DD218365A5 - Verfahren zur herstellung von 6-aminomethylpenicillansaeure-1,1-dioxid-derivaten als beta-lactamase-inhibitoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel, worin Q Benzyl, o-, m- oder p-Hydroxybenzyl, Phenethyl oder 2-, 3- oder 4-Picolyl ist und R7 Wasserstoff oder ein einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildender Rest ist, gekennzeichnet durch Umsetzen einer Aminomethyl-Verbindung der Formel, worin R7 wie oben definiert ist, mit einem Aequivalent Benzaldehyd, o-, m- oder p-Hydroxybenzaldehyd, Phenylacetaldehyd oder 2-, 3- oder 4-Pyridincarbaldehyd in Gegenwart von ueberschuessigem Natriumcyanoborhydrid und, wenn gewuenscht, Umwandeln der erhaltenen Verbindung in ein pharmazeutisch annehmbares Saeureadditionssalz oder Umwandeln der erhaltenen Verbindung, worin R7 Wasserstoff ist, in ein pharmazeutisch annehmbares kationisches Salz. 3 Formeln

Description

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Verfahren zur Herstellung von 6-Aminomethylpenicillansäure-1, 1-dioxid-Derivaten als ß-Lactamase-Inhibitoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von 6-oc- und 6-ß-(AminomethyDpenicillansäure-1,1-dioxid-Derivaten, wobei die Aminomethyl-Verbindungenam Amino-Stickstoff durch Benzyl, . Hydroxybenzyl, Picolyl oder Phenethyl substituiert sind, pharmazeutisch annehmbare Salze und herkömmliche Ester hiervon, die in vivo hydrolysierbar sind, Bis-methandiolester hiervon oder gemischte Methandiolester mit den ß-Lactamase-Inhibitoren und Sulbactam (Penicillansäure-1,1-dioxid), wobei die Methandiolester auch in vivo hydrolysierbar sind. Während manche dieser Verbindungen antibakterielle Aktivität als solche besitzen, ist ihr prinzipieller Wert der von ß-Lactamase-Inhibitoren. Somit sind sie brauchbar in Kombination mit herkömmlichen ß-Lactamantibiotika (Penicillinen und Cephalosporinen) gegenüber Mikro-, Organismen, die gegen ß-Läctamantibiotika aufgrund der Bildung von ß-Lactamase-Enzymen resistent oder teilresistent sind. Von der Erfindung umfaßt werden auch pharmazeutische Mittel mit einer erfindungsgemäßen ß-Lactamase-hemmenden Verbindung und einem bekannten ß-Lactam-antibiotikum; Bis-methandiolestern der erfindungsgemäßen ß-Lactamase-hemmenden Verbindungen mit

m. rt .* t \ r. τ

entweder Ampicillin oder Amoxicillin; pharmazeutische Mittel dieser Bis-ester; Verfahren zum Behandeln bakterieller Infektionen mit jedem der obigen pharmazeutischen Mittel; und Verbindungen/ die als Zwischenstufen bei der Herstellung dieser Verbindungen brauchbar sind. ,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen und Ziel der Erfindung

Verwandte Verbindungen, nämlich Penicillansäure-1,1-dioxid Und dessen in vivo leicht hydrolysierbare Ester (Barth, US-PS 4 234 579); die Bis-methandiolester von Sulbactam (Bigham, US-PS 4 309 347); verschiedene 6-ß-(Hydroxymethyl)penicillansäure-1 , 1 -dioxide und deren Ester (Kellog, US-PS 4 287 181); und 6-ß-(Aminomethyl)penicillansäure (McCombie, US-PS 4 237 051) sind zuvor als ß-Lactamase-Inhibitoren, brauchbar in Kombination mit ß-Lactam-antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen, beschrieben worden. Antibakterielle Bis-ester von Methandiol mit Penicillinen und Penicillansäure-1,1-dioxid (Bigham, US-PS 4 244 951; Godtfredsen et al.,US-PS 4 342 772) sind auch beschrieben worden.

Die britische Patentanmeldung 2 053 220, veröffentlicht am 4. Februar 1981, offenbart allgemein ß-Lactamase-hemmende Verbindungen der Formel

Die Definitionen von R , R, und R definieren buchstäblich eine unendliche Zahl von Verbindungen. Diese Definitionen können durch geeignete Wahl von R , R, und R möglicherweise die einfachen 6-<<- und 6-ß-(Aminoalkyl)penicillansäure-1,1-dioxide gemäß der Erfindung definieren. In der Offenbarung dieser britischen Anmeldung findet sich keine spezielle Methode zur Her-

stellung dieser Verbindungen, und es findet sich keinerlei Hinweis darauf, daß unter den unzähligen vorgeschlagenen Verbindungen die erfindungsgemäßen Aminomethyl- bindungen bevorzugte Verbindungen sind und die besonders starke ß-Lactamase-Hemmwirkung besitzen, die für sie nun festgestellt wurde.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung bezieht

sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

QNHCH

OO

CH.

