DE2000111A1

DE2000111A1 - Oral wirksame schwefelhaltige Cephalosporinantibiotica

Info

Publication number: DE2000111A1
Application number: DE19702000111
Authority: DE
Inventors: Webber John Alan; Van Heyningen Earle Marvin
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-01-02
Publication date: 1970-09-10
Also published as: FR2032408A1; GT196915584A; IL33522A0; AT296501B; LU60150A1; RO56960A; CH536321A; NL6919698A; FR2032408B1; BR6915176D0; ZA698494B; DOP1970001696A; ES375237A1; PL80818B1; GB1261780A; SU383302A3; BE743754A

Description

Eli Lilly and Company, Indianapolis, Indiana, V.St.A,

Oral wirksame schwefelhaltige Cephalosporinantibiotica

Die Erfindung bezieht sich auf neue oral wirksame schwefelhaltige Cephalosporinantibiotica. Gegenstand der Erfindung sind 3-Metbyltbiomethyl-7-(a-amino-a-phenyl)-acetamido- -oephera-4-carbonsäure und verwandte Verbindungen.

Die erfindungsgemäSen Verbindungen lassen sich durch folgende SOrmel wiedergeben:

Il

R-CH-C-NH-CH-CH'

I Il

O=C—H

C-CH₂SCH

CO₂H

worin R einen Phenylreet, einen Thienylrest oder einen hydroxy-, chlor-, brom-, Cj-Cg-alkyl-, C-pCg-alkoxy-, nitro- oder cyansubstituierten Phenylrest bedeutet. Typische Alkyl- und Alkoxygruppen sind beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Amyl, Hexyl, Methoxy, Äthoxy, Propoxy, Butoxy* Pentyloxy und Hexyloxy.

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BAD

Dio neuen Verbindungen können durch Acylierung von 3-Methylthiomethy] -V-siviino-^ -cephsiü-4-carbonsäure mit Phenylglyein, Thienylglycin oder oineni geeignet substituierten Pbenylgl./cin her.30str.llt werden. Im folgenden soll eine Bezugnahme auf Phenylglycin auch Thieny!glycin und solche substituierten Phenylglycine umfassen. Es ist zu beachten, daß die a-Aminogruppe von Phenylglycin während der Acylierungsstufe durch eine der bekannten Schutzgruppen geschützt ist, die gewöhnlich zum Schutz von Aminogruppen in der Aminosäurenodor Peptid-Cheaie angewandt werden. Einige Beispiele für solche ochutzgruppen sind die t-Sutoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl- und 2,2^-Trichlorätboxyearbonylgruppe. Nach L· "Darchführung eier Acylierungsstufe la.ssen sich diese Gruppen durch Behandlung mit einer Säure wie p-Toluolsulfonsäure oder durch reduktive Spaltung entfernen. Für die Acylierung kann das geschützte Phenylglycin mit einem Oarbodiimid aktiviert oder als Säurechlorid oder -bromid oder gemischtes Anhydrid, besonders mit einer niederen Alkylcarbonsäure, angewandt werden. Acylierungsmethoden sind dem Fachmann bekannt.

Die zu acylierende 3-Methylthiomothyl-7-amino-/\ -cephem-4-ca.rbonsäure kann nach jeder bekannten Methode hergestellt v/erden. Beispielsweise kann man zur Herstellung dieser Säure 7-Aminocephalosporansäure mit Methylmercaptan oder 3-Acetoxy- w methyl-7-phenylacetamido-/\ -cephem-4-carbonßäure oder die entsprechende 7-Phenoxyacetamidosäure mit Hethylmercaptan behandeln, dio Carboxylgruppe durch Esterbildung schützen und dann die Phenylacetyl- oder Phenoxyacety!gruppe durch Umsetzung mit Phosphorpentachlorid in Gegenwart eines tertiären Amins und anschließende Behandlung mit einem niederen Alkanol und dann mit Wasser oder wässriger Säure unter Bildung des 3-Methylthiomethyl-7-amino-/\ -cephem-4-carbonsäureesters abspalten. Nach Acylierung mit dem Phenylglycin kann die Estergruppe zur Regenerierung der freien Carbonsäure entfernt werden.

