DE1745624A1 - Verfahren zur Herstellung von Antibiotica - Google Patents

Description

Ί7Λ5624

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr.fLKoenlgsberger - Dipl. Phys. R. Holzbauer

Dr. F. Zumstein jun.

Patentanwalt· Mönchen 2, Bräuhausstraß· A/Hl

Ii r/Ha ek
PIi; 2613

Neue vollständige Anmeldungsunterlagen

GLAXO LABORATORIES LIMITED, Greenford, Middlesex, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von AntiMotica

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Derivaten des Cephalosporins C und verwandter Verbindungen.

Die Konstitution des Cephalosporin C kann durch folgende Struktur wiedergegeben werden:

7 /^

R.CO.NH.CH - CH₆

O = C - Ii 5 ₄ 3. C-CH₂OAc

8 ^v^„ <r

CO₂H

worin R die Gruppe -(CH₂J₅-CH(I¹IH₂)COOH bedeutet und in derselben Weise wird die Struktur der neuen nachfolgend aufgeführten Derivate bezeichnet.'

209808/J733 - *

Unterlagen (Art7 g ι At*2 Nr. 1 M*%m\*m*m" * *·^{a> 1WO/J} * "#■ *

Es wurde gefunden, daß Cephalosporin C und verwandte Verbindungen mit bestimmten Verbindungen von hochnucleophiler Natur wie nachfolgend beschrieben reagieren, indem die Acyloxygruppe des Cephalosporinmoleküls unter Bildung neuer Derivate ersetzt wird. Diese Derivate besitzen antibakterielle Aktivität, welche in vielen Fällen derjenigen des Stamm-Cephalosporina überlegen ist.

Die Verbindungen gemäß der Erfindung besitzen im allgemeinen den bedeutenden Vorteil einer verbesserten Stabilität gegenüber Abbau in vivo, was sich z.B. durch Tierversuche ergibt, im Vergleich mit den entsprechenden Acetoxyverbindungen. Da die letzteren eine Aktivität gegenüber penicillinresistenten Organismen besitzen, ist dr'os sehr wichtig. Die Verbindungen nach der Erfindung besitzen ebenfalls Bedeutung als Zwischenprodukte zur Umwandlung in andere Cephalosporinderivate.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Cephalosporins C besteht darin, daß in einem polaren Medium eine Verbindung der allgemeinen Formel

2 S

N-CH- CH CH₀

Il I 1 ^IX

O=C -N C- CHoOR

COOH

worin R eine Acylgruppe, insbesondere eine niedere Alkanoylgruppe und

R und Ir beidee Wasserstoffatome oder R₂ ein Wasserstoffatom

und H, eine Acylgruppe oder eine mit Triaryl substituierte

309*08/1793

Alley !gruppe, z.B. eine Triphenylraethylgruppe bedeuten, oder worin R und R zusammen eine zweiwertige Acylgruppe bilden, welche von einer Dicarbonsäure sich ableitet oder ein Salz davon mit einem starken nucleophilen Reaktionspartner, insbesondere

(a) Thioharnstoff oder substituierte Thioharnstoffe einschließlich aliphatisch, aromatisch, alicyclisch oder heterocyclisch substituierter Thioharnstoffe;

(b) aromatischen und aliphatischen Thioamiden, z.B. Thioacetamid und Thiosemicarbazidj

(c) Thiophenol und substituierte Thiophenole;

(d) substituierte und unsubstituierte primäre und sekundäre aromatische Amine, die vorzugsweise frei von heterocyclischen Substituenten mit tertiärem Stickstoff sind;

(e) Thiole und substituierte Thiole, insbesondere Aminothiole und substituierte Aminothiole;

(f) Metallsalze, insbesondere Alkalisalze des Azidions (üz), des Hydrogenphosphations (KPO-) und des Thiosulphations (SpO,),

(g) Pyrrole und substituierte Pyrrole, z.B. Alkylpyrrole, umgesetzt wird.

Da die Gruppe R⁵ auch die Gruppe HOOCCH(MH₂). (CHg)₅-CO und die Gruppe R eine Acetylgruppe darstellen kann, ist ersichtlich, daß unter die allgemeine Formel II auch Cephalosporin C als auch dessen Derivate fallen.

Da R^ ganz allgemein eine Acylgruppe darstellt, kann man andere spezifische Acylderivate verwenden, wofür Beispiele in den Alkanoyl-, Alkenoyl-, substituierten Alkanoyl- z.B. Aralkanoyl-, Aryl oxy alkanoyl-, S-Arylthioalkanoyl- und S-Aralkyltliicalkanoyl-Cephalosporinderivatenvon den vorstehend aufgeführt.. ,1

209808/1793

nucleophilen Verbindungen als Beispiele aufgeführt seien. Diese Acylderivate können die folgenden Formeln besitzen:

1.) R¹(CHg)_nCO, worin R' einen Aryl-, Cycloalkyl-, substituierten Aryl- oder substituierten Cycloalkylrest und η eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 bedeuten. Als Beispiele dieser Gruppe seien Phenylacetyl, Nitrophenylacetyl und Phenylpropionyl aufgezählt.

2.) ^c _n ^H2 +1 ^C0' ^{worin n eine} ganze Zahl von 2-7 ^ bedeutet. Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigtkettig und kann gewünschtenfalls durch ein Sauerstoff- oder ein Schwefelatom unterbrochen sein. Beispiele derartiger Gruppen sind Hexanoyl-, Heptanoyl-, Octanoyl- und Butylthioacetylreste.

3.) ^n^2n-1^' worin η eine ganze Zahl zwischen 2 und ist. Die Alkenylgruppe kann geradkettig oder verzweigt sein und gegebenenfalls kann sie durch ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom unterbrochen sein. Als Beispiele derartiger Gruppen seien Acrylyl-, Crotonyl- und Allylthioacetylgruppen aufgeführt.

4.) R¹O CR¹¹R"'.CO, worin R¹ die unter 1.) angegebene ' Bedeutung besitzt und R" und R"¹, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkylgruppen bedeuten. Ein Beispiel einer derartigen Gruppe stellt die Phenoxyacetylgruppe dar.

5.) R¹SCR¹¹R¹¹^CO, worin R¹, R" und R'" die vorherstehend angegebene Bedeutung besitzen. Beispiele derartiger Thiogruppen sind S-Phenylthioacetyl-, o-Chlorphenylthioacetyl- und S-Bromphenylthioacetylgruppen.

6.) R'(CH₂)_nS(üH₂)_nCR"R'" .CO, worin RV, R" und R"¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, m eint: ganr.o ZaIi]

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zwischen 1 und 4 und η die Zahl O oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 bedeuten. Beispiele derartiger Gruppen sind S-Benzylthiοacetyl-, Benzylthiopropionyl- und ß-Phenäthylthioacetylgruppen.

7.) R¹CO, worin R¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt. Als Beispiel derartiger Gruppen seien Benzoyl-, substituierte Benzoyl- und Cyclopentanoylgruppen aufgeführt. Falls die Benzoylgruppe substituiert ist, können die Substituenten aus Alkyl- oder Alkoxygruppen sein und die Substituenten können in den 2- oder 2- und 6-Stellungen stehen. Eine geeignete 2,6- ^ disubatituierte Benzoylgruppe stellt z.B. das 2,6-Dimethoxybenzoyl dar.

Die Umsetzung kann bequemerweise bewirkt werden, indem die Reaktionsteilnehmer in Lösung incubiert werden, d.h. die Reaktionsteilnehmer werden in der Lösung bei mäßiger Temperatur, z.B. 15-7O⁰C, vorzugsweise 37-5O⁰C, während eines Zeitraums von einigen Stunden oder auch Tagen gehalten, bis das gewünschte Derivat in optimalen Ausbeuten erhalten ist. Die Reaktion verläuft besonders gut, wenn sie bei einer Temperatur von etwa 37 C f während eines Zeitraums zwischen 48 und 72 Stunden durchgeführt wird. Die Reaktionsteilnehmer werden vorteilhafterweise in ein Verhältnis von etv/a 1 molaren Äquivalent der Verbindung der allgemeinen Formel II auf 1-10 molare Äquivalente des nucleophilen Reagenses angewandt._ Der pH-Wert der Reaktionslösung wird vorteilhafterweise innerhalb der Grenzen 5,0 - 8, bevorzugt 6-7, gehalten. Erforderlichenfalls sollte der pH-Wert der Lösung auf den gewünschten Y/ert durch Zugabe eines Puffermittels, z.B. Natriumacetat oder bei Verwendung eines Alkalisalzes dea

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1745S2S

Cephalosporins der allgemeinen Formel II durch. Zugabe von, z.B. Essigsäure eingestellt werden.

Da die Reaktion nach einem polaren oder ionischen Mechanismus abzulaufen scheint, ist es notwendig, ein stark polares Medium anzuwenden, damit die Reaktion bei meßbarer Geschwindigkeit abläuft. Bas am allgemeinsten geeignete Lösungsmittel besteht aus Wasser, jedoch kann in den Fallen, bei welchen das nucleophile Mittel in Wasser nicht sehr löslich ist, ein Gemisch aus Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, z.B. Dimethylformamid, Aceton oder Äthanol angewandt werden; geeignete Verhältnisse für derartige Lösungsmittelmischungen sind 50:50 (v/v) oder 30:70 (v/v). Nichtwäßrige polare Lösungsmittel, wie z.B. Aceton, können ebenfalls angewandt werden.

Das Reaktionsprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch, welches z.B. unverändertes Cephalosporin oder andere Substanzen enthalten kann, durch eine Vielzahl von Verfahren, z.B. Kristallisation, Ionophorese, Papierchromatographie oder Chromatographie auf Ionenaustauschharzen abgetrennt werden.

W Gegebenenfalls kann in einigen Fällen die erhaltene Verbindung dann mit einem weiteren nucleophilen Mittel incubiert werden, um einen Ersatz des ersten nucleophilen Mittels zu bewirken. Dies kann bei bestimmten nucleophilen Mitteln von Vorteil sein.

