DE1795484A1 - Verfahren zur herstellung von antibiotica - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann

Dr. R. Koenlgsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr, F. Zumsteln jun.

TEUEFON: SAMMEU- NR. 22 S3 At B M D N C H E N 2.

BRAUHAUSSTRASSE 4/i;i TEUEQRAMME: ZUMPAT

POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 9Ί39

BANKKONTO -BANKHAUS H. AUFHÄUSER

Kr/Hack FK: 2613

GLAXC LABORATORIES LIIwITED, Greenfcrd, Kiddiesex, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von Antibiotica

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

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

7 ^ _Λ R.CG.MH.CH - CH,-

ι ! O = C ■ - IT 5", 3 C-CH₀OAc

8 \*^ ²

CO₂H

worin R die Gruppe -(CH₂K .CH(ITH₂)COCH bedeutet und in derselben Weise wird die Struktur der neuen nachfolgend aufgeführten Derivate bezeichnet.

409838/1001 ^ _0RISINAL

Es wurde gefunden, daß Cephalosporin C und verwandte Verbindungen mit bestimmten Verbindungen von hochnucleophiler Natur wie nachfolgend beschrieben reagieren, indem die Acyloxygruppc des CephalosporinmolekUls 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 penicillinreaistenten Organismen besitzen, ist dies 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

N -	CH -	CH	CH9
O =	C -	N	I C —
			COOH

^ιτ

worin R eine Acylgruppe, insbesondere eine niedere Alkanoylgruppe und

2 3

R und R beides Wasserstoffatome oder Rp ein Wasserstoffatom und R, eine Acylgruppe oder eine mit Triaryl substituierte

409838/1001

BAD ORIGINAL

Alleylgruppe, z.B. eine Triphenylmethylgruppe bedeuten,oder worin

p "Z

R und H^ zusammen eine zweiwertige Acylgruppe bilden, welche von einer Di carbon säur 3 °ieh ableitet oder ein Salz da.von mit einem starken nucleophilen Jleakticnspartner, i n.sbesandere

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

(b) aromatischen und aliphatischen Ihioaniiden, z.T... Thioacetarnid und Thicsemioarbazid·,

(c) Thiophene1 und substituierte Thiophenole\'

(d) substituierte und uiisubs^ituierte primäre und sekundäre aromatische Ainirie, die vorzugsweise i'rei von ho"' erocy:~ lcche.'

(e) Tiiiole und eunptita;. er te Thiole, ine !>::-:> rid ere A;i.:.. ij.iiclc und s-ibstixuierte Ariincthiole ;

dee Hydr-ige/iphosphs^iCit (UPO., ; und des ThiosulphationG (S.-^O-,)', (si ΐ/.rrol^- ν nc subs „i :-u"".. ,-r ^rG Pyrrole. ::.?. Alx.y". pyrrole , urju-

3a die Gruppe R' auch die Gruppe HOOC . CK ('."IL· ). (CM_y )-. 00 und cixe 3ruppo R eine Acetylgrupps darstellen li<irjri_f z:;t ersichflioh, daß unter die allgemeine fornel 11 auch Cephalosporin G alg auch dessen !Derivate fallen.

Da IV ganz allgemein eine Äeylgruppe larsfeiit, kann can andere epesifj sehe Aoyloerivate verwenden, wofür Sei^piele in uen Aikanoyl--, Alkencyl-, cubstituierten Alkanoyl- z.B. Aralka-'1C./.1-, Aryioryaikanoyl--, S-Arylthioalkanoyi- und S-Aralkylthicalkanoyl-Cephalospoi'inderivatanvon den verstehend aufgeführten

4 0 9 Β * I 1 0 0 1 BAD ORIGINAL

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

1.) R^!(CH₂)_nC0, 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.) CjÄ +1 ^co> ^wori^{n n} eine ganze Zahl von 2-7 bedeutet- Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigtkettig und kann ge\vünschtenfall3 durch ein Sauerstoff- oder ein Schwefel-,. ^;

atom unterbrochen sein. Beispiele derartiger Gruppen sind Hexanoyl-,' Heptanoyl-, Octanoyl- und Butylthioacetylreste.

3.) ^n^n-i^' 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 CIi¹¹R'".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.) R'SCR¹¹R'". CO, worin R^!, R" und R"¹ die vorherstehend angegebene Bedeutung besitzen. Beispiele derartiger Thiogruppen sind S-Phenylthioacetyl-, S-Chlorphenylthioacetyl- und S-BroiTiphenylthioacetylgruppen.

6.) R-(CH₉) S(CH₉) CR¹¹R¹".CO, worin R^f, R" und R"¹ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, m eine ganze Zahl

409838/1001 bad original

-. 5 —

1795Λ8Λ

zwischen 1 und 4 Und η die Zahl O oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 "bedeuten. Beispiele derartiger Gruppen sind 3-3-i-nzylthioaeetyl-, Benzylthiopropionyl- und 3-rhonäthylthioaoetylgruppen.

7.) R^!C0, worin R' die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt. Als Beispiel derartiger Gruppen aeier; 3enzo"l~-, subßti-' tuierte Benzoyl- und Cyclcperitanovlgrappen aufgeführt, pp.lle die Benzoy!gruppe substituiert ist, können die Substi tarnten aus Alkyl- oder Alkoxygruppen sein und die SubctiTUdiiufn kennen in den 2- oder 2- und o-Stellungen stehen. Eine goeignets 2,6-disu"bstituierte Benzoylgruppe stellt s.3. das 2,6--Dirso'incxybenzoyl dar.

Die Umsetzung kann bequem erweise bewirkt \;eviaL·, inderr die Reaktionsteilnehmer in Lösung incubiert werden, d.h. die Reaktionsteilnehmer werden in der Lösung bei naSiger l'ercperatur, z.B. 15-7O⁰C, vorzugsweise 37-50⁰C, während eines Zeixrauas von einigen Stunden oder auch Tagen gehalten, bis das gev.öirachte Derivat in optimalen Ausbeuten erhalten ist. Diο Reaktion verläuft besonders gut, wenn sie bei einer Temperatur ve:: etwa 37 C während eines Zeitraums zwischen 48 und 72 Stunden durengefvJirt wird. Die P.eaktions teilnehmer werden vorteilhaf τ einreise in ein Verhältnis von etv/a 1 molaren Äquivalent der Verbindung der allgemeinen ?orr.el II auf 1-10 molare Äquivalente des nueleophilen Re ag ens es angewandt. Der pH-\Vert der Reaktionslösung v/ird vorteilhafterweise innerhalb der "Grenzen 5,0 - 3, bevorzugt 6-7, gehalten. Erforderlichenfalls sollte der pH-Wert der Lcour:g auf den gewünschten Wert durch Zugabe eines fuffermittela, z.B. Natriumacetat oder bei Verwendung eines Alkalisalzes des

L Π 9 8 .1 8 / 1 0 0 1 BAD ORIGINAL

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. Das am allgemeinsten geeignete Lösungsmittel besteht aus Wasser, jedoch kann in den Fällen, bei welchen das ■ nucleophile Mittel in Wasser nicht sehr löslich int, ein Gemisch aus Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, z.B. Dimethylformamid, Aceton oder Äthanol angewandt werden; geeignete Verhältnisse für derartige Lösungsmittelinischungen 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 Reaktionsgemische welches z.B. unverändertes Cephalosporin oder andere Substanzen enthalten kann, durch eine Vielzahl von Verfahren, z.B. Kristallisation, lonophoresc, Papierchromatographie oder Chromatographie auf Ionenaustauschharzen abgetrennt v/erden.

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

Bevorzugte Cephalosporin-Verbindungen der allgemeinen

■2

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

409838-/1001 _{BÄÖ 0R1G1NÄL}

-7- 1735484

derartiger Analogen Verbindungen nit einer vorteilhaften Aktivität .

