DE2745057A1

DE2745057A1 - Antibakterielle verbindungen, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende arzneimittel

Info

Publication number: DE2745057A1
Application number: DE19772745057
Authority: DE
Inventors: Stephen Richard Baker; Charles Truman Holdrege
Original assignee: Bristol Myers Co
Current assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1978-04-13
Also published as: JPS5346997A; JPH0115485B2; DE2760340C2

Description

Die erfindungsgemäßen neuen halbsynthetischen Penicilline
sind wertvolle antibakterielle Mittel zur Behandlung von Infektionen, die durch gram-positive und gramnegative Bakterien, einschließlich Pseudomonas Stämme, verursacht sind.
Es ist bekannt, daß Penicillin-Antibiotika im allgemeinen das Wachstum vieler gram-positiver und gram-negativer Bakterien hemmen und zur Behandlung von Infektionen wirksam sind, die durch solche Organismen verursacht wurden. Es ist ebenfalls bekannt, daß wenige Penicilline eine bemerkenswerte Wirksamkeit gegen Pseudomonas Stämme haben. Während der letzten 20 Jahre haben jedoch die Pseudomonas aeruginosa Infektionen wachsend zugenommen. In letzter Zeit wurden einige Penicillin-Antibiotika beschrieben, welche Anti-Pseudomonas-Wirkung haben (z.B. Carbenicillin, US-PS 3 142 673; Sulbenicillin US-PS 3 660 379; und Ticarcillin, US-PS 3 282 926). Diese Penicilline haben jedoch eine relativ geringe Aktivität gegen Pseudomonas Aeruginosa, weshalb zu einer wirksamen Behandlung große Mengen benötigt werden. Es besteht somit ein Bedarf an der Synthese von neuen Penicillinen, welche eine große Wirksamkeit bei Pseudomonasinfektionen haben.
Verschiedene N-Acyl-derivate von Ampicillin (oder einem Derivat davon, wobei der Phenylring durch substituiertes Phenyl, Thienyl oder einen anderen Aryl- oder heterocyclischen Rest ersetzt ist) wurden in der Patent- und in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben. Beispiele für solche Patente und Patentveröffentlichungen, welche derartige Derivate beschreiben, die eine a-heterocyclische-Carboxamidogruppe enthalten, sind: (a) US-PS 3 945 995, (b) US-PS 3 953 428, (c) japanische Patentveröffentlichung 72189/73 (Farmdoc 79353U), (d) US-PS 3 873 523, (e) US-PS 3 951 955, (f) US-PS 3 954 733, (g) US-PS 3 954 734, (h) GB-PS 1 440 216, (i) US-PS 3 320 240, (j) US-PS 3 993 642, (k) US-PS 3 939 150, (1)FP-PS 2 191 556 (Farmdoc 23502U), (m) US-PS 3 433 784, (n) DE-PS 2 312 976, (o) japanische Patentveröffentlichung 52790/73 (Farmdoc 64733U), und (p) D-PS 2 457 464.
Die Erfindung betrifft bestimmte neue Penicillinderivate, Verfahren zur Herstellung dieser Derivate und pharmazeutische Mittel, die als aktiven Bestandteil(e) entweder (a) eines dieser Penicillinderivate oder (b) eines dieser Penicillin derivate in Kombination mit Amikacin (1-[L-(-)-α-Amino-α-hydroxybutry]-kanamycin A) enthalten, oder pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze davon.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere neue Penicillinderivate der Formel I: worin Z für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, und deren pharmazeutisch verträgliche Salze und physiologisch hydrolysierbaren Ester, insbesondere die Pivaloyloxymethyl-, Acetoxymethyl-, Methoxymethyl-, Phthalidyl- und Indanylester.
Zu den pharmazeutisch verträglichen Salzen gehören nichttoxische Metallsalze, wie Natrium-1 Kalium-, Kalzium- und Magnesiumsalze, Ammoniumsalz und substituierte Ammoniumsalze, beispielsweise Salze von nicht-toxischen Aminen, wie Trialkylaminen (z.B. Triäthylamin), Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-B-phenäthylamin, 1-Ephenamin, N,N'-Dibenzyläthylendiamin, Dehydroabietylamin, N,N'-bis (Dehydroabietyl) äthylendiamin, N-(Niedrig)-alkyl-piperidin (z.B. N-Athylpiperidin) und anderen Aminen, welche zur Herstellung pharmazeutisch verträglicher Penicillin- und Cephalosporinsalze verwendet wurden. Am bevorzugtesten sind die Alkalimetallsalze, d.h.