Bevorzugte Cephalosporin-Verbindungen der allgemeinen Formel II sind Cephalosporin C und sein Benzylanaloges (R = Fhenylacetyl), insbesondere in Form ihrer Alkalisalze, beispielsweise des Natriumsalzes. Wie sich jedoch aus den nachfolgenden Beispielen ergibt, ergaben sich auch bei anderen

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1746624

derartigen Analogen Verbindungen mit einer vorteilhaften Akti vität»

Zu geeigneten nucleophilen Mitteln der Gruppe (a), den Thioharnstoffen, gehören Verbindungen der allgemeinen Formel

W-C- N

»' 3 ^H

worin R , R , R und R , die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Aryl-, oder Aralkylgruppen, sowie substituierte Gruppen von diesen Typen bedeuten oder worin S und R zusammen eine Alkylengruppe, ZcB₁. eine Ä'thylengruppe bilden. Beispiele derartiger Thioharnstoffe ist Thioharnstoff selbst, IT-Phenylthioharnstoff, H,N'-Diphenylthioharnstoff und Äthylenthioharnstoff.

Als Beispiele für die substituierten und unsubstituierten primären und sekundären Amine (d) seien Anilin, p-Nitroanilin, p-lJitro-N-methylanilin, Sulphanilsäure und p-Amino- " benzoesäure aufgeführt. In diese Gruppe fallen auch die Naphthylamine wie z.B. a-Naphthylamin und substituierte Naphthylamine «

Besonders bevorzugt wird es, substituierte Thiole zu verwenden einschließlich von Aminothiolen und substituierten Aininothiolen a] s nucleophile Mittel der Gruppe (e). Beispiele derartiger nucleophiler Mittel sind 2-Aminoäthanthiol, 2-Amino-2-rne thy !propan-1-thiol, 3-Dimethylaminopropan-1-thiol und 2-Piperidinoäthan-1-thiol.

Ü09808/ 1793

Sie als nucleophile Mittel in Form ihrer Metallsalze verwendeten Anicuien liegen vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze, z.B* der Natriumsalze vor.

Wie vorstehend aufgeführt, sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Verbindungen neu. Die neuen Verbindungen können in die folgenden allgemeinen Klassen eingeteilt werden, die den vorstehend aufgeführten Klassen der nucleophilen Mittel entsprechen:

(a) Solche mit der allgemeinen Formel?

N-CH- CH CH₀ „'

ι. s I I ¹^ ¹K R TTT

¹¹ O = C-N C- CH₀-S-C ^Ά

' (-) ^>NC 7

co^v ₂ ^; _it '.. ^\r'

worin R , R , R , R , R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen;

(b) solche mit der allgemeinen Formel?

- CH-CH CH₀ „■·

Il I / \ 5

O = C-N C - CH₀ - -S - CH ^R

CO₂H ^S

worin R , R^, R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und R einen aliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet;

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r,

J *~

(c) solche mit der allgemeinen Formel:

NH-GH- CH CHo

lli² O=C-N C-

CO₂H

2 "5

v/orin R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen

und R-^ einen aromatischen oder substituierten aromatischen Rest bedeuten, sowie deren Alkalimetallsalze.

Zu dieser Unterklasse gehören Verbindungen, die sich von in dem Kern mit einer Amino- oder einer substituierten Aminogruppe, z.B. einer Alkylamino- oder Dialkylamxnogruppe,substituierten Thiophenolen ableiten» Einfache Beispiele derartiger Thiophenole sind o- und p-Aminothiophenol. Dazu gehören auch Verbindungen, die sich von Thiophenolen ableiten, welche eine konjugierte Elektronen-anziehende Gruppe, d.h. eine derartige Gruppe in o- oder p-Stellung oder gegebenenfalls in mehr als - einer derartigen Stellung enthalten. Beispiele dieser Art nucleo- " philer Mittel sind die verschiedenen Nitrothiophenole, z.B. o-Nitrothiophenol und ο,ρ-Iiinitrothiophenol.

Unter dem Ausdruck "Elektronen-anziehende Gruppe", der in der organischen Chemie bekannt ist, wird ein Substituent verstanden, welcher Elektronen stärker ala Wasserstoff anzieht, (siehe z.B. A.M. Remick "Electronic Interpretations of Organic

Chemistry», John V/lley & Sons Inc., New York, 1943).

Beispiele für Elektronen-anziehende Gruppen, die in

den bei dem erfindungagemäße-ri Verfahren verwendeten nucleo-

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philen Mitteln vorhanden sein können, sind Nitrogruppen, Eitrosogruppen, Carboriy!gruppen, Carboxylgruppen, Cyanogrüppcn und Trifluormethylgruppen. '

(d) Solche mit der allgemeinen Formel:

10

CH₉-N ^VI

² \n9

N	-CH-	CH	CH2
R 0	= C -	N	)-
			CO2H
ρ worin R ,	R3 und	R	die vo

die vorstehend angegebenen Bedeutungen

besitzen und R ein Waaseretoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, sowie deren Alkalisalzey

(e) (1) solche mit der allgemeinen Formel:

N-CH- CH CH₉ VIIa

ι ι ι ²

O=C-N C-CH₂-S-R

CO₂H

2 3

worin R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und R eine aliphatische oder vorzugsweise substituierte aliphatische Gruppe bedeutet, sowie deren Alkalimetallsalze;

(2) solche mit der allgemeinen Formel:

N-CH- CH CH₂

I Ii
0 = C - N C - CH₂ - S -

0^y

Co₂H 209808/1793

ORIGINAL INSPECTED

12
v.'orir. ίν ei?icn heterocyclischen Ring "bedeutet, sowie deren Salze. Wichtige Mitglieder der Unterklasse sind Verbindungen, die von heterocyclischen Verbindungen mit geeigneten Substituenten herstammen und die aus 5- oder 6-gliedrigen Ringen und aus heterocyclischen Verbindungen dieser Art, welche an 6-gliedrige carbocyclische Ringe, z.B.'Benzolringe, gebunden sind, sich ableiten. Heteroatome, die in dem Ring vorhanden sein können, sind Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff, wobei mindestens einer davon Stickstoff sein muß. Üblicherweise ist die Mercaptogruppe an ein Kohlenstoffatom des heterocyclischen Rings gebunden und ein heterocyclisch.es Stickstoffatom steht anstoßend an dieses Kohlenstoffatom. Der heterocyclische Ring kann andere Substituents, z.B. N-Alkylgruppen, ketonisclien Sauerstoff und dergleichen enthalten. In diese Unterklasse fallen deshalb Derivate des Thiazolins, Hydantoins, Imidazols, Thiazols, Oxasols und dergleichen, jedoch enthält es keine cyclischen Thioharnstoffe.

Beispiele heterocyclischer nucleophiler Mittel, welche ™ verwendet werden können, sind somit 2-Mercaptothiazolin, 2-Mereaptohydantoin, 1-Methyl-2-mercapto-imidazol, 2-Mercaptoimidazol, 2-Mercapto-benzimidazol, 2-Iiercapto-benzthiazol,

2-Mercapto-benzoxazol und 2-Mercapto-pyridin.

12 Als Beispiele für die Gruppe R seien aufgeführt?

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- C

Ν— CIL

CH,

N CH

\c

■Ν CH

CH

^VCH

- C

- C'

- CH

■·ΝΗ—C

^νΌ-

,NH-CO

'CO—IiK

CH

,CH.

CH

CH

Selbstverständlich können, obwohl diese heterocyclischen Verbindungen als Thiole (Mercaptoverbindungen) oder Thionverbindungen aufgeführt sind, diese als Thion-, Mercaptozwitteriontautoraere vorliegen und erfindungsgemäß werden auch derartige tautomere Formen umfaßt. Es sei bemerkt, daß die heterocyclischen Verbindungen als Mercapto- oder Thionverbindungen aus Gründen der Kerkömmlichkeit beschrieben sind.

(f) Solche der allgemeinen Formel :

O =

CH

I C

CH N

CH₂ ,C - CH,

-C

CO₂H

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VIII

2 3
worin ϊΊ und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, sowie deren Alkalisalze. Verbindungen dieser Art zeigen im allgemeinen vorteilhafte LÖslichkeitseigenschaften in wäßrigen Medien und besitzen eine verbesserte in vitro-Aktivität gegenüber grampositiven Organismen im Vergleich mit dem Stamm-Cephalosporin, falls das letztere aktiv ist.

(g) Solche mit der allgemeinen Formel; ,2 _s

CH - GE CH₂

= C -W C-CHn-R .H

CO₂H

2 3
worin R und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen

13
und R die Gruppe -S₂O-, oder -HPO« bedeutet, sowie deren

Alkalisalze.

(h) Solche der allgemeinen Formel; R?

- CH - CH CH₂ i

C.

O = C -H .C-CH₂-^~j!

CO₂H

2 3
worin R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und deren in dem Pyrrolring substituierte Derivate sowie deren Alkalisalze.

Die vorstehend aufgeführten Verbindungen besitzen im allgemeinen antibakterielle Aktivität, wenn mindestens eine

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Acylgruppe an der Aminogruppe in der 7-Stellung vorhanden ist und einige dieser Verbindungen zeigen eine überlegene anti-, . bakterielle Aktivität gegenüber bestimmten Organismen, als es . das Stamm-Cephalosporinderivat selbst tut. Verbindungen von besonderer Bedeutung sind die Thiouronium-^ubstituierten Thiouronium- und Azidderivate. Verbindungen, deren 7-Stellung durch eine unsubstituierte Aminogruppe besetzt ist, sind besonders wertvoll als Zwischenprodukte zur Herstellung von Cephalosporinanalogen.

Eine Verbindung, die entsprechend der Erfindung hergestellt ist und die von besonderer Bedeutung ist, besteht in dem Thiouroniumderivat des Benzylcephalosporins und kann durch folgende Formel wiedergegeben werden:

C^H₁-. CH₀. CO. NH. CH CH CH_{9 Tm}

6 5 2 , , ,2 ^m₂

O - C R ,C-CH₂-S-C ^Λ1

Das Ultraviolettspektrua dieser Verbindung zeigt folgende Werte: X^H2° 2600 Ä, e]^ 189. Es zeigt markante biologische Aktivität

max
gegenüber Staph.aureus und B.subtilis. Die Aktivität dieses Derivates gegenüber Staph.aureus war gegenüber derjenigen des Stamm-Cephalosporin C, Benzylcephaloaporin und dem Thiouroniumaalz des Cephalosporin C überlegen. Es zeigte sich, daß es nicht nur eine signifikante Aktivität gegen penicillinsensitive Stämme von Staph.aureus besaß, sondern auch eine markante Aktivität gegen wichtige Stämme von penicillinreeistenten

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Stämmen von Staph.aureus. Weiterhin erwies es sich höchst resistent gegenüber Staphylokokken-Penicillinase ebenso wie natürlich Cephalosporin C und Benzylcephalosporin. Eine andere Verbindung, die ebenfalls wichtig ist, stellt das Thiouroniumsalz des Cephalosporins C dar, welches sich gegenüber Staph.aureus und B.subtilis aktiver erwies als Cephalosporin C.

