DE2137386A1

DE2137386A1 - Cephalosporinverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number: DE2137386A1
Application number: DE19712137386
Authority: DE
Inventors: Michihiko Suita; Aki Osami Kawanishi; Morimoto Akira Suita; Okada Taiiti Kyoto; Masuda Katsutada Ashiya; Oehiai (Japan). P
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1970-11-10
Filing date: 1971-07-26
Publication date: 1972-05-31
Also published as: FR2113830B1; RO60523A; FR2113830A1; ES393706A1; SE386681B; CA992071A; PL87678B1; NO138375B; US3878204A; GB1304647A; BE770804A; FI52586B; FI52586C; AT310354B; CH592678A5; SU425401A3; NO138375C; AU456913B2; RO62792A; AU3177871A

Description

PATENTANWÄLTE	2137386
Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dipi.-ing. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. BÜhtilig Dipl.-Ing. R. ΚΪΠΠΘ	MÜNCHEN 15 KAISER-LUDWIG-PLATZ · TEL. 0611/530211 530212 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi.-ing. W.Weinkauff	FRANKFURT (MAIN) SO FUCHSHOHL 71 TEL. 0611/51 «ββ

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8000 München 15 26. Juli 1971

Takeda Chemical Industries, Ltd. Osaka (Japan)

Cephalosporinverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Cephalosporinverbindungen der Formel:

R-NH-^ ^^Sn . I

(D

COOH

N 0

in welcher R ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe ist, und X ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom iet; sowie auf die Salze diesel· Verbindungen. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zur Herstellung derselben.

Ku ;j ind bisher iiinnnigf'«« 1 tige modifizierte Verbin-

309823/ 1 U?

BAD ORIGJNAL

düngen von Cephalosporin C bekannt geworden durch das Umwandeln der S-Amino-S-carboxyvalerylgruppe in 7-Stellung des Cephalosporins C in verschiedene Acylgruppen und/oder durch Umwandeln seiner Acetoxygruppe an der 3-Stellung in V/asser- . stoff, Alkoxygruppe, substituierte Thiogruppe, tertiäre Ammoniumgruppe usw. Von solchen Derivaten sind diejenigen bekannt, welche ein breites antimikrobiales Spektrum besitzen, sowie diejenigen, welche oral verabreicht werden können, jedoch sind nicht solche Cephalosporinverbindungen bekannt, welche bei durch beispielsweise Proteus morganii verursachte Infektionen des Harntraktus wirksam sind.

Nunmehr wurde gefunden, daß die Cephalosporinverbindungen der Formel (I) nicht nur ein breites Spektrum antibiotischer Aktivität besitzen, sondern auch eine starke antibiotiache Wirkung in relativ geringen Konzentrationen gegen Proteus morganii aufweisen, wogegen die bekannten Cephalosporin- und Penicillinzubereitungen unwirksam sind. Es wurde auch gefunden, daß die Cephalosporinderivate (I) sehr stabil unter sauren Bedingungen sind und oral verabreicht werden können. Daher können diese Verbindungen (I) zur medizinischen Behandlung verwendet werden, einschließlich der beschwerlichen Harntraktusinfektion Pyelitis und dergleichen.

Die Erfindung beinhaltet Cephalonporlnderivate dor Formel: R-NH ^j ^X¹

COOH .J BAD ORIGINAL 209823/1U? ο

in welcher R Wasserstoff oder eine Acylgruppe ist, und X ' Wasserstoff oder ein Halogen ist. Diese Derivate besitzen ein breites antimikrobiales Spektrum, welches Proteus raorganii mit umfaßt. Zu Beispielen solcher Derivate zählen: 7—(2¹— Thienylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephein-4-carbonsäure-l"-oxyd, 7-(Phenylacetamido)-3-(2'-pyridylthiomethyl)-3-cephem-JJ-carbonsäure-l'-oxyd, 7-(Phenoxyacetamido)-3-2'-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱ<-carbonsäure-l'-oxyd und 7-(5'-Amino-5'carboxyvalerylaniido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l"-oxyd.

In den erfindungsgemäßen Cephalosporinverbindungen (I), kann die Acylgruppe (Symbol R) irgendeine sein, welche als N-Acylgruppe bekannter Cephalosporin- öder Penicillinver bindungen brauchbar ist. Die Acylgruppe umfaßt . R¹

.CHCO-

wobei R Phenyl-, Phenoxy-, Cyclohexenyl-, Thienyl- oder 3-Amino-3-carboxypropylgruppe ist; und R Wasserstoff oder Aminogruppe bedeutet. Beispiele sind 5-Amino-5-carboxyvaleryl, Thienylacetyl, Phenylglycyl, Pyridylthioacetyi, Cyclohexenyl-' glycyl, Phenylacetyl, Phenoxyacetyl, alpha-Phenoxypropionyl und alpha-Phenoxybutyryl. Ferner gehören zu den Acylgrüppen 2.6-Dimethoxybenzoyl, 5-Methyl-3-phenyl-^-isoxazolylcärbonyl, 3-o-Chlorphenyl-5-methyl-4-isoxazorylcarbonyl, 3-(2.6-DichlorphenyD-S-methyl-lJ-iBOxazolylcarbonyl, 2.2-Dimethyl-5-oxö-¹l-

; 209823/1142

phenyl-l-imidazblyldinyl und dergleichen. Das Symbol X bezeichnet Wasserstoff oder ein Halogen wie Chlor, Brom oder dergleichen. Solche Cephalosporinverbindungen (I) können in Form eines Salzes vorliegen, beispielsweise mit Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Triäthylamin oder dergleichen.

