DE2234280C3

DE2234280C3 - Cephalosporinverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2234280C3
Application number: DE2234280A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kawanishi Fugono; Isao Osaka Minami; Shiro Kobe Morimoto; Hiroaki Takatsuki Nomura
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1971-07-17
Filing date: 1972-07-12
Publication date: 1979-11-29
Also published as: HU166318B; NO142914C; GB1387656A; NL165749B; MY7800302A; SE405478B; DE2234280B2; AU464451B2; HK27278A; AT320154B; AU4453172A; AT318143B; DE2234280A1; NL7209811A; SE7209172L; CH586228A5; FR2146313B1; DK147339B; ES404745A1; CA1005813A

Description

R-CHCONH
SO₃H

^-CH₂OCOCH.-,
COOH

in

I)

iß der R die vorstehend delinierte Bedeutung besitzt, mit einer stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung der Formel X zur Reaktion bringt, oder

(2) eine Aminocephalosporansäure der allgc- >n meinen Formel
NH₁

oder deren Salze oder leicht zersetzbare Ester mit einer x-Sulfocarbonsfiure der allgemeinen Formel

R-CHCOOH

SOjH

oder mit deren funktionellen Derivaten zur Reaktion bringt und daß man gewiinschtenfalls ein pharmazeutisch verträgliches Salz bildet.

6. Arzneimittel, enthaltend die Cephalosporinverbindungen gemäß Ansprüchen 1 bis4alsWirkstofT zusammen mit üblichen pharmazeutischen Hills- und TrägerstofTen.

Die Erfindung bezieht sich auf neue Cephalosporine, die in praktischen Konzentrationen gegen Pseudomonas aeruginosa sowie gegen andere gramnegative und grampositive Mikroorganismen wirksam sind, und auf deren Herstellung.

Seit der Entdeckung des Cephalosporins C wurden mannigfaltige Ar^ibiotika aus Derivaten des Cephalosporins entwickelt, die in 7- und J-*²teilung substituiert wurden. Jedoch waren bisb«:r keine Cephalosporine bekannt, die in praktischen Konzr-filrationen gegen Pseudomonas aeruginosa wirksam sind.

Gegenstand der Erfindung sind Cephalosporinverbindungen der allgemeinen Formel:

COOH

R —CHCONH

I so,

t)

J-iJ-CHiX-

(I)

COOH

-n' >-conh₂

CONH₂

-n" V-nhcoch,

in der R eine η-Butyl-, Phenyl-, p-Aminophenyl- oder Thienylgruppe ist und X^- cine Gruppe der Formel

W) ch., ch₂ch₂oh

n"

ist sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die crfmdungsgcmäßen Cephalosporine der vorstehenden allgemeinen Formel (I)nicht nurzurTherapiemannigfaltiger Infektionskrankheiten wirksam sind, welche sich von grampositiven und gramnegativen krankheitserregenden Bakterien ableiten, sondern auch in geringen Konzentrationen bemerkenswerte Wirksamkeit gegen Pseudomonas aerugino.sa zeigen. Bei den erfindungsgemäßen Cephalosporinen (I) sind Sulfonsäuregriippen in den Substituenlen in 7-Stcllungen direkt an asymmetrische KohlenslolTatome gebunden. Daher umfassen d'e erfindungsgcniälkn Cephalosporine auch Ccphalo:· wrinverbindungen des d-Tjps. des I-Typs und des d,l Typs.

Die erfindungsg.iiuißen Cephalosporine (I) können gewonnen werden, indem man die 5-Amino-5-carboxyvalerylgruppe in 7-Stellung des Cephalosporins C in die gewünschte x-Sulfoacylgruppc umwandelt, und

jiulcm man tlie Acetoxygmppe in 3-Siellung in die siiekslofThallige heterocyclische Gruppe umwandelt. Entweder wird die Umwandlung in 3-Sic||ung oder diejenige in 7-Slcllung zuerst durchgeführt, worauf die Umwandlung der anderen Stellung folgt.

A) Arbeitsgänge, bei denen zuerst in 7-SlcIlung und dann in 3-Stellung umgewandelt wird

7-Aminocephalosporansäure (nachslchend als »7-ACA« bezeichnet) läßt man mit einer ,%-Sulfo- in airbonsäure der allgemeinen Formel:

Ν' >-NHC(K Ή,

R—CHCOOI!

SOjH

(V)

(III)

oder mit einem ihrer funktionellen Derivate reagieren, wodurch eine Sulfocephalosporansäure der allgemeinen Formel:

CHj CH₂CH₂OH

R — CHCONH—r

y-CHiOCOCH,

COOH

worin R die vorstehend beschriebene Bedeutung hat. erhalten wird (zum an sich bekannten Verfahren s. belgische Patentschrift 7 62 725). Sofern keine nachteilige Auswirkung bei der nachfolgenden ¹Jmwandlungsrcaktion in 3-Stellung herbeigeführt wird, kann fernerdicCarboxylgruppe in4-Sieliung und/oder die Sulfogruppc an deren Seilenkette ein Salz mil beispielsweise Natrium. Kalium, Magnesium, Calcium. Aluminium oder Triäthylamin bilden. I η einigen Fällen kanu die Carboxylgruppe in 4-StelIung eine Gruppe sein, welche leicht entfernbar ist, beispielsweise eine BcnzyJ'txycarboiiyl-, /f-Mcthylsulfonyläthyloxycarbon\l-, Bcnzhydryloxycarbonyl- oder Trimethylsilyloxycarbonylgruppc.

Anschließend läßt man die Suifoccphalosporansäurc (II) mit einer stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung der Formel (III)

CONH,

CH,

n" \

reagieren.