Andere wichtige Verbindungen entsprechend der Erfindung, welche eine etwas ähnliche Aktivität -wie die Verbindung der Formel XI aufweisen, sind:

1) Y-Benzylthioacetamidocephalosporin-thiouroniumsala

C,-He.CH₀.S.CII₀.CO.HH . CH - CH CH_{9 TTO}

O=C - N /C-CH₀-S-C XII

\c^ ² \

2) T-Allylthioacetamidocephalosporin-thiouroniumsalz CH₂=CHCH₂.S.CH₂.CO.UH.CH - CH

O=C -H .C-CHo-S-C. XIII

o-S-C XIIl λ

» , ν HH,

3) T-ß-Bensylthiopropionamidoccphalosporin-thiouroniumsalz C₆H₅.CH₂.S(CHg)₂CO.MH.CH - CH

O = C - N ^C-CH₂-S-C. ( . ^ XIY

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-ib-

4 ) T-iB-Phenylpropionanidooephalosporin-thi ouroniurasalz CVHc. (CHo)₉. CO. 1-ΪΗ. CH - CH CH_{9 TTU}

O = C - IT

C-OHp-S-C

co;

5) T-Pentancarboxamidocephalosporin-thiouroniumsalz

/S.

.CO.NH.CH - CH
O = C -N

C-CH₀-S-C ²

C '

coi

6) T-n-Butylthioacetamidooephaloüporin-tliiouroniumsalz

; (CHg)₅ S. CHg. C O. NH. CH - Clf

O = C - N

CH₉

i C-CHo-S-C

.NH,

NH

XV

XVI

XVU

7) T-p-Chlorphenylthioacetainidocophalosporin-thiouroniumsalrn

p-C LC₆H₄. S. CH₂CO. NH. CH - CH

-O=C - N

C-CHp-S-C

XVIJ]

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8) 7-ß-Phenäthylthioacetaraidocephalo3porin-thiouroniuinsalz

(CH₂)₂S.CH₂.CO.NIi«CH - Οίί OEr

O - G ~

■c

co) C-CH₂-S-C ₍₊₎

XIX

9) 7-Phenylacetamidocephalosporin-azid

CH₂ - K

- CiI = C - N

XX

CO₂H

10) Y-Benzylthioacetamidocephalosporin-azid

.CH₀.S.CH₀IJH.CH - CII

² ^ i i

O = C - 2i

CH₉

I ²

C - CI " ^S3

XXI

CO₂H

11) T-Phenylacetamidocephalosporin-mercaptopyridinderivat

C,-H_n.CH₀CO.NH.CH 5 2 ,

O = C -

CH N

tJH,

XXII

CO₂H

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12) T-Phenylacetamidocephalosporin-N-äthyl-thiour.onlumsalz

C^CH₀„CO.NH.CH - CH CH_{0 TTTJ}

bod . ι ι d J^H.

₀ ι ι d

-N C= CH-S-C

⁷ %

O=C-N C= CH-S-C . XXIII

⁷ %

coo^v~^;

13) T-Phenylacetamidocephalosporin-mercaptobenzoxazolderivat

-^CHX

^XCH

XXiV

It-.CH₀CO.NH.CH - CH "CH_O · \_T »/ ^%_u

Od ι ι \ d .JN-O UM

O=C -N C-CH₂-S-C

- C CH

CO₂H

Me entsprechend der Erfindung erhaltenen Verbindungen können hydrolysiert v/erden, insbesondere diejenigen, die direkt aus Cephalosporin C erhalten wurden, wobei die entsprechenden 7-Aminocephalosporansäurederivate erhalten werden, die die folgende Formel besitzen

H₀N- CH - CH
^ ι I

YYV

O = C-N ,.C- CH₂Z

CO₂H

worin Z den Rest eines starken nucleophilen Mittels, wie sie oben definiert wurden, bedeutet. Diese Derivate stellen wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Acylderivaten dar, z.B. von Phenylacetylderivaten.

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Die entsprechend der Erfindung hergestellten Verbindungen können zur Verabreichung auf irgendeine übliche Weise entsprechend anderen antibiotisch v/irksamen Substanzen formuliert werden.

So können die Verbindungen zu injizierbaren Präparaten in Lösung oder Suspension in einem geeigneten Medium, z.B. sterilem, pyrogen-freien Wasser verarbeitet werden. Andererseits können sie mit festen Trägerstoffen vermischt und dann gegebenenfalls zu Tabletten gepreßt oder in Kapseln abgefüllt werden. Sie können auch mit geeigneten Grundlagen zur Herstellung von Suppositorien vermischt werden.

Einige der erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen besitzen eine niedrige Löslichkeit und es wurde gefunden, daß die Löslichkeit dieser Verbindungen verbessert werden kann, wenn ein physiologisch verträgliches, wasserlösliches Amid als Löslichkeitsaktivator zugesetzt wird. _;

Das wasserlösliche, verwendbare Amid muß physiologisch verträglich sein und darf infolgedessen keine unzulässigen toxischen Effekte bei den angewandten Verhältnissen hervorrufen.

Bevorzugt werden Harnstoff oder Nicotinamid verwendet, da diese Substanzen physiologische Substanzen darstellen und im Fall von Harnstoff der Körper mit einem genügenden Entfernungsmechanismus für dasselbe versehen ist, während Nicotinamid ein Glied des B-Komplexes der Vitamine ist. Jedoch können andere wasserlösliche. Amide, z.B. Acetamid, ebenfalls verv/ejtidet werden«, welche keine unzulässigen toxischen Effekte hervorrufen. Es sei

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bemerkt, daß die Verabreichung eines wasserlöslichen Amides, insbesondere parenteral, ^nlaß zu einigen Nebeneffekten, wie z.B. Verminderung des Blutdruckes geben kann, jedoch können derartige kleine ITebeneffekte in vielen JJ'ällen hingenommen werden.' Im allgemeinen wird die Verwendung von Amiden, welche Peststoffe bei 20⁰C sind, bevorzugt.

Obwohl die erfindungsgemäS erhältlichen Verbindungen sowohl für orale als auch für parenterale Verabreichung formuliert werden können, sind sie von besonderer Bedeutung zur Herstellung von injizierbaren Präparaten für intramusculare oder subcutane Injektion. Die Präparate können auch als trockene Geniische des antibiotischen Materials zusammen mit dem Amid hergestellt werden, wobei diese Gemische zur Auflösung oder Dispersion in pyrogen-freiem V/asser vor der Injektion geeignet sind. Die Substanzen können auch zur oralen Verabreichung verarbeitet werden, wobei gegebenenfalls weitere Trägerstoffe, z.B. Geruchsmittel und Süßungsmittel zugesetzt werden können.

Lösungen und Suspensionen der aktiven Substanzen entsprechend der Erfindung könneii auch weitere löslichmachende Substanzen enthalten, insbesondere physiologisch verträgliche wasser-mischbare organische Lösungsmittel für das aktive Material, z.B. Alkohol, Propylenglycol, Dimethylformamid, Dimethylacetamid und dergleichen. Es sei bemerkt, daß einige dieser Substanzen zur parenteralen Verabreichung nicht geeignet sind, während sie für orale Verabreichung geeignet sind und umgekehrt.

Das Verhältnis von Amid zu Antibioticum in den Präparat;«! variiert entsprechend der Konzentration der Lösung, die gc-

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.- 21 -

v/ünscht-wird. Y/enii es gewünscht wird _f das ■ Antibioticum in einer wäßrigen Lösung, die "bereits das Amid enthält, zu lösen, wird es im allgemeinen bevorzugt, daß die Lösung gesättigt oder nahe zu gesättigt im Hinblick auf das Amid sein sollte, da bei größeren Mengen des Amides in der Lösung auch die Löslichkeit des Antibiotikums darin größer ist. Die Menge an erforderlichem Amid hängt sowohl von dem speziellen Amid und dem speziell verwendeten Antibioticum ab, jedoch sollte im allgemeinen das Amid in einer Menge vorhanden sein, die mindestens das 2-fache und vorzugsweise das 10-20-fache der gesamten G-ewichtsmenge des vorhandenen Antibioticums ausmacht, da die Löslichkeit des Antibioticums im allgemeinen mit steigenden Mengen Amid ansteigt.

: Die Verbindungen entsprechend der Erfindung können in Kombination mit anderen antibakteriellen Antibiotica, insbesondere den Penicillinen, z.B. Penicillin G- und/oder den Tetracyclinen verabreicht werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Bei den Beispielen wurden die folgenden Tests ■ und Versuchsanordnungen angewandt.

Papi e rehr omat ographie

Phosphat-gepufferte Papiere .

Wasserfreies Dinatriumhydrogenphosphat (7,05 g) in 2,5 Liter Wasser .(0,02 M) wurde mit Phosphorsäure auf pH 6 eingestellt] Whatman-Papiere Ho.1 (30 χ 50 cm) wurden in die vorstehende Lösung eingetaucht und bei 37°C über Kacht getrocknet; 209808/179 3

Ifetriumacetat-gjepuffeTte Papiere

Hydratisiertes Fatriumacetat (13,6 g) in 1- Liter Wasser (0,1 M) wurde mit Essigsäure auf pH 5 eingestellt; Whatman-Papiere No.1 (30 χ 30 cm) wurden in die vorstehende Lösung eingetaucht und getrocknet.

Die Papierchromatogramme wurden auf den phosphat-gepufferten Papieren in (A) Butan-1-ol-Äthanol-Wasser (4:1:5; Volumen) und (B) Propan-1-ol-Wasser (7:3; Volumen) laufen gelassen. Ebenso wurden die Natriumacetat-gepufferten Papiere in Essigsäureäthylester-Natriuniacetat-Sy stern (Essigsäureäthylester gesättigt mit Natriumacetat-Puffer pH 5,0) laufen gelassen.

Elektrophorese

Die Elektrophorese wurde auf Whatman 3MM-Papier "bei 17 v/cm (während 2,5-4 Stunden, falls nichts anderes angegeben ist) in wäßriger Collidinacetatlösung (0,05 M "bezüglich Acetat) pH 7,0 und Pyridinacetatlösung (0,05 M "bezüglich Acetat) pH 4,0 laufen gelassen.