'''COOR⁷

-(XII)

oder

QNHCH_2/

ο ο

Y ^S

'Ή

CH, CH-

COOR

—"(XIII),

worin Q Benzyl,

ο-, m- oder p-Hydroxybenzyl, Phenethyl oder

2-, 3- oder 4-Picolyl ist und

R Wasserstoff oder ein einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildender Rest ist, gekennzeichnet durch Umsetzen einer Arainomethyl-Verbindung der Formel

OO

0 0

^CH

'COOR

oder

'Ή

CH. -CH.

''COOR⁷

worin R wie oben definiert ist, mit einem Äquivalent Benzaldehyd, ο-, ία- oder p-Hydroxybenzaldehyd, Phenylacetaldehyd oder 2-, 3- oder 4-Pyridincarbaldehyd in Gegenwart von überschüssigem Natriumcyänoborhydrid und, wenn gewünscht, Umwandeln der Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) in ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz oder Umwandeln einer Verbindung der Formel (XII) oder (XIII), worin R Wasserstoff ist, in ein pharmazeutisch annehmbares kationisches Salz. . . ^; " ..'

Pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein, solche mit Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, 2-Naphthalinsülfonsäure und Methansulfonsäure. Pharmazeutisch annehmbare kationische Salze umfassen, ohne aber hierauf beschränkt zu sein, solche mit Natrium, Kalium, Calcium, Ν,Ν¹-Dibenzy!ethylendiamin, N-Methylglucamin (Meglumin) und Diethanolamin.

Die Bezugnahme auf unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbare Ester bezieht sich auf solche Ester, die häufig als "Vorwirkstoffe" bezeichnet werden. Solche Ester sind jetzt auf dem Penicillingebiet ebenso bekannt und üblich wie pharmazeutisch annehmbare Salze. Solche Ester werden im allgemeinen zur Erhöhung der oralen Absorption verwendet, sind aber auf jeden Fall in vivo zur Stammsäure leicht hydrolysierbar. Bevorzugte Ester zeigen keine Neigung zur Hydrogenolyse unter den zu ihrer

Herstellung (siehe später) vorzugsweise angewandten Bedingungen. Die bevorzugtere Ester bildenden Reste sind

. y-Butyrolacton-4-yl, -CHR²OCOR³ und -CHR²OCOOR³,

worin R² Wasserstoff oder Methyl und R³ (C.-C>) Alkyl ist. Die am meisten bevorzugten Reste sind Pivaloyloxymethyl und 1-Ethoxycarbonyloxyethy1.

Wenn R 1,1-Dioxopenicillanoyloxymethyl

''C-O-CH,-

ist, sind die Verbindungen der Formeln (XII)und (XIII) Diester von Methandiol. Solche Ester sind auch unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbar und liefern die Stammsäure der Formel (XII) oder (XIII), worin R' H ist, und Penicillansäure-1,1-dioxid. Die letztere Verbindung besitzt aucft ß-Lactamase-Hemmwirkung.

Sowohl die Verbindungen (XII) als auch die Verbindungen (XIII) sind starke ß-Lactamase-Inhibitoren. Für orale Anwendung hat R vorzugsweise eine andere Bedeutung als Wasserstoff. Wenn R ein einen in vivo hydrolysierten Ester bildender Rest ist, sind die bevorzugten Reste oben definiert. Da es leicht in hoch-reinem, kristallinem Zustand (direkt brauchbar bei Säugetieren als pharmazeutisch annehmbares Salz)¹ hergestellt wird, ist das Pivaloyloxymethyl-6-oC-(aminomethyl)penicillanat-i ,1-dioxid-p-toluolsulfonatsalz eine besonders wertvolle Verbin-

dung in dieser Reihe.

Die Verbindungen der Formeln (XII) und (XIII) sind brauchbar als Inhibitoren für ß-Lactamase-Enzyme. Durch diesen Mechanismus verstärken die Verbindungen Aktivität von ß-Lactam-antibiotika (Penicillinen und Cephalosporinen) , insbesondere gegenüber solchen Mikroorganismen, die gegen ß-Lactam-antibiotikum durch Produktion von Enzymen (ß-Lactamasen), die sonst das ß-Lactam-'antibiotikum zerstören oder teilweise zerstören würden, resistent oder teilresistent sind. So wird das WirkungsSpektrum des ß-Lactam-antibiotikums verstärkt.

Die ß-Lactam-antibiotika gehören zu den bekanntesten und am breitesten verwendeten Klassen antibakterieller Mittel. Diese Verbindungen zeichnen sich durch einen Kern aus einem 2-Azetidinon-(ß-Lactarn-)Ring, kondensiert entweder, an einen Thiazolidinoder einen Dihydro-1,3-thiazin-Ring, aus. Wenn der Kern einen Thiazolidin-Ring enthält, werden die Verbindungen gewöhnlich allgemein als Penicilline bezeichnet, während, wenn der Kern einen Dihydrothiazin-Ring enthält, die Verbindungen als Cephalosporine bezeichnet werden. Während die erfindungsgemäßen Verbindungen die Aktivität von ß-Lactarn-antibiotika im allgemeinen verstärkend wirken, findet sich ihre bevorzugte Verwendung in ihrer Kombination mit einem Penicillin oder Cephalosporin gesicherter klinischer Brauchbarkeit, nämlich Amoxicillin, Ampicillin, Azlocillin, Bacampicillin, Carbenicillin, Carbenicillinindanyl, Carbenicillinphenyl, Cefaclor, Cefadroxil, Cefaloram, Cefamandol, Cefamandolnafat, Cefaparol, Cefatrizin, Cefazolin, Cefonicid, Cefmenoxim, Cefodizim, Cef-

