DE2320039B2

DE2320039B2 - Penicilline und ihre Verwendung als Arzneimittel

Info

Publication number: DE2320039B2
Application number: DE2320039A
Authority: DE
Inventors: Hans-Bodo Dr. Koenig; Karl-Georg Dr. Metzger; Wilfried Dr. Schroeck
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1980-07-24
Also published as: IL44642A; US3923789A; IL44642A0; DE2320039C3; SU520920A3; NL7405358A; GB1422304A; SE414499B; AT329183B; BG26947A3; DD113547A5; PL90461B1; AU6784974A; JPS505519A; ATA317974A; IE39225L; FR2226158B1; PH10812A; BE813876A; CA1025849A

Description

COOH

worin

A. R₁

C = C

oder

CH-CH

ein Rest R, oder R₂ Wasserstoff und der andere Wasserstoff, Methyl, Phenyl oder Nitrophenyl und

B. Phenyl, Hydroxyphenyl oder Cyclohexadienyl bedeuten und deren nicht-toxische, nharmazeutisch verträgliche Salze.

2. Penicillin der Formel

H₃C

(D)

—N —CONH— CH-CONH

3. Arzneimittel, gekennzeichnet durch den Gehalt an mindestens einem Penicillin gemäß Anspruch 1 und üblichen Trägerstoffen.

Die Erfindung betrifft neue Penicilline sowie Arzneimittel für die Human- und Tiermedizin, insbesondere orale und parenterale antibakterielle Mittel, vor allem für durch Bakterien aus der Familie der Pseudomonadaceae (Pseudomonas- und Aeromonas-Bakterien) verursachte Infektionskrankheiten.

Es ist bereits bekanntgeworden, daß Acetamidopenicillansäuren, die in der α-Stellung der Acetamidogruppe einen Arylrest und einen Acylsemicarbazidrest

tragen, synthetisch zugänglich sind und als antibaklerielle Mittel verwendet werden können. Sie sind in der britischen Patentschrift Nr. 10 61 335 beschrieben, doch ist bei keinem der in dieser Patentschrift beschriebenen und beanspruchten Penicilline die Hydrazingruppierung des Acylsemicarbazidrestes in einen heterocyclischen Ring eingebaut.

Es wurde nun gefunden, daß die neuen Penicilline der allgemeinen Formel (I)

N-CONH-CH-CONH

A. R₁

R₂

R₁ R2

oder CH-CH

ein Rest R, oder R₂ Wasserstoff und der andere Wasserstoff. Methyl. Phenyl oder Nitrophenyl und

B. Phenyl, Hydroxyphenyl oder Cyclohexadienyl be-

i ■ '

deuten und

deren nicht-toxische, pharmazeutisch verträgliche Salze starke antibakterielle Eigenschaften aufweisen.

Zu den oben erwähnten nichttoxischen, pharmazeu^llM-" vcumgin-m-H jan.<.n

sauren

Carboxylgruppe, wie Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium-, Aluminium- und Ammoniumsalze, und nichttoxische, substituierte Ammoniumsalze mit Aminen, wie Di- und Triniedrigaikylaminen, Procain, Dibenzylamin, Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin, N-Benzyl-0-phenyl-ethylamin, N-Methyl- und N-Ethylmorpholin, 1-Ephenamin, Dehydroabietylamin, Ν,Ν'-Bis-dehydroabietylethylendiamin, N-Niedrigalkylpiperidin und anderen Aminen, die zur Bildung von Salzen von Penicillinen verwendet worden sind.

Die erfindungsgemäßen Penicilline erhält man, indem man Verbindungen der allgemeinen Formel

H₂N-CH-CONH

worin

B die obengenannte Bedeutung aufweist,

mit Verbindungen der allgemeinen Formel

,1L.

NH

N—CO—W

A die oben angegebene Bedeutung hat,

W Halogen oder eine Gruppe der allgemeinen Formel

HN

—N

bedeutet, in wasserhaltigen und hydroxylgruppenfreien Lösungsmitteln oder in wasserhaltigen und hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmitteln mit oder ohne Zusatz einer Base bei einer Temperatur im Bereich von etwa — 20 bis +50°C zur Umsetzung bringt und die dabei erhaltenen Penicilline gegebenenfalls in ihre nichttoxischen, pharmazeutisch verträglichen Salze überführt.

Die neuen Wirkstoffe weisen starke antibakterielle Wirkungen auf. Sie können in der Human- und Tiermedizin zur Behandlung und Vorbeugung aller Krankheiten verwendet werden, die durch Bakterien verursacht werden, die durch die neuen Penicilline bei entsprechender Dosierung gehemmt werden.

Die neuen Wirkstoffe können in an sich bekannter Weise in die üblichen Formulierungen übergeführt und in üblicher Weise angewendet werden. So können sie alleine oder in Kombination mit einer pharmazeutisch unbedenklichen Trägersubstanz nach üblicher pharmazeutischer Verfahrensweise formuliert und verabreicht werden.

Für die orale Verabreichung können sie in Form von Tabletten, die z. B. zusätzlich Stärke, Milchzucker oder gewisse Typen von Tonerde enthalten können, oder in Form von Kapseln, Tropfen oder Granulaten, alleine oder zusammen mit denselben oder äquivalenten Zusätzen gegeben werden. Sie können außerdem oral in Form von Säften oder Suspensionen, die für solche Zwecke übliche Geschmackskorrigentien oder Farbstoffe enths'***⁰ liönnpn pppphpn \yprHpn

Ferner können die neuen Wirkstoffe durch parenterale Applikation, ζ. B. intramuskulär, subcutan oder intravenös, eventuell als Dauertropfinfusion, verabreicht werden. Im Fall der parenteralen Verabreichung geschieht dieses am bestehen als sterile Lösung, die noch andere Lösungsbestandteile, wie Natriumchlorid oder Glucose enthalten kann, um die Lösung isotonisch zu machen. Um solche Lösungen zu bereiten, kann man zweckmäßigerweise die neuen Wirkstoffe in Form von

ίο Trockenampullen verwenden.

