DE1670596C3 - Cephalosporine und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Cephalosporine und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1670596C3
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thienylacetamido
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D501/00Heterocyclic compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring
    • C07D501/14Compounds having a nitrogen atom directly attached in position 7
    • C07D501/16Compounds having a nitrogen atom directly attached in position 7 with a double bond between positions 2 and 3
    • C07D501/207-Acylaminocephalosporanic or substituted 7-acylaminocephalosporanic acids in which the acyl radicals are derived from carboxylic acids
    • C07D501/247-Acylaminocephalosporanic or substituted 7-acylaminocephalosporanic acids in which the acyl radicals are derived from carboxylic acids with hydrocarbon radicals, substituted by hetero atoms or hetero rings, attached in position 3
    • C07D501/36Methylene radicals, substituted by sulfur atoms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)

Description

in der R für eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, den Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest steht, und ihre Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen.
2. 7 - («- Thienylacetamido) - 3 - (n - propoxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure.
3. 7 - (« - Thienylacetamido) - 3 - (cyclopentyloxythiocarbonyithiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure.
4. Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Cephalosporin-C-Verbindung der allgemeinen Formel II
CH,
A-NH-CH-CH
Il I " Il
CO-N C-CH2-O-C-CH3
C (II)
COOH
COOH in der A ein Wasserstoffatom oder die Gruppe
— CO — CH2
bedeutet, in an sich bekannter Weise mit einem Xanthogenat der allgemeinen Formel
S
Il
Me-S — C — Ό — R
in der R wie oben definiert ist und Me ein Alkalimetall-Kation bedeutet, umsetzt und, wenn A ein Wasserstoffatom bedeutet, die erhaltene Verbindung in an sich bekannter Weise in eine Verbindung der allgemeinen Formel I überführt, und gewünschtenfalls erhaltene freie Säuren der allgemeinen Formel I in ihre Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen überführt.
5. Pharmazeutische Zubereitung, bestehend aus einer Verbindung gemäß Anspruch 1 als Wirkstoff und üblichen Hilfs- und Trägerstoffen.
Die Erfindung betrifft neue Cephalosporine der allgemeinen Formel I
Ί s
J-CH2-CO-NH-CH-CH CH2 S
III Il
CO-N C-CH2-S-C-O-R
In der R für eine Alkylgruppe mit I bis 4 Kohlenstoffatomen, den Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest steht, und ihre Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Aus der BE-PS 6 37 547 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten von Cephalosporin C bekannt, die in Stellung 3 durch die Gruppe
R2
COOH eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe steht und R3 eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe bedeutet, oder worin R* und R3 zusammen einen zweiwertigen Rest bedeuten, indem man ein entsprechendes Cephalosporin, das in Stellung 3 mit einer Gruppe
-CH3-O-R1
— CH, — S — CS — N
R3
substituiert sind, wobei R2 für ein Wasserstoffatom, substituiert ist, worin R1 eine Acylgruppe, insbesondere niedere Alcanoylgruppe bedeutet, oder ein Salz einer entsprechenden Verbindung in Gegenwart eines polaren Mediums mit einer Verbindung der allgemeinen
Formel
Μ—S-CS-N
4
\
umsetzt, worin M für ein Alkali- oder Ammonium-Kation steht
Zu obiger BE-PS analoge Verfahren sind in BE-PS 617 687 beschrieben, wobei mau in entsprechender Weise in Stellung 3 des Cephalosporin-C-Derivats eine Reihe anderer Substituenten einführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Cephalosporine der allgemeinen Formel 1 und ihrer Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Cephalosporin-C-Verbindung der allgemeinen Formel II
S A—NH-CH-CH CH2
CO-N C-CH^-O-C-CH3
COOH (H)
in der A ein Wasserstoffatom oder die Gruppe
-CO-CH1
bedeutet, in an sich bekannter Weise mit einem Xanthogenat der allgemeinen Formel
Me- S — C — O — R
in der R wie oben definiert ist und Me ein Alkalimetall-Kation bedeutet, umsetzt und, wenn A ein Wasserstoffatom bedeutet, die erhaltene Verbindung in an sich bekannter Weise in eine Verbindung der allgemeinen Formel I überführt, und gewünschtenfalls erhaltene freie Säuren der allgemeinen Formel 1 in ihre Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen überfuhrt.