Die Reaktion der Sulfoccphalosporansäurc (II) mit de stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung (III), wird gemäß einer an sich bekannten Arbeitsweise vollzogen. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, die Reaktion in Wasser oder in einem Lösungsmittel mit

jo starker Polarität durchzuführen. Die Reaktion vollzieht man etwa bei neutralem pH-Wert, vorzugsweise bei einem pH-Wert von 5 bis 8. Gewöhnlich verwendet man die stickstoffhaltige Verbindung in einer Menge von etwa I bis IO Mol je MoI derSulfocephalosporan-

j5 säure. Ferner kann man die Reaktion in Anwesenheil eines Katalysators wie Isocyanat, Thioisncyannt oder Thiolverbindungen in einem Anteil von etwa I bis 40 MoI, vorzugsweise etwa 5 bis 20 Mol. je MoI der Sulfoccphalosporansäurc (II) durchlühren. wodurch

mi das Endprodukt in hoher Ausbeute erhalten werden kann. Ist der oben erwähnte Katalysator einmal in 3-Slcllung der Sulfoccphalosporansäurc eingeführt, so fuhrt er die letztere in ein funktionclles Derivat über. Dieses funktionell Derivat, welches isoliert oder nicht isoliert wird, läßt man mit der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung (III) reagieren. Die Reaktionstemperatur und -zeit variiert je nach der Art des Rcaktionsleilnchmcrs und nach der Art des verwendeten Lösungsmittels. In den meisten Fällen wird jedoch die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich vor» Raumtemperatur bis 100 C, vorzugsweise von 40 bis 70 C, I bis 48 Stunden lang durchgeführt. Das so erhaltene Reaktionsprodukl (I) wird .■»ich an sich bekannten Methoden gereinigt und ge-

wonnen, beispielsweise durch Lösungsmittelextraktion, Konzentrierung, Chromatography., Gefriertrock-(HI) nen und Umkristallisieren.

B) Arbeitsgänge, bei denen zuerst in 3-Stcllung und dann in 7-Slcllung umgewandcl! wird

Die Umwandlung der Acetoxygruppe in 3-Stel!ung des Cephalosporins C kann gemäß dem Verfahren bewirkt werden, welches beispielsweise in US 32 25 038 oder 32 17000, oder in DE 18 17 121 beschrieben ist. Das sich ergebende Cephalosporin mit der stickstoffhalliucn heterocyclischen Grunnc in 3-Slcllune kann

leicht In ein entsprechendes Aminocephalosporansäurederival der alluemeinen Funnel:

Nil,

( II,\

(IM

COOlI

umgewandelt werden nach einem Verführen, wie es m beispielsweise in Nl Λ4 01 421. in (ili IO4IOX5 oder in IS 35 75^l)7O beschrieben lsi

Miin kann das Aininoeeplialospoiansäuredeinal Il Vi alier alieh herstellen, indem man (eplialosponn (' deacvlierl und dann die '-¹MeIIiInJ; der sich ergehenden ■ ~-A( Λ substituiert.

Das Aminocephalospoiansäuredeiival ll\'l kann in irgendeiner Form von SaI/en oder I stern \ei heuen.

i)ie Reaktion des ArniitoLepM,i!ö-,p'

vats iIVi mit der \-Sulfocarhonsaiirc |Vl oder einem ."> ihrer funk Iionclicii Derivate, kann JicnfaIN nach einem .in sieh bekannten \ ei fahren voll/oücn werden. IaIN die \-Sulfucai bniisaiue |V| in freier I crni verwendet wild, uird die Reaktion in Anwesenheit eines KnnilensüliiMisniitteN duichgcliihrl. Das kondensation·,- .■. miltel ist beispielsweise em N \ -dNuhslii niei"les ( al bodimiid. / H N N -1 )ie\clohc\ ν k ai bodiimid : eine A/ohdvei bindung. Ivispielsweise \ N -1 hionvlnnida/ol: N- \lhov;.ν al hon.vl-2-iilho\v - ] 2-dihulrocliino-Im. PhcisphnrnwJili'nd oder Alko\\.ii.ctv lcu AN ;■■ reaktionsfähigen I sie; dei Säure I Vl \ei wendet man irgendeinen der Carbonsäurehalogenide, -ünhwliidc. -a/ule und aktive I siei I )ie ohiue Al'. Ikι ungsieaklion sclueite! voite:ihat! und gl.üi in einem I ösungsiintlel voran AN I osung^tniiiel veiwendet man /weckmahig ; em herkömmliche- I o-ungsmillel wie beispielsweise W a--er. Aceton. "I elrahv ili ofuian. I )in\.in. Aceton it ι il. Chloroform. Dichlormcihan. Dichloiäthvlen. Pviidm. Dime! Iv. lan ihn. Di met h ν I tor m.im id. Di met In lacetimid oder Dinielhv Nulfox vd Die Reakliniisienipe.ru- :- ; i' lsi nii.h: besonder- begrenzt (iewöhnhch bewirkt f. o, ,Ii,· Ii, ι L 11.1 η i,.,l,i,-h mit,μ AhLiihliMi oiler hei Raumtemperatur I).i- Keakuon-piodukt kann ge- : einigt urn! j;evn innen weiden, wobei man die I iyen-•'.h.if'ei: de^ Cephalosporiii-ill-I-.ndpniiluktes aus- : ■:!]!/!. be^pielsweise duri.li Kolonnenchromati'iJiariiiL. I ■ ti,ihieren. Ausfallen am i-oelekirischen Punkt. ' !L-'ciolr' 'iii'-erteikmu oder 1 nikrktallisiercn.