Die neuen Wirkstoffe können in üblicher Weise angewendet werden.

Bei oraler und parenteraler Verabreichung ist eine Dosierung von 25 000 bis 1 Mill. E/kg Körpergewicht/ Tag zweckmäßig. Man kann sie als Einzelgabe oder als Dauertropfinfusion oder auch verteilt auf mehrere Dosen geben. Für eine lokale Behandlung kann man die neuen Wirkstoffe als Salben oder Puder zubereiten und anwenden.

2« In der Veterinärmedizin können die neuen Penicilline mit dem Futter, über Zubereitungen oder über das Trinkwasser verabreicht werden.

Die gute Wirkung gegen z. B. Pseudomonaden wird durch die folgende Tabelle 1 dokumentiert, die die minimalen Hemmkonzentrationen einiger der erfindungsgemäßen Penicilline angibt.

Die in vit^o-Werte wurden als minimale Hemmkonzentrationen (MHK) im Röhrchenreihenverdünnungstest in flüssigem Medium durchgeführt. Die Ablesung

ω erfolgte nach 24stündiger Bebrütung bei 37° C. Die MHK ist durch das trübungsfreie Röhrchen in der Verdünnungsreihe gegeben. Sie ist in E/ml Nährmedium angegeben (1 Mol Penicillin hat bekanntlich 5, 9514x10« E).

J5 Als Wuchsmedium wurde ein Vollmedium folgender Zusammensetzung benutzt:

Fleischextrakt

Pepton

NaCI

D( + ) Dextrose

Puffer pH 7,4

10g

3g

10g

1000 ml

Die den Penicillinen hier zugeordneten Nummern entsprechen den Nummern der Beispiele, in denen die ■>5 Darstellung des jeweiligen Penicillins beschrieben ist.

Tabelle I

	MHK [E'ml]	Pseudo
	Pseudomonas	monas
	Walter	F 41

Penicillin des
Beispiels Nr.		8
IB	8	4
2C	4	8-16
7	8	8-16
8	16-32	8-16
9C	8-16	16-64
IOC	16-64	4-16
12	4-16	>400
Ampicillin	> 400	>200
Carbenicillin	200

Mit dem Penicillin des Beispiels IB wurden nach der Röhrchenverdünnungsmethode gegen weitere Bakterien folgende MHK-Werte (in E/ml) erhalten:

E coli B	E. coli 26/6 Proteus morg.	Proteus vulg.
32	1 123	128
Klebsieila pneu m.	Staph. aureus 133	Enterococcus ATCC 9790

0,5

32

Tabelle Il

Tierversuche mit der weißen Maus:
Bestimmung der ED50 nach 24 Stunden

Die erfindungsgemäßen Penicilline können zum Zwecke der Erweiterung des Wirkungsspektrums und um eine Wirkungssteigerung speziell bei penicillinasebildenden Bakterien zu erzielen, mit anderen Penicillinen, z. B. solchen die penicillinasefest sind, kombiniert werden. Eine solche Kombination wäre z. B. die mit Oxacillin oder Dicloxacillin.

Die erfindungsgemäßen Penicilline sind auch gegen andere Bakteriengattungen wirksam. Das wird durch den folgenden Versuch, der mit dem Penicillin des Beispiels 1 durchgeführt wurde, gezeigt:

Das Penicillin des Beispiels 1 wurde mit Müller-Hinton-Nährbrühe unter Zusatz von 0,1% Glucose auf einen Gehalt von 100μg/ml verdünnt. In der Nährlösung befanden sich jeweils 1 χ 10⁵ bis 2χ 10⁵ Bakterien pro Milliliter. Die Röhrchen mit diesem Ansatz wurden jeweils 24 Stunden bebrütet und anschließend wurde der Trübungsgrad bestimmt. Trübungsfreiheit gibt Wirkung an. Bei der Dosierung von 100μg/ml waren die folgenden Bakterienkulturen trübungsfrei:

E. coli 14; E. coli C 165;
Proteus vulgaris 1017;
Klebsiella K 10;
Klebsieila 63;
Salmonella sp.;
Shigella sp.;
Enterobacter sp.;
Serratia sp.;

Proteus, indolnegativ, sp.;
Proteus, indolpositiv, sp.;
Pasteurella pseudotuberculosis;
Brucella sp.;

Haemophilus influenzae;
Bordetella bronchiseptica;
Baoteroides sp.;
Stabphylococcus aureus 133;
Neisseria catarrhalis sp.;
Diplococcus pneumoniae sp.;
Streptococcus pyogenes W;
Enterococcus sp.;
Lactobacillus sp.;

Corynebacterium diphteriae gravis;
Corynebacterium pyogenes M;
Clostridium botulinium;
Clostridium tetani;
Borrelia sp.;

Pseudomonas aeruginosa sp.;
Aeromonas hydrophile sp.;
Mycoplasma sp.

Aus der folgenden Tabelle 2 geht die Wirkung eines der erfindungsgemäßen Penicilline gegen eine Reihe von Bakterien im Tierversuch mit der weißen Maus hervor. Die weißew Mäuse vom Stamm CFi wurden intrapcritoneal mit der jeweib angegebenen Baktcrienart infiziert.

