DE2519742A1 - Cephalosporinester - Google Patents
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- C07D501/36—Methylene radicals, substituted by sulfur atoms
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Description
IMNiN - MAAS - SEILHH
EiNIG -1.EM!^-SPOTT
ecaO MÜNCHEN 40
SCHLEiSSI iElMERSTR. 299
EiNIG -1.EM!^-SPOTT
ecaO MÜNCHEN 40
SCHLEiSSI iElMERSTR. 299
X-4093
Es ist eine Reihe von Arzneimitteln bekannt und gegenwärtig in Gebrauch, die vom Gastointestinaltrakt überhaupt nicht
resorbiert oder nur schlecht resorbiert werden. Insbesondere müssen viele wichtige semisynthetische Cephalosporinantibiotika,
die es nun gibt und die routinemäßig verwendet werden, parenteral verabreicht werden. Cephalothin-natrium
wird beispielsweise intramuskulär oder intravenös verabreicht, und zur Behandlung des Patienten ist daher eine
medizinisch geschulte Person erforderlich. Seit langem ist es Ziel der Forschung, starke oral wirksame Arzneimittel
herzustellen, und zwar insbesondere auf dem Gebiet der Cephalosporin- und PeniciHinantibiotica. Aus US-PS 3 250
sind mehrere Acyloxymethylester verschiedener Penicilline bekannt, von denen einige oral wirksam sind. Gleichzeitig
wird jedoch davon berichtet, daß von den vielen hergestellten und untersuchten engverwandten AcyloxymethyIestern
nur der Acyloxymethylester von Benzylpenicillin bei oraler Verabreichung signifikant resorbiert wird. Tatsächlich werden
einige Acyloxymethylester bestimmter Penicilline oral überhaupt nicht absorbiert, beispielsweise der· Acetoxymethylester
von Cloxacillin.
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Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung von Acyloxymethylestern
besonders starker Cephalosporinantibiotica, bei denen die Ester nach oraler Verabreichung im wesentlichen
vollständig absorbiert werden, während ihre jeweiligen Cephalosporinsäuren, von denen sie abstammen, praktisch überhaupt
nicht absorbiert werden. Ferner sollen erfindungsgemäß Ester mit weiteren gewünschten Eigenschaften geschaffen werden, wie
Kristallinität und besserer Stabilität, über die die entsprechenden Cephalosporinsäuren normalerweise nicht verfügen.
Erfindungsgemäß werden nun neue Acyloxymethylester von
7-D-Mandelamidoderivaten von 7-Amino-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
geschaffen, die starke antibakterielle Mittel sind und nach oraler Verabreichung
in den Gastrointestinaltrakt absorbiert werden. Insbesondere werden erfindungsgemäß Acyloxymethylester der
Formel I
-CHCNHn ι
OR0
-CH2-S
-N
(D
CH-
geschaffen, worin R- für C.-C4-Alkyl steht und R2 Wasserstoff
oder Cj-C.-Alkanoyl bedeutet.
Der Substituent R1 kann geradkettiges oder verzweigtes
bedeuten, und typische Beispiele hierfür sind
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Methyl, Äthyl, Isopropyl oder tert.-Butyl.
Der Substituent R„ steht für Wasserstoff oder C--C.-Alkanoyl,
und Beispiele hierfür sind Formyl, Acetyl oder Isobutyryl. Bevorzugte Alkanoylreste sind Formyl und Acetyl, wobei Formyl
ganz besonders bevorzugt wird.
Am meisten bevorzugt sind diejenigen erfindungsgemMßen Verbindungen,
bei denen der Substituent R1 für Methyl oder
tert.-Butyl steht und der Substituent R2 Wasserstoff oder
Formyl bedeutet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können hergestellt werden, indem man eine Cephalosporinsäure der Formel II
O
-CH-C-NH
-CH-C-NH
ORn
COOH
worin R2 obige Bedeutung hat, mit einem Halogenmethylester
einer Alkancarbonsäure der Formel III
X-CH2-O-C-R1
(III),
worin R1 obige Bedeutung besitzt und X für Chlor, Brom
oder Jod steht, umsetzt. So wird beispielsweise 7-D-Mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
(Formel II) mit einem Halogenmethylester einer Alkancarbonsäure (Formel III) umgesetzt. Typische
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Beispiele von Halogenmethylestern von Alkancarbonsäuren, die sich zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen, sind Chlormethylacetat, Brommethylacetat, Brommethyl-n-propionat,
Jodmethyl-n-butanoat, Brommethylpivalat und Chlormethylpivalat. Bevorzugte Halogenmethylester von
Alkancarbonsäuren sind Chlormethylacetat, Brommethylacetat, Chlormethylpivalat und Brommethylpivalat.