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BAD ORIGINAL

Die neuen Vorbindungen können auch aus einem Penicillinausgangsmaterial, zum Beispiel Penicillin V, durch ein Mehrstufenverfahren hergestellt werden, wobei mit dem in der USA-Patentschrift 3 275 626 beschriebenen Verfahren zur Umwandlung eines Penicillinsulfoxidesterc in einen Desacetoxycepbalosporansäureester begonnen wird. Dieser -Desacetoxycepbalosporinester wird dann zu einem

-Cephalosporin isomerisiert, das durch Behandlung mit N-Bromsuccinimid in das entsprechende 3-Bromnethylderivat übergeführt werden kann. Die Umsetzung dieser 3-Brommethylverbindung mit Methylmercaptan führt zur Bildung der entsprechenden 3-Methylthiomethylverbindung. Die Doppelbindung in Stellung 2 kann dann durph basische Isomerisierung in Stellung 3 verschoben werden. Die Acylgruppe in Stellung knnn wie oVon beschrieben entfernt v/erden» wodurch die 3-MethylthJ omotbyl-7-ainino-^y-cephem-A-carbonsäure oder der entsprechende Ester erhalten wird. Die Acylierung dieser 7-Aminoverbindung mit Phenylglycin.liefert die gewünschte Saure oder den gewünschten Ester.

Die Herstellung der 'Verbindungen nach der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel

Sine Suspension von 0,353 g 3-Methyl-7-pbenoxyacetamiäc- ^\/-nepbem-4-carbonsäure (wie in der USA-Patentschrift 3 275 626 beschrieben hergestellt) in 40 ml Benzol wird unter Kühlen in einem Eisbad und unter Rühren mit 0,256 g Oxalylchlorid und einem Tropfen Dimethylformamid versetzt. Die Eeaktioncr.ischung wird 45 Minuten lang bei etwa 5⁰C «rerührt ur.a drum \inter vermindertem Druck vom Lösungsmittel "befreit, wodurch das gewünschte Säurechloriö der eingesetzten

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-Cephemsäure erhalten wird.

Beispiel 2

Eine Lösung von 1,75 g des nach .Beispiel 1 erhaltenen Säurechlorids in 70 ml Methylenchlorid wird tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von 0,75 g Triäthylamin und 4,0 g 3-Methyl-1-buten-3-ol in 50 ml Methylenchlorid gegeben, die bei Tüiatemperatur gehalten wird. Nach beendeter Zugabe (etwa 90 Minuten) wird die organische Lösung nacheinander mit Wasser und 3 #-iger Salzsäure gewaschen und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in Äthylacetat gelöst, mit 5 #-iger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und mit Aktivkohle behandelt. Nach Filtrieren der Mischung und Entfernen dee Lösungsmittels aus dem Piltrat unter vermindertem Druck werden 0,51 g ?-(2-Methyl-3-butenyl)-3-methyl-7-phenoxyacetamido-^\~-rcephem-4-carboxylat erhalten. Die Struktur wird durch das Kernresonanzspektrum bestätigt. Die neutralen und basischen Waschlösungen liefern 0,82 g einer Mischung aus /\^ - und /V-Säure.

Beispiel

fc Eine Lösung von 4,16 g des nach Beispiel 2 erhaltenen Esters in 1 1 Tetrachlorkohlenstoff wird unter Rühren 20 Minuten lang mit Stickstoff gespült. Dann wird die Lösung mit 2,67 g N-Bromsuccinimid und 50 mg Azobisisobutyronitril versetzt. Die Löeung wirö gerührt und unter Rückfluß erwärmt, bis ein Test mit Stärke-Jodid-Papier negativ ausfällt (etv/a 4 1/2 Stunden). Die Lösung wird über Nacht in einem Kühlschrank gekühlt, das überschüssige N-Bromsuccinimid v:ird durch Filtration durch einen Baumvollpfropfen entfernt, und der Tetrachlorkohlenstoff wird verdampft, wodurch 2-(2-Kethyl~3-butenyl)-3-brc;nmethyl-7-phenoxyacetaroido-A²-cephem-4-carboxylat erhalten wird, das für weitere Umsetzungen eingesetz wird.