Die Ergebnisse der Elektrophorese sind ausgedrückt als der von den Derivaten erzielte Abstand in Beziehung zu dem Abstand von Cephalosporin G oder gegebenenfalls Benzyleephalosporin C unter denselben Bedingungen. Ein positiver (+) Vfert bedeutet Wanderung zur Anode, d.h. das Molekül ist negativ ge laden, während ein negativer (-) Wert eine Wanderung gegenüber der Kathode bedeutet, d.h. positive Ladung.

Die Glieder der Benzylcephalosporinreihe sind als dunkle

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Piecken zu sehen, wenn das' Papier vor eine Quelle für Ultraviolettlicht (λ 230-300'ταμ) gebracht wird (Benzylcephalosporinderivate ge"ben natürlich keine Färbung mit ITinhydrin). Sie ließen sich auch mittels Bioautographen auf Ägarplatten, die iait S₁ aureuB C864 (Oxford H-Stamm), B.subtilis ATCG 6633 oder V„cholerae C833 (abgeschwächter Laboratoriumsstamm) in~ oculier't waren, feststellen*

Die Glieder der Cephalosporin-C-Reihe ließen sich als dunkle Flecken sehen, wenn das Papier vor eine Quelle für Ultraviolettlicht (230-300 m/i) gebracht wurde und erscheinen als dunkle Flecken, wenn das Papier mit Ninhydrin besprüht wird. Sie lassen sich auch mittels Bioautographen auf Platten, die mit S.aureus C864'(Oxford H-Stamm) oder Bvsubtilis ATCC 6633 inoculiert sind, feststellen.

Beispiel 1

(a) Herstellung des Thiouroniumsalzes Von Cephalosporin C

5g des Natriumsalzes von Cephalosporin C wurden zusammen mit 8 g Thioharnstoff in 200 ecm destilliertem V/asser . " gelöst und im Dunkeln bei 37 einige Tage stehen gelassen. Der Verlauf der Reaktion wurde durch PapierChromatographie verfolgt. Nach 4.-5 Tagen zeigte sich, daß wenig Cephalosporin C übrig war. Die erhaltene Lösung wurde mit 1000 ecm Aceton behandelt und auf 0 C abgekühlt« Der ölige, sich bildende Niederschlag wurde durch Zentrifugation abgetrennt und es ergab sich bei weiterer Behandlung mit Aceton ein blaßbrauner fester Stoff (3,7 g). Unter denselben Bedingungen blieb eine

209808/1793 ;*::

Lösung von Thioharnstoff (Konzentration 4 g/1000 ecm) klar. Der blaßbraui.e Peststoff, der das gesamte biologisch aktive Material enthielt, wurde in 50 ecm Wasser gelöst und durch eine Säule (26,0 χ 2,5 cm) von Dowex - 1 (x 8) im Acetatzustand gegeben. Das Thiouroniurasalz wurde rasch aus der Kolonne gelöst und erscheint meist mit der Lösungsmittelfront ο Die Kolonne wurde mit Wasser eluiert und 25 ccm-Fraktionen gesammelt.

Die Untersuchung dieser Fraktionen durch Papierchromatographie zeigte, daß nur Spuren von Thioharnstoff in den Lösungen des Thiouroniumsalzes vorhanden waren und daß das gesamte unumgesetzte Cephalosporin C entfernt war. Die wäßrigen Lösungen, die die Thiouroniumverbindung enthielten, wurden gefriergetrocknet, wobei sich ein cremefarbiger fester Stoff (2,58 g) ergab. Dieses Material wurde weiterhin durch Extraktion mit absolutem Methanol zur Entfernung des vorhandenen Natriumacetates gereinigt, wobei die Thiouroniumverbindung als flockiger, fester Stoff (2,18 g) erhalten wurde. Ultraviolettabsorption (in H₉O) /i max. sehr breit 2590 - 2640 ?\ Έ,\'^α 161.

έ- ί Gill

Das Thiouroniumsalz wurde als weißer mikrokristalliner Peststoff durch vorsichtige Ausfällung aus einer wäßrigen Lösung mittelsMethanol erhalten. Ultraviolett-Absorption(in HpO)

λ max. sehr breit 2590 - 2640 Ä e1^;o 189. Bei der Elektro-

i cm

phorese auf Papier zeigte das Produkt, wie zu erwarten, keine Änderung bei pH 7₅O oder pH 4,0.

Bei Papierchromatographie in Butan-i-ol-äthanol-V/aoucr war der Rf-Wert (Jj- 0,02) des Sau ze s niedriger als derjenige

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IAD OWGlNAU

des Cephalosporins C (0,03). In gleicher Yieise war' der Rf-Wert in Propanol-Ws-sser niedriger (0,11) im "ergleich zu Cephalosporin C (0,22). Durch PapierChromatographie wurde festgestellt, daß sich bei saurer Hydrolyse sowohl a-Aminoadipinsaure als auch Thioharnstoff ergibt„ _:

Aus diesen Eigenschaften ergibt sich, daß die Acetoxygruppe in dem Cephalosporin C durch den Thiouroniumrest ersetzt wurde«

Saure Hydrolyse des Cephalosporin-thiouroniumsalzes

50 mg Cephalosporin-thiouroniumsalz wurden in -2 ecm Salzsäure von verschiedenen Stärken (a) n/10, (b) 1n, (c) 2n, (d) 3n, (e) 4n, (f) 5n gelöst und 1. beim Raumtemperatur von ca; 25°C und 2„ bei 37°C einige Tage stehen gelassen. Aliquote Teile von 10 /al wurden in geeigneten Zwischenräumen entnommen. Die Reaktionen wurden durch Papierchromatographie und Elektrophorese verfolgt. In allen Fallen wurde die Thiouroniumverbindung (Hf 0,1.1) in ein schneller wanderndes Material (Rf 0,20) verwandelt, welches sehr schwach biologisch aktiv sowohl gegenüber S.aureus und B.subtilis war und leicht unter U.Y.Licht als dunkle Zone (wie sämtliche Cephalosporinderivate) sich feststellen ließ. Beim Besprühen der Ohromatοgramme mit (a) v/äßrigem Pyridin und anschließend (b) mit einer Acetonlö'sung von Phenylacetylchlorid ergab dieses rascher wandernde Material (Rf 0,20) ein sehr biologisch aktives Material. Ähnliche Verfahren wurden angewandt, um dieses Material nach der Elektrophorese festzustellen, bei welcher es sich schneller zu der Kathode bei/4,0 bewegte als das Cephalosporinthiouroniumsalz.

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Aufgrund direkter Analogie mit Cephalosporin ist- dieses Material das Y-Aminocephalosporan-Thiouronrumsalz» Aus diesen Vorversuchen ergab es 3ich, daß geeignete Bedingungen für die Herstellung von T-Aminocephalosporan-Thiouroniumsalz (d.h. des Thiouroniunikernes) vorliegen, wenn das Thiouroniumsalz mit 2~3n-Salzsäure.3 - 4 Tage lang behandelt wird.

(c) Abtrennung des Thiouroniumkernes aus der sauren Hydrolyse des Cephalosporin-O-Thiouroniumsalges

Die Säule und die Puffer wurden entsprechend dem Verfahren von Hirs, Moore und Stein, J.Biol.Chem. 1952, 195, 669 hergestellt.

500 mg Cephalosporin-C-Thiouroniumsalz wurden in 20 ecm 2n-Salzsäure gelöst und 3 Tage stehen gelassen. Der pH-Wert der Lösung wurde dann auf pH 4,0 mit Natriumhydrogencarbonat eingestellt. Die Lösung wurde dann biologisch bei diesem Punkt untersucht und es zeigte sich, daß etwa 30?£ der ursprünglichen biologischen Aktivität noch vorhanden waren« Diese Lösung wurde durch eine Kolonne (2,5 x 30 cm) von Dowex -50 (NH.-Zustand) gegeben und mit einem Ammoniurn-Formiat-Puffer (pH 4,05, 0,2M) eluiert. Fraktionen von 10 ecm wurden gesammelt und entsprechend ihrer Ultraviolettabsorption analysiert. Es wurden 60 Fraktionen gesammelt, von denen die Fraktionen 8-28 die Gipfelfraktion enthielten. Die Untersuchung dieses Materials nach der Gefriertrocknung zeigte, daß es unverändertes Gephalosporin-C-Thiouroniumsalz zusammen mit anderen Hydrolyseprodukten enthielt- Es war kein Thiouroniumkern in irgendeiner dieser Fraktionen vorhanden.

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Fortgesetzte Lluierung der Säule mit Arrmioiiiumacetat-■ puffer' (pH 6,8, 0,2 M) ergaben den Kern als breiten Gdpfel (Fraktionen 70 - 90). Diese Lösung, Vielehe den Thiouroniumkern enthielt, was durch Papierchromatographie und Bioversuch nach der Besprühung mit Pyridin und Phenylacetylchlorid 'gezeigt wurde, wurde unter Verwendung eines großen Überschusses von Phenylacetylchlorid phenylacetyliert, wobei der pH-Wert der Lösung bei 7 durch Zugabe von Natriumhy'drogencarbonat gehalten yrarde. Die erhaltene Lösung enthielt Benzylcephalosporin-Ihiouroniumsalz als einzig aktives Material. Direkte Isolierung des Kerns war nicht möglich in diesem Fall, da nicht der gesamte Ammoniumacetatpuffer entfernt werden konnte*

Bei den Beispielen 6—19 wurde das folgende Versuchsverfahren angewandt.

250 ing. (0,5 mMol) des Natriumsalzes von Cephalosporin C wurden in 10 ecm einer wäßrigen Lösung des in einer Menge von 5 mMol verwendeten nucleophilen Reagenses gelöst. Der pH-Wert der Lösung lag zwischen 5,0 und 7,5 und wurde erforderlichenfalls auf einen Wert innerhalb dieses Bereiches durch Zugabe von Essigsäure eingestellt. In bestimmten Fällen, wo die Löslichkeit in Wasser niedrig war, z.B. bei Liphenylthioharnstoff, wurde die Reaktion in 50$igem (v/v) Dimethylformamid durchgeführt. Das Gemisch wurde bei 37°C gehalten und nach entsprechenden Zwischenräumen, z.B. 24·, 48 und 72 Stunden wurden 5 oder 10 jil-Proben auf Papier aufgetragen zur Analyse sowohl durch Elektrophorse als auch durch Chromatographie. Durch Bioautographien ergaben, sich die neuen Substitutionsprodukte und das restliche Cephulo-

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sporin C. -Ähnliche Ergebnisse v/urden nach der Besprühung mit

Ninhydrin erhalten.