Die Veresterung wird vorzugsweise in einem nichtreagierenden organischen Lösungsmittel sowie in Gegenwart einer geeigneten
Base durchgeführt. Geeignete nichtreaktionsfähige Lösungsmittel
sind beispielsweise Amide, Nitrile, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Sulfoxide, Äther und Ketone. Einzelbeispiele
solcher nichtreaktionsfähiger Lösungsmittel sind N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Dichlormethan, Chloroform,
Dimethylsulfoxid, Acetonitril, Diäthylather, Dioxan, Tetrahydrofuran,
Aceton und Methyläthy!keton. Das jeweils verwendete
Lösungsmittel ist nicht kritisch. Bevorzugte Lösungsmittel sind N,N-Dimethy!formamid, Aceton und Acetonitril.
Bei der Veresterungsreaktion wird normalerweise eine Base verwendet, die als Säurebindemittel wirkt. Die hierzu jeweils
eingesetzte Base ist nicht kritisch, und es kann sich dabei um eine organische oder anorganische Base handeln. Als Basen
eignen sich beispielsweise organische Amine, wie Triäthylamin, Dicyclohexylamin, N-Methylmorpholin, Pyridin und
Ν,Ν-Diäthylanilin, sowie anorganische Basen, wie Natriumbicarbonat,
Lithiumcarbonat und Magnesiumhydroxid. Bevorzugte Basen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
sind Triäthylamin, Dicyclohexylamin und Pyridin. Die Menge der für die Veresterungsreaktion verwendeten
Base ist normalerweise in bezug auf die als Ausgangsmaterial verwendete Cephalosporinsäure etwa äquimolar. Gewünschtenfalls
kann man jedoch auch mehr oder weniger Base verwenden.
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Große Überschüsse an Base werden Im allgemeinen vermieden,
da ein Basenüberschuß oft eine Isomerisierung der Doppelbindung im Thiazolidinringsystem fördert. Die Menge an Base
im Reaktionsgemisch wird daher zu jeder Zeit vorzugsweise minimal gehalten. Dies läßt sich erreichen, indem man die
Base mit verhältnismäßig langsamer Geschwindigkeit zum Reaktionsgemisch gibt.
Die Cephalosporinsäure und der Halogenmethylester der
Alkancarbonsäure werden vorzugsweise in äquimolaren Mengen vereinigt. Gewünschtenfalls kann man jedoch auch einen
Überschuß eines der beiden Reagentien verwenden. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei Temperaturen unter etwa 50 C durchgeführt,
vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 30 C. Die Reaktion ist nach etwa 2 bis etwa 24 Stunden praktisch
beendet. Man läßt die Umsetzung über eine Zeitspanne von etwa 4 bis 14 Stunden laufen, da man hierbei beste Ergebnisse
erhält. Das gewünschte Produkt kann isoliert werden, indem man das Reaktionsgemisch zu einem geeigneten mit Wasser
nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gibt, wie Xthylacetat oder Chloroform, und die erhaltene Lösung dann
mit Wasser wäscht. Verwendet man bei der Umsetzung einen Überschuß an Carbonsäure, dann kann man die organische Lösung
mit einer verdünnten Base waschen, beispielsweise verdünntem wässrigem Natriumhydroxid oder Natriumbicarbonat,
wodurch auch nichtumgesetzte Säure ausgewaschen wird. Das Produkt wir im allgemeinen in Form eines Feststoffes gewonnen,
den man gewünschtenfalls durch übliche Methoden weiter reinigen kann, wie Kristallisation oder Chromatographie
.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsmaterialien benötigten Cephalosporincarbonsäuren können nach einer Reihe
von Methoden hergestellt werden, wie sie beispielsweise in
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US-PS 3 641 021 im einzelnen näher beschrieben sind. Bei den Halogenmethylestern von Alkancarbonsäuren handelt es sich
um im Handel erhältliche Verbindungen, oder diese Verbindungen können erforderlichenfalls auch nach bekannten
Verfahren hergestellt werden.
