DE1670625B2

DE1670625B2 - 7-alpha-Aminobenzyl-3-methylcephalosporinanaloge und ihre Herstellung

Info

Publication number: DE1670625B2
Application number: DE1670625A
Authority: DE
Inventors: Billy Grinnell Jackson; Robert Bennett Morin
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1966-09-14
Filing date: 1967-03-28
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1670625A1; JPS4921155B1; FR6294M; NL6704294A; DE1670625C3; DK123104B; US3507861A; NO133804C; NO133804B; ES338498A1; NL141515B; BE696026A; SE359841B; CH501011A

Description

NH-,

O = C N C-CH₃ ίο

C COOH

(D

worin R eine Phenylgruppe, eine 3-Chlorphenylgruppe, eine 3-Hydroxyphenylgruppe oder eine 3-Alkoxyphenylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoifatomen in der Alkylgruppe bedeutet, und deren Salze

2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der in Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder eine Verbindung der allgemeinen Formel

/ \
R—NH-CH-CH CH₂

30·

O=C — N
\

C-CH₂-O-C-CH₃

35

COOH

(H)

Gegenstand der Erfindung sind neue, antibiotisch wirksame Verbindungen der allgemeinen Formel

R-CH-CO-NH-CH-CH CH,
NH₂ O = C—N C-CH₃

C
COOH

worin R eine Phenylgruppe, eine 3-Chlorphenylgruppe, 3-Hydroxyphenyl- oder 3-Alkoxyphenylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe bedeutet, und deren Salze.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man entweder eine Verbindung der allgemeinen Formel

/ \
R'—NH—CH-CH CH₂

I I I

O=C — N C-CH₂-O-C-CH,

\ f Il

c ο

worin R' ein Wasserstoffatom oder die Gruppe der allgemeinen Formel R — CHNH₂ — C:O, worin R wie im Anspruch 1 definiert ist, bedeutet, in an sich bekannter Weise in Gegenwart eines Edelmetallhydrierungskatalysators einer Hydrogenolyse unterwirft und wenn R' ein Wasserstoffatom bedeutet, die so erhaltene 7-Arnino-3-methylzl³-cephem-4-carbonsäure in an sich bekannter Weise mit einem die Gruppe der allgemeinen Formel R-CHNH₂-C: O—enthaltenden Acylierungsmitte! acyliert, oder ein Penicillinsulfoxid der allgemeinen Formel

Il

R S CH,

CH-C —NH-CH-CH C COOH

(H)

worin R' ein Wasserstoffatom oder die Gruppe der allgemeinen Formel R-CHNH₂-C: O, worin R wie im Anspruch 1 definiert ist, bedeutet, in an sich bekannter Weise in Gegenwart eines Edelmetallhydrierungskatalysators einer Hydrogenolyse unterwirft und wenn R' ein Wasserstoffatom bedeutet, die so erhaltene 7-Amino - 3 - methyl - Δ³ -cephem -4-carbonsäure in an sich bekannter Weise mit einem die Gruppe der allgemeinen Formel R-CHNH₂-C: O-enthaltenden Acylierungsmittel acyliert, oder ein Penicillinsulfoxid der allgemeinen Formel

NH, Ö O = C N CH

CH₃

COOH

te

(HD

worin R die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat und die NH₂-Gruppe und die Carboxylgruppe in 3-Stellung in an sich bekannter Weise geschützt sind, in an sich bekannter Weise unter sauren Bedingungen erwärmt und anschließend die Schutzgruppen entfernt und S CH₃

CH-C —NH-CH-CH C

CH₃

NH₂ O O = C N CH

COOH

(IH)
worin R die in Anspruch I angegebene Bedeutung

bat und die NH₂-Gruppe und die Carboxylgruppe in 3-Stellung in an sich bekannter Weise geschützt sind, in an sich bekannter Weise unter sauren Bedingungen erwärmt und anschließend die Schutzgruppen entfernt _md gegebenenfalls das erhaltene Produkt mit einer Base oder einem basischen Salz oder mit einer Säure in ein Salz überführt.