operazon, Ceforanid, Cefotaxim, Cefoxitin, Cefsulodin, Ceftazidim, Ceftizoxim, Ceftriaxon, Cefuroxim, Cephacetril, Cephalexin, Cephaloglycin, Cephaloridin, Cephalothin, Cephapirin, Cephradin, Cycl—acillin, Epicillin, Hetacillin, Levopropylcillin, Mecillinam, Mezlocillin, Penicillin G, Penicillin V, Phenethicillin, Piperacillin, Pirbenicillin, Pivampicillin, Sarmoxicillin, Sarpicillln, Suncillin, Talampicillin und Ticarcillin, einschließlich deren pharmazeutisch annehmbare Salze. Die für diese ß-Lactame verwendeten Namen sind allgemein USAN, d.h. in den Vereinigten Staaten gebräuchliche Bezeichnungen. Bevorzugte Kombinationen sind solche mit Ampicillin oder einem Ampicillinderivat, mit Amoxicillin oder dem Amoxicillinderivat oder insbesondere mit Cefoperazon.

Wenngleich die erfindungsgemäßen Verbindungen getrennt von dem ß-Lactam-antibiotikum verabreicht werden können, sind Kombinationsdosierungsformen bevorzugt. Das pharmazeutische Mittel, ob für orale oder parenterale Anwendung, umfaßt einen ß-Lactamase-Inhibitor der Formel (XII) oder (XIII) und ein ß-Lactam-antibiotikum im Verhältnis von 1:3 bis 3s1 auf Gewichtsbasis in genügenden Gesamtmengen, um eine bakterielle Infektion in einem Säugetier in einer einzigen oder üblicher in mehreren Dosen erfolgreich zu behandeln.

Verbindungen (XII) und (XIII) werden leicht durch reduktive Alkylierung der einfachen 6-(Aminomethyl)-Verbindungen der obigen Formeln (Xll)und (XIII), worin Q Wasserstoff ist , in Gegenwart einer äguimolaren Menge des entsprechenden Aldehyds unter Verwendung von Natriumcyanoborhydrid als Reduktionsmittel hergestellt. Ein Moläquivalent des Aldehyds ist völlig ausreichend; ein Überschuß an Natriümcyanoborhydrid wird im allgemeinen verwendet, z.B. etwa zweiDrittel eines Mols pro Mol Substrat. Die Temperatur ist unkritisch und kann im Be-

reich von O bis 50 ⁰C liegen; bequemerweise wird Raumtemperatur angewandt.

Die oben definierten pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze gemäß der Erfindung werden leicht nach Standardmethoden hergestellt. Beispielsweise wird ein Äquivalent der Säure mit der freien Aminform der Verbindung in einem organischen oder wässrig-organischen Lösungsmittel zusammengebracht. Das Salz wird durch Einengen und/oder Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels isoliert. In manchen Fällen wird das Salz direkt aus dem Reaktionsgemisch ohne Isolierung des freien Amins isoliert.

Die oben definierten pharmazeutisch annehmbaren kationischen Salze solcher erfindungsgemäßer Verbindungen mit einer freien Carbonsäure-Gruppe werden auch leicht nach Standardmethoden hergestellt. Beispielsweise wird ein Äquivalent des entsprechenden kationischen Hydroxids, Carbonats oder Bicarbonate oder eines Amins mit der Carbonsäure in einem organischen oder wässrigen Lösungsmittel, vorzugsweise bei herabgesetzter Temperatur (z.B. 0 bis 5°C) unter kräftigem Rühren und langsamer Zugabe der Base zusammengebracht. Das Salz wird durch Einengen und/oder Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels isoliert. In manchen Fällen Wird das Salz direkt aus dem Reaktionsgemisch ohne Isolierung der freien Säureform isoliert.

Wie oben angegeben, haben einige der Verbindungen der Formeln (Xll)und (XIII), im allgemeinen solche., bei denen R Wasserstoff ist, in vitro antibakterielle Aktivität. Eine solche Aktivität zeigt sich durch Messung der Mindesthemmkonzentration (MHK) in pg/ml gegenüber einer Vielzahl von Mikroorganismen. Die befolgte Arbeitsweise ist von der International Collaborative Study on Antibiotic Sensitivity Testing (Ericcson und

Sherris, Acta Pathologica et Microbiologia Scandinav., Supp. 217, Abschnitt B, 64-68 (1971)) empfohlen und empfiehlt Hirn-' Herz-Infusioris(BHI)-Agar und die Inokulum replizierende Vorrichtung', über Nacht-Wachstumsröhrchen werden zur Verwendung .. als Standard-inokulum 10Ofach verdünnt (20 000 bis 10 000 Zellen in etwa 0,002 ml werden auf die Agar-Oberfläche gebracht, 2Ö ml BHI-Agar/Platte). Zwölf 2-fach-Verdünnungen der Testverbindung werden verwendet, beginnend mit einer Konzentration des Testwirkstoffs von 200 pg/ml . Beim Betrachten der Platten nach 18 h bei 37°C bleiben Eirizelkolonien außer Betracht. Die Suszeptibilität (MHK) des Testorganismus wird als niedrigste Konzentration der Verbindung angesetzt, die vollständige Wachstumshemmung hervorzurufen vermag, beurteilt mit dem bloßen Auge. ι

