DE2519400C3

DE2519400C3 - Penicillinverbindungen, Verfahren zur Herstellung derselben und Mittel mit einem Gehalt derselben

Info

Publication number: DE2519400C3
Application number: DE2519400A
Authority: DE
Inventors: Seietsu Kuroda; Shuntaro Toyama Takano; Okuta Toyama Takashima; Takashi Yasuda
Original assignee: Toyama Chemical Co Ltd
Current assignee: Toyama Chemical Co Ltd
Priority date: 1974-05-09
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1982-02-11
Also published as: FI63760B; DK151338B; SE435062B; HK26279A; HU169633B; AR209607A1; NL162386C; FR2269937B1; IL53485A0; GB1508062A; PH22336A; DK201975A; AT344906B; DK151338C; IL47168A; NL7505375A; BE828692A; SE7505392L; AU8043175A; PH21987A

Description

Es sind bereits Bisureidopenicilline mit einer cyclischen Urektognippe bekannt (DE-OS 21 52 967). Diese zeigen im Vergleich zu Ampicillin und Carbenicillin eine breite Wirksamkeit gegenüber Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien. Die Wirksamkeit gegenüber Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae und Proteus u. a. läßt jedoch noch zu wünschen übrig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, neue Penicillin

verbindungen zu schaffen, welche im Vergleich zu bekannten Penicillinen ein breites Spektrum hoher Wirksamkeit aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben und ein Mittel mit einem Gehalt s derselben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gelöst

A—N N —C—NH-CH-CONH

R²

wöbe: R¹ ein Wasserstoffatom, ein nicht toxisches Kation oder eine Phthalidyl-, Methoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, 2-PiperidinoäthyJ- oder 2-Morpholinoäthyl-Gruppe bedeutet; wobei R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet; wobei A ein Wasserstoffatom oder eine Ci-a-Alkyl-, 2-HydroxyäthyI-, 2-Chloräthyl-, 2-Acetoxyäthyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Benzyl- oder Aliyl-Gruppe bedeutet; und R⁵ eine Phenyl-, p-Hydroxyphenyl, Cyclohexadienyl- oder Thienylgruppe bedeutet.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen ein breites antibakterielles Spektrum gegenüber Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien. Insbesondere zeigen sie eine äußerst hohe Wirksamkeit gegenüber Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae und Proteus-Arten. Darüber hinaus sind sie auch gegenüber /J-Lactamase äußerst beständig. Sie unterscheiden sich von den bekannten Penicillinen durch die Anwesenheit einer Dioxo-piperazino-carbonylamino-Gruppe.

Es kommen alle auf dem Gebiet der Penicillinverbindungen üblichen Kationen in Frage. Bevorzugt sind Alkalimetallsalze, wie Natriumsalze, Kaliumsalze; Erdalkalimetallsalze, wie Calciumsalze, Magiiesiumsalze; Ammoniumsalze; und Salze stickstoffhaltiger organischer Basen, wie Trimethylamin, Triäthylamin, Tributylamin, Pyridin, Dimethylanilin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin, Diäthylamin, Dicyclohexylamin, Procain, Diebenzylamin, N-Benzyl-0-phenäthyIamin, 1 -Ephenamin und N.N-Dibenzyläthylendiamin.

Die Erfindung umfaßt alle optischen Isomeren, alle D-Isomeren, alle L-Isomeren und alle racemischen Verbindungen der Formel (1).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können dadurch hergestellt werden, daß man
(a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (II)

R⁷—NH-CH-CONH

R⁵

(II)

wobei R¹' ein Wasserstoffatom, eine übliche esterbildende Gruppe, eine übliche siliciumhaltige Giuppe oder eine übliche phosphorhaltige Gruppe oder ein übliches Kation bedeutet; wobei R⁷ ein Wasserstoffatom oder eine übliche siliciumhaltige Gruppe oder eine übliche phosphorhaltige Gruppe bedeutet; und wobei R⁵ die oben angegebene Bedeutung hat, mit einem reaktiven Derivat der Carboxylgruppe einer Verbindung der allgemeinen Formel (III)

20

25 ο ο

VY

A-N

N — C — OH

(ΠΙ)

wobei A und R² die oben angegebene Bedeutung haben, in an sich sich bekannter Weise umsetzt, oder
(b) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IV)

R⁷—NH

35

(IV)

wobei R¹' und R⁷ die oben angegebene Bedeutung haben, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

40(V)

O O

VY

A —N N —C —NH-CH-C —OH

45

(V)

wobei A, R² und R⁵ die oben angegebene bedeutung haben, oder mit einem reaktiven Derivat der Carboxygruppe der Verbindung der Formel (V) in an sich bekannter Weise umsetzt.

Als Gruppe R¹' kommen insbesondere solche esterbildenden Gruppen in Frage, welche durch katalytische Reduktion, chemische Reduktion oder milde Hydrolyse entfernt werden können, z. B. Arylsulfonylalkylgruppen, wie Toluolsulfonyläthyl; substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppen, wie Benzyl, 4-Nitrobenzyl, Diphenylmethyl, Trityl, 3,5-Di-(tert.-butyl)-4-hydroxybenzyl; substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppen, wie tert.-Butyl, Trichloräthyl; Phenacylgruppen; Alkoxyalkylgruppen, wie Methoxymethyl; und unsubstituierte oder alkyl-substituierte cyclische Aminoalkylgruppen, wie Piperidinoäthyl, 4-Methyl-piperidinoäthyl, Morpholinoäthyl, Pyrrolidinoäthyl; sowie esterbildende Gruppen, welche im lebenden Körper leicht enzymatisch entfernt werden können, z. B. Acyloxyalkylgruppen wie Pivaloyloxymethyl; Phthalidgruppen; und Indanylgruppen.

Als siliciumhaltige und phosphorhaltige Gruppen R^1- und R⁷ kommen insbesondere Gruppen der folgenden Formeln in Frage:

(CHj)₃Si- |-O\

C^H₅O

C₂H₅O

Als Verbindung (II) kann jedes D-Isomere, L-Isomere oder jede racemische Verbindung eingesetzt werden.

Als reaktives Derivat der Verbindung der Formel (III) kann jedes reaktive Derivat dienen, das normalerweise bei der Synthese von Säureamidvrrbindungen aus Carbonsäuren eingesetzt wird. Beispiele solcher reaktiver Derivate sind Säurehalogenide, Säureazide, Säurecyanide, gemischte Säureanhydride, aktive Ester, aktive Amide. Insbesondere bevorzugt sind Säurehalogenide, wie Säurechloride, Säurebromide, und aktive Ester, wie Cyanomethylester.Trichlormethylester.

Die reaktiven Derivate der Carboxylgruppe der Verbindung der Formel (III) können leicht durch Umsetzung, z. B. eines Dioxopiperazins der Formel (VIII) (hergestellt nach einem der in den unten erwähnten Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren) mit Phosgen oder Trichlormethylester der Chlorameisensäure hergestellt werden.

N — H

(vm)

R²

Die Synthese erfolgt nach einem der in den nachstehenden Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren:

V. G. Granik, Khim-Farm. Zh., 1(4), 16-19 (1967)

(Russ);

Samuel R. Aspinall, ]. An. Chem. Soc 62, 1202-4

(1940);

Kuniyoshi Masuzawa, Pharm. Bull. (Japan), 38,

2078-2081 (1966);

Arthur P. Phillips. Ger. 1 135 472, Aug. 30 (1962); J. L. Riebsomer, J. Org. Chem. 15, 68-73 (1950); Jongkees, Rec. trav. Chim. 27,305; Patric T. Izzo, J. Am. Chem. Soc, 81, 4668—4670

(1959);

B. H. Chase & A. M. Downes, J. Chem. Soc,

3874-3877(1953).

Die Verbindung der Formel (V) kann leicht erhalten werden, indem man das Salz einer Aminosäure (IX) (jedes D-Isomere, L-Isomere oder Racemat)

H₂-N-CH-COOH

R⁵

(IX)

und eines Alkalimetalls, eines Erdalkalimetalls oder einer stickstoffhaltigen organischen Base, wobei R⁵ die oben angegebene Bedeutung hat, mit einem reaktiven Derivat der Carboxylgruppe der Verbindung der allgemeinen Formel (III) in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines säurebindenden Mittels umsetzt Als reaktives Derivat der Carboxylgruppe der Verbindung der allgemeinen Formel (V) kann jedes i-eaktive Derivat dienen, welches normalerweise bei der Synthese von Säureamiden aus Carbonsäuren eingesetzt werden kann. Solche reaktiven Derivate sind z. B.

ίο Säurehalogenide, Säureanhydride, gemischte Säureanhydride mit organischen oder anorganischen Säuren, aktive Säureamide, Säurecyanide, aktive Ester. Besonders bevorzugt sind Säurechloride, gemischte Säureanhydride und aktive Säureamide. Beispiele der gemisch- ten Säureanhydride sind gemischte Säureanhydride mit substituierten Essigsäuren, Alkylcarbonsäuren, Arylcarbonsäuren und Aralkylcarbonsäuren; Beispiele der aktiven Ester sind Cyanomethylester, substituierte Phenylester, substituierte Benzylester, substituierte

Thienylester; Beispiele aktiver Säureamide sind N-Acyl-

saccharine, N-Acylimidazole, N-Acylbenzoylamide,

N.N-Dicyclohexyl-N-acylharnstoffe, N-Acylsulfonami-

de.

Im folgenden sollen die Verfahren (a) und (b) näher

erläutert werden.

Das Verfahren (a) und das Verfahren (b) können unter im wesentlichen gleichen Bedingungen durchgeführt werden. Hierzu wird die Verbindung der Formel (II) oder der Formel (IV) in mindestens einem inerten Lösungsmittel, z. B. Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid, Methanol, Äthanol, Methoxyäthanol, Diäthyläther, lsopropyläther, Benzol, Toluol, Methylenchlorid, Chloroform, Äthylacetat oder Methylsiobutylketon aufgelöst Die erhaltene Lösung oder Suspension wird mit einem reaktiven Derivat der Verbindung der Formel (HI) oder mit einer . Verbindung der Formel (V) oder einem reaktiven Derivat der Carboxylgruppe der Verbindung der Formel (V) in Gegenwart oder Abwesenheit einer Base bei einer Temperatur im Bereich von — 60° bis 80° C und vorzugsweise im Bereich von —40° bis 30° C umgesetzt. Dabei kommen die folgenden Basen in Frage: Anorganische Basen, wie Alkalihydroxide, Alkalihydrogencarbonate. Alkalicarbonate, Alkaliacetate; tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Triäthylamin, Tributylamin, Pyridin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin, Lutidin, Collidin; sekundäre Amine, wie Dicyclohexylamin, Diäthylamin. Wenn die Verbindung der Formel (V) bei dem Verfahren (b) in Form der freien Säure oder in

so Form eines Salzes eingesetzt wird, so kann die Umsetzung des Verfahrens (b) in Gegenwart eines dehydratisierenden Kondensationsmittels, wie N₁N-Dicyclohexylcarbodiimid, N-Cyclohexyl-N'-morpholinoäthylcarbodiimid, N.N'-Diäthylcarbodiimid, N,N'-Car- bonyl-(2-methylimidazol), einem Trialkylester der phosphorigen Säure, einem Äthylester der Polyphosphorsäure, Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, 2-Chlor-1,3,2-dioxaphospholan oder Oxazolylchlorid, durchgeführt werden. Als Saiz der Verbindung der Formel (V) kann man ein Alkalimetallsalz, ein Erdalkalimetallsalz, ein Ammoniumsalz oder ein Salz mit einer organischen Base, wie Trimethylamin oder Dicyclohexylamin einsetzen. Die nicht-toxischen Salze der allgemeinen Formel (I) können leicht nach allgemeinen Verfahren erhalten werden, und zwar aus Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in welcher R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Schutzgruppe ist.