Keim

Dosis in Einheiten
des Penicillins von
Beispiel 1 pro kg
subcutan

E. coil C 155
Staphylococcus aureus
Pseudcmonas aeruginosa W
Psudomonas aeruginosa F 41

1 χ 200 000
1 χ 40 000
4 χ 75 000
4x100 000

Therapie:
1-malig:30 Minuten nach Infektion,

4-inalig: 30 Minuten, 2 Stunden, 4 Stunden und
6 Stunden nach Infektion.

Die ED50 ist die Dosisu bei der 50% der infizierten Tiere nach 24 Stunden noch überleben.

Die folgende Tabelle III zeigt die verbesserte Wirkung erfindungsgemäßer Penicilline gegen Pseudomonas im Tierversuch (weiße Maus) im Vergleich gegen Azlocillin.

Tabelle III

Tierversuche:

4 χ 3000 E/Maus subcutan 0,5, 2, 4, 6 Stunden nach Infektion

	% überlebende Tiere	2. Tag	3. Tag
	1Tag
Pseudomonas F 41		100	100
Beispiel 1	100	30	30
Beispiel 8	100	20
Beispiel 9	100	70	50
Beispiel 10	100	70	30
Beispiel 11	100	50	50
Azlocillin	100
Pseudomonas Walter		100	100
Beispiel 1	100	70	70
Beispiel 3	80	80	80
Beispiel 8	80	50	50
Beispiel 9	100	70	70
Beispiel 10	100	50	50
Beispiel 11	50	80	70
Beispiel 12	100	20	20
Azlocillin	100

Das in den folgenden Beispielen verwendete Λ-Aminobenzylpenicillin enthielt etwa 14% Wasser, man kann aber auch ebensogut wasserfreies a-Aminobenzylpenicillin (vgl. US-Patent 31 44 445) verwenden.

Das in den Beispielen verwendete a-Amino-p-hydroxybenzylpenicillin enthielt etwa 13% Wasser, man kann aber ebensogut auch wasserfreies a-Amino-p-hydroxybenzylpenicillin verwenden.

Mit »Ampicillin« ist dasjenige «-Aminobenzylpenicillin, mit »Amoxicillin« dasjenige «-Amino-p-hydroxybenzylpenicillin und mit »Epicillin« dasjenige a-Amino- «-(M-cyclohexadien-i-ylJ-methylpenicillin mit der D = R-Konfiguration in der Seitenkette gemeint.

Die NMR-Spcktren der Penicilline wurden in CDj-Lösung aufgenommen. Dabei bedeuten die Bezeichnungen in den Klammern:

S	= Singulett
d	= Dubleti
t	= Triplett
q	= Quartett
111	= Multiplen
AB	= A B-System

J = Kupplungskonstante

Die IR-Spektren der Penicilline wurden in Nujol-Suspension aufgenommen.

Beispiel 1

A) O

CH,

NH

I
N

COCl

Zur Lösung von 9,8 Gew.-Teilen 4-Methyl-5-oxopyrazolin-2 in 100 Vol.-Teilen wasserfreiem Tetrahydrofuran fügte man unter Rühren und Eiskühlung 11 Gew.-Teile Phosgen, rührte 30 Minuten bei 0⁰C, 1 Stunde bei

Raumtemperatur, kühlte wieder auf 0⁰C, tropfte innerhalb von 20 Minuten 10,1 Gew.-Teile Triäthylamin zu, rührte wieder 30 Minuten bei 0⁰C und dann 2 Stunden bei Raumtemperatur nach. Es wurde vom ausgefallenen

') Triäthylaminhydrochlorid abgesaugt, mit trockenem Tetrahydrofuran ausgewaschen und die vereinigten Lösungen wurden im Vakuum zur Trockne eingedampft.
Rohausbeute:

in 15 Gew.-Teile 2-Chlorcarbonyl-4-l■nethyl-5-oxo-

pyrazolin-3.

Das Rohprodukt wurde aus Aceton umkristallisiert.
Ausbeute:

5,5 Gew.-Teile = 34% d.Th.; Fp.= 169°C.

Aus der Mutterlauge ließen sich noch 1,8 Gew.-Teile (11,2% d.Th.) vom Fp. = 155°C isolieren.

Ber.: C 37,4, H 3,1, Cl 22,1, N 17,4;
gef.: C 37,7, H 3,4, Cl 22,0, N 17,4.

2(i |R-Banden bei

3120. 1750, 1628, 1535, 875 und 790 cm-' (in Nujol). NMR-Signale bei τ (in CDCl₃) =

0,05 (s, 1 H); 2,2 (q, J ~ 1 Hz, 1 H) und 7,9 ppm (d, J ~ 1 Hz, 3 H).

B)

O
H₃C Il

vY

¹—N — CO-NH- CH- CONH (D) CH₃

Zur Lösung von 9,3 Gew.-Teilen Ampicillin in 80 Vol.-Teilen 80%igem wäßrigem Tetrahydrofuran (pH = 8,2 mit Triäthylamin eingestellt) fügte man unter Eiskühlung und Rühren im Verlauf von 15 Minuten portionsweise 3,5 Gew.-Teile 2-Chlorcarbonyl-4-methyl-5-oxopyrazolin-3 zu. wobei der pH zwischen 7 und 8 durch gleichzeitige Triäthylaminzugabe konstant gehalten wurde.