Unter pharmazeutisch annehmbaren Kationen werden allgemein die positiven ionischen Formen von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Barium, Magnesium, Aluminium und anderen Metallen mit einem annehmbar niedrigen Toxizitätsspiegel, sowie das Ammoniumion und eine Reihe organischer Stickstoffbasen, ζ. B. Methylammonium, Dimethylammonium, Trimethylammonium, Tetramethylammonium, Cholin, die Äthylammonmmionen, Procain, Chinin oder Dibenzäthylendiamin, verstanden.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die neuen Verbindungen leicht aus 7-(a-Thienylacetamido)-cephalosporansäure durch Austausch der Acetoxygruppe gegen ein Xanthogenat entsprechender Struktur hergestellt werden. Zweckmäßigerweise führt man die Umsetzung folgendermaßen durch: Man löst ein Salz der 7-(«-Thienylacetamido)-cephalosporansäure in Wasser, gibt eine wäßrige Lösung eines Alkalimetallxanthogenats, vorzugsweise wenigstens in einem kleinen molaren Überschuß zu, und läßt einige Stunden unter Rühren bei Normaltemperatur oder bei etwas erhöhter Temperatur reagieren.
Man kann die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 25 bis 10O0C, vorzugsweise bei 40 bis 600C, und für eine Zeit von etwa 1 bis etwa 24 Stunden oder mehr durchführen, wobei die zur vollständigen Umsetzung erforderliche Zeit sich reziprok zur Temperatur ändert und verlängerte Reaktionszeiten unter den bevorzugten Temperaturbedingungen keine schädliche Wirkung haben. Die auf diese Weise erhaltenen Produkte sind im allgemeinen wasserlöslich, können jedoch als gelbe, glasartige Körper durch Zugabe von Natriumchlorid bis etwa zum halben Sättigungswert ausgesalzen werden. Unter diesen Bedingungen bleiben die Ausgangsstoffe und Nebenprodukte zum größten Teil in Lösung. Viele Produkte können leicht durch Auflösen in Chloroform, Waschen mit halbgesättigter wäßriger Natriumchloridlösung zur Entfernung von Verunreinigungen, Verdünnen mit Äther und Kristallisation gereinigt werden. Bei einer anderen Ausfuhrungsform läßt man 7-Aminocephalosporansäure mit dem Xanthogenat reagieren und setzt das gebildete Zwischenprodukt zur Einführung dets gewünschten u-Thienylacetyl-Substituenten in die 7-Stellung mit einem geeigneten acylierenden Mittel um.
Die erfindungsgemäß verwendeten Xanthogenate werden Tweckmäßig nach der Methode von Drawert, Reuther und Born, Ben, 93, 3064 (1960), hergestellt. Dabei werden 0,1 Mol zerkleinertes Kaliumhydroxyd in lOO ml des entsprechenden Alkohols (ROH), gegebenenfalls unter gelindem Erwärmen gelöst. Dann kühlt man die Lösung auf 25° C ab, setzt langsam tropfenweise unter Rühren 0,1 Mol Schwefelkohlenstoff zu und setzt danach das Rühren 1 Stunde fort. Dann gibt man einen Überschuß an Äthyläther zu und filtriert das ausgefallene Xanthogenat ab Die Produkte können im allgemeinen durcli Umkristallisieren aus Allylacetat oder durch Auflösen in Methanol, Verdünnen mit Äther bis zum Eintreten von Trübung und Abkühlen zur Kristallisation gereinigt werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind antibiotisch wirksame Stoffe und durch Beständigkeit gegen die zerstörende Wirkung von Penicillinase.
hohe Wirksamkeit gegen eine Reihe von grampositiven pathogenen Organismen und durch ein geringeres Maß an Wirksamkeit gegen viele der gramnegativen pathogenen Organismen gekennzeichnet.