Beispiele von erfindungsgemäßen Acyloxymethylestern sind folgende Verbindungen:
Acetoxymethyl-7-D-mandelamido-3-( 1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
Propionyloxymethyl-7-D-mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
Pivaloyloxymethyl-7-/p- (0-f ormyl) mandelamido/-3- (1 -methyI-1,2
,S^-tetrazol-S-ylthiomethyl) -S-cephem^-carboxylat
Butyryloxymethyl-7-ZD-(0-acetyl)mandelamido/-3-(1-methyI-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
Pivaloyloxymethy1-7-/D- (O-butyry 1) mandelamido/-3- (1 -methy1-1,2,3,4-tetrazol-S-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
Acetoxymethyl^-Zp- (0-f ormyl) mandelamido/-3- (1 -methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
und
Pivaloyloxymethyl-7-D-mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen sind neue
chemische Verbindungen, die interessante Heilmittel darstellen, beispielsweise antibakterielle Mittel sind und
insbesondere oral wirksame antibakterielle Mittel darstellen.
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Sie wirken gegenüber einem breitem Sprektrum grammpositiver und grammnegativer Organismen, wie Staphylococcus aureus,
Salmonella heidelberg, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli und dergleichen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
entwickeln nach oraler Verabreichung außergewöhnlich hohe Blutspiegel. So erhält man beispielsweise mit dem Acetoxymethylester
von 7-D-Mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
bei oraler Verabreichung Blutspiegel, die bis zu 73 mal größer sind als die bei oraler Verabreichung der entsprechenden freien Säure
erhaltenen Blutspiegel.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können als Einzeloder Mehrfachdosierungseinheiten verwendet werden, und sie
werden vor allem oral verabreicht, und zwar entweder allein oder zusammen mit einem geeigneten Träger- oder Verdünnungsmittel.
Typische pharmazeutische Verdünnungsmittel oder Träger sind beispielsweise Lactose, Saccharose, Stärkepulver, Cellulose,
Calciumsulfat oder Gelatine. Solche Verbindungen lassen sich für eine einfache Verabreichung als Tabletten
formulieren oder für eine bequeme Verabreichung in Kapseln einschließen. Die Verbindungen können ferner mit einer
Flüssigkeit vermischt und in Form von Elixieren, Suspensionen und dergleichen verabreicht werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Die in diesen Beispielen verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
509849/0
NMR - magnetisches Kernresonanzspektrum CDCl3 - deuteriertes Chloroform
ξ - delta-Wert
s - Singlet
d - Doublet
DMF - N,N-D ime thy !formamid
s - Singlet
d - Doublet
DMF - N,N-D ime thy !formamid
Eine Lösung von 4,62 g T-D-Mandelamido-B-(1-methy1-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
und 1,53 g Chlormethylpivalat in 25 ml DMF wird tropfenweise mit einer Lösung von 1,31 g Dicyclohexylamin in 15 ml DMF versetzt.
Das Reaktionsgemisch wird etwa 15 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, worauf man 1,03 g Natriumbromid zugibt. Anschließend
wird das Reaktionsgemisch etwa 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Hierauf wird das Reaktionsgemisch filtriert, und
das Filtrat wird zu 700 ml Äthylacetat gegeben. Die organische Lösung wird der Reihe nach mit wässriger gesättigter
Natriumchloridlösung, wässriger Natriumbicarfoonatlösung,
1 η Chlorwasserstoffsäure und Wasser gewaschen. Die organische
Schicht wird anschließend getrocknet, worauf man das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck entfernt. Hierbei erhält man 1,6 g kristallinen Rückstand. Der Rückstand wird
aus frischem Äthylacetat umkristallisiert, und man erhält so Pivaloyloxymethyi-T-D-mandelamido-S-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
Smp. 174 176 0C.
5098 4 9/0970
Analyse für C24H28N6°7S2 ^in Prozent)!
berechnet: C 49,99; H 4,89; N 14,5?; gefunden: C 49,72; H 4,83; N 14,37.
NMR (CDCl3): 6 1,15 (s, 9H, -C(CH3J3)
6 3,7 (d, 2H, C-2H)
if3,95 (s, 3H, N-CH3) 6 8,70 - 8,75 (d, 1H, N-H).
if3,95 (s, 3H, N-CH3) 6 8,70 - 8,75 (d, 1H, N-H).
Beispiel 2
Eine Lösung von 0,595 ml Triäthylamin In 10 ml Aceton
wird tropfenweise unter Rühren zu einer Lösung von 2,0 g 7-D-Mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
und 1,72 ml Brommethylacetat in 10 ml DMF gegeben. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, und das Filtrat gibt man zu 300 ml Chloroform, worauf man
das Ganze mit Wasser und mit wässrigem Natriumbicarbonat wäscht und trocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck erhält man einen weißen Schaum. Dieses Rohprodukt wird aus Methanol umkristallisiert,
wodurch man Acetoxymethyl-7-D-mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat
in Form weißer Kristalle erhält. Sie schmelzen bei 126 - 130 0C
unter Zersetzung.