Die erfindungsgemäßen Cephalosporinverbindungen (I) können hergestellt werden, indem man eine Verbindung der Formel:

N ^**- CH₂OCOCH₃ COOH

in welcher R die obige Bedeutung hat, oder ein Salz dieser Verbindung, mit einer Verbindung der Formel:

-Cf

HS-ξ Κ (III)

in welcher X die obige Bedeutung hat, oder mit einem Salz dieser Verbindung, zur Umsetzung bringt.

Diese Reaktion wird wünschenswerterweise in einem Lösungsmittel durchgeführt, welches beispielsweise Wasser oder ein organisches Lösungsmittel sein kann, welches mit Wasser leicht mischbar, jedoch gegenüber den Ausgangsverbindungen inert ist.

209823/1U?

Bevorzugte organische Lösungsmittel können beispielsweise Dimethylformamid, Dioxan, Aceton, Alkohol, Acetonitril, Dimethylsulfoxyd, Tetrahydrofuran oder dergleichen sein, Die Reaktionstemperatur und Reaktionszeit variiert mit den verwendeten Ausgangssubstanzen, den Mengenverhältnissen zwischen diesen, dem verwendeten Lösungsmittel und dergleichen. Die Temperatur liegt gewöhnlich innerhalb des Bereiches von 0 bis 100⁰C. Die Reaktionszeit kann gewöhnlich einige Stunden bis zu einigen Tagen, vorzugsweise zwei Stunden bis zu zwei Tagen, betragen. Es ist erwünscht, die Reaktion bei einem pH-Wert von 2 bis 8, vorzugsweise von 5 bis 8, durchzuführen. Die Reinigung des so erhaltenen Produktes kann man mittels Chromatographielolonne, Extraktion, Ausfällung, Gegenstromabtrennung oder dergleichen durchführend

Von den Verbindungen der Formel (I) kann man 7-

Acylamidverbindungen der Formel:

S_>
'-NHi—Γ I ^S (!ν)

COOH

in welcher R eine Acylgruppe ist und X die obige Bedeutung hat, der Deacylierungsreaktion unterwerfen und man erhält ein 7-Aminocephemderivat der Formel:

COOH

209823/11/,2

in welcher die Symbole die obige Bedeutung haben. Dann setzt man das Derivat (V) mit einem Acylierungsmittel um, welches eine Acylgruppe (R) einführen kann, die von R verschieden ist. Diese Reaktionen kann man ausnutzen, um die Acylgruppe R^ der Cephalosporinverbindungen umzuwandeln. Insbesondere kann die 5-Amino-5-carboxyvalerylgruppe des cephalosporin C zu einer gewünschtenAcylgruppe umgewandelt werden, beispielsweise zu Thieriylacetyl, Phenylglycyl u.s.w. Beispielsweise wird die N-oxo-pyridylthiomethylgruppe in 3-Stellung des Cephalosporin C eingeführt, dann wird die Acylgruppe in 7-Stellung nach an sich bekannten Verfahren entfernt, und schließlich werden die so erhaltenen Verbindungen (V) mit dem gewünschten Acylierungsmittel umgesetzt.

Die Deacylierungsreaktion kann in einer ähnlichen Weise bewirkt werden, wie sie bei der Herstellung von 7-Aminocephalosporansäure aus Cephalosporin C angewandt wird. Wenn beispielsweise die Acylgruppe in 7-Stellung der Cepha- ψ losporinderivate (I) eine freie Aminogruppe aufweist, so kann man das 7-Aminocephemderivat (V) erhalten, indem man die Derivate (I) mit einem Nitrosierungsmittel behandelt und dann Hydrolyse folgen läßt. Zu den Nitrosierungsmitteln zählen beispielsweise Nitrosylchlorid, Nitrosylbromid, salpetrige Säure, Ester aliphatischer Alkohole der salpetrigen Säure, Stickstoffdioxyd, Nitrosylscliwefelsüure und dergleichen. Diese Reaktion wird gewöhnlich in einem Lösungsmittel durchgeführt. Solche aliphatischen Säuren wie Ameisensäure, Essigsäure und dergleichen werden gewöhnlich als Lösungsmittel verwendet.

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Man kann aber auch Lösungsmittelgemische dieser Säuren und herkömmliche organische Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Nitromethan, Dichlormethan, Chloroform, Tetrahydrofuran oder dergleichen verwenden. Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch. Jedoch ist es vorzuziehen, die Reaktion unter Abkühlen durchzuführen, um unerwünschte Nebenreaktionen zu unterdrücken. Das Reaktionsprodukt kann selbst ohne Isolation hydrolysiert werden. Beispielsweise gießt man das Reaktionsprodukt gewöhnlich in Wasser unter Kühlen und erhält 7-Amino-3-(2¹-pyridyl-thiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l'-oxyd.