Die Elektrophoreseergebnisse sind als Wanderungsabstand des Derivates in Beziehung zu der Stamm-Cephalosporinverbindung unter denselben Bedingungen angegeben. Ein positiver ( + )Vfert "bedeutet Wanderung zu der Anode, d.h. das Molekül ist negativ geladen, während ein negativer (-)Wert Yfenderung zur Kathode bedeutet, d.h. das Molekül ist positiv geladen. Die Ergebnisse dieser Beispiele sind in Tabellenform nachfolgend

wiedergegeben.

Tabelle I

Beispiel

Uucleophiles Mittel

Reaktionsmedium

Rf-Wert auf Ceph. C bezogen

Elektrophorese

pH 4,0

pH 7,0

Formel d.Deri vates(in allen' Fällen RZ=H HOOC-CIi(TiH₉) (CH₉)^-CO-)

Thioharnstoff

HnO

0,53

-0,19

-0,26

Formel 11 R\ r5, r r7 = H

Phenyl thioharnstoff

H₂O

Reaktion durchgeführt bei 50⁰C

1,39

Formel 111 r4 = Phenyl 5

_ TT

Diphenylthioharnstoff

Dimethyl- j

formamid/

H₂O

(70:30 v/v) 2,43**

Formel Hi r4 = Πιυη,νΐ R? = Phenyl R^D u.R' = Ιϊ

Äthylenthioharn- st off

Dimethyl- \ formamid/ j H₂O ,

(7Οί3Ο ν/ν)ί 0,64

Formel ,TU 4 Φ

u. ΐΦ zusammen

= Äthylen r5 u.r7 =

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Beispiel

Nucleophiles Mittel

Heaktionsmedium Rf-Wert ElektroOhorese auf Ceph.pH 4, C "bezogen

pH 7,0

Formel d.Derivat es (in alien Fallen r2=H;R3 . HOOO-CH(HHp)-(CH₂)₅-CO-f

TMoacetamid

H₂O 1,41**

•Formel IY r4 und BP= H R⁸ = Methyl

Anilin

H₂O 1,86

-0,12

+0,69

Formel VI RIO ₌ η

Φ = Phenyl

N-Me thy 1-anilin

ÄtOH/H₉O (5Os5OS/v) 2,17

-0,17

+0,65

Formel VI RIO z= Methyl r9 = Phenyl

p-Nitroanilin

Dimethylformamid/ H₂O

(70s30 v/v) Formel VI "0 = H

1,84

+0,85

+0,72

\ -NO,

Natrium-pamino- "benaoat

H₂O 0,52

Formel VI

R¹⁰ = H

R⁹=- /~\ -COOIi

Natriumsulf- anilat

H₂O 0,36

Formel VI R¹⁰= H

α-Naphthylamin

Dirnethylformamid /H₂O (70:30 v/v) 2,19

Formel VI E^V6= H

Thiophenol

lt0H/H₂0 (50:50 v/v) 2,17

Formel V r9= Phenyl

** Reaktionslösung enthält auch weitere biologisch aktive Verbindungen.

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Bei spiel	" ilucleophiles Mittel	Reaktions- mediuin	Hf--v er t auf Cep 0 bezog	Elektr ho pH 4,0 en I	•	oTDhorese "pH 7,0	>	Formel d.Deri vate s(in allen Fällen R2=H;R^= HOOC-CE(NH2)-	obm destilliertem	wurde mit Aceton	und Äther gewaschen
14	2-Amino- äthanthiol	H2O	0,42	+0,33		+0,35	Formel VII T) 1 1 Π ΤΙ TVTtI R - -C2H^-NH2	Tage stehen gelassen.	L weißen, festen Stoff (28,9 m	g). Eine weitere
15	ITatrium- thiosulfat	H2O	0,32	+1,86	+2,29	Formel IX Na-SaIz	Nach 3 Tagen wurde der gebildete weiße Niederschlag durch Zentri
16	Natrium- azid-Ion	H2O	1,14 ·	+1,02	+1,04	Formel VIII Natriumsalz	fugieren entfernt. Dieses Material	3 8/1793
17	Natrium phosphat	H2O	0,66	-	-	Formel IX R1^ = HPO^ Natriumsalz	und ergab einer	I
18	Pyrrol	H2O	1,73	-	-	Formel X
19	p-Nitro-N- methyl anilin	Dimethyl formamid /H2O i	2.03	Formel VI R10= CH3
Beispiel 20
(a) 72	mg des Natriumsalzes des Benzylcephalosporins
wurden zusammen	L mit 128mg Thioharnstoff in 3
Wasser gelöst und im Dunkeln bei 370C einige

-..⁵¹- 1745854

'Menge (etwa 5 ng) dieses Materials wurde aus den Mutterlaugen erhalten. Diener Feststoff ergab einen einzigen biologisch aktiven Flecken bei der Chromatographie im Propanol/Wasser-System ■'(7:3; Volumen) ο Rf-Wert = 0,74. R-Wert Benzyl ceph.= 0,91.

Die Untersuchung der Mutterlauge durch-Chromatographie zeigte das Vorhandensein von unverändertem liatriumsalz des Benzylcephalosporins (Rf 0,81), von Thioharnstoff (Rf 0,50) und geringer Mengen des Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalzes (Rf 0,74). Das, auf diese Weise erhaltene Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalz war in Wasser sehr spärlich löslich ( «5 mg/ccm),

Bei der Papierelektrophorese ergab sich, daß es keine Ladungsänderung bei pH 7*0 erhält. Ultraviolettspektrum (in H₀O) A^max« ²⁶⁰° Ä EJ5_y 189.

(b) Bei der Phenylacetylierung eines entsprechend Beispiel 1(b) erhaltenen Gemisches in wäßrigem Aceton (50 v/v) unter Verwendung eines großen Überschusses von Phenylacetylchlorid, d.h. den Bedingungen, die zur Umsetzung mit dem Cephalosporinkern verwendet wurden, ergab sich eine Lösung, die das Benzylcephalosporin-Thiuroniumsalz, das durch seinen Rf-Wert im Vergleich mit einer authentischen Probe identifiziert wurde, zusammen mit anderem biologisch aktiven Material, z.B. dem Cephalosporin-C-Thiouroniumsalz und N-Phenylaeetyl-cephalcsporin-C-Thiouroniumsalz enthielte Die Gesamtausbeute der Umwandlung von Cephalosporin-C-Thiouroniumsalz in das Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalz liegt in der .'Größenordnung von 4$.

09808/1.7 9 3

T3eispiele 2Ί - 34:

Herstellung der Glieder der Cephalonsporin-C-Reihe

250 mg (0,5 inMole) des !Tatriumsalzes von Cephalosporin C wurden in einer wäßrigen Acetonlösung (50 v/v; 10 ecm) des nucleophilen Mittels (1,5 mMol, d.h. 3 molare Äquivalente) gelöst. Der pH-Wert der Lösung "betrug zwischen 5,0 und 7,5 und wurde erforderlichenfalls auf einen Wert innerhalb dieses Bereiches durch Zugabe von Essigsäure oder Natriumbicarbonat eingestellt. Das Gemisch wurde bei 37 oder 50⁰C gehalten und nach entsprechenden Zwischenräumen, z.B. 24, 48 und 72 Stunden usw.) wurden 5 oder 10 ul-Proben zur Analyse sowohl durch Elektrophorese als auch durch Chromatographie entnommen. Bei Bioautographien ergab sich das neue Substitutionsprodukt und restliches Cephalosporin C, Ähnliche Ergebnisse wurden nach Besprühen mit Ninhydrin erhalten.

Beispiele 35-54

Herstellung der Glieder der Benzylcephalosporin-C-neihe

Aufgrund der durchschnittlich größeren mikrobiologischen Aktivität der Benzylcephalosporin-C-Reihe und auch·der bequemeren Untersuchung wegen wurden verdünntere Lösungen als im Vorstehenden angewandt, z.B. wurde 7-Phenylacetainidocephalosporansäure (Benzylcephalosporin C) als Natriumsalz in einer Menge von 10 mg in einer wäßrigen Acetonlösung (50 v/v,¹ 2 ecm) des nucleophilen Mittels (3 molare Äquivalente) gelöst. Die Reaktion wurde wie bei den vorstehenden Beispielen durchgeführt mit der Ausnahme, daß aliquote Teile von etwa 1 ul zur Chromatographie und Elektrophorese verwendet wurden.

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- 53 - 174.562Λ

Die Ergebnisse sind in tabellarischer Form in den ■nachfolgenden Tabellen II und III wiedergegeben. In den Tabellen bedeutet P.Vf,- das System Propanol/Wasser und B.B.W, das System Butanol/lthanol/Waaser.

Tabelle II
Hucleophile Substitution von Cephalosporin 0

Nucleophiles Mittel

R	Ceph.-C-Wert	i	! B.E.W.	Elektrophorese	4.0	■ pH	T.O
P	.W..	γόη Ceph.C. nicht trenn bar 4.11	|pH	.27	-0	.67. . j I
0 1	.63 .55	5.35	i-0 I.	.77	-0	.20
1	.64	von Ceph.C nicht trenn bar	-0	.15	+0	.52
0	.75	von Ceph.C nicht trenn bar	-0	16	+0	.39
0	7Q	4.6	-0 j	39	+0.	22
2.	0	S. 0	-0.	65	+0.	54
2.	0	8.0	+0.	79	+0.	50
1.	9	10.0	+0.	80	+0.	74
2,	4	TO .0	+0.	04	+0.	53
Z.	25	8.0	1-0.	93	+0.	69 j
1.	75	4.0	J-O.	63	+0.	55
2,	O	0.2	J-O.	22	+0.	25
0,	44	0.4	hO.	50 I		OS
(V,	-0.

Ä'thylenthioharnstoff

2-Mercaptothiazolin 2-Mercaptohydantoin

1"Me thy1-2-mercaptoimidazol

2-Metcapto-imidazol

2*-Mercap tobenziiüidaz öl 2-Mercaptobenzothiazol 2"Mercaptobenzo3cazol 2-Aminothi ophenol 4-Aminothiophenol 4"-liitrothiophenol 2 j 4-Mni trothi ophenol 2-Ai?iinoa than th L öl 3~Dime thy!