Im folgenden sind Testergebnisse für typische Vertreter der erfindungsgemäßen Penicillinverbindungen angegeben.

(1) Minimale Hemmkonzentrationen

Die minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber verschiedenen Standardstämmen wurden nach der Plattenm< thode bestimmt, welche in »Chemotherapy« (Japar Band 16 (1968), Seiten 98 und 99, beschrieben wurde. A Kulturmedium wurde ein Herzinfusionsagar (Hea infusion agar) verwendet (pH 7,4). Die Zahl der ZeIlE pro Platte betrug bei der Impfung 10* (10⁶ Zellen/m Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 3

Minimale Hemmkonzentrationswerte (MIC)

m. verDinaung Sl. aur. E. coll Ps. aer. P. vul. K. pn

O >—CHCONH-

NH_{1 c} (Nalriumampicitlin)

<^o\-CHCONH COONa ₀

(Natriumcarbenicillin)

ζ Ο >— CHCONH-

SO₁Na

(Natriumsulbenicillin) O

CH,

COONa

CH,

COONa

CH, -CH,

COONa

Λ ^(D)

! CH)SO₁N^NCONHCHCONh-

(Natriumampicillin)

CH₃

COONa

< 1,57 <1,57 >200 >200 50

< 1.57 < 1.57 50 > 1,57 >200

3.13 I.S7 50 0,79 >200

: 1.57 <1,57 25 3.13 12.5

O O

Y_y (Di

1 CH₃N ^NCONHCHCONH

^w λ

CH, CH₃

COONa

<1,57 < 1.57 6.25 < 1.57 6.25

(D) CH,

2 CH₃CH₂N NCONHCHCONH—, r'^SV^CH₃

\s I J ,J, Γ

COONa

<1.57 <1,57 6,25 <1,57 < 1.57

O O

3 CH,CH,CH;N NCONHCHCONH (~\

CH, COONa

0.4 <0.1

6,25 0,4 3.13

ίο

Fortsetzung

Nr. Verbindung

St. aur. E. coli Ps. acr. P. vul. K. pn

O O

4 CH₃(CH₂I₂CH₂N NCONHCHCONH-

COONa

0,4 <0.l 6,25 0,4 1,57

O O

5 (CHj)₂CHN NCONHCHCONH-

CH, CH₃

COONa

O O

V_y (D) CH₃

6 CH₃COOCH₂CH₂N NCONHCHCONH — , |^/SV^CH₃

-N

COONa

0,4 <0,l 6,25 0,4 3,13

< 1,57 <1,57 25 < 1.57 6,25

O O

7 CH₂ = CHCH₂N NCONHCHCONH-

~ Λ a

-N L

COONa

1,57 < 1.57 12,25 < 1,57 6,25

O O

N NCONHCHCONH—j r^V-CHj

/N O COONa

< 1.57 < 1.57 6.2 < 1,57 1.57

O O

(D)

9 ClCH₂CH₂N NCONHCHCONH

CH₃

COONa

< 1.57 < 1,57 6,25 < 1,57 < 1,57

O O

(D) CH,(CH,),CH;N NCONHCHCONH-

CH₃

COONa

O O

0,79 <0,l 12,5 0,4 0,79

11	V CH₃(CH₂LCH₂N V.	0.2	<0,1

12	O V CH₁(CH-I₆CH₂N	< 1.57	< 1.57

_<f (D) NCONHCHCONH—τ *-^ 1 }*
ό °
N/ O _</ (D) NCONHCHCONH—ρ -^ ι Λ
Λ o^
—r^Svi —Ν ί



CH₃ J^CH₃
COONa
CH, ^CH₃
\ COONa

6,25 0,4 0,4

6,25 < 1.57 < 1.57

11

Fortsetzung

Nr. Verbindung

St. aur. E. coli Ps. uer. P. vul. K. pn

O O

CHjN NCONHCHCONH-

o'

CH, CH,

COONa

<0,4 <0,4 6,25 <0,4 25

OH
O 0

CHjN' NCONHCHCONH-

(D)

CH₃N NCONHCHCONH-

CH,

COO

CH,

COOCHjOCH,

<0,4 0,79 12,5 1,57 12,5

<0,79 <0,79 6,25 <0,79 6,25

CH, CH₃(CHj)₆CHjN NCONHCHCONH—ι ( ^CH,

'_Q\ O COOCHjOCHj

<0,4 <0,4 12,5 <0.4 <0,4

O O

CHjN NCONHCHCONH-

O O

CH₃N NCONHCHCONH-

CH,

CHj

COOCHjOOCC(CH,),

CH,

COOCHjCHjN

0,79 0,79 25

0,79 <0,4

1.57 25

6,25 0,79 25

Y (D)

CH₁(CHj)₆CHjN NCONHCHCONH

CH,

COOCHjCHjN

(D)

CH₃N NCONHCHCONH-

O O

CfUCIIj)₆CHjN NCONHCHCONH-

o'

CH₃

COOCH2CH2N O

CH₃

0.79 0,4 12,5 0,79 0,79

0.79 0,4

<0.4 <0.4

COOCHjCHjN

6,25 0,79 25

12.5 0,79 1.57

Fortsetzung

Nr. Verbindung

O O

22 CH,N NCONHCHCONH-

^w Λ ο-

CHj

CH,

COONu

Sl. iiiir. E. coli Ps. aer. P. vul. K. pn

<Ο,79 <0.79 12,5 3.13 12,5

0 O

\_^f (DL)

23 CHjN NCONHCHCONH-

^ J=I

S 0

CH,

r^sY^cH,

-N 1

COONa < 1,57 < 1,57 12,5 3,13 25

0 O

24 CHjCH₁N NCONHCHCONH-CH, /S

CH,

COONa < 0,4 < 0,4

6,25 3,13 3.13

CH,

(D)

25 CHj(CH₂I₅CH₂N NCONHCHCONH—, f^CH,

-N L

COONa < 1,57 < 1.57 6.25 < 1,57 < 1,57

(D)

26 CHjCH₂N NCONHCHCONH-

CH,

COONa <0,l 3,13 6,25 0,79 25

OH

(D)

CH,

27 CH₃CH₃N NCONHCHCONH—ι fV-CH,

COONa < 1.57 <1,57 12.5 3,13 12,5

28 CHjCH₂N NCONHCHCONH-

^ JL₁

S I O

CH₃

COONa

O O

\^/ (D) CH₃

29 HOCH₂CH₂N NCONHCHCONH—ι f^SV-CH₃

/\ O COONa

< 1,57 < 1,57 12,5 < 1.57 3.13

0,79 <0,l

3,13 3,13 0,4

O O

30 < H >—N NCONHCHCONH-

CH₃ CH₃

COONa

0,4 <0,1 3,13 0,79 0,79

15

Fo.-tset7uri£!

16

Sl. aur. E. col'

Ps. aer. P. vul. K. pn

(Dl

-ΓΗΛ NCONHCHCONH-

I!

CH;.

COONa

0.4 <0,l

3.13 QJ9

O C) 32 CH.CHN 'NCONHCHCONH

CH₃

< 1.57

12,5

1.57 12.5

O O

(D)

3.· CH.CH.-N NCONHCHCONH

! C

CH,

COOCH₁OOCCiCH-,),

<1.57

1.5"

(Dl

CH;

34 HN NCONHCHCONH—r r ¹^CH,

,-"„^1 O COONa

< 1.57

Ί.25 1.57 6.25

St. aur. = Staphylococcus aureus 209 p.

E. CoIi = Escherichia coli NIHJ.

Ps. aer. = Pseudomonas aeruginosa I. F. O.

P. vul. = Proteus vulgaris 3027.

K. pn. = Kiebsiella pneumoniae.

Bemerkung: Die minimale Hemm konzentration (MlCl wurde nach der Plattenmethode bestimmt [vgl. »Chemotherapy« (Jitpan), Band 16 (1968). Seiten 98-99]. Als Kulturmedium wurde ein Herzinfusionsagar (Hear! infusion agar) verwendet (pH 7.4). Die Zahl der Zellen pn Platte betrug bei der Impfung \0⁴ (10⁶ Zellen/ml).

(2) Minimale Hemmkonzentrationen gegenüber klinisch isolierten Bakterienstämmen

Die minimalen Hemmkonzentrationen wurden in gleicher Weise wie bei den vorstehenden Versuchen (1) be stimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4-1

Antibakterielle Aktivität von typischen erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber klinisch isolierten Bakterienstämmen

Staphylococcus aureus

MS 8619 MS 8588 MS 8713 MS 8596 MS 8684 F-I

F-2

F-3

F-4

F-5

Vgl. 1	«3,4	6,25	3,13	1,56	1,56	12,5	0,79	3,13	12,5	50
Vgl. 2	0,79	6,25	6,25	6.25	6,25	6,25	3,13	6,25	12,5	>200
Vgl. 3	3,13	3,13	3,13	3,13	3,13	6,25	3,13	3,13	6,25	>200
1	0,79	3,13	12,5	3,13	3,13	12,5	1,57	1,57	6,25	>200
2	0,79	3,13	6,25	3,13	3,13	12,5	3,13	0,79	6,25	>200
3	0,79	3,13	6,25	3,13	3,13	6,25	1,57	1,57	6,25	>200
4	0,79	1,57	3,13	1,57	3,13	6.25	1,57	0,79	6,26	>200
5	0.79	3,13	12,5	3,13	3,13	6.25	3.13	1,57	6,25	>200
10	0,79	3,13	6,25	3,13	3,13	6,25	1,57	0.79	6,25	>200
11	<0.4	1,57	6,25	3,13	1,57	6,25	1,57	1.57	6,25	>200
12	<0.4	3,13	6,25	3,13	3.13	6,25	1,57		12,5	>200
									130 2GG/163