Verbindungen der Formeln (ΧΕΙ) und (XIII) mit der antibakteriellen Aktivität in vitro sind somit brauchbar als gewerbliche antimikrobielle Mittel, z.B. bei der Behandlung von Wasser, der Schlammkontrolle, Farben- und Holzkonservierung sowie für topische Anwendung als Desinfektionsmittel. Im Falle der Verwendung dieser Verbindungen für topische Anwendung ist es häufig bequem, den aktiven Bestandteil mit einem nicht-topischen Träger, wie pflanzlichem oder Mineralöl, oder einer weichmachenden Creme zusammenzumischen. Ebenso kann er in flüssigen Verdünnungsmitteln oder Lösungsmitteln, wie Wasser, Alkanolen, Glykolen oder deren Gemischen gelöst oder dispergiert werden. In den meisten Fällen ist es angebracht, Konzentrationen des aktiven Bestandteils von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtmittel, anzuwenden. .

Wie ebenfalls oben angegeben, sind die Verbindungen der Formeln (Xll)und (XIII) von speziellerem Wert als starke Inhibitoren für mikrobielle ß-Lactamasen. Durch diesen Mechanismus erhöhen sie die antibakterielle Leistungsfähigkeit von ß-Lactamantibiotika (Penicillinen und Cephalosporinen) gegenüber vielen Mikroorganismen, insbesondere solchen, die eine ß-Lactamase produzieren.

Die Fähigkeit dieser Verbindungen der Formel (XII) oder (XIII) : zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines ß-Lactamantibiotikums kann aufgrund von Versuchen abgeschätzt werden, bei denen die MHK-Werte des Antibiotikums alleine und einer.Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) (mit FT = H) alleine bestimmt werden. Diese MHK-Werte werden dann mit den MHK-Werten verglichen, die mit einer Kombination des gegebenen Antibioti-

7

kums und der Verbindung der Formel (XII) oder (XIII), worin R = H, erhalten werden. Wenn die antibakterielle Stärke der Kombination beträchtlich größer ist, als aus den Stärken der Einzelverbindungen vorauszusagen gewesen wäre, wird dies als Aktivitätsverstärkung angesehen. Die MHK-Werte von Kombinationen werden nach der von Barry und Sabath in "Manual of Clinical Microbiology", Lenette, Spaulding und Truant, 2. Auflage 1974, American Society for Microbiology, beschriebenen Methode gemessen«

Die Verbindungen der Formeln (XII) und (XIII) erhöhen die antibakterielle Effektivität von ß-Lactam-antibiotika in vivo. Das heißt, sie setzen die Menge des Antibiotikums, die nötig ist, Mäuse gegen ein sonst letales Inokulum bestimmter ß-Lactamaseproduzierender Bakterien zu schützen, herab. Bei der Ermittlung solcher Aktivität werden akute experimentielle Infektionen in Mäusen durch intraperitone'ale Beimpfung der Mäuse mi,t einer standardisierten Kultur des in 5%igem Schweinemagen-Mucin suspendierten Testorganismus hervorgerufen. Die Schwere der Infektion ist so standardisiert, daß die Mäuse eine letale Dosis des Organismus erhalten (die letale Dosis ist die Mindestimpfmenge des Organismus, die erforderlich ist, um zuverlässig 100 % der infizierten, nicht-behandelten Kontrollmäuse zu töten) . Die Testverbindung in Kombination mit dem Antibiotikum wird zu verschiedenen Dosismengen, p.o. oder i.p.> Gruppen infizierter Mäuse verabreicht. Am Ende des Tests wird die Aktivität des Gemischs durch Zählen der Anzahl der Überlebenden unter den behandelten Tieren einer gegebenen Dosis ermittelt. Die Aktivität wird als Prozentsatz der Tiere ausgedrückt, die

bei einer gegebenen Dosis überleben, oder als PD₅₀ berechnet (Dosis, die 50 % der Tiere vor Infektion schützt).

Die Fähigkeit der Verbindungen der Formeln (XII) und (XIII) zur Steigerung der Effektivität eines ß-Lactam-antibiotikums gegenüber ß-Lactamase-produzierenden Bakterien macht sie für die gemeinsame Verabreichung mit ß-LactaitK-antibiotika bei der Behandlung bakterieller Infektionen in Säugetieren, insbesondere den Menschen, wertvoll. Bei der Behandlung einer bakteriellen Infektion können die Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) mit dem ß-Lactam-antibiotikum zusammengemischt und die beiden Mittel dadurch gleichzeitig verabreicht werden. Alternativ '·· kann die Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) als getrenntes Mittel während einer Behandlung mit einem ß-Lactam-antibiotikum verabreicht werden. In manchen Fällen wird es vorteilhaft sein, den Patienten mit der Verbindung der Formel(XII) oder (XIII) vorzudosieren, bevor mit der Behandlung mit einem ß-Lactamantibiotikum begonnen wird.