Wie ersichtlich, kann das Produkt in Form des inneren Salzes oder als ein Salz einer pharmazeutisch annehmbaren Säure oder als ein Salz mit einem pharmazeutisch annehmbaren Kation vorliegen. Zu geeigneten Kationen gehören Natrium, Kalium, Ammonium und substituiertes Ammonium, z. B. Procain und Trimethylammonium. Zu geeigneten Säuren gehören Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoflsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Zitronensäure, Trichloressigsäure und Thiocyansäure. Wie weiter ersichtlich, kann das Produkt in optisch aktiven Formen vorliegen, und solche Formen gehören genauso wie racemische oder andere Gemische daraus zum Gegenstand der Erfindung.

Die ersten Antibiotica, die entdeckt wurden, waren die Penicilline, die das Penamgerüst, einen Thiazolidinring mit einem ankondensierten /i-Lactam, enthalten. In neuerer Zeit wurden die Cephalosporine gefunden, die das J³-Cephemgerüst, einen Dihydrothiazinring mit ankondensiertem /3-Lactam, enthalten.

Diese beiden Gruppen von Antibiotica zeigen eine gewisse Verwandtschaft ihrer Strukturen, wie aus den folgenden allgemeinen Formeln zu ersehen ist:

/\/^CHl

Q—CO—NH- CH-CH C

CH₃
O = C N CH

COOM
Penicilline

/ X
Q—CO—NH- CH-CH CH₂

COOM
Cephalosporine

beziehen sich Penam und Cepham auf die folgenden gesättigten Ringstrukturen.

1
S

6 s/ X₂
CH₂-CH CH₂

35

40

O = C N C-CH₂-O-Ac

55

In diesen Formeln bedeutet Q einen beliebigen organischen Rest, für den es hunderte von bekannten Beispielen gibt, und M ein pharmazeutisch annehmbares Kation. Die Penam-Nomenklatur für Penicilline ist von Sheehan, Henery-Logan und Johnson in J. Am. Chem. Soc, 75, 3293, Fußnote 2 (1953), beschrieben und von Morin, Jackson, Flynn und Roeske in J. Am. Chem. Soc, 84, 3400 (1962), an die Cephalosporine angepaßt worden. Nach diesen Nomenklatursystemen O=C-

N—

Penam

CH₃

1
S

7 «/ X₂

CH₂-CH CH₂

O=C-

CH₁

κ³

CH₂

Cepham

Cephem bezieht sich auf das Cephamgerüst, das eine Doppelbindung enthält, deren Stellung durch ein vorgestelltes » 1« mit einer hochgestellten Zahl bezeichnet wird, die das Kohlenstoffatom mit der niedrigsten Nummer angibt, von dem die Doppelbindung ausgeht.