	4-2	17	coJi	GN 3452	25 1	9 400	K-I	18	K-2	K-3	K-4
	Escherichia		GN 3435	6,25			6,25		6,25	>200	12,5
Tabelle	GN 3481	3,13	12,5			6,25		6,25	>200	12,5
	6,25	6,25	12,5			6,25	12,5	>200	6,25
	6,25	6,25	12,5	GN 3465	GN 3611	12,5	6,25	>200	3,13
Vgl. 1	12,5	3,13	3,13		>200	3,13	3,13	>200	1,57
Vgl. 2	6,25	1,57	3,13	>200	>200	3,13	3,13	>200	0,79
Vgl. 3	3,13	0,79	0,79	>200	>200	1,57	1,57	>200	0,79
1	3,13	0,79	1,57	200	>200	1,57	3,13	>200	0,79
2	1,57	0,79	1,57	100	>200	0,79	1,57	200	0,79
3	1,57	0,79	0,79	50	>200	0,79	0,79	50	<0,4
4	1,57	<0,4	1,57	25	>200	1,57	1,57	100	0,79
5	3,13	0,79	50	>200
10	1,57		25	>200
11			6,25	>200
12		6,25	>200

Tabelle 4-3

	Psaudomonas aeruginosa	GN 376	GN 82	GN 221	GN 1091	GN 2565	GN 2987	GN 163	GN 244	GN 383
	Gn 1035	>200	>200	>200	>200	>200	>200	>200	>200	>200
Vgl. 1	>200	50	100	25	100	200	50	50	50	50
Vgl. 2	>200	50	50	25	50	100	25	50	50	50
Vgl. 3	100	12,5	6,25	6,25	12,5	25	25	12,5	50	25
1	50	6,25	6,25	3,13	6,25	25	12,5	6,25	12,5	6,25
2	25	3,13	3,13	6,25	3,13	12,5	6,25	3,13	6,25	6,25
3	12,5	6,25	3,13	3,13	3,13	12,5	3,13	3,13	6,25	6,25
4	12,5	3,13	6,25	6,25	6,25	12,5	3,13	6,25	6,25	6,25
5	25	25	12,5	3,13	12,5	25	12,5	12,5	25	25
10	50	25	6,25	12,5	12,5	12,5	6,25	6,25	12,5	25
11	50	50	12,5	25	12,5	25	12,5	12,5	25	50
12	25

Tabelle	4-4	aeruginosa	S-3	S-4	Klebsiella	pneumoniae	GN 3850	GN 917
	Pseudomonas	S-2	>200	>200	GN 4117	GN 4081	50	25
	S-I	>200	200	200	>200	>200		>200
Vgl. 1	>200	200	100	100	>200	>200	>200	>200
Vgl. 2	200	100	50	100	>200	>200	25	12,5
Vgl. 3	100	25	25	50	100	200	12,5	6,25
1	200	12,5	12,5	12,5	100	100	6,25	3,13
2	50	12,5	25	12,5	50	50	3,13	1,5/
3	12,5	12,5	25	12,5	25	25	12,5	6,25
4	12,5	25	50	25	50	100	3,13	1,57
5	12,5	25	50	50	25	25	1,57	(),7⁽)
K)	25	50	50	50	12,5	12,5	U.i	1,57
Il	50	50			12,5	12,5
12	50

	4-5	ί9	Shigella sonnei	JS 11232	25 19	1-7	Proteus	JS 11839	1	2	6,25	400	20	SalmoneUa typhi	SL 819	SalmoneUa	typhi-murium
			JS 11755	>200		mirabilis	1,57	12,5	6,25			SL 2169	1,56	SL 2136	SL 858
TabeUe	6,25	>200		1 <1,57	12,5	12,5	3,13		0,78	6,25	>200	3,13
	12,5	>200	Shigella flexneri	2 0,8	12,5	12,5	6,25		3,13	6,25	>200	12,5
	>200	100	JS 11215	3 0,79	6,25	12,5	12,5	1,57	6,25	>200	25
Vgl. 1	6,25	50		0,79	3,13	25	12,5	3,13	1,57	>200	12,5
Vgl. 2	3,13	50	>200	<0,4	1,57	50	6,25	1,57	1,57	>200	6,25
Vgl. 3	3,13	25	>200	<0,4	0,79	12,5	6,25	0,79	0,79	200	3,13
1	1,57	50	>200	<0,4	3,13	25	6,25	0,79	1,57	100	0,79
2	3,13	25	100	<0,4	1,57	12,5	25	1,57	1,57	>200	6,25
3	1,57	12,5	25	<0,4	0,79	25	6,25	0,79	1,57	200	0,79
4	0,79	6,25	25	<0,4	1,57	12,5	12,5	0,79	3,13	50	<0,4
5	0,79		50	<0,4		25	25	1,57		50	<0,4
10			25			50	25
11			6,25	morgani	50	12,5		rettgeri
12		6,25	<1,57	50	12.5	vulgaris	200
		Tabelle 4-6	0,1	25		<1,5	>200
			<0,4			0,8	>200
			0,79		<0,4	25
		Vgl.	<0,4		<0,4	12,5
		Vgl.	<0,4		<0,4	12,5
		Vgl.	<0,4		<0,4	6,25
		1	0,79		<0,4	6,25
		2	0,79		<0,4	6,25
		3	<0,4		<0,4	3,13
		4	<0,4		<0,4	0,79
		5			<0,4
	Tabelle <	10	Ps. aeruginosa (10⁴ Zellen/ml) (μβ/ηηΐ)
	11	Stamm Nr. Probe			Carbenicillin
	12			Mezlocillin		Sulbenicillin
	1			50
	2		50	50	50
	3		25	50	50
	4		25	100	50
	5	50	200	50
	6	50	50	25
	7	50	50	25
	8	25	100	50
	<)	50	50	50
	K)	25	200	50
	Il	100	100	100
	12	50	200	50
	1.1	50	200	50
	Il	100	200	KX)
	15	KK)	200	KX)
	If)	100	100	KK)
	50		50

	21	25	2	6,25	19 400	22	Carbenicillin	Sulbenicillin
			6,25
Fortsetzung	Probe		12,5		100	50
Stamm Nr.	1		<:,56	Mezlocillin	100	25
	25	6,25		200	100
17	12,5	3,13	50	<1,56	<1,56
18	50	3,13	25	50	50
19	<1,56	6,25	100	50	25
20	12,5	3,13	<1,56	<1,56	<1,56
21	12,5	3,13	50	50	25
22	6,25	<1,56	25	50	12,5
23	12,5	6,25	25	12,5
24	6,25	25	12,5	3,13
25	6,25	12,5
26	<1,56	12,5
27	3,13

(3) Therapeutische Wirksamkeit

Männliche Mäuse (SLC/ICR-Stamm) mit einem Gewicht von 19 ± 1 g werden verwendet. Als Testbakterienstämme wurden Escherichia coli NIHJ, ein Standardbakterium, und Eschericia coli TK-16, Staphylococcus aureus F-31, Klebsiella pneumoniae GN 3850 und Pseudomonas aeruginosa GN 3315, klinisch isolierte Bakterienstämme, verwendet. Alle diese Bakterienstämme produzieren im wesentlichen keine /i-Ltctamase. Das Testbakterium wird über Nacht bei 37° C auf BHA kultiviert und in 5%igern gastrischem Mucin suspendiert. Die resultierende Suspension wird intraperitoneal eingeimpft. Die Menge des eingeimpften Bakteriums (Infektion) beträgt 10 bis 2000 LD₅₀. Nach der Inokulation wird das Antibiotikum subkutan in den Rücken der Maus verabreicht, und zwar auf einmal oder in zwei Portionen während eines Zeitraums von 0,5 bis 4 h. Die Mäuse werden jeden Tag beobachtet und der EDso-Wert wird nach dem Van der Waerden-Verfahren aus der Anzahl der nach 7 Tagen lebenden Mause bestimmt.

Die Ergebnisse sind in den Tabellen 5-1 und 5-2 zusammengestellt.

Tabelle 5-1

Verbindung Nr.

ED50 (mg/Maus)

7,70
5,32
11.7

1,56
0,78
0,78

Bemerkungen:

Infektion: 2X10⁶ Zellen/Maus (2000 LD₅₀).
Medikation: 1 und 4 h nach der Infektion.
Stamm: Escherichia coli TK-16.

Tabelle 5-2	Infektion	Medikation Zeit nach der Infektion	ED₅o (mg/Maus) Beispiel Nr.	2	CB-PC	MIC(_W Beispiel	5/ml) Nr.	CB-PC
Stämme	(Zellen/Maus)	(h)	1	0,18	0,44	1	2	0,39
	3,7XlO⁷ (60 LD₅₀)	1	0,25	0,26	0,40	<o,i	«u	1,56
E. coli NIHJ	4,2XlO⁷ (10 LD<„)	1	0,30	3,31	25,00	0,78	0,78	>200
St. aureus F-31	3,4XlO⁶ (40 LD₅₀)	1	4,52	5,08	26,8	25,00	12,5	200
K. Pneumoniae GN 3850	3,5 X 10⁵ (30 LD₅₀)	0,5; 4	5,74			25,00	12,5
Ps. aeruginosa GN 3315

(4) Resistenz gegen 0-Lactamase

Die Stabilität typischer erfindungsgemäßer Verbindungen und einiger Vergleichsverbindungen gegen /?-Lactamase verschiedener Bakterien wird nach folgendem Verfahren ermittelt.

Das Testbakterium wird auf einer Hirn-Herz-Infusionsbrühe (brain heart infusion broth) (BHB) 18 h bei 37⁰C vorkultiviert. 50 ml der auf diese Weise erhaltenen Bakterienlösung werden zu 1000 ml einer Nährbrülie (NB) gegeben und 5 h unter Schütteln bei 37°C kultiviert. Daraufhin wird das Bakterium durch Zentrifu-

gieren abgetrennt (6000 U/min χ 20 min). Das Bakterium wird in einer geeigneten Menge einer 0,1 M Phosphatpufferlösung (PBS) suspendiert (pH 7,0) und unter Eiskühlung während 5 min mittels eines Ultraschallwellengenerators mit 20 kHz beschallt. Die so behandelte Zellensuspension wird 20 min bei 12 000 χ g zentrifugiert und die resultierende, überstehende Lösung wird als /J-Lactamase-Probe verwendet. Im Fall von Ps. aeruginosa GN238 wird das Kultivieren unter Schütteln in 100 ml eines Mediums durchgeführt, welches pro Liter 2 g Hefeextrakt, 7 g Dinatriumhydrogenphosphat, 2 g Kaliumdihydrogenphosphat, 1,2 g Ammoniumsulfat und 0,4 g Magnesiumsulfat enthält. Dabei wird während 6 h bei 37⁰C kultiviert. Das kultivierte Medium wird anschließend !0 min bei 5000 U/min zentrifugiert, um das Bakterium abzutrennen. Dieses Bakterium wird in einer geeigneten Menge PBS (pH 7,0) suspendiert und 20 min mittels eines Ultraschaliwellengenerators mit 20 kHz behandelt. Diese behandelte (beschallte) Zellensuspension wird mit 15 000 χ g während 60 min zentrifugiert, und die resultierende, überstehende Lösung wird als /3-Lactamase-Probe verwendet. Die /J-Lactamase-Stabilität wird, basierend auf der Perret-Jodometrie, bestimmt, vorausgesetzt, es liegt eine Konzentration von 0,1 M PBS und ein pH von 7,0 vor. Die Berechnung wird unter der Annahme durchgeführt, daß CER 2 Moleküle Jod absorbiert und daß Penicilline 4 Moleküle Jod absorbieren.