Wenn die Acylgruppe in 7-Stellung der Cephalosporinderivate (I) keine Aminogruppe aufweist, so kann die Deacylierungsreaktion dadurch durchgeführt werden, daß man die Derivate (I) mit einem imidohalogenidbildenden Mittel behandelt und das so erhaltene Imidohalogenid in den Iminoäther umwandelt, wonach man Hydrolyse folgen läßt..Diese Reaktionen sind auch anwendbar auf Cephalosporinverbindungen mit geschützter Aminogruppe, wo die schützende Gruppe diese Reaktion nicht beeinträchtigt, beispielsweise Benzyloxycarbonyl, Methoxycarbonyl, t-Butyloxycarbonyl, i-Butyloxycarbonyl, beta-Methylsulfonyläthoxycarbonyl und dergleichen. Das imidohalogenidbildende Mittel kann ein Halogenid sein, welches sich von Kohlenstoff, Phosphor oder Schwefel ableitet, oder es kann ein Oxyhalogenid sein, welches sich von ihren Oxysäuren ableitet. Hierzu zählen beispielsweise Phosphoroxychlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid, Thionylchlorid, Phosgen, Oxalylchlorid und dergleichen. Die imidohalogenidbildende Reaktion wird mit Vor-

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teil in einem Lösungsmittel durchgeführt. Das bevorzugte Lösungsmittel ist ein tertiäres Amin wie Triäthylamin, Pyridin, Dimethylanilin oder dergleichen. Nach der Imidohalogenidbildung setzt man einen Alkohol zu dem Reaktionsgemisch hinzu und erhält den entsprechenden Iminoäther. Der bei der Iminoätherbildung verwendete Alkohol kann ein niedriger Alkohol wie Methanol, Äthanol oder dergleichen sein. Es ist bevorzugt, die oben erwähnten Reaktionen unter Kühlen durchzuführen, um die unerwünschten Nebenreaktionen zu unterdrücken. So erhaltener Iminoäther wird mit Wasser hydrolysiert und es ergibt sich 7-Amino-3-(2^f-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱl-carbonsäure-l'-oxyd. Diese Hydrolyse kann glatter durchgeführt werden, indem man eine kleine Menge an Säure wie Ameisensäure, Essigsäure u.s.w. hinzusetzt. Beim Vollziehen der Hydrolyse wird der pH-Wert des Reaktionsgemisches auf 3,5 bis 4,0 eingestellt, damit sich in hoher Reinheit das gewünschte 7-Amino-3-(2^fpyridylthiomethyl)-3-cephem-i|-carbonsäure-l^l-oxyd ergibt.

Bei diesen Deacylierungsreaktionen kann die Carboxylgruppe der Ausgangs-Cephalosporinverbindungen (I) geschützt werden, beispielsweise in Form eines Esters wie Benzyl-, ß-MethylsuJ fenyläthyl-, Benzhydryl-, Trimethylsilylester oder dergleichen.

Die so erhaltenen 7-Amino-cephemderivate (V) können mit einer geeigneten Carbonsäure oder deren funktionellen Derivaten behandelt werden, um die erwünschten Cephalosporinverbindungen mit ausgezeichneter antibiotischer Wirksamkeit zubereite. 209823/1 U?

Zu den erwünschten Carbonsäuren, welche zum Acylieren verwendet werden, zählen Phenylglycin oder dessen an der Aminogruppe substituierte Derivate, Phenylmalonsäure oder deren an einer Carboxylgruppe modifizierten Derivate, Phenylessigsäure, p-Nitrophenylessigsäure, Cyclohexeny!glycin oder dessen an der Aminogruppe substituierte Derivate, Trimethylcyclohexenylglycin, Thienylessigsäure und dergleichen. Zu den Substituenten der oben erwähnten Aminogruppe zählen Methoxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl, t-Butoxycarbonyl, Eenzoyl, Nitrobenzoyl und dergleichen.

Wenn bei der Acylierungsreaktion eine freie Carbonsäure als Acylierungsmittel verwendet wird, ist es vorteilhaft, ein geeignetes Kondensiermittel zu verwenden. Zu Kondensiermitteln zählen beispielsweise N.N'-disubstituierte Carbodiimide wie H.N'-Dicyclohexylcarbodiimid und dergleichen; Azolidverbindungen wie H.iJ'-Carbonyldiimiäazol, N.M'-Thionyldiimidazol und dergleichen; und solche wasserabspaltenden Mittel wie N-Äthoxy-. carbonyl^-äthoxy-l^-dihydrochinolin, PhosphoroxyChlorid, Alkoxyacetylen und dergleichen.

Zu den funktioneilen Derivaten der Carbonsäuren

zählen Säurehalogenide, Säureanhydride, gemischte Säureanhydride, aktive Amide, Ester und dergleichen. Besonders brauchbare Beispiele sind Säurechlorid, Alkylkohlensäureanhydride, gemischte Anhydride mit einer aliphatischen Carbonsäure, Säureazolide und dergleichen.

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Diese Reaktion kann im allgemeinen vorteilhaft und glatt in einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Das Lösungsmittel kann irgendein übliches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch sein, solange dies die erfindungsgemäße Reaktion nicht beeinträchtigt. Hierzu zählen Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Chloroform, Dichlormethan, Dichloräthylen, Pyridin, Dimethylanilin, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxyd und dergleichen. Die Reak- ^ tionstemperatur ist nicht kritisch. Jedoch wird die Reaktion gewöhnlich unter Kühlen oder bei Raumtemperatur durchgeführt.