Zu geeigneten nucleophilen I'itteln der Gruppe (a), den Thioharnstoffen, gehören Verbindungen der allgemeinen Formel

R⁴ H⁶

IT-C-IT

x. y^y '· ^s 7

worin Tc , R"³, H' und Il^r, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff atome oder Alkyl-, Cycloalkyl·-, Alkenyl-, Aryl-, oder Aralkyigrupper., sowie substituierte Gruppe-:·, vor: diesen ■Typen bedeuten oder v/orin Λ und H" zusammen eine Alkylengrupp-J, s.B. eine 'kzir,■". engruppe bilden. 3οί3χιϊ·:ί1β derartiger Thioharnstoffe ist Ihicharnstoff selbst, 17-Phenyltbicharnstoff, !!,N'-Diphen}⁷·'!thioharnstoff und Äthyl^nthicharnc-roff.

Ü8 Beispiele fur die substituierten und unsubstituierten primären und 3 2kj.ridärc:i Amins (d) seien AnU in, p-Nitroanilin, p-iiitro-ll-jnethylanilin, Sulphanilsäure und p-Aminobenzoesäure aufgeführt. In aieae Gruppe fallen auch die r7ar!ithyla;nine ?;ie 2.3, a-Kaphthyiamin und substituierte ITaphthyl-

Besonders bevorzugt wird es, substituierte Thiole zu verwenden einsc.hiießljeh von Aninothiolen und substituierten Aiiünotiiioleu als nucleophile Llittel der Gruppe (c-)· Beispiele derartiger nucleophiler J^ittel sind 2-Aninoäthanthiol, 2-Anino-2--rethylpropan-1 -thiol, 3-Din:ethylarriincpropan-1 -thiol und ■:-Pi peridii'ioäthan-i -thiol.

913 8/1001

BAD ORIGINAL

179548

Die als nucleophile Mittel in Form ihrer Metallsalze verwendeten Anioiien liegen vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze, z.B. der llatriumsalze vor.

v/ie 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 CH_{0 w}/

ι ι ι ^ Jj^ 5

0 = i - N C- CH₀-S-C_v ^^R

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

(b) solche mit der allgemeinen Formel:

V - CH-CH CH₂ /

II! / \5

O=C-H C- CH, - S - CH

CO₀H ^S

worin R , R , R und R die vorstehend angegebenen 3edeutungen

besitzen und R einen aliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet;

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BAD ORIGINAL ORlQiNAL INSPECTED

(c) solche mit der allgemeinen Formel:

R² 3

HH - CH - CH CE₉

rz/ IIS V

**■' O = C-F C- CH₉-S-R-

CO₂E

2 ¹^

worin R und R die vorstehend angegebenen Bedeutungen "besitzen lind 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 A:::inogruppe, z.B. einer Alkylamino- oder Dialkylaminogruppe,substituierten Tliiophenolen 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 al κ einer derartigen Stellung enthalten. Beispiele dieser Art nucleophiler Kittel sind die verschiedenen !Titrothiophenole, z.B. o-Hitrothiophenol und o,p-I)initrothiophenol.

Unter dem Ausdruck "Elektronen-anziehende Gruppe", dor in der organischen Chemie bekannt ist, wird ein Substituent verstanden, welcher Elektronen stärker als Wasserstoff anzieht, (siehe z.B. A.M. Remiek "Electronic Interpretations of Organic Chemistry", John Wiley & Sons Inc., IJe?; York, 1943).

Beispiele für Elektronen-anziehende Gruppen, die in den bei aem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten nucleo-

4098 33/1001

BAD ORIGINAL

10 -

philen Mitteln vorhanden sein können, sind Nitrogruppen, ' IVitrosogruppen, Carbonylgruppen, Carboxylgruppen, Cyanogruppen und Trifluorrnethylgruppen.

(d) Solche mit der allgemeinen Formel:

^{a s}

N - CH - CH CH₉ «10

Il / VI

O=C-N C-CH₂-N ^x

CO₂H

2 3 9

worin R , R und Ti die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen und R ein Wasseretoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, sowie deren· Alkalisalze^

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

IT - CH - CH CH₉ VIIa

ill ii

O=C-N C-CH₉-S-R

CO₂H

2 3

worin R und Ir die vorstehend angegebenen Bedeutungen be-

sitsen und R eine aliphatisch^ oder vorzugsweise substituierte

aliphatisch^ Gruppe bedeutet, sowie deren Alkalimetallsalze;

(2) solche mit der allgemeinen Formel:

R²

N - CH - CH CH₂

o = C - N C-CH₉-S-R^{12 VIIb}

CO₂H

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BAD ORIGINAL

- 11 - T795 48A

worin ί\ ei nt,-η heteroeyclischen Hing bedeutet, sowie deren Salze, Wichtige Mitglieder der Unterklasse sirri Verbindungen, die von heterocyclischen Verbindungen mit geeigneten Substituenten herstammen und die aus 5- oder o-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 rcui?. Üblicherweise ist die Mercaptogruppe an ein Kohlenstoffatom des heterocyclischen Rings gebunden und ein heterocyclisches Stickstoffatom steht anstellend an dieses Kohlenstoffatom. Der heterocyclische Ring kann andere Substituents, ζ. 3. N-Alky !gruppen, ketonischen Sauerstoff und dergleichen enthalten. In diese Unterklasse fallen deshalb Derive-te dos Thiazolins, Hydantoins, Imidazole, Thiazols, Cxazols und dergleichen, ;jedoch enthält es keine cyclischen Thioharnstoffe.

.Beispiele heterocyclische!" nucleophilei- Mittel, welche " verwendet werden kennen, sind somit 2-I'ercaptcthia2:olin, 2-Iiercaptohydantoin, 1 -Methyl-t-mercapto-imidazol, 2-I.!ercaptoimidazol, 2-Mercapto-bensimida;iol, 2-Mercapto-benzthiazol, 2-IIercapto~benzoxazol und 2-Iaercapto-pyridin.

Als Beispiele für die Gruppe R'* seien aufgeführt:

A09630/1001 BADORIG1NAL

- 12 -

179b48A

- C

^IT—CH, S CH,

N CH

il

^V!T CH

cn,

CH CH

J \

/ITH-CO - CH j

^V 'CO—HH

CH

- C

- C'

-ITH-C

CH

,CH

^XCH

CH

Selbstverständlich können, obwohl diese heterocyclischon Verbindungen eis Thiole (Mercaptoverbindungen) oder Thionverbindungen aufgeführt aind, diese als Thion-, Mercaptoswitteriontautomere vorliegen und erfindungsgemäß werden auch derartige tautomere Formen umfai3t. Es sei bemerkt, daß die heterocyclischen Verbindungen ala Mercapto- oder Thionverbindüngen aus Gründen der Herköinmlichkeit beschrieben sind.

(f) Solche der allgemeinen Formel :

N - CH ^l3 O = C

- CH

CH

*C

CO₂H

- IT.

VIII

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BAD ORIGINAL

I 7 9 r> 4 3

_2 3 -

worin h. und R' die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, sowie deren Alkalisalze. Verbindungen dieser J.ri zc±qq?\ in: allgemeinen vorteilhafte Löslichkeitseigenachaften in -.vaijrigen !.!edier, und besitzen eine verbesserte in vitro-Aktivität gegenüber grampositiven Organismen im Vergleich mit dem otamm-Oephalosporin, falls das letztere aktiv ist.

(g) Solche mit der allgemeinen Pormel:

R? ^S N - CH - CH CH₉

I I I -15 I^

^Λ' 0 = C -IT ^C-CH₂-R -\K

CO₂H

2 3

v/orin R und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen

1 "5

und R die Gruppe -S₂O, oder -EPO,, bedeutet, sowie deren

Alkalisalze.