Zum Vergleich werden die folgenden Antibiotika herangezogen:

AB-PC Natriumampicillin
CB-PC Natriumcarbenicillin
PC-G Natriumbenzylpenicillin
MCI-PC Natriumoxacillin
CER Natriumcefaloridin.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengestellt.

Tabelle 6

Stabilität von typischen erfindungsgcrnäiien Verbindungen gegenüberyjf-Lactamase

Verbind -Nr.	Enzym von	E. coli TK-3	K. pneu- moniae Y-4	Ps. aerug. GN 3379	S. mar- cescens W 8	S. freundii GN 346	Ps. aerugi nosa GN 238	-
	E. coli W 3630 Rms 213*	100	100	100	21	1,6	_	-
PC-G	100	111	555	1Ö5	2ö	0,06	100	-
/M5-rv_	505	11	η	96	0,9	0,06	-	_
CB-PC	69	1.5	1.5	0,9	0.1	0,01	-
MCl-PC	142	128	41	18	100	100	-
CER	118	94	76	9,0	19	0,05	15
1	52	94	72	9.2	20	0.06	14
-> L.	47	89	~:-\ I £.	9.9	19	0,04	15
3	39	88	66	9,2	12	0,04	15
4	26	83	64	9	17	-	-
5	36	-	55	4,5	20	-	-
6	-	63	69	17	11	-	-
S	25	94	68	13	24	-	-
9	51	82	55	4.7	10	0,02	12
1 j	8.5	45	9,4	0.7	9	0,04	1
ι -ι	<3	S4	69	15	15	-
2^	97	63	59	10	12	-
26	50	94	55	9	11	-
30	20	98	73	10	23	_
3:	21

(5) Akute Toxizität

Die akute Toxizität .der Verbindungen i bis 3 wurde mit männlichen Mäusen des Stamms ddY (24±4 g) ermittelt Die Verbindungen wurden intravenös injiziert und 7 Tage nach der Injektion wurde der LDso-Wert nach dem Behrens-Karber-Verfahren ermittelt. Er beträgt bei den Verbindungen 1 bis 3: 4000 bzw. 5000 bzw. 3000 mg/kg.

(6) Blutspiegeäwerte

Der Blutspiegel der Verbindungen 1 bis 4 im Blut von Ratten und in den Harnausscheidungen der Ratten wurde bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengestellt

130 266/163

Tabelle 7

Verbind.-

Nr.

Serumspiegel (,ug/ml)
15 min 30 min

60 min 120 min

180 min

Harnausscheidung

20,1	16,2	9,7	<3,13	<3,13	28
18,2	14,4	8,7	<3,13	<3,13	30
11,3	10,8	6,5	4,1	<3,13	18
8,9	5,5	4,4	<3,13	<3,13	19

Die Verbindungen der Forme! (1) können nicht nur in Form der freien Säure verabreicht werden, sondern auch in Form der" nicht-toxischen Salze oder der physiologisch verträglichen Ester. Sie können Menschen und Tieren in einer herkömmlichen, für Penicilline und Cephalosporine gebräuchlichen Form, wie Tablet-20

ten, Kapseln, Sirup oder injektionsfiüssigkeiten, verabreicht werden.

Im folgenden wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

(1) In eine Mischung von 8 g des Diäthylesters der Oxalsäure und 8 ml Äthanol tropft man bei Zimmertemperatur 4,4 g N-Äthyläthylendiamin ein. Die erhaltene Mischung wird während 3 h umgesetzt und dann erhitzt, um das Äthanol zu entfernen. Nachfolgend wird der Rückstand aus 10 ml Dioxan umkristallisiert, wobei man 5,4 g l-Äthyl-2,3-dioxo-piperazin, Fp. 124° C, in einer Ausbeute von 76,0% erhält.

(2) Zu einer Suspension von 0,71 g des erhaltenen

1 -Äthyl-2,3-dioxo-piperazins in 15 ml wasserfreiem Dioxan gibt man unter Rühren 0,70 g Trimethylsilylchlorid und 0,83 ml Triäthylamin. Die erhaltene Mischung wird bei Zimmertemperatur während 20 h gerührt, wobei Triäthylaminhydrochlorid ausgeschieden wird. Dieses Hydrochlorid wird abfiltriert und das Filtrat wird bei 5—10° C in eine Lösung von 0,70 g Phosgen in 10 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran eingetropft. Nachfolgend wird die erhaltene Mischung bei 5°C bis 10°C während 30 min und bei Zimmertemperatur während

2 h umgesetzt und das Lösungsmittel wird dann durch Abdestillieren unter vermindertem Druck entfernt, wobei man 1,0 g blaßgelbe Kristalle des 4-Äthyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonyl-chlorids erhält

IR(KBr)Cm-¹:

vc-o 1780,1660

(3) Eine Suspension von 1,75 g6-[D(-)-«-Aminophenylacetamidojpenicillansäure in 50 ml Tetrahydrofuran, enthaltend 20 Volumen-% Wasser, wird durch Zugabe von Triäthylamin unter Rühren auf pH 8,0 bis 8,5 eingestellt, wobei eine Lösung gebildet wird. Diese Lösung wird auf 0 bis 5° C abgekühlt und dann werden 7 ml einer Lösung von 1,0 g des vorerwähnten 4-Äthyl-2_:3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorids in 7 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran in die erhaltene Lösung eingetropft Während dieser Zeitdauer wird der pH der erhaltenen Lösung durch allmähliche Zugabe von Triäthylamin auf 74 bis 8,0 gehalten. Die erhaltene gemischte Lösung wird bei dieser Temperatur während 30 min umgesetzt und dann während 1 h bei 5 bis 10° C, wobei der pH auf 7,5 bis 8,0 gehalten wird. Nach der Umsetzung wird das Tetrahydrofuran durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird in 20 ml Wasser aufgelöst und dann zweimal mit 20 ml Äthylacetat gewaschen. Zu der

wäßrigen Schicht gibt man wiederum 50 ml Äthylacetat und die erhaltene Mischung wird durch allmähliche Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 1,5 eingestellt. Nachfolgend wird die Äthylacetatschicht abgetrennt, genügend mit Wasser gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet In die so behandelte Schicht tropft man 10 ml Äthylacetatlösung, enthaltend 0,83 g Natrium-2-äthyI-hexonat, wobei weiße Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden durch Filtration

abgetrennt, genügend mit Äthylacetat gewaschen, mit Diäthyläther gewaschen und dann getrocknet, wobei 2,4 g des Natriumsalzes der 6-D(-)-a-(4-Äthyl-23-dioxol-piperazinocarbonylaminoj-phenylacetamido-penicillansäure, Fp. 183—185° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 89% erhalten werden.

50

IR(KBr)Cm-":

vco 1765 (Lactam), 1720-1670 (-CON<:),
1600(-COOo)

NMR ((CDa)₂SO-I-D₂O) r-Werte:

2,62 (5 H), 431 (1 H), 440 (1 H), 4,70 (1 H),
6,05 (1 H), 635-6,65 (6H), 8,49 (3H),
8,60 (3H), 831 (3H)

Dieses Beispiel wird wiederholt, wobei jedoch das 4-ÄthyI-23-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid durch die jeweils in Tabelle 8 angegebenen reaktiven Derivate der Verbindung der Formel (III) eingesetzt werden. Dabei erhält man die Verbindungen gemäß Tabelle 8, deren Struktur durch das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum bestätigt wurden.

27

Tabelle 8

Reaktives Derivat der Verbindung der Formel (III)

O O

VY

CH,-N Ν —COCI

28

Erhaltene Verbindung

CH,-N Ν —CONHCHCONH-Fp. (Zersetzung) 170 C, Ausbeute 84%

CH,

^/SV^CH, -N

COONa

O O

VY

CH₁CH₂CHi-N N-COCI

O

VY

CH₃(CH₂J₂CH₂-N Ν —COCI

O O

VY

(CHj)₂CH-N N-COCI

D( - y o ο

VY

CH₃CH₂CH₂-N Ν —CONHCHCONH-Fp. (Zersetzung) 170 C, Ausbeute 86%

^D(-⁾" O O

VY CH₃(CH₂J₂CH₂-N Ν —CONHCHCONH-

Fp. (Zersetzung) 190 C, Ausbeute 87%

^D(->- o o

VY

(CHj)₂CH-N N —CONHCHCONH-Fp. (Zersetzung) 186 C, Ausbeute 85%

CH,

COONa

CH,

COONa

O

CHjCOOCH₂CH₂- -N N — CÖCi o o

CH₃CUUcH₂CH₂—N N — CONHCHCUNH-Fp. (Zersetzung) 175'C, Ausbeute 79%

COONa

O

VY

CH₃=CHCH₂-N N —COCl

CH₂ = CHCH₂-N N —CONHCHCONH

Fp. (Zersetzung) 198-200 C, Ausbeute 75%

CH₃

Y-CHj

Ν—ν

COONa

Fortsel/urm

Reaktives Derivat der Verbindung der Formel (III)

O O

<_' O "/— N Ν —COCI

Frhaltcnc Verbinduna

D( - ΙΟ O

CH.

'.' O >—N N — CONHCHCONH— ( V-CH.

to) ^q/ ^C0ÜNil

l^;p. i/etselzung) 185-187 C. Ausbeute 88°„

CICH;CH_:—N N — COCI

CICH.CH.—n' N —CONHCHCONH-

CH,
CH,

COONa

O O

CH.CH;- N N — COCI

O O

CH₃-N Ν —COCI
^CH,

l-'p. (Zersetzung) 210 C. Ausbeute 83%

D( - ΙΟ O

CHj

CHXH.—N Ν —CCNHCHCONH—, r' V--CH,

CH, -V,Ί ° COONa

Fp. (Zersetzung) 175-177 ( . Ausbeute 76".

Dl - ΙΟ O

CH,

.S-

CH,- N N — CONHCHCONH—, .-V-CH,

.L-N 1

O COONa

Fp. (Zersetzung) 177-178 C, Ausbeute 79'..