Die den erfindungsgemäßen Verbindungen am nächsten stehende Verbindung des Standes der Technik ist die in der britischen Patentschrift 985 747 beschriebene 7-(a-Aminophenylacetamido)-cephalosporansäure, die unter der Bezeichnung Cephaloglycin bekanntgeworden ist. Cephaloglycin zeigt nicht nur eine beachtliche antibiotische Aktivität, sondern hat gegenüber anderen bekannten Cephalosporinantibiotica, wie Cephalotin und Cephaloridin, den Vorteil, daß es nicht injiziert zu werden braucht, da es nach orater Verabreichung resorbiert wird. Andererseits hat es den Nachteil, daß es im Organismus einen teilweisen Abbau zu Desacetylcephaloglycin erleidet und nicht unverändert mit dem Urin ausgeschieden wird. Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an anderen und verbesserten Antibiotika.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der oben definierten Verbindungen wird die entsprechende 7-(u-Amino-u-phenylacetamido)-cephalosporansäure-Ve^rbindung (mit einer Acetoxymethylgruppein 3-Stellung)einer Hydrogenolyse unterworfen, indem man sie zweckmäßigerweise bei erhöhten Drücken in Gegenwart eines selektiv wirkenden Platin- oder anderen Edelmetallhydrierungskatalysators mit Wasserstoff in Berührung bringt. Für diesen Zweck ist ein Palladium auf Bariumsulfat enthaltender Katalysator bevorzugt. Der Ausgangsstoff wird in Wasser, Äthanol, Dimethylformamid, Äthylenglykolmonomethyläther oder einem anderen inerten organischen Lösungsmittel oder einem wäßrigen Gemisch davon gelöst,und nach Zugabe des Katalysators wird Wasserstoff bei gewöhnlichen oder erhöhten Drücken, vorzugsweise 0,7 atü oder darüber, bei gewöhnlichen oder erhöhten Temperaturen (z. B. etwa 20 bis 10O⁰C) in das Gemisch geleitet, bis die WasserstofTabsorption aufhört. Die Hydrierungsdauer ändert sich selbstverständlich im umgekehrten Verhältnis mit Temperatur und Druck. Diese Behandlung bewirkt die Hydrogenolyse der Acetoxygruppe unter

Hydrierung der Methylengruppe und Bildung einer Methylgruppe in 3-Stellung und damit die Bildung der gewünschten Substanz, die in einfacher Weise aus der Lösung gewonnen werden kann. Im allgemeinen werden die besten Ergebnisse unter schwachbasischen S Bedingungen (pH 7,5 bis 9) unter Verwendung eines Überschusses an Katalysator ernalten. In sauren Lösungen neigt die /^-Doppelbindung zur Anlagerung von Wasserstoff, wohingegen in schwach alkalischen Lösungen die Wasserstofiaufnahme aufhört wenn die Hydrogenolyse beendet ist, mit dem Ergebnis, daß die !Doppelbindung erhalten bleibt

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der oben definierten Verbindungen wird das sogenannte Cephaio- sporingerüst, 7-Aminocephalosporansäure, der Hydrogenolyse unter Bildung von 7-Amino-3-methyl-A³-cephem-^A -carbonsäure unterworfen, die dann durch Acylierung der 7-Aminogruppe in an sich bekannter Weise in die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens übergeführt wird. Für die Acylierung verwendet man vorzugsweise ein carboxylaktiviertes, am Stickstoff geschütztes Phenylglycin oder ein am Stickstoff geschütztes Phenylglycinsäurechloridhydrochlorid. Die Aktivierung der Carboxylgruppe wird über ein gemischtes Anhydrid, Dicyclohexylcarbodiimid oder Woodwards Reagens erzielt. Die Schutzgruppe am Stickstoff kann eine Carbo-tert.-butoxy-, Carbotert.-butylmercapto- oder Carbobenzoxy-Gruppe sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der oben definierten Verbindungen wird ein Penicillin mit einem 6-(<i-Amino-u-phenylacetamido)-Substituenlen, der dem des gewünschten Cephalosporinprodukts entspricht, der folgenden Reaktionsfolge unterworfen: (1) Die a-Aminogruppe des Penicillins wird mit einer geeigneten Gruppe, z. B. einer Carbo-2,2.2-trichloräthoxy-, Carbobenzhydryloxy- oder Trinl-Gruppe geschützt. (2) Die Penicillincarboxygruppe wird mit einer geeigneten Schutzgruppe, z. B. einer Trichloräthyl-, Benzhydryl-, p-Methoxybenzyl- oder p-Methoxyphenyl-Gruppe verestert. (3) Das so geschützte Penicillin wird dann in an sich bekannter Weise durch Umsetzung mit einem Oxydationsmittel, z. B. Wasserstoffperoxid in Essigsäure, Metaperjodsäure oder 4s Perbenzoesäure in das Sulfoxid übergeführt. (4) Das geschützte Penicillinsulfoxid wird in Gegenwart einer Säure (z. B. Schwefelsäure oder Phosphorsäure), vorzugsweise in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, so kurz wie möglich zur Vermeidung von Nebenreaktionen (etwa 0,1 bis 1 Stunde oder weniger) auf erhöhte Temperatur (etwa 100 bis 175 C) gebracht. Dadurch wird der Penicillimhiazolring zum Ccphalosporinthiazinring erweitert, der in 3-Stellung eine Methylgruppe trägt. (5) Das Reaktionsprodukt wird dann für die Entfernung der Schutzgruppen von der u-Aminogruppe und der Carboxylgruppe an sich bekannten Maßnahmen unterworfen. (6) Das erhaltene Cephalosporin mit der gewünschten Struktur wird durch Chromatographie oder andere an sich bekannte te Maßnahmen gereinigt.