Wenn eine Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) verwendet wird, um die Effektivität von ß-Lactam-antibiotikum zu erhöhen, wird ein Gemisch von (XII) oder (XIII) mit dem ß-Lactam-antibiotikum vorzugsweise in Zusammenstellung mit pharmazeutischen Standärdträgern-Verdünnungsmitteln verabreicht. Eine pharmazeutische Zusammenstellung, die einen pharmazeutisch annehmbaren

Träger, ein ß-Lactam-antibiotikum und eine Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) -umfaßt, enthält normalerweise etwa 5 bis etwa 80 Gew.™% des pharmazeutisch annehmbaren Trägers.

Wenn die Verbindungen der Formel (XII) oder (XIII) in Kombination mit einem anderen ß-Lactarn-antibiotikum verwendet werden, können diese Verbindungen oral oder parenteral, d.h. intramuskulär,, subkutan oder intraperitoneal., verabreicht werden. Wenngleich der verschreibende Arzt letztlich über die anzuwendende Dosierung bei einem Patienten entscheiden wird, wird das Verhältnis der Tagesdosen der Verbindungen der Formel (XII) oder (XIII) und ß-Lactam-antibiotikums normalerweise im Bereich von etwa 1s 3 bis 3:1 auf Gewichtsbasis liegen» Ferner wird bei Verwendung der Verbindungen der Formel (XII) oder ' (XIII) in Kombination mit einem weiteren ß-Lactarn-antibiotikum die orale Tagesdosis jeder Komponente normalerweise im Bereich von etwa 10 bis etwa 200 mg/kg Körpergewicht und die parenterale.Tagesdosis jeder Komponente normalerweise etwa 10 bis etwa 40 mg/kg Körpergewicht sein. Diese Tagesdosen werden gewöhnlich unterteilt. In manchen Fällen wird der verschreibende Arzt bestimmen, daß Dosierungen außerhalb dieser Grenzwerte nötig sind.

Dem Fachmann wird klar sein, daß manche ß-Lactam-Verbindungen wirksam sind, wenn sie oral oder parenteral verabreicht werden, während andere nur wirksam sind, wenn sie parenteral verabreicht werden. Wenn eine Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) gleichzeitig (.d.h. zusammengemischt) mit einem ß-Lactam-antibiotikum verwendet werden soll, das nur parenteral wirksam ist, wird eine Kombination erforderlich sein, die sich für parenterale Anwendung eignet. Wenn eine Verbindung der Formel(XII) oder (XIII) gleichzeitig (zusammengemischt) mit einem ß-Lactam-anti- biotikum anzuwenden ist, das oral oder parenteral wirksam ist, können Kombinationen entweder für orale oder parenterale Verabreichung hergestellt werden. Außerdem ist es möglich, Präparate der Verbindungen der Formel (XII) oral zu verabreichen, während gleichzeitig ein weiteres ß-Lactam-*antibiotikujn parenteral verabreicht wird? und es ist auch möglich, Präparate der Verbin-

düngen der Formel (XII) parenteral zu verabreichen, während zur gleichen Zeit das weitere ß-Lactam-antibiotikum oral verabreicht wird. .

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. Es sollte jedoch klar sein, daß sie nicht auf die speziellen Einzelheiten dieser Beispiele beschränkt ist. Sofern nicht anders angegeben, sind die kermagnetischen Resonanzspektren 60 MHz-NMR-Spektren.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 ^!

a) Benzy l-6-i<-brom-6-ß- (benzy loxycarbony laininomethy 1) penicillanat und 6-ß-Brom-6-oi- (benzy loxycarbony laminomethyl) penicillanat

Zu einer Lösung von Benzyl-6,6-dibrompenicillanat (108,73 g, 0,242 Mol) in 600 ml' trockenem Tetrahydrofuran (THF), auf ~78°C gekühlt, wurde eine Etherlösung von Methylmagnesiumbromid (83,5 ml, 2,9 m) gegeben. Nach 15 min Rühren bei -78° wurde eine Lösung von Benzyloxycarboxamidomethylacetat (27 g, 0,121 Mol) in 200 ml trockenem THF über 10 min zugesetzt. Nach einstündigem Rühren bei -7ß° wurde das Reaktionsgemisch durch Zugabe von 14,52 ml Essigsäure abgeschreckt. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt, und flüchtige Anteile wurden im Vakuum bei unter 35°C entfernt. Ethylacetat wurde zum Lösen des Rückstands zugesetzt und die Lösung mit Wasser (100 ml),wässriger NaHCO₃ (100 ml) und zweimal 100 ml Wasser gewaschen, dann über Na₂SO₄ getrocknet und im Vakuum zu 113 g öligen Produkts eingeengt. Das öl wurde an 1,2 kg Kieselgel säulenchromatographiert, wobei zuerst mit 6 1 1:1 Hexan/Chloroform und dann mit Chloroform eluiert wurde. Die ersten 6 1 Eluat wurden verworfen. Weiteres Eluat wurde in 25 ml-Fraktionen aufgefangen. Die Fraktionen 181 - 190 wurden eingeengt. Das PNMR-Spektrum des Rückstands in CDCl₃ zeigte Benzyl~6-o<-brom-6-ß- (benzyloxycarbonylaminomethyl)penicillanat: δ/TMS 1,37 (3H, s), 1,57 (3H, s),

