DE2150516C3 - 7-[ α -Amino-1'-cyclohexenyl-acetamido]-cephalosporansäuren und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
7-[ α -Amino-1'-cyclohexenyl-acetamido]-cephalosporansäuren und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den durch die Ansprüche gekennzeichneten Gegenstand.
Cefaloglycin und Cefalexin zeigen ein breites antibakterielles Wirkungsspektrum sowohl gegen
grampositive als auch gramnegative Bakterien, jedoch ist es auch bekannt, daß ihre Wirkung gegen Escherichia
coli usw. ungenügend ist. Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht nur ein ebenso
breites antibakterielles Wirkungsspektrum, sondern auch eine äußerst starke Wirkung gegen Escherichia
coli haben. Der Erfindung liegt diese Feststellung zugrunde.
Die Verbindungen (1) können entsprechende Salze beispielsweise mit Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen,
z. B. Natrium, Kalium, Calcium und Aluminium, oder organischen Aminen, z. B. Trimethylamin, Triäthylamin,
Tributylamin und Pyridin, bilden.
Die Verbindungen (I) oder ihre Salze können beispielsweise durch Umsetzung von 1-Cyclohexenylglycin
oder seinen reaktionsfähigen Derivaten mit 7-ACA oder 7-ADCA hergestellt werden.
7-ACA und 7-ADCA können in Form von geeigneten Salzen oder leicht hydrolysierbaren Estern verwendet
werden. Bei Verwendung von leicht hydrolysierbaren Estern werden die Reaktionsprodukte gegebenenfalls
der Hydrolyse unterworfen, um die gewünschten Verbindungen (I) oder ihre Salze zu erhalten.
Bei diesem Acylierungsprozeß wird das 1-Cyclohexenylglycin
gewöhnlich in Form seiner reaktionsfähigen Derivate verwendet. Beispiele solcher Derivate sind die
Säurehalogenide, z. B. die Säurechloride und Säurebromide, die Säureazide und Säureanhydride, die gemischten
Alkylphosphor- oder Alkylkohlensäiireiinhydride,
aktive Ester, z. B. entsprechende Ester mit 4-substituiertem
2,5-Oxazolidindion, Pentachlorphenol oder N-Hydroxysuccinimid.
Falls erforderlich, können Kondensationsmittel, z. B. Cyclohexylcarbodiimid, Phosphorylchlorid
und Ν,Ν'-Carbonyl-bis-imidazol, verwendet werden. Die Aminogruppe von 1-Cyclohexenylglycin
wird vorzugsweise beispielsweise mit Salzsäure, einem organischen Aldehyd, o-Nitrothiophenyl, einer /?-Diketonverbindung
(z. B. Acetylaceton oder Acetessigsäureester), Azid oder mit einer Carbobenzoxygruppe,
p-Toluolsulfonylgruppe, Phenylthiocarbonylgruppe,
Aryloxygruppe oder Phthalylgruppe, Isobornyloxycarbonylgruppe oder jS-Methylsulfonyläthoxycarbonylgruppe
geschützt
7-ACA oder 7-ADCA können als entsprechende leicht hydrolisierbare Ester, z. B. mit Trimethylchlorsilan,
Trimethoxychlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Dimethoxydichlorsilan,
Tri-n-butylzinnoxyd, Triphenylchlorid, Bis-(p-methoxyphenyl)methylchlorid, Methoxymethylchlorid
oder 0-Methylthioäthylchlorid, verwendet
werden.
Diese Reaktionen können in einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Bei Verwendung eines leicht
hydrolysierbaren Esters müssen jedoch Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um den Zutritt von
Feuchtigkeit zum Reaktionssystem zu verhindern. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Wasser,
Alkohole, z. B. Äthanol und Methanol, Aceton, Dioxan,
2r) Tetrahydrofuran, Triäthylamin, halogenierte Kohlenwasserstoffe,
z. B. Chlorbenzol, Chloroform und Methylenchlorid und andere organische Lösungsmittel, z. B.
Äthylacetat, Äther und Acetonitril. Die Reaktionstemperatur ist nicht wesentlich, jedoch wird die Reaktion
ίο häufig unter Kühlung oder bei Raumtemperatur
durchgeführt.
Wenn bei der Reaktion gemäß der Erfindung eine Säure als Nebenprodukt gebildet wird, ist zweckmäßig
ein basisches Reagens, z. B. ein Alkali wie Alkalihydro-
)5 gencarbonat, Alkalicarbonat oder Alkalihydroxyd, oder
ein organisches Amin, z. B. Triäthylamin oder Pyridin, im Reaktionssystem vorhanden. Im Falle eines leicht
hydrolysierbaren Esters wird das Produkt in üblicher Weise hydrolysiert und dann nach üblichen Methoden,
z. B. durch Konzentrierung, Phasenübergang und Chromatographie, abgetrennt. Falls erforderlich, kann
das Produkt beispielsweise durch Umkristallisation gereinigt werden.