Analyse für C2^H22NgO7S2(In Prozent):
berechnet: C 47,18; H 4,15; N 15,72; S 12,00; gefunden: C 47,03; H 4,11; N 15,45; S 12,05.
0 NMR (CDCl3): S 2,05 (sf 3H, C-CH3)
6 3,6 (s, 2H, C-2H) δ 3f82 (s, 3H, N-CH3)
δ 8,05 (d, 1H, N-H).
Beispiel 3
Durch Verwendung einer äquivalenten Menge 7-(D-2-Formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
anstelle des bei Beispiel 1 verwendeten 7-D-Mandelamido-Ausgangsmaterials erhält
man nach Umkristallisieren Pivaloyloxymethyl-7-(D-2-formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
Smp. 155 - 156 0C.
Analyse für C 25H28N6°8S2 ( in Prozent)
berechnet: C 49,66; H 4,67; N 13,90; gefunden: C 49,47; H 4,69; N 13,73.
NMR (CDCl3): S 1 ,23 (s, 9, (CH3J3C-)
cf3,74 (s, 2, C-2-Methylen)
S 3,92 (s, 3, N-CH3)
^ 4,25 (d, 1 (J=13) C-3)
if 4,47 (d, 1 (J=13) C-3)
<54,97 (d, 1 (J=5) C-6)
5 5,82 (q, 1 (J=5, J=9) C-7)
/5,85 (d, 1 (J=6) OCH2O)
δ 5,94 (d, 1 (J=6) OCH2O)
cf6,23 (s, 1, alphaH)
ξ 6,87 (d, 1 (J=9) 7-NH)
6 7,38 (s, 5, aromatisch) ^8,17 (s, 1, OCHO)
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Durch Verwendung einer äquivalenten Menge 7-(D-2-formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carbonsäure
anstelle des 7-D-Mandelamido-Ausgangsmaterials erhält man nach dem Verfahren von Beispiel 2 nach entsprechendem Umkristallisieren
Acetoxymethyl-7-(D-2-formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
Analyse für C22H23N6OgS2 (in Prozent)
berechnet: C 46,97; H 3,94; N 14,94; gefunden: C 46,92; H 4,06; N 14,74.
NMR (CDCl3): f 2,14 is, 3,
if 3,73 (s, 2, C-2)
$ 3,9 (s, 3, N-CH3)
<f 4,23 (d, 1 (J=13) C-3)
<f4,53 (d, 1 (J=13) C-3)
6 4,95 (d, 1 (J=5) C-6)
<5 5,9 (m, 3, C-7 und OCH2O)
ξ 6,25 (s, 1, alphaCH)
<f7,4 (s, 5, aromatisch)
6 6,92 (d, 1 (J=8) 7NH)
ίΓ 8,15 (s, 1 -C^ ) .
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Claims (8)
1. Cephalosporinester der Formel I
worin R für C1-C4-AIlCyI steht und
R Wasserstoff oder Cj-C.-Alkanoyl bedeutet.
2. Cephalosporinester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Substituent R- für Methyl steht.
3. Acetoxymethyl-T-D-mandelamido-S-d-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)
-S-cephem-^carboxylat.
4. Acetoxymethyl-7-(D-2-formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-S-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
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5. Cephalosporinester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Substituent R1 für tert.-Butyl steht.
6. Pivaloyloxymethyl-7-D-mandelamido-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylat.
7. Pivaloyloxymethyl-7-(D-2-formyloxy-2-phenylacetamido)-3-(1-methyl-1,2,3,4-tetrazol-5-ylthiomethyl)-S-cephem^-carboxylat.
8. Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinestern der Formel I
0 g N
O=C 0
*\. Il
worin die Substituenten R1 und R2 die in Anspruch 1 genannte
Bedeutung haben, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel II
S 0 '9 8 k Π / 'Hl '■} 1Ό
(ID ,
worin der Substituent R_ die in Anspruch 1 genannte Bedeutung
besitzt, mit einem Halogenmethylester einer Alkancarbonsäure
der Formel III
X-CH2-O-C-R1
(III),
worin der Substituent R.. die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
hat, und X für Chlor, Brom oder Jod steht, umsetzt.
509849/Q97G
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |