man das angestrebte Produkt der Formel I erhält.

232476 0

Fließschema C

N-OCH3 -COOH

N-OCH3 C-COCl

H2N—

R

COOH

(VII)

S-Λ N-OCH₃

-^>^ci-^NH-

'Ν'

CH2-S

R—7 N

(viii)

COOH

S~-\ N-OCH3

H₂N-4 Vc-C-NH- ^N^

(D

OOH

Gemäß Fließschema C wird die oben definierte Verbindung IV auf folgende Weise in das 2-(2-R₂Amino-4-thiazolyl)-2-synmethoxyiminocarbonylchlorid (Verbindung IX) überführt: Die Verbindung IV und 1 Mol-Äquiv. eines tertiären organischen Amins (vorzugsweise Triäthylamin) werden in einem nlcht-hydroxylischen, organischen Lösungsmittel (z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff; wobei Methylenchlorid oder Chloroform bevorzugt ist) aufgelöst und das Reaktionsgemisch wird abgekühlt. Dieser kalten, gerührten Mischung wird Phosphorpentachlorid in mehreren Portionen während eines Zeitraums von 15 bis 30 Minuten zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird weitere 15 bis 45 Minuten bei 0 bis 5⁰C gerührt und nachfolgend etwa 1 Stunde bei Zimmertemperatur. Das Reaktionsgemisch wird dann bei vermindertem Druck eingedampft, in Chloroform oder Methylenchlorid erneut aufgelöst und wiederum eingedampft. Der Rückstand wird in Aceton aufgenommen und filtriert. Man erhält das kristalline Triäthylammonium-hydrochlorld-Nebenprodukt, welches verworfen wird.

Das Acetonfiltrat mit einem Gehalt der Verbindung IX (wobei R₂ die oben angegebene Bedeutung hat) wird während eines Zeitraums von etwa 30 Minuten einer gerührten, eiskalten Lösung von 7-Amino-cephalosporansäure-thisheterocyclus (Verbindung VII, wie oben definiert) in Wasser/ Aceton (3:2 Vol/Vol) mit einem Gehalt an 1 Mol-Äquiv. einer schwachen Base, wie Natriumbicarbonat, und 2 Mol-Äquiv. eines organischen tertiären Amins, vorzugsweise Triäthylamin, zugesetzt. Dieses Reaktionsgemisch wird etwa 1 Stunde bei Zimmertemperatur gerührt, mit verdünnter, wäßriger Säure (z.B. 4N Chlorwasserstoffsäure) auf pH 2 angesäuert, mit Wasser verdünnt, wiederholt mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthylacetat, Benzol und dergl. (wobei Äthylacetat bevorzugt

23 2 4 76 O

ist), extrahiert, wiederholt mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Auf diese Weise wird das Produkt der Formel VIII (gemäß der obigen Definition) erhalten.

Durch Behandlung mit einem zweckentsprechenden Mittel zur Entfernung der jeweils eingesetzten R₂-SChUtzgruppe wird das angestrebte Produkt der Formel I erhalten.

Das Produkt der Formel I, das gemäß dem Fließschema A, B oder C hergestellt wurde, kann durch Behandlung mit dem zweckentsprechenden Alkohol oder der zweckentsprechenden Base in einen pharmazeutisch akzeptablen Ester oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz überführt werden. Der Ausdruck "pharmazeutisch akzeptable, nicht-toxische Ester oder Salze" bezieht sich auf solche Ester oder Salze der Stammverbindung, welche die pharmazeutischen Eigenschaften (z.B. Toxizität, Wirksamkeit oder dergl.) der Stammverbindung nicht signifikant nachteilig beeinflussen. Bei den Estern und Salzen handelt es sich um herkömmlicherweise auf dem pharmazeutischen Gebiet verwendete Derivate. Bevorzugte Ester sind Plvaloyloxymethyl- Methoxymethyl-, Phthalidyl-, Benzamidomethyl-, 1'-Äthoxycarbonyloxymethylester. Bei den erfindungsgemäßen Salzen handelt es sich um pharmazeutisch akzeptable Kationensalze der Säureeinheit. Die Alkalimetallkationen, z.B. Natrium und Kalium, werden bevorzugt. Besonders bevorzugt ist das Natriumsalz. Es ist darauf hinzuweisen, daß im Hinblick auf die Ziele dieser Erfindung die Verbindungen der Formel I ihren pharmazeutisch akzeptablen, nicht-toxischen Kationensalzen gleichwertig sind.

Es wird im allgemeinen bevorzugt, die jeweiligen Produkte jeder der in den obigen Fließschemata A, B oder C beschriebenen Verfahrensstufen abzutrennen und/oder zu isolieren, bevor das Produkt als Ausgangsmaterial für nachfolgende

_₁₃.2324.76 O

Reaktionsstufen eingesetzt wird. Die Abtrennung und Isolierung kann nach jedem beliebigen, zweckentsprechenden Reinigungsverfahren durchgeführt werden, z.B. durch Eindampfen, Kristallisation, Säulenchromatographie, Dünnschichtchromatographie, Destillation oder dergl.. Spezifische Erläuterungen der typischen Trennungs- und Isolierungsverfahren können den nachfolgend beschriebenen, einschlägigen Beispielen entnommen werden. Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, daß natürlich auch andere, gleichwertige Trennverfahren ebenfalls verwendet werden könnten. Außerdem soll darauf hingewiesen werden, daß es sich bei den vorstehend angegebenen Reaktionsbedingungen (z.B.den Temperaturen, Molverhältnissen, Reaktionszeiten) um typische Bereiche handelt und daß auch Bedingungen angewendet werden können, die sowohl oberhalb als auch unterhalb dieser Bereiche liegen, wenn auch im allgemeinen weniger vorteilhaft.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind biologisch aktiv und zeigen bei Tests nach dem Mueller-Hinton-Agarverdünnungsverfahren eine starke antibakterielle Aktivität. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I, II und III aufgeführt. In Tabelle I sind die Verbindungen wie folgt codiert:

Verbindung Ia = 7ß-[a-(syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-5-ylthio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure;

Verbindung II = Cephalothin (Lilly).

In Tabelle II sind die Verbindungen wie folgt codiert: Verbindung Ia = 7ß-[a-syn-Methoxyimino-cc-(2-

aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-5-yl-

thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure; Verbindung II = Cefotaxime (Hoechst); Verbindung III = Cefmonoxime (Takeda);

232.476 O

Verbindung IV = Ceftizoxime (Fujisawa); Verbindung V = Moxalactam (Lilly); Verbindung VI = Cefoxitin (Merck); Verbindung VII = Cefaperazone (Pfizer).

In Tabelle III sind die Verbindungen wie folgt identifiziert:

Verbindung Ib(i) = 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure;

Verbindung II = Cephalothin (Lilly).

- 15 Tabelle I

232476 O

Organismen

Minimale Hemmkonzentration ___ (yug/ml)

Verbindung

Ia

II

GRAM-NEGATIVE Klebsieila pneumoniae

oxytoca

Enterobacter aerogenes " - cloacae

Il Il

Serratia marcescens

Il Il Il Il

Proteus morganii

M Il

" rettgeri Providencia stuartti Escherichia coli

Il M

Il Il

Salmonella sp.

¹¹ (arizona)

Citrobacter sp. Acinetobacter sp.

Il Il

STFD-79-16

SSC-78-1

K-81-6

STFD-79-14

K-79-16

K-81-46

TUL-78-15

QHC-77-2

K-81-39

K-79-25

K-77-3

N-76-1

K-81-29

STFD-79-20

#311

K-81-14

SSC-79-57 QHC-77-3

K-81-27

STFD-79-17

K-77-1

K-77-6

	.015 .015 .03	' ' 1 1 : 2
	.03 .25 .12	128 >128 64
1 1	.12	OO OO OO CN CN CN ι—Ι ι—Ι ι—« Λ Λ Λ
4	.015 .015	OO OO OO CM CM CN ι—I ι—I ι—( Λ Λ Λ
	.06	>128
	.015 .03 .06	4 4 64
	.25 .03	64 2
	.03	^c ι
16 4 16		OO OO OO CM CM CM ι—I ι—1 ι—I Λ Λ Λ

Pseudomonas aeruginosa

SSC-78-13

12-4-4

TUL-78-2

GRAM-POSITIVE Enterococcus sp.

Staphylococcus aureus

Il Il

Il M

It Il

OSU-75-1 SM-77-15

SSC-79-18 FU-79-19-2 SSC-80-15 Smith

64

32

128

32 32

.25 .5 .5 .25

>128 >128 >128

32 32

.25 .5 .5 .12,

Tabelle II

Minimale Hemmkonzentration,/Ug/ml Verbindung

Organismen	Ia	4	II	1	.5	1	III	IV	.5	1	.5	1	.5	1	.5	4	.5	1	V	VI	VII	2	.5	1
Staphylococcus aureus, beta-lactamase-negativ			.5	2			1	4	.5	1	>128				.5	2
SSC 79 3	.12	.5	.5	2	1	1	1	2	2	.5	.5	2
¹¹ 79-5	.5	.5		4	1		8	2	.25
" 79-7	.12	1	1	2	1	1
" 79-9	.12	1 .	2	2	1	2
¹¹ 79-10	.12	1	1	2	1	2
¹¹ 79-11	.12	1	1	2	1	1
" 79-17	.25 '	1	2	4	2	2
¹¹ 79-14	.5	2	4	4	2
¹¹ 79-15	.5	1	4	8	4	1
Staphylococcus aureus, beta-lactamase- positiv		1				2
SSC 79-27	.25	* 16	2	4	2	128
¹¹ 79-28	.25	2	4	2
¹¹ 79-36	.25	2	4	2
" 79-38	.25	2	2	2
¹¹ 79-39	.25	4	4	4
¹¹ 79-41	.5	4	4	Λ
¹¹ 79-44	.12	2	2
-" 79-47	.25	2	4	2
¹¹ 79-24	32	32	16

232476 O

Tabelle III

Organismen

Minimale Hemmkonz._t /u Verbindung'

	STFD-79-6 SSC-78-1 AD	Ib(i)	2 2	II
⁴	STFD-79-14 K-79-16		<.03 7.03
Klebsiella pneumoniae Il Il Il Il	TUL-78-15 QHC-77-2	<.O3 7.03 7.03	.5 1 .03
Enterobacter aerogenes " cloacae	K-79-25 N-76-1	.12 .25	>128 >128 .
Serratia marcescens ' Il Il	>128 >128
Proteus morganii " rettgeri	>128 >128

Escherichia coli

Il Il

Salmonella sp.

^Γι (arizona)

Acinetobacter sp.

I· M

Pseudomonas aerugino^a

Enterococcus sp.

Sta

phylococcus aureus It

Il

Il Il

Micrococcus luteus

STFD-79-20 #311 ESS 22-31 ATCC 25922	< <: 7	.03 .06 .03 .03	2 4 ~2	.03
SSC-79-57 QHC-77-3	1	.06	64 2
STFD-79-17 K-77-1	32 4		>128 >128
SSC-78-13 12-4-4 ATCC 27853	64 64 64		>128 >128 >128
OSU-75-1 SM-77-15	8 8		16 16
SSC-79-18 FU-79-19-2 Smith SSC-80-15	1	.25 .5 •25		.12 .12 .03 .5
PCI 1001	<	.03		.03

23 2 4 76 O

Die Brauchbarkeit dieser neuen Verbindungen wird darüberhinaus durch ihre Fähigkeit zur Bekämpfung systemischer, letaler Infektionen bei Mäusen demonstriert. Bei dem Test werden weibliche Mäuse vom Charles River Laboratories CD-1-Stamm verwendet, welche jeweils 20+2 g wiegen. Die Mäuse werden durch intraperitoneale Injektion mit einer ausreichenden Bakterienmenge (siehe Tabelle II) infiziert, um 95 bis 100% unbehandelter Mäuse innerhalb von 48 h zu töten. Dabei sind die Bakterien entweder in 0,5 ml 59<>igem Mucin (S. aureus-Stämme) oder in einem Nährmedium, wie Fleischbrühe, (S. pyogenes oder E. coli) enthalten.

Die Mäuse werden 30 min nach der Infektion behandelt, und zwar durch subkutane Injektion der Testverbindung mit variierenden Dosismengen, die in 0,5 ml 0,2#igem wäßrigem Agar enthalten sind. Es werden die Überlebensverhältnisse 7 Tage nach der Infektion aufgezeichnet. Die Ergebnisse von drei gesonderten Tests unter Verwendung der Verbindung Ia wurden zusammengefaßt und erscheinen in Tabelle IV als mittlere effektive Dosismengen (EDcQ-Werte), die nach Probit-Analysen bestimmt wurden.

Die Verbindung in Tabelle IV ist wie folgt codiert:

Verbindung Ia = 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol~4-yl)-acetamido]-3-C(1»2,3-thiadiazol-5-ylthio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure.

-is- 232476 O

Tabelle IV

Infizierendes Bakterium Mittlere effektive Dosis(ED,-_o)»

mg/kg (95% Vertrauensgrenzeni Verbindung Ia

Staphylococcus aureus Smith 2,9 (2,4 - 3,6)

Staphylococcus aureus Fu-79-2 6,1 (4,4 - 8,4)

Staphylococcus pyogenes C 203 0,1 (0,08 - 0,13)

Escherichia coli 311 0,35 (0,28 - 0,44)

Die aktiven Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen bei Warmblütern wirksam, wenn sie parenteral in Mengen verabreicht werden, die in einem Bereich von etwa 15 mg bis etwa 200 mg/kg Körpergewicht/Tag liegen. Ein bevorzugter Dosisbereich beträgt etwa 20 bis etwa 60 mg/kg Körpergewicht/ Tag. Eine bevorzugte Dosiseinheit enthält etwa 15 mg bis etwa 2 g der aktiven Verbindung (des Wirkstoffs). Eine bevorzugtere Dosiseinheit enthält etwa 50 mg bis etwa 1 g des Wirkstoffs. Die Dosiseinheiten werden so eingestellt, daß einem Patienten von etwa 70 kg Körpergewicht während eines Zeitraums von 24 h eine Gesamtmenge von etwa 4 bis 12 g der Wirkstoffe verabreicht wird. Diese Dosisrichtlinie kann jedoch im Hinblick auf die Schaffung des optimalen therapeutischen Ansprechens geändert werden. So beträgt beispielsweise eine bevorzugte Dosisrichtlinie für nicht lebensgefährliche Infektionen etwa 15 bis 200 mg/kg Körpergewicht/Tag; für ernste oder lebensgefährliche Infektionen kann die Dosis bis zu 350 mg/kg Körpergewicht/ Tag erhöht werden. Es können mehrere Teildosismengen täglich verabreicht werden. Die Dosismenge kann auch je nach dem Verlauf der therapeutischen Situation entsprechend reduziert werden.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können nach einer Vielzahl herkömmlicher Verfahren verabreicht werden, z.B. auf

_ 23 2A76 0

intravenösem, intramuskulärem, subkutanem oder intraperitonealem Weg.

Lösungen oder Suspensionen dieser Wirkstoffe in Form einer freien Base oder eines pharmakologisch akzeptablen Salzes können beispielsweise in Wasser hergestellt werden, das in zweckentsprechender Weise mit einem Surfactant, wie Hydroxypropylcellulose, vermischt ist. Dispersionen können ebenfalls hergestellt werden in Glycerin, flüssigen PoIyäthylenglykolen und Mischungen derselben in ölen. Diese Präparationsformen enthalten unter gewöhnlichen Lager- und Anwendungsbedingungen ein Konservierungsmittel, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern.

