DE2744135A1

DE2744135A1 - Cephalosporinderivate, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende arzneimittel

Info

Publication number: DE2744135A1
Application number: DE19772744135
Authority: DE
Inventors: Barry Edward Ayres
Original assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Current assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: JPS5353690A; GB1591439A; FR2366297A1; FR2366297B1; BE859257A; US4168309A; NL7710718A; CH633558A5

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. F. <Vss«rarin - Dr. R. Kcenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl. Ing. F. Küng^eisen - Or. F. Zumstein jun.

βΟΟΟ München 2 BrauhaussiraOo 4 Telefon Samrol Nr 22 5341 Telegramme Zumpal Telex 529979

<f

Case Ceph 228
12/N

GLAXO LABORATORIES LIMITED,

=5 = s s = s: = s = s s s = s = S= s: sr s: s s ss S3 s s =: S=

Greenford, Middlesex/Großbritannien

Cephalosporinderivate, Verfahren zu deren Herstellung

und diese enthaltende Arzneimittel

Die Erfindung betrifft Cephalosporinverbindungen und insbesondere eine neue Klasse von Cephalosporinverbindungen mit wertvollen antibiotisehen Eigenschaften.

Die Cephalosporinverbindungen werden in der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf "Cepham" gemäß J.Amer.Chem.Soc., 1962, 8£, 3400 bezeichnet, wobei der Ausdruck "Cephem" sich auf die Cepham-Grundstruktur mit einer Doppelbindung bezieht.

Cephalosporin-Antibiotika werden bei der Behandlung von Erkrankungen, die durch pathogene Bakterien beim Menschen und Tier bedingt werden, weit verbreitet verwendet, beispielsweise bei der Behandlung von Erkrankungen, die durch Bakterien hervorgerufen werden, die resistent gegen andere Antibiotika sind, wie

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Penicillinverbindungen, und bei der Behandlung von Patienten, die empfindlich gegenüber Penicillin sind. In vielen Fällen ist es erwünscht, ein Cephalosporin-Antibiotikum zu verwenden, das eine Wirksamkeit sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Organismen aufweist, und es wurden daher große Anstrengungen unternommen, verschiedene Typen von Cephalosporin-Antibiotika mit breitem Wirkungsspektrum zu finden.

Ein beträchtliches Interesse wird gegenwärtig der Entwicklung von Cephalosporin-Antibiotika mit weitem Wirkungsspektrum entgegengebracht, die eine große Wirksamkeit gegenüber gramnegativen Organismen aufweisen. Bestehende handelsübliche ß-Lactam-Antibiotika neigen zu einer vergleichsweise geringen Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen, wie Proteus-Organismen, die in steigendem Maße als Infektionsquelle für den Menschen in Betracht kommen, und sind auch im wesentlichen inaktiv gegenüber Stämmen von Pseudomonas aeruginosa-Organismen. Es ist bekannt, daß Cephalosporin-Antibiotika normalerweise dem Menschen gegenüber eine geringe Toxizität aufweisen, so daß die Entwicklung von Cephalosporin-Antibiotika mit breitem Wirkungsspektrum, die eine große Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen, wie vielen Stämmen von Proteus und Pseudomonas aeruginosa, aufweisen, ein großes Bedürfnis in der Chemotherapie befriedigt.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung werden antibiotische Verbindungen der allgemeinen Formel

R. C.CO.NH Il

R^a

'0.(CH₀) .C.(CH₉) .COOH
2 m ι 2 η

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geschaffen [worin R eine Phenyl-, Thienyl- oder Furylgruppe ist; R^a und R , die gleich oder verschieden sein können, jeweils ausgewählt sind aus Wasserstoff, C.^-Alkyl (z.B. Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl oder Butyl), C₂_₄~Alkenyl (z.B. Vinyl oder Allyl), C₃__?-Cycloalkyl (z.B. Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl), Phenyl, Naphthyl, Thienyl, Furyl, Carboxy, C₂_₅-Alkoxycarbonyl (z.B. Äthoxycarbonyl) und Cyano, oder R^a und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine C-, y-Cycloalkyliden- oder Cycloalkenyliden-Gruppe (z.B. eine Cyclobutyliden-, Cyclopentyliden- oder Cyclohexyliden-Gruppe) bilden; m oder η jeweils 0 oder 1 sind, derart, daß die Summe von m und η 0 oder 1 ist; und R zusammen mit dem Stickstoffatom, an das es gebunden ist, einen gesättigten oder teilweise gesättigten 4-10-gliedrigen heterocyclischen Ring bildet, der ein oder mehrere v/eitere Heteroatome, ausgewählt aus 0, M und S, enthalten kann und der substituiert sein kann durch eine niedrig-Alkyl- (z.B. C.^-Alkyl), niedrig-Alkoxy- (z.B. C.. --Alkoxy), niedrig-Acyloxy- (z.B. Cp^-Acyloxy), niedrig-Alkoxycarbonyl- (z.B. C_{2 5}~Alkoxycarbonyl), Hydroxy-, Carboxy-, Amino-, Acylamino-, substitierte oder unsubstituierte Carbamoyl- oder Aryl- (z.B. Phenyl) Gruppe oder einen derartigen heterocyclischen Ring, kondensiert mit einem Benzolring], sowie die nicht-toxischen Derivate davon, wobei die Verbindungen syn-Isomere sind oder als Gemische von syn- und anti-Isomeren vorliegen.

Diese Verbindungen zeigen ein breites antibiotisches Wirkungsspektrum, gekennzeichnet durch eine besonders hohe Aktivität gegenüber gramnegativen Mikroorganismen einschließlich solcher, die ß-Lactamasen produzieren, und sie besitzen auch eine sehr große Stabilität gegenüber ß-Lactamasen, die von einer Reihe von gramnegativen Organismen erzeugt werden. Ein besonderer Vorteil der Verbindungen liegt in ihrer hohen Aktivität in vitro gegenüber ß-Lactamase produzierenden gramnegativen Organismen, insbesondere Stämmen von Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Klebsiella aerogenes, Haemophilus influenzae und Proteus species (wie Stämme von Proteus

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morganii und Proteus rnirabilis). Verbindungen, worin mindestens einer der Reste R^a und R von Wasserstoff unterschiedlich ist, haben auch eine hohe Wirksamkeit gegenüber Stämmen von Pseudomonas aeruginosa gezeigt.

Die Verbindungen der Formel I sind so nützlich zur Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen, die durch pathogene Bakterien hervorgerufen werden, wie Infektionen des Respirationstraktes oder des Harntraktes.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden als die syn-isomere Form aufweisend definiert im Hinblick auf die Konfiguration der Gruppe

R^a I

0. (CH₂)_m.C.(CH₂)_n.COOH

R^b

bezogen auf die Carboxamidogruppe. In der vorliegenden Beschreibung wird die syn-Konfiguration strukturell wie folgt bezeichnet:

R.C.CO.NH-

N R^a

O.(CH₂)_m.C(CH₂)_n.COOH

R^b

wobei diese Konfiguration auf der Basis der Arbeit von Ahmad und Spenser in Can.J.Chem., 1961, 39., 1340 zugeordnet wird. Wie vorstehend angezeigt, können die Verbindungen als Gemische der syn- und anti-Isomeren vorliegen. Derartige Gemische können mindestens 75 % des syn-Isomeren aufweisen. Jedoch ist es bevorzugt, daß die syn-Isomeren im wesentlichen frei von dem entsprechenden anti-Isomeren vorliegen.