Die Erweiterung des Penicillinthiazolidinrings zum Cephalosporinthiazinring wurde erstmalig in J. Amer. ehem. Soc, 85 (1963), S. 1896 und 1897, beschrieben.

Die erfindungsgemäß erhältlichen neuen Verbindüngen sind chemisch und metabolisch stabiler als die entsprechenden 3-Acetoxymethylanalogen. Die Säuren und Salze vermögen zahlreiche Mikroorganismen, unter anderen Staphylococci, Streptococci und Enterobacilli zu zerstören oder ihr Wachstum zu inhibieren und eignen sich daher für die Behandlung einer großen Anzahl verschiedener Infektionskrankheiten.

Die Strukturen der erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sind durch Infrarot-, Ultraviolett- und kernmagnetische Resonanzspektren bestätigt worden. Für ihre Analyse wendet man zweckmäßigerweise die Methode von Ford, Analytical Chemistry, 19, 1004 (1946), an, die auf der quantitativen Bestimmung des /Ϊ-Lactamteils des Moleküls durch Umsetzung mit Hydroxylamin beruht. Die antibiotischen Wirkungsstärken werden in einfacher Weise gegen einen Standardorganismus, wie Staphylococcus aureus 209 P, durch entsprechende Modifikation der Papierscheiben-Plattenmethoden von H i g g e η s et al.. Antibiotics Chemotherapy, 3, 40 bis 54 (1963), und L ο ο et al.. Journal of Bacteriology, 50, 701 bis 709 (1945), ermittelt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel J

Eine Lösung von 2 g 7-(D-«-Amino-a-phenylacetamido)-cephalosporansäure in 100 ml 2%iger Natriumbicarbonatlösung wird mit 5 g eines 5% Palladium auf Bariumsulfat enthaltenden Katalysators in einei Parr-Schüttelvorrichtung 1 Stunde bei Zimmertemperatur und 3.5 siü Wasserstoffdruck geschüttelt. Nach Abfiltrieren vom Katalysator wird das Filtrat mit Trifluoressigsaure angesäuert, und die Lösung wird filtriert. Das farblose Filtrat wird zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in 15 ml Wasser gelöst, und die Lösung wird mit Trifluoressigsaure bis zu einem pH-Wert von 1 angesäuert. Die Lösung wird dreimal mit Methylisobutylketon extrahiert, und die vereinigten Extrakte werden zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther verrieben, und die feste Substanz wird abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Das Produkt, das in einer Menge von 1.52 g erhalten wird, erweist sich auf Grund der Ergebnisse der Titration, der Ultraviolett-Analyse und der Moore-Stein-Analyse als 7-(D-a-Amino-u-phenylacetamido)-3-methyl- 1³-cephem-4-carbonsäure in Form des Trifluoracetatsalzes.