Man rührte bei Raumtemperatur noch so lange nach, bis zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes von 6—7 keine Triäthylaminzugabe mehr erforderlich war (ca. 15 Min.). Anschließend wurden 50 Vol.-Teile Wasser zugegeben, das Tetrahydrofuran im Vakuum am Rotationsverdampfer abgezogen, die wäßrige Lösung einmal mit Essigester extrahiert, der verworfen wurde, anschließend mit frischem Essigester überschichtet, auf 0⁰C gekühlt und unter heftigem Rühren auf pH = 1,5 mit verdünnter Salzsäure angesäuert. Man trennte den Essigester ab, extrahiert noch zweimal mit Essigester, wusch die vereinigten Essigesterphasen mit Wasser und trocknete über MgSO.). Nach Filtration wurde mit ca. 23 Vol.-Teilen einer 1 molaren Lösung von Natrium-2-äthylhexanoat in methanolhaltigem Äther versetzt, auf ein geringes Volumen bei Raumtemperatur im Vakuum eingeengt, in der notwendigen Menge Methanol möglichst rasch gelöst und in etwa 500 Vol.-Teile eiskalten Äther, der 10% Methanol enthielt, unter Rühren eingegossen. Man ließ 30 Minuten absitzen, saugte ab. schlämmte erneut in Äther auf und saugte wieder ab. Das

45

55 Produkt wurde im Exsiccator über P₂Os und Paraffin schnitzeln im Vakuum 2 Tage getrocknet.

Ausbeute:

100% D-a-[(4-Methyl-5-oxo-3-pyrazolin-2-yl)-car bonylaminoj-benzylpenicillin-Natrium.

j9-Lactamgehalt: 96%.

IR-Banden bei

3300, 1755, 1665, 1598 und 1370 cm-'.

NMR-Signale bei r =

2,25 (s, IH); 2,4-2,8 (m, 5 H); 4,3 (s, IH) 4,5 (AB, J =4 Hz, 2H); 5,8 (s, 1 H); 8,0 (s, 3 H) 8,45 (s, 3 H) und 8,5 ppm (s, 3 H).

Beispiel 2
(A) O

cht

b0 Das von Offe et al. [Z. Naturforsch. 7b, 446 (1952); beschriebene Produkt wurde durch Eintropfen von Hydrazinhydrat (3,75 Gew.-Teile) in die Lösung von \3,A Gew.-Teiien «-Formyl-phenylessigester in 25 Vol.-b5 Teilen THF bei 0⁰C und anschließendes zweistündige« Kochen am Rückfluß, Eindampfen zur Trockne unc Umkristallisieren aus Äthanol in 91%iger Ausbeute erhalten. 4-Phenyl-5-oxo-pyrazolin-2. Fp.=231°C.

ίο

IR-Banden bei

3200, 3105, 3450 - 2400, 1612, 1585, 1515, 1304, 127 7, 1169 und 707 cm-' (in Nujol).

Ber.: C 67,4, H 5,0, N 17,5;
gef.: C 66,6, H 4,8, N 17,9.

(B)

/X

-N-COCl

wurde wie im Beispiel IA beschrieben aus 9,6 Gew.-

(C) _o

N —CO —NH-CH (D) Teilen 4-Phenyl-5-oxo-pyrazolin-2 und 6,6 Gew.-Teilen Phosgen in Gegenwart von Triäthylamin hergestellt. Statt zu destillieren wurde aus Aceton/Pentan umkristallisiert.
Ausbeute:

82% 2-Chlorcarbonyl-4-phenyl-5-oxo-pyrazolin-3.

Ber.: C 54,0, H 3,15, Cl 16,0, N 12,6;
gef.: C 54,2, H 3,2, Cl 14,2, N 12,3.

IR-Banden bei

1745, 1715. 1205,881 und 766 cm-¹ (in Nujol).

CONH

wurde wie im Beispiel IB beschrieben aus 6,5 Gew.-Teilen 2-Chlorcarbonyl-4-phenyl-5-oxo-pyrazolin-3 und 12,9 Gew.-Teilen Ampicillin hergestellt. Ausbeute:

84% D-«-[(4-Phenyl-5-oxo-3-pyrazolin-2-yl)-carbonylamino]-benzylpenicillin-Natrium. Penicillingehalt:

93% (nach NMR-Spektrum), 84% (nach analytischer Craig-Verteilung).

Ber.:*) C 53,8, H 4,7, N 11,8, S 5,4; gef.: C 53,3, H 4,9, N 11,6, S 6,0.

*) (Bei der Berechnung wurde der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt von 3,9% Wasser, 1,1% Äther, 0,4% Essigester und 1,25% Natrium-2-äthylhexanoat berücksichtigt).

IR-Banden bei

3300, 1772, 1682, 1615, 1512, 1320 und 1260 bis

1220 cm-'.
NMR-Signale bei τ =

1,7 (s, IH); 2,1-2,8 (m, 10 H); 4,25 (s, IH); 4,45 (AB, ] =4 Hz, 2 H); 5,75 (s, 1 H) und 8,45 ppm (d, όγ = 2 Hz, 6H).

Beispiel 3
O

NH

N
\

H₃C

JO

"³^ COCl

3-Methyl-5-oxo-pyrazolin-2 wurde mit Phosgen

sowohl in Gegenwart von Triäthylamin wie im Beispiel 1A beschrieben als auch ohne Katalysator bei 40—50° C (1 Std.) in Tetrahydrofuran umgesetzt. In beiden Fällen wurde eine sich bei ca. 250° C zersetzende Festsubstanz erhalten, die in Aceton unlöslich, in Chloroform löslich war.

Die Analyse stimmte überein mit einem Gemisch aus 38% 2-Chlorcarbonyl-3-methyl-5-oxo-pyrazolin-3 und 62% Carbonyl-di-(3-methyl-5-oxo-2,5-dihydropyrazol-2-id)

CH₃

45 IR-Bande bei

1780 cm-¹ (in Nujol).

Ber.: C 44,2, H 4,0, Cl 8,4, N 22,0;
gef.: C 44,0, H 3,2, Cl 8,1, N 19,2.