^Ί :) j

- 54 -

Tabelle III Nucleophile Substitution von "ijenzylcephalosporin 0"

Bei spiel	Eucleophiles Hittel	R-Benzyl- C-ffert	4-	von Benzyl Ce ph rC nicht trennbar	Ceph,-	Hc*	Elektrophorese	4.0	pH	0
		|B. E. IY.		1.15		.08	pH	.17	-1
55	Äthylenthi oharns toff			1.17	[o	.06	-0	.20	-0
56	2-Mercaptothiazolin			v.Benzyl- Ceph.-C nicht trennbar	5	c 09	-0	.20	+0
57	2-Mercaptohydantoin			1.15	0	.41	-0	.14	-0
58	1-Methyl-2-mercapto- iniidazol			1.25	0	.25	-0	,22	+0
59	2-Mercapto-imidazol		1.25	0	.9	-0	.17	+0
40	2-Mercaptobenzimidazol		1.25	1	.5	-0	.45	+0
41	2-Mercaptobenzothiazol		1.20	5	.5	+0	.66	+0
42	2-Mercaptobenzoxazol		1.25	5	.35	+0	27	+0
45	2-Aminothiophenol		1.20	5-	4	+0	0	+0
44	4-Aminothiophenol		0.80	5.	35	+0.	65	-0
45	4-Nitrothiophenol		0.75	5.	05	+0,	27	-0.
46	2-Aminoäthanthiol		1.1	0.	05	-0.	27	+0.
47	5-Dimethylaminopropan- thiol		1	0.	0	-0.	75	+0.
	2-Mercapto~4-methyl~ pyrimidin		1.15	5.	3	+0.	72	+0.
49	2-Amino-5-mercapto-1,5, thiadiazol	LO	0.	6	+0.
50	2-Mercaptopyridin	1.0	5.		-
51	Äthylthioharnstoff	1.23	0		0		+0.
52	Isopropyltlii oharns t off	1.25	0	12	0	12	+0.
55	Anilin	3.	46	-0.	04	7.0
54	p-M t r ο ani li'n	2.	tO.	.58
	.20
.56
.51
.19
.18
.29
.48
= 54
,0
.75
25
25
55
52
5
68
44

* It.Ac. -- Essigaäurutithylej ter

8 / Γ/ 9 J

Beispiel 55

Herstellung: des 2-Mercapto"benzo>:azolderivatea von Cephalosporin C

5 g Cephalosporin C in 75 ecm Wasser wurden unter Rühren zu einer Lösung von 5 g 2-Mercaptobenzoxazol in 215 ecm Aceton und 60 ecm Wasser zugegeben und der pH-Wert von 5 mit li-Hatriumhydrogencarbonat auf 6,6 eingestellt. Das Gemisch (ca« 60 v/v Aceton) wurde "bei 37 C vier Tage gehalten, wobei sich bei Papierchromatographie das Vorhandensein nur noch geringer Mengen Cephalosporin C ergab* Bas Reaktionsgemisch wurde dann bei 0° auf 2 Liter mit Aceton verdünnt.

Filtrierung nach 3 Stunden ergab einen ziemlich weißen festen Stoff (4 g Ausbeute, 80$ Gewicht/Gewicht Cephalosporin C), der durch Papierchromatographie einen G-ehalt einer kleinen Menge (ca,5 f<>)Cephalosporin C ergab. Das rohe Substitutionsprodukt zeigte die ehromatographisehen und elektrophoretischen Eigenschaften, die in Tabelle II (Beispiel 28) aufgeführt sind«. Es war in Wasser stark löslich.' ·

Beispiel 56 Herstellung des 2-Mercaptoberizthiazolderivates von Benzylcephalosporin C

435 mg des Natriumsalzes von Benzylcephalosporin C in 4 ecm Wasser wurden zu einer Lösung von 496 mg 2-Mercapto— benzothiazol in 6 ecm Aceton gegeben und der auftretende pH-~ Wert auf 7,0 mit 21-Natriumhydrogencarbonat eingestellt. Das G-emisch wurde bei 50⁰C während 65 Stunden gehalten, wo praktisch das gesamte Ausgangsmaterial umgesetzt war (Papier-

2098 08/1793

Chromatographie). Das Aceton wurde dann im Vakuum entfernt und die hinterbleibende wäßrige Suspension mit 10 ecm Wasser behandelt und mit Essigsäureäthylester bei pH 6 in Gegenwart von gesättigtem Natriumchlorid (5.ecm) extrahiert* Ein ziemlich weißer, fester Stoff (A) wurde während der Extraktion abgetrennt. Die hinterbleibende wäßrige lösung nach dieser Extraktion wurde auf pH 2 eingestellt und weiterhin mit Essigsäureäthylester extrahiert. Der Extrakt bei pH 6 (486 mg) enthielt unverändertes nucleophiles Mittel und das gewünschte Substitutionsprodukt. Der Extrakt bei pH 2 (65 mg) enthielt Spuren von unverändertem Benzylcephalosporin C.

Der Peststoff (A) (unlöslich in Aceton; 136 mg) bestand aus dem gewünschten Substitutionsprodukt mit den in Tabelle III (Beispiel 41) aufgeführten chromatographischem und elektrophoretischen Eigenschaften und war chromatographisch homogen.

Beispiel 57 Herstellung des 1-Methyl~2-mercapto-imidazolderivates· von Benzylcephalosporin C

100 mg des Natriumsalzes von Benzylcephalosporin C wurden in 1 ecm Wasser gelöst und mit einer Lösung von 85 mg (3 molare Äquivalente) von 1-Methyl-2-mercaptoimidazol in 1 ecm Aceton behandelt. Die erhaltene Lösung wurde bei 37⁰G einige Tage stehen gelassen, wobei die Reaktion durch Papierchromatographie verfolgt wurde. Nach 4 Tagen wurde der Überschuß des nucleophilen Mittels aus dem Reaktionsgemisch durch Extraktion mit Chloroform (2x1 ecm) entfernt und der pH-Wert der hintor-

3509808/1793

■bleibenden wäßrigen Lösung auf ca. 2,5 entweder mit Phosphorsäure oder mit Amberlite IR.120 (H+) eingestellt. Durch Extraktion mit Essigsäureäthylester (3x2 ecm) wurde das restliche unveränderte Benzylcephalosporin C entfernt. Die hinterbleibende wäßrige Lösung, die das neue Substitutionsprodukt enthielt, wurde auf pH 7 mit Natriumhydrogencarbonat oder Deaeidite G-(CCU") eingestellt und gefriergetrocknet»

"Durch Untersuchung mittels Papierchromatographie und Elektrophorese ergab sich nur ein biologisch aktives Material, d.h. das Benzylcephalosporin-Ihioimidazoliniumsalz, obwohl unterschiedliche Mengen organischer Salze vorhanden waren, je nachdem, ob Ionenaustauschharze zur Einregelung des pH-Wertes verwendet wurden» Das Benzylcephalosporin-Chioimidazoliniumsalz war sowohl gegenüber S.aureus als auch V.cholerae aktiv.

Beispiel 58 ' '

(a) Herstellung von Phenoxyraethylcephalο sporin

500 mgm 7-Aminocephalosporansäure (7ACA) (E₁^ = 2.6Q^:

= 300 mu), gelöst in 25 ml 3$iger UaHCO^ (5 molare Äquivalente) Y/urde mit 16 ml Aceton behandelt. Die Lösung wurde auf unterhalb 5⁰C .abgekühlt und mit einem Magnetrührer gerührt, während 376 mg Phenoxyacetylchlorid, gelöst in 10 ml Aceton tropfenweise im Verlauf von 30 Minuten zugegeben wurden«, Die Lösung wurde im Verlauf einer Stunde auf Raumtemperatur gebracht. Das Aceton wurde im Vakuum entfernt und die wäßrige Schicht mit 2 χ 25 ml Äther extrahiert. Fach Einstellung des.pH-Wertes auf 4,0 mit 3η-Ηρ30. wurde der Überschuß an Phenoxyessigsäure extrahiert

209808/179 3

mit 1 χ 50 ml Benzol. Schließlich wurde der pH-wert der wäßrigen Schicht auf 2,0 eingestellt und dann mit 3 x 50 ml Essigsäureäthylester extrahiert. Diese Extrakte wurden zusammengegeben, ΙΟ Minuten über Na«SO. getrocknet und das Volumen im Vakuum eingeengt, wobei sich 724- mg eines GIs ergaben. Dieses wurde in einem minimalen Volumen Aceton (etwa 3 ml) aufgenommen und dazu 326 mg Natrium-2-Äthylhexoat (1,1 molares Äquivalent) in wäßrigem Aceton zugegeben. Die Lösung wurde 1 1/2 Stunden kalt gehalten und das Produkt durch Filtration abgetrenntj mit trockenem Aceton gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 470 mg.

]* ^ = 265. Ϊ& = 190.

¹- ^Π-^ν·^λ min.

2. Chromatographie: Propanol/fasser (7:3) H-™ = 0,73.

Essigsäureäthylester/pH 5 Puffer R~ = 0,33.

3, Elektrophorese: bei pH 4,0 und 7,0 R_{Geph c} == 1,0.

(b) Herstellung der Phenoxymethylcephalosporin-Thiouronium-Verbindung

200 mg des Natriumsalzes von Phenoxymethylcephalosporin und 240 mg Thioharnstoff wurden in 2 ml HpO gelöst und im Dunkeln 3 Tage bei 37°C gehalten. Beim Abkühlen der Lösung auf O⁰C wurde ein Niederschlag erhalten, der bei O⁰C filtriert und mit wenig eiskaltem Wasser gewaschen wurde. Der Feststoff wurde in einem Vakuum-Exsiccator über Nacht getrocknet, wobei sich 67,2 mg Feststoff ergaben.
1. U.V.: Schulter bei 258-265 W^_max- ²^ W' ^Xm±n. ²³°

209 8 08/1793

- 33 -

2.,ChromatograpM.es Propanol/B^O 0,665

Essigsäureäthylester/Puffer O 3. Elektrophorese % Keine Bewegung "bei pH 4,0 und 7,0.