Beispiel 2

Eine Lösung von 25 g (0,05 Mol) des Natriumsalzes der 7-(D-a-carbo-tert.-butoxyamido-a-phenylacetamido)-cephalosporansäure wird hergestellt, indem man 5 g Natriumbicarbonat zu einer Suspension der freien Säure in 750 ml Wasser gibt und dam mit Wasser auf einen Liter verdünnt Die Lösung wird dann bei 3,5 atü und Zimmertemperatur in einer großen Parr-Flasche 1 Stunde in Gegenwart von 50 g eines 5% Palladium auf Bariumsulfat enthaltenden Katalysators mit Wasserstoff behandelt. Nach Zugabe weiterer 25 g des Katalysators wird die Wasserstoffbchandlung noch 30 Minuten fortgesetzt. Der Katalysator wird abfiltriert. Das Filtrat wird mit Äthylacetat überschichtet, in einem Eisbad gekühlt und mit konzentrierter Salzsäure auf pH 2,5 angesäuert. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Auf diese Weise erhält man 18,7 g Rückstand. Die Carbo-tert.-butoxyschutzgruppe wird durch Zugabe von 100 g eiskalter Trifluoressigsaure abgespalten. Nach 15 Minuten wird die nichtumgesetzte Trifluoressigsaure im Vakuum entfernt.

Der Rückstand wird mit Äther verrieben und im Vakuum getrocknet. Man erhält 16,9 g des rohen trifluoressigsauren Salzes der 7-(n-<i-Amino-«-phenylacetamido) - 3 - methyl - I³ - cephem - 4 - carbonsäure.

Das so erhaltene Rohprodukt läßt sich leicht durch Auflösen in 150 ml Wasser und Versetzen mit 150 ml einer 25%igen Lösung eines Flüssigphasenanionenaustauscherharzes (Acetatform) in Methylisobutylketon in die freie Säure i[in der Form des inneren Salzes) überführen. Die so behandelte wäßrige Phase wird mit 400 ml Acetonitril verdünnt und über Nacht in der Kälte stehengelassen. Die erhaltene feste Substanz wird mit wäßrigem Acetonitril (1 :1) gewaschen und bei 45 C im Vakuum getrocknet. Man erhall 8,22 g der zu 99% reinen 7-(D-i-Amino-«-phenylacetamido) - 3 - methyl - .1³ - cephem - 4 - carbonsäure (Moore-Stein-Analyse).

UV λ_ΜΧ 260 ηΐμ (f 7750).

pKa-Werte 5,2; 73.

Mittleres Molekulargewicht.... 365
Formelmolekulargewicht 365 (+ 1 H₂O)

Analyse C₁₆H₁₇N^O₄S:
Berechnet ... C 55,31;
gefunden .... C 54,73.

Beispiel 3

Eine Lösur-g von 22.7 g (15OmMoI) D-</-Phenylglycin in 300 ml Wasser wird mit 160 ml 1-n wäßrigem Natriumhydroxyd und 150 ml Äther vermischt und in einem Eis-Alkohol-Bad gekühlt. Unter Rühren werden gleichzeitig 42,5 g (200 mMol) 2,2,2-Trichloräthylchlorformiat in 200 ml trockenem Dioxan und 200 ml 1-n wäßriger Natronlauge innerhalb von einer Stunde tropfenweise zugegeben. Die Mischung wird noch eine weitere Stunde bei etwa 0 C stehengelassen. Danach wird sie mit einem großen Volumen kalten Äthers gewaschen, mit kaltem Äthylacetat überschichtet und auf pH 2,5 angesäuert. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit kaltem Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Man erhält 45 g eines kristallinen festen Rückstands, der in 150 ml Benzol gelöst wird. Die Lösung wird filtriert und mit 40 ml Petroläther verdünnt. N-(2.2.2-Trichloräthylcarbonyl-D-a-phenylglycin fällt aus und wird in einer Menge von 30,2 g gewonnen. F. = 142 bis 144 C.