Umsetzung des Gemisches mit Ampicillin in der im Beispiel IB beschriebenen Weise ergab das Penicillin:

H₃C

if ι I

}—N —CO —NH-CH-CONH

Ber.:^#) C 483, H 5,2, N 12,4, S 5,7; gef.: C 48,3, H 5,4, N 12,3, S 6,4.

*) (Der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt an 1,2% Methanol, 0,63% Äther, 53% Wasser und 4,4% Natrium-2-äthylhexanoat wurde bei der Berechnung berücksichtigt).

Dfx-fP-Methyl-S-oxoO-pyrazolin^-ylJ-carbonylamino]-benzylpenicillin-N atrium.
11R-Banden bei

3300, 1772, 1710, 1680, 1608, 1500 und 1332 cm-'. NMR-Signale bei τ =

2,3-2,8 (m, 5 H); 4,3 (s), 4,36 (s), 4,5 (ABJ =4 Hz) (zusammen 4 H); 5,8 (s, 1 H); 7,5 (s, 3 H); 8,4 (s) und 8,48 ppm (s) (zusammen 6 H).
ß-Lactamgehalt:

94% (jodometrisch), 88% (nach NMR-Spektrum).

Beispiel 4 (A)

d-

nh

wurde aus Hydrazinhydrat und Benzoylessigester nach der Arbeitsweise von Beispiel 2A nach Umkristallisation aus Äthanol in 56% Ausbeute erhalten: 3-Phenyl-5-oxo-pyrazolin-2, Fp. = 238° C.
Ber.: C 67,5, H 5,0, N 17,5;

gef.: C 67,2, H 5,0, N 17,5.
IR-Banden bei

3400-2000, 1627, 1598, 1082, 943 und 750 cm-¹ (in Nujol).

2(1

CO — NH-CH- CONH

(D)

Um das benötigte Carbonyl-bis-[3-phenyl-5-oxo-3-pyrazolinid(2)] (a) herzustellen, wurde das Produkt von Beispiel 4A silyliert und anschließend mit Phosgen umgesetzt. Das Rohprodukt wurde mit Aceton ausgekocht. Der Rückstand zeigte im IR-Spektrum eine starke Carbonylbande bei 1790cm-'.

IR-Banden bei

1770, 1680, 1605, 1550 und 1335 cm-'.

NMR-Signale bei τ =

2,1 -2,9 (m, 11 H); 4,3 (s), 4,54 (AB, J =4 Hz), (zusammen 3 H); 5,8 (s, 1 H); 8,43 + 8,51 ppm (d, 6 H).

(A)

Beispiel 5
O

(a)

Ber.: C 65,9, H 4,0, N 16,2;

gef.: C 65,9, H 3,8, N 14,9.

Durch Umsetzung mit Ampicillin nach der Arbeitsweise von Beispiel IB erhielt man das D-«-[(3-Phenyl-5-oxo-pyrazolin-(3)-2-yl)-carbonyl-amino]-benzylpenicillin-Natrium in ca. 100% Ausbeute.
Penicillingehalt nach IR- und NMR-Spektrum 85—90%.

Ber.: (der NMR-spcktroskopisch bestimmte Gehalt an 4,4% Natrium-äthylhexanoat und 4,2%

Wasser wurde berücksichtigt);
C 53,3, H 4,8, N 11,4, S 5,2;
gef.: C 53,2, H 4,7, N 11,6, S 5,3.

NO₂

wurde aus Hydrazinhydrat und p-Nitrobenzoylessigester nach der Verfahrensweise von Beispiel 2A nach Umkristallisation aus Äthanol in 61% Ausbeute erhalten. Fp. = 241 "C. 3-(p-Nitrophenyl)-5-oxo-pyrazolin-2.

Ber.: C 52,7, H 3,4, N 20,5;
.. gef.: C 52,1, H 3,5, N 20,5.

IR-Banden bei

3370, 3280, 3110, 3080, 1603, 1576, 1512, .340, 1120, 1020, 865, 795 und 762 cm-' (in Nujol).

(B)

ß— N — CO — NH- CH-CONH

(D)

O₂N

Um das benötigte Carbonyl-bis-[3-p-Nitrophenyl-5-oxo-3-pyrazolin-id(2)](a) herzustellen, wurde das Produkt von Beispiel 5A silyliert und nachfolgend mit Phosgen umgesetzt. Das zunächst anfallende Rohprodukt wurde dann mit Aceton ausgekocht. Der verbleibende Rückstand zeigte im IR-Spektrum eine starke Carbonylbande bei 1800 cm-'.

(a)

NO₂

Ber.: C 52,2, H 2,8, Cl 0,0, N 19,3;
gef.: C 53,1, H 3,0, Cl 0,7. N 17,2.

NO,

Durch Umsetzung mit Ampicillin nach der Verfahrensweise von Beispiel 1B erhielt man das D-(X-[(3-p-Nitrophenyl-5-oxo-pyrazolin(3)-2-yl)-carbonylarnino]-benzylpenicillin-Natrium in ca. 100% Aus-■·) beute.

Penicillingehalt nach NMR- und IR-Spektrum: 80-90%.

Ber.: (der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt von 8,2% Wasser, 2,0% Essigester, 2,0% '" Natriumäthylhexanoat und 0,8% Äther wurde

berücksichtigt):
C 47,9, H 4,7, N 12,1, S 4,6;

gef.: C 47,3, H 4,7, N 12,2, S 4,6.

i> IR-Banden bei 1762, 1678, 1600, 1520 und 1345 cm-'. NMR-Signale bei τ =

1,8 + 2,05 (AB, J = 9 Hz, 2H+2H); 2,3-2,8 (m.