Beispiel 2

Eine Suspension von 1,4 g 6-[D(-)-«-Aminophenylacetamido]-penicillansäure in 30 ml Tetrahydrofuran, enthaltend 20 Volumen-% Wasser, wird durch Zugabe von Triäthylamin unter Rühren auf pH 8,0 bis 8,5 eingestellt, wobei eine Lösung gebildet wird. Diese Lösung wird auf O bis 5° C abgekühlt und 10 ml einer Tetrahydrofuranlösung, enthaltend 1,2 g 4-n-Pentyl-2,3-dioxo-l-piperszinccarbcr.yichiorid wird in die Lösung eingetropft Während dieser Zeitdauer wird der pH der erhaltenen Lösung durch allmähliche Zugabe von Triäthylamin auf 7,5 bis 84 gehalten. Nachfolgend wird die erhaltene gemischte Lösung bei dieser Temperatur während 30 min umgesetzt und dann bei 10 bis 15° C wähnend 90 min, wobei der pH auf 7,5 bis 8,5 gehalten wird Nach der Zugabe wird das Tetrahydrofuran unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand wird in 20 ml Wasser aufgelöst und dann zweimal mit 20 ml Äthylacetat gewaschen. Zu der wäßrigen Schicht gibt man weiterhin 3OmI Äthylacetat worauf die erhaltene Mischung durch Zugabe verdünnter Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 1,5 eingestellt wird Danach wird die Äthylacetatschicht abgetrennt, genügend mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet und dann durch Destillation unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wird durch Zugabe von Diisopropyläther kristallisiert. Man erhält 1,8 gder kristallinen 6-D(-)-a-(4-n-Pentyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarboxylaminoj-phenylacetamido- penicillansäure, Fp. 96⁰C (Zersetzung), in einer Ausbeute von 80,5%.

IR(KBr)Cm-':

1'c-o 1770 (Lactam), 1720-1660(-CONC-COOH)

NMR((CD₃)jSO + D₂OJr-Werte:

2,62 (5 H), 431 (1 H), 4,51 -4.69 (2H), 6,04 (1 H), 6,20-6,90 (6H), 8,50 (3H), 8,60 (3H), 8,75 (6HX 830 (3H)

Dieses Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch das 4-n-PentyI-23-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid durch die jeweiligen reaktiven Derivate der Verbindung der Formel (III) gemäß Tabelle 9 ersetzt wird Dabei erhält man die Verbindungen gemäß Tabelle 9 deren Struktur durch das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum bestätigt wurde.

31

Tabelle 9

Reaktives Derivat der Verbindung der Formel (111)

Erhaltene Verbindung

O O

^CH;- N N-COCI

Dl-ΙΟ O

VY

CHj(CH₃ICH:- N Ν — CONHCHCONH

/S O

COOH

Fp. (Zersetzung) 107 C. Ausbeute 89%

O O

CH,(CH;),CH₃— N^ N —COCI

O
CH,(CH,),CH,—N Ν—CONHCHCONH-

Fp. (Zersetzung) 92 C. Ausbeute 88,5%

CH, CH,

\ COOH

O O

CH₅(CH₃VCH₃- N N —COC!

O O

V^

CH₅(CHj)₆CHi-N N — CONHCHCONH

r\Oi ο

cooH

Fp. (Zersetzung) 95 C. Ausbeute 79,8".

ο ο

HOCH₃CH₃N NCOCI

O O

CH,

HOCH₂CHiN NCONHCHCONH—p

COOH

O O

H ^N NCOCI

Fp. (Zersetzung) 183-184 C. Ausbeute 78,5%

O O

H V-N NCONHCHCONH-

CH,

CH₃

COOH

Fp. (Zersetzung) 166-167 C. Ausbeute 83,6%

O O

V—<^

-N NCOC!

O .0

H, —N N— CONHCHCONH

Fp. (Zersetzung) 157-158 C. Ausbeute 85.5%

130 266/163

Beispiel 3

Unter Verwendung von 1,7 g des Triäthylaminsalzes der ö-fDi-J-a-Amino-p-hydroxyphenylacetamidoJpenicillansäure und 0,7 g 4-Methyl-2_r3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid wird Beispiel 2 wiederholt, wobei 1,2 g des Natriumsalzes der 6-[D(-)-ot-(4-Methyl-2,3-dioxo-

l-piperazinocarbonylaminoj-p-hydroxyphenylacetamido]penicillansäure, Fp. 170—172° C (Zersetzung), in einer Ausbeute von 75% erhalten werden.

IR(KBr)cm-': Vc-O 1760 (Lactam), 1710-1660(-CON=C),

1600(-COOS) NMR ((CD₃J₂SO)T-Werte:

2,8-33 (4H), 4,45 (1 H), 4,65 (2H), 6,05 (1 H), 6,2 (4H), 6,97 (3H), 8,48 (3H), 8,60 (3H)

In gleicher Weise wird das Natriumsalz der 6-[D(-)-«-(4-Äthyl-23-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)-p-hydroxyphenylacetamido]penicillansäure, Fp. 175° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 72% aus 4-Äthyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid und dem Triäthylaminsalz der 6-[D(-)-«-Amino-p-hydroxyphenylacetamido]penicillansäure erhalten.

Beispiel 4

Zu einer Lösung von 0,8 g des Phthalidesters der 6-[D(-)-a-Aminophenylacetamido]penicillansäure in 10 ml Tetrahydrofuran gibt man 0,25 ml Triethylamin. In die erhaltene Mischung werden 0,32 g 4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylchlorid unter Eiskühlung zugetropft und die Mischung wird bei Zimmertemperatur

Tabelle 10

10

15

20

25

30

während 2 h umgesetzt Nach der Umsetzung wird das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt Der Rückstand wird in einem gemischten Lösungsmittel aus 20 ml Äthylacetat und 20 ml Wasser aufgelöst und die erhaltene Lösung wird durch Zugabe von verdünnter Salzsäure auf pH 2 eingestellt

Nachfolgend wird die organische Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen und mit einer 2%igen wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen und wiederum mit Wasser gewaschen und dann über Magnesiumsulfat getrocknet und bis auf ein Volumen von etwa 2 ml Flüssigkeit eingeengt Zu dem Konzentrax gibt man 20 ml Diisopropyiäther, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Diese werden abgetrennt Man erhält 0,95 g von Kristallen des Phthalidesters der 6-D(-)-«-(4-Methyl-23-dioxo-1 -pi aerazinocarbonylaminojphenylacetamidopeniciliansäure, Fp. 157—160° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 90,0%.

IR(KBr)cm-':

vc-o 1780 (Lactam), 1715 (Ester),

1680 (-CON<)

NMR ((CD₃J₂CO + D₂O) τ- Werte: 2,12(4H), 2,40(1H), 2,58(5H), 4,25-4,60 (3H), 5.45 (IH), 5,85-6,42 (4H), 6,90 (3H), 8,50 (6H)

Dieses Verfahren wird wiederholt, wobei das 4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylchlorid jeweils durch das in Tabelle 10 angegebene reaktive Derivat der Verbindungen der Formel (III) ersetzt wird, wobei jeweils die in Tabelle 10 angegebene Verbindung erhalten wird, deren Strukturformel durch das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum bestätigt wurde.

Reaktives Derivat der Verbindung der Formel (III)

Erhaltene Verbindung

O O

VY

CH₃CH₂-N Ν —COCl

"¹^ 0 O

VY
CH₃CH₂-N Ν —CONHCHCONH

^w Λ ο

CH₃

Fp. (Zersetzung) 108-110X, Ausbeute 90%

O O

(CHj)₂CH-N N —COCl

(CHj)₂CH-N N-CONHCHCONH

Fp. (Zersetzung) 128-130 C, Ausbeute 92%

CH₃

COO

O O

V-/

CH)(CH₂J₂CII₂-N N —COCI

^D(-^ o o

VY
CHj(CH₂I₂CH₂-N N — CONIICHCONH

N L

CH,

CHj

COO

Fp. (Zersetzung) 113-115 C, Ausbeule 88%

Beispiel 5

Eine Lösung von U,86g des Hydrochlorids des Methoxymethylesters der 6-[D(-)-a-Aminophenylacetamino]-penicillansäure in 15 ml Tetrahydrofuran, enthaltend 20 Volumen-% Wasser, wird durch Zugabe von Triäthylamin bei 0 bis 5° C auf pH 8,0 bis 83 eingestellt In diese Lösung gibt man eine Lösung von 038 g 4-Methyl-23-dioxo-1 -piperazinocarbonylchlorid in 10 ml Tetrahydrofuran tropfenweise während einer Zeitdauer von 10 min. Während dieser Zeitdauer wird der pH der Reaktionslösung durch allmähliche Zugabe von Triäthylamin auf 7,5 bis 8,0 gehalten. Die erhaltene gemischte Lösung wird während 30 min umgesetzt, wobei der pH auf 7,5 bis 8,0 gehalten wird. Nach beendeter Umsetzung wird das Tetrahydrofuran durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird in einem gemischten Lösungsmittel aus 50 ml Wasser und 50 ml Äthylacetat aufgelöst und die erhaltene Lösung wird durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 1,5 eingestellt. Nachfolgend wird die organische Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann durch Destillation unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit, wobei Kristalle ausfallen. Die gebildeten Kristalle werden mit Diäthyläther gewaschen. Man erhält 0,9 g des Methoxymethylesters der fr[D(-)-«-(4-Methyl-23-dioxo-l-piperazinocarbonyiaminj-phenylacetamidojpe- nicillansäure, Fp. 111 —115° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 82,5%.

IR(KBr) cm-': vc-o 1780 (Lactam); 1740 (Ester),

1700-1660(-CON<) NMR ((CDj)₂CO) v- Werte:

0,15 (IH), 2,0 (IH), 2,67 (5H), 4,3-4,5 (3H), 4,75 (2H), 5,7 (1 H), 6,55 (4H), 6,97 (3H), 7,25 (3H),

8,84 (3H), 8,60 (3H)

Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch das 4-Methyl-2_r3-dioxo-1 -piperazino-carbonylchlorid durch die reaktiven Derivate der Verbindungen der FormeI(III)gemäßTabeIIe 11 ersetzt wird. Man erhält die Verbindungen gemäß Tabelle 11, deren Struktur durch das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum bestätigt wurde.

Tabelle 11

Reaktives Derivat der Verbindung der Formel (111)

Erhaltene Verbindung

O O

VY

CHjCHj —N Ν —COCl

^D(-^ o o

VY
CH₃CH₂-N N —CONHCHCONH

CHi

COOCHjOCH₃

Fp. (Zersetzung) 83-85^cC, Ausbeute 80,2%

O O

VY

CHj(CHj)₁CH₂-N N —COCl

w-> o o

VY
C H₃(C H₂J₂CH j—N N —CONHCHCONH

CH₃ CH₁

COOCHjOCH₃

Fp. (Zersetzung) 78-80 C, Ausbeute 80%

O O

VY

(CH₃)jCH —N N —COCl

^D(->- ο ο

VY

(CHj)₂CH-N Ν —CONHCHCONH

^w Λ ο

CH₃

Y³V^CH₃

■-Ν-

COOCH₂OCH₃

Fp. (Zersetzung) 93-95 C, Ausbeute 82,5%

O O

V/

CH₃(CH₂J₆CH₂-N N —COCI

^D<->- ο ο

VY
CH₃(CHj)₆CH₂-N Ν — CONHCHCONH —ι f^S V-CH₃

•^^ I J N-

CH₃

COOCHjOCK,

Fp. (Zersetzung) 70-74 C, Ausbeute 74,4% Beispiel 6

Das Verfahren gemäß Beispiel 5 wird wiederholt, wobei 1,5 g des Hydrochlorids des Pivaloyloxymethylesters der 6-[D(-)-a-Aminophenylacetamido]-penicillansäure und 0,6 g 4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid eingesetzt werden. Man erhält den Pivaloyloxymethylester der 6-[D(-)-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)phenylacetamidc]penicillansäure, Fp. 108— 11 TC (Zersetzung) in einer Ausbeute von 75%.

Tabelle 12

10

IR(KBr)cm-':

vco 1780 (Lactam), 1750 (Ester),
1710-1660(>CON<)

Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch das 4-Methyl-2,3-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid durch das jeweilige der reaktiven Derivate der Verbindung der Formel (III) gemäß Tabelle 12 ersetzt wird. Man erhält die Verbindungen gemäß Tabelle 12, deren Struktur durch das IR-Spektrum und das NMR-Spektrum bestätigt wurde.

Reaktives Derivat der Verbindung
der Formel (Uli

Erhaltene Verbindung

O O

CHjCH₃-N N-COCl

^D<-^ o o

VY
CH₃CHj-N N —CONHCHCONH

COOCH₂OOCC(CHj),

Fp. (Zersetzung) 94-98 C, Ausbeute 77%

O O

VY

CHj(CH₂),CH, —N N —COCl

^D(->- o o

VY
CH₃(CHj)₆CHj-N N —CONHCHCONH

CHj

COOCH,OOCC(CHj)j

Fp. (Zersetzung) 72-75 C, Ausbeute 72%

Beispiel 7

Das Ver'ahren gemäß Beispiel 5 wird wiederholt, wobei 0,81 g des Hydrochlorids des /?-Piperidinoäthylesters der ö-IOi-J-Ä-Aminophenylacetamidojpenicillansäure und 0,3 g 4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid eingesetzt werden. Man erhält 0,75 g des 0-Piperidinoäthylesters der 6-[D(-)-a-(4-Methyl-2,3-di-

oxo-1 -piperazinocarbonylaminojphenylacetamido]-penicillansäure, Fp. 166—169°C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 78%.

IR(KBr)Cm-':

vc-o 1780 (Lactam), 1740 (Ester),

1710-1670(-CON<)
NMR (CDCl₃) T-Werte:

2,7 (5H), 4,3-4,6 (3H), 5,7 (IH), 5,75 (2H), 6,0 (2H), 6,4 (2H), 6,9 (3H), 7,45 (2H), 7,6 (4H)₁3,5 (12H).

Dieses Verfahren wird wiederholt, wobei das 4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid durch 4-n-Octyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylchlorid ersetzt wird. Man erhält den /3-Piperidinoäthylester der

6-f D(-)-a-(4-n-Octyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)phenylacetamido]penicillansäure, Fp. 110 bis 115° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 73,58%.

Beispiel 8

Das Verfahren gemäß Beispiel 5 wird wiederholt, wobei 0,93 g des Hydrochlorids des /J-Morpholinoäthylesters der 6-fD(-)-a-Aminophenylacetamido]peniciIlansäure und 0,39 g 4-Methyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbo-40

45

50

55

60

nylchlorid eingesetzt werden. Man erhält 0,8 g des jS-Morpholineäthylesters der 6-[D(-)-<x-(4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminojphenylacetamido]-penicillansäure, Fp. 150— 153°C (Zersetzung), in einer Ausbeute von 73%.
IR(KBr)cm-':

vt ό 1780 (Lactam), 1740 (Ester),

1710-1680(-CON<)
NMR(CDCl₃)r-Werte:

2,55 (5H), 4,3-4,55 (3H), 5,6 (1 H),

5,7 (3H), 6,0(2H), 6,3 (2H), 7.4 (2H),

7,5 (4H), 8,5 (6H).

Dieses Verfahren wird wiederholt, wobei das 4-Methyl-2,3-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid durch 4-n-Octyl-2,3-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid ersetzt wird. Man erhält den /S-Morpholinoäthylester der

6-[D(-)-Ä-(4-n-OctyI-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)phenylacetamido]penicillansäure, Fp. 103 bis 105⁰C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 70%.

Beispiel 9

(I) Zu einer Lösung von 8,7 g des Natriumsalzes von D(-)-«-Phenylglycin in 50 ml Wasser gibt man 50 ml Äthylacetat und 5,05 g Triäthyiamin. Zu der erhaltenen Mischung gibt man allmählich 9,5 g 4-Methyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylchlorid bei 0 bis 5°C während einer Zeitdauer von 15 min und dann wird die Mischung während 30min bei 5 bis I5°C umgesetzt. Nach der Umsetzung wird die wäßrige Schicht abgetrennt, mit Diäthyläther gewaschen und durch Zugabe von

verdünnter Salzsäure auf pH 1,5 eingestellt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man 14,1 g D(-)-a-(4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminojphenylessigsäure, Fp. 138—141 °C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 87% erhält. Bei der Umkristallisierung aus wäßrigem Butanol erhält man weiße Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 140-142° C (Zersetzung).

Elementaranalyse: (Ci₄Hi₅N₃O₅ · H₂O)

Berechnet (%)
Gefunden (%j

52.01
52,24

5.30
5,32

13.00
12,87

IR (KBr) cm-': Vc-O 1710, 1700, 1660

(2) In eine Lösung von 10 g der erwähnten Di-J-Ä-^-Methyl^S-dioxo-i-piperazinocarbonylami-

no-phenylessigsäure in 200 ml Aceton gibt man tropfenweise eine Lösung von 5,2 g des Natriumsalzes der 2-Äthylhexansäure in 50 ml Aceton unter Rühren, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert und dann mit Aceton gewaschen, wobei man 9,6 g des Natriumsalzes der

Dt-J-a-^-Methyl^.S-dioxo-i-piperazinocarbonylamino)phenylessigsäure, Fp. 165° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 95% erhält.

(3) Zu einer Suspension von 8,8 g der erhaltenen D(-)-*-(4-Methyl-2.3-dioxo-1-piperazinocarbonylami-

no)phenylessigsäure in 80 ml Methylenchlorid gibt man 20 mg N-Methyimorpholin. In die erhaltene Mischung gibt man tropfenweise eine Lösung von 3,1 g Äthylchlorcarbonat in 20 ml Methylenchlorid bei —20 bis — 15°C während einer Zeitdauer von 5 min und die Mischung wird bei dieser Temperatur während 1 r umgesetzt. In diese Reaktionsflüssigkeit tropft man eine Lösung von 9,4 g Triäthylaminsalz der 6-Aminopenicillansäure in 40 ml Methylenchlorid bei —40 bis —30⁰C während einer Zeitdauer von 10 min ein und dit erhaltene Mischung wird bei —40^GC bis —20⁰C während einer Zeitdauer von 1 h umgesetzt. Nacl· beendeter Umsetzung wird die Temperatur dei erhaltenen Flüssigkeit allmählich auf 0°C während einei Zeitdauer von 1 h erhöht und die Mischung wird sodanr mit 100 ml Wasser extrahiert. Nachfolgend wird die wäßrige Schicht abgetrennt und die Meihylenchlorid· schicht wird weiterhin einer Extraktion in 50 ml Wassei unterworfen und die erhaltene wäßrige Schicht wird mii der vorerwähnten wäßrigen Schicht vereinigt. Die vereinigten wäßrigen Schichten werden durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 1 eingestellt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden durch Filtrierer abgetrennt, genügend mit Wasser gewaschen, getrocknet und in 200 ml Aceton aufgelöst. In die erhaltene Lösung tropft man eine Lösung von 4 g des Natriumsalzes der 2-Äthylhexansäure in 40 ml Aceton währenc einer Zeitdauer von 10 min ein, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristall« werden durch Filtration abgetrennt, mit Acetor gewaschen und dann getrocknet, wobei man 11,4 g des Natriumsalzes der 6-D(-)-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylaminojphenylacetamido-penicillan-

säure, Fp. 170° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 80,8% erhält.

Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch die D(-)-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)pheny!essigsäure durch die jeweilige in Tabelle 13 angegebene Verbindung der Formel (V) ersetzt wird Man erhält die angestrebten Verbindungen gemäG Tabelle 13. Die Strukturformeln dieser Verbindungen wurden die IR-Spektren und NMR-Spektren bestätigt.

Tabelle 13 Verbindung der Formel (V)

lirhallene Verbindung

O O

CH=CH;- N "n—CONHCHCOOH

O O

CH₁

CH₁CH,-N Ν —CONHCHCONH—ι r^V-CH,

/_Λ O COONa

O O

V/

CH₁CH₂CHj-N N — CONHCHCOOH CH₁CH₂CH, — N N—CONHCHCONH

»-ΙΟ O

VY

CH₃(CH^CHr-N Ν —CONHCHCOOH CH₃(CHJ₂CH₂-N N —CONHCHCONH

CH₃

COONa

Beispiel 10

(1) Zu einer Lösung von 2,28 g D(-)-«-Amino-1,4-cyclohexadienylessigsäure in 15 ml N-NaOH gibt man 20 ml Äthylacetat und 2,1 ml Triäthylamin und die erhaltene Mischung wird auf 0⁰C abgekühlt. Zu dieser Mischung gibt man allmählich 1,69 g 4-Methyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylchlorid während einer Zeitdauer von 10 min. Nachfolgend wird die Mischung während 30 min unter Eiskühlung umgesetzt und dann wird die wäßrige Schicht abgetrennt. Zu der wäßrigen Schicht gibt man ferner 20 ml Äthylacetat. Die erhaltene Mischung wird durch Zugabe von 2N Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 2 eingestellt und die Äthylacetatschicht wird abgetrennt. Die organische Schicht wird genügend mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und durch Destillation unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit und dann mit Isopropylalkohol versetzt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden durch Filtrieren abgetrennt. Man erhält 2,5 g weiße Kristalle der D(-)-a-(4-Methyl-2,3-

dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)-1,4-cyclohexadienylessigsäure, Fp. 140—145° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 74%.