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Beispiel 4

Eine Lösung von etwa 4 mMol des nach Beispiel 3 erhaltenen 3-Brommethylprodukts in 25 g Methylmercaptan wird in einer Druckflasche boi 25°C eine Stunde lang gerührt. Das überschüssige Methylmercaptan wird verdampfen gelassen, und der Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst. Die Methylenchloridlösung wird mit 5 $-iger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft, wodurch 1,4 g Rohprodukt erhalten werden. Dieses Rohprodukt wird an 100 g Kieselsäuregel mit einem Wassergehalt von 15 i° mit 6 bis 8 $ Äthylacetat \ in Benzol als Lösungsmittel ch'romatographiert. Auf diese Weise werden 100 mg reines 2-(2-Methyl-3-butenyl)-3-methylthiomethyl-7-phenoxyacetamido-/\ -cephem-4-carboxylat erhalten. Die Struktur wird durch das Kernresonanzspektrum bestätigt.

Beispiel

Das nach Beispiel 4 erhaltene /\ -Produkt wird in 8 ml Isopropanol gelöst. Nach Zugabe von 2 ml Triäthylamin wird die Mischung 1 Stunde bei 25°C gerührt. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt. Das Kernresonanz-Spektrum zeigt, daß Isomerisierung zur /\± -Verbindung erfolgt ist.

Beispiel 6

Eine Mischung aus 750 mg des nach Beispiel 5 erhaltenen 2-(2-Methyl-3-butenyl)-3-methylthiomethyl-7-phenoxyacetamido- ^y-cephem-4-carboxylats, 580 mg Phosphorpontachlorid und 221 mg Pyridin in 75 ml trockenem Benzol wird bei 55°O gerührt. Nach 3 Stunden wird die Roaktionsmischung eingedampft,

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BAD

der Rückstand in 100 ml Methanol gelöst und die Lösung Über Nacht im Kühlschrank aufbewahrt. Das Methanol wird verdampft, und der Rückstand wird in einer kalten Mischung auo 50 ml Tetrahydrofuran und 50 ml eines Citratpuffere mit pH 4,5 gelöst. Nach 35 Minuten wird das Tetrahydrofuran verdampft. Die wässrige Lösung wird mit Äthylacetat überschichtet, und der pH-Wert wird durch Zugabe einer Lösung von zweibasischem Natriumorthophosphat auf 7,0 eingestellt. Die Äthylacetatlösung wird mit gesättigter Salzlösung gewaschen, Über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Das rohe 2-(2-Methyl-3-butenyl)-3-methylthiomethyl-7-amino- ^ -cephem-4-carboxylat wird in 20 ml Äthylacetat erneut gelöst und mit einer Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Äthylacetat versetzt, bis die entstandene Lösung sich bei Prüfung mit pH-Papier als sauer erweist. Nach 30 Minuten langem Kühlen in einem Eisbad wird die kristalline Abscheidung abgetrennt, mit Äthylacetat gewaschen und in einem Vakuumofen bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch 370 mg 2-(2-Methyl-3-butenyl)-3-methylthiomethyl-7-amino-A^~cephem· 4-carboxylat als p-Toluolsulfonsäuresalz erhalten werden. Die Struktur wird durch das Kemreeonanzepektrum und durch Elementaranalyse bestätigt.

Beispiel

Eine Lösung von 412,7 mg des nach Beispiel 6 erhaltenen Produkts in 5 ml Ameisensäure wird bei Raumtemperatur 2 Stunden lang stehengelassen. Die Reaktionsmischung wird zur Trockne eingedampft, und der ölige Rückstand wird in einer Mischung aus 10 ml Äthylacetat und 6 ml Wasser aufgenommen. Unter Kühlen wird der pH-Wert dieser Mischung mit verdünnter Ammoniaklösung auf 8,5 eingestellt. Die wässrige Schicht wi^vd abgetrennt, und der pH-Wert wird mit 6 η Salzsäure auf 3,8 eingestellt. Nach' 2 Stunden langem Kühlen wird der

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entstandene weiße kristalline Niederschlag abgetrennt und in einem Vakuumofen bei 35⁰C getrocknet, wodurch 166,3 mg 3-Metbylthioinethy 1-7-aminο-^ ^cephem-4-carbonsäure erhalten werden. Die Struktur wird durch das Kernresonanzspektrura und die Eleroentaranalyse bestätigt.

Analyse: ber. für C₉H₁₂N₂O₅S₂: C 4-1,54; H 4,65; N 10,77 gef.: C 41,70; H 4,90; N 10,52.