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Unter "nicht-toxischen Derivaten" versteht man solche Derivate, die physiologisch verträglich in Dosierungen sind, bei denen sie verabreicht werden. Derartige Derivate können beispielsweise Salze, biologisch verträgliche Ester, 1-Oxide und Solvate (insbesondere Hydrate) umfassen. Es ist ersichtlich, daß Derivate, v/ie Salze und Ester, durch Umsetzung von einer oder beiden der in den Verbindungen der Formel I vorliegenden Carboxylgruppen gebildet werden können.

Nicht-toxische Salz-Derivate, die aus den Verbindungen der allgemeinen Formel I gebildet werden können, umfassen Salze anorganischer Basen, wie Alkalimetallsalze (z.B. Natrium- und Kaliumsalze) und Erdalkalimetallsalze (z.B. Calciumsalze); Salze organischer Basen (z.B. Procain-, Phenyläthylbenzylamin-, Dibenzylathylendxamin-, Äthanolamin-, Diethanolamin-, Triäthanolamin- und N-Methylglucosamin-Salze); und, wo geeignet, Säureadditionssalze, z.B. mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Trifluoressigsäure, Toluol-p-sulfonsäure und Methansulfonsäure._ Wünscht man umlösliche Salze der Verbindungen der Formel I für einen speziellen Anwendungszweck, z.B. für die Anwendung in Depot-Präparaten, so können derartige Salze in üblicher Weise, beispielsweise mit organischen Aminen, gebildet werden.

Biologisch verträgliche, metabolisch labile Ester-Derivate, die aus Verbindungen der Formel I gebildet werden können, umfassen bei spiel sv/ei se Acyloxymethylester, z.B. niedrig-Alkanoyloxymethylcster, wie Acetoxymethyl- oder Pivaloyloxymethylester.

Ist die Gruppe R in den vorstehenden Formeln eine Furylgruppe, so kann sie Fur-2-yl oder Fur-3-yl sein, und ist sie eine Thienylgruppe, so kann sie Thien-2-yl oder Thien-3-yl sein.

Es ist ersichtlich, daß, falls R^a und R in den vorstehenden Formeln unterschiedlich sind, das Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, ein Asymmetriezentrum sein kann; erfindungsgemäße Verbindungen, worin R^a und R unterschiedlich sind, kön-

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nen so diastereoisomer .sein. Die Erfindung umfaßt die einzelnen Diastereoisomeren derartiger Verbindungen sowie die Gemische davon.

Bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung sind wegen ihrer guten antibiotisehen Wirksamkeit gegenüber Stämmen von verschiedenen gramnegativen Organismen solche Verbindungen der Formel I, worin m und η die Bedeutung von 0 haben, R Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Propyl, Allyl oder Phenyl ist und R Carboxyl oder eine Gruppe wie für R definiert ist; oder worin R^a und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Cyclobutyliden-, Cyclopentyliden- oder Cyclohexyliden-Ring bilden. In derartigen Verbindungen stellt die Gruppe R zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden ist, vorzugsweise einen gesättigten oder einfach-ungesättigten 5-, 6-, 7- oder 8-gliedrigen heterocyclischen Ring dar, der gegebenenfalls ein weiteres Stickstoff- oder Sauerstoff-Heteroatom enthält und gegebenenfalls substituiert ist durch eine Methyl-, Carbamoyl-, Äthoxycarbonyl-, Acetoxy- oder Phenylgruppe. Der heterocyclische Ring kann auch mit einem Benzolring konden- " siert sein. Die Gruppe R ist vorzugsweise eine Fur-2-yl-Gruppe.

Bevorzugte Verbindungen gemäß der Erfindung umfassen Salze der folgenden Kationen:

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop- 2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[(4-athoxycarbonyl-l-methyl-l-piperazinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres),

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2 - yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(1-methyl-l-hexamethyleniminiummethyl)-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres),

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2 - yloximino)-2-fur-2-yl)-acetamido]-3-[(l,4-dimethyl-l-piperidinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres),

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(6R,7R)-[2-(2-Carboxyprop-2 - yloximino)-2-(fur-2-yl)-acet~ amido]-3-[(3-carbamoyl-l-methyl-l-piperidinium)-methyl]-ceph-3-em--4-carbonsäure ( syn-Isomeres),

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop- 2-yloximino)-2-(fur-2-yl^acetamido ]-3-( 1-methyl-l, 2,3 ,6-tetrahydropyridinium-1-yl-methyl )-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres),

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2 - yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(4-acetoxy-l-methyl-l-piperidiniummethyl)-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres),

(6R, 7R)-7-[ 2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl ^acetamido]-3-(4-carbamoyl-l-me thy 1-1-piperidiniummethyl )-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres) und

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2 - yloximino )-2-· (f ur-2-yl)-acetamidoJ-S-d-rnethyloctahydroasocinium-l-ylmethyD-ceph-S-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres).

Zwei besonders bevorzugte Verbindungen sind:

(6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[l-methyl-pyrrolidinium-l-ylmethyl]-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres) und

(6R,7R)-7-[2-(l-Carboxycyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(l,4-dimethylpiperidinium-l-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carbonsäure (syn-Isomeres).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach jeder geeigneten Methode hergestellt werden, beispielsweise nach Techniken analog den in der britischen Patentschrift 1 326 531 beschriebenen .

So wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer antibiotisehen Verbindung der Formel I wie vorstehend definiert oder eines nicht-toxischen Derivats davon geschaffen, das darin besteht,

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7-3

(A) eine Verbindung der Formel
R¹NH

N )\ CH^HaI

0OR

t I I

[worin R¹'' eine Carboxyl blockierende Gruppe ist, Hai Halogen, vorzugsweise Brom, bedeutet, B die Bedeutung von S oder S —> 0, vorzugsweise von S —> 0, hat und die unterbrochene Linie anzeigt, daß die Doppelbindung in der 2,3- oder 3,4-Stellung vorliegen kann, mit der Ausnahme, daß B nicht die Bedeutung von S —> 0 hat, wenn die Doppelbindung sich in der 2,3-Stellung befindet, und R^! eine Gruppe der Formel

¹¹ a

R. C CO-

N R

0.(CH₀) .C(CH₀) .COOR"

2 m . 2 η _(α)

R^b

(worin R, R^a, R , m und η wie vorstehend definiert sind und R" ebenfalls eine Carboxyl blockierende Gruppe ist) oder einen Vorläufer dafür darstellt] oder eine Verbindung der Formel

R¹NH

COOR^1V

[worin R· wie vorstehend definiert ist und R^1V die Bedeutung

von H oder einer Carboxyl blockierenden Gruppe hat und R der Rest einer Carbonsäure, z.B. Halogenessigsäure ist] mit einem sekundären Amin der Formel

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HN

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(III)

(worin R wie vorstehend definiert ist) umsetzt und anschließend das Produkt mit einem Methylhalogenid, vorzugsweise Methyljodid, umsetzt; oder

(B) die genannte Verbindung der Formel II oder V mit einem tertiären Amin der Formel

(IV)

(worin R wie vorstehend definiert ist); oder (C) eine Verbindung der Formel

COOR

11 ·

(VI)

(worin R und R¹·¹ wie vorstehend definiert sind, X~ ein Anion darstellt und die unterbrochene Linie, die die 2,3- und 4-Stellungen überbrückt, anzeigt, daß die Verbindung eine Ceph-2-em- oder eine Ceph-3-em-Verbindung sein kann) oder ein Salz davon, z.B. ein Säureadditionssalz, wie ein Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Nitrat, Phosphat, Methansulfonat oder Tosylat, oder ein N-silyliertes Derivat davon mit einem Acylierungsmittel entsprechend einer Säure der Formel

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R.C.COOH (VII)

Il ο

N R^a

\ I

C(CH ) .C(CH₂). COOR¹¹

R^b

(worin R, R^a, R^b, R", m und η wie vorstehend definiert sind) oder mit einem Vorläufer davon kondensiert; worauf man, falls notwendig oder gewünscht, in jedem Falle irgendwelche der fol genden Reaktionen (D) in geeigneter Folge durchführt:

(i) Reduktion einer Sulfoxidgruppe zu einer Sulfidgruppe;

(ii) Umwandlung eines Vorläufers für die Gruppe (A) in diese Gruppe;

(iii) Entfernung von Carboxyl blockierenden Gruppen; und (iv) Umwandlung einer ^ -Verbindung in eine ^_\ -Verbindung;

und schließlich (E) die gewünschte Verbindung der Formel I oder ein nicht-toxisches Derivat davon gewinnt.