(h) Solche der allgemeinen Pormel;

N - CH - CH CHo

i I i = C-K /J-CH₀-I¹

CO₂H

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

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

40963c·'/1001

BAD ORIGINAL

Acylgruppe an der Aminogruppe in der 7-Stellung vorhanden ist und einige dieser Verbindungen zeigen eine überlegene antibakterielle Aktivität gegenüber bestimmten Organismen, als es das Stamm-Cephalosporinderivat selbst tut. Verbindungen von besonderer Bedeutung sind die Thiouronium-^ubstituierten Thiouroniura- und Azidderivate. Verbindungen, deren 7-Stellung durch eine unsubstituierte Aminogruppe besetzt ist, sind besonders wertvoll al3 Zwischenprodukte zur Herstellung von Cephalosporinanalogen.

Eine Verbindung, die entsprechend der Erfindung hergestellt ist und die von besonderer Bedeutung ist, besteht in dem Thiouroniumderivat des Benzylcephaloaporins und kann durch folgende Formel v/iedergegeben v/erden:

C-CH₂-S-C ^XI

Das Ultraviolettspektruni dieser Verbindung zeigt folgende Werte:

>^H2° 2600 Ä, E^ 189. Es neigt markante biologische Aktivität

max ' ^cm

gegenüber Staph.aureus und B.subtilis. Die Aktivität dieses Derivates gegenüber Staph.aureus war gegenüber derjenigen des Stamm-Cephalosporin C, Bensylcephalosporin und dem Thiouroniumsalz des Cephalosporiii 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 3tamine von penicillinresistenter.

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BAD ORIGINAL

" ¹⁵ " 1 7 9 b 4 8 4

Stämmen von Staph.aureus. weiterhin erwies es sich höchst resistent gegenüber Staphylokokkcn-Penieillinase ebenso wie natürlich Cephalosporin C und Bonzylcephalcsporin. Eine andere Verbindung, die ebenfalls wichtig ist, stellt das Thiouroniumsalz des Cephalosporins C dar, welches sich gegenüber Staph.auroua und B.oubtilis aktiver erwieg als Cephalosporin C.

Andere wichtige Verbindungen entsprechend der Erfindung, v/elche eine etwas ähnliche Aktivität -wie die Verbindung der Formel XI aufv/eisen, sind:

1) T-rencylthioaoetamidooeplialosporin-thiouroniunsals C_rH_K. CH₀. S. CH₀. CCI-TH . CH - CH CH₀

r\ ~. π T\T Γ CV *^.P TT "·"

2 ) 7-AllyIthioacetamidocephalcsporin-thiouror.iun^a"¹ τ

'^.'.7./-J = OIiVhrj . ο . νΐί_ο . ^u . IMi » ^iI — Lh

C C. d. ,,

C = C - ii

XIII

3) 7-3-Benzylthiopropiunanidcccphal ο sporin-thi our oniuir.salz

CH₂.S(CHg)₂CO.HH.CH - CH

= C

II

.C-CH₀-S-C ²

XIY

4 O S :■■ .rc- /1 O O 1

ßAD ORIGINAL

17 9 b 4 8 4

4) T-ii-PhenylpropioiianiidoGephalosporin-thiouroniunsalz

₆H₅.(CHg)₂.CO.KE.CH
O = C

CK

GH

-c-

coj

.X₂

XV

5) T-Pentancarboxamidocephalosporin-thiouroniuinsalz

CH_x (CH₀),,. CO. NH. CH - CH

— η

XVI

6) Y-n-Butylthioacetamidocephalosporin-thiouroniucisalz

I
C-CHo-S-C

;(CHg)₅S.CH₂.CO.HH.CH - CH ^_{2 m}

O=C

XVII

co;

7) Y-p-Chlorphenylthioacetamidocephalosp-orin-thiouroniuinaalz

O=C -

C-CH₂-S-C

co;

RHr

XVIII

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ORIGINAL

8) 7 -ß-Phenä t-hyl thi ο ac e ta:si d ο c e phal ο 3 ρ or in-1 hi ourcni ums al ζ

-ö.

C₆H₅(CH₂)₂S„CH₂.Cu.Mi«CH - CH "

IT

C-CH₉-S-C , ■

V, ^ —it

9) 7-Piienylacetamiaoceplialosporin-azid

,S.

.CH₂CC.TJH.CH - CH
O = C - H

CH,

- ^CH2 - ^iT

C"

CO₂H

10) 7-Benzylthioacetamidoceph.alosporin-azid

,SH. CH - CIi CHo

!
O = C - IJ

β - CH₉ - N,

11) 7-Phenylacetainidocephalosporin-inercaptopyridinderivat

C₆H₅.CH₂CO.HH.CH - CH

CH

- N

-C ι

CO₂H

■N-

XXII

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BAD ORIGINAL

- 18 -

12) T-Phenylacetarr-idocephalosporin-N-athyl-thiouroniumsalz

CcHkCH₀.CO.NH.CH - CH CH_{0 ΤΓΤ n w}

6 5 2 . - ,2 ira.C₂H₅

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

COO

13) T-Phenylacetamidocephalosporin-mereaptobenzoxazolderivat C^-Hr- ♦ CH₀CO. NH. CH — CH Cn₀ »_τ η' ηττ

6 5 d. ! I I^ Λ - Kj OH

O = C - N C-CHo-S-C ' ' "^¹'

- C CH

CO₂H

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

- CH - CH CH₀ I i i

CO₂H

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

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BAD ORIGINAL

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

So können die Verbindungen zu injizierbaren Präparaten in Lösung oder Suspension in einem geeigneten Kedium, z.B. sterilem, pyrogen-freien 'wasser verarbeitet werden. Andererseits können sie mit festen Trägerstoffen vermischt und dann gegebenenfalls zu Tabletten gepre;3t oder in Kapseln abgefüllt v/erden. Sie können auch mit geeigneten Grundlagen zur Herstellung von Suppositorien vermischt werden.

Einige der erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen besitzen eine niedrige Löslichkeit und e,? 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 Entfcrnungomechanismus für dasselbe versehen ist, während Nicotinamid ein Glied des B-Komplexes der Vitamine ist. Jedoch können andere wasserlösliche Amide, z.B. Acetamid ebenfalls verwendet werden, welche keine unzulässigen toxischen Effekte hervorrufen. Ss sei

S «/1001

- 20 -

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

Obwohl die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sowohl für orale als auch für parenterale Verabreichung formuliert werden können, sind sie von besonderer Bedeutung zur Herstellung von injizierbaren Präparaten für intramusculäre oder subcutane Injektion. Die Präparate können auch als trockene Genische des antibiotischen Materials zusammen mit dem Amid hergestellt werden, wobei diese Gemische zur Auflösung oder Dispersion in pyrogen-freiem Wasser 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 kennen auch v/eitere löalichaachende Substanzen enthalten, insbesondere physiologisch verträgliche wasser-mischbare organische Lösungsmittel für das aktive ?tlaterial, z.B. Alkohol, Propylcnglycol, 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 Präparaten variiert entsprechend der Konzentration der Lösung, die ge-

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BAD ORJGJNAL

1795434

vmnscht v/ird. vVerm es gewünscht v;ird, dan Antibioticum in einer wäßrigen Lösung, die "bereits das Amid enthält, zu lösen, wird es im allgemeinen bevorzugt, daß die lösung gesättigt oder nahezu gesättigt im Hinblick auf das Amid sein sollte, da bei größeren !'engen des Amides in der Lösung auch die Löslichkeit des Antibiotikums darin größer ist. Die I.Ienge an erforderlichem Amid hängt sowohl von dem speziellen Amid und dem speziell verwendeten Antibioticum ab, jedoch sollte im allgemeinen dao Amid in einer Menge vorhanden sein, die mindestens das 2-fache und vorzugsweise das 10-20-fache der gesamten Gev/ichtsnenge des vorhandenen Antibioticums ausmacht, da die Löslichkeit des Antibioticums im allgemeinen mit steigenden !.!engen Amid ansteigt.