11.6g (85 mMol) Isobutylchlorformiat werden in 420 ml Aceton, die einige Tropfen Dimethylbenzylamin enthalten, gelöst. Die Lösung wird in einem Eis-Alkohol-Bad gekühlt uad dann tropfenweise unter Rühren mit 28,0 g (85 mMolJ N-(2^2-TrichloräthvicarbonyO-D-a-phenylglycra and 8.7 g (86mMol) Triethylamin in 420 ml Aceton innerhalb von 30 Minuten versetzt, worauf die Mischung noch weitere 16 Minuten in der Kälte gerührt wird. Die erhaltene Lösung des gemischten Anhydrids wird auf einmal mit einer Lösung von 18,6 g (85 mMol) 6-Anünopenicillansäure und 8,7 g (86 mMol) Triethylamin in 70 ml kaltem Wasser versetzt. Diese Mischung wird in der Kälte 2 Stunden gerührt und dann im Vakuum zur Entfernung des Acetons eingeengt. Die zurückbleibende wäßrige Lösung wird mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt, mit Äthylacetat überschichtet. abgekühlt und mit 1-n wäßriger Salzsäure auf pH 2.5 angesäuert. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, mit kaltem Wasser gewaschen und mit 1-n wäßriger Natriumhydroxydlösung bis pH 6,7 in Wasser rücktitriert. Die wäßrige Phase wird abgetrennt, filtriert und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Nach Verreiben des Rückstands mit trockenem Aceton erhält man 24,6 g eines weißen amorphen Pulvers, dessen Infrarot- und kernmagnetisches Resonanzspektrum mit der Struktur der erwarteten Verbindung 6 - [N - (2,2,2 - Trichloräthylcarbonyl)-D-H-amino - α - phenylacetamido] - penicillansäurenatriumsalz übereinstimmt.

18 g (33 mMol) des erhaltenen Produkts werden in 300 ml Wasser gelöst und mit 1-n wäßriger Salzsäure auf pH 5,4 angesäuert. Die Lösung wird portionsweise mit 7,1 g (33 mMol) Natriummetaperjodat versetzt und 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird mit Äthylacetat beschichtet, abgekühlt und auf pH 2,5 angesäuert. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit kaltem Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Man erhält 16 g eines rohen Rückstands, der in 64 ml N.N-Dimethylacetamid gelöst wird. Die Lösung wird mit 640 ml wasserfreiem Äther verdünnt, filtriert und langsam mit 40 ml Petroläther versetzt. Auf diese Weise erhält man 11.6 g des gereinigten Produkts, das bei 153 bis 155°C schmilzt. Auf Grund seiner Analyse erweist es sich als 6-[N-(2.2,2-Trichloräthylcarbonyl)-D-a-amino-a-phenylacetamido]-penicillan-•umresulfoxyd, das mit 1 Mol N.N-Dimethylacetamid solvatisiert ist.

7 g (11,2 mMol) des so erhaltenen Sulfoxids werden in 85 ml trockenem Tetrahydrofuran, das 1.77 g (22.3 mMol) Pyridin enthält gelöst. Die Lösung wird in einem Eis-Alkohol-Bad gekühlt und unter Rühren mit einer Lösung von 3,6 g (16.7 mMol) 2.2,2-Trichloräthylformiat in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran versetzt. Die Mischung wird dann 2 Stunden in der Kälte und anschließend 3 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt und schließlich 15 Minuten in mäßigem Rückflußsieden gehalten. Das Lösungsmittel wird im Vakuum verdampft. Der Rückstand wird mit kaltem Äthylacetat aufgenommen, und die erhaltene Lösung wird nacheinander mit Wasser. 5%iger wäßriger Natnumbicarbonatlösune und Wasser gewaschen. Die gewaschene Lösung wird über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Man erhält 5.2 g eines amorphen Rückstands, der aus 7 ml Äthanol umkristallisiert wird Dadurch gewinnt man 4.5 g des ge reinigten Produkts, das bei 180 bis 182'C schmilzt Weiteres Umkristallisieren aus wäßrigem A than ο liefert eine Probe des gebildeten 6-p*{2,Z2-Triehlor äthylcarbonyl) - D - α - amino - α - phenylacetamido] penidriansäuresulfoxid-Z2,2-trichloräüiylesters von Schmelzpunkt 185 bis 186°C.