3300, i'c-o 1715, 1660
NMR(d₆-DMSO)T-Werte:

0,57 (1H, d), 4,26 (1H, s), 4,36 (2H, s),
5,29(lH),d),6,07-6,18(2H,m),
6,38-6,49 (2H, m), 7,05 (3H, s),
7,35 (4H,s).

(2) Zu einer Suspension von 0,45 g der oben erwähnten D(-)-a-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-l,4-cyclohexadienylessigsäure in 15 ml wasserfreiem Methylenchlorid gibt man 0,24 ml N-Methylmorpholin unter Rühren, wobei eine Lösung ausgebildet wird. Nach Abkühlen dieser Lösung auf — 10°C tropft man 3 ml wasserfreie Methylenchloridlösung, enthaltend 0,24 g Äthylenchlorcarbonat, in die Lösung ein und die erhaltene Mischung wird bei dieser Temperatur während 90 min umgesetzt. Nachfolgend

Tabelle 14

wird die Reaktionsflüssigkeit auf -20°C abgekühlt und 5 ml Methylenchloridlösung, enthaltend 0,70 g, Triäthylaminsalz der 6-Aminopenicillansäure und 0,31 ml Triäthylamin, wird tropfenweise in die Reaktionsflüssigkeit eingegeben. Die erhaltene Mischung wird bei -20⁰C während 1 h, bei -20^DC bis 0⁰C während 1 h und bei 0°C bis 5°C während 1 h umgesetzt. Danach wird die Reaktionsflüssigkeit durch Abdestillieren unter vermindertem Druck von dem Lösungsmittel befreit.

ίο Der Rückstand wird in 10 ml Wasser aufgelöst und mit 10 ml Äthylacetat gewaschen. Die wäßrige Schicht wird in 15 ml Athylacetat gegeben und dann wird der pH durch Zugabe von 2N-HCI unter Eiskühlung auf 2,0 eingestellt. Nachfolgend wird die Äthylacetatschicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und dann durch Destillation unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel befreit, wobei man 0,74 g weiße Kristalle der 6-[D(-)-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-1,4-cyclohexadienylacetamido]penicillansäure, Fp. 84—87° C (Zersetzung), in einer Ausbeute von 87% erhält.

IR(KBr)cm-':

n=o 1780 (Lactam),

1730-1660(-COOH, -CONC) NMR (d„-DMSO) τ- Werte:

0,55 (1H, d), 0,95, (1H, d), 4,22 (1H, s), 4,35 (2H, s), 4,41 -4,61 (2H, s), 4,92 (1H, d), 5,75 (1H, s), 6,05 (2H, bs), 6,40 (2H, bs), 7,03 (3H, s), 7,35 (4H, s), 8,40 (3H, s), 8,52 (3H,s).

Das so erhaltene Produkt wird durch Neutralisation mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung auf pH 7,0 eingestellt und dann filtriert und gefriergetrocknet, wobei man das Natriumsalz erhält.

Dieses Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch die D(-)-<x-(4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)-l,4-cyclohexadienyl-essigsäure durch die jeweiligen Verbindungen der Formel (V) gemäß Tabelle 14 ersetzt wird. Man erhält die angestrebten Verbindungen gemäß Tabelle 14, deren Strukturformeln durch die IR-Spektren und NMR-Spektren bestätigt wurden.

Verbindung der Formel (V)

Erhaltene Verbindung

O O

VY

CH₁CH₂-N N—CONHCHCOOH

O O

VY

CH₃CH₂CH₂-N N—CONHCHCOOH

CH₃

CH₃CH₂-N N —CONHCHCONH

O O

VY

CH₃CH₂CH₂-N N—CONHCHCONH

Λ ο

CH₃

O O

VY

CH₃(CHJ₂CH₂-N N—CONHCHCOOH

O O

VY

CH₃(CH₂J₂CH₂-N Ν—CONHCHCONH

^ Ao

CH₃

COONa

Beispiel 11

(1) Zu einer Lösung von 2,2 g DL-«-Amino-2-thienylessigsäure in 14 ml N-Natriumhydroxydlösung gibt man bei 0⁰C 2,2 g Triäthylamin. Zu der erhaltenen Mischung gibt man ferner 3,6 g 4-Methyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylchlorid nach und nach bei der gleichen Temperatur. Nachfolgend wird die Mischung bei 0⁰C während 30 min umgesetzt und dann bei Zimmertemperatur während 30 min. Nach der Umsetzung wird auf die Reaktionsflüssigkeit durch Zugabe von verdünnter Salzsäure auf pH 1,0 eingestellt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man 3,5 g DL-a-(4-Methyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylamino)-2-thienylessigsäure, Fp. 214—215° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 80,5% erhält.

IR(KBr)cm-':

n=o 1710,1680-1660

(2) In eine Lösung von 3,5 g der oben erwähnten DL-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylami-

no)-2-thienylessigsäure in 100 ml Aceton tropft man eine Lösung von 1,86 g des Natriumsalzes der 2-ÄthyIhexansäure in 50 ml Aceton ein, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert und mit Aceton gewaschen, wobei man 3,5 g des Natriumsalzes der DL-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-2-thienylessigsäure, Fp. 175 — 176° C (Zersetzung) erhält.

(3) Zu einer Suspension von 3,3 g des erhaltenen Natriumsalzes der DL-a-(4-Methyl-2,3-dioxo-1-ptperazinocarbonylamino)-2-thienylessigsäure in 50 ml Methylenchlorid gibt man 30 mg N-Methylmorpholin und die erhaltene Mischung wird sodann auf —20 bis — 15°C abgekühlt. In die erhaltene Mischung tropft man eine Lösung von 13 g Äthylchlorcarbonat in 20 ml Methylenchlorid während einer Zeitdauer von 5 min ein und die Mischung wird bei dieser Temperatur während 90 min

20

25

JO

gerührt. Nachfolgend tropft man eine Lösung von 3,3 g des Triäthylaminsalzes der lii-Aminopenicillansäure in 50 ml Methylenchlorid in diese Mischung bei —50 bis -40°C während einer Zeitdauer von 20 min ein und die erhaltene Mischung wird tinte" Rühren noch bei —40 bis — 30°C während 30 min umgesetzt und dann noch während 30 min bei —30 bis — 20°C und dann noch während 30 min bei -20 bis 0⁰C. Nach der Umsetzung wird das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird in Wasser aufgelöst. Die erhaltene wäßrige Lösung wird durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Eiskühlung auf pH 2,0 eingestellt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, genügend mit Wasser gewaschen und dann getrocknet, wobei man 4,1 g der 6-DL-oc-(4-Methyl-2,3-dioxo-l-Piperazino-

carbonylamino)-2-thienylacetamido-penicillansäure,
Fp. 185°C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 80,5% erhält.
IR(NuJoI)Cm-¹:

Vc=O 1780 (Lactam), 1715(-COOH),

1685-1675 (-COM <)
NMR ((CDa)₂CO) t-Werte:

0,5(1H), 1,8 (IH), 2,6 (IH). 2,85-3,05 (2H).

4,0(1H), 4,2-4,5(2H), 5,7(1H),

5,8-6,0 (2H), 6,2-6,4 (2H),

6,95 (3H),8,4(3H) 8,45(3H)

Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei das Natriumsalz der DL-«-(4-M€thyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-2-thienylessigsäure durch die jeweiligen Verbindunger, der Formel (V) der Tabelle 15 ersetzt wird. Man erhält dabei die Verbindungen gemäß Tabelle 15. Die Strukturformeln der erhaltenen Verbindungen wurden durch das IR-Spektrjm und das NMR-Spektrum bestätigt.

Tabelle 15 Verbindung der Formel (V) Erhaliene Verbindung

V^

CH₃CH₂-N Ν—CONHCHCOONu ^W j—ι

⁵U

O O

VY

CH₃CH₂CH₂—N N—CONHCHCOONy

D ί-Ο O

VY

CH₁CH,-N Ν —CONHCHCONH

~ JU

_U O

CH,

O O

V/

CHjCH₂CH₂-N Ν —CONHCHCONH DL-

α ^

CH₃(CH₂)ICH₂-N Ν—CONHCHCOONü

ο ο

VY

CHJiCH₂J₂CH₂-N Ν —CONHCHCOMH

CH₃

α S-

Beispiel 12

Zu einer Suspension von 0,9 g 6-[D(-)-a-Aminophenylacetamidoj-penicillansäure in 30 ml wasserfeiem Äthylacetat gibt man bei 5°C bis 10⁰C 0,55 g Triethylamin und 0,6 g Trimethylsilylchlorid. Die erhaltene Mischung wird bei 15⁰C bis 20⁰C während 3 h umgesetzt, wobei die trimethylsilylierte 6-[D(-)-ix-Aminophenylacelamido]-penicillansäure erhalten wird. Zu dieser Säure gibt man sodann 1 g 4-Äthyl-2,3-dioxo-1-piperazincarbonylchlorid und die erhaltene Mischung wird bei 15 bis 20° während 2 h umgesetzt. Nach der Umsetzung wird das ausgeschiedene Triäthylaminhydrochlorid durch Filtrieren abgetrennt und das Filtrat wird mit 0,4 g n-Butanol versetzt,* wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert und man erhält 1,25 g weiße Kristalle der 6-[D(-)-a-(4-Äthyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)phenylacetamido]penicillansäure. In eine Lösung dieser Kristalle in 30 ml Tetrahydrofuran tropft man eine Lösung von 0,38 g des Natriumsalzes der 2-Äthylhexansäure in 10 ml Tetrahydrofuran ein, worauf weiße Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, genügend mit Tetrahydrofuran gewaschen und dann getrocknet, wobei man 1,25 g des Natriumsalzes der 6-[D(-)-«- (4-Äthyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminojphenylacetamidojpenicillansäure, Fp. 183—185° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 90% erhält.

Beispiel 13

Zu einer Suspension von 4 g des Trihydrats der 6-[D(-)-<x-Aminophenylacetamido]penicillansäure in 40 ml Wasser, gibt man 20 ml Äthylacetat und die erhaltene Mischung wird auf 2°C abgekühlt. Nachfolgend wird die Mischung in 1,37 g Kaliumcarbonat gegeben und bei 2°C bis 3°C während 2 min gerührt. Danach gibt man 1,89 g 4-Methyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylchlorid zu der Mischung bei der gleichen Temperatur während einer Zeitdauer von 10 min und die erhaltene Mischung wird bei dieser Temperatur während 15 min umgesetzt. Nach der Umsetzung werden geringe Mengen unlöslicher Bestandteile abfiltriert und das Filtrat wird in 80 ml Äthylacetat gegeben. In die erhaltene Mischung tropft man 5 ml 2N-HC1 bei 20⁰C bis 22° C während einer Zeitdauer von 5 min ein und die Mischung wird bei dieser Temperatur noch während 5 h gerührt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltrieit, zweimal mit 4 ml Wasser gewaschen und weiterhin zweimal mit 4 ml lsopropanol gewaschen und dann getrocknet Man erhält 4,0 g des Dihydrats der

ibli

Äthyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)phenylacetamido]penicillansäure, Fp. 154 —156° C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 84,8%.