Dl·.· Ceplialosporme ill können in gleicher Weise

■ c¹ -.'.er'ide.! werilen wie die herkömmlichen Cephalo- ■·■ ^pi-Til;·..¹, "hyieiet; deren Anwendungen mehr oder

■ -.Tiller .inicren. te nach der Art de: slieksiofflvillitien hetcrocvclisehcn (jruppe in ^-Stellung und oder iler Ac\!gruppe in 7-Stellung. Die erlindungsgemaHen Verbindungen lh sind brauchbar als pharmazeutische v SiiH-i.ii-./cn. weil sie starke ar.tibakieriellc ^irksamkeit L'CLjn einen breiten Rahmen krankheitserregender Hakiener. besit/en. einschiieWich Pseudomdnas aeru-μιηοΝ... .LiCjieü .'.eiche die herkömmlichen Cephaln- ^pi<rin/uberemirige-n im woeniliehen unwirksam sind, μ

Die eriindung-gemiibeii CephaKisprine (Il werden im allgemeinen in inii/ierbarer Form in ähnlicher Weise \erjhreicht. wie bekannte Cephalosporinzubereitungen. dov_h ihre Dotierungen und Dosicruncsformen variieren mn ihren Substituentengruppen in -~ 3-Stclking und der. A.c.!gruppen in 7-Steiiung. Beispielsweise beiräg: die irksame D(>sis von Nairium-N - ί " -1 \ - sulfi 'Pher. ■ ^: .!amidol - ceph - ? - em - }■ - \ I-mellivl |-pvriiliiiiuni-4-eüi howlai für einen erwachsenen Menschen ctw a 0.25 g bis 2.5 g alle 4 bis d Stunden.

Die I-rlindung wird durch die nachfolgenden Ausfiihrungsheispiclc niiher veiaiischaulicht. Alle Tem· ix'ialuren sind unkon igierl.

Ii e i s ρ i e 1 I
(1) Herstellung von >-Siilfoben/v!-cephalosporin

line I ÖMing. bcslehendaus 2.5 cm¹ I n-Nali onlaui'e und 5 cm' Wasser, w ird mit I.is auf O bis 5 ( abgekühlt und 6SO mg 7-Amiiioceplialosporans;iuie löst man in der I ösung unter gründlichem Rühren auf In die sich ergebende I.ösung tropft man unter Ruinen innerhalb eines /eilraumes von 15 Minuten eine lösung von 5H5 mg \-Sulfophenvlessigsäurcehlorid in 7 cm' Diiitlnliilhcr ein Anschließend tienni man die «üüiiüc Scliichi ;ih. sie!!! ;!;:rch ! !::;.';:'.e!/eu \:".\ 1 n-HCI auf einen pll -W ei I von IΛ cn, und e\ Ii a Inert dann /weimal mit 15cm' n-Hulanol und wascht den I \trakl /weimal mil je 5 cm¹ Wasser und extrahiert mit gesättigter wüHnger NaI ICOi-I.ösung. Den sich ergebenden Ivlrakl stellt man auf einen pll-Wen von Λ.5 ein. wäscht mil Äther und unlerwirfl dann dem (iefnertrocknen Man erhält .^K5 mg lies gewünschten Produktes in Form des Natriumsal/es IR ι _n ^k,.?:ie.·.. '11755IFaCl₁IIiLACeIaILiM:! CO(.) I. H-SIK CONII 1.12251 SO, I. 1(MdI SO,Na). Keinmaünetisches Resonan/speklrum. NMR. ID-(M ppm ( I eile je Million): 2.(W (311. Fin/ellinie. Sinületl). }.A2 CII. (.»uartelt. .1, ΙΚ.ΟΙί/,.Κ IS.n 11/. 4.75 12 Hl. 5.1!') Il II. SingletII. 5.10 Il II. Doublet!. .1 4.> II/. 5.⁷Iι M II. Doublen. .1 4.5 II/. 7.52 (5 II. Mullipleiu 1 \ Ι,!,','- 25') mn 17.1 - !O¹I

(2l 11 erhell um; von Natrium-N-[ 7-1 \-sulfophenvlaeelamidoi-eeph-3-em-3-v Imethvl ]-p_\ ridinium-

4 -eaiK'xv lat

U.355 g li\^l) .' 10 ^J Moll 7-(v-SuIlophenvlacelamidol-cephalosporaiisäure I \-Sulfoben/\ lceplialosporini. 0.34); 13.5 ■ IO 'Moll Kahumthiocvanai und 0.15cm' il.SX ■- IO ¹MoIl Pvridm werden u 0.75 ein" Wasser IpH (Ol aufgelöst. Die sich ergebeiuk I osung erIiil/l man hei Wi C d Stunden lang, und mar reinigt cliromatographisch unter Verwendung einei I lar/kolonne (I'olvstvrolliar/. Id .' 700 mim. F.luier mittel: W ;«.sscr. unter Monitor von I '.V.-Speklromelei l24Onm). Die l'raklionen. welche das gewünscht) ( ephalosporin enthalten, werden gesammeil und dam gefriergetrocknet, wobei man 1 2d mg des gewün- hter Produkte- erhält. IK , " (cm Ί: "340(UOIIi. 3O2( ICHl. 17W) (,,'-Laclaml. 1^70 | CONII I. 1611 I -COO ι. !525 (Ansatz). !490. 1380. 1350 ISO,) 1220 (SO,I 1037 (-SO; -) 700 (kein -SCN nach gewiesen) NMR IdOmH/. D₂O). 3.02. 3.4S |2H l)oiiblett. .I₁ = J, = IK HaC, Metlnlcni.

5.2X. 5.40

211.

(H,

5.05 /H. Singlett.

CH CO -

SO., H

5.07 Π H. Doubiett. .1 = 5.3 H/. C Protoni. 5.d}· HH. Doublelt. .! --■- 5.3 Hz, C- Protoni. 7.32. 7.4:

22 34

9

Mn lococeus aureiis (211¹) Pl I

ig ml)

lpe.iicillin-( i-besländig|

oimliisuni; ein. welche 0.2.14 ι· \-Sulloplieinl-

Beispiel .1

iind 2.0 g (2.06 y IO ²MoI) Kaliumlliio-
l('i>i man in 2.5 cm¹ Wasser uif. Die sich er-

S H

U

.1.52

s IT

H

in

280

IO

III. ' CH,

5.50

I II. Doublen. .1 5 II/.