Natrium- und Kaliumsalze.
Als physiologisch hydrolysierbare Ester" werden diejenigen pharmazeutisch verträglichen Ester (von Penicillinen und Cephalosporinen) bezeichnet, die nach dem Stand der Technik in vivo zur freien Säure hydrolysiert werden. Derartige Ester sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 859 274, 3 860 570, 3 860 579, 3 864 331, 3 873 521 und 3 919 196, in den britischen Patentschriften 1 215 812, 1 267 936, 1 425 571 und 1 400 584 und in den deutschen Auslegeschriften 1 951 012 und 2 230 620 beschrieben. Beispiele für geeignete physiologisch hydrolysierbare Ester sind Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, a-Acetoxyäthyl-, a-Acetoxybenzyl-, a-Pivaloyloxyäthyl-, Phthalidyl(3-phthalidyl)-, Indanyl (5-indanyl) -, Methoxymethyl-, Benzoyloxymethyl-, «-Athyl-butyryloxymethyl-, Propionyloxymethyl-, Valeryloxymethyl- und Isobutyryloxymethylester. Bevorzugt sind die Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, Methoxymethyl-, Phthalidyl- und 5-Indanylester, am bevorzugtesten die Acetoxymethyl-, Methoxymethyl- und Pivaloyloxymethylester.
Die Erfindung umfaßt auch die optisch aktiven isomeren Formen und deren Mischungen, welche aufgrund des asymmetrischen a-Kohlenstoffatoms der 6-Acylseitenkette entstehen. Dieses Kohlenstoffatom ist in der obigen Formel I mit einem Sternchen bezeichnet. Es sind dies die D- und L-Epimeren und die DL-Form, welche eine Mischung der beiden optisch aktiven Isomeren darstellt. Die D-Form der erfindungsgemäßen Verbindungen ist bevorzugt, da sie, verglichen mit der L- und der DL-Form, eine größere Aktivität hat.
Die heterocyclischm N-Acylgruppender Penicilline der Formel I sind zwar in Ketoform dargestellt, jedoch umfaßt die Erfindung auch die tautomeren Enolformen, wobei die Ketogruppen als Hydroxylgruppen dargestellt sind.
Die neuen Penicilline der Formel I können gemäß einem Verfahren hergestellt werden, bei dem man eine Verbindung der Formel II (bevorzugt die Verbindung mit der D-Konfiguration in der 6-Seitenkette, d.h. Amoxicillin) oder ein Salz oder einen leicht spaltbaren Ester davon mit einem Acylierungsmittel der Formel III: worin Z für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, oder einem reaktionsfähigen acylierenden Derivat davon, umsetzt, und wenn das Reaktionsprodukt eine leicht abspaltbare Esterschutzgruppe enthält, diese gegebenenfalls auf an sich bekannte Weise entfernt und gewünszhtenfalls auf an sich bekannte Weise (a) das Produkt in Form einer freien Säure in ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen r>hysiologisch hydrolysierbaren Ester davon überführt, oder (b) das Produkt in Form eines Salzes in die freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester davon überführt. Die obige Acylierungsreaktion kann mittels Verfahren durchgeführt werden, die nach dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise aus der Synthese von Peptiden, Penicillinen und Cephalosporinen.
Das als Ausgangsmaterial der Formel II verwendete Penicillin ist eine bekannte Verbindung und beispielsweise in den US-PSen 3 192 198 und 3 674 776 beschrieben. Die Herstellung der acylierenden Säure der Formel III ist ebenfalls in der Literatur beschrieben, z.B. in J. Am. Chem. Soc. 78, 1938 (1956) und J. Am. Chem. Soc., 78, 1258 (1956).
Bei der Acylierung der a-Aminogruppe des Penicillins der Formel II kann die Carbonsäure der Formel III per se verwendet werden, wobei man bevorzugt ein Enzym oder ein -Kondensierungsmittel verwendet. Geeignete Kondensierungsmitteli sind N,N' -Dimethylchlorformiminiumchlorid, N,N'-Carbonyldiimidazol oder ein N,N'-Carbonylditriazol, ein Carbodiimidreagens (insbesondere N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, N,N'-Diisopropylcarbodiimid oder N-Cyclohexyl-N'-(2-morpholinoäthyl)-carbodiimid, ) Alkylylaminreagentien, ein Isoxazoliumsalz, Ketenimine, Hexachlorcyclotriphosphatriazin oder Hexabromcyclotriphosphatriazin, Diphenylphosphorylazid (DPPA), Diäthylphosphorylcyanid (DEPC), Diphenylphosphit oder N-Athoxycarbonyl-2-äthoxy-1,2-dihydrochinolin (EEDQ).