Beispiel 8

Eine Lösung von 160 mg N-(t-Butoxycarbonyl)phenylglycin "

in 25 ml Tetrahydrofuran wird auf -5⁰C gekühlt und mit 65 mg Triäthylamin und 87 mg Isobutylchlorformiat versetzt. Zu dieser kaiton Lösung wird eine Lösung von 150 mg des nach Beispiel 7 erhaltenen Produkts und von 0,08 ml Triäthylamin in 5 ml Wasser und 2 ml Tetrahydrofuran gegeben. Die Mischung wird unter Rühren in 3 Stunden auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Dann wird dao Tetrahydrofuran auf einem Rotationsverdampfer entfernt. Die verbleibende Mischung wird in Wasaer gelöst, mit Äthylacetat Über3chichtet, in einem Eisbad gekühlt und durch Zugabe von 6 η Salzsäure auf pH 2,0 eingestellt. Die Äthylacetatschicht wird abgetrennt, mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, A über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem gummiartigen Rückstand eingedampft. Dieser Rückstand wird in Diäthyläther gelöst, und die Lösung wird mit einer bei 60 - 68⁰C siedenden Srdölfraktion versetzt, wodurch 167,3 mg 3-Methylthiomethyl-7-(a-t-butoxycarboxamido-q-phenyl)acetamido-/\ cephem-4-carbonsäure abgeschieden werden. Dieses N-geschützte Produkt wird in 3 ml kalter Trifluoressigaäure gelöst. Nach 5 Minuten langem Rühren wird die Lösung eingedampft und der Rücketand in 5 ml Wasser und 5 ml Methylieobutylketon aufgenommen. Nach Einstellen des pH-Werte mit Tributylamin

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auf 4,5 wird die Waeeerechicbt abgetrennt und auf etwa 0,5 al eingeengt. Diese Lösung wird mit etwa 15 ml Acetonitril verdünnt und über Nacbt in der Kälte aufbewahrt. Der Feststoff wird abgetrennt, mit Aoetonitril gewaschen und in Vakuum getrocknet, wodurch 64,6 rag 3-Methylthiomethy1-7-(ct-amino-a-phenyl)acetamido-^⁵-cephom-4-carbonsäure erhalten werden.

Nach der Arbeiteweise von Beispiel 8 werden ferner unter Vorwondung von Thienylglyoin oder eines entsprechend substituierten Phenylglycins die folgenden Verbindungen hergestellt: '■

3-Methylthiomethyl-7-/a-amino-a-(m-chlorpbenyl)-acetamido7- ^ -cephera-4-carbon8äure;

3-Mothylthiooethyl-7-/o-amino^i-(p-methoxyphenyl)-acetamido7-Λ -cephem-4-carbon8äure;

3-Methylthiomethyl-7-/ä-amino-a-(o-butylphenyl)-acetamid öj- ^'-cephem-4-carbonsäure j

3-Me thy lthiome thy l-7-/öc-anino-a-(p-ni tr ophenyl) -acetamid oj-Λ -cephea-4-oarbonsäure;

3-Methylthiomethyl-7-/ä-amino-a-(m-hydroxyphenyl)-acetamido7-A -cephem-4-oarbonsäure:

3-Me thy lthiome thyl-7-/ö-ejBino-a-(p-oyanpheny],)-acetamido7- ^⁵-cephem-4-oarbonsäure und

3-Methylthiomethyl-7-(a-amino-a-thienyl)acetamido-^ -cepheo-4-carbonsäure.

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Claims

Patentansprüche

1./ Verbindung, gekennzeichnet durch die Formel

/ ^ ΓΗ R-CH-C-NHt-CH-CH^ Τ^π2

I I

o=c—:

CO₂H

worin R einen Phenylrest, Thienylrest oder hydroxy-, chlor-, brom-, C,-Cg-alkyl- oder alkoxy-, nitro- oder cyansubstituierten Phenylrest bedeutet.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R den Phenylrest bedeutet.

3. Pharmazeutisches Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es

als Wirkstoff eine Verbindung der Formel i

ti

R-CH-C-NH-CH-CH'

NH₂ O=C—N^ ^C-CH₉-S-CH_x

c-

CO₂H

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worin R einen Phenylrest, einen Tbienylrest oder einen hydroxy-, chlor-, brom-, C-j-Cg-alkyl- oder -alkoxy-, nitro- oder cyansubstituierten Phenylrest bedeutet, oder ein Salz davon enthält.