Die Verbindungen entsprechend der Erfindung Irönnen in Kombination mit anderen antibakteriellen Antibiotica, insbesondere den Penicillinen, z.B. Penicillin 3· und/oder den 2etra~ cyelinen verabreicht werdan.

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

Papi erchromatographi e

Phosphat—gepufferte Papiere

Wasserfreies Mnatriumhydrogenphosphat (7,05 g) in 2,5 Liter Wasser (0,02 K) wurde mit Phosphorsäure auf pH 6 eingestellt; ^natman-Papiere T-To. 1 (30 χ 50 cn) wurden in dio vorstehende Lösung eingetaucht und bei 37⁰C über !!acht ge-

brccknet.

4098 3 3/1001

BAD ORIGINAL

Matriuinacetat-ffepuff erte Papiere

Plydratisiertes Natriuinacetat (13,6 g) in 1 Liter Wasser (0,1 M) wurde mit Essigsäure auf pH 5 eingestellt; Vhatman-Papiere No.1 (30 χ 30 c:n) wurden in die vorstehende Lösung eingetaucht und getrocknet.

Die Papierchromatogramme wurden auf den phoaphat-gepufferten Papieren in (Λ) Butan-1-ol-Äthanol-Wasser (4:1:5; Volumen) und (B) Propan-1-ol-'Vasser (7:3- Volumen) laufen gelassen. Ebenso wurden die Natriumacetat-gepufferten Papiere in Essigsäureäthylester-Natriumacetat-System (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) pn 4,0 laufen gelassen.

Die Ergebnisse der Elektrophorese sind ausgedrückt als der von den Derivaten erzielte Abstand in Beziehung zu dem Abstand von Cephalosporin C oder gegebenenfalls Benzylcephalosporin C unter denselben Bedingungen. Ein positiver (+) V/ert bedeutet Wanderung zur Anode, d.h. das Molekül ist negativ geladen, 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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Flecken zu sehen, v/er.ri äas Papier vor eine Quelle für Ultraviolettlicht ( A 230-300 mu) gebracht wird (Benzylcephalosporinderivate geben natürlich keine Färbung mit ITinhydrin}. Sie ließen sich auch mittels Bioautographen auf Agarplatten, die mit S. aureus C864 (Oxford H-Stamm), B.subtilis ATCC 6633 oder V.cholerae C833 (abgeschwächter Laboratoriumcstamm) inoculiert waren, feststellen«

Die Glieder der Cephalosporin-C-Reihe liefen sich ala dunkle Flecken sehen, wenn das Papier vor eine Quölle für Ultraviolettlicht (230-300 irfi) gebracht wurde und erscheinen als dunkle Flecken, wenn das Papier mit ITinhydrin besprüht wird. Sie lassen sich auch mittels Bioautographen auf Platten, die mit S.aureus C864 (Oxford Η-Stamm) oder B.subtilis ATCC 6633 inoculiert sind, feststellen.

Beispiel 1

(a) Herstellung des Thiouroniur.salzes Von CephaltsOorin C

5 g des ITatriumsalzes von Cephalosporin 0 wurden zusammen mit 8 g Thioharnstoff in 200 con destilliertem .-/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 Losung 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 feater Stoff (3,7 g). Unter denselben Bedingungen blieb eine

0 9 S ;: * / 1 0 0 1

Losung von Thioharnstoff (Konzentration 4 g/1000 ecm) klar. Der blaßbraur.e Feststoff, 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 Acetatzuatand gegeben. Das Thiouroniurasalz wurde rasch aus der Kolonne gelöst und erscheint meist mit der Lösungsmittelfront. Me 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 Katriumacetates gereinigt, wobei die Thiouroniumverbindung als flockiger, fester Stoff (2,18 g) erhalten wurde. Ultraviolettabsorption (in H₉O) ^ max. sehr breit 2590 - 2640 Ä e]J 161.

Da3 Thiouroniumsalz wurde als weißer mikrokristalliner Feststoff durch vorsichtige Ausfällung aus einer wäßrigen Lb'3ung mittelsMethanol erhalten. Ultraviolett-Absorption(in KgO)

λ max. sehr breit 2590 - 2640 % eJJ 189. Bei der Elektro-

ι cm

phorese auf Papier zeigte das Produkt, wie zu erwarten, keine Änderung bei pH 7,0 oder pH 4,0.

Bei Papierchromatographie in Butan-1-ol-äthanol-l7asser war der Rf-Wert (J 0,02) des Salzes niedriger als derjenige

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I 79b. 34

des Cephalosporins C (0,03). In gleicher Weise war der Hf-Wert in Propanol-v/^sser niedriger (0,11) im Vergleich zu Cephalosporin C (0,22). Durch Papierchromatographie wurde festgestellt, daß sich bei saurer Hydrolyse sowohl a-.usinoadipinsäure als auch Thioharnstoff ergibt.

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

(b) Saure Hydrolyse des Cephalosporin-thiouroniunsalzes

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 Papierchromatcgraphie-und Elektrophorese verfolgt. In allen Fällen wurde die Thiouroniumverbindung (Rf 0,11) in ein schneller wa2iderndes Material (TS 0,20) verwandelt, welches sehr nchv/ach biologisch aktiv sowohl gegenüber S.aureus \m& B.subtilis war und leicht unter U.V.Licht als dunkle Zone (wie sämtliche Cephalosporinderivaxe) sich feststellen ließ. Beim Besprühen der Chrcmatogramme mit (a) wäßrigem Pyridin und anschließend (b) mit einer Acetonlösung von Phenylacetylchlorid ergab dieses rascher wandernde I.Iaterial (Ef 0,20} ein sehr biologisch aktives I'aterial. Ähnliche Verfahren wurden angewandt, um dieses Material nach der Elektrophorese festzustellen, bei welcher es sich, schneller zu der

PH
Kathode bei/4,0 bewegte als das CephaiosporinthiouroniumEuls.

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■1796484

Aufgrund direkter Analogie mit Cephalosporin ist dieses Material das 7-Aminocephalosporan-Thiouroniumsalz. Aus diesen Vorversuchen ergab es sich, daß geeignete Bedingungen für die Herstellung von 7-Aminocephalosporan-Thiouroniumsalz (d.h. des Thiouroniumkerne3) vorliegen, wenn das Thiouroniumsalz mit .2-3n-Salzsäure 3-4 Tage lang behandelt wird.

(c) Abtrennung des Thiouroniumkernes aus der sauren Hydrolyse

des Cephalosporin-C-Thiouroniumsalzes -

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 Natriumhydrogenearbonat eingestellt. Die Lösung wurde dann biologisch bei diesem Punkt untersucht und es zeigte sich, daß etwa 305» der ursprünglichen biologischen Aktivität noch vorhanden waren. Diese Lösung wurde durch eine Kolonne (2,5 x 30 cm) von Dowex -50 (ML-Zustand) gegeben und mit einem Ammonium-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 liateriala nach der Gefriertrocknung zeigte, daß es unverändertes Cephalosporin-C-Thiouroniumsalz zusammen mit anderen Hydrolyseprodukten enthielt. Es war kein Thiouroniumkern in irgendeiner dieser Fraktionen vorhanden.