3,2 g (4.5 mMol) des erhaltenen Sulfoxidesters wer den in 125 ml Xylol gelöst und mit 0^5 g p-Toluol sulfonsäure versetzt. Die Mischung wird I Stundi zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmine

6c wird bei vermindertem Druck verdampft. Der Rock stand wird in SO mi 95%iger Essigsäure aufgenommen und in Eis gekühlt. Nach Zugabe von 10 g (153 mMol Zinkstaub wird die Mischung 3 Stunden in de Kälte gerührt und dann filtriert. Das Zink wird mi Essigsäure gewaschen. Filtrat und Waschflüssigkehei werden vereinigt und im Vakuum zur Trockne ein geengt. Der Rüdestand wird in 100 ml Wasser aui genommen, abgekühlt, mit Trifluoressiesäüre at

409543/3

pH 1 angesäuert und mit Methylisobutylketon extrahiert. Der Extrakt wird mit Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit wasserfreiem Äther verrieben und liefert das trifluoressigsaure Salz der 7 - (D - α - Amino - α - phenyl - acetamido) - 3 - methyl-J³-cephem-4-carbonsäure als rosafarbenes amorphes Pulver. Ein mit Butanol, Essigsäure und Wasser (3:1:1) entwickeltes und gegen eine mit Bacillus subtilis besamte Agarplatte bioautographiertes Papierchromatogramm des Produkts zeigt einen einzigen biologisch aktiven Flecken der im Rf-Wert genau mit dem einer authentischen Probe des nach einer anderen Methode hergestellten Produkts übereinstimmt. Das kernmagnetische Resonazspektrum is zeigt die charakteristische C₃-Methylgruppe als ein Singulett bei r 7,90.

Beispiel 4

Eine gesättigte wäßrige Lösung von 1 Mol Natrium-7-amino-cephalosporanat wird im Verhältnis 1:1 mit Wasser verdünnt, mit einer gesättigten wäßrigen Lösung von Dinatriumorthophosphat und Triäthylamin (1:1 Mol) alkalisch gemacht und bei Zimmertemperatur und 70atü in Gegenwart von 5% Palladium auf Bariumsulfat in der gleichen Gewichtsmenge wie das Ausgangsmaterial hydriert. Nach Aufhören der Wasserstoffaufnahme wird die Mischung mit Schwefelsäure angesäuert und vom Katalysator abfiltriert, wobei ein Gemisch aus Aktivkohle, Talkum und Diatomeenerde als Filterhilfe verwendet wird. Das Filtrat wird mit wäßrigem Ammoniak versetzt, wodurch die 7-Amino-3-methyl-3 - cephem - 4 - carbonsäure ausfällt, die abfiltriert und mit wäßrigem Aceton gewaschen wird. Das so erhaltene Produkt und eine äquimolare Menge Triäthylamin werden in Acetonitril gelöst.

Eine Suspension von Natrium-methyl-(D-a-carboxybenzylamino) - crotonat in Acetonitril wird bei Zimmertemperatur nacheinander mit äquimolaren Mengen Dimethylbenzylamin, Methylchlorformiat und der wie oben beschrieben hergestellten Lösung der 7 - Amino - 3 - methyl - 3 - cephem - 4 - carbonsäure umgesetzt. Nach dem Ende der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch mit Triäthylamin und Natriumchlorid versetzt, wodurch sich Schichten ausbilden. Die obere Schicht wird abgetrennt und mit Ameisensäure angesäuert, wodurch die 7-(D-a-Amino-α - phenylacetamido) - 3 - methyl - 3 -cephem - 4 - carbonsäure ausfällt. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Acetonitril gewaschen und aus einem Gemisch aus Wasser, Formamid, Methanol und Acetonitril umkristallisiert. Nach dem Waschen mit Acetonitril und Trocknen wird das umkristaflisieite Material in ausgezeichneter Aasbeute erhalten. SS