\0') Il

I. Doublen. .1 6 II/. 6-St

4

CM. '

Nikotinsäure.

iibelle I /iisamnienges eilt:

Verbindiingen

--

CONH,

'n --,.

(

1511. Phenyl proton I. 7.8 <).0(5ll. Mulliplell. Pyiidin-

Stapln lococeus .iiireiis 2

;ig Uli)

Beispiel 2

.1(.C¹U lcliloi id enthalt. Nach \ollendetem Finlropfen

liebende I ösiinü la IM man stehen und erhitzt sie

1 H. Doublelt. .1 = 18Hz, f

1 Π. Doublen, J = 18 Hz, f

5.0S III. Singlell. CU

5.71 Il

I. Doublcll. .1 4λ II/. 7-Sl

I

des Isonikotin-

- N 5

< ^ 5

prolon).

;ig ml)

0.2')2 υ N-17-Λiniηoceph-.1-em-3-\ Iinet In l)-p\ridi-

sci/l m.m das Rühren unter .Abkühlen 40 Minuten
weiterhin fort, um die Reaktion /u beenden. Nach

Herstellung \on
Na ι π um-N-[ 7-( χ -sulfopheny I acetamido 1-ceph- 1-eni-

20 Stunden in einem Thermostaten, welcher bei 50 C

7.25 "7. /■» ι S II Miiliinlatl. Phenyl). S.25

ainids eiiigesct/t. Die MiiHlestinhibieriingskoii/en-

Tabelle 1

^: — -'

— N '*> 1

Mindesiinhib'ei iingskon/enlraliou:

/u.nil)

iiiiim-4 -cai bow kit und 0.17 g Nalriumbicarboiial.

dem !'!Kleinen der organischen Schicht stellt man die

l-y linelliyl ]-4 -carba nun l-p\ridinium-4 -ca r ho χ \ IaI

gehallen wird. Dann reinigt man direkt nach der

I 6.5 II/. Pyridinproioii).' ').0.l

.•llung Protoni.

iralioiien IMIC) der sich ergebenden

\

ErlinJunusgcinätle ("cphaldsporinc IR

Pseiidonionas aeiligillos.ι I I'd I) 2

weiden in 7 em ' Wasser ,iuiiielüsl. In die sieh ergebende

w al Inge Schicht auf einen ρ 11-W eil \on 6 ein und man

11."¹UjIl ■ 10 ^l Mol) 7-( v-Sulfophen\lacetaniido)-

Chr oma log ra phie unter Verwendung einer Poly si \ ro I-

I 6.5 11/. Py ι idiiiproloii).

elliini! Proton).

sind in

\ MK

>

'i

Pseudomonas aeruginosa ( Pd 12) IO

;ig,nil)

I ■ »" . - - ι * ■»

unleiwirti der Chromatographie unter Verwendung

ceplialosporaiisäure. 0.166 g (.1 · 10 ' Mol) Isoniko-

harz-Kolonne (16 < SSO mm). Anschließend werden

M ludest in hi biei u ngski in/en I ration:

(2 I !,Doublen.

I'sl-IK

I ,μ mil

l' wie angcucbcnl.

Pseudomonas aeruginosa (T-I) 5

•ilMlll)

t ( 'Ml I I ti I I t >'l Ml 111 it It ti ill L* ί . ι < 'Γ\ n ι m. ι >

von Polwwolhar/. Die sich ergehenden gewünschten

linamii
cyanat.

die -ephalosporinhalligen Fraktionen gesammelt und

Pseiidonionas aeruginosa I Pd I)

211. Doublen.

Pseudomonas aeruginosa I

•ιμ mil

( hloio

prodiikihaitigen Fraktionen werden gefriergetrocknet

dem Gefriertrocknen unterworfen. Man erhiilt 27Og

Pseudomonas aeruginosa I NC K

;ΙΟΠΙΙ!ΙΠΊ·>.Ι I IM I I

IN(TC I0 4WI

und man erhiilt Natriuni-N-17-1 \-sulfophen\lacel-

des gewünschten Produktes in Form eines hlaUgelb-

Pseudomonas aeriiginosa I I'd 1.1) 5

,iniidol-cepli- l-ein-.l-\ I met In 11- p\ rid in ium-4'-car b-

lichweißen Pulvers.

M

I ( jLi ml)

Sl;

■ .yl.U.

IR r^l." lern ¹I: 1110 (CH. NH). 1200 (OH. breit).

5. .15

Il e i s ρ i e

I 0.5 1'IgHiI)

1765 (C =- O. ,,-Lactam). 1680 (- CONH-). 1610

; Pheinl. ■

( COO ). 1552 1 —NH,, Deformation). 1455. 13¹JO

N ■ -^s

(CCSO,). 12(K)(SO,. breit). 1120. 1040 (—SO., ),

850. SIO. 7(X). NMR (60 niHz. I)₂O):

COOH

Das in Beispiel }angegebene Verfahren wird wieder

holt, doch werden jeweils Chinoliii.

2.')1

Nikotinamid b/w. Isocliinolin anstelle

ί"

Γι

IU

11

■>u

11

hll

hi

Il

Beispiel 5

Herstellung von

Natrium-NT 7-( x-siilfophenv lacelamido)-

ceph-3-ein-3->lmclh)l|-2-iiielh\lp>iidinium-

4'-caibo\\lat

0.355 g ((),') χ 10 ¹MoI) Dii!aliium-7-|\-Milfoph<.·- n\lacelamiilo)'ephalosporansäiirc. O.I75g (I.SS 10 ¹MoI) x-Picoliii und O.ISg (1.55 χ IO ^l Mol) Kaliumlliiocvaiial. werden in O.X cm¹ Wasser aufgelöst. Die sich ergebende Lösung erhitzt man 20 Stunden bei 50 (' und man wäscht zweimal mil je ll.^cni' Melhvleiiehlorid. Danach gewinnt man die wäHrige Schicht, setzt zu einer PolvsUi olharz- Kolonne (16 · ¹IIIIl mini hinzu iiiul reinigt dann chrom,ilographisch unter Verwendung von W asser als LnIw ickler. Danach sammelt man die eephalospo inhalligen Fraktionen und iinlcrwirfl sie dem (iefriertrockneii. Man erhall 220 mg des gewünschten Produkte·, in 1 in ni ei lies schwach gel bliche μ Pulvers IR ι *"[ (cm Ί: 3.W0 (OH). .1025 "(ClI). 175') I..¹- Lactam). 1670 ( CONII ), 1610(COO). 1525 (C C). I-WO. 1450 IC Cl. LWO 1340 ISO.I. 1220 (SOj. I03X (Si)₁)

M i ndest i Ii hi hicru Mgs konzentrat ion .