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BAD ORJGJNAt

ρι->

Portgesetzte üluierung der Säule mit Ammoniumacetatouffer (pH 6,8, 0,2 M) ergaben den TC err. als breiten Gipfel (Pre-ktionen 70 - 90). Diese Lösung, welche den Ihiouroniurnkern enthielt, was durch Papierchrornatographie und Biov^rsuch nach der Besprühung mit Pyridin und Phenylaeetylchlorid gezeigt wurde, wurde unter Verwendung eines großen Überschusses von Phenylacetylchlorid phenylacetyliert, wobei der pK-Wert der Lösung bei 7 durch Zugabe von IJatriumhydrogencarbonat gehalten wurde. Die erhaltene Lösung enthielt Bensylcephalosporin-Ihiouroniumsalz als einzig aktives Material. Direkte Isolierung des Kerns war nicht möglich in diesem Pail, da nicht der gesamte Anmoniumacetatpuffer entfernt werden konnte. *

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

250 mg (0,5 mi.Iol) des llatriusisalses von Cepjialosporin C wurden in 10 ecm einer wäßrigen Losung de? in elrvir jl^nge von 5 Juli öl vemvendeten nucleophilen Reagenses gelöst. Eor pE-V;^rert dc-r 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, v/o die Löslichkeit in Wasser niedrig war, z.B. bei Diphenylthioharnstcff, wurde die Reaktion in 507'igem (v/v) Dimethylformamid durchgeführt. Das Gemisch wurde bei 37⁰C gehalten und nach entsprechenden Zwischenräumen, z.B. 24, 4S und 72 Stunden wurden 5 oder 10 μΙ-Prcben auf Papier aufgetragen zur Analyse sowohl durch Elektrophorse als auch durch Chromatographie. Durch Bioautographien ergaben sich die neuen Substitutionsprodukte und das restliche Ceph:.lo~

4 0 9 8 3 ε / 1 0 0 1

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179b484

sporin C. Ähnliche Ergebnisse wurden nach der Besprühung mit ITinhydrin erhalten.

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

Tabelle I

Bei- liucleophiles spiel Mittel

Reaktions- Rf-V/ert Elektrophorese

medium

auf CephJ pH 4,0 jC bezogen

pH 7,0

Formel d.Derivates (in allen Fällen R^=H₅ r2' HOOC-CH(IiH₉)-(CH₉)^-CO-)

Thioharnstoff

H_o0

0,53

-0,19

-0,26

Formel III K⁴, r5, Rb u. FJ = H

Phenyl thioharnstoff

K₂O

Reaktion durchgeführt bei 50⁰C

,

Formel III r4 = Phenyl R⁵,r6 u.Ri = H

Diphenylthioharnstoff ■

Dimethyl- j

formamid/ !

H₂O

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

Formel III m = Phenyl R° = P

u.R' = H

Äthylenthioharn stoff

Dimethyl- \ formamid/ \

H₂O ,

(70:30 v/v)! 0,64

Formel III

r4 u.r6 zusammen

= Äthylen

T?5 ii r7 —* TT

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ORIGINAL

Ί795484

Bei spiel	i i Nucleophiles Mittel	Reaktions- medium	Rf-v/ort auf Ceph C "bezöge	Elektr .pH 4,0 η	oühorese pH 7,0	Pormel d.Deri- vatea(in ειΐΐοη Fällen ?,2=Η;Ε3 HOOC-CiI(NlI2)- (CH2)3-CO-)	ι
6	Thioacet- amid	H2O	1,41**	—	-	Formel IV r4 und r5= H R8 = Methyl
7	Anilin .	H2O	1,86	-0,12	+0,69	Formel VI RIO = H . r9 = Phenyl
8	N-Methyl- anilin	ÄtOH/H9O (50:50 v/v)	2,17	-0,17	+0,65	Pormel VI RIO = !,!ethyl r9 = Phenyl
9	p-Nitro- anilin	.Dimethyl formamid/ K2O (70:30 v/v)	1,84	+0,85	+0,72	Formel VI R^O = η R9=_/~\_HÖ2
10	Uatrium-p- amino- bensoat	H2O	0,52			Pormel VI R10 = H R9=- /7~\ -COOIT
11	Natrium- sulf- anilat	H2O	0,36	—	—	Poracjl VI R10= II Q /'—\ A =—c" 'V -oO,Jj
12	a-Naphthyl- amin	Dimethyl- formamid /HpO (70:30 v/v)	I 2,19			Pormel VI PJ6= H r9=~O
13	TMo- phenol	Ät0H/H20 (50:50 v/v)	2,17	—	-	Formel -V R9= Phenyl

** Reaktionslösung enthält auch weitere biologisch aktive Verbindungen.

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• ·

• · ■

- 30 -

■ 179b484

Bei spiel	ITucleophiles Mittel	Reaktions- medium	Rf ~.v ort auf Cep C bezog	Elektr« h. pH 4,0 en	•	DOhorese "pH 7,0	I	Formel d.Deri vates (in allen Fällen R2=H;r3= HOOC-CII(NHp)- (CHg)3-CO- )
14	2-Amino- ätiianthiol	H2O	0,42	+0,33	+0,35	Formel VII R11= -CgH4-NH
15	ITatrium- thiosulfat	H2O	0,32	+1,86	+2,29	Formel IX R1^= SgO, Na-SaIz
16	Natrium-. azid-Ion	H2O	1,14	+1,02	' +1,04	Formel VIII ...: Natriumsalz
17	Natrium- phosphat	H2O	0,66	-	-	Formel IX R1 = HPO, Natriumsalz
18	Pyrrol	H2O ·	1,73	-	—	Formel X
19	p-Nitro-E- methyl anilin	Dimethyl formamid /H2O	2.03	Formel VI R10= CH5 r9="O"n°2

Beispiel 20

(a) 72 mg des·Natriumsalzes des Benzylcephalosporins wurden zusammen mit 128mg Thioharnstoff in 3 cbm destilliertem Y/asser gelöst und im Dunkeln bei 37°C einige Tage stehen gelassen Nach 3 Tagen wurde der gebildete weiße Niederschlag durch Zentrifugieren entfernt.

Dieses Material wurde mit Aceton und Äther gewaschen und ergab einen weißen, festen Stoff (28,9 mg). Eine v/eitere

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Ί V y b 4 8 Λ

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

Die Untersuchung der Mutterlauge durch Chromatographie zeigte das Vorhandensein von unverändertem ITatriumsalz des Benzylcepholosporins (Rf 0,81), von Thioharnstoff (Rf 0,50) und geringer Mengen des Benzylcephalosporin-Thiouroniumaalzes (Rf 0,74). Das auf diese Weise erhaltene Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalz war in V/asser sehr spärlich löslich ( «5 mg/ccn)

Bei der Papierelektrophorese ergab sich, daß es keine Ladungsänderung bei pH 7,0 erhält. Ultraviolettspektrum (in H₉O) /\max. 2600 Ä E^_n, 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-Thiouroniurnsalz und N-Phenylacetyl-cephalosporin-C-Thiouroniumsalz enthielt. Die Gesamtausbeute der Umwandlung von Cephalosporin-C-Thiouroniumsalz in das Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalz liegt in der Größenordnung von 4/u.

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Beispiele 21 - 34.:

Herstellung der Glieder der Cephalonsporin-C-Reihe

250 mg (0,5 KiMoIe) des ITatriurnsalzes von Cephalosporin C wurden in einer wäßrigen Acetonlosung (50 v/v j 10 ecm) des nucleophilen Mitteln (1,5 mMol, d.h. 3 molare Äquivalente) gelöst. Der pll-V/ert der Lösung "betrug zwischen 5,0 und 7,5 und wurde erforderlichenfalls auf einen Wert innerhalb dieses Bereiches durch Zugabe von Essigsäure oder Natriunbicarbonat eingestellt. Das Gemisch wurde bei 37 oder 50⁰C gehalten und nach entsprechenden Zwischenräumen, z.B. 24, 48 und 72 Stunden usv/.) 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-Reihe

Aufgrund der durchschnittlich größeren mikrobiologischen Aktivität der Benzylcephalosporin-C-P.eihe 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 Acetonlöaung (50 v/vj 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.