3,86 (2H,.d, J= 6 Hz), 4,42 (IH, 3), 5,06 (2H, s), 5,12 (2H, s),. 5,52 (1H, s)_f 7,25.(1OH, s). Die Fraktionen 201 - 24.9 wurden eingeengt und das PNMR-Spektrum dieses Rückstands in CDCl₃ zeigte Benzyl~6-ß-brorn-6--a<~ (benzyloxycarbonylaminamethyl )penicillanat: eT/TMS 1,36 (3H, s), 1,60 (3H, s), 3,90(2H, d, J = '6,2 Hzj_f 4,47 '(IH, s ) , 5,07 (2H, s) 5,14 (2H, s), 5,40 (IH, t, J =.6,2 Hz), 5_f47 (1H₍ s), "7,28 '.(5H, s), 7,30 (5H, s). Das Produkt der Fraktionen 171 -. 240 wurde vereinigt und zu 22 g Schaum eingeengt und im Versuch des Abschnitts b) eingesetzt.

b) Benzyl-6-ß-(benzyloxycarbonyl-aminomethyl)penicillanat

Zu einer Lösung der Titelprodukte (Epimerengeraisch) des vorhergehenden Abschnitts(22 g, 0,0413 Mol) in 100 ml Benzol wurde Tri-n-butylzinnhydrid (32,7 ml,- 0,124 Mol) gegeben. Das Gemisch wurde 2 h unter N„ rückflußgekoeht, im Vakuum zu einem Öl eingeengt und das öl mit 4 χ 100 mi Hexan verrieben. Das

zurückbleibende viskose Öl wurde in 70 ml Ether aufgenommen, aus dem das Titelprodukt über eine Stunde kristallisierte (8,1 g in zwei Ausbeuten), PNMR/CDC1₃/ «Γ /TMS: 1 ,37 (3H, s) , 1,57 (3H, s), 3,58 '(3H, m), 4,34 (IH, s), 5,04 (2K, s), 5,12 (2H, . s), .5,33. -(-1H, d, -J = 4 Hz), 7,32 (10H, s).

c) Benzyl-6~ß- (benzyloxycarbonylaminomethyDpenicillanat-i,1-dioxid

Zu einer Lösung des Titelprodukts des Abschnitts 1b (8,0 g, 0,0176 Mol) in 200 ml Ethylacetat, auf 0 bis 5°C gekühlt, wurde m-Chlorperbenzoesäure (10,68 q_s 0,0528 Mol) gegeben* Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt, 6 h gerührt, wieder auf 0 bis 5°C gekühlt und mit 50 ml gesättigter NaHSO₃-Lösung verdünnt» Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit 2 χ 50ml gesättigter NaHCO-,-Lösung und. 2 χ 50 ml H^O gewaschen, über Na^SO^ getrocknet und im Vakuum zu einem viskosen öl (8,6 g) eingeengt. Das Öl wurde an 250 g Kieselgel chromatographiert, wobei mit 19;1 CHCl^/Ethylacetat in 25 ml-Fraktionen eluiert wurde= Die Fraktionen 44 bis 150 wurden vereinigt und im Va-

s kuum zum Titelprodukt, einem weißen, gummiartigen Schaum, eingeengt (7,6 g, PNMR/CDCl₃///TMS 1,25 (3H, s) , 1,49 (3H, s), 3,98 (3H, m), 4,45 (1H, s.) , 4,59 (1H, d, J = 4 Hz), 5,09 (2H, s), 5,19 (2H, q), 5,36 (1H, br), 7,36 (10H, s)).

d) 6-ß-(Aminomethyl)penicillansäure-I,1-dioxid

Titelprodukt des Abschnitts c) (1,9 g) ., THP (40 ml), H₃O (40 ml) und 10 % Pd/C (1,9 g) wurden zusammengebracht und eine Stunde bei 3,5 bar (50 psig) überdruck hydriert. Katalysator wurde abfiltriert und THF aus dem Filtrat im Vakuum entfernt. Die wässrige Schicht wurde mit 30 ml Ethylacetat gewaschen, zu einem weißen Pulver gefriergetrocknet und eine erste kristalline Menge (0,26 g) durch Verreiben des Pulvers mit 5 ml Wasser erhalten. Eine zweite Menge (0,14 g) kristallisierte nach Zugabe von 10 ml Aceton zur Mutterlauge und eine dritte Menge (0,35 g)^v durch Einengen der zweiten Mutterlauge auf 2 ml und Zugabe von 50 ml Aceton. Gesamtausbeute am Titelprodukt 0,75 g (PNMR/ 250 MHz/D₂O/«T/DSS 1,47 (3H, s), 1,59 (3H, s), 3,74 (2H, m) , 4,36 OH, td, J= 4, 5,5 Hz), 4,45 (1H, s), 5,17 (1H, d, J = 4Hz)).

e) 6-ß-(BenzylaminomethyDpenicillansäure-1 ,1-dioxid

Zu einer trüben Lösung des ß-Aminomethyl-Titelprodukts von Abschnitt d (0,3 g> 1,145 mMol) in 30 ml Methanol wurde Benzaldehyd (0,117ml, 1,145 mMol), darauf Natriumcyanoborhydrid (47,6 mg, 0,758 mMol) gegeben. Das Gemisch wurde unter N₂ 30 min bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Filtrieren geklärt und im Vakuum zu einem Schaum einge-