Natürlich fallen auch die isomeren Formen der
4ri Verbindungen (I) sowie ihre Gemische in den Rahmen
der Erfindung.
Die in dieser Weise hergestellten Verbindungen (I) können durch Umsetzung mit Aceton in ihre Acetonaddukte
überführt werden, die eine längere Wirkungsdau-
rj() er als die ursprünglichen Verbindungen (I) haben. Bei
dieser Reaktion wird das Aceton vorzugsweise in einer Menge von mehr als 1 Mol pro Mol Cyclohexenylglycinamidderivat
(I) verwendet. Die Reaktion verläuft im allgemeinen leicht in einem Lösungsmittel, z. B.
Yi Methylenchlorid, Dimethylformamid, Wasser, Chloroform
und Aceton. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches wird vorzugsweise im Bereich von 5,5 bis 9,5
gehalten und kann mit einer anorganischen Alkaliverbindung, z. B. Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat, KaIi-
w) umhydroxyd und Kaliumcarbonat, organischen Aminen,
z. B. Triäthylamin, oder Säuren, z. B. Salzsäure und Phosphorsäure, geregelt werden. Die Reaktion wird bei
Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durchgeführt.
hi Das als Ausgangsmaterial verwendete 1-Cyclohexenylglycin
kann nach an sich bekannten Verfahren, z. B. durch Umsetzung von 1-Cyclohexen-l-aldehyd, mit
Alkalicyanid und einem Ammoniak bildenden Material
und anschließende Hydrolyse hergestellt werden. Diese Reaktion wird zweckmäßig in einem hydrophilen
Lösungsmittel, z. B. Wasser, Alkoholen (z. B. Methylalkohol
und Äthylalkohol), oder ihren Gemischen durchgeführt Sie kann allgemein bei 0 bis 80° C
durchgeführt werden, jedoch wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 40° C gearbeitet
Das Alkalicyanid (z. B. Natriumcyanid und Kaliumcyanid)
und das Ammoniak liefernde Material (z. B. Ammoniumchlorid und Ammoniumcarbonat) werden
im allgemeinen in einer Menge von 1 bis 1,5 Mol pro Mol des 1-Cyclohexen-l-aldehyde verwendet
Die Reaktion ist im allgemeinen in einer Zeit von 1 bis 4 Stunden beendet Bei Verwendung von Ammoniumchlorid
als Ammoniak liefernde Verbindung wird eine Aminonitrilverbindung gebildet, während bei Verwendung
von Ammoniumcarbonat iene Hydantoinverbindung entsteht Die AminonitrilverbinJung oder die
Hydantoinverbindung können isoliert oder ohne Isolierung der Hydrolyse unterworfen werden. Die Hydrolyse
wird im allgemeinen durch Behandlung des Reaktionsprodukts beispielsweise mit Salzsäure, Schwefelsäure,
Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd oder Bariumhydroxyd durchgeführt Bei der Herstellung einer Aminonitrilverbindung
wird die Hydrolyse zweckmäßig unter sauren Bedingungen, im allgemeinen unter Verwendung
einer etwa 3- bis 12normalen Säure durchgeführt. Die Reaktion wird zweckmäßig bei einer Temperatur im
Bereich von etwa Raumtemperatur bis 100° C durchgeführt
Bei Verwendung der Hydantoinverbindung wird die Reaktion dagegen zweckmäßig unter alkalischen
Bedingungen und im allgemeinen bei der Rückflußtemperatur durchgeführt.
Die Reaktion kann gegebenenfalls auch bei erhöhtem Druck durchgeführt werden. Nach Beendigung der
Reaktion kann das Reaktionsgemisch ohne Isolierung als Ausgangsmaterial verwendet werden, jedoch kann
es auch nach an sich bekannten Methoden, z. B. Einengung, Phasenübertragung, Umkristallisation und
Chromatographie, gereinigt werden.
1-Cyclohexenylglycin kann auch über eine 1-Cyclohexenylverbindung
der allgemeinen Formel
-CH2-B
in der B eine geschützte oder ungeschützte Carboxylgruppe oder Cyangruppe ist, hergestellt werden. Wenn
B eine ungeschützte Carboxylgruppe ist, wird die gewünschte Verbindung durch Nitrosierung der Verbindung
(II) und anschließende Reduktion erhalten. Wenn B eine geschützte Carboxylgruppe oder Cyangruppe ist,
wird die gewünschte Verbindung durch Nitrosierung der Verbindung (II), anschließende Reduktion und
Hydrolyse, die in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können, hergestellt.
Als geschützte Carboxylgruppen kommen beispielsweise
Alkyloxycarbonylgruppen, z. B. Methoxycarbonyl, Äthoxycarbony), n-(oder iso)-Propoxycarbonyl, n-,
Iso-, oder tert.-Butoxycarbonyl und n- oder tert.-Amyloxycarbonyl,
oder eine substituierte oder unsubstituierte Phenoxycarbonylgruppe, z. B. Phenoxycarbonyl, p-Nitrophenoxycarbonyl
oder Pentachlorphenoxycarbonyl oder niedere Alkoxycarbonyloxycarbonylgruppen, z. B.
tert.-Butoxycarbonyloxycarbonyl und Äthoxycarbonyloxyearbonyl.in
Frage.