6 H); 4.25 (s), 4,5 (AB, J =4 Hz), (zusammen 3 H); 2» 5,75 (s, 1 H); 8,4 + 8,5 ppm (d, 6 H).

Beispiel 6

NO, Ber.: C 52,7, H 3,4, N 20,5;
gef.: C 51,4, H 3,4, N 20,1.

wurde aus Hydrazinhydrat und m-Nitrobenzoylessigester nach der Verfahrensweise von Beispiel 2A nach Umkristallisation aus Äthanol in 53% Ausbeute

erhalten. 40 IR-Banden bei

Fp.: 270⁰C. 3-(m-Nitrophenyl)-5-oxo-pyrazolin-2. 3385, 1585, 1532, 1022, 796 und 752 cm-'.

NH

N —CO —NH- CH-CONH (D)

NO,

Das benötigte 2-Chlorcarbonyl-3-m-nitrophenyl-5-oxo-pyrazolin(3) wurde durch Silylierung und nachfolgende Umsetzung mit Phosgen aus dem Produkt von Beispiel 6A dadurch erhalten, daß das zunächst anfallende Rohprodukt mit Aceton ausgekocht wurde. Die eingedampfte Acetonlösung ergab eine nichtkristalline Festsubstanz, die nach der Chlor-Analyse 47%ig war. Da eine starke Bande bei 1810—1730 cm-' im IR-Spektrum vorhanden war, wurde nach der Arbeitsweise von Beispiel IB mit Ampicillin umgesetzt. Das dabei in 14% Ausbeute erhaltene D-nt-[(3-m-Nitrophenyl-5-oxo-pyrazolin(3)-2-yl)-carbonylamino]-benzylpenicillin-Natrium besaß nach dem NMR-Spektrum die richtige Struktur.

Penicillingehalt nach IR- und NMR-Spektrum ca. 90%. IR-Banden bei

3280, 1772, 1717, 1643, 1525, 1347 und 1210cm-'. NMR-Signale bei τ =

1,5 (s, 1 H); 1,9 (d, 2 H): 2,3-3,0 (m, 7 H); 4,3 (s), 4,5 (AB. J =4 Hz) (zusammen 3 H); 5,7 (s, 1 H), 8,4 + 8,5 ppm (d, 6 H).

CH,

CONH—CH-CO —NH

(D) ϊ
COONa

wurde in der im Beispiel 1B beschriebenen Weise aus 2,0 Gew.-Teüen Amoxicillin und 0,74 Gew.-Teilen Produkt von Beispiel IA in 94% Ausbeute erhalten. D-«-[(4-Methy)-5-oxo-3-pyrazoJin-2-yJ)-carbonylamino]-p-hydroxybenzylpenicillin-Natrium. Penicillingehalt nach IR- und NMR-Spektrum >90%.

20 1R-Banden bei

3300, 1765, 1720, 1660, 1605, 1530 und 1282 cm-¹. NMR-Signale bei τ =

2,3 (s, 1 H); 2,7 + 3,2 (AB. J = 8,3 Hz, 2 H+ 2 H);

4,49 (s), 4,52 (AB, J =4 Hz) (zusammen 3 H); 5,8 (s, 1 H); 8,05 (s, 3 H) und 8,43 + 8,48 ppm (d, 6 H).

CH,

Beispiel 8

V/

NH

Ν—CONH —CH-CO —NH

(D)

wurde in der im Beispiel 1B beschriebenen Weise aus 1,25 Gew.-Teilen D-«-Amino-*-(cyclohexa-1,4-dienl-yl)-methylpenicillin (Epicillin) und 0,6 Gew.-Teilen des Produkts von Beispiel IA in 71% Ausbeute hergestellt. D-«-[(4-Methyl-5-oxo-3-pyrazolin-2-yl)-carbonylamino]-«-(cyclohcxa-l,4-dien-l-yl)-methylpenicillin-Natrium.

Penicillingehalt nach IR- und NMR-Spektrum -90%. IR-Banden bei

1767, 1665, 1607, 1515, 1320, 1217 und 976 cm-'. NMR-Signale bei τ =

2,33 (S₁ 1 H); 4,1 (s, 1 H); 4,3 (s. 2 H); 4,5 (s, 2 H); 5,0 (s, 1 H); 5,8 (s, 1 H); 7,27 (s, 4 H); 8,05 (s, 3 H) und 8,35 + 8,43 ppm (d, 6 H).

Beispiel 9

^(A7

NMR-Signale bei r =

4,1 (s, 2 H); 6,45 (t, 2 H) und 7,45 ppm (t, 2 H)
in CDCl₃.

NH ¹—NH

wurde entsprechend den Literaturangaben (Ber. 84, 10 [1951]) aus Acrylester und Hydrazinhydrat hergestellt, öl. Pyrazolidin-3-on.

Ber.: C 41,9, H 7,0, N 32,5;
gcf: C 40.7, H 6,9. N 32,5.

IR-Banden bei

3200, 2950, 1725-1640, 1400, 1304 und 1198cm-¹ (in Subsiati/.).

(B) O

NH
N-COCI

Die auf 0⁰C gekühlte Mischung aus 10 Gew.-Teiler Pyrazolidin-on-3,30 Vol.-Teilen Wasser, 17 Gew.-Teiler NaHCO₃ und 20 Gew.-Teilen Phosgen in 200 Vol. Teilen Chloroform wurde 15 Min. heftig gerührt, da: Chloroform wurde abgetrennt und die wäßrige Phase wurde nochmal mit 200 Vol.-Teilen Chloroform durchgerührt. Die vereinigten Chloroformphasen trock nete man über MgSO4, zog im Vakuum das Lösungs mittel ab und kristallisierte aus Aceton/Petroläther um Ausbeute:

0,5 Gew.-Teile l-Chlorcarbonyl-3-oxo-pyrazolidin 2,9%, Fp. = 180° C.