4098 3 3/1001

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Die Ergebnisse sind in tabellarischer Form in den nachfolgenden Tabellen II und III v/iodergegeben. In den Tabellen bedeutet ?.V. das System Propancl/v/asser und 3.E.V7. das System Butanol/Äthanol/tVasser.

Tabelle II Nucleophile Substitution von Cet)halosporin C

'Bei- i

ispiel!

I Hucleophiles Mittel

l·? R Ceph.-C-Y/ert
TTT^ E.E.V/.

Elektrophorese :pH~4".ü pH '/'.0

21 lthylenthioharnstoff

22 2-Mercaptothiazolin

23 2-Mercaptohydantoin

24 i-I.Iethyl-2-iaercaptoimidazol

25 2-IvIercapto-imidazol

26 2-Mercaptobenziraidasol

27 2-Mercaptobenzothiazol

28 2"Mereaptobenzoxasol

29 2-Aminothiophenol

30 4-Aminothiophenol j 31 4-Kitrothiophenol

32 2,4--Dinitrothiophenol

35 j 2--Amincathanthiol

thiol

0.63 j von Ceph.C _r0.27 nicht trenn-j
bar !

| -0.67

1.55 1.64 0.75

i 2.0 j 2.0

J₁.,

i 2.4 2.25 1.75 2.0 0.44-4.11
5.35

•-0.77

von Ceph.C J-0.15 nicht trenn-!
bar

von Ceph.C j-0.16 nicht trenn-'
bar I

4.6
8.0
8.0
10.0
10.0
j 8.0

!
4.0

0.2

-0.39

i+0.65

j+0.79

!+0.80

j+0.04 i+0.93 !+0.63 !-fO.22

-0.20 +0.52

+0.39

+0.22 j +0.54 +0.50 +0.74 +0.53 +0.69 +0.55 +0.25

! 0.55 ι I-0-50 j -0.0S

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- 34

Tatelle III

I79S484

Nucleophile Substitution von "Benzylcephalosporin C"

Bei spiel	! liucleophiles Hittel	R-Benzyl-C C-\Vert	4-	I von Benzyl Ceph-C nicht trennbar	I Y	eph.-	Ac*	j Elektrophorese	4.0	I pH	0	7.0
		IB.E.-.7. A	•	1.15			.08	■pH	.17	-1	.58
35	Äthylenthioharnatoff			1.17		0	.06	-0	.20	-0	.20
36	2-Mercaptothiazolin			v.Benzyl- Ceph.-C nicht trennbar		3	.09	-0	.20	+0	.56
37	2-Mercaptohydantoin			1.15		0	.41	-0	.H	-0	•51
38	i-I.lethyl-2-mercapto- imidazol			1.25		0	.25	-0	.22	+0	.19
39	2-Mercapto-imidazol		1.25		0	■ 9	-0	.17	+0	.18
40	2-Mercaptobenzimidazöl		1.25		1	5	-0	.45	+0	.29
41	2-Mercaptobenzothiazol		1.20		3.	.3	+0.	,66	+0	.48
42	2-Mercaptobenzoxazol		1.25		3	35	+0.	27	+0.	54
43	2-Aminothiophenol		1.20		3-	4	+0.	0	+0.	0
44	4-Aninothiophenol		0.80		3.	35,	+0.	65	-0.	73
45	4--lTitrothiophonol		0.75		3.	05	+0.	27	-0.	25
46	2-Aminoäthanthi öl		1.1		0.	05	-o·	27	+0.	25
47	3-Din:ethylaminopropan- thiol		1		0.	0	-0.	73	+0.	55
48	2~I/icrcapto~4--ir.ethyl- pyrimidin		1.15		3.	3	+0.	72	+0.	52
49	2-Ar.ino-5-mercapto-1 ,3, thiadiazol	1.0		0.	6	+0.			3
50	2-Hercaptopyridin	1.0		3.		—		-
51	Äthylthioharnstoff	1.23		0		0		+0.
52 j	Isopropylthioharnstoff	1.25		0	12	0	12	+0.	68
53	Anilin	3.	46	-0.	04	44
54	p-Nitroanilin	2.	+0.

* A't.Ac. = Essigsäureäthyleater

/»09830/1 001

BAD

Beispiel 55 Herstellung des 2-Mercat!tobenzoxazolderivates von Cephalosporin G

5 g Cephalosporin C in 75 ecm Wasser wurden unter Rühren zu einer Lösung von 5 g 2-Mercaptoben2cxazol in 215 ecm Aceton und 60 ecm Wasser zugegeben und der pH-Wert von 5 mit n-Natriuinhydrcgencarbonat auf 6,6 eingestellt. Das Gemisch (ca. 60 v/v Aceton) wurde "bei 37⁰C vier Tage gehalten, wobei sich "bei Papierchromatographie das Vorhandensein nur noch geringer Mengen Cephalosporin C ergab. Das Reaktionsgemiseh wurde dann bei 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 Gehalt einer kleinen Menge (ca.5 ^Cephalosporin C ergab. Das rohe Substitutionsprodukt zeigte die chrcmatographischeii und elektrophore-tischen Eigenschaften, die in Tabelle II (Beispiel 28) aufgeführt sind. Es war in Wasser stark löslich.

Beispiel 56

Herstellung des 2~Mercr,ptobenzthiazolderivatos von <■ Bensylcephalooporin C

435 mg des lTatriunsalze3, von Benzylcephalosporin C in 4 ecm Wasser wurden zu einer Lösung von 496 mg 2-Kereaptobenzothiazol in 6 ecm Aceton gegeben und der auftretende pH-Y/ert auf 7,0 mit n-IIatriumhydrogencarbonat eingestellt. Das Genisch wurde bei 50⁰C während 65 Stunden gehalten, wo praktisch das gesamte Ausgangsmaterial umgesetzt war (Papier-

403 /10 0 1

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Π95484

Chromatographie).'Das Aceton wurde dann im Vakuum entfernt und die hinterbleibende wäßrige Suspension mit 10 ecm Wasser behandelt und mit Easigsäureäthylester 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 elektro- ·' phoretischen Eigenschaften und war chromatographisch homogen.

Beispiel 57 Herstellung des i-Tfethyl-2-rnercapto-imidazolderivates von Benzylcephalosporin C

100 mg des Natriumsalzes von Benzylcephalosporin C ^r' 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-

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• ·

7 y r -'· 3

bleibenden wäßrigen Lösung auf ca. 2,5 entweder mit Phosphorsäure oder mit Amberlite IH.120 (H+) eingestellt. lurch Extraktion mit Essigsäureäthylester (3x2 ecm) wurde dan restliche unveränderte Benzylccphalosporin C entfernt. Die hintcrbleibendo wäßrige Lösung, die das neue Substitutionsprodukt enthielt, v/urde auf pH 7 mit liatriumhydrogencarbonat oder Deacidite G(CO-,") eingestellt und gefriergetrocknet.

Durch Untersuchung mittels Papierchromatographic und Elektrophorese ergab sich nur ein biologisch aktives Material, d.h. das Benzylcephalosporin-Thioimidazoliniumsalz, obwohl unterschiedliche Mengen organischer Salze vorhanden waren, je nachdem, ob lonenaustauschharse zur Einregelung des ρΕ-..'ertes verwendet wurden. Das Benzylcephalosporin-Thioimidazoliniumsalz war sowohl gegenüber S.aureua als auch V.cholerae aktiv,

Beispiel 58

(a) Herstellung von Phenoxynethylcephalosporin

?00 ffigrn 7-Aminocephalosporansäure [IkCk) (E '_ = 260 1 = 300 κμ), gelöst in 25 ml 3'piger 'JaHC0, (5 molare Ä'qui/alente) wurde mit 16 ml Aceton behandelt, Me Lösung wurde auf unterhalb 5⁰C .abgekühlt und mit einem LIagnetrührer gerührt, während 576 mg Phenoxyaeetylchiorid, 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 irr. ^vakuum entfernt und die wäßrige Schicht mir 2 χ 25 ml A'ther extrahiert. ITac-n Einstellung des pH-i/ertes auf 4,0 mit 3-1-H₉SO^ wurde der Überschuß au Phenoxyessigsäure extrahiert

8AD ORIGINAL

- 38 -

•17 9h 4 84-

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 zu3amroengegeben, 10 Minuten über Na^SO. getrocknet und das Volumen im Vakuum eingeengt, wobei sich 724 mg eines Cls 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 abgetrennt, mit trockenem Aceton gev/aschen und getrocknet. Ausbeute: 470 mg.
'· ^U-^V·* min. " "5 B]J_n » 126^_nax. - 263. b]*, - 190.