Die für Injektionszwecke geeigneten, pharmazeutischen Formen umfassen sterile, wäßrige Lösungen oder Dispersionen sowie sterile, injizierbare Lösungen oder Dispersionen. In jedem Fall muß die Anwendungsform steril sein und muß dar-Uberhinaus ausreichend fließfähig sein, um den Einsatz einer hypodermischen Spritze zu erleichtern. Die Anwendungsform muß unter den Bedingungen der Herstellung und Lagerung stabil sein und muß gegen die Verunreinigung durch Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilze, geschützt sein. Der Träger kann ein Lösungsmittel oder ein Dispersionsmedium mit einem Gehalt an beispielsweise Wasser, Äthanol, Polyol (z.B. Glycerin, Propylenglykol und flüssigem PoIyäthylenglykol), geeigneten Mischungen derselben und Pflanzenölen sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Herstellungsund Anwendungsbeispielen näher erläutert. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Temperatur- und Temperaturbereichsangaben auf das Celsius-System und der Begriff "Umgebungs- und Zimmertemperatur" bedeutet etwa 20°C.

Der Ausdruck "Prozent" oder "%" bedeutet Gewichts-% und die Ausdrücke "Mol" und "Mole" bedeuten Gramm-Mole. Der Ausdruck "äquivalent" bedeutet eine gleiche Menge des Reagens in Molen, bezogen auf die Mole des in dem jeweiligen Herstellungs- oder Anwendungsbeispiel vorher oder nachfolgend genannten Reaktanten, ausgedrückt in Molen des bestimmten Gewichts oder Volumens. Ausfühjunssbeispiele B e i s ρ i e 1 1

7ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]^-cephem^-carbonsäure

Eine Lösung von 245 mg des Natriumsalzes von 7ß-[oc-syn-Methoxyimino-oc-[2-aminothiazol-4-yl) -acetamido ]-cephalosporansäure und 78 mg des Kaliumsalzes von 1,2,3-Thiadiazol-5-thiol in 5 ml Wasser wird 6 h erhitzt, und zwar bei pH 7,3 auf 65⁰C Die Lösung wird mit Ä'thylacetat extrahiert und mit 1N Chlorwasserstoffsäure auf pH 2,5 eingestellt. Das gebildete Präzipitat wird durch Filtration gewonnen. Man erhält 70 mg· des angestrebten Produktes als hellbraunen Feststoff; λ rf". 5,62 (ß-Lactamcarbonyl)

Be is ρ i e 1 2

7ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure

Eine 3»17 g Portion Dicyclohexylcarbodiimid wird einer Lösung von 13,0 g 2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-essigsäure in 60 ml Methylenchlorid zugesetzt. Die Mischung wird 30 min in der Kälte und anschließend 1,5h bei Zimmertemperatur gerührt. Der Harnstoff wird durch Filtration entfernt und das Filträt wird in einem Eis/Methanol-Bad gekühlt. Es wird eine kalte Lösung von 4,4 g 7-Amino-3-(i,2,3-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-ceph-

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em-4-carbonsäure und 3,72 ml Triäthylamin in 60 ml Methylenchlorid zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte und anschließend über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird nacheinander mit kalter 0,5N Chlorwasserstoffsäure, Wasser und Kochsalzlösung extrahiert und anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet. Durch Verdampfung des Lösungsmittels erhält man ein öl, welches in einer Lösung von 30 ml Dioxan und 30 ml. Äther aufgelöst wird. Man gibt eine 2,92 ml Portion Diäthylamin zu und kühlt die Lösung ab. Durch Filtration erhält man als Nebenprodukt 6,2 g des Diäthylammoniumsalzes von 2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxylminoessigsäure. Das Filtrat wird mit Äther auf 500 ml verdünnt, gekühlt und filtriert. Man erhält 8,5 g der 7-[2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-(methoxyimino)-acetamido]-3-(1,2,3-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure in Form des Diäthylammoniumsalzes.