Die Nitrosierung wird in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Umsetzung der 1-Cyclohexenylverbindung
(II) mit Nitriten oder Nitritestern in Gegenwart einer Säure (z. B. einer anorganischen Säure
wie Salzsäure oder einer organischen Carbonsäure wie Essigsäure) oder einer Base (z. B. Natriumhydrid,
entsprechende Alkalialkoholate oder Alkaliamide mit Natrium oder Kalium) durchgeführt Geeignete Nitrite
sind beispielsweise Natriumnitrit und Kaliumnitrit Als Nitritester eignen sich beispielsweise Alkylnitrite, z. B.
Methylnitrit, Äthylnitrit n-Butylnitrit, tert-Butylnitrit
ίο und Isoamylnitrit
Die Reaktion wird im allgemeinen bei einer Temperatur von 5 bis 60° C durchgeführt Sie verläuft
glatt in geeigneten Lösungsmitteln. Geeignet als Lösungsmittel sind beispielsweise Alkohole, z. B. Me-
i> thanol und Äthanol, aromatische Kohlenwasserstoffe,
z. B. Benzol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, und
Äther, z.B. Äthyläther und Tetrahydrofuran. Das Nitrosierungsmittel wird im allgemeinen in einer Menge
von etwa 1 bis 1,2MoI pro Mol 1-Cyclohexenylverbindung
(II) verwendet, ist jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt Die Reaktion ist im allgemeinen in etwa 0,5
bis 2 Stunden beendet
Die in dieser Weise hergestellte l-Cyclohexenyl-Λ-ηΐ-
2) trosoessigsäureverbindung wird weiter reduziert, um
ihre ac-Nitrosogruppe in die Aminogruppe umzuwandeln.
Zu diesem Zweck können an sich bekannte Reduktionsverfahren angewendet werden, ohne die
Doppelbindung der 1 -Cyclohexenylgruppe zu beeinflus-
jo sen. Geeignet sind beispielsweise Reduktionsverfahren
unter Verwendung von Metallen (z. B. Eisen, Zinn und Zink) oder Zinn(IV)-chlorid in Gegenwart einer Säure
(z. B. Salzsäure), unter Verwendung eines Amalgams, z. B. Aluminiumamalgam, Schwefelwasserstoff und
r> seiner Salze (z. B. Natriumsulfid oder Natriumpolysulfid)
unter sauren, neutralen oder alkalischen Bedingungen. Diese Reaktionen können in einem Lösungsmittel,
z. B. Eisessig und Alkoholen, z. B. Methanol und Äthanol, durchgeführt werden.
4(i Wenn B in den in dieser Weise hergestellten
Verbindungen eine geschützte Carboxylgruppe oder Cyangruppe ist, werden diese Verbindungen zur Bildung
des 1-Cyclohcxenylglycins hydrolysiert. Die Hydrolyse
kann nach an sich bekannten Verfahren, z. B. durch
Vi Behandlung der Verbindung (II) mit einer anorganischen
Säure wie Salzsäure und Schwefelsäure oder mit einer anorganischen Base, z. B. Natriumhydroxyd und
Kaliumcarbonat, durchgeführt werden. D;ese Säuren oder Basen werden im allgemeinen in Konzentrationen
in von 3- bis 6-normal verwendet, jedoch ist man nicht
unbedingt auf diesen Bereich beschränkt. Die Reaktion wird im allgemeinen in einer wäßrigen Lösung
durchgeführt. Durch Zusatz von Alkoholen wie Methanol und Äthanol kann sie mit hoher Konzentra-
« tion der Verbindung (II) durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur beträgt im allgemeinen 40 bis
100° C, zweckmäßig 70 bis 100° C.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte 1-Cyclohexenylglycin
hat als solches eine verhältnismäßig
ίο starke antibakterielle Wirkung und kann daher als
Fungizid verwendet werden. Da 1-Cyclohexenylglycin ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthält, fällt es im
allgemeinen als Racemat an, das gegebenenfalls der optischen Trennung nach an sich bekannten Methoden
h> unterworfen werden kann. Dies kann beispielsweise
un'er Verwendung von optisch aktiven Säuren wie L weinsäure und D-Camphersulfonsäure, oder optisch
aktiven Basen wie Cinchonin oder durch Svntheiisieren
der N-Acylverbindung von l-Cyclohexenylglycin und
Hydrolyse der N-Acylverbindung mit einem Enzym, z. B. Diastase, geschehen.