Ber.: C 32,3, H 3,4, Cl 23,9, N 18,8;
gef.: C 32,7, H 3.4. Cl 21,9, N 19,0.

IR-Banden bei

3180, 1754, 1700. 1340. 1307, 1212,992 und 776 cm (in Nujol).

Durch Eindampfen der wäßrigen Phase und I'm kristallisieren des Rückstandes aus Aceton/Petrol;iihei

/-■ :„ < cn/

V. Ul IJ''!

030 130/Π!

Ausbeute isoliert.
(C)
O

NH
N-CO-NH-CH-CONH

(D) /y

S_x CH₃
Y CH₃
COONa

wurde in der im Beispiel 1B beschriebenen Weise aus Ampicillin und dem Produkt des Beispiels 9B in 35% Ausbeute hergestellt.

D-«-[(3-0xo-pyrazolidin-1 -yl)-carbonylamino]-benzyl-

penicillin-Natrium.

Penicillingehalt nach NMR- und IR-Spektrum 90%.

IR-Banden bei

3300, 1770, 1665, 1605, 1530, 1330 und 1240 cm-'.

NMR-Signale bei τ =

2,4-2,8 (m, 5 H); 4,5 (s); 4,53 (AB, J =4 Hz) (zusammen 3 H); 5,83 (s), 6,0 (t, J =8 Hz) (zusammen 3 H); 7,4 (t, J =8 Hz, 2 H); 8,4 + 8,5 ppm (d, 6 H).

Beispiel 10

(A)

H₃C.

^SNH
NH

20

wurde entsprechend Ber. 84, 10 (1951) aus Methacrylsäuremethylester und Hydrazinhydrat hergestellt. Öl.

= 109— 110⁰C. 4-Methyl-pyrazolidin-3-on.

Ber.: C 44,5, H 7,4, N 25,9;
gef.: C 45,7. H 7,8, N 27,1.

-, IR-Banden bei 3200, 2950, 2880, 1720-1640, 1460, 1382, 1305 und

935 cm-'.
NMR-Signale bei r =

3,1 (sehr breites Signal, 2 H); 6,4 (q, 1 H); 6,8-7,7 in (m, 2 H) und 8,9 ppm (d, ] =6 Hz, 3 H).

H₃C

NH

N-COCl

10,8 Gew.-Teile 4-Methyl-pyrazolidin-3-on wurden in 100 Vol.-Teilen Tetrahydrofuran vorgelegt und bei 0⁰C tropfenweise mit 10,9 Gew.-Teilen Phosgen in 20 VoL-Teilen Tetrahydrofuran versetzt, 30 Minuten bei 0⁰C gerührt, dann wurden 10,1 Gew.-Teile Triethylamin zugetropft, 30 Minuten bei 0⁰C ind 1 Std. bei Raumtemperatur gerührt, abgesaugt, zur Trockne eingedampft, aus Aceton umkristallisiert, abgesaugt und mit Äther gewaschen.
Ausbeute:

34% 1 -Chlorcarbonyl-S-oxo^-methyl-pyrazoüdin, Fp. = 145° C.

Ber.: C 37,0, H 4,3, Cl 21,8, N 17,2;
gef.: C 37,4, H 4,4, Cl 21,3, N 16,6.

IR-Banden bei

3270-2400, 1735, 1318, 990 und 788 cm-' (in Nujo1)l

(C)

CH₃JI

ΐ—Ν — CO — NH- CH- CONH-(D)

wurde wie im Beispiel IB beschrieben aus 5,2 Gew.-Teilen 1 -Chlor-carbonyl-3-oxo-4-methyl-pyrazolidin und 14,1 Gew.-Teilen Ampicillin hergestellt.

i£in Teil des Produktes fiel als in Essigester und Wasser schwerlösliche freie Penicillinsäure an, die durch Lösen in Dimethylacetamid, Versetzen mit Natriumäthylhexanoat und Ausfällen mit Äther in das Natriumsalz des Penicillins überführt wurde.
Ausbeute:

42% D-a-[(3-Oxo-4-methyl-pyrazolidin-1-yl)-carbonylamino]-benzylpenicillin-Natrium.
Eine weitere Fraktion des Natriumsalzes wurde aus dem Essigesterextrakt (wie in Beispiel IB) gewonnen.
Ausbeute: 38%.

Ber.: (bei der Berechnung wurde der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt an 3,6% Wasser. 2,2% Äther und 0,7% Natrium-2-äthylhexanoat berücksichtigt):
C 49,1, H 5,3, N 13,2, S 6,0;
C 48.4, H 5,4, N 13.6, S 6,1.

IR-Banden bei
1765. 1680-

NMR-Signale bei τ =

2,4-2,8 (m, 5 H); 4,44 (s, 1 H); 4,5 (AB, J=4Hz, 2 H); 5,4-5,8 (m), 5,8 (s) (zusammen 2 H); 6,2-6,7 (m, 1 H); 6,9-7,5 (m, 1 H); 8,5 (d, 6 H) und 8,85 ppm ■χι (d, I =6,5 Hz, 3H).

Beispiel 11
(A) O

NH

-NH

CH₃

1600. 1520, I 320 und

ho wurde entsprechend Ber. 84,10(1931) aus Crotonsäureäthylester und Hydrazinhydrat hergestellt.
Kpo.i = 112°C. S-Methyl-pyrazolidiriO-on.