Die erfindungsgemäßen Cephalosporinverbxndungen (I) können beispielsweise als Injektion oder Kapsel usw. in ähnlicher Weise verwendet werden wie die bekannten Cephalosporinzubereitungen, doch variiert deren Dosis, Dosierungsform usw. mit den Acylgruppen in 7-Stellung. Die Verbindungen (I) besitzen starke antibiotische Wirksamkeit gegenüber einer Anzahl pathogener Mikroorganismen, gegen welche die bekannten F Cephalosporinzubereitungen unwirksam sind, wie beispielsweise Proteus morganii und dergleichen. Beispielsweise ist 7~(2'-Thienylacetamido)-3-(2^ll-pyridylthiomethyl)-3-cephem-M-carbonsäure-l"-oxyd wirksam durch hypodermisches Injizieren seiner wässrigen Lösung bei einem Gehalt von 1 bis 6 g je Tag je erwachsener Person. 7-(ä-2'-Amino-2'-phenylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-^Jl-carbonsäure-l^ll-oxyd kann beispielsweise auch oral verabreicht werden in einer Dosis von 0,25 bis 1 g je Tag je erwachsener Person. Ähnliche Dosierungen können bei den anderen erfindungsgemäßen Verbindungen

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- 11 angewandt werden.

In den folgenden Ausführungsbeispielen beziehen sich alle Teilangaben auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

84 Teile Natrium-?- (2 '-thienylacetamido)-cephalosporanat und 30 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-loxyd, werden in 1000 Volumenteilen Wasser aufgelöst. Die wässrige Lösung erhitzt man bis auf 60⁰C und man läßt die Reaktion sich 8 Stunden unter Rühren abspielen. Das Retktionsprodukt wird mit einer Kolonne gereinigt, welche mit Polystyrolharz (Amberlite XAD-II) bepackt ist und es ergeben sich ¹IO Teile dee Natriumsalzes von 7-(2^l-Thienylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱl-carbonsäure-l"-oxyd.

Das Produkt wird lyophilisiert und der Dünnschichtchromatographie auf Silicagel unterworfen _t wobei man die folgenden beiden Lösungsmittelsysteme für die entsprechenden Entwicklungen anwendet:

Lösungsmittelsystem (A): Gemisch aus einer gesättigten

wässrigen Lösung von Natriumchlorid, Isoamylacetat, Methanol und Ameisensäure (VoIu-

209823/11 i^m|^nvernältnis 10:65:20:5)

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Lösungsmittelsysteni (B): Gemisch aus einer gesättigten

wässrigen Lösung, von Natriumchlorid, n-Butylalkohol und Essigsäure (Volumenverhältnis 1:3:1).

Diese Lösungsmittelsysteme läßt man für etwa 2 Stunden stehen, und dann werden mit den sich ergebenden überstehenden Flüssigkeiten der Lösungsmittelsysteme (A) und (B) die entsprechenden Entwicklungen durchgeführt. Es ergibt sich eine Einzelsteile, welche den Rf-Wert 0,3 bis 0,4 zeigt, und eine Einzelstelle, welche den Rf-Wert 0,2 bis 0,3 zeigt.

Elementaränalyse:

berechnet auf: C. _H. ClUO₁-S^Na. 1/2 H₀O:

19 Ib 3 5 3 ^

C 46,14; H 3,46J N 8,49; gefunden: C 46,15; H 3,79; N 8,48.

Das Infrarotspektrum (KBr-Tabelette) dieses Produktes weist infolge des ß-Lactams eine Absorption bei 1750 bis 176O cm auf. Das kernmagnetische Resonanzspektrum (in schwerem Wasser, 100 mhz) umfaßt AD-Absorptionen der Protonen in 2-Stellung des Cephemringes bei 3,70 Teilen je Million; die Absorptionen (JfT_-7 = 5 cps) der Protonen in 6- und 7-Stellungen liegen bei 5,18 bzw. bei 5,77 Teilen je Hillion; und die Multiplett-Absorption des Protons des Pyridinrings und des Thiophenrings liegt bei 7,18 bis 8,50 Teilen je Million.

BAD ORIGINAL 209823/1 U2

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MIC (Agar-Verdünnungsmethode, mcg/em ) ("MIC" bedeutet minimale Inhibxerungskonzentration)

	anwesendes Produkt	Kontrolle
Staphylococcus aureus	<0,01	<0,02
Bacillus subtilis	0,1	0,02
Sarcina lutea	0,1	0,1-
Escheriehia coli	5	20
Klebsiella pneumoniae	2	2
Proteus vulgaris	2	10
Proteus raorganii	2	>100

7-(2'-Thienylacetamido)cephalosporansäure Beispiel 2

1420 Teile Cephalosporin C und 450 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-l-oxyd, werden in 10000 Volumenteilen Wasser aufgelöst. Die wässrige Lösung erhitzt man bis auf 50 bis 51°C und man läßt 21 Stunden lang reagieren. Das Reaktionsprodukt wird mit einer mit Polystyrolharz (Amberlite XAD-II) bepackten Kolonne gereinigt und es ergeben sich 550 Teile des Natriumsalzes von 7-(5'-Amino-5¹-carboxyvalerylamido) 3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l"-oxyd.