2. Chromatographie: Propanol/Wasser (7:3) Hp = 0,73-

Essigsäureäthylester/pH 5 Puffer Rj, = 0,33.

3- Elektrophorese: bei pH 4,0 und 7,0 RQ_et)v η ⁼ 1»0·

(b) Herstellung der Phenoxymethylcephalosporin-Thiouronium-Verbindung:

200 mg des Natriumsalzes von Phenoxymethylcephalosporin und 240 mg Thioharnstoff wurden in 2 ml K₂O gelöst und im Dunkeln 3 Tage bei 37⁰C gehalten. Beim Abkühlen der Lösung auf O⁰C wurde ein Niederschlag erhalten, der bei 0 C filtriert und mit wenig eiskaltem V/asser gewaschen wurde. Der Peststoff wurde in einem Vakuum-Exsiccator über Nacht getrocknet, wobei sich 67,2 mg Peststoff ergaben.
1. U.V.: Schulter bei 258-265 ιημ Λ . 237 mu. *-_min 230 mu.

409 8387 1 001

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2. Chromatographie

3. Elektrophorese:

J J —

17

Propanol/iLjO 0,665 Essigsäureäthylester/Puffer 0 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 in 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 39^ mg einen kristallinen Peststoffes ergaben. Dieser wurde in wenig Aceton gelöst und 170 mg (1,1 molares Äquivalent) iJatrium-2-äthylhexoat 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.

^{λ 22}° Λ

2. Chromatographie: Butanol/ÄtOH/H₂0 H^ 0,75

Propanol/H₂0 Rj. 0,84

Essigsäureäthylester/Puffer P. 0,70

0 9 H 23 / 1 0 0 1

BAD ORIGINAL

3. Elektrophorese! pH 7,0 R

_Ceph#c

pH 4,0 R_Cepll>c= 1,04.

(b) Herstellung der n-Heptylcephalosporin-Thiouroniumverbindun/?;

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 HpO verrieben und das gallertige Material abfiltriert, mit HgO 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/H₂0 Rp = 0,770

Essigsäureäthylacetat/Puffer Rp = 0,102

3. 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-Cenh-vVert-Elektrophorese	0,16	pH 4.0	PH 7.0
60	S-Phenyl-thioacetyl C6H5-S-CH2CO-	B.E.W. At.Ac.	0,29	mm
61	S-Benzyl-thioacetyl C/-He—CHp- S. CHp CO-	0,88	0,09	-0.11	-0.14
62	Benzoyl	0,92	- i	-	-
63	2,6-Dimethoxybenzoyl	0,80	-0.17
0,88 (Propanol Wasser- System)

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- 41 -

i 7 9 b Λ 3 4

Tabelle IVa

bei- j ■spiel

Acylgruppe

U.V.-Werte

^1cm

p-Bromphenylthioacetyl

p-tert.-Sutylphenylthioacetyl p-(CH₅)₃cC.C₆H₄.S.CH₂CO-

ß-Benzylthiopropi onyl C₆H₅CH₂.S.CH₂.CH₂.CO-

Phenäthylthioacetyl C₆H₅CH₂.CH₂.S.CH₂.CO-n-Butyl thioace tyl

Propargylthioacetyl CH = C.CH₂-S.CH₂.CO-

p-Chlorphenylthioacetyl

256-257

245
Ebene

261-262

j 290

nicht voll

j gelöst

380

260

260
260

254-256

200 163

207 208

326

Beispiele 71 -

Herstellung des ITatriuinsalzes von 7-Allylthioacetaniido-

cephalοsporansäure

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

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BAD ORIGINAL

haltene cremefarbige niederschlag wurde, abfiltriert und getrocknet (2,34 g). Die Kristallisation aus wäßrigem Aceton ergab das Produkt in Form eines weißen kristtillinen festen Stoffes (1,13 δ), >~._v (Phosphatpuffer bei pH 6) 260 mu ( f = 9,080). Eine v/eitere Kristallisation ergab ein Material von V „_ (wie

IHc*jC ·

oben) 260 mu ( S = 9,300), /aj^ + 117° (c = 0,87; H₂O).

Das Verfahren wurde auch erfolgreich für Acylierungen λ^οη 7-Aminocephalosporansäure mit Cyclopenta.noylchlorid, p-Bromphenylthioacetylchlorid, n-Butanoylchlorid, p-Mtrophenylacetylchlorid, n-Butancarboxychlorid, n-Pentancarboxychlorid, trans-Cinnamoylchlorid und ß-Phenylpropionylchlorid verwendet.

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

Tabelle V

•!Bei spiel	Acylgruppc	U.V.Daten	E1cm	ε
71 72 73 74 75 76 77 78. 79	Cyclopentanoyl p-Bromphenylthioacetyl n-Butanoyl Allylthioacetyl p-Nitrophenylacetyl n-Butancarboxy n-Pentancarboxy trans-Cinnamoyl C^-H-. CE=CH. CO- ß-?henylpropionyl	H2O Xmax.W	224 283 207 208 376 233 240 862 224	9000 I 8730 j 17000 I ~ i I i
262,5 258 263 261 270 263 263 178 259-262

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BAD ORIGINAL

"I 7 9 b 4

In ähnlicher 'Veise v/urden die Azide der n-Pentancarboxamidocephalosporansäure, Benzylthioacetylamidocephalosporansäure und T-p-Chlorphsnylthioacetaraidocephalosporansäure herge stellt, die die folgenden U.V.-Daten besaßen.

Tabelle VI

LSei- ispiel	Acylgruppen	U.V.-Daten !	E1CI2
80 81 82	n-Pentancarboxy Benzylthioacetyl p-Chlorphenylthioacetyl		242 216 332
	262 260 255-256 i

Die Elementaranalysen einiger der vorstehenden Verbindungen sind in Tabelle VII aufgeführt:

409838/1 001

BAD ORIGINAL Tabelle VII

OO CO OO

Bei	Formel	Gefunden	C	H	Br	Cl i	N	S	Berechnet	C	H	Br j Gl	-	N	S
spiel	G17H18N4O4S3-H2O	44.3	4.3	-	-	12.3	21.8	44.7	4.4	-	-	12.3	21.07
60	C18H20N4O4S3^H2O	45.5	4.7	-	-	12.2	20.9	45.9	4.7	-	7.0	11.9	20.4
61	C1 „HO1 ClN. Ox-S,. 2H9O	39.8	4.09	-	6.5	10.8	19.4	40.1	4.2	-	—	11.0	18.9
70	C15H20N4°4S2-H2°	44.1	5.5	-	-	14.2	16.1	44.8	5.5	-	-	13.9	15.9
71	C17H17Br.N4O4S3 ·	39.0	3.6	5.6	-	10.9	18.5	39.5	3.4	15.4	-	10.8	18.6
72	C14H20N4O5S3.H2O	40.4	4.9	-	-	13.2	23.I	40.0	4.8	-	-	13.3	22.9
74	C15H22N4O4S2.1/2H2O	45.8	5.9	-	-	13.8	15.1	45.6	5.9	-	—	14.2	16.2
77	C18n20N4°4S2-H20	49.4	5.5	-	-	12.7	14.4	49.3	5.1	-	-	12.8	14.6
79	C19H22N4O4S3JAH2O	48.0	5.0	-	-	11.8	20.7	48.0	4.9	-	—	11.8	20.23
66	C14H16N4°4S3'H2°	39.9	4.4	-	-	13.1	22.9	40.2	4.3	-	—	13.4	23.0
69	C17H17N5O4S2.1/2H2O	48.0	4.3	—	—	16.4	15.0	47.6	4.2	-	16.4	15.0
81

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

Tabelle VIII

Untersuchte	Verbindung	von Beispiel	Il	21	Minimale Kemmungskonsen- trr.tion (/7ml)	S.aurous
		ti	It	26	S.aureus CBt-I	663
		I!	Il	27	Oxford-Stamm	62
Cephalosporin C	11	Il	28	62	-
	Il	Il	29	8	-
	ti	30	20	62
	—	0,5
	-	31
	-	62
	-	31
	-
Cephalosporin C-Thiouroniumsalz
Verbindung
Il
Il
Il
Il
!!