Beispiel 59

(a) Herstellung von n-Heptylcephalosporin

500 mg von 7ACA wurden in 25 ml 3^igem NaHCO^ und 16 ml. Aceton gelöst. Die Lösung wurde auf unterhalb 5 C abgekühlt und 0,73 ml (2,5 molare Äquivalente) Caprylylchlorid in 10 ml trockenem Aceton tropfenweise im Verlauf von 30 Minuten zugegeben. Die Lösung wurde dann im Verlauf einer Stunde auf Raumtemperatur gebracht, das Aceton wurde im Vakuum entfernt und die hinterbleibende Lösung 2 χ mit 25 ml Äther extrahiert. Der pH-Wert wurde auf 3,0 vor der Benzolextraktion (1 χ 50 ml) eingestellt und danach weiterhin auf 2,0 vor der Extraktion mit Essigsäureäthylester (3 x 50 ml) gebracht. Die Essigsäureäthylesterschichten wurden dann zusammengegossen, über NapSO, getrocknet und im Vakuum eingeengt, wobei sich 391 mg eines kristallinen Feststoffes ergaben. Dieser wurde in wenig Aceton gelöst und 170 mg (1,1 molares Äquivalent) ¥atrium-2-athylhexoat in wäßrigem Aceton zugegeben. Die Lösung wurde eine Stunde in den Eisschrank gestellt und das Produkt durch Filtrieren gesammelt, mit trockenem Aceton gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 298 mg.

1. U.V.: λ . 220 λ_τηαν 263.

mm. max.

2. Chromatographie: Butanol/ÄtOK/H₂0 Rj₁ 0,75

Propanol/H₂0 Bp 0,84

EsBigsäureäthylester/Puffer R 0,70 2 0Ö808/ 1793

3c Elektrophorese: pH 7,0 R_Ceph#c= 1fO pH 4,0 R_CeptuC= 1,04.

("b) Herstellung der n-Heptylcephalos&orin-Thiouroniumverbindung

150 mg des Natriumsalzes von n-Heptylcephalosporin und 70 mg Thioharnstoff wurden in 5 ml H₂O in der Dunkelheit "bei 37⁰C während 3 Tagen incubiert. Diese Lösung hatte sich am Ende dieser Zeit völlig verfestigt und wurde mit H₂O verrieten und das gallertige Material abfiltriert, mit H₂O gewaschen und im Vakuum-Exsiccator getrocknet, wobei sich 124 mg eines amorphen Pulvers ergaben.

1. U.V.: Schulter bei 258-265 mu, jedoch ist die Probe nicht rein.

2. Chromatographie.· Propanol/Hr>0 Rp = 0,770

Essigsäureäthylacetat/Puffer Rj, = 0,102 3c Elektrophorese: bei pH 4,0 und 7,0 keine Bewegung.

In gleicher Weise wurden verschiedene andere Acylderivate des Cephalosporin-Thiouroniumderivates hergestellt. Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen IV und IVa aufgeführt.

Tabelle IV

Bei spiel	Acylgruppe	R-Benzyl-Ceph. Wert Elektrophorese ·	0,16	pH 4.0 pH 7.0	-0.14
60	S-Pheny1-thiο ac etyl C6H5-S-CH2CO-	B.E.W. At.Ac.	0,29	_	-
61	S-Benzyl-thioacetyl C6H5-CH2-S.CH2CO-	0,88	0,09	-0.11
62	Benzoyl	0,92		-
63	2,6-Dimethoxybenzoyl	0,80	-0.17 ■
0,88 (Propanol Wasser- Syatem)

209808/1793

Tabelle IYa

bei- ispiel	Acylgruppe	U.Y.-Werte ^ t	290 nicht voll gelöst
64	p-Bromphenylthiοacetyl	256-257	380
65	p-tert.-Butylphenylthioaeetyl P— ( CH-?/ rr · C «C/-H/1 · S. CHr)CO- - . j j ο 4 ^-	245 Ebene	200
66 I i	ß-Benzylthiopropionyl Ο/ςΗρτΟΗρ .ο» CHp. CHp · CO—	261-262	163
67	Phenathylthioacetyl C ^Hr-CHn · CHr1 · S. CHr» · CO-	260	207
68	η-Butylthioacetyl	260	208 r
69 j	Propargylthioaeetyl CH = C.CH2.S.CH2.CO-	260	326
; 70	p-Chlorphenylthioaeetyl	254-256 I I

Beispiele 71 - 79

Herstellung des Fatriumsalzes von 7-ΑΙΙ7/Ίthioacetamido-

cephalogporanaäure

^>9 g ^-Aminocephalosporansäure (7 mMol) wurden in 100 ml Essigsäureäthylester suspendiert und mit 2g (13,3 mMol) Allylthioacetylchlorid behandelt. Fach 1,25 stündigem Kochen unter Rückfluß wurde die lösung von einer geringen Menge unlöslichen Materials abfiltriert und das Piltrat im Vakuum zur Trockne gebracht. Die hinterbleibende gummiartige Masse wurde in einem Gemisch, aus Aceton 20 ml und 20 ml Äther gelöst, filtriert und mit einer 10bigen Lösung von liatriumäthylhexanoat in n-Butanol (15 ml) und anschließend mit Ither (150 ml) behandelt. Der er-

209808/1793

haltene cremefarbige Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet (2,34 g). Die Kristallisation aus wäßrigem Aceton ergab das Produkt in Form' eines weißen kristallinen festen Stoffes 0,13 g), A_max# (Phosphatpuffer bei pH 6) 260 mji ( f. = 9,080). Eine weitere Kristallisation ergab ein Material von ,\ (wie oben) 260 mu ( E = 9,300), ßj^ + 117° (c = 0,87; H₂O).

Das Verfahren wurde auch erfolgreich für Acylierungen von 7-Aminocephalosporansäure mit CyclopentanoylChlorid, p-Bromphenylthioacetylchlorid, n-Butanoylchlorid, p-ÜFitrophenylaeetylchlorid, n-Butancarboxychlorid, n-Pentancarboxychlorid, trans~Cinnamoylchlorid und ß-Phenylpropionylchlorid verwendet.

Die erhaltenen ITatriurasalze wurden dann mit Thioharnstoff entsprechend dem vorstehenden allgemeinen Verfahren umgesetzt. Die erhaltenen Thiouroniumsalze hatten die folgenden Eigenschaften :

Tabelle V

!Bei spiel	Acy!gruppe	U.V„Daten	E1cm	ε	I i
71	Cyclopentanoyl	HpO Xmax.W	224	9000
72	p-Bromphenylthi oac etyl	262,5	283	-
73	n-Butanoyl	258	207	-
74-	Allylthioacetyl	263	208	8730
75	p-Nitrophenylacetyl	261	376	17000
76	n-Butanc arb oxy	270	233	—
77	n-Pe ntanc arb oxy	263	240	-
78 79	trans-Cinnamoyl C6H5. CK=CH. oo- 209808/1793 ß-Phenylpropionyl	263	862 224
278 259-262

In ähnlicher Weise wurden die Azide der n-Pentancarboxa-niducephalosporansäure, Benzyltliioaeetylamidocephalosporansäure und T-p-Chlorphanylthioace-fcamidocephalosporansäure hergestellt, die die folgenden TJ.7.-Daten "besaßen.

Tabelle YI

I bei.-. !spiel	Acylgruppen	U.V.-Daten	E^ 1cm
80 81 82	n-Pentancarboxy Benzylthioacetyl p-Chlorphenylthioacetyl	Xmax.^	242 216 332
262 260 255-256

Die Elementaranalysen einiger der vorstehenden Verbindungen sind in Tabelle VII aufgeführt? .

109808/1793

Talselle VII

	Bei	Formel	C	Gefunden	H	Br	Cl	12.3	S	C	H	Berechnet	-	12.3	S
	spiel	G17H181T4°4S3-H2°	44.3	4.3	-	-	12.2	21.8	44.7	4.4	Br Cl Ή	-	11.9	21.07
	60	C18H20N4°4S3*H2°	45.5	4.7	-	-	10.8	20.9	45.9	.4.7	-	7-0	11.0	20.4
to	61	C17H2 ^IN4O6S3.2H2O	39.8	4.09	-	6.5	14.2	19.4	40.1	4.2	-	-	13.9	18.9
O CO	70	C15H20N4°4S2-H2°	44.1	5.5	-	-	10.9	16.1	44.8	5.5	-	-	10.8	15.9
00 O	71	C17H17Br-H4O4S3	39.0	3.6	15.6	-	13.2	18.5	39.5	3.4	-	--	13.3	18.6
OO —i	72	C14H20N405S3-H2°	40.4	4.9	-	-	13.8	23.1	40.0	4.8	15.4	«	14.2	22.9
CO	74	C15H22N4O4S2JzSH2O	45.8	5.9	-	-	12.7	15.1	45.6	5.9	-	■ -	12.8	16.2
CaJ	77	(318H20Br404S2-H20	49-4	5.5	-	-	11.8	14.4	49.3	5.1	-	-	11.8	14.6
	79	C19H22IT4O4S3JAH2O	48.0	5.0		-	13.1	20.7	48.0	4.9	-	-	13.4	20.23
	66	CHH16W3'H2°	39-9	4.4	-	-	16.4	22.9	40.2	4.3	-	—	16.4	23.0
	69	G17H17H5O4S2JAH2O	48.0	4.3	-	-		15.0	47.6	4.2	-		15.0
	81					-

Die Aktivität von verschiedenen in den vorstehenden Beispielen hergestellten Verbindungen.gegenüber unterschiedlichen Stämmen von S,aureus wurde mit dem Rohrverdünnungsversuch festgestellt und mit verwandten Cephalosporinverbindungen verglichen. Die Ergebnisse sind in. den Tabellen VIII, IX und X zusammengefaßt .