Ein Gemisch aus 2,4 g des obigen Diäthylammoniumsalzes und 20 ml 80%iger Ameisensäure wird 2 h bei Zimmertemperatur gerührt, anschließend mit 20 ml Wasser verdünnt und filtriert. Das Filtrat wird bei 35° zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther verrieben, filtriert und getrocknet. Man erhält 1,4 g des angestrebten Produktes.

Beispiel 3

Natrium-7ß- [ cc-syn-methoxyimino-a- (2-aminothiazol-4-yl) acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carboxylat

Eine 3,5 g Portion von 7ß-[oc-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(i,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure wird in 100 ml Wasser durch tropfenweise Zugabe von 6,6 ml 1N Natriumhydroxid aufgelöst. Diese Lösung wird filtriert und das Filtrat wird

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lyophilisiert, wobei man 3»3 g des angestrebten Produktes erhält.

Bei SjDi e 1 4

7-Amino»3-[(1,2,3~thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem_i-4_i»c_iarbonsäure

Ein Gemisch von 4,04 g 7-Aminocephalosporansäure, 2,30 g Natrium-4-methyl-1,2,3-thiadiazol-5-thiolat und 1,24 g Natriumbicarbonat in 60 ml Wasser und 30 ml Aceton wird 2,5 h gerührt und refluxiert. Das Reaktionsgemisch wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, auf pH 3,5 angesäuert und das Präzipitat wird gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 3,7 g der angestrebten Verbindung.

B ei s piel 5 7ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-tritylamino-thiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(1,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl irlrJ

Eine 2,08 g Portion von Phosphorpentachlorid wird in mehreren Portionen einer kalten Lösung von 4,44 g 2-(2-Tritylamino-4-thiazoly3)-2-syn-methoxyimino-essigsäure und 1,41 ml Triäthylamin in 70 ml Methylenchlorid zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte und anschließend 30 min bei Zimmertemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird bei vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wird in 70 ml Methylenchlorid aufgelöst und wiederum bis zur Trockene eingedampft. Dieser Rückstand wird in 50 ml Aceton aufgeschlämmt, filtriert und das Filtrat wird tropfenweise unter Rühren einer kalten Lösung von 2,53 g 7-Amino~3-[(1,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure, 0,84 g Natriumbicarbonat und 2,82 ml Triäthylamin in 75 ml Wasser mit einem Gehalt von 50 ml Aceton zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte

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und anschließend 1 h bei Zimmertemperatur gerührt und dann auf pH 2 angesäuert. Eine 100 ml Portion Wasser wird zugesetzt und das Gemisch wird mit drei 150 ml Portionen Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Äthylacetat-Extrakte werden mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 6,3 g der angestrebten Verbindung.

Beispiel 6

7ß- [ cc-syn-Methoxyimino-α- (2-aminothiazol-4-yl) -acetamido ]-3-[(1»2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure

Eine 4,0 g Portion 7ß-[oc-syn-Methoxyimino-a-(2-tritylaminothlazol-4-yl)-acetamido ]-3-[ (1 ,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure wird 40 ml 80%iger Ameisensäure zugesetzt und das Gemisch wird 2,5 h bei Zimmertemperatur gerührt. Es wird eine 40 ml Portion Wasser zugegeben, das Gemisch wird filtriert und das Filtrat bei 35⁰C zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Wasser verrieben, filtriert und getrocknet und man erhält 1,7 g des angestrebten Produkts.

Beispiel

Herstellung einer topischen Creme	96 Gew.	/Gew.
Bestandteile	0,05 -	5
Wirkstoff	1
Natriumlaurylsulfat	12
Propylenglykol	25
Stearylalkohol	25
Petrolatum, weiß USP	0,	18
Methylparaben USP	0,	02
Propylparaben USP	bis) 100
gereinigtes Wasser (Differenzmenge

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Herstellung einer	topischen Salbe	ο/	Gew.	/Gew.
Bestandteile		0 bis)	,05 - 3 3 8 100	5
Wirkstoff Cholesterin Stearylalkohol weißes Wachs Petrolatum, weiß	USP(Differenzmenge
Beispiel				Produkts zur intramuskulären Anwendung
HfJ^e^lung^eines