IR(KBr)cm-':

Tc-o 1775, 1735, 1680, 1665
NMR (dtrDMSO) τ-Werte:

0,20(1H, d),0,76(IH d), 2,69 (5H, s), 4.32 (1H, d), 4,53(1 H, q), 4,64(1 H, d), 5,00 (3H, br), 5,83 (1H, s), 6,13 (2H, bs), 6,49 (2H, bs), 6,62 (2H, q), 8,44 (3H, s), 8.58 (3 H, s), 8,91(3 H, t).

Das so erhaltene Monohydrat wird mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlösung neutralisiert und dann filtriert und gefriergetrocknet, wobei man ein Natriumsalz der 6-[D(-) <x-(4-Äthyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylamino)pheny!acctarnicio]-pcnici!!ansäure erhält.

Ferner wird eine Lösung von 2 g des vorerwähnten Dihydrats der 6-[D(-)-«-(4-Methyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminoj-phenylacetamidojpenicillansäure in 10 ml Nitromethan über Nacht stehengelassen, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Diese werden abfiltriert. Man erhält 2 g eines Monohydrats eines Nitromethan-Additionsprodukts der 6-[D(-)-a-(4-Methyl-

2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminojphenylacetamido]penicillansäure, Fp. 128—130⁰C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 92,2%.

Elementaranalyse (C₂₂H₂^O₇S · CHjNO₂ · H₂O):

Berechnet (%)
Gefunden (%)

47,42
47.94

5,19 5.13

14,43 14.53

vr^ypp no)phenylacetamido]-penicillansäure, Fp. 156—157⁰C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 75,4%.

IR(KBr)Cm':

vco 1775,1740,1695,1670 NMR (de-DMSO) r- Werte:

0,18 (IH, d), 0,77 (IH. d), 2,66 (5H, s), 430 (1H, d), 4,40 (3H, br). 4,48 (1H, g), 4.65 (1H, d), 5,30 (1H, s), 6,12 (2H, bs), 6,45 (2H, bs), 7,06 (3H, s), 8,48 (3H. s), 8,60(3H,s).

Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei das 4-Methyl-23-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid durch 4-Äthyl-23-dioxo-l -piperazinocarbonylchlorid ersetzt wird. Man erhält ein Monohydrat der 6-[D(-)-«-(4-IR(KBr)Cm ':

iv = d 1770, 1735, 1700, 1680

NMR (d„-DMSO)r- Werte:
0,22 (1H, d), 0,80 (1H, d), 2,69 (5H, s), 3.30 (3H, br, 4,30 (1H, d), 4,46-470 (2H), 5.67 (3H. s). 5.81 (1H, s), 6,13 (2H, bs). 6,46 (2H, bs), 7,07 (3H, s), 8,45 (3H, s), 8,58 (3H,s).

Beispiel 14

Zu einer Suspension von 1,6 g eines Trihydrats von D(-)-Ä-Aminobenzylpenicillin in 20 ml Wasser gibt man bei 2° C bis 3° C 0,54 g Kaliumcarbonat und die erhaltene Mischung wird während 3 min gerührt Zu der Mischung gibt man allmählich 0,81 g4-Äthyl-2_r3-dioxo-1-piperazinocarbonylchlorid bei dieser Temperatur während einer Zeitdauer von 10 min und die Mischung wird dann während 15 min umgesetzt Nach Umsetzung werden geringe Mengen unlöslicher Bestandteile abfiltriert und das Filtrat wird in 10 ml Methyl-n-propylketon gegeben. In die erhaltene Mischung tropft man 138 ml 2N-HC1 bei 15 bis 20⁰C während einer Zeitdauer von 2 min ein

bo und die Mischung wird dann bei dieser Temperatur während 1 h gerührt wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert, zweimal mit 2 ml Wasser gewaschen und weiterhin zweimal mit 2 ml Methyl-n-propylketon gewaschen und dann getrocknet Man erhält 1,7 g eines Monchydrats des D(-)-at-(4-Äthyl-23-dioxo-l-piperazinocarbönylamino)benzylpenicillins, Fp. 152— 154°C (Zersetzung) in einer Ausbeute von 80,2%.

Das erhaltene Produkt wird mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonatlerung neutralisiert und dann filtriert und gefriergetrocknet, wobei man ein Nairiumsalz des Produkts erhält.

Beispiel 15

Zu einer Suspension von 2.!6g 6-Aminopenicillansäure in 20 ml Methylenchlorid gibt man 2.02 g Triäthylamin. In die erhaltene Lösung gibt man 3.4 g D(-)-A-(4-Äthyl-2,3-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)-phenyiacetylchlorid bei 10 bis 15" C und die erhaltene Mischung wird bei 10 bis 15°C während 2 h umgesetzt. Nach der Umsetzung wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestillier'.. Der Rückstand wird in 20 ml Wasser gegossen. Zu der erhaltenen Lösung gibt man 30 ml Äthylacetat. Sodann wird die Lösung durch Zugabe von 2N-Salzs;iure auf pll 2.5 eingestellt und wahrend einei Zeitdauer von 4 h gerührt, wobei Kristalle ausgeschieden werden. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abfiltriert und man erhalt 4.4 g 6-[D(-)-\-(4-Äthyl-2,3-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-phenylacetamido]-penicillansäure. Fp. !54—156 C (Zersetzung), Ausbaute 82.2%.

In gleicher Weise erhalt man 6-[D(-)-.v(4-Äthyl-2.3-d ioxo-1-pi perazinocarüony la mi no)-p-hydroxy phenylaceuiinidoj-penicillansäure. Fp. 160— IbI C (Zersetzung). Ausbeute 70,5%. aus b-Aniino-penk'illansüure und D(-)-.v(4-Äthyl-2.3-(4-Älhyl-2,3-dio\o-l-pipera/ini> carbonylaipino)-p-hydroxy phenylacetylen lorid.

Beispiel 16

Die folgenden Verbindungen werden gemäß Beispiel 2 hergestellt:

6-[D(-)-\-(2.3-Dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-pheny !acetamido]- penicillansäure

Schmelzpunkt: 154— 156° C (Zersetzung) IR(KBr)Cm¹: »Ί-ι> 1770.1710,1670

Diese Verbindung hat die folgenden MIC-Werte:

Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Pseudomonas aeruginosa
Proteus vulgaris
Klcbsiella pneamoniae

< 1,57 mcg/ml

< 1,57 mcg/ml 6,25 mcg/ml

6-[D(-)-\-(4-Äthyl-2.3-dioxo-l -pipcrazinocarbonylamino)-2-ihienylacetamido]-

penicillansäure

Schmelzpunkt: 152— 153 C (Zersetzung) IR (KBi) cm ': >\ ,, 1775. 1720-1660 NMR (d„-DMSO) r-Werte:

8.91 (JlI. l. CHj).

8.56 (3H. s. CHi).

8.42 (3H, s, CH;),

6.35-6.80(4H.m,CH, χ 2), 5,95-6,20(2H₁IIiXH₁),

5.80(IH, .CH),

4.45-4,55 (2H,m, CH χ 2),

4.05 (I H. d,CH),

2,89- i,15(2ll, a CH χ 2).

2.57-2.68(1 H. m.CH).

0.75(1 H. d. NH),

0,25(1 H.d, NH).

Diese Verbindung ha¹ die folgenden MIC-Werte:

Eschericia coil < 1,57 mcg/ml

Staphylococcus aureus < 1,57 mcg/ml

Pseudomonas aeruginosa 12,5 mcg/ml

Proteus vulgaris < 1,57 mcg/ml

Klebsieüa pneumoniae 3,13 mcg/ml.

13Ü 266 10.«

Claims

Patentansprüche:

I. Penicillinverbindungen der allgemeinen Formel (1) O O

VY

A-N N—C—NH- CH-CONH

R^s

wobei R¹ ein Wasserstoffatom, ein nicht-toxisches Kation oder eine Phthalidyl-, Methoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, 2-Piperidinoäthyl- oder 2-Morpholinoäthyl-Gruppe bedeutet; wobei R² ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet; wobei A ein Wasserstoffatom oder eine Ci _e-Alkyl-, 2-Hydroxyäthyl-, 2-Chloräthyl-, 2-Acetoxyäthyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Benzyl- oder Allyl-Gruppe bedeutet; und R⁵ eine Phenyl-, p-Hydroxyphenyl-, Cyclohexadienyl- oder Thienyl-Gruppe bedeutet
2. 6-[D(-)-Ä-(4-Methyl-23-dioxo-l-piperazinocarbonylamino)-phenylacetamido]-penicillansäure oder

R⁷—NH- CH- CONH R⁵

wobei R'' ein Wasserstoff atom, eine übliche esterbildende Gruppe, eine übliche Siliciumhaltige Gruppe oder eine übliche phosphorhaltige Gruppe oder ein übliches Kation bedeutet; wobei R⁷ ein Wasserstoffatom oder eine übliche siliciumhaltige Gruppe oder

A —N

35

deren nicht-toxisches Salz.
3.6-f D(-)-«-(4-Äthyl-23-dioxo-1 -piperazinocarbonylamino)-phenylacetamido]-penicillinsäure oder deren nicht-toxisches Salz.
4.6-[D(-)-Ä-{4-Äthyl-23-dioxo-1 -piperazinocarbonylaminoj-p-hydroxyphenylacetamidoj-penicillansäure oder deren nicht-toxisches Salz.
5. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (II)

(Π)

eine übliche phosphorhaltige Gruppe bedeutet; und wobei R⁵ die oben angegebene Bedeutung hat, mit einem reaktiven Derivat der Carboxylgruppe einer Verbindung der allgemeinen Formel (III)

N —C —OH

Il ο

wobei A und R² die oben angegebene Bedeutung haben, in an sich bekannter Weise umsetzt, oder (b) eine Verbindung der allgemeinen Formel (I V)

CH3

R⁷—NH

(IV)

COOR¹

wobei R¹' und R⁷ die oben angegebene Bedeutung haben, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (V)

0 0

VY

A —N N —C —NH-CH-C —OH (V)

R²

R⁵ 0

wobei A, R^! und R⁵ die oben angegebene Bedeutung haben, oder mit einem reaktiven Derivat der Carboxygruppe der Verbindung der Formel (V) in an sich bekannter Weise umsetzt.
6. Pharmazeutisches Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und üblichen Hilfs- und/oder Trägerstoffen.