4. Verfahren zur herstellung eines Gephalosporinantibioticums der Formel

Il

R-CH-C-NH-CH-CH NH₂ O=C—N>

C—C Hp—S—C H-2

CO₂H

worin R einen Phenylrest, einen Thienylrest oöor einen hydroxy-, chlor-, brom-, C,-C,--alkyl- oder allroxy-, nitro- oder cyansubstituierten Phenylrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man 3-Kethylthior.ethyl-7-ä£iino-

-cephem-4-carbonsäure oder einen Ester davon r.i"; N-blockiortem Phenylglycin, Thienylglycin, seeignot subntituiertem Phenylglycin oder einem Säurehalogonirl oder Anhydrid davon acyliert und die a-Aminoschutz^ru und, falls vorhanden, die Estergruppe entfernt.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als !{-Schutzgruppe eine t-Butoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl- oder 2,2,2-Trichloräthoxycarbonylgruppe verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die !!-Schutzgruppe durch saure Hydrolyse oder reduktive Spaltung entfernt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Estergruppe durch saure Hydrolyse entfernt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 71 dadurch gekennzeichnet, daß man die Acylierung in einem inerten Lösungsmittel durchführt.

9. Verfahren nach Ansprucn 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Tetrahydrofuran verwendet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man W-(t-Butoxycarbonyl)pnenylglyein, Isobutylchlorformiat und 3-Methylthiomethyi-7-amino-Δ ""^cephem-4-carbonsäure in Tetrahydrofuran mit einer { kleinen Kenge Triäthylamin vermischt, das Tetranyarofuran veraampfir, aie verbleibende Mischung in \iasser lost, aie wässrige Lösung mit Äthylacetat extraniert, aie iitnylacetatacnicht abtrennt, wäscnt, troen.net una eindampft, üen gu;;;riiiartigen liückstand in Diäthylüther löoC, durch Zugabe von Petroläther zu der Lösung 5-Ketnylthionietnyl-7-(a-t-butoxy-carboxamido-a-phenyl) acetamido-Av, -cephen-4-carbonsäure abscheidet una aie K-Schutzgruppe entfernt.

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11. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, datf man zur Herateilung der zu acylierenaen jj-^ethyi-thio-Btethyl-7-amin©-^ -cepheni-4-carbonsäure oder eines Beters davon ein Penieiilinsulfoxid der Formel

It

CO— KH- CH—CH

I I

O « C -—If

COOK

worin R einen organischen ücut und H den Alkohoireat •iner Estergruppe bedeutet, unter sauren Bedingungen erwärmt, den erhaltenen Desacetoxyccr ;.aloaporansäureeater KUäer entsprechenden £± «Verbinaunj ieoißierieiert, die /\>^-Verbindung mit N-Bromsuccinimid 2U dem 5-Brommetnylderivat umaetet, durch Behandlung des 3-Brom-Bethylderivate mit Methy!mercaptan die entsprechende 3-Methylthiomethylverbindung heratellt, die Doppelbindung in atellung 2 der J-KethylthiooethyIvertoindung unter alkalischen bedingungen durch Xeoiaerioierung in aie stellung i verschiebt, durch hydrolytische Entfernung der Acylgruppe in Stellung 7 3-Kethylthioaethyl· -cephex^-carbonsäureester erzeugt und

gegebenenfalls die Estergruppe hydrolytisch entfernt.

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12. Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, aaß man uie zu acyiierende jM^vietnyi-tniometnyi-7-an:inQ-/\ -cephein-4-carbonsäure durch !Behandlung von 7-Aminocephalosporansäure mit Hethy!mercaptan herstellt.

13· Verfahren nacA Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet, aaii man zur Herstellung üer zu acylierencien J-i'Ietnylthio-

■-cepheia-4-carbonsäure oder eines

Esters davon 3-Acetoxymethyl-7-phenylacetiiHii(lo- oaer phenoxyacetamido^^ ~cephein-4-carbonsäure mit Methylmercaptan behandelt, die Carboxylgruppe durcn'üster-.bildung schützt, die Phenylacetyl- oder Pnenoxyacetyl- " gruppe durch Umsetzung mit Pnospiiorpentacnlorid in Gegenwart eines tertiären Amins abspaltet, aas so erhaltene Produkt durch Behandlung mit einen niederen Alkanol und Wasser oder wässriger Säure in den entsprechenden ^-Kethylthiomethyl-T-amino-^^ -cepnem-4-carbonsäureester überführt und gegebenenfalls die ester gruppe durch Hydrolyse entfernt.

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