- 16 - ;

engt,, Der Schaum wurde in 30 ml H₃O gelöst, mit 2 χ 20 ml Ethylacetat extrahiert und zum Titelprodukt, einem weißen Glas, gefriergetrocknet (130 mg, PNMR/D₂0/«Γ/DSS 1,57 .(3H, s)_f 1,69 (3H, s)._f 3,7-4,4 (5H, m) , 4,38 (1H, s) , 5,21 (1H, d, J = 4.)', 7,56 (5H, S).. ., / .' . '

i Beispiel·2 ·

6-ß- (2-Phenylethylaminornethyl) penicillansäure-1 ,1-dioxid

ß-Aminomethyl.-Titelprodukt von Abschnitt 1d (0,1 g) wurde mit Phenylacetaldehyd (0,098 ml) nach der Methode des vorhergehenden Beispiels umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum eingeengt und die Feststoffe durch Verreiben mit 20 ml Ethylacetat gewonnen. Die Feststoffe wurden in Wasser gelöst, die Lösung mit einem Wasserextrakt der Ethylacetatphase zusammengebracht und zum Titelprodukt gefriergetrocknet (40 mg, PNMR/ D₂OZtZ¹ZDSS 1,56 (3H, s) , 1,7.0 (3H,. s) , 3,0-4,0 (6H, -m) , 4,28 (1H, m) , 4,41. (1H,. s), 5,24 (1H, d, J = .4 Hz) , 7,48 -(5H, s)).

Beispiel 3 g-ß_(4-Picolylaminomethyl)penicillansäure-1,1-dioxid

ß-Aminomethyl-Titelprodukt von Abschnitt 1d (0,1 g, 0,38 mMol). wurde in 4 ml Wasser aufgeschlämmt„ 4-Pyrxdincarbaldehyd (0,040 ml, 0^42 mMol) und dann Natriumcyanoborhydrid (15,8 mg, 0,25 mMol) wurden zugesetzt und das Gemisch unter Stickstoff 30 min bei Raumtemperatur gerührt= Die trübe Lösung wurde geklärt, im Vakuum eingeengt, der Rückstand in 5 ml H2O aufgenommen, mit 10 ml Ethylacetat extrahiert und zum Titelprodukt, einem weißen Glas/ gefriergetrocknet (0,1 g/PNMRZD₂OZiTZDSS 1,53 (3H, s), 1,64 (3H, s), .3,3-4,1 (5K,'-m), 4,35 (1H, s), 5,14 (1H, d, J = 4 Hz) , 8.,1. ! (4H, m)) . ' ' '

Beispiel 4 .

6-ß-(3-Picolylaminomethyl)penicillansäure-1,1-dioxid

Die Arbeitsweise des vorhergehenden Beispiels ergab unter Ersatz von 4-Pyridincarbaldehyd durch 3-Pyridincarbaldehyd (0,039 ml) obiges Titelprodukt (70 mg, PNMR/D^///DSS 1,59 (3H, s), 1,71 (3H, s), 3,7-4,5 (5H, m), 4,45 (1H, s), 5,23 (1H, d, J = 4 Hz), 8,1 (4H, m)).

Beispiel 5

* .

^a) 6-ot-(Aminomethyl)penicil !ansäure-Ί,1-dioxid

Nach der Methode des vorhergehenden Abschnitts 1d wurde Bänzyl-6- o<;-(benzyloxycarbonylaminomethyl)penicillanat-i, 1-dioxid ( Beispiel 6 der Starananmeldung) ( 1,7 g) in das obige Titelprodukt umgewandelt, mit der Ausnahme, daß kristallines Produkt direkt durch Einengen im Vakuum nach der Ethylacetatextraktion erhalten wurde (0,7 g, PNMR/250 MHz/D₂O/DSS 1,44 (3H, 3), 1,59 (3H, s), 3,63 (2H, d, J = 5,5 Hz), 4,07 (IH, td, J =2, 5,5Hz), 4,31 (1H, s), 5,06 (1H, d, J =2)),

b) 6-flC- (BenzylaminomethyDpenicillansäure-1 ,T-dioxid

Die o<-Aminomethyl-Titelverbindung von Abschnitt 5a (0,5 g, 1,9VmMoI) wurde mit Benzaldehyd (0,194 ml, 1,91 mMol) und Natriumcyanoborhydrid (79,4 mg, 1,259 g) in insgesamt 26 ml Methanol nach der Methode des Beispiels Ie umgesetzt. Nach 30 min Rühren wurde das Reaktionsgemisch durch Filtrieren geklärt und im Vakuum zu einem schaumigen Rückstand eingeengt. Dieser wurde in 50 ml Ethylacetat gelöst und Rohprodukt (0,45g) durch Hexan-Zusatz ausgefällt. Das Rohprodukt (0,35 g) wurde in 30 ml Wasser gelöst, mit 2 χ 30 ml Ethylacetat extrahiert und im Vakuum zum Titelprodukt, einem Glas, eingeengt (0,28 g, PNMR/D₂0/cT/DSS 1 ,5.4 (3H, s) , 1 ,67 (3H, s), 3,4 7 (2H, m), 4,03 (3H, m), 4,33 (IH, s), 4,98 (1H, d, J = 2), 7,53 (5H, s)>.