Beispiele 5 bis 7

Die im folgenden aufgeführten weiteren Verbindungen werden gleichfalls durch Hydrogenolyse des 3-Acetoxymethylanalogons unter den im Beispiel 1 veranschaulichten Bedingungen erhalten. Alle diese Verbindungen haben sich als wirksame Antibiotica gegen penicillinresistente Stämme von Staphylococcus aureus erwiesen:

65

7-(dl-a-Ammo-m-chlorphenylacetamido)-3-methyl-J³-cephem-4-carbonsäure. UV /„„
261 (ε 6660).

7-(dl-a-Amino-m-methoxyphenylacetamido)-3-methyM³-cephem-4-carbonsäure. UV }.,_mx

263 (f 8050).

7-(D-a-Amino-m-hydroxyphenylacetamido)-3-methyl-/l³-cephem-4-carbonsäure. UV )._max

264 (f 7100).

Für die vorstehend genannten Verbindungen wurden durch Titration pKa-Werte und Molekulargewichte bestimmt. Diese Werte sowie die sich auf Grund der Formel ergebenden Molekulargewichte sind in der gleichen Reihenfolge wie oben in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Titration

pKa-Werte	Molekular gewicht (durch Titration)	Molekulargewicht (Formel)
5,3; 6,8 5,4; 7,4 5,3; 7,3; 12,7	468 440 438	399 ( + 1H₂O) 413 (+2H₂O) 399 ( + 2H₂O)

Die Unterschiede zwischen den gefundenen und berechneten Molekulargewichten beruhen auf einer starken Solvatation der Verbindungen.

Die Mindestdosen (in mg/kg) der erfindungsgemäßen Verbindungen und von Cephaloglycin, mit denen bei oraler Verabreichung an Mäuse ein Schutz gegen S. pyrogenes C 203 bei 50% der Tiere erzielt wird, werden in der folgenden Tabelle mitgeteilt:

Verbindung der Formel I	QH₅	ED₅₀
R	3-ClC₆Ht	mg/kg, oral
3-CH₃OC₆H₄	1,7
3-HOC₆H₄	3,9
Cephaloglycin	1,7
<1,2
4,5

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden vom Gastrointestinaltrakt ausgezeichnet resorbiert, weshalb damit nach oraler Gabe sehr hohe Blutspiegelwerte erreicht werden. Dies zeigt folgender Vergleich /wischen der Verbindung der allgemeinen Formel I für die R einen Phenylrest bedeutet (A), und Cephaloglycin (B):

Antibioticumkonzentration im Blut nach oraler
Verabreichung von 20 mg/kg Maus

Verbin

15

18,0
2,0

30

Hg/ml nach Minuten

14,4
3,75

64
1,9

90

2,7
1,25

120

1,0

11

12

Im folgenden sollen noch die akuten Toxizitäten der vorstehend mit A und B verzeichneten Verbindungen mitgeteilt werden:

A
B

LD₀ mg/kg

Oral (Ratte)

>5000 >5000

LD₅₀ subcutan

(männl. Maus)

—
±160

(weibl. Maus)

6200 ±160

LD₅₀ i. p.

(männl. Maus)

400 —

541 ±62

(weibl. Maus)

1600 675 ±60

Diese Werte zeigen, daß die erfindungsgemäße Verbindung A genauso ungiftig ist wie die Verbinduni B, Cephaloglycin.

Claims

Patentansprüche: 1. Verbindungen der allgemeinen Formel

/ \ R—CH-CO —NH- CH-CH CH,

II"

gegebenenfalls das erhaltene Produkt mit einer Base oder einem basischen Salz oder mit einer Säure in ein Salz überführt