DE1670222B2

DE1670222B2 - a-(Benzyloxycarbonyl)-thienylmethylpenicilline und deren Salze, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel

Info

Publication number: DE1670222B2
Application number: DE1670222A
Authority: DE
Inventors: David Patrick John Neal Leigh Reigate Dilkusha; Edward Raymond Redhill Stove
Original assignee: Beecham Group Ltd., Brentford, Middlesex (Grossbritannien)
Priority date: 1966-05-13
Filing date: 1967-05-12
Publication date: 1978-08-10
Also published as: BE698356A; NL6706502A; DK132084B; DE1670222C3; FR1522736A; DE1795861C2; DE1795861B1; GB1125557A; NL154116B; DK132084C; US3502656A; CH495377A; DE1670222A1; SE364050B

Description

COO-CH₂-C₆H₅

sowie deren ungiftige Salze.

2.«-(Benzyloxycarbonyl)-3-thienylmethylpenicillin und dessen Natriumsalz.

3. Verfahren zur Herstellung von Penicillinen nach Anspruch 1, Formel (I), dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise die 6-Aminopenicillansäure oder deren Salz mit einem Säurehalogenid, Säureanhydrid oder gemischten Säureanhydrid einer Säure der allgemeinen Formel (II)

J~\-CH—COOH

S COO-CH₂-C₆H₅

4. Antibakterielle Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) nach Anspruch 1 in Kombination mit üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln.

Die Erfindung betrifft eine neue Klasse von Penicillinen, die Derivate der 6-Aminopenicillansäure darstellen und als antibakteriell wirksame Mittel, als Mittel zur Behandlung der Mastitis bei Rindvieh und als therapeutisches Mittel bei der Behandlung von Geflügel und anderen Tieren, sowie auch des Menschen, zur speziellen Behandlung von infektiösen Krankheiten, weiche durch Gram-positive und Gram-negative Bakte-

40 rien verursacht werden, wertvoll sind.

Diese Penicilline sind auch wertvolle Zwischenprodukte bei der Herstellung der entsprechenden a-Carboxyverbindungen, deren Herstellung Gegenstand des deutschen Patents 12 95 558 ist.

Gegenstand der Erfindung sind Penicilline der allgemeinen Formel (I)

! —CO —NH-CH-CH C

\ CH₃

CO — N CH-COOH

COO-CH₂-C₆H₅

sowie deren ungiftige Salze.

Beispiele der ungiftigen Salze sind die Natrium-, Kalium-, Calcium- und Aluminium-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze, z. B. Salze solcher ungiftiger Amine, wie Trialkylamine, einschließlich Triäthylamin, Prokain, Dibenzylamin, N-Benzyl-jS-phenäthylamin, 1-Ephenamin, Ν,Ν'-Dibenzyläthylendiamin, Dehydroabietylamin, N,N'-bis-Dehydroabietyläthylendiamin und andere Amine, die zur Herstellung von Salzen mit Benzylpenicillin verwendet worden sind.

Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines Penicillins der allgemeinen Formel (I) in an sich bekannter Weise die 6-Aminopenicillansäure oder deren Salz mit einem Säurehalogenid, Säureanhydrid oder gemischten Säureanhydrid einer Säure der allgemeinen Formel (II)

60

CHCOOH (II)

COO-CH₂-C₆H₅

umgesetzt.

Beispiele eines gemischten Säureanhydrids sind Alkylchlorameisensäureester.

Die nachstehenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1

In den Abschnitten (a), (b) und (c) wird die Herstellung des als Ausgangsmaterial dienenden Säurechlorids, in Abschnitt (d) dessen Verwendung zur Herstellung des Penicillins beschrieben.

(a) 16 g (0,066 Mol) 3-Thienylmalonsäurediäthylester (bekannt aus J. Amer. Chem. Soc. [1955], Bd. 77, Seite 5426) wurde zu einer gerührten Lösung von 9,25 g (0,165 Mol) Kaliumhydroxid pro analysi in 9,25 cm³ Wasser ι ο zugegeben. Die Mischung kristallisierte schnell aus und reagierte dann spontan und exotherm zu einer klaren Lösung, die 1 Stunde unter Rückfluß erwärmt wurde. Die Lösung wurde gekühlt, mit 20 cm³ Wasser verdünnt, mit 2 χ 50 cm³ Äther gewaschen, mit 16 cm³ konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert 1 angesäuert und dreimal mit 50 cm³ Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte wurden getrocknet und mit einem Gemisch von Holzkohle und Magnesiumsulfat entfärbt, durch Filtrieren geklärt und bei niedriger Temperatur und Druck eingedampft, wobei 11,8 g (96% einer blaßgelben Substanz vom F. 123-126°C [Zersetzung]) erhalten wurden. Nach gründlichem Mischen dieser Substanz mit 6Qcm³ Benzol in einer Reibschale und Filtrieren und Waschen auf dem Filter mit 2 χ 10 cm³ frischem kaltem Benzol wurde eine weiße Substanz erhalten, die im Vakuum getrocknet wurde. Es wurden 10,9 g 3-Thienylma!onsäure vom F. 128—129° C (Zersetzung) erhalten.