Ber.: C 44,5, H 7,4, N 25,9;
gef.: C 46,5, H 7,8, N 25,3.

ti')

IR-Banden bei 3180, 2970. 2905, 2830, 1710-1650, 1346, 1003 und 844 cm-' (in Nujoi).

NMR-Signale bei τ =

3.2 (sehr breites Signal, 2 H); 6,2 (m, 1 H); 7,4 (q, J, = 16 Hz, J₂=7 Hz,7,8(q, J₁ = 16 Hz, J₂=8 Hz)(zusammen 2 H) und 8,7 ppm (d, J =6 Hz, 3 H).

,B, O

J—N—COCl CH₃
wurde wie in Beispiel 1OB beschrieben aus 10,8 Gew.-Teilen 5-Methyl-pyrazolidin-3-on hergestellt Umkrisiallisation aus Aceton.
l-Chlorcarbonyl-S-oxo-S-methyl-pyrazolidin,
Fp.= 143⁰C.
·> Ausbeute: 39%.

Ben: C 36,9, H 4,3, Cl 21,9, N 17,2;
gef.: C 37,5, H 4,4, Cl 21,6, N 17,2.

ίο 1R-Banden bei

3300-2200 und 1760-1640 cm"¹ (in Nujol).

(C)

CH₃

-Ν — CO — NH- CH- CONH (D)

wurde wie im Beispiel ι B beschrieben aus 6,1 Gew.-Teilen l-Chlorcarbonyl-S-oxo-S-methyl-pyrazolidin und 16,5 Gew.-Teilen Ampicillin in 94% Ausbeute hergestellt.

D-(x-[(3-Oxo-5-methyl-pyrazolidin-1 -yl)-carbonylamino]-benzylpenicillin-Natrium.
Penicillingehalt nach NMR- und lR-Spektrum: 90%. Ber.: (bei der Berechnung wurde der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt an Wasser (3,3%), Natriumäthyl-hexanoat (2,5%), Äther (2,3%) und Methanol (1,3%) berücksichtigt). C 49,3, H 5,4, N 12,8, S 5,8; gef.: C 47,7, H 5,4, N 12,8, S 6,0.

IR-Banden bei

1770, 1700-1600, 1522, 1335 und 1255 cm-'.

NMR-Signale bei τ =

2,4-2,3 (m, 5 H); 4,47 (s), 4,5 (AB, J =4 Hz), (zusammen 3 H); 4,9-5,6 (m, 1 H); 5,8 (s, 1 H); 6,8-7,4 (m, 1 H); 7,9 (d, 1 H); 8,4 (s, 3 H); 8,5 (s, 3 H) und 8,7 ppm (d, J =6 Hz, 3 H).

IR-Banden bei

3300, 1770, 1700, 1615, 1520, 1305 und 1180cm-'.

NMR-Signale bei τ =

2,3-2,8 (m, 5 H); 4,5 (AB, ] =4 Hz) und 4,55 (s) (zusammen 3 H); 5,8 (s, 1 H); 7,3 (s, 2 H); 8,4 (s), 8,5 (s) und 8,52 ppm (s) (zusammen 12 H).

NH

I
NH

wurde entsprechend Ber. 84, 10 (1951) aus Zimtsäureäthylester hergestellt, aus Benzol und anschließend aus Isopropanol umkristallisiert.
S-Phenyl-pyrazolidin-S-on.
Ausbeute: 51%. Fp.= 104⁰C.

Ber.: C 66,7, H 6,2, N 17,3;

geh: C 66,1, H 6,4, N 17,3.

IR-Banden bei
so 3600-2500, 3160, 1710, 1660, 1080, 966, 943 und

707 cm-' (in Nujol).
NMR-Signale bei τ =

2,66 (s, 5 H); 5,3 (t, J ca. 8,5 Hz, 1 H); 7,3 (2 d, J, = 7,8 Hz, J₂ = 9,2 Hz, 2 H).

wurde wie im Beispiel 1OB beschrieben aus 5-Phenylpyrazolidin-3-on hergestellt. Das in 74% Ausbeule erhaltene 1 -Ch!orc2rbori^l'!-3-oxo-5-^r*hen^x'!-^nx'r3zo!idir!

schmolz bei 146°C und zeigte die richtige Analyse.
Ber.: C 53,5, H 4,4, Cl 15,8, N 12,5;
gef.: C 54.!, H 5,0, C! 15,3, N 12,5.

21 22

IR-Banden bei

3200-2300, 1740-1688, 1332, 1244, 1182, 990, 824 und 707 cm"¹ (in Nujol).

—CO—NH-CH-CONH (D)

S\ CH,

wurde wie im Beispiel IB beschrieben aus 11,2 Gew.-Teilen i-ChlorcarbonyKJ-oxo-S-phenyl-pyrazolidin und 21 Gew.-Teilen Ampicillin hergestellt.
Ausbeute:

82% D-«-[(3-Oxo-5-phenyI-pyrazolidin-l-y!)-carbonylamino]-benzylpenicillin-Natrium.
Ber.: (der NMR-spektroskopisch bestimmte Gehalt an Wasser (3,5%), Äther (1,3%) und Methanol (0,9%) wurde berücksichtigt):

gef·:

C 53.9, H 5,1, C 53,0, H 5,6,

11.8, S 5,4; 11,8, S 5,4.

IR-Banden bei

3275, 1765, 1660 und 1607 cm-¹. NMR-Signale bei τ = 2,3-2,9 (m, 10 H); 4,1-4,6 (m, 4 H); 5,8 (s, f H); 6,4-7,0 (m, 1 H); 7,3—7,8 (m, 1 H) und 8.4 ppm (d. 6H).

Claims

Patentansprüche:

I. Penicilline der allgemeinen Formel O

■■-"' NH

N—CONH- CH- CONH B