Die Verbindungen gemäß der Erfindung haben eine stark hemmende Wirkung gegen gran (positive und
gramnegative Bakterien. Sie werden bsi oraler Verabreichung vom Dünndarm leicht resoi Liiert und dringen
bei parenteraler Verabreichung schnell in die Gewebe ein, zu denen sie gute Affinität haben. Die Verbindungen
(I) sind daher wertvoll als antibakterielle Mittel. Zu diesem Zweck können sie sowie ihre pharmazeutisch
unbedenklichen Säureadditionssalze (z. B. Natrium- und Kaliumsalze) und ihre Acetonaddukte oral oder
parenteral als solche oder in Fcrm von geeigneten Zubereitungen wie Pulvern, Granulat, Tabletten oder
Injektionslösungen in Mischung mit pharmazeutisch unbedenklichen Trägern, Streckmitteln, Verdünnungsmitteln
oder Adjuvantien oral oder parenteral verabreicht werden. Die Verbindungen (I), ihre Salze und
Acetonaddukte können zur Behandlung fast der gleichen Krankheiten, die mit «-Aminobenzylpeniciilin
oder Cephalosporin geheilt werden, oder der durch Eschsrichia coli verursachten Krankheiten verwendet
werden.
Die Dosis der Verbindungen (I) oder ihrer Acetonaddukte ist verschieden in Abhängigkeit von den
Verbindungen und der Schwere dar Krankheit liegt
jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 5 —500 mg/ kg/Tag, vorzugsweise etwa 10—200 mg/kg/Tag.
Die überraschende Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber den bekannten, struktur-
und wirkungsmäßig vergleichbaren Mitteln Cefalexin und Cefradin ergibt sich aus dem folgenden
Versuchsbericht.
Tabelle 1 (a)
Versuchsbericht
Test Verbindung
Test Organismen
Escherichia Klebsielhi
coli NIHJ pncumoniac
KbI
Proteus
vulgaris
Hb 50
Hb 50
^V-CH- CONH-
NH2 A
(B) Cefalexin (CEX)
-CH-CONH
NH2
NH2
(C) Cefradin
jjj J-CH2GCOCH3
COOH
3,125
1,56
6,25
25
25
CH3
50
100
100
CII3
COOH
(D) Cefaloglycin
3,125
3,125
6,25
.-CH2OCOCH3
COOH
CH2OCOCH,
COOH
6,25
6,25
12,5
Bemerkung:
Verbindung (A) ist eine Verbindung gemäß der Erfindung und die Verbindung (IJ) bis (Ii) sind Verbindungen
des Standes der Technik, wovon die Verbindungen (B), (C) und (D) im Handel erhältlich sind.
Tabelle 1 (b)
Organismus
Medium | MIC*) | CHX |
SCH-KK) | 0,78 | |
Trypticase soy agar | 0,39 | |
~ 10% bovine blood | 0,78 | |
desgl. | 0,78 | 0,78 |
desgl. | 0,78 | 0,78 |
desgl. | 0,39 | 25,0 |
desgl. | 12,5 | 6,25 |
desgl. | 3.13 | 1,56 |
desgl. | 1,56 | 3.13 |
desgl. | 1,56 | |
Streptococcus pyogenes E-14
Streptococcus pyogenes Dick Streptococcus pyogenes S-8 Streptococcus pyogenes NY-5
Streptococcus mitior America Streptococcus pneumoniae Type I Streptococcus pneumoniae Type II
Streptococcus pneumoniae Type III
*) Minimale Hemmkonzentration in y.g/ml
Bemerkung:
In der vorstehenden Tabelle bedeutet »SCE-100« eine Verbindung gemäß der Erfindung mit folgender Formel
CHCONH
NH2
und »CEX« bedeutet Cefalexin der Formel
^—CHCONH
NH,
COOH
COOH
Tabelle 2 (a) | SCt-KK) | CHX | Tabelle 2 (b) | bO | Mittelwert | SCH-100 | CEX |
Cephalosporin | 0.39 | 0,78 | Cephalosporin | 3,13 | 6,25 | ||
MIC (ug/ml) | oral | oral | MIC (Tg/ml) | oral | oral | ||
Verabreichung | 1.00 | - | Verabreichung | 63.7 | 63.7 | ||
EDi0 (mg/kg) | !.75 | 1.56 | ED.,, (mg/kg) | - | 40.0 | ||
2.20 | 1.56 | 44.1 | 56,2 | ||||
- | 2,78 | - | 70,9 | ||||
1,33 | - | 42,0 | 89.3 | ||||
1.56 | 1.56 | 32,5 | 89,3 | ||||
1.57 | 1.86 | 35,2 | 80,0 | ||||
Mittelwert | 34,5 | 56,2 | |||||
42.0 | 68,2 | ||||||
Bemerkung:
Mäuse wurden durch imraperitoneale Injektion von
10* lebenden Einheiten in 5% Mucin infiziert. Die Antibiotika wurden a!s Einzeldosis unmittelbar nach der
Infektion verabreicht Bemerkung:
Mäuse wurden durch intraperitoneale Injektion von 10 lebenden Einheiten in TSB infiziert, die Antibiotika
wurden in 3 Dosen 3, 6 und 21 Stunden nach der Infektion verabreicht Die Zahlen geben die EDs0-Werte
als Einzeldosis an.
10
CP
60
C U O OJ jo
•Η Ό -P O „
C \ φ Ο"ΐ
O C
Plasma
i^_^ SCE-IOO
0 13 6 9 IS Ιβ 21
160 KO 120 ICO 80 60 40 20
Leber
scE-IOO
Ol 3 6
13 Ιβ 21
Nieren
Lunge
Stunden
0 13 6 9 15 Ιβ 21
Stunden
Verabreichung Cephalosporin
Dosis (mg/kg) | Mittlere Ausscheidung in % Bereich |
Galle |
Urin | 3,2** | |
10 | 58,8** | (2,12 4,09) |
(39,8-73,1) | 1,5** | |
10 | 57,8** | (0,49 1,99) |
(35,3-71,8) | ||
I.V. SCE-IOO
(n* = 4)
Cefalexin (n = 3)
* Zahl der verwendeten Kaninchen. ** Innerhalb 6 Stunden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele ,, „ . . .
weiter erläutert. In diesen Beispielen verstehen sich die « Herstellung des Ausgangsprodukts
Teile als Gewichtsteüe, falls nicht anders angegeben. a) In einen Reaktor, aus dem die Luft mit trockenem
Gewichtsteile verhalten sich zu Raumteilen wie Gramm Stickstoff verdrängt worden ist, werden 250 Raumteile
zu Kubikzentimeter. tert-Butylalkohol und dann 12 Teile metallisches
Kalium gegeben. Das Gemisch wird unter kräftigem Rühren und unter trockenem Stickstoff am Rückfluß
erhitzt, um das Kalium vollständig zu lösen. Zur Lösung werden 100 Raumteile trockenes Benzol gegeben. Das
Gemisch wird auf 5°C gekühlt. Bei der gleichen Temperatur werden 33,6 Teile Äthyl- 1-cyclohexenylacetat
und dann 35,2 Teile Isoamylnitrit innerhalb von 30 Minuten zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird der
Erwärmung auf Raumtemperatur überlassen und dann eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Verdünnung mit 200 Raumteilen Alkohol werden dem Reaktionsgemisch 78 Teile Zinkpulver und dann
tropfenweise 250 Raumteile konzentrierte Salzsäure unter Rühren zugesetzt, wobei die Temperatur durch
Kühlen mit Eis unter 30° C gehalten wird.
Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Die abfiltrierten unlöslichen Bestandteile werden mit Alkohol gewaschen.
Die Waschflüssigkeit wird mit dem Filtrat vereinigt. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck
eingeengt, worauf etwa 150 Teile Natriumhydrogencarbonat zugesetzt werden. Hierbei scheidet sich eine ölige
Substanz ab, die mit Äther extrahiert wird. Der Äther wird abdestilliert. Zum Rückstand werden 130 Raumteile
einer 10%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung und 130 Raumteile Äthylalkohol gegeben, worauf er bei
700C eingeengt wird. Nach 2 Stunden wird das Reaktionsgemisch zur Entfernung der unlöslichen
Substanz filtriert. Das Filtrat wird mit konzentrierter Sa'zsäure auf einen pH-Wert von etwa 5,0 eingestellt,
wobei 1-Cyclohexenylglycin in Form von Kristallen abgeschieden wird. Nach Abkühlung werden die
Kristalle isoliert, nacheinander mit Wasser, Alkohol und Äther gewaschen und getrocknet, wobei 16 Teile
1-Cyclohexenylglycin vom Schmelzpunkt 241°C (Zers.) erhalten werden.
b) 1) Eine Lösung von 5 Teilen 1-Cyclohexenylglycin in 33,2 Raumteilen einer wäßrigen 1n-Natriumhydroxydlösung
wird hergestellt. Zur Lösung werden abwechselnd eine wäßrige ln-Natriumhydroxydlösung
und Chloracetylchlorid gegeben, während der pH-Wert im alkalischen Bereich gehalten und mit Eis gekühlt
wird, bis die Gesamtmenge der wäßrigen Natriumhydroxydlösung 39,2 Raumteile und die Gesamtmenge des
Chloracetylchlorids 4,2 Raumteile erreicht. Das Reaktionsgemisch wird stehen gelassen und der Erwärmung
auf Raumtemperatur überlassen und dann 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt Nach Einstellung auf pH 8,0
wird das Gemisch mit Äther ausgeschüttelt. Die wäßrige Schicht wird mit 2n-Salzsäure auf pH 2,5 eingestellt. Die
erhaltene Suspension wird dreimal mit Äther extrahiert Die vereinigten Ätherextrakte werden zweimal mit
wäßriger gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und dann getrocknet
Die Ätherlösung wird destilliert, wobei Kristalle gebildet werden, die aus Benzol-Äther umkristallisiert
werden. Hierbei werden 4,5 Raumteile N-Chloracetyl-lcyclohexenylglycin
vom Schmelzpunkt 137 bis 1400C erhalten.
2) Eine Suspension von 1 Teil des in dieser Weise hergestellten N-Chloracetyl-1-cyclohexenylglycins in 25
Raumteilen Wasser wird hergestellt Zur Suspension werden 4,5 Raumteile einer wäßrigen ln-Natriumhydroxydlösung
gegeben, wobei eine homogene Lösung erhalten wird. Der Lösung wird eine Lösung von 5
Teilen Diastase in 40 Raumteilen Wasser zugesetzt. Das Gemisch wird mit einer wäßrigen ln-Natriumhydroxydlösung
auf pH 7,2 eingestellt und dann 115 Stunden bei 37° C gerührt Das Reaktionsgemisch wird zur Entfernung
der Ablagerungen filtriert. Das Filtrat wird mit 2n-Salzsäure auf pH 2,5 eingestellt und dann mit
Äthylacetat extrahiert.
Der Äthylacetatextrakt wird mit einer gesättigten ■j Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingeengt,
wobei sich Kristalle abscheiden. Durch dreimalige Umkristallisation aus Äthylacetat werden 0,2 Teile
D( - )-N-Chloracetyl-1 -cyclohexenylglycin vom
Schmelzpunkt 137 bis 138°C in Form von farblosen
κι pulverförmigen Kristallenerhalten.
Mo= - 136° (EtOH C= 1,0%)
3) Eine Suspension von 0,1 Teilen D( —)-N-Chloracetyl-1
-cyclohexenylglycin in 4 Raumteilen 6n-Salzsäure
r> wird 15 Minuten am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch
wird auf etwa 1 Raumteil eingeengt. Das Konzentrat wird mit wäßrigem 7n-Ammoniak auf
pH 5,0 eingestellt, wobei sich Kristalle abscheiden. Die Kristalle werden mit kaltem Wasser gewaschen und
2(i getrocknet, wobei 0,03 Teile D( — )-l-Cyclohexenylglycin
vom Schmelzpunkt 224 bis 225° C erhalten werden.
Ho= -147,7 (In-HCl, C= 1,0%)
4) Die gemäß Abschnitt (2) erhaltene wäßrige Schicht _'■>
wird mit einer wäßrigen 1 n-Natriumhydroxydlösung auf pH 5,0 eingestellt und unter vermindertem Druck
eingeengt. Die konzentrierte Lösung wird an 20 Raumteilen des unter dem Handelsnamen »Amberlite
1R-120B« erhältlichen Ionenaustauscherharzes adsor-Jd
biert. Das Harz wird abfiltriert und mit 500 Raumteilen
Wasser gewaschen, worauf mit wäßrigem l,5n-Ammoniak extrahiert wird. Der Extrakt wird eingeengt, wobei
sich Kristalle abscheiden. Als Produkt werden 0,15 Teile
L( + )-l -Cyclohexenylglycin erhalten.
r> [<x]o= + 147° (In-HCl, C= 1,0%)
In 20 Raumteilen Methanol werden 0,72 Teile Natrium-1-cyclohexenylglycinat gelöst. Zur Lösung
werden 0,47 Teile Methylacetacetat gegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden bei 50° C gerührt und dann zur
Trockene eingedampft Die hierbei erhaltene Enaminverbindung wird unmittelbar in 25 Raumteilen Chloroform
gelöst. Bei —15° C wird eine Lösung von 0,55 Teilen Isobutylchlorcarbonat in 10 Raumteilen Chloroform
zugesetzt Das Gemisch wird 90 Minuten bei -8° C gerührt
Dann wird eine Lösung von 1,08 Teilen 7-Aminocephalosporansäure und 0,41 Teilen Triäthylamin in 30 Raumteilen Chloroform innerhalb von 10 Minuten bei — 5° C zugetropft, worauf 2 Stunden bei einer Temperatur von 0° bis 5° C gerührt wird. Das Gemisch wird eingeengt und der Rückstand in 100 Raumteilen einer l%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gelöst Die Lösung wird mit 2n-Salzsäure auf pH 2^5 eingestellt, 30 Minuten gerührt und mit Äther ausgeschüttelt Die wäßrige Schicht wird mit Natriumhydrogencarbonat auf pH 3,8 eingestellt und dann
Dann wird eine Lösung von 1,08 Teilen 7-Aminocephalosporansäure und 0,41 Teilen Triäthylamin in 30 Raumteilen Chloroform innerhalb von 10 Minuten bei — 5° C zugetropft, worauf 2 Stunden bei einer Temperatur von 0° bis 5° C gerührt wird. Das Gemisch wird eingeengt und der Rückstand in 100 Raumteilen einer l%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gelöst Die Lösung wird mit 2n-Salzsäure auf pH 2^5 eingestellt, 30 Minuten gerührt und mit Äther ausgeschüttelt Die wäßrige Schicht wird mit Natriumhydrogencarbonat auf pH 3,8 eingestellt und dann
to eingeengt, wobei 7-(l'-Cyclohexenylglycinamido)-cephalosporansäure
erhalten wird.
In einem Gemisch von 20 Raumteilen Äthylacetat und o5 1,64 Teilen Triäthylamin werden 2,16 Teile 7-Aminocephalosporansäure
suspendiert Zur Suspension werden 0,87 Teile Trimethylsilylchlorid bei einer Temperatur
von 0° bis 10° C gegeben. Die Temperatur wird
allmählich erhöht. Bei Raumtemperatur wird das Gemisch weitere 3 Stunden gerührt. Während mit Eis
gekühlt wird, werden 1,05 Teile Chinolin und anschließend eine Lösung von 1,68 Teilen 1-Cyclohexenylglycinchlorid
in 20 Raumteilen Äthylacetat dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Das Gemisch wird 3 Stunden bei
Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird eingeengt und dann in 160 Raumteilen einer l%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung
gelöst. Die Lösung wird mit Äther gewaschen und die wäßrige Schicht mit 2n-Salzsäure
auf pH 3,8 eingestellt und dantf eingeengt. Das Konzentrat wird durch Säulenchromatographie gereinigt,
wobei 7-(l'-Cyclohexenylglycinamido)-cephalosphoransäure vom Schmelzpunkt 195 bis 2000C (Zers.)
erhalten wird.
Rf-Wert:
0,25(n-BuOH : H2O : Tetrahydrofuran = 3 :1 : 1)
0,57(n-BuOH : H2O : Essigsäure = 3 : 1 :1).
0,57(n-BuOH : H2O : Essigsäure = 3 : 1 :1).
Elementaranalyse:
Berechnet für Ci8H23N3SO6 · H2O:
Berechnet für Ci8H23N3SO6 · H2O:
C 50,57 H 5,89 N 9,82 S 7,50
Gefunden:
Gefunden:
C 50,24 H 5,74 N 9,83 S 7,54
UV-Spektrum (in H2O): 258 πιμ (ε = 7,737).
In 40 Raumteilen Äthylalkohol werden 1,8 Teile Natrium-1-cyclohexenylglycinat suspendiert. Zur Suspension
werden 1,45 Teile Äthylacetacetat gegeben. Das Gemisch wird 3 Stunden bei 65°C am Rückfluß
erhitzt. Der Äthylalkohol wird vom Reaktionsgemisch abdestilliert, das dann getrocknet wird. Der Rückstand
(Enaminverbindung) wird in 50 Raumteilen Chloroform gelöst. Der Lösung wird eine Lösung von 1,36
Raumteilen Isobutylchlorcarbonat in 10 Raumteilen Chloroform bei einer Temperatur von —15 bis — 1O0C
zugesetzt, worauf 2 Stunden bei der gleichen Temperatur gerührt wird. Dem erhaltenen Gemisch wird eine
Lösung von 2,14 Teilen S-Desacetoxy^-aminocephalosporansäure
und 1,1 Teilen Triethylamin in 100 Raumteilen Chloroform bei -50C zugetropft, worauf
das Gemisch 2 Stunden bei einer Temperatur von — 5 bis 00C gerührt wird.
Das Reaktionsgemisch wird eingeengt und der Rückstand in einer wäßrigen Lösung von 2 Teilen
Natriumhydrogencarbonat in 100 Raumteilen Wasser gelöst und dann mit Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige
Schicht wird mit 2n-Salzsäure auf pH 2,5 eingestellt und 30 Minuten gerührt Die wäßrjge Lösung wird mit
Äthylacetat ausgeschüttelt und die wäßrige Schicht auf pH 4,5 eingestellt und eingeengt. Das Konzentrat wird
durch Chromatographie gereinigt, wobei 3-Desacetoxy-7-(l '-cyclohexenylglycinamido)-cephalosporansäure erhalten
wird.
In 25 Raumteilen trockenem Methylenchlorid werden 1,1 Teile 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure suspendiert
Der Suspension werden 1,1 Teile trockenes Triethylamin und anschließend 0,63 Teile N,N-Dimethylanilin
zugesetzt Das Gemisch wird gut gerührt. Während mit Eis-Wasser gekühlt wird, werden 0,65
Teile Dimethyldichlorsilan tropfenweise bei 10° C zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden 1,1 Teile
pulverförmiges D( -)-1 -Cyclohexenylglycinchloridhydrochlorid bei einer Temperatur unter 10°C portionsweise
zugesetzt. Das Gemisch wird 1 Stunde bei 10° C,
-, 1,5 Stunden bei 10 bis 150C und 1,5 Stunden bei 15 bis
17°C gerührt. Es wird dann in 30 Raumteile Eiswasser gegossen. Die Lösung wird auf pH 1,3 eingestellt und 15
Stunden gerührt, worauf 1,0 Teil Kieselgur »Celite« zugesetzt wird. Das Gemisch wird weitere 10 Minuten
κι gerührt und dann filtriert. Das Filtrat wird mit In-KOH
auf pH 4,7 eingestellt und gefriergetrocknet, wobei 3,0 Teile eines blaßgelblichen Pulvers erhalten werden. Das
Pulver wird der Dünnschichtchromatographie unterworfen, wobei als Lösungsmittel ein Gemisch von
ii Essigsäure, n-Butanol und Wasser (1 :3 : 1) verwendet
wird. Dieses Produkt erweist sich als Gemisch von vier verschiedenen Verbindungen.
Zu 20 Raumteilen Wasser werden 2,0 Teile des Pulvers gegeben, worauf der pH-Wert mit einer
:o wäßrigen ln-Kaliumhydroxydlösung auf 6,9 eingestellt
wird. Die erhaltene Lösung wird an einer Säule des lonenaustauscherharzes »Amberlite XAD II« · gereinigt.
Der mit 10%igem Äthylalkohol erhaltene Anteil (positiv bei der Ninhydrinreaktion und Palladiumchlo-
:~i ridreaktion) wird gefriergetrocknet, wobei 0,85 Teile
7-(D( — )1 '-CyclohexenylglycinamidoJ-desacetoxycephalosporansäure
in Form von weißen federartigen Kristallen erhalten werden. Dieses Produkt zeigt im
Infrarotspektrum charakteristische Absorptionsbanden
jo bei 1770 cm-1, 1690 cm1, 1600 cm1 (breit) und
1520 cm-'.
In 25 Raumteilen Aceton werden 3,5 Teile 7-(D(-)l-ι
Cyclohexenylglycinamido)-desacetoxycephalosporansäure suspendiert Zur Suspension werden 1,5 Raumteile
Triethylamin gegeben. Das Gemisch wird 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert. Das
Filtrat wird unter vermindertem Druck eingeengt und
■ti das Aceton abdestilliert. Zum Rückstand werden 25
Raumteile Eiswasser gegeben. Während mit Eis gekühlt und gerührt wird, wird das Gemisch mit ln-Salzsäure
auf pH 3,0 eingestellt, wobei sich eine Fällung abscheidet. Das Gemisch wird 2 Stunden gerührt.
·»■■> während mit Eis gekühlt wird. Die Fällung wird
abfiltriert, mit kaltem Wasser und dann mit Aceton gewaschen und in einem Vakuum-Exsiccator über
Phosphorpentoxyd getrocknet wobei 2.4 Teile 7-[2'2 Dimethyl-4'-(D(
— )1 "-cyclohexenylJ-S'-oxo-1 '-imidazol-
5« idinyrj-desacetoxycephalosporansäure als weißes Pulver
erhalten werden.
Dieses Produkt zeigt im Infrarotspektrum charakteristische Absorptionen bei 1785 cm-' (ß-Lactamcarbonyl)
und 1700 cm-' (breit) (Imidazolidinonring -CO). Die Absorptionsbanden des Amids bei 1680 und 1 520 cm- ·
fehlen.
In 8 Raumteilen trockenem Dimethylformamid
bo werden 2,0 Teile 7-(D-( —Jl'-Cyclohexenylglycinamidocephalosporansäure
gelöst Die Lösung wird mit 0,7 Raumteilen Triäthylamin gemischt Dann werden 0,5 Teile Methylchlormethylsulfid bei 100C tropfenweise
zugesetzt Das Gemisch wird 4 Stunden hei Raumtem-
b5 peratur gerührt und dann filtriert Das Filtrat wird unter
vermindertem Druck einige Zeit eingeengt und dann in 400 Raumteile Eiswasser gegossen. Nach Einstellung
des Gemisches auf pH 7.0 werden die unlöslichen
16
Bestandteile abfiltriert, mit 2 Raumteilen Eiswasser
gewaschen und in einem Vakuurr-Exsiccator über PjO5
getrocknet. Hierbei wird d<?r rohe 7-(D( — )1'-Cyelohejcenylglycinamidoj-ceph
ilosporansäure-methylsulfenylmerhylester als blaßgelbliches Pulver erhalten. Das
Pulver wird in 10 Raumteilen Aceton gelöst. Die Lösung
wird 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Aceton wird unter vermindertem Druck abdestilliert
und der sirupanige Rückstand zu 20 Raumteilen Eiswasser gegeben, worauf einige Zei
Das Gemisch wird dann mit 1:
eingestellt. Die ausgefällten Kristalle mit Eiswasser gewaschen und in eint
ϊ cator über Phosphorpentoxyd getr
Teile 7-[2',2'-Dimethyl-4'-(D(-]
5'oxo-1 'imidazolidinyl]-cephalospora Pulver erhalten werden.
Claims (2)
1. 7-[ac-Amino-1 '-cyclohexenyl-acetamidoj-cephalosporansäuren
der allgemeinen Formel
CHCONH
NH2
in der A ein Wasserstoffatom oder eine Acetoxygruppe ist, und die Salze sowie die Acetonaddukte
dieser Verbindungen.
2. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
in an sich bekannter Weise 1-Cyclohexenylglycin
oder seine reaktionsfähigen Derivate mit 7-Aminocephalosporansäure oder 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure
oder einem Salz dieser Säuren oder einem leicht hydrolysierbaren Ester dieser Säure umsetzt und das Reaktionsprodukt gegebenenfalls
hydrolysiert und gewünschtenfalls die erhaltene Verbindung mit Aceton umsetzt.
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