(b) 1,0 g (5,4 rnMol) 3-Thienylmalonsäure in 2,5 cm³ trockenem Äther und 0,43 cm³ (6 mMol) Thionylchlorid wurden 1 Stunde in einem Bad von 45 bis 50° C zusammen unter Rückfluß erwärmt. Es wurden 0,56 cm³ (5,4 mMol) Benzylalkohol zugesetzt und noch 1 Stunde am Rückfluß erwärmt.

Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, mit 10 cm³ Äther verdünnt und mit 2 χ 10 cm³ Wasser gewaschen. Die ätherische Schicht wurde mit 10 cm³ und 5 cm³ n-Natriumbicarbonatlösung und mit 5 cm³ Wasser extrahiert und die vereinigten wäßrigen alkalischen Extrakte mittels Durchblasens eines Luftstroms über 10 Minuten vom gelösten Äther befreit. Nach dem Ansäuern der wäßrigen Extrakte wurde ein schweres öl erhalten, das zur Kristallisation gebracht wurde. Über Nacht war die Kristallisation vollständig und danach wurde die Substanz durch Filtrieren gesammelt, mit 3x5cm³ frischem kaltem Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet, wobei 0,72 g vom F. 88—91°C erhalten wurden. Es wurde in Äther aufgenommen und mit Holzkohle zur Entfärbung behandelt und eine blaßgelbe Substanz erhalten, die nach der Umkristallisation aus dem dreifachen Volumen heißen Benzols und Waschen des kristallinen Materials auf dem Filter mit kaltem Benzol 80% der ursprünglichen Menge farblosen Monobenzylester der 3-Thienylmalonsäure vom F. 91-92⁰C ergab.

Analyse WrCi₄Hi₂O₄S:

Ber.: C 60,8, H 4,35, S 11,6%;

gef.: C 60,0, H 4,40, S 11,2%.

(c) Eine Mischung aus 1,38 g (5 mMol) Monobenzylester der 3-Thienylmalonsäure und 2,5 cm³ Thionylchlorid wurde 1 Stunde auf 50 bis 55° C, dann 10 Minuten auf 60 bis 65° C erwärmt. Das überschüssige Thionylchlorid wurde im Vakuum abgezogen bei nicht mehr als 3O⁰C, und die letzten Spuren durch Destillation zusammen mit 1 cm³ trockenem Benzol im Hochvakuum entfernt, wonach Monobenzyl-3-thienylmalonylchlorid als gelbes öl zurückblieb.

(d) Das erhaltene Säurechlorid aus Abschnitt (c) wurde in 10 cm³ trockenem Aceton gelöst und in gleichmäßigem Strom zu einer gerührten Lösung von 1,08 g (5 mMol) 6-Aminopenicillansäure in einer Mischung von 15 cm³ n-Natriumbicarbonatlösung und 5 cm³ Aceton gegeben. Nach der Anfangsreaktion wurde das Reaktionsgemisch 45 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, dann mit 3 χ 25 cm³ Äther gewaschen. Nach dem Ansäuern mit 11 cm³ η-Salzsäure auf einen pH-Wert 2 und dem Extrahieren mit 3 χ 15 cm³ Äther wurde ein ätherischer Extrakt erhalten, der mit einer Mischung aus Aktivkohle und Magnesiumsulfat 5 Minuten lang entfärbt wurde. Die erhaltene blaßgelbe ätherische Lösung wurde mit genügend n-Natriumbicarbonat (4 cm³) geschüttelt, so daß ein wäßriger Extrakt vom pH-Wert 7 bis 7,5 erhalten wurde.

Dieser Extrakt wurde zu einem Sirup bei niedriger Temperatur und niedrigein Druck eingeengt, darauf Isopropanol unter Rühren zugefügt, bis die Mischung 10% Wasser enthielt. Die Kristallisation wurde eingeleitet und bei 0°C über Nacht vervollständigt und das Natriumsalz des «-(Benzyloxycarbonyl)-3-thienylmethylpenicillins als weiße Kristalle in einer Ausbeute von 50 Gewichtsprozent erhalten. Dieses Produkt wurde durch colorimetrische Untersuchung mit Hydroxylamin zu einem Gehalt von schätzungsweise 91% des wasserfreien Natriumsalzes bestimmt.