Pseiidoiiionas aeriigiiios.i (IM I) 3 (-ig ml)
Pseudonioiias aeruginosa 2 lig mil

(NCLC 104¹JO)

Beispiel 6

1 ierslelluiig von

Nalrium-N-[ 7-( x-sulfoc.iproamido)-ceph-3-em-3-vlmelhvl |-pvridiiiiiim-4 -carbox ν 1.11

450mg (I χ IO ^s Moll Dinalriiim-N-7-( x-sull'ociproamidol-cephalosporanal. V)^ mg (5 χ ΙΟ¹ Mol) Pyridin und 485 mg (5 χ IO ' Mol) KSCN. löst man in 1.0 cm¹ Wasser auf und die sich ergebende Lösung liilM man 5 Stunden bei 60 C stehen. Danaeh reinigt man die Reaktionsllüssigkeii nach der Koloiinenchromatographie unter Verwendung von Pohsivrolharz. Man erhält XO mg des gewünschten Produktes.

(cm

'): 176.1 (,/-Lactam).

). 161.ί ( COONa).

1673 ( CONH

1038 ( SO₁Na).

NMR λ (D,O): 0,93 (3 11. CW,). i.37 (411. - (CH,), ).

3.54

3.83

5.21

2\l CHi ΠΙ

s w\

211. f\

W)

SO₁Na

IH,	V	I H.	— C	H	\	S
				\

H
!
N

5.50(211. (II, N).

211. Ouarieil. .1 1.5. 6.5 II/.

I I I I

2 ί I. (Juanen. .1

.5. 6.5 II/.

Minilesliiihibiei' um gsk on zentral ion :

Staphylococcus aureiis 2 (jl·. mil

(Nr. X7, penicillin-Ci-besiandiii)
Pseiulonioiiiis aeruginosa 2 in; mil

(10 4W)

Beispiel 7

1I) Herstellung von
x-Suiro-x-lp-nilropheinll-essigsäuiechloiid

6.58 g (5.7 χ IO - Mol) Thionylchlorid. 2 .in¹ ΛιΙκτ ;;:u! 2 Tr;:pfc:: i>i:v.eth« !Γ'.τϋν.ϋ"'". η,τ,Ι,-μ /n ι S >■ (5.7 χ IO ¹MoI) \-Sulfo-\-(p-nitriiplieii\l|-eNsigsiiure hinzugesetzt und man läl.U 14,5 Stunden bei Raumtemperatur reagieren. Das Reaklionsprodukt unterwirft man unter vermindertem Druck der Verdampfung bis zur Trockne und man erhält das i.'ewüiisehie Produkt in roher Form mit einer Ausbeute \on 81.3%.

NMR (6OmHz. CDCI₁): i.^{>* (C\\. Singlelt). S.06 (Phenyl. Quartelt, J = X \l/. .1=14 HzI.

(2) Herstellung von
Dinalrium-7-[\-sulfo-\-(p-nitrophen\l|-

acetamidoj-cephalosporunat

4.45 cm³ 1-n NaOH und 24 cm¹ Wasser, setzt man zu 1,2 g (4,45 χ K) ³ MoI) 7-Aminocephalosporansäure hinzu, um ein? Lösung zu bereiten. 0.87 g (1,04 χ 10 ² MoI) NaHCO₃ setzt man zu der Lösung unter Eiskühlung hinzu und dann setzt man langsam innerhalb von IO Minuten tropfenweise eine Lösung von l,4g(4,45 χ ΙΟ"³ χ 1.13 MoI) des rohen x-Suirn"- \-(p-nitrophenyl)-essif säurechlorids. welches oben iinter (I) erhalten wurde, in 8 cm³ Aceton, hinzii Das Rühren setzt man hei 0 —2 C 20 Minuten, und bei 5 C 1,5 Stunden fort, nachdem der Zusatz vollendet ist. Die Lösung wird bis zu 8 cm³ unter vermindertem

Druck bei Kaumlcmperitiur kondensiert. Die Lösung liiUi man durch eine Kolonne (6 χ KM) cm) gehen, well he mil I.S I l'ohslvrolliar/· hepackl ist und die I luierung \oll/ichl man mil 8 cm¹ Wasser. Die erhaltenen Fraktionen der Nummern I his 15 weiden iiefriergelrocknel und man erhiill 1.2 g des gewünschten Produktes. IRrIi,?: (c-iii '): 3-450 ( Oll). 17M) (I aclani). IdK5 (Siiurcamid). Id2() ICarbowlal). 1520. 13501 NO.-). 1230. 1045 ( SO₃Na).

(3| 1 lcrslcllung von

NaIi ium· N-[ 7-1 v-sulfo-p-nitrophein lacetamidolceph-3-cin-3-v Imelhv I ]-pv ridinium-4'-cai ho\\ IaI

0.306 cm¹ (3.87 ■ 10 ' Mol) I'm idin. 2.5 g (2.5K * IO -' Mol) KSCN und 1.2 cm¹ Wasser, werden /u 0.8 g 11.43 ■ 10 ' Moll Dinatriimi-7-l \-sulfo- \ -Ip- nitioplicnv Il-acetamido ] - ce pha los pol anal hm-_/.._l:._v.._ii.j_/i N;:eh\ic:i". ma:; die ! ;;'.;::ü: :nif einen ■■;!! Weil iiei (v5 eingeregelt hat. lältl man sie d Stunden ineir>.-m bei 60 C gehaltenen Thermostaten, und über Nachl linier Kühlen stehen.