Elementaranalyse:

berechnet auf: G_± H₃₁N₁₁O₇S₂Na₂.1/2 H₃O:

C 41,54; H 4,77; und N 10,19; gefunden: 20 9S^SZf⁵I iV»^{81|i und N} ¹⁰>^2β'>

Im Ultraviolett-Absorptionsspektrum (Wasser) ergibt das vorliegende Produkt ein Absorptionsmaximum bei 236 ΐημ (£= 28800) und bei 265 ΐημ ( £ = 17000).. Beim kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Wasser, 100 mHz) ergibt das Produkt ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-ßtellung bei 3,75 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoff der 3-Stellung bei 4,31 Teilen je Million; und Doublette von Wasserstoff in 6- bzw. 7-Stellung bei 5,23 bzw. 5,77 Teilen je Million.

Beispiel 3

816Ο Teile 7-Aminocephalosporansäure, 2550 Teile Natriumbicarbonat und 5400 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-1-oxyd, werden in 150 000 Volumenteilen V/asser aufgelöst. Man läßt das Gemisch bei 40°C für 40 Stunden reagieren. Nach dem Abkühlen setzt man verdünnte Salzsäure zum Reaktionsgemisch hinzu. Der sich ergebende Niederschlag wird gesammelt und man erhält .6820 Teile 7-Amino-3-(2' -pyridylthiomethyl)-3-cephem-¹J-carbonsäure-l^l -oxyd.

Elementaranalyse:

berechnet auf: C₁₃H₁₃N₃O^S₂.1/2 H₃O:

C 44,81; H 4,04; und N 12,06; gefunden: C 44,74; H 3,77; und N 12,21;

Im Ultraviolett-Absorptionsspektrum (0,6 %ige wässrige Lösung von Natriumbicarbonat), gibt das vorliegende Pro-

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2 737386

dukt Absorptionsmaxima bei 236 mp ( £ = 21300) und bei 264,5 mji (£= 138OO). Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (wässrige Lösung von Natriumbicarbonat, 100 mllz), gibt das Produkt ein Quartett von Methylenwasserstoffatomen in 2-Stellung bei 3,76 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoffatomen in 3-Stellung bei 4,30 Teilen je-Million; Doublette von Wasserstoff in 6- und 7-Stellung bei 5,20 bzw. 5,C2 Teilen je Million; und eine Absorption der Wasserstoffatome des Pyridinkerns bei 7,4 bis 8,5 Teilen je Hillion.

MIC (Agar-Verdünnun^smethode, mcg/cm·⁵)

	vorliegendes Produkt	Kontrolle
Staphylococcus aurcus	0,5	50
Bacillus subtilis	2	50
Sarcina lutea	2	>100
Escherichia coli ·	50	>100
Klebsieila pneumoniae	20 .	>100
Proteus vulgaris	50	>100

7-Aminocephalosporansäure

Beispiel

36^0 Teile Natrium-?-(d-2-t-butoxycarbonylamino-2-phenylacetamido)-cephalosporanat und 1200 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-r-oxyd, werden in 60 000 Volumenteilen Wasser^ί aufgelöst. Das Gemisch läßt man 24 Stunden bei"

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50 C reagieren. Das Reaktionsgemisch wird mit verdünnter Salzsäure angesäuert. Der sich ergebende Niederschlag wird abfiltriert und man erhält 2970 Teile 7-(d-2^l-t-Butoxycarbonylamino-2-phenylacetamidq)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephemi|-carbonsäure-l"-oxyd.

Dieses Produkt behandelt man mit Trifluoressigsäure und es ergibt sich 7-(d -2^l-Amino-2^I-phenylacetamido)-3-(2^M-pyridylthiomethyl)-3-cephem-it-carbonsäure-l"-oxyd. Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (Trifluoressigsäure, 100 mHz), gibt das Produkt ein Quartett von Methy lenv/as sers toff atomen in 2-Stellung bei 3,64 Teilen je Hillion; ein Quartett von Methy lenv/asserstoff atomen in 3-Stellung bei 4,46 Teilen je Million; und Doublette von Wasserstoff in 6- und 7-Stellung bei 5,19 bzw. 5,oO Teilen je Million.

Das vorliegende Produkt kann auch erhalten werden durch die Umsetzung von ^05 Teilen 7-(d-2-Amino-2-phenylacetamido)cephalosporansäure, SH Teilen Natriumbicarbonat und 1*19 Teilen Natriumsalz des 2-Mercaptopyridin -1-oxyds in 6000 Volumenteilen V/asser.

MIC (Agar-Verdünnungsmethode, mcg(cnr)

vorliegendes Kontrolle

	Produkt	5
Staphylococcus aureus	0,5	0,2.
Bacillus subtilis	0,1	<0,2
Sarcina lutea	0,01

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Esoherichia coll	10	50
Klebsieila pneumoniae	5	10
Proteus vulgaris	2	5
Proteus morganii	2	100

7-(d-2-Amino~2-phenylacetamido)-cephalosporansäure Beispiel 5

2090 Teile Natrium-7-(2'-thienylacetamido)-cephalosporanat und 750 Teile Natriumsalz von 4-Mercaptopyridin-l-oxyd, werden in 30000 Volumenteilen Wasser aufgelöst. Das Gemisch läßt man 6 Stunden bei 59 bis 60°C reagieren. Nachdem unlösliche Stoffe durch Abfiltrieren entfernt worden sind, setzt man verdünnte Salzsäure zum Reaktionsgemisch hinzu. Der sich ergebende Niederschlag wird abfiltriert und mit einer kleinen Menge Chloroform gewaschen und man erhält 2000 Teile 7-(2'-Thienylacetamido)-3-(4"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱlcarbonsäure-l"-oxyd.