Tabelle IX

Untersuchte Verbindung

r.iinimale Kemmungskonzontration ( VmI)

S.aureus CÖ64
Oxford

663

Benzylcephalosporin

Benzylcephalosporin-Thiouroniumsalz Verbindung von Beispiel 40

Il	Il	Il	41
Il	It	It	42
It	11	ti	51
11	Il	It	52
Il	ti	tt	53
M	;t	11	54

0,16

0,06

0,04

0,01

0,04

0,02

0,01

0,01

0,04

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. BAD ORIGINAL

Tabelle X

ι Untersuchte Verbindungen	(I	Beispiel	60	Minimale Heamungskonzen- ; tr at ion (>"·/πΐ)	0664 tcnun	S.aureuB 604
	Il	Il	61	S.aureus Oxford-S		0,08
	Il	Il	71	0,01		0,04
Verbindung von	ti	II	72	0,02		2,5
I!	Il	It	73	31		0,31
1!	ti	It	74	<0,01		0,31
Il	Il	11	75	0,08		0,15
Il	ti	It	76	0,04		0,15
It	It	Il	77	0,01		• 0,62
Il	I!	ti	78	0,16		0,16
Il	It	II	79	0,04		2,0
Il	It	I!	65	0,5		0,16
Il	ti	It	66	' 0,08		0,62
Il	ti	It	67	0,05		0,16
Il	Il	It	68	0,01		0,62
Il	It	Il	69	0,08		0,16
Il	ti	ti	70	0,02		0,08 "
Il	!I	It	80	0,04		0,08
Il	It	ti	81	0,02		0,31
Il	ti	II	82	0,16		0,08
It	Il	Il	20	0,04		0,16
Il	Il	Il	50	0,04		0,30
It	Il	Il	51	0,06		0,31
Il		II	42	0,04
It		0,31		0,31
Il	* 0,04
11

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I 7 y b 4 8 A

Beispiel 82 '■ . "

Präparat für intramusculare Inioktion

(a) Herstellung von sterilen Phonylacetyl-CeOhalosporin-Thi our oniurns 0.1z

Es wurde eine sterile Apparatur verwendet und durchv/ega aseptische Bedingungen eingehalten.

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

Der Niederschlag wurde mit sterilem, pyrogen-freiem 'wasser gewaschen, um überschussigen. Thioharnstoff zu entfernen durch wiederholte Dispersion im //asser, bis die spektroskopische U.V.-Untersuchung des Niederschlages einen Harnstoffgehalt, welcher 1,5 ^a/o nicht überschritt, aufwies.

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

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ßAD ORIGINAL

Ί7 9548A

sterile Pulver des Phenylacetrlcephalosporin-Thiouroniumsalzes (P.A.T.) warde dann zur Herstellung von Präparaten für intramusculäre 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.

Herstellung von sterilem Harnstoff

Eine 20^ige Lösung von Harnstoff in sterilem, pyrogenfreiem V/aaser 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 feines Pulver vermählen.

(c) In.jekti ons präparat

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 ent- · hielt. 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 diose V/eise werden 2 ml einer Lösung von P.A.1. in Harnstoff, die zur intramusculären Verwendung geeignet ist, erhalten.

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BAD ORiGJNAL

100	mg
20	ng
74	rag
	mg
2	mg

Beispiel 83 Orale Tabletten

P.A.T. (feine Teilchen) Maisstärke Lactose Polyvinylpyrrolidon Magnesiumstearat

Stärke, lactose und P.A.T. v/erden durch ein Sieb mit einer Öffnungsweite von 99 (60 mesh sieve) gesiebt, trocken vermischt und mit einer Lösung von Polyvinylpyrrolidon in Chloroform granuliert. Die Masse wird durch ein Sieb mit einer Xaschenweite von 553 (12 mesh sieve) gesiebt und die erhaltenen Körner bei 40 C zur vollständigen Entfernung des Chloroforms getrocknet". Die getrockneten Körner werden durch ein Sieb mit einer liasclienweite von 395 (16 mesh screen) gegeben. Das Magnesiumstearat wird mit den abgetrennten feinen Teilen vermischt und das Gemisch mit den Körnern vermischt.

Tabletten wurden durch Prossen von 200 mg auf einer 5/40,6 cm Stanzscheibe (5/16" punches) hergestellt. Die Tabletten können auch mit einem ITiIm oder gewünschtenfall3 mit Zucker überzogen werden.

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BAD ORIGINAL

Beispiel 84

I50 g 7-Aminocephalosporansäure wurden in I872 ml eines 1-molaren Phosphatpuffers von pH 7 gelöst und βθ g Natriumazid hinzugegeben. Das Gemisch wurde bei 8o°C 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 J>,6 mit konzentrierter Salzsäure eingestellt und das Gemisch bei O⁰C während 1 Stunde gehalten. Der Niederschlag wurde abfiltriert, 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.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur Herstellung von Derivaten deo" Cephalosporin C der allgemeinen Formel

   ^N-CH- CH CH.

   ^R3 O = C - N^ ^J-CH₂Z

   COOH

   worin Z einen gegebenenfalls substituierten Thioharnstoffrest, einen aliphatischen oder aromatischen Thioaraidrest, einen gegebenenfalls substituierten Thiophenolrest, einen gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Aminorest, einen gegebenenfalls oubotituierten Thiolrest, einen Azido-, Hydrogenpho3phat- oder Thiosulfatrest oder einen gegebenenfalls substituierten Pyrrolrest, R₂ und R, jeweils Y/aoserotoffatotne oder R₂ . ein Waoserotofiatom und R, eine Acylgruppe bedeuten, da- · durch gekennzeichnet, daß in einem polaren Medium eine Verbindung der allgemeinen Formel

   ^N - CH - CH CH₉ " .

   ^p O = C-]

   COOII

   gegebenenfalls in Form eines AlkalisalzQs worin R₁ eine Acylgruppe/bedeutet und R₂ und R₅ die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, unter nucleophiler

   ' vorzugsweise eine Acetylgruppe

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   Substitution mit einem gegebenenfalls substituierten Thioharnstoff oder einem aliphatischen oder aromatischen Thioamid oder einem gegebenenfalls substituierten Thiophenol oder einem gegebenenfalls substituierten primären oder sekundären aromatischen Aniin, oder einem gegebenonfalls substituierten Thiol, oder einem Metallazid, Metallhydrogenphosphat oder Metallthiosulfat oder einem gegebenenfalls substituierten Pyrrol umgesetzt und die so erhaltene Verbindung gewünschtenfalls an der gegebenenfalls in 7-Steilung vorhandenen Acylgruppe in üblicher Weise hydrolysiert und gegebenenfalls mit einem anderen Acylreet in üblicher Weise acyliert wird. ^:

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