Versuchsberichl
a b C d Shigella sp. Gramnegative Organismen . r/mi) Klebsiella sp.
(N-9) (MJC Aerobacter
sp.
(X-26)
Verbindung Penicillin G-
Versuch
S. aureus Penicillin-
resistenter
S. pyogenes,
oral. Maus,
78 E. coli (X-68) 6
von Beispiel Nr. MJC S. aureus ED50 70 (N-26) 67 5
(Einheiten/
mg)
(r/ml) (y/ml) (mg/kg χ 2) 126 83 80 9
1 598 0,05 0,7-> 10 15,6 101 84 >200 8
2 650 0,025 1,3- 13,3 10,4 99 129 94 6
3 540 0,05 0,7-> 10 33 92 108 102 6
4 610 0,05 0,3- 35 13,1 11 107 116 6
5 550 0,05 0,4- 14,3 9,5 108 5
6 580 0,025 0,7-> 50 20,8 32 8 109
Cephalothin 325 0,02 0.5-> 1 41,5 42
(Vergleich) 42
Penicillin G 1600 0,01 77- 108 1,0
(Vergleich)
a = üblicher Scheiben-Platten-Versuch für Penicillin G.
b = Scheiben-Platten-Versuch für die Minimalinhibierungskonzentration (MJC).
c = Art V-30; der erste Wert ist ohne menschliches Serum, der zweite Wert mit menschlichem Serum ermittell.
d = Der Wert ED50 (bei 50% der Tiere wirksame Dosis) entspricht dem zweifachen des angegebenen Wertes. Der angegebene Wert stellt die
jeweils 1 sowie 5 Stunden nach Infektion gegebene Dosis dar. e = Gradienten-Platten-Versuch.
Obiger Tabelle kann entnommen werden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen in ihren Wirkungen im allgemeinen den bekannten Verbindungen Cephalothin und Penicillin G überlegen sind. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf J. Med. Chem., 8 (1965), »The Chemistry of Cephalosporins IV«, Earle von Hayningen and Carter N. Brown, S. 174 bis 181, verwiesen, wo die in obiger Tabelle enthaltenen Daten insbesondere auf S. 176 unter »Biological Evaluation« näher diskutiert werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei man durchwegs in etwa wie folgt vorgeht: 0,0012 Mol des Natrium-7-(«-Thienylacetamido)-cephalosporanats und eine äquimolare Menge des entsprechenden Kaliumxanthogenats wurden in 10 ml Wasser gelöst und in einem thermostatisierten ölbad 24 Stunden lang auf 40 bis 4513C erwärmt, wonach die Lösung im allgemeinen klar war. Das Produkt wurde als gelber glasartiger Körper durch Zugabe eines gleichen Volumens wäßriger gesättigter Natriumchloridlösung und mehrstündiges Kühlen gefällt. Die überstehende Lösung wurde von der festen Phase abgetrennt,und der Feststoff wurde in 25 bis 50 ml Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wurde etwa lOmal mit jeweils 12 bis 15 ml Portionen einer halbgesättigten, wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen. In manchen Fällen, insbesondere gegen Ende der Waschbehandlung, bildeten sich störende Emulsionen, die jedoch leicht durch Zentrifugieren gebrochen wurden. Während des Waschens wurden zweckmäßigerweise qualitative Untersuchungen der UV-Spektren der Waschlösungen durchgeführt. Verschwinden des Spektrums des Ausgangsstoffs und Auftreten des Spektrums des Produkts zeigte an, wann das Waschen vollständig war. Die gewaschene Chloroformlösung wurde auf das halbe Volumen oder weniger eingedampft, dann mit Äther verdünnt und gekühlt. Das Natriumsalz des gewünschten Produkts schied sich als feines Pulver ab, das abzentrifugiert und im Vakuum getrocknet wurde.