Elementaranalyse:

berechnet auf: C₁₉H₁₇N₅O₅S₅^₂O:

C Il7,38; H 3,97; und N 8,72"; gefunden: C. 17,24;- H 3,71; und N 8,65.

Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Wasser, 100 mHz), gibt das Natriumsalz des vorliegenden Produktes ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,6Ö Teilen ' ' je Million; eine Einzellinie von Methylenwasserstoff der

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Thienylgruppe bei 4,02 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoff in 3-Stellung bei 4ßO Teilen je Million; und Doublette von Wasserstoff in 6- bzw. 7-Stellung bei 5,14 bzw. 5,74 Teilen je Million.

Beispiel 6

45000 Teile Natrium-7-(2'-thienylacetamido)-

cephalosporanat und I8OOO Teile dee Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-1-oxyd, werden in 45OOOO Volumenteilen Wasser aufgelöst. Das Gemisch läßt man 6 Stunden bei 62°C reagieren. Nachdem unlösliche Substanzen durch Abfiltrieren entfernt worden sind, setzt man verdünnte Salzsäure zum Reaktionsgemisch hinzu. Der sich ergebende Niederschlag wird abfiltriert und mit einer kleinen Menge Chloroform gewaschen. Man erhält 47000 Teile 7- (2 · -Thieny 1-acetamido) -3- (2"-pyridy lthiome thyl) -3-cephern-4-carbonsäure-l"-oxyd. Das Natriumsalz des vorliegenden Produktes fällt mit dem Produkt in Beispiel 1 in allen Hinsichten zusammen.

Beispiel 7

1,84 Teile N-t-Butoxycarbonyl-d-phenyl-glycin und 1,08 Teile Triäthylamin, werden zu 20 Volumenteilen trocknen Tetrahydrofurans hinzugesetzt. Das Gemisch kühlt man auf -6 C ab. 1,06 Volumenteile Isobutyl-chlorcarbonat setzt man tropfenweise zu dem so gekühlten Geraisch bei -6 bis -10⁰C hinzu. Nach Vollendung des tropfenweisen Hinzusetzens erwärmt man das Ge-

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misch bis auf Raumtemperatur und rührt 30 Minuten. Pas ausgefallene Trxathylaminhydrochlorid wird abfiltriert. Die erhaltene Lösung des gemischten Säureänhydrids setzt man zu einem Gemisch aus 1,77 Teilen 7-Amino-3-(2¹-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l'-oxyd und 200 Volumenteilen Dimethylacetamid hinzu. Das so erhaltene Gemisch rührt man 2 Stunden bei Raumtemperatur. Das Dimethylacetamid wird unter vermindertem Druck abdestilliert. Ein Gemisch aus 2¹J Teilen Trifluoressigsäure und 6 Teilen Anisol setzt man zu dem Rückstand hinzu. Das Gemisch läßt man 5 Minuten bei Raumtemperatur reagieren und konzentriert es dann unter vermindertem Druck. Die konzentrierte Substanz behandelt man mit einem Ionenaustauschharz (Amberlite LA-I) und unterwirft es der Gefriertrocknung. Man erhält 0,83 Teile 7-(d-2^t-Amino-2'-phenylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-¹l-carbonsäure-l"-oxyd. Ein Teil des vorliegenden Produktes wird gereinigt, indem man es in 5 iiger wässriger Natriumbicarbonatlösung auflöst und die so erhaltene Lösung durch eine Kolonne gehen läßt, welche mit Polystyrolharz (Amberlite XAD-II) bepackt ist. Man erhält das Natriumsalz.

Elementaranalyse:

berechnet auf: C₂₁H₁QN₁₁O₅S₂Na. 1/2 H₂O:

C 50,08; H Ί,00; und N 11,12; gefunden: C 50,13; H 4,37; und N 11,03;

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Im Ultraviolett-Absorptionsspektrum (Wasser) ergibt es Absorptionen bei 236 mu ( £= 289OO) und bei 263 mu ( f, = I6IOO). Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Wasser, 100 mHz), ergibt es ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,^9 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoff in 3-Stellung bei 4,20 Teilen je Million; und Doublette von Wasserstoff in 6- bzw. 7-Stellung bei 5ίΐ4 bzw. 5,84 Teilen je Million.

Beispiel 8

3,¹Ie Teile 7-Amino-3-(2^f-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l'-oxyd, werden in 60 Volumenteilen Dimethylacetamid suspendiert» 2,0 Teile 2-Thienylacetylchlorid setzt man zu der Suspension hinzu und rührt 3 Stunden. Die unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert. Das Dimethylacetamid destilliert man unter vermindertem Druck ab. Zu dem Rückstand setzt man Wasser hinzu. Der sich ergebende Niederschlag wird gesammelt und mit Chloroform gewaschen, wobei man 2,5 Teile 7-(2'-Thienylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l"-oxyd erhält.

Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Dimethylsulfoxyd, 100 inllz), ergibt das vorliegende Produkt ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,60 Teilen je Million; eine Einzellinie (Singletb) von Methylenwasßerstoff in 3-Stellung bei 3,73 Teilen je Million; ein Singlett von Methylenwasserstoff der Thienylgruppe bei 4,05

209823/114?