Die nicht-toxischen Derivate der Verbindungen der Formel I können auf jedem geeigneten bzw. zweckmäßigen Wege, beispielsweise nach den üblichen Methoden, hergestellt werden. Biologisch verträgliche Esterderivate können gebildet werden unter Anwendung üblicher Veresterungsmittel.

1-Oxide können gebildet werden durch Behandlung des entsprechenden Cephalosporinsulfids mit einem geeigneten Oxidationsmittel, beispielsweise mit einer Persäure.

Der Ersatz von Hai in Verbindungen der Formel(II)durch das Amin der Formel (III) oder (IV) kann zweckmäßig durchgeführt v/erden, indem man die Reaktionskoniponenten in Lösung oder Suspension bei einer mäßigen Temperatur, z.B. von -40 bis +120°C, vorzugsweise von 0 bis 60°C, zweckmäßig bei etwa 25°C, hält.

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Vorteilhaft führt man die Umsetzung unter Anwendung von 1 bis 3 Mol-Äquivalenten Amin (III) oder (IV) durch und führt sie vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel und unter wasserfreien Bedingungen durch. Organische Medien, die verwendet werden können, umfassen niedrig-Alkansäurenitrile, z.B. Acetonitril oder Propionitril; halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Äthylendichlorid oder Perchloräthylcn; Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol; cyclische Äther, z.B. Dioxan oder Tetrahydrofuran; Amid-Lösungsmittel, z.B. N,N-Dimethylformamid; Di-niedrig-alkylsulfoxide, z.B. Dimethylsulfoxid ; Ester, z.B. Äthylacetat; und Ketone, z.B. Aceton. Der Ersatz

ρ 4 γ

von O.COR in Verbindungen der Formel (V), worin R = H, durch das Amin der Formel (III) oder (IV) kann zweckmäßig in Lösung, Vorzugsv/cise in einem polaren Medium, erneut bei einer mäßigen Temperatur, z.B. von 0 bis 120 C, vorzugsweise von 35 bis 75 C, vorteilhaft bei etwa 50 C, durchgeführt werden.

Bei Verwendung eines Amins der Formel (IV) kann das Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden, das beispielsweise nicht-umgesetztes Cephalosporin und andere Substanzen enthalten kann, wobei man sich einer Vielzahl von Verfahrensweisen einschließlich der Ausfällung, des Triturierens oder der Chromatographie an Ionenaustauscherharzen bedienen kann. Bei Anwendung eines Amins der Formel (III) kann das Reaktionsprodukt isoliert werden durch Chromatographie an Siliciumdioxid, durch Ausfällen oder durch Lösungsmittelextraktion. Dieses Produkt wird anschließend durch Umsetzung mit einem Methylierungsmittel, z.B. einem Methylhalogenid, vorzugsweise Methyljodid, vorzugsweise unter wasserfreien Bedingungen quaternisiert. Ein organisches Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid, Chloroform oder Tetrahydrofuran, kann verwendet v/erden, jedoch dient vorzugsweise Methyljodid selbst als Lösungsmittel.

Nach der Einführung der quaternären Ammoniumgruppe kann die 1-Sulfinylgruppe in jeglicher zweckmäßigen Weise reduziert werden. Dies kann beispielsweise bewirkt werden durch Reduktion des entsprechenden Acyloxysulfonium- oder Alkyloxysulfoniumsalzes, hergestellt in situ durch Reaktion mit z.B. Acetyl-

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chlorid im Falle eines Acetoxy-sulfoniumsalzes, wobei die Reduktion durchgeführt wird mittels beispielsweise Natriumdithiohit oder durch Jodid-Ionen, wie in einer Lösung von Kaliumjodid in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, z.B. Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid oder Dimethylacctamid. Die Umsetzung kann bei einer Temperatur von -20 bis +50⁰C, vorzugsweise bei etwa 0 C, durchgeführt werden.

Acylierungsmittel, die bei der Herstellung der Verbindungen der Formel I verwendet werden können, umfassen Säurehalogenide, vorzugsweise Säurechloride oder -bromide. Derartige Acylierungsmittel können hergestellt werden durch Umsetzung einer Säure (VII) oder eines Salzes davon mit einem Halogenierungsmittel, z.B. Phosphorpentachlorid, Thionylchlorid oder Oxalylchlorid. Die Behandlung des Natrium-, Kalium- oder Triäthylammoniumsalzes der Säure (VII) mit Oxalylchlorid erfolgt vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen die Isomerisierung minimal ist.

Acylierungen unter Verwendung von Säurehalogeniden können in wäßrigem oder nicht-wäßrigem Reaktionsmedium, zweckmäßig bei Temperaturen von -50 bis +50 C, vorzugsweise von -20 bis +30 C, gegebenenfalls in Anwesenheit eines säurebindenden Mittels, durchgeführt werden. Geeignete Reaktionsmedien umfassen wäßrige Ketone, wie wäßriges Aceton, Ester, wie Athylacetat, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Amide, wie N,N-Dimethylacetamid, Nitrile, wie Acetonitril, oder Gemische von zwei oder mehreren solcher Lösungsmittel. Geeignete säurebindende Mittel umfassen tertiäre Amine (z.B. Triäthylamin oder N,N-Dimethylanilin), anorganische Basen (z.B. Calciumcarbonat oder Natriumbicarbonat) und Oxirane, wie niedrig-1,2-Alkylenoxide (z.B. Äthylenoxid oder Propylenoxid) oder Molekularsiebe, die bei der Acylierungsreaktion freigesetzten Halogenwasserstoff binden.

Säuren der Formel VII können selbst als Acylierungsmittel bei der Herstellung der Verbindungen der Formel I verwendet werden.

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Acylierungen unter Verwendung von Säuren (VII) führt man günstigerweise in Anwesenheit eines Kondensationsmittels durch, beispielsweise eines Carbodiimids, wie Ν,Ν'-Dicyclohexylcarbodiimid; einer Carbonylverbindung, wie Carbonyldiimidazol; oder eines Isoxazoliniumsalzes, wie N-Äthyl-5-phenylisoxazolinium-perchlorat. Acylierungcreaktionen dieser Art führt man günstigerweise in einem wasserfreien Reaktionsmedium, z.B. Methylenchlorid, Dimethylformamid oder Acetonitril, durch.

Die Acylierung kann auch mit anderen Amid-bildenden Derivaten von Säuren der Formel VII, wie beispielsweise einem symmetrischen Anhydrid oder einem gemischten Anhydrid (z.B. mit Pivalinsäure oder gebildet mit einem Halogenformiat, wie niedrig-Alkylhalogenformiat) bewirkt werden. Das gemischte oder symmetrische Anhydrid kann in situ hergestellt werden; so kann beispielsweise ein gemischtes Anhydrid hergestellt werden unter Verwendung von N-Äthoxycarbonyl-2-äthoxy-l,2-dihydrochinolin. Gemischte Anhydride können auch hergestellt werden mit Säuren des Phosphors (beispielsweise Phosphorsäure oder Phosphorige Säure), Schwefelsäure oder aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäuren (beispielsweise p-Toluolsulfonsäure).