Eine 268 1 Portion sterilen Wassers für Injektionszwecke USP wird in einen Mischtank gegeben und auf 6+4° C gekühlt. In dem Wasser wird eine 70 219 g Portion 7ß-[oc-syn-Methoxyimino-α-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-(1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure suspendiert und es werden 11 016 g Natriumbicarbonat in etwa zehn gleichen Portionen zugesetzt. Die Lösung wird 3 bis 5 h bei 6°+4°C gemischt und dann mit sterilem Wasser für Injektionszwecke USP bei der gleichen Temperatur auf 535 1 verdünnt. Die Lösung wird anschließend unter sterilen Bedingungen filtriert, in sterile Glasampullen zu 50,56 ml/Ampulle angefüllt und gefriergetrocknet. Durch Rekonstitution mit 11,6 ml des geeigneten Verdünnungsmittels, wie sterilem Wasser für Injektionszwecke USP, erhält man 15,8 ml des Produkts mit einer Konzentration von 400 mg/ml des Wirkstoffs als Natriumsalz.

B e, I_n s P₁ i__ .e_J₁___10

Herstellungeines^Produkts zur intravenösen Anwendung Die Verfahrensweise zur Herstellung des Produkts zur intramuskulären Anwendung wird wiederholt. Die Ampullen werden mit 48,0 ml der Lösung gefüllt und gefriergetrocknet. Die Rekonstitution erfolgt mit 5 ml des geeigneten Verdünnungsmittels, gefolgt von weiterer Verdünnung auf 50 ml (oder auf ein angestrebtes Volumen) unter Schaffung eines Infusionsmittels mit einem Wirkstoffgehalt von 6g.

232 4 75 O

COO//

COoH

I/.

ΛΙ-S

/V

4.4 /5

(JL)

/^-OCH₃

'-ff-

Claims

Lirfindungsa η sprue h :

Vorfahren zur Herstellung von 7-&-/ÖC -syn-Methoximino-,^- (2-aminothiazol-4-ylJi_t-acetamido7-3-^"( 1,2,3-thiazol-5-yl-thi methyl/-3-CGphem-4-carbonsäuro-Derivaten der Formel I, wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und R-, und wobei R-^ für C-, g-Allcyl steht, gekennzeichnet dadurch, daß man entweder:

a) eine Verbindung der Formel III, in der R die oben angegebene Bedeutung hat und H für Wasserstoff oder oin Alkalimctallkation stellt, mit der Verbindung der Formel II in einem polaren Lösungsmittel bei einem pH-lVort von, etwa 6 bis 7,5 innerhalb von etwa 4 bis 12 Stunden bei«ca. 40 bis

ο '

70 C umsetzt, das Reaktionsgemisch abkühlt und auf einen pl-l-'„7ert von etwa 2,5 bis 3,0 ansäuert und schließlich die Verbindung der Formel I abtrennt, oder

b) eine Verbindung der Froumel IV in der R~ eine leicht entfernbare Amino-Sthutzgruppe bedeutet, mit Dicyclohexylcarbodiimid unter Bildung einer Verbindung der Formel VI in der R₂ die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt, diese Verbindung mit einer Verbindung der Formel VII, in der R die oben angegebene Bedeutung hat, unter Bildung einer Verbindung der Formel VIII, in der R und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt, und die R₂-Einheit unter Bildung der Verbindung der Formel I entfernt, oder

c) eine Verbindung der Formel IV, in der R~ eine leicht entfernbare Amino-Schutzgruppe bedeutet, mit Phosphorpentachlorid unter Bildung einer Verbindung der Formel IX, in der R₂ die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt.

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diese Verbindung mit einer Verbindung der Formel VII, in der R die oben angegebene Bedeutung hat, unter Bildung einer Verbindung der Formel VIII, in der R und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt und die R^- Einhoit zur Bildung der Verbindung der Formel I entfernt

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