' ' - Beispiel 6

6- oC- (2-Phenylethylaminomethyl) penicillansäure-1 ,1-dioxid

Die Arbeitsweise des vorhergehenden Beispiels lieferte unter Ersatz des Benzaldehyds durch Phenylacetaldehyd (0,446 ml) Titelprödukt. Die Isolierung war dahingehend modifiziert, daß das Rohprodukt zunächst als ein Harz ausfiel, wenn Hexan zum Ethylacetat gegeben wurde. Das Harz wurde durch Dekantieren isoliert und zwischen 20 ml Ethylacetat und 20 ml HjO verteilt und unlösliches Material (100 mg) abfiltriert. Die wässrige Schicht wurde zu gereinigtem Tite!produkt, einem gelben Feststoff, gefriergetrocknet (0,18 g, PNMR/D~O/Wdss 1,55 (3H, s), 1,70 (3H, s), -2,9-4,0 (7H, m) _r 4 ,34. .(TH, s), 5,10 (TH, d) , 7,43 (5H, s))..

Beispiel 7 6-o«i- (4-PiCoIylaminomethyl) penicillansäure-1,1-dioxid

Die Arbeitsweise des Beispiels 5b ergab unter Ersatz des Benzaldehyde durch 4-Pyridincarbaldehyd (0,182 ml) Titelprödukt. Die Isolierung war dahingehend modifiziert, daß nach dem Filtrieren des Reaktionsgemischs das Filtrat im Vakuum zu einem gelben Schaum eingeengt wurde, der mit Ethylacetat verrieben, in 10 ml H₂O aufgenommen und mit 20;ml frischem Ethylacetat gewaschen wurde= Die wässrige Schicht wurde im Vakuum erneut zu Titelprodukt als einem zweiten gelben Schaum eingeengt (0,38 g., PNMR/D₂0/ «T/DSS 1,57 (3H, s) , 1,70 (3H, s) , 3,39 (2H, m) , 4,0 -ΟΗ,-Ίη), 4,32 (IH, s) , 5_s01 (1H, d, J = 2), 8,1 (4H, m)>;

Beispiel B 6- od- (ß-PicolylairiinomethylJpenicillansäure-i ,1-dioxid

Die Arbeitsweise des vorhergehenden Beispiels ergab unter Ersatz des 4-Pyridincarbaldehyds durch 3-Pyridincarbaldehyd (0,182 ml) Titelprodukt. Die Isolierung war dahingehend modifiziert, daß der zunächst isolierte gelbe Schaum in 10 ml H₂O aufgenommen, mit 2 χ 10 ml Ethylacetat extrahiert und die wässrige Schicht zu Titelprodukt als einem zweiten gelben Schaum gefriergetrocknet wurde (0,39 g, PNMR/D₂0/«T/DSS 1,57 (3H, s), 1,70 (3H, s), 3,43 (2H, m), 4,1 (3H, m) , 4,30 (IH, s) 5,00 (1H, d, J = 2), 8,1 (4H, m)). .

Beispiel 9 6- o£-(4-Hydroxybenzylaminomethyl)penicillansäure-1,1-dioxid

Nach der Arbeitsweise des vorhergehenden Beispiels wurde Titelprodukt des Beispiels 5a (0,1 g, 0,38 mMol) mit 4-Hydroxybenzaldehyd (46,6 mg, 0,38 ml) und Natriurnqyanoborhydrid (15,8 mg, 0,25 mMol) in 5 ml Methanol zu gefriergetrocknetem ,Titelprodukt, einem weißen Feststoff, umgesetzt (0,1 g PNMR/ D₂O/ cf /DSS 1,53 (3H, s), 1,68 (3H, s) , 3,52 (2H, m), 4,1 (3H, m), 4,33 (1H, s), 5,00 (1H, d, J= 2), 7,1 (4H, m)).

Claims (2)

1. -λΟ-

   P.C.(Ph) 6452B/C Div

   Formel

   Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der

   QNHCH

   oder

   0 O

   CH.

   'COOR'

   —-(XII)

   QHHCH,

   -(XIII)₁

   worin Q Benzyl, ;

   ο-, m- oder p-Hydroxybenzyl,
   Phenethyl oder
2. 2-, 3- oder 4-Picolyl ist und .

   R Wasserstoff oder ein einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildender Rest ist, ,gekennzeichnet, durch Umsetzen einer Aminomethyl-Verbindung der Formel

   0 0

   oder

   O 0

   '' COOR⁷

   worin R wie oben definiert ist, mit einem Äquivalent Benzaldehyd, o-, m- oder p-Hydroxybenzaldehyd, Phenylacetaldehyd öcjler 2-, 3- oder 4-Pyridincarbaldehyd in Gegenwart von überschüssigem Natriumcyanoborhydrid und, wenn gewünscht, Umwandeln der Verbindung der Formel (XII) oder (XIII) in ein pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz oder Umwandeln
   einer Verbindung der Formel (XII) oder (ΧΙΙΪ), worin R Wasserstoff ist, in ein pharmazeutisch annehmbares kationisches Salz.