Es ist ersichtlich, daß in Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, worin R oder R Carboxyl darstellt oder der heterocyclische Ring einen Carboxyl-Substituenten trägt, es in vielen Fällen notwendig sein kann, die Carboxylgruppe zu schützen, beispielsweise durch Substitution mit einer Carboxyl blockierenden Gruppe.

Carboxyl blockierende Gruppen R" und R¹¹¹, die bei der Herstellung von Verbindungen der Formel I oder bei der Herstellung von notwendigen Ausgangsmaterialien verwendet werden, sind günstigerweise Gruppen, die leicht in einer geeigneten Stufe der Reaktionsfolge, zweckmäßig in der letzten Stufe, abgespalten werden können. Es kann jedoch in einigen Fällen günstig sein, biologisch verträgliche, metabolisch labile Carboxyl blockierende Gruppen, wie Acyloxymethylgruppen (z.B. Pivaloyl-

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oxymethyl) zu verwenden und diese im Endprodukt beizubehalten, um ein biologisch verträgliches Esterderivat einer Verbindung der Formel I zu erhalten.

Geeignete Carboxyl blockierende Gruppen sind dem Fachmann bekannt, und eine Anzahl von Beispielen für blockierte Carboxylgruppen befindet sich in der belgischen Patentschrift 783 449. Bevorzugte blockierte Carboxylgruppen umfassen Arylniedrig-alkoxycarbonyl-Gruppen, wie p-Methoxybenzyloxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl und Diphenylmethoxycarbonyl; niedrig-Alkoxycarbonyl-Gruppen, wie tert.-Butoxycarbonyl; und niedrig-Halogenalkoxycarbonyl-Gruppen, wie 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl. Die Carboxyl blockierende Gruppe kann anschließend nach jeder geeigneten Methode, die in der Literatur beschrieben ist, entfernt werden; so wird beispielsweise die sauer oder basisch katalysierte Hydrolyse in vielen Fällen angewendet, sowie auch enzymatisch katalysierte Hydrolysen.

Es hat sich gezeigt, daß, falls die Abspaltung der Schutzgruppen von der Carboxylgruppe an einem Halogenidsalz der quaternären Verbindung durchgeführt wird, die Neigung zur Isomerisierung des Oxyiminorests in der 7ß-Acylamino-Seitenkette auftritt und das anti-Isomere in dem Produkt vorherrschen kann. Diese Neigung zur Isomerisierung kann wesentlich dadurch verringert werden, daß man das Halogenidsalz in ein Nicht-Halogenidsalz, beispielsweise das Trifluoracetat, umwandelt, bevor man die Schutzgruppenabspaltung vornimmt, beispielsweise nach Methoden analog den in der DT-OS 25 57 397 entsprechend der britischen Patentanmeldung 55213/74 der gleichen Anmelderin beschriebenen.

Wenn die 7ß-Acylamidogruppe oder ein Substituent am heterocyclischen Ring Carboxyl-, Hydroxyl- oder Aminogruppen enthält, so ist es notwendig, diese Gruppen auch während der verschiedenen Reaktionsstufen zu schützen. Als Schutsgruppen verwendet man zweckmäßig solche, die durch Hydrolyse entfernt v/erden können,ohne daß der Rest des Moleküls, insbesondere die

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Lactam- und 7ß-Amido-Bindungen, beeinträchtigt wird. Carboxyl-, Hydroxyl- oder Amin-Schutzgruppen und die veresternde Gruppe in der 4-COOH-Stellung können im allgemeinen unter Verwendung des gleichen Reagens entfernt werden.

Gemäß zv;ei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I und von deren nicht-toxischen Derivaten über die nachstehende

1 2 Stufenfolge durchgeführt v/erden (worin die Gruppen R , R , R', R", R··' und X wie vorstehend definiert sind):

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.CH₂HaI

COOR¹

Λ1

27AA1 35

COOR

I I t

R¹NIU

A2

COOR'" ^C"

C (i) R^J

R¹NH-

R. C. CO. NH

Il

0(CH ) .C(CHJ .COOH ^{m 2 n}

|_b

COOH

CH.

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Verbindungen, die aus der Stufe C(ii) erhalten werden, können in Verbindungen der Formel 1 in üblicher Weise durch Behandlung mit einer Base, worauf gegebenenfalls ein Ionenaustausch erfolgt, umgewandelt werden.

Je nach der Konfiguration der Oximinogruppe in dem verwendeten Ausgangsmaterial kann die Verbindung der Formel I oder das Derivat davon als ein einzelnes Isomeres oder als ein Gemisch von syn- und anti-Isomeren erhalten werden. Die Trennung der Isomeren ist sehr schwierig auf Grund der Anwesenheit der quaternären Gruppe, und wünscht man ein reines syn-Isomeres, so ist es im allgemeinen notwendig, ein Ausgangsmaterial zu verwenden, das gänzlich in der syn-isomeren Form vorliegt. Syn- und anti-Isomere können durch geeignete Techniken getrennt werden, beispielsweise durch Hochdruck-Flüssigchromatographie oder durch Dünnschicht- oder PapierChromatographie, oder sie können durch ihre protonenrnagnetischen Resonanzspektren untersineden werden. So entwickeln beispielsweise die PMR-Spektren von DMSO-dg-Lösungen von syn-Verbindungen der Formel I das Dublett für den Amid-NH in einem niedrigeren Feld, als dies gleiche Lösungen der entsprechenden anti-Isomeren tun. Diese Faktoren können zur Überwachung von Reaktionen verwendet werden.

Die Ausgangsmaterialien der Formel II können beispielsweise durch Kondensieren einer Verbindung der Formel

CH₂HaI

COOR

"¹

(worin Hai und R¹·· wie vorstehend definiert sind) mit einem Acylierungsmittel entsprechend einer Säure der Formel VII unter gleichen Bedingungen wie den vorstehend für die Acylierung von Verbindungen der Formel VI beschriebenen hergestellt werden. Falls ein Halogenaustausch an der 3-Methylstellung wünschenswert ist, so wird dieser nach der Acylierungsstufe durchgeführt.

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Die antibiotisehen Verbindungen der Formel I und deren nichttoxische Derivate gemäß der Erfindung können, zur Verabreichung in jeder üblichen Weise in Analogie mit anderen Antibiotika formuliert werden, und die Erfindung umfaßt daher pharmazeutische Zusammensetzungen, die eine antibiotische Verbindung gemäß der Erfindung, angepaßt zur Verwendung in der Human- oder Veterinärmedizin, enthält. Derartige Zusammensetzungen können zur Anwendung in üblicher Weise mit Hilfe von jeglichen notwendigen pharmazeutischen Trägern oder Excipienten formuliert v/erden.

Die Zusammensetzungen können von 0,1 % aufwärts, z.B. 0,1 bis 99 %, vorzugsweise von 10 bis 60 %, des aktiven Materials, je nach der Verabreichungsmethode, enthalten. Wenn die Zusammensetzungen Dosiseinheitsformen umfassen, so enthält jede Einheit vorzugsweise 250 mg bis 5 g des aktiven Bestandteils. Die Dosierung, die für die Behandlung des erwachsenen Menschen verwendet wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 500 mg bis 15 g pro Tag, bevorzugt von 1,5 bis 3 g pro Tag, je nach dem Wege und der Häufigkeit der Verabreichung.