Die Schmelzpunkte der Produkte sind nicht scharf, was dadurch bedingt ist, daß die Verbindungen bei oder in der Nähe ihres Schmelzpunktes zur Zersetzung neigen, und die Schmelzpunkte schwanken daher je nach der Temperatur des Schmelzpunktblocks, bei der die Verbindungen eingebracht werden. Sämtliche Produkte weisen jedoch mit der erwarteten Struktur übereinstimmende Infrarotspektren auf und ergeben einen Fleck gegen Bacillus subtilis in Bio-Autogrammen von Papier-Chromatogrammen, die mit wassergesättigtem Methyläthylketon entwickelt wurden. Diese Daten reichen zusammen mit den Ullraviolettspektren, Titrationen und Analysen zur vollständigen Charakterisierung der Substanzen aus.
Bei
spie
7 - (η - Thienylacetamido) - 3 - (äthoxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure - natriumsalz wurdeaus7-(u-Thienylacetamido)-cephalosporansäure und Natriumäthylxanthogenat erhalten. Die Chloroformlösung wurde im Vakuum bis zur Trockne eingedampft, und der Feststoff wurde aus Methanol/ lsopropanol umkristallisiert. Ausbeute 48,5% der Theorie. pK'5, 5,0. Ultraviolettmaxima bei 223 und 284 ηΐμ (f = 19200 bzw. 20200).
60
Beispiel 2
7-(a-Thienylacetamido)-3-(n-propoxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure - natriumsalz wurde aus 7-(u-Thienylacetamido)-cephalosporansäure und Natrium-n-propylxanthogenat erhalten. Ausbeute: 45,5% der Theorie. pK'„ 5,1. Ultraviolettmaxima bei 226 und 284 πΐμ (f = 17560 bzw. 17820).
Beispiel 3
7-(fi-Thienylacetamido)-3-(isopropoxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure - natriumsalz wurde aus 7-(«-Thienylacelamido)-cephalosporansäure und Natriumisopropylxanthogenat erhalten. Ausbeute: 44,5% der Theorie. pK's, 5,05. Ultraviolett-
maxima bei 227 und 284 mμ (t- = 17550 in beiden Fällen).
Beispiel 4
7 - (κ -Thienylacetamido)- 3 - (n - butoxy thiocarbony I-thiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure - natriumsalz wurde aus 7 - (« - Thienylacetamido) - cephalosporansäure und Natrium-n-butylxanthogenat erhalten. Ausbeute: 36,0% der Theorie. pK's, 5,07. Ultraviolettmaxima bei 226 und 285 πΐμ U = 17180 bzw. 17280).
Beispiel 5
7 - (h - Thienylacetamido) - 3 - (cyclopentyloxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure-
natriumsalz wurde aus 7-(«-Thienylacetamido)-cephalosporansäure und Natriumcyclopentylxanthogenat erhalten. Ausbeute: 37,0% der Theorie. pK's, 5,05. Ultraviolettmaxima bei 228 und 285 ΐημ (,- = 18180 bzw. 17100).
Beispiel 6
7 - (n - Thienylacetamido) - 3 - (cyclohexyloxythiocarbonylthiomethyl) - 3 - cephem - 4 - carbonsäure - na- u> triumsalz wurde aus 7-(a-Thienylacetamido)-cephalosporansäure und Natriumcyclohexylxanthogenat erhalten. Ausbeute: 40,0% der Theorie. pK's, 5,02 Ullraviolettmaxima bei 230 und 286 πΐμ. (<·■ = 18 50C bzw. 17900).

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Cephalosporine der allgemeinen Formel I
    S CH2-CO-NH-CH-CH CH2
    CO-N C-CH2-S-C-O-R
    \ S
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BR6676466D0 (pt) 1973-09-06
SE349814B (de) 1972-10-09
DE1670596A1 (de) 1970-10-29
CH480366A (de) 1969-10-31
NL6600246A (de) 1966-07-19
US3446803A (en) 1969-05-27
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