(4) Herstellung \ on

NaIi ium-N-( 7-( \-sulfo-p-aminoplien\ lacetamidoiccph-3-em-3->lmeIh\ l]-p\ridinium-4 -cai bowlal

Die oben linier (3) erhaltene Losung wird in 100 cn' Wasser aufgelöst und man liil.lt sie 50 Minuten l'ci 25 C unter einem anfänglichen Wassersioffdruck \on HK) kg,cm^: in Anwesenheit \on I g Kanev-Nickel reagieren. Wassersloffabsorplion: 333'V Die keaklioiislösung wird liltrierl und dann kondensiert man das I iltial unter vermindertem Druck auf Idem¹. D.is Kondensat IaKl man durch eine Kolonne (-4.0 ν 70 cm) gehen, welche mil 0.5 I I'olvstvrolhar/ bepackt ist. und man eluierl mil LdI Wasser. Die I laktionen tier Nummern I ^l) werden gefriergetrocknet und man erhiill das gewünschte Produkt.

(cm '): 34O()( Olli. 1760 ll.aclam). Id75

iSäureamidl. I62(l( ('< K )Na|. I 220. 1040! SO₁Na

5 ig ml 5 -in ml

Heispiel 9

I lerslcllimg von Nalriuni-N-[ 7-( vsulfophein lacelamido)-

ceph-3-cni-3-v Imelhv 11-4¹HiCtIiV I-5-livdro\vatli\llhia/oliuni-4' .-ai hosvlat

500 mg (9.69 ■ 10 ¹MmI) Dinalrium-7-(\-sulfo- \-phen\lacctamido|-cephalosporanat. 1.68 g (1,73 χ 10 ·' Moll KSCN und 415 mg (2.9 χ IO ·' MoI; Thia/ol. werden in 2 cm¹ Wasser aufgelöst und man liiKt IK Stunden in einem bei 50 C gehaltenen Thermostaten reagieren. Die so erhaltene Lösung unterwirft man der Cliromalogiaphie untei Verwendung von l'olvsiv rolhai/ und w ird gcfriergctiockiu'l. wobei min 264 mg des gewüiischlen Piodukles in 42.8",iigei Ausbeule erhiill.

Ik u,."' (cm ¹I: 3400. 3050. 1770. 1680. 1615. 1530. ! 35(i η Η», π in. Kuo 7oo
NMR (6OmII/. D-Ol:

;\i IlUK-MHimmel iiiigsMHi/L-iiii ιΐίκ'ΐι

Staplnlococcus aureus 209 P Pseinlomonas aeruginosa

H c i s ρ i e I K

Herstellung von

N air ium-N-[7-(\-sulfophcn> !acetamido l-ceph-3-em-3-vlmelhvl]-p-acetamidopvridinium-4 -carhoxvlal

200 mg (3.K7 χ 10 ⁴MoIl Dinatrium-7-(\-sulfo- \-phenviacelamido)-cephaIosporanal. 120 mg (8.82 χ 10 ⁴ Mol) 4-Acetamidopyridin und 570 mg (59 χ 10 ■' Mol) KSCN. werden mit 4 cm' Wasser gemischt, obgleich etwas 4-Acetamidopyridin ungelöst zurückbleibt. Diese Lösung, welche etwas ungelöste Verbindung enthält, läßt man 18 Stunden bei 50 C in einem Gasgefäß (8 cm') reagieren. Nav.li Vollendung der Reaktion ist selbst das ungelöste 4-Acetamidopvridin vollständig gelöst und man erhält eine durchsichtige Lösung. Die Lösung wird mittels Chromatographie gereinigt und gefriergetrocknet und man erhält 143 mg des gewünschten Produktes in einer Ausbeute von 60%.

IR ■·*£ (cm ^!): 3500, 1760, 1720. 1670. 1510. 1455. 1360. 1315. 1225. 1200. 1040.845. 700. NMR |60 111H7. D,O): 2..308 (-NHCOCH₃).

311. Singled.

3.11 3.31

cn,

("11,CH-OII

Il
Il

CII,

411. N

(II. (II. Oll

COO

3.84 (211. Inplcll..! 4.5 II/.

I II. Sinnlelt.

(Il

311.

SO,N.

Il S

CII,N

I H. Doublen. .1 =- 5.0 H/.

7.44 (5H. Quartett).

N —

IH.

10

B c i s ρ i

Ui Unier Kühlen und Rühren werden 1.84 g (0.0068 Mol) 7-ACA in 25 cnr¹ Wasser suspendiert und zu der Suspension setzt man tropfenweise 6.8 cm¹

einer I η-wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd hinzu, um das 7-ACA aufzulösen-

Andererseits setzt man zu einer Suspension von 1.5 g(0.0068 Moll \-SuIfo-3-thienyIessigsäurein 10cm³ Äther, 5,5 cm³ Thionylchlorid tropfenweise, und 3 Tropfen Dimethylformamid hinzu. Dann wird die sichergebende Lösung5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaklionslösung unterwirft man unter vermindertem Druck dem Eindampfen biszurTrockne. wobei sich \-Sulfo-3-thienyIacetylchlorid als Rück- in stand ergibt. Den Rückstand löst mah in 10 cm' Äthylacetat auf und die Lösung wird tropfenweise zu der oben erwähnten 7-ACA-Lösung hinzugegeben, wonach man 30 Minuten rührt. Die wäßrige Schicht trennt man von der Reaktionslösung ab und stellt sie durch Hinzusetzen einer gesättigten wäßrigen Lösung von NaHCOj auf einen pH-Wert von 6,5 ein. Die sich ergebende Lösung wird gefriergetrocknet und man erhält 3,6 g eines Rohproduktes. Das Produkt reinigt man nach der Kolonnenchromatographic λ> unter Verwendung von Polysijrolharz. und man erhält 1.6 g (42%) 7-(\-Sulfo-3-thienylacetamido)-ccphalosporansäure.