• ■ . . Tabelle VIII

Untersuchte Verbindung	It	21 ■ .	Minimale Hemmung tr at ion (T/	S	sko nzen-\ ml) 1
	H	26	S.aureus C864		.aureus
	Il	27	Oxford-Stamm		663
Cephalosporin C	H	28	62 ■		62
	Il	2.9.	8		-
	30	20		-
	—		62
	-		0,5
	-		31
	—		62
	—	31
Cephalosporin C-Thiouroniumsalz
Verbindung von Beispiel
II ti
U H
Il Il
Il Il
Il Il

Tabelle IX

Untersuchte Verbindung	Minimale Hemmungskonzen-j tration (//ml) |	S.aureus 663
Benzylcephalosporin Benzyleephalosporin-Thiouroniumsalz; Verbindung von Beispiel 40 η η ii 4.1 Il 11 Il -'/J. 2 ii ii ii 51 ir ii 11 52 Il I! Il 53 U ii Il 5/J.	S.aureus C864 Oxford-Stamm	0,16 0,06 0,04 0,01 0,04 0,02 0,01 0,01 0,04
0,16 0,06 0,08 0,04 0,01 0,02

209808/1793

Tabelle X

Untersuchte Verbindungen	von	Beispiel	60	Minimale Hemmungskonzen- I tr at ion ( /"'/ml)	0864 tamia	S.aureus .604
	It	Il	61	S.aureus Oxford-S		0,08
Verbindung	H	If	71	0,01		0,04
Il	Il	ti	72	0,02		2,5
If	Il	Il	73	31		0,31
Il	Il	Il	74	<0,01		0,31
Il	It	U	75	0,08		0,15
Il	Il	Il	76	0,04		0,15
ι il	Il	I!	77	0,01		0,62
Il	ti	It	78	0,16		0,16
It	Il	Il	79	0,04		2,0
I!	Il	Ii	65	0,5		0,16
Il	It	Il	66	' 0,08		0,62
Il	Il	ti	67	0,05		0,16
Il	ti	It	68	0,01		0,62
Il	ti	Il	69	0,08		0,16
Il	ti	Il	70	0,02		0,08
Il	I!	I!	80	0,04		0,08
Il	II	Il	81	0,02		0,31
Il	It	If	82	0,16		0,08 i
Il	Il	II	20	0,04		0,16 !
Il	It	Il	50	0,04		0,30 j
Il	Il	Il	51	0,06		0,31
Il	It	Il	Δ.2.	0,04		2,5
Il			0,31		0,31
Il	0,04

209808/1793

.j. ι

BeIs pi-el' 82 · . ' · '

■ Prä/parat für intramusculare Injektion

(a) .Herstellung von sterilem PMenylacetyl-Cephalosporin- . TM our oniums alz

Es wurde eine sterile /Apparatur verwendet und durchwegs aseptische Bedingungen eingehalten.,

Eine 6 $ige Lösung von Thioharnstoff in sterilem, pyrogeiifreiem Wasser wurde hergestellt und ebenfalls eine 1O5Sige Lösung des Natriumsalzes der Phenylacetamidocephalosporansäure in sterilem, pyrogenfreiem Wasser. Steriler Stickstoff wurde durch jede der Lösungen geblasen, um sämtliches Kohlendioxyd zu entfernen und die Lösungen vrarden einzeln sterilisiert, indem sie durch ein 5/3-gesintertes G-la3filter filtriert wurden. Die sterilen Lösungen wurden vermischt. Die Luft in dem Behälter wurde durch Stickstoff ersetzt und der Behälter verschlossen. Der Behälter wurde dann langsam rotiert und bei 37⁰O 65 Stunden gehalten. Der erhaltene niederschlag wurde durch filtration unter vermindertem Druck abgetrennt.

Der Niederschlag wurde mit sterilem, pyrogen-freiem Wasser ' gewaschen., um überschüssigen !Thioharnstoff zu entfernen durch wiederholte Dispersion im Wasser, bis die spektr ο skopi seTae TJ. "V. ~Tintef suchung des Niederschlages einen Harnstoff gehalt,, welcher 1,5 $ nicht überschritt, aufwies.

Der Niederschlag wurde bis zum konstanten Gewicht in einem Exsikkator unter vermindertem Druck bei Raumtemperatur getrocknet. Der erhaltene trockene Kuchen wurde zu einem feinen Pulver in einem sterilen Glasmörser gemahlen. Das erhaltene

20 98 08/1 7 9.3

sterile Pulver des Phenylacetylcephalosporin-Ihiouroniumsalzes (P.A.T.) wurde dann zur Herstellung von Präparaten für intramuscuiäre Injektion der folgenden Zusammensetzung verwendet: P.A.T. . 0,1 g

Harnstoff (steriles Pulver) 1,0 g

Steriles, pyrogenfreies V/asser

(zur Ergänzung) 1,2 ml.

(b) Herstellung von sterilem Harnstoff

Eine 20$ige Lösung von Harnstoff in sterilem, pyrogen- * freiem V/asser wurde hergestellt, durch Filtration durch ein 5/3-gesintertes Glasfilter sterilisiert und die erhaltene Lösung gefriergetrocknet. Der gefriergetrocknete Kuchen wurde durch Vermählen in einem sterilen Glasmörser auf ein feinea Pulver vermählen.

(c) Injektionspräparat

Die erforderlichen Mengen von sterilem P.A.T. und sterilem Harnstoff wurden abgewogen, einheitlich vermischt und in sterile 5 ml-Ampullen verteilt, sodaß jede Ampulle 1,1 g Gemisch enthielt. Die Ampullen wurden hermetisch abgeschlossen, um Bakterien auszuschließen.

Unmittelbar, bevor die Ampullen zur Verwendung kommen, wird 1,2 ml steriles, pyrogenfreies Wasser durch den Ampullenverschluß injiziert und die Ampulle geschüttelt. Auf diese Weise werden 2 ml einer Lösung von P.A.5. in Harnstoff, die zur intramusculären Verwendung geeignet ist, erhalten.

209808/1793

Bei8piel 85

Orcile Tabletten ·

.P.A.T. (feine Seilchen) 100 mg

Maisstärke 20 mg

Lactose 74 mg

Polyvinylpyrrolidon ■ 4 mg

Magnesiumstearat 2 mg

Stärke, Lactose -und P.A.T. werden durch ein Sieb mit einer Öffnungsweite von 99 (60 mesh sieve) gesiebt, trocken vermischt und mit einer Lösung von Polyvinylpyrrolidon in Chloroform granuliert. Sie Masse wird durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 553 (12 mesh sieve) gesiebt und die erhaltenen Körner bei 4O⁰C zur vollständigen Entfernung des Chloroforms getrocknet. Die getrockneten Körner werden durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 395 (16 mesh screen) gegeben. Das Magnesiumstearat wird mit den abgetrennten feinen Teilen vermascht und das Gemisch mit den Körnern vermischt.

Tabletten wurden durch Pressen von 200 mg auf einer 5/40,6 cm Stanzscheibe (5/16" punches) hergestellt. Die Tabletten können auch mit einem Piljn oder gewünsentenfalls mit Zucker überzogen werden.

200808/17

Beispiel 84

150 g 7-Aminocephalosporansäure wurden in 1872 ml eines 1-molaren Phosphatpuffers von pH 7 gelöst und 60 g Natriumazid hinzugegeben. Das Gemisch wurde bei 8O⁰C während 25 Minuten gerührt, auf Raumtemperatur abgekühlt und in 9 1 Methanol gegossen. Nach 2-stündigem Stehen bei Raumtemperatur wurde das Gemisch durch Kieselgur filtriert und der pH-Wert des Filtrates auf 3,6 mit konzentrierter Salzsäure eingestellt und das Gemisch bei O⁰C während 1 Stunde gehalten. Der Niederschlag wurde abflltriert, mit Methanol, Aceton und Äther gewaschen und im Vakuum bei 40°C getrocknet, wobei 90 g des rohen Azides der 7-Aminocephalosporansäure (Ausbeute 64 % der Theorie) erhalten wurden.

209808/1793

Claims (2)

1. Patentansprüche

   worin A einen gegebenenfalls substituierten Thioharnstoffrest, einen aliphatischen oder aromatischen Thioamidrest, einen gegebenenfalls substituierten Thiophenolrest, einen gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Aminorest, einen gegebenenfalls substituierten Thiolrest, einen Azido-, Hydrogenphosphat- oder Thiosulfatrest oder einen gegebenenfalls substituierten Pyrrolrest, Bp und R, jeweils Wasserstoffatome oder Ep ein Wasserstoffatom und E, eine Acylgruppe oder eine mit Triaryl substituierte Alkylgruppe bedeuten oder worin Ep und E, zusammen einen zweiwertigen Acylrest bilden.

   Unterlagen (Art 711 Ab«. 2 Wr. l SaU 3 d·· Ändwuneties. v. 4.9.1967}

   1209808/1793
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Cephalosporin C der allgemeinen Formel

   Ia

   0OH

   worin Z einen Thioharnstoffrest der Formel

   N - C « N+ *ζ B

   wobei R^,, R,-, R,- und R₁₇, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen bedeuten oder R^, und R,- zusammen eine Alkylengruppe bilden,

   einen Thioamidrest der Formel Rq-CH- NRgRo, worin R^ und

   die obige Bedeutung haben und Ro einen aliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet,

   den Rest eines Thiophenols oder eines durch eine Amino-, Alkylamino-, Dialkylaminogruppe oder eine oder mehrere in o- oder p-Stellung befindliche Nitro-, Nitroso-, Carbonyl-, Carboxyl-, Cyano- oder Trifluormethylgruppen substituierten Thiophenols,

   $09808/1793

   17A5624

   eines Thiols der Formel it^S oder R^₂S, wobei R.. eine ali phatische Gruppe ist, die durch einen Amino- oder Dimethylaminorest substituiert sein kann, und R^₂ einen heterocyclischen Ring bedeutet,

   Rp und R₅, jeweils Wasserstoffatome oder Rp ein Wasserstoffatom und R, eine Acylgruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß in einem polaren Medium bei einem pH-Wert von etwa 5-8 eine Verbindung der allgemeinen Formel

   ■s;

   N-CH- CH CH₂

   O = c N. .,C-CH₂OR₁

   II

   COOH

   gegebenenfalls in Form eines Alkalisalzes, worin R^. eine Acylgruppe, vorzugsweise eine Acetylgruppe, bedeutet und Rp und R^ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, unter nucleophiler Substitution mit einem Thioharnstoff der Formel

   ^N - C -

   Rc S ixry

   wobei R^,, Rc, R,- und R„, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen bedeuten oder R^, und R^ zusammen eine Alkylengruppe bilden, einem Thioamid der Formel

   Ro-CS-

   O D /

   worin Rg und Rr₇ die obige Bedeutung haben und R_ß einen aliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet, einem Thiophenol oder

   209808/1793

   einem durch eine Amino-, Alkylamino-, Dialkylaminogruppe oder eine oder mehrere in o- oder p-Stellung befindliche Nitro-, Nitroso-, Carbonyl-, Carboxyl-, Cyano- oder Trifluormethylgruppen substituierten Thiophenol, einem Thiol der Formel R^SH und R^₂SH, wobei R.- eine aliphatische oder durch einen Amino- oder Dimethylaminorest substituierte aliphatische Gruppe und R„.p einen heterocyclischen Ring bedeutet,

   umgesetzt wird.

   209808/1793