Beispiel 2
(a) Monobenzylester der 2-Thienylmalonsäure

Dieser Halbester wurde aus 2-Thienylmalonsäure entweder durch Behandlung mit Phenyldiazomethan in Äther oder durch Behandlung mit Oxalylchlorid und danach mit Benzylalkohol hergestellt. In beiden Fällen wurde er durch Extraktion mit Natriumbicarbonatlösung und darauffolgender Ansäuerung von neutralen Reaktionsprodukten befreit. Das Produkt war ein gelbes öl mit den entsprechenden IR- und NMR-Spektren, konnte aber nicht ohne Decarboxylierung destilliert werden.

(b) Natriumsalz des «-(Benzyloxycarbonyl)-2-thienylmethylpenicillins

0,89 g Monobenzylester der 2-Thienylmalonsäure in 4 cm³ Methylenchlorid wurden mit 0,34 cm³ Oxalylchlorid versetzt und 2 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Das Lösungsmittel wurde bei Raumtemperatur im Vakuum entfernt, danach trockenes Benzol zugegeben und das Eindampfen wiederholt zur Entfernung von Spuren zurückgebliebenen Oxalylchlorids. Der Rückstand aus öligem Säurechlorid wurde in 16 cm³ trockenem Aceton gelöst und zu einer gerührten Lösung aus 0,70 g 6-Aminopenicillansäure, 16 cm³ Wasser, 3,3 cm³ n-Natriumhydroxidlösung, 4,9 cm³ n-Natriumbicarbonatlösung und 8 cm³ Aceton gegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann wie in Beispiel 2 (b) aufgearbeitet und 0,82 g rohes Natriumsalz des Penicillins erhalten.

Ein Teil des Produkts wurde an Papier mit Butanol/Äthanol/Wasser Chromatographien und das Chromatogramm auf einer Agarplatte, die mit B. subtilis beimpft war, entwickelt. Die Hauptzone der bakteriellen Wachstumshemmung beim Rf-Wert 0,57 wurde dem «-(Benzyloxycarbonyl)-2-thienylmethylpenicill!n zugeordnet, eine kleinere Zone (Rf-Wert 0,38) dem

2-Thienylmethylpenicillin und eine sehr kleine Zone (Rf-Wert 0,03) dem a-Carboxy-2-thienylmethylpenicil-Mn.

Die nachfolgende Tabelle erläutert die nntibakterielle Wirksamkeit in vitro (ausgedrückt als minimale Hemmkonzentrationen in μg/ml) von a-(Benzyloxycarbonyl)-3-thienylmethylpenicillin, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde, gegen verschiedene Gram-negative Bakterien. Die beiden Pseudomonas-Stämme waren hoch resistent, und Proteus morganii war ziemlich resistent gpgenüber allen augenblicklich im Handel erhältlichen Penicillinen.

	R
	Benzyl
	Beispiel
	Kd)
E. coli	2,5
Salmonella typhi	5
Pseudomonas pyocyanea A	125
Pseudomonas pyocyanea R 59	12,5
Proteus morganii	2.5

Pharmakologischc Versuche

Die Verbindung der Formel (I)

S CH,

/ \ / -CH-CO —NH-CH-CH C

\
CH,

CO-N CH-COO —Na

COO-CH₂-C₁₁H₅

wurde fastenden Totenkopfäffchen in einer Einzeldosis als Suspension von 100 mg/kg Körpergewicht, bezogen auf die entsprechende Säure, verabreicht. Die mittleren Konzentrationen im Blut von 5 oder 6 Äffchen nach bestimmten Zeiten nach der Verabreichung der Verbindungen werden mit der Konzentration im Blut nach Verabreichung der freien Säure verglichen.

R Mittlere Konzentration im Blut

(ijLg/ml) nach Verabreichung (Std.)

0,25 0,5 1,0 2,0 4,0 6,0

Benzyl
H

26,1

25,8
3,9

6,5

1,5
1,0

Die hohen Blutspiegel nach oraler Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen sind überraschend und bedeuten einen entscheidenden Vorteil, wenn man berücksichtigt, daß die erfindungsgemäßen Ester etwa die gleiche antibakterielle Aktivität wie die freien Säuren aufweisen.

Claims

Patentansprüche: 1. ^-(BenzyloxycarbonylHhienylmethylpenicilline der allgemeinen Formel (I)

-CH-CO —NH-CH-CH C

CO-N-

CH₃ CH-COOH