Mindestinhibierungskonzentration:

Pseudomonas aeruginosa (Pd I) 2 (ug/nil)
Pseudomonas aeruginosa 1 (ug/ml)

(NCTC 10 4W)

IR ι.™ϊ (cm"¹): 1764 (/.'-Lactam), 1675(-CONH
1614 (-CO₂Na). NMR

IR ,L^B.' cm¹: 1750 (/(-Lactam. OCOCH₅).
1677(-CONH-). 1605(-COONa).
1225 l-SOiNa. -OAC). 1043 ( -SO₁Na).
NMR λ <ü,O): 2.13 (3 H. Sinslett. (OXH,).

3.54

5.10

2 H. breit.

S \i\

Il

I H. Doublett.J = 4.7 Hz. -|-S
■-N

1 H. Singled. -CH

H \

IH. Doublett.J = 4.7 Hz. ΙΟ

5.24

5.70

7.38-7.67 3H. Multiplctt. j

2 H. breit.

i\

I H. Doubletu J = 4.7 Hz. -4-S
— N

! H, Single«. --CH

SO₁Na

2H. breit, i-CH,-N

5.71 1 H. Doublett. J = 4.7 Hz.

(
7.35 7.58 3 H. breit, [i ί

2H. breit. -N

8.54 I H. breit. —N

211. breit,

Il

(2) 260 mg (0.5 χ IO ' Moll 7-(>-Sulfo-3-thicnylacetamido)-cephalosporansäurc und 9*7 mg (I χ IO ·' Mol) KSCN. werden zu einer Lösung von 240 mg (3 χ IO ' Mol) Pyridin. aufgelöst in 2 cm¹ Wasser, hinzugesetzt und die sich ergebende Lösung läßt man 24 Stunden bei 40 C stehen. Das Reaktionsgemisch wäscht man mit Äther. Die abgetrennte wäßrige Schicht reinigt man nach der Kolonnenchromatographic unter Verwendung von Polystvrolharz. und man erhält Natritim-N-[7-|x-stilfo-3-thienylacetamido) - ceph - 3 - cm - 3 - ylmcthyl] - pyridinium-4-carhoxvlat.

Beispiel Il

213 mg (2.5 χ IO ' MoI) Thiazol. 97 mj (I x IO ^fMol) KSCN und 260mg (0.5 χ 10 'MoI 7-(\-Sulfo-3-thicny1acctamido)-cephalosporansiiiirc werden vollständig in 0.8 cm¹ Wasser aufgelöst. Die Lösung läßt man 20 Stunden bei 50 C stehen und dann reinigt man sie nach der Kolonncnchromatographic unter Verwendung von Pol>st\rolhar/. Man erhall 80 mg Natrium-N-[ 7-(<-sulfo-3-tliicn\ !acetamido)-ccph-3-cm-3-\ Imclln I j-lhia/olium-4'-carbo\j lat.

909 648/143

17

IR ι·£5ί lern"¹): 17571 1670(-CONH-, -N=C), 1617 (-COONa), 1038 (-SO₁Na), NMR -> (D,O):

5.3 2H, J-CH,-N

5,65

3.5

5.1

5,25

2 H, N

FI

1 11, -j-S -N

1 H, Singlett, -

IH,

SOjNa

in

Ii

Jl) 7,4 7,6(3FI, Thiophen).
H\

8,1

2 H, —N

5.3(211. --CH,-N ■), Fl

8,6

5.7

FI.

2 H,

-n'

/
H

,; ^N V o'

7.37 -7.6 (3 H, Thiophen).

8.15.8.35. 10,0

je I H. je -N

Beispiel

4OX mi! (3 χ IO ' Mol) 4-Acelaniinopyridin,485 mc (5 χ IO ^r' Mol) KSCN und 260 mg (0.5 χ IO ■' ΜοΓ) -ιο 7-(\-Suiro-3-thienylacetamido)-cephalosporansäure, werden in I cm' Wasser aufgelöst und die Lösung läßt man IO Stunden bei 50 C stehen. Die Reaktionslösung reinigt man nach der Kolonnenchromatographic unter Verwendung von Polystyrolharz und 4> man erhält Natrium-N-l7-(x-suiro-3-thicnylacctamido)-ccph-3-em-3-ylmctliylj-4-acetamido-pyridinium-4'-carboxylat.

Beispiel 13

420 mg (3 χ 10¹MoI) 4-,;-FIydroxyäthyl-5-mclhyIthiazoI.4X5 mg(5 χ K)"' Mol)KSCNund260mg (0,5 χ IO ·' Mol) 7-(\-SuIfo-3-thicnyIaeelamido)-cephalosporansäure, werden in I cm^J Wasser aufgelöst und die so erhaltene Lösung läßt man 10 Stunden bei 50 C stehen. Die Reaktionslösung reinigt man nach der Kolonnenchromatographie unter Verwendung von Polystyrolharz und man erhält Natrium-N-[7-(\-siilfo-3-thienylacetamido)-ceph-3-em-3-yI-mcthyl] - 4 -,; - hydroxyaryl - 5 - methyl - thiazolium-4'-carboxylat.

IR >■£?,' (cm"¹): 1760 (,(-Lactam),

1675 (— CONH-, -N=C), 1615 (-COONa),

1040(-SOjNa),

NMR λ (D₂O):

CJJj

2,43

IR ι·£ϋϊ (cm"¹): 1760 (,.'-Lactam). 1670(-CONH-. -NH -COCH,), 1610(-COONa), 1040(-SO₁Na), MR λ (D₂O): 2.3 (3 H, Singlett. COCH,).