Teilen je Million; ein Doublett von Wasserstoff in 6-Stellung bei 5,07 Teilen je Million; und ein Doublett von Wasserstoff in 7-Stellung bei 5,62 Teilen je Hillion.

Beispiel 9

4l8 Teile Natrium-y-CS-thienylacetamidoJ-cephalosporanat und 134 Teile Natriumsalz von 2-Mercapto-4-chlorpyridin-loxyd, werden in 5000 Volumenteilen Wasser aufgelöst. Das Gemisch läßt man 5 Stunden bei 55 bis 57°C reagieren. Nach dem Abkühlen des Gemisches setzt man verdünnte Salzsäure zu dem Reaktionsgemisch hinzu. Der sich ergebende Niederschlag wird gesammelt und mit Chloroform gewaschen. Man erhält 350 Teile 7-(2'-Thienylacetamido)-3-(2"-(4"-chlorpyridy1)-thiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-1"-oxyd.

Elementaranalyse:

berechnet auf: C₁₉H₁₆N₃O₅S₃Cl:

C ^5,82; H 3,23; und N 8,41; gefunden: C 45,73; H 3,27; und N 8,11.

Beispiel 10

3 Teile 7-(5^l-Carboxy-5'-t-butoxycarbonyl-aminovalerylamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3~cephem-4-carbonsäure-l"-oxyd, welches durch Behandeln von Natrium-7-(5'-carboxy-5¹-tbutoxyearbonylaminova]ery3amido)-cephalosporanat in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 bereitet wurde, werden zu 100 Volumen-

2098? 3 /IU?

teilen Dichlormethan hinzugesetzt. 5 Volumenteile Pyridin und 10 Volumenteile Trimethylchlorsilan werden zu dem Gemisch hinzugesetzt und man rührt 10 Minuten bei Raumtemperatur. Das Reaktionsgemisch kühlt man auf -10°C ab. 10 Teile Pyridin und 7 Teile Phosphorpentachlorid setzt man zu dem gekühlten Gemisch hinzu und rührt 20 Minuten zur Bildung des Imidhalogenids. Das Reaktionsgemisch wird weiter auf -20°C abgekühlt. 125 Volumenteile Methanol setzt man hinzu, um den Iminoäther zu bereiten. Das so erhaltene Gemisch wird bis auf Raumtemperatur erwärmt und man setzt 20 Volumenteile einer 25 #igen wässrigen Ameisensäure hinzu. Triäthylamin wird weiter hinzugesetzt, um den pH-Wert auf 3,5 bis 4,0 einzustellen. Der sich ergebende Niederschlag wird abfiltriert und man erhält 7-Amino-3~(2'-pyridylthiomethy1)-3-cephem-4-carbonsäure-l'-oxyd.

Im Ultraviolett-Absorptionsspektrura (0,6 %ige wässrige Lösung von Natriumbicarbonat), gibt das vorliegende Produkt Absorptionsmaxima bei 236 τημ ( £ = 21300) und bei 264,5 ταμ (L= I38OO). Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Wasser - Natriumbicarbonat, 100 mllz) ergibt es ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,76 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoffen in 3-Stellung bei 4,30 Teilen je Million; Doublette von Wasserstoff in S- bzw. 7-Stellung bei 5,20 bzw. 5,62 Teilen je Million; und eine Absorption von Wasserstoff des Pyridinkerns bei 7,4 bis 8,5 Teilen je Million.

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Beispiel 11

2,3 Teile des Dinatriumsalzes von 7-(5'-Carboxy-5'-aminovalerylamino)-3-(2"-pyridylthiomethy1)-3-cephem-¹<-carbonsäure-l^ll-oxyd, werden in 7 Volumenteilen 99 Ziger Ameisensäure unter Eiskühlung aufgelöst. Eine aus 0,6 Teilen Nitrosylchlorid und 2 Teilen Ameisensäure bestehende Lösung wird zu der gekühlten Lösung hinzugegeben. Nach 5 Minuten konzentriert man das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck. Zu dem so konzentrierten Rückstand setzt man 7 Volumenteile V/asser hinzu. Eine wässrige Natriumhydroxydlösung wird hinzugegeben, um den pH-Wert auf 3,5 bis Ί,Ο zu regeln. Den sich ergebenden Niederschlag filtri'ert man ab und man erhält 7-Amino-3-(2' -pyr.idylthiomethyD-S-cephem-i-carbonsäure-l¹ -oxyd.

Beispiel 12

82, *l Teile Natrium-7-phenylacetamidocephalosporanat und 33 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-l-oxyd, werden in 800 Volumenteilen V/asser aufgelöst. Das Gemisch läßt man 22 Stunden bei 51°C reagieren. Danach wird das Reaktionsgemisch mit verdünnter Salzsäure angesäuert. Der sich ergebende Niederschlag wird gesammelt und mit Wasser gewaschen und man erhält 60 Teile 7-Phenylacetamido-3-(2^f-pyridylthiomethyl)-3-cephem-^-carbonsUure-l'-oxyd.

Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Dimethylsulfoxyd, 100 mHz), gibt das vorliegende Produkt ein

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Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,6l Teilen je Million; ein Sing]^ett von Methylenwasserstoff in 3-Stellung bei 4,07 Teilen je Million; ein Singlett von Methylenwasserstoff in 7-stellungs-Phenylacetamindogruppe bei 3,52 Teilen je Million; ein Doublett von Wasserstoff in 6-Stellung bei 5,06 Teilen je Million; ein Quartett von Wasserstoff in 7-Stellung bei 5,63 Teilen je Million;und ein Multiplett von Wasserstoff der Phenyl- und Pyridinkerne bei 7,20 bis 8,30 Teilen je Million.