Die erfindungsgemäßen antibiotisehen Verbindungen können in Kombination mit anderen therapeutischen Mitteln, wie Antibiotika, beispielsweise Penicillinen, oder anderen Cephalosporinen verabreicht werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Alle Temperaturen sind in °C angegeben. Die Dünnschichtchromatographie wurde an Merck Kieselgel F₂c₄-Siliciumdioxid-Platten (0,25 mm), eluiert in Äthylacetat (Stufe a und Stufe b) oder in Chloroform/Methanol/Essigsäure (90:16:20) (Stufe c) durchgeführt. Kieselgel F₂₅₄-Siliciumdioxid-Platten sind Platten, die mit Siliciumdioxidgel überzogen sind, das mit einem fluoreszierenden Indikator (254 nm) imprägniert ist. Deacidite FF ist ein stark basischer (stark anionischer) Typ von quervernetztem Polystyrol-Anionenaustauscherharz [2-3 % Quervernetzung, 0,295-0,152 mm Korngröße (52-100 mesh)]. Tetrahydrofuran wurde durch Leiten durch eine Säule von basischem Aluminiumoxid getrocknet.

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Die Strukturen der Produkte wurden durch PMR- und IR-Spektroskopie bestimmt.

Beispiel 1 (Methode A)

(6R, 7R)-7-f 2-Carboxyprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido1-3-f (4-äthoxycarbony].-l-methyl-l-piperazinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carbonsäure, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

a) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-7-f 2-tert.-butoxy-carbonyl-prop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido1-3-r4-äthoxycarbonyl-lmethyl-1-piperazinium )-methyl i-ceph-S-em^-carboxylat-l-oxid, Jodidsalz (syn-Isomeres)

Eine Lösung von 2,00 g (2,66 mMol) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-3-Brommethyl-7-[2-tert.-butoxycarbonylprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat-l-oxid (syn-Isomeres) und 0,8 ml (2 Moläquivalente) Äthyl-N-piperazinocarboxylat in 5,5 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde etwa 20 Minuten bei 25°C gerührt. Die Reaktion wurde durch Dünnschichtchromatographie überwacht, um den Endpunkt zu bestimmen. Das Reaktionsgemisch wurde zwischen 150 ml Äthylacetat und 250 ml Wasser aufgeteilt, und die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und mit 50 ml Äthylacetat extrahiert. Die organischen Fraktionen wurden vereint, mit 2 χ 100 ml Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und filtriert, und das Filtrat wurde zur Trockne verdampft* Das erhaltene rohe Produkt wurde durch Säulenchromatographie [Kieselgel 60 (Siliciumdioxidgel, Korngröße 0,251-0,076 mm bzw. 60-200 mesh), 100 g; Eluieren mit Äthylacetat (redestilliert): Chloroform 1:1 bis 3:l] gereinigt. Man erhielt 2,26 g Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-7-[2-tert.-butoxycarbonylprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[(4-äthoxycarbonyl-l-piperazinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carboxylat-1-oxid (syn-Isomeres); [oc]_n +25° (c 0,24, CHCl,); λ

U ό niet X

(Äthanol) 272 mn ( & 17 900).

2,14 g des vorstehend hergestellten 3-[&-Äthoxycarbonyl-1-piperazinium)-methyl]-cephalosporir-sulfoxids wurden bei etwa 20°C in der Dunkelheit während 11 Tagen mit 22 ml Methyljodid gelagert. Die Reaktion wurde durch Dünnschichtchromatographie überwacht, und wenn die Reaktion vollständig erschien, wurden

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J? 27U135

250 ml Diathylather zugesetzt. Das resultierende gummiartige Produkt wurde mit Äther trituriert, wobei man 1,52 g der Titelverbindung erhielt: [cc]_D +22,6 (c 0,22, CHCl₃); \_max (Äthanol) 279 nm ( fc 19 200) und 392 nm ( t 5400).

b) Diphenylmethyl-(GR,7R)-7-[2-tert.-butoxycarbonylprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl )-acetainidol-3-r (4-äthoxycarbonyl-l-methyl-1-piperazinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carboxylat, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

1,39 g (1,43 mMol) Cephalosporinsulfoxid, hergestellt in a), wurden in 3,9 ml Aceton gelöst, und 4 Moläquivalente trockenes pulverisiertes Kaliumjodid wurden zugesetzt, und die Mischung wurde auf etwa -10°C gekühlt. 2 Moläquivalente Acetylchlorid wurden zugefügt. Das Gemisch wurde 5 Minuten bei -10 C gehalten. Anschließend konnte es sich auf etwa 0 C erwärmen und wur de während etwa 25 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, wobei die Umsetzung durch Dünnschichtchromatographie überwacht wurde, um die vollständige Reduktion zu bestimmen. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend zu einer gerührten Lösung von etwa 0,7 g Natriummetabisulfit in etwa 35 ml Wasser getropft, und das resultierende Produkt wurde durch Filtrieren abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum über Phosphorpentoxid über Nacht getrocknet. Das Produkt wurde anschließend erneut in Aceton:Äthanol (9:1) gelöst und abwärts durch eine Säule von Deacidite FF-Ionenaustauscherharz in der Trifluoracetat-Form fließen gelassen, wobei mit Aceton:Äthanol (9:1) eluiert wurde. Die gesammelten Fraktionen, die Ultraviolettlicht absorbierten, wurden vereint, zur Trockne verdampft und ergaben 1,27 g der Titelverbindung; [a]"_D +17,5 (c 0,34, CHCl₃); \_max (Äthanol) 270 nm (B 18 200).

c) (6R_<7R)-7-[2-Carboxyprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido1-3-Γ(4-äthoxycarbonyl-1-methyl-l-piperazinium)-methyl1-ceph-3-em-4-carbonsäure, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

1,16 g Cephalosporin-diester, Trifluoracetatsalz, hergestellt vorstehend unter b), wurden mit 1,0 ml Anisol und 4 ml Trifluoressigsäure bei O⁰C vermischt, und das Gemisch wurde etwa 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, und anschließend konnte

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27AA135

es sich während 2 Stunden auf Raumtemperatur erwärmen. Die flüchtigen Anteile des Gemischs wurden im Vakuum entfernt, Äthylacetat wurde zugesetzt und anschließend im Vakuum entfernt, und das resultierende gummiartige Produkt wurde mit Diäthyläther tritariert, wobei man ein festes Produkt erhielt. Dieser Feststoff wurde portionsweise zu etwa 300 ml Wasser unter Rühren gefügt, und die resultierende; Suspension wurde mit 2 χ 150 ml Äthylacetat und 150 ml Diäthyläther gewaschen. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt, filtriert und gefriergetrocknet unter Bildung eines Schaums, der beim Triturieren mit Diäthyläther 0,626 g der Titelverbindung ergab; [a]_D (H₀O) +41° (c 0,245); \_m=sv (pH 6, Puffer) 277,5 nm (t 20 500).

c. UIcLX

Beispiel 2 (Methode B)

(6R,7R)-7-[2-Carboxyprop-2-yloxirnino-2-(fur-2-yl)-acetamidol-3-(1-methyl-l-piperidiniummethyl)-ceph-3-em-4-carbonsäure, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

a) Diphenylmethyl-(IS,6R, 7R)-7-f 2-tert.-butoxycarbonyl-prop-2-yloxlmino-2-(fur-2-yl)-acetamido1-3-( 1-methyl-l-piperidiniummethyl )-ceph-3-em-4-carboxylat-l-oxid, Bromidsalz (syn-Isomeres)

Eine Lösung von 2,0 g (2,66 mMol) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-3-brommethyl-7-[ 2-tert. -butoxycarbonylprop^-yloximino^- (f ur-2-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat-l-oxid (syn-Isomeres) in 5,5 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde mit 0,33 ml (1,0 Äquivalente) N-Methylpiperidin behandelt, und das Gemisch wurde 1 Stunde bei 25 C gerührt, bis die Umsetzung (gemäß Dünnschichtchromatogramm) vollständig war. 200 ml Diäthyläther wurden zugesetzt, und die resultierende Ausfällung wurde trituriert, wobei man 2,03 g der Titel verbindung erhielt; [oc]_n (CHCl₃) +11° (c 0,27); K_m^_v (Äthanol) 279 nm (t 19 700) und 389 nm (4400).

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b) Diphenylmethyl-(6R,7R)~7-f"2-tert..-butoxycarbonylprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acctamidol-3-(l-methyl-1-piperidiniummethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

Hergestellt aus dem Cephalosporin-1-oxid, erhalten analog zum Beispiel 1 b), mit Ausnahme, daß die Umsetzung zweimal durchgeführt wurde, um eine völlig Reduktion sicherzustellen; λ (Äthanol) 273 nm ( ε 18 500).

c) (6R,7R)-7-[2-Carboxyprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido 3-( l-methyl-1-piperidiniummethyl )-ceph-3-ern-4-carbon säure, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

Hergestellt aus dem Cephalosporin-diester, erhalten vorstehend analog Beispiel 1 c); [a]_n (H₀O) +54° (c 0,24); λ (pH 6, Puffer) 2 76,5 nm ( £ 20 400).

Beispiele 3 bis 12

Nach den in Beispiel 1 (Methode A) und Beispiel 2 (Methode B) beschriebenen Arbeitsweisen wurden die nachstehend in der Tabelle I aufgeführten (6R,7R)-7-[2-Carboxyprop-2-yloximino-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(substituiert)-ceph-3-em-4-carbonsäuretrif luoracetatsalze ( syn-Isorr.ere) hergestellt aus dem (6R,7R)-3-Brommethyl-7-[2-tert.-butoxycarbonylprop-2-ylox~ imino-2-(fur-2-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat-1-oxid (syn-Isomeres) und entweder dem entsprechenden sekundären Amin und anschließend Methyljodid (Methode A) oder dem entsprechenden N-Methylamin (Methode B), worauf die Reduktion der SuIfoxidgruppe in eine Sulfidgruppe und Entfernung der Carboxyl blockierenden Gruppen folgte. Sofern sich die Methode wesentlich von denen der Beispiele 1 oder 2 unterschied, ist dies in der Tabelle angegeben. Die Eigenschaften der Produkte sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt.

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Tabelle I

27U135

c.

— C.CO.NH

N CH

\ O.C.COOH

•N

CF₃COo

CFLN

COOH ^CH3

Beispie

N R

Methode

[a]_D(	Π \J J	λ nm max (pH 6 Puffer)	,5
+45° (c 0,	155)	277
+ 60° (c 0,	3)	278
+ 38° (c 0,	31)	276
+ 41° (c 0,	27)	277
+ 48°	3D	278 277

N Ö

_Ba,e

N N-CH

CH

CH 20200

15800

19400

21600

13100 20600

8 0 9 8 U / U 8 2

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel

^CH

Methode λ run

(gfl^X6

Puffer)

b,h,

+ 29,5° (c 0,27) 276,5

20300

11

CH

+ N

CH₃

N V-Ph

CH

12

c,d,g

+ 55,5 (c 0,2)

+ (c 0,25) f 35°
(c 0,2)

+ 34,5
(c 0,32)

233
276

11800 20200

276,5

20200

277

18600

276,5

20000

CH

COMiJ

'¹

+	36	,7
	0	,3)
+	88
(c	0	,25)

276

19600

277

18600

809814/082 6-

27U135

Anmerkungen

a. Das S-d-Methyl-l-morpholiniummethyD-cephalosporin-l-oxidbromidalz wurde in Stufe a) aufgearbeitet durch Zugabe von Wasser zum Reaktionsgemisch, Auflösen der resultierenden gummiartigen Masse in 250 ml Äthylacetat, Trocknen der organischen Lösung über wasserfreiem Natriumsulfat, Filtrieren und Verdampfen zur Trockne.

b. Das in Stufe a) durch Umsetzung des 3-Brommethyl-cephalosporin-1-oxids mit dem sekundären Amin erhaltene Rohprodukt wurde gereinigt durch Leiten durch eine 200 g-Säule von Sorbsil unter Eluieren mit redestilliertem Äthylacetat.

c. Das in der Stufe a) durch Umsetzung des 3-Brommethyl-cephalosporin-1-oxids mit dem sekundären Amin erhaltene Produkt erforderte keine Reinigung vor der Umsetzung mit Methyljodid.

d. Während der Umsetzung des 3-Brommethyl-cephalosporin-l— oxids mit dem sekundären Amin in der Stufe a) wurden weitere 18 ml Aceton portionsweise zugefügt, um die Löslichkeit des Amins zu unterstützen.

e. Im Verfahren der Stufe b) wurde Dimethylformamid anstelle von Aceton als Lösungsmittel verwendet.

f. In der Verfahrensstufe b) wurden zwei Teile Acetylchlorid erforderlich, um eine völlige Reduktion zu sichern.

g. Die Verschiebung^- und Quaternisxerungsreaktionen wurden an der 4-Hydroxylverbindung durchgeführt, die durch das in der Reduktionsstufe verwendete Acetylchlorid acetyliert war.

h· Das Produkt ist ein Gemisch der Diastereoisomeren.

i. Das in der Stufe a) erhaltene Produkt wurde durch Leiten durch eine 25 g-Säule von Sorbsil gereinigt, wobei mit redestilliertem Äthylacetat eluiert wurde.

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³³ 27U135

j. Das in der Stufe a) erhaltene Produkt wurde durch Leiten durch eine 25 g-Säule von Sorbsil [Siliciumdioxidgel mit einer Korngröße von 0,251-0,076 mm (60-200 mesh)] und EIuieren mit 0 - 0,5$ Aceton in Methylenchlorid gereinigt.

Beispiel 15

(6R,7R)-7-rZ-2-(l-Carboxycyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-( 1,4 -dime thy Ipiporxdinium-1-y line thy 1 )-ceph-3-em-4-carbonsäure, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

a) Dipheny!methyl-(IS,6R,7R)-7-r(Z)-2-(l-tert.-butoxycarbonylcyclobut-1-yloximino )-2-(fur-2-yl )-acetamido |-3-(4-methylpiperidin-1-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-l-oxid (syn-Isomeres

Ein Gemisch von 2,13 g (2,66 rnMol) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-3-brommethyl-7-[(Z)-2-(1-tert.-butoxycarbonylcyclobut-1-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat-l-oxid (enthaltend etwa 0,6 Mol Aceton) und 0,62 ml (2,0 Äquivalente) 4-Methylpiperidin in 5,5 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde bei 25° gerührt. Während 5 Minuten * wurde das Gemisch rot, ergab einen gelben gelartigen Niederschlag, der sich auflöste unter Bildung einer gelben Lösung. Die Reaktion war im wesentlichen nach 5 Minuten (gemäß Dünnschichtchromatogramm) vollständig. Das Reaktionsgemisch wurde aufgearbeitet durch Eingießen in 200 ml Wasser nach 15-minütiger Reaktionszeit. Das resultierende gummiartige Produkt wurde in 250 ml Äthylacetat gelöst, und die wäßrige Phase wurde mit 2 χ 50 ml Äthylacetat extrahiert. Die vereinten organischen Phasen wurden mit 2 χ 50 ml Wasser gewaschen, und Salzlösung wurde zugesetzt, um die gebildeten Emulsionen zu brechen. Die organische Phase wurde getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat), filtriert und verdampft, wobei man 2,24 g der Titelverbindung als gelben Schaum erhielt; [a]^¹ +15° (c 0,4, (Äthanol) 273,5 nm (£19 300).

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27U135

b) Diphcnylmethyl-(IS.6R,7R)-7-[Z-2-(1-tert.-butoxycarbonylcyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido1-3-(l,4-dimethylpiperidinium-1-y!methyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-loxid, Jodidsalz (syn-Isomeres)

Eine Lösung von 2,12 g (2,7 mMol) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-7-[Z-2-(1-tert.-butoxycarbonylcyclobut-1-yloximino)-2-(fur-2-y1)-acetamido]-3-(4-methylpiperidin-l-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-1-oxid in 11 ml Methyljodid wurde im Dunkeln gelagert. Nach 3 Tagen zeigte das Dunnschichtchromatogratnm an, daß die Reaktion vollständig war, und es wurden 250 ml Äther zugesetzt, Die resultierende Ausfällung wurde trituriert, wobei man 2,204 g der Titelverbindung als blaßgelben Feststoff erhielt, der oberhalb 125 schrumpfte und sich zersetzte; [oc]_D --4 (c 0,25, CHCl-j), \_mav (Äthanol) 281 nm ( ζ 20 400) und 396 nm ( ε 3200).

c) Diphenylmethyl-(6R,7R)-7- \ Z-2-(1-tert.-butoxycarbonylcyclobut-1-yloximino)-2-(fur-2-y1)-acetamido1-3-(1,4-dimethylpiperidinium-1-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat, Trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

1,96 g (2,12 mMol) Diphenylmethyl-(IS,6R,7R)-7-[Z-2-(l-tert.-butoxycarbonylcyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]- 3-(l,4-dimethylpiperidinium-l-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-1-oxid -jodidsalz und 1,4 g (4 Moläquivalente) getrocknetes pulverisi«

verrührt.

pulverisiertes Kaliumjodid wurden in 5,8 ml Aceton bei -10°

0,32 ml (2 Moläquivalente) Acetylchlorid wurden zugesetzt, und die Mischung wurde bei -10°C 5 Minuten gerührt, konnte sich auf 0° erwärmen und wurde anschließend 1 Stunde bei 0 bis 2° gerührt. Das Dünnschichtchromatogramm zeigte an, daß die Reaktion vollständig zu sein schien. Das Reaktionsgemisch wurde zu einer gerührten Lösung von 1,05 g Natriummetabisulfit in 58 ml Wasser getropft. Durch Triturieren des resultierenden gummiartigen Produkts erhielt man einen Feststoff, der abfiltriert wurde, mit 3 χ 10 ml Wasser gewaschen wurde und im Vakuum über Phosphorpentoxid getrocknet wurde, wobei man 2,126 g des Jodid-

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Salzes der Titelverbindung erhielt. Eine Lösung dieses Salzes in Aceton:Äthanol (9:1) wurde abwärtsströmend in eine Deacidite FF-Ionenaustauscher-Kolonne (in der Trifluoracetat-Form) eingeleitet, wobei mit dem vorstehenden Lösungsmittelgemisch eluiert wurde.

Alle Fraktionen, die (beim Auftrag auf eine Dünnschichtchromatographie-Platte) Ultraviolettlicht von 254 nm absorbierten, wurden gesammelt, vereint und im Vakuum verdampft, wobei man 1,825 g des Titelsalzes als gelben Schaum erhielt; [oc]_D +25 (c 0,156, CHCIo), \_m _v (Äthanol) 272 nm ( t 17 760).

d) (6R,7R)-7-[z-2-(l-Carboxycyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(1,4-dimethylpiperidinium-l-y!methyl )-ceph-3-em-4-carbonsäure-trifluoracetatsalz (syn-Isomeres)

Ein Gemisch von 1,69 g (1,88 mMol) Diphenylmethyl-(6R,7R)-7-[Z-2-( 1-tert.-butoxycarbonylcyclobut-1-yloximino )-2-(fur-2--yl)-acetamido]-3-(1,4-dimethylpiperidinium-1-ylmethy1)-ceph-3-em-4-carboxylat-trifluoracetatsalz, 1,55 ml Anisol und 6,2 ml TrA-fluoressigsäure wurde 10 Minuten bei 0° verrührt. Das Gemisch konnte sich anschließend während 2 Stunden auf Raumtemperatur (25 ) erwärmen. Das flüchtige Material wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde mit Äthylacetat azeotrop behandelt, und der resultierende Rückstand wurde mit Äther trituriert, wobei man 1,176 g eines Feststoffs erhielt. Dieser Feststoff wurde portionsweise zu 150 ml Wasser unter Rühren gefügt, und die Suspension wurde mit 2 χ 150 ml Äthylacetat und 150 ml Äther gewaschen. Die wäßrige Phase wurde filtriert und unter Bildung eines weißen Schaums gefriergetrocknet. Durch Triturieren dieses Schaums mit Äther erhielt man 0,855 g der Titelverbindung in Form eines blaßgelben Feststoffs, der sich bei über 155° zersetzte; [a]^³ +111° (c 0,22, H₅O), X_1n^ (pH 6, Puffer) 280 nm ( £ 18 200) und Inflexion bei 266 nm (6 16 900). Durch Hochdruck-Flüssigchromatographie wurde angezeigt, daß das Produkt zu etwa 69 % rein mit etwa 27 % des entsprechenden ^ ^Isomeren war. R_f (Papierchromatographie) 0,45(n-Butanol:Äthanol: Wasser = 4:1:5), wenn Cephalotin einen R_f-Wert von 0,6 aufweist.

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Beispiel Λ

Dieses Beispiel veranschaulicht die Formulierung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die die Verbindung des Beispiels 7 als akitven Bestandteil enthält.

Trockenes Pulver zur intravenösen Injektion

Menge pro Formulierung Fläschchen

Aktiver Bestandteil, steril

Wasserfreies Natriumeitrat, steril q.s. auf pH-Wert 6

Methode

Eine wäßrige Lösung des Natriumeitrats wird durch Membranfiltration sterilisiert und unter sterilen Bedingungen erwärmt, um sie wasserfrei zu machen. Das sterile wasserfreie Natriumeitrat wird antiseptisch vermählen und mit dem sterilen aktiven Bestandteil vermischt. Die Mischung wird anschließend antiseptisch in Glasfläschchen unter einer Stickstoffdecke gefüllt. Die Fläschchen werden unter Verwendung von Gummischeiben oder Pfropfen verschlossen, die durch Aluminiumverschlußringe gehalten werden, wodurch ein Gasaustausch oder das Eindringen von Mikroorganismen verhindert werden. Das Produkt ist geeignet zur Wiederaufbereitung durch Auflösen in Wasser zur Injektion kurz vor der intravenösen Verabreichung.

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Claims

Patentansprüche

O. (CH,,) .C(CH,,) .COOH _rnn

/ m J. χι \>\jv

worin R eine Phenyl-, Thienyl- oder Furylgruppe ist; R^a und R , die gleich oder verschieden sein können, jeweils ausgewählt sind aus Wasserstoff, C^_₄-Alkyl, C„_₄-Alkenyl, C₃_₇-Cycloalkyl, Phenyl, Maphthyl, Thienyl, Furyl, Carboxy, C-n-Alkoxycarbonyl und Cyano oder worin R^a und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine C₃ .^-Cycloalkyliden- oder Cycloalkcnylidengruppe bilden; m oder η jeweils 0 oder 1 sind, derart, daß die Summe von m und η 0 oder 1 ist; und R zusammen mit dem Stickstoffatom, an das es gebunden ist, einen gesättigten oder teilweise gesättigten 4- bis 10-gliedrigen heterocyclischen Ring bildet, der ein oder mehrere weitere Heteroatome, ausgewählt aus 0, N und S, enthalten kann und der substituiert sein kann durch eine niedrig-Alkyl-, niedrig-Alkoxy-, niedrig-Acyloxy-, niedrig-Alkoxycarbonyl-, Hydroxy-, Carboxyl-, Amino-, Acylamino-, substituierte oder unsubstituierte Carbamoyl- oder Arylgruppe, oder einen derartigen heterocyclischen Ring, kondensiert mit einem Benzolring;

sowie die nicht-toxischen Derivate davon,

wobei die Verbindungen syn-Isomere sind oder in Form von Gemischen von syn- und anti-Isomeren vorliegen.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1 als Gemisch von syn- und anti-Isomeren, enthaltend mindestens 75 % des syn-Isomeren.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Verbindung gemäß Anspruch 1 als syn-Isomeres im wesentlichen frei vom anti-Isomeren.
4. Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin m und η die Bedeutung von 0 haben, R Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Propyl, Allyl oder Phenyl ist und R Carboxyl oder eine Gruppe wie für R^a definiert ist; oder R und R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Cyclobutyliden-, Cyclopentyliden- oder Cyclohexyliden-Ring bilden.
5. Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin R eine Fur-2-yl-Gruppe ist.
6. Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin R zusammen mit dem Stickstoffatom, an das es gebunden ist, einen gesättigten oder einfach ungesättigten 5-, 6-, 7— oder 8-gliedrigen heterocyclischen Ring, enthaltend gegebenenfalls ein weiteres Stickstoff- oder Sauerstoffatom und gegebenenfalls substituiert durch eine Methyl-, Carb-amoyl-Äthoxycarbonyl-, Acetoxy- oder Phenyl-Gruppe, bildet, wobei dieser heterocyclische Ring gegebenenfalls mit einem Benzolring kondensiert ist.
7. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[(4-äthoxycarbonyl-l-methyl-l-piperazinium)-methyl]-ceoh-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nichttoxischen Additionssalze davon.
8. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamidoj-S-d-methyl-l-hexamethyleniminiummethyD-ceph-S-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureaddition s sal ze davon.
9. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[l,4-dimethyl-l-piperidinium)-methyl]-ceph-3-em- 4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.

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10. (6R, 7R)-7-[ 2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[(3-carbamoyl-l-methyl-l-piperidinium)-methyl]-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nichttoxischen Säureadditionssalze davon.
11. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(1-methyl-l,2,3,6-tetrahydropyridinium-l-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
12. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop~2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(4-acetoxy-l-methy1-1-piperidiniummethyI)-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
13. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-(4-carbamoyl-l-methyl-l-piperidiniummethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
14. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2~(fur-2-yl)-acetamido]-3-(l-methyloctahydroazocinium-l-ylmethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
15. (6R,7R)-7-[2-(2-Carboxyprop-2-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido]-3-[l-methyl-pyrrolidinium-l-ylmethyl]-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
16. (6R,7R)-7-[2-(l-Carboxycyclobut-l-yloximino)-2-(fur-2-yl)-acetamido ]-3- (1,4-dimethy lpiperidinium- 1-y ltnethyl )-ceph-3-em-4-carboxylat (syn-Isomeres) und die nicht-toxischen Säureadditionssalze davon.
17. Die Trifluoracetatsalze der Verbindungen der Formel I gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

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18. Verfahren zur Herstellung einer antibiotischen Verbindung der Formel I gemäß Anspruch 1 oder eines nicht-toxischen Derivats davon, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) eine Verbindung der Formel

R¹NH „ ^

(II) CH Hal

I I I

COOR

worin R·¹· eine Carboxyl blockierende Gruppe ist, Hai Halogen, vorzugsweise Brom, ist, B die Bedeutung von S oder S —y 0 hat und die unterbrochene Linie anzeigt, daß die Doppelbindung in der 2,3- oder 3,4-Stellung vorliegen kann, mit der Ausnahme, daß B nicht die Bedeutung von S —y 0 hat, wenn die Doppelbindung in der 2,3-Stellung vorliegt, und R¹ eine Gruppe der Formel

R.C.CO-N

0.(CH-) .C.(CH₉) .COOR^1f 2m, / η

R^b

worin R, R^a, R , m und η wie in Anspruch 1 definiert sind und R" ebenfalls eine Carboxyl blockierende Gruppe ist, oder ein Vorläufer davon;

oder eine Verbindung der Formel

R¹NH

CH₂OCOR² (V)

COOR

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worin R¹ wie vorstehend definiert ist und R die Bedeutung von H oder einer Carboxyl blockierenden Gruppe hat

2
und R den Rest einer Carbonsäure darstellt,

mit einem sekundären Amin der Formel

(III)

worin R wie in Anspruch 1 definiert ist, umsetzt und anschließend das Produkt mit einem Methyllialogenxd zur Reaktion bringt oder

(B) die Verbindung der Formel II oder V mit einem tertiären Amin der Formel

(IV)

worin R wie in Anspruch 1 definiert ist, umsetzt oder (C) eine Verbindung der Formel

COOR

I I I

(VI)

worin R und R¹'' wie vorstehend definiert sind, X ein Anion darstellt und die unterbrochene Linie, die die 2,3- und 4-Stellungen überbrückt, anzeigt, daß die Verbindung eine

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Ceph-2-em- oder eine Ceph-3-em-Verbindung sein kann; oder ein Salz davon oder ein N-silyliertes Derivat davon

mit einem Acylierungsmittel entsprechend einer Säure der Formel

R^a (VII)

N I

R^b

worin R, R , R , R", m und η wie vorstehend definiert sind,

oder einem Vorläufer davon

kondensiert,

worauf notwendigerweise und/oder gegebenenfalls in jedem Falle irgendwelche der folgenden Reaktionen (D) in jeglicher geeigneten Folge durchgeführt werden:

(i) Reduktion einer Sulfoxidgruppe zu einem Sulfidgruppe;

(ii) Umwandlung eines Vorläufers für die Gruppe (A) in diese Gruppe;

(iii) Entfernung jeglicher Carboxyl blockierender Gruppen; und

(iv) Umwandlung einer /\ -Verbindung in eine </\ -Verbindung; und schließlich

daß man (E) die gewünschte Verbindung der Formel I oder das nicht-toxische Derivat davon gewinnt.
19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt der Reaktion der Verbindung der Formel (II) oder (V) mit der Verbindung der Formel (III) mit Methyljodid umsetzt.

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20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (II), worin B die Bedeutung von >S > 0 hat, mit einer Verbindung der Formel (III) oder (IV) umsetzt.
21. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung (VI) oder ein Säureadditionssalz oder ein N-Silyl-Derivat davon mit einem Säurehalogenid entsprechend der Säure (VlI) kondensiert.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation in Anwesenheit eines säurebindenden Mittels, umfassend ein tertiäres Amin, eine anorganische Base oder ein Oxiran, durchführt.
23. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung (VI) oder ein Säureadditionssalz oder ein N-Silyl-Derivat davon mit einer Säure (VlI) in Anwesenheit eines Kondensationsrnittels, umfassend ein Carbodiimid, Carbonyldiimxdazol oder ein Isoxazoliniumsalz, kondensiert.
24. Antibiotika, hergestellt gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23,
25. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend eine antibiotische Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 und 24, in einer für die Anwendung in der Human- oder Veterinärmedizin geeigneten Form, gegebenenfalls mit üblichen Hilfs- und Trägerstoffen.

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