311, Singlett. S CFI₂CH₂OH

3,2 3,5

3.4

5.1

2 Π.

II.

S Fl

Il S

3,84

5.1

5.2 I CII SO,Na

H S CHiCH₁OFI

/^CH'
211, Triplett, J = 4,5 Hz, Y

CH₂-CH₂OH

H
I II. Doublell.J = 4.9 Fl/. j- S

5,20

5,3

H, Single», CU

SO₃Nu/

2 H, J-CH₂-N'

5,70

1 H, Double», J = 4,9 Hz,

C)

7,3- 7,6 (3 H, Thiophen),

-N —τ-

9,12

1 H, Single»,

Weiterhin wurde gefunden, JuI-I die erOndungsgemöHen Cephalosporine vorteilhafte Blutspiegelwerte ergeben. Als Beispiel sei angeführt, daß 15 min nach Injektion von 20 mg/kg der Verbindung 2 von

ϊ Tabelle 2 bei einem Kaninehen der Ululspiegelwert 45,0 jig,--ml betrug.

Die erlindungsgemäßen Cephalosporine lassen sich daher, weil sie überlegene antibakterielle Eigenschaften haben, ausgezeichnete Blutspiegelwerte ergeben und

ι» weitaus besser verträglich sind als bekannte Penicillinderivate, wirksam und schonend als antibakterielles Medikament einsetzen.

Λ ahelle 2
Cephalosporinverbindungen

-" R-CHCONH-i (^S\

SC)₃Na / ^y

CC)C)

Beispiel 14

558 mg (2 χ IO 'MoI) Natrium-7-aminocephalosporanut, 790 mg (I χ IO ' Mol) Pyridin und 1.94 g (2 χ IO ³ Mol) :;SCN, werden in 2 cm³ Wasser auΓ-gelöst und die sich ergebende Lösung läßt man 8 Stunden bei 50 C stehrn. Die Reaktionslös.iing reinigt man nach der Kofonnc-ichromatographie unter Verwendung von Polyst>rolharz und man erhält Pyridinium - 7 - aminocephalosporant, welches in IO cm^J Wasser aufgelöst wird. Die Lösung setzt man mit 235 mg \-Sulfo-3-thienylacetylchIorid um. Man erhält Natrium-N-[7-(\-sulfo-3-thienylacetamido)-ceph - 3 - em - 3 - ylmethyl ] - pyridinium - 4' - carbo.xylnt. Diese Verbindung wird identifiziert mit dem in Beispiel 10 erhaltenen Produkt mittels IR und NMR.

Versuchsbericht

Eine Reihe von erlindungsgemäßen Cephalospnrinverbindungen (in Tabelle 2 aufgeführt) sowie ,ium Vergleich 2-Sulfobenzylpenicillin wurden einem Bakterienhemmtcst unter Verwendung von Pseudomonas aeruginosu Pd I und Pseudomonas aeruginose 10 490 unterworfen.

Die Vergleichsverbindung 2-Sulfobenzylpenicillin ist aus US 36 60 379 als besonders wirksam gegen Pseudomonas bekannt.

Wie die in Tabelle 3 angegebenen Mindeslinhibicrungskon/cnlrutioncii der untersuchten Verbindungen zeigen, wirken die criindungsgemäßen Cephalosporine deutlich stärker bakterizid als die bekannte Penirillinvcrhindung,

Ein Heilerer Vorteil der erlindungsgemäßen Cephalosporinc ist. daß bei ihrer Applikation der nachteilige »Pcnicillinschock« nicht auftritt, der mit der Anwendung der bekannten Penicillinvcrbindiing verbunden ist. Diccrfiiulungsgcmäßcn Cephalosporine sind demnach weitaus besser verträglich als bekannte Pcnicillindcrivaic.

^Nr

— N

-N /CONH,

S'

fj

CH,CH,C)H

— N

-n'1 ch, ch,ch,oh

^-S

CT

^vs^y

8 CHj(CH₂),

H₂N

n'

C-H

21 22

Tabelle

Mindeslinhibierungskonzentrutionen (M IC) (in |j.g'ml) der in Tubellc 2 angegebenen, erfindungsgemüßen Cephalosporine, zum Vergleich die MIC von 2-Sulfo- 'f benzylpenicillin

' Verbindung Nr.

(Tabelle

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Vcrgleichsvcrbindung 10-20

MikriHirpanisnien	*[!>ciuliini "η·!»*
Pseujonimias	acruginiisa
acrugimisa IM I	104¹X)
	1
2	0,5
1	1
3	5
5	1
5	1
5	I
2	2
10	5
5
3

Claims

Patentansprüche:

I. C'ephalosparinverbinUungen der allgemeinen Formel:

R — CHCONH —

SOj ./

-Nx/

-CH.X-

IO

COOH

in der R eine η-Butyl-, Phenyl-, p-Aminophenyl- oder Thienylgnippe ist und X" eine Gruppe der Formel

-O

—N

COOH

-N

-M ^

N "V-NHCOCHj

—n'

CONH,

>-, oder

CH₃ CH₂CH₂OH

-ΝΛΑ

ist oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz dieser Cephalosporin verbindungen. 2. Verbindung der Formel

S <fV-CH —CO—Nil— CH-CH CH₂

^x=/ I III,.,

SOj CO-N C—CH,-N

COOH

oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon. 3. Verbindung der Formel

/ \ H—CO —NH-CII-CH CH₂

I I ,„^

SO, CO-N C-CH₂-N V-CONH₂

oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon. 4. Verbindung der Formel

COOfI

,. „■- ClI CO NH CH CH CH₂

IJ ι iii .„,, ν

^ SO, CO N C CU, N y

oder ein phiirmazeutisch verträgliches Salz davon.

COOII

5. Verfahren zur Herstellung einer Cephalosporinverbindung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man nach an sich bekannten Methoden

(I) eine Suirocephalosporansüure der allgemeinen Formel