Beispiel 13

428 Teile Natrium-7-phenoxyacetamidocephalosporanat und l80 Teile des Natriumsalzes von 2-Mercaptopyridin-l-oxyd, werden in 5000 Volumenteilen Wasser aufgelöst und man läßt 20 Stunden bei 50⁰C reagieren. Das Reaktionsgemisch wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 behandelt und man erhält 190 Teile 7-Phenoxyacetamido-3-(2^f-pyridylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l^f-oxyd.

Im kernmagnetischen Resonanzspektrum (schweres Wasser - Natriumbicarbonat, 100 mllz), gibt das vorliegende Produkt ein Quartett von Methylenwasserstoff in 2-Stellung bei 3,56 Teilen je Million; ein Quartett von Methylenwasserstoffen in 3-Stellung bei 4,21 Teilen je Million; ein Singlett von Methylenwasserstoffen in 7-stellungs-Phenoxygruppe bei 4,72 Teilen je Million (ppm); und Doublette von Wasserstoff in 6- bzw. 7-Stellung bei 5,15 bzw. 5,79 Teilen je Million.

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Claims

Patentansprüche

in welcher R Wasserstoff oder eine Acylgruppe ist; und X Wasserstoff oder ein Halogen ist; sowie ein Salz dieser Verbindung.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe der Formel:

R¹.

CHCO-

ist, in welcher R- Phenyl-, Phenoxy-, Cyclohexenyl-, Thienyl-,

ρ oder 3-Amino-3~carboxypropylgruppe ist; und R Wasserstoff oder Aminogruppe ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich 7-(2^l-Thienylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱlcarbonsäure-l"-oxyd.

k. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich

7- (5' -Amino-5"' -amino-5' -carboxy valerylamido) -3- (2"-pyridylthio· methyl)-3-cephem-M-carbonsäure-i"-oxyd.

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5. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich 7-(d-2'-Amino-2·-phenylacetamido)-3-(2"-pyridylthiomethyl)-

-I" -oxyd.

6. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich 7_( 2»-Thieny lace tamido)-3-(¹I "-pyridy lthiomethyl )-3-cephem-4-carbonsäure-1"-oxyd.

7· Verbindung nach Anspruch 1 und 2,nämlich

' 7-(2^l-Thienylacetamido)-3-(2"-(4"-chl orpy ridyl)thiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure-l"-oxyd.

8. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich

7-(Phenoxyace tamido)-3-(2 '-pyridy lthiomethyl)-3-cephem-¹!- carbonsäure-l^f-oxyd.

9. Verbindung nach Anspruch 1 und 2, nämlich 7-(Phenylacetamido)-3-( 2·-pyridy lthiomethyl)-3-cephem-¹lcarbonsäure-1'-oxyd.

10. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R Wasserstoff ist.

11. Verbindung nach Anspruch 10, nämlich 7-Amino-3-(2 ^l-pyridylthiomethyl)-3-cephem-ⁱl-carbonsäure-l *-oxyd.

12. Verfahren zur Herstellung der Cephalosporinverbindungen nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

209823/114?

daß man eine Verbindung der Formel:

R-NH-

■N ^J-CHoOCOCHo

O ι

COOH

in welcher R Wasserstoff oder eine Acylgruppe ist, bzw. ein Salz dieser Verbindung, mit einer Verbindung der Formel:

»-Ö

4r 0

in welcher X Wasserstoff oder ein Halogen ist bzw. mit einem Salz dieser Verbindung, zur Reaktion bringt.

(.1^. Verfahren zur Herstellung der Cephalosporinverbindungen nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß man eine Verbindung der Formel:

S,

CH₂S

COOH

in welcher X Wasserstoff oder ein Halogen ist, bzw. ein Salz dieser Verbindung, dadurch herstellt, daß man eine Verbindung

der Formel: .

S ^*

R³-NH -

COOH

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in welcher R^ eine Acylgruppe ist; und X die obige Bedeutung hat] bzw. ein Salz dieser Verbindung, deacyliert.

lh. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Deacylierung durchführt, indem man die Ausgangsverbindung mit einem imidhalogenidbildenden Mittel behandelt, das so erhaltene Imidhalogehid in einen Iminoäther umwandelt, und dann den so erhaltenen Iminoäther hydrolysiert.

" 15. Verfahren nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet,

daß man die Deacylierung durchführt, indem man die Ausgangsverbindung, welche freie Aminogruppe in der Acylgruppe der Seitenkette aufweist, mit einem Nitrosierungsmittel behandelt, und man das so erhaltene Reaktionsprodukt hydrolysiert.

16. Verfahren zur Herstellung der Cephalosporinverbindungen nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel:

> R^-NH

γ
N ^iJ-CH₂S

er y

COOH 0

ί}
in welcher R eine Acylgruppe ist; und X Wasserstoff oder ein Halogen ist; bzw. ein Salz dieser Verbindung, dadurch herstellt, daß man eine Verbindung der Formel:

209823/114?

O'

COOH

in welcher X die obige Bedeutung hat, bzw. ein Salz dieser Verbindung, acyliert.

209823/114?