Anstelle der Carbonsäure der Formel III kann man in dem oben beschriebenen Verfahren auch reaktionsfähige acylierende Derivate von Säuren der FormellII, d.h. funktionelle Aquivalente der Säure als Acylierungsmittel für eine primäre Aminogruppe verwenden. Derartige reaktionsfähige acylierende Derivate der Carbonsäure sind beispielsweise die Säurehalogenide (z.B. Säurechlorid oder Säurebromid), Säureanhydride, einschließlich gemischter Anhydride (z.B. Alkoxyameisensäure-anhydride), Säureazide, aktive Ester (z.B.
p-Nitrobenzyl) und aktive Thioester. Ein weiteres reaktionsfähiges Derivat der Säure ist ein entsprechendes Azolid, d.h. ein Amid der Säure deren Amidstickstoff Teil eines quasiaromatischen fünfgliedrigen Ringes ist, der mindestens zwei Stickstoffatome enthält, beispielsweise Imidazol, Pyrazol, die Triazole, Benzimidazol, Benzotriazol und deren substituierte Derivate. Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Azoliden ist beispeilsweise in der US-PS 3 910 900 beschrieben.
Vorstehend wurde auch die Verwendung von Enzymen zum Kuppeln der freien Säure mit der Verbindung der Formel II erwähnt.
In den Bereich dieser Verfahren gehört auch die Verwendung eines Esters, beispielsweise des Methylesters, der freien Säure mit Enzymen, die von verschiedenen Microorganismen stammen, beispielsweise denen, die in J. Am. Chem. Soc., 94(11), 4035-4037 (1972), J. Antibiotics (Japan), 24(5), 321-323 (1971) und in der US-PS 3 682 777 beschrieben sind.
Die Acylierung mit der Carbonsäure der Formel III oder einem reaktionsfähigen acylierenden Derivat davon kann an der Penicillansäure der Formel II oder einem Salz (z.B.
einem Alkalimetallsalz oder einem Aminsalz) oder einem leicht spaltbaren Ester davon erfolgen.
Als "leicht spaltbare Ester" bezeichnet man Derivate der Penicillansäure, deren 3-Carboxylgruppe durch irgendeine der bekannten Esterschutzgruppen geschützt ist, die nach der Acylierungsreaktion beispielsweise durch chemische oder enzymatische Hydrolyse, Behandlung mit chemischen Reduktionsmitteln unter milden Bedingungen, Betrahlen mit ultraviolettem Licht oder katalytische Hydrierung, entfernt werden können, wobei der verbleibende Teil des Moleküls nicht beschädigt wird. Beispiele geeigneter "leicht spaltbarer Ester" sind Trialkylsilyl- (z.B. Trimethylsilyl-) und andere Ester, die von Silylalkohol oder Stannylalkohol stammen, die durch Solvolyse mit einem Lösungsmittel, das Hydroxylgruppen enthält, entfernt werden können; tert.-Butoxycarbonyl-, Benzyhdryl-, Benzyl-, p- Nitrobenzyl-, p-Methoxybenzyl-, 2,2,2-Trichloräthyl-, Phenacyl-, Acetonyl-, p-Bromphenacyl-, (Niedrig)-alkyl-, wie Methyl-, Äthyl oder Tert.Butylester und die physiologisch hydrolysierbaren oben aufgeführten Ester.
Die üblichen Verfahren zur Herstellung dieser Ester und zu deren Entfernung sind in der Literatur beschrieben und dem Fachmann bekannt.
Das Acylierungsverfahren wird in einem reaktionsinerten Lösungsmittelsystem durchgeführt, das wässrig oder nicht wässrig sein kann. Geeignete reaktionsinerte Lösungsmittel sind beispielsweise Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Methylenchlorid, Chloroform, Benzol, Toluol, Methylisobutylketon sowie Gemische dieser organischen Lösungsmittel mit Wasser.
Die Auswähl des Lösungsmittels, insbesondere ob ein wäßriges oder nicht wässriges Lösungsmittel verwendet wird, hängt von der Auswahl der speziell verwendeten Ausgangsmaterialien ab.
Wenn beispielsweise das Penicillinausgangsmaterial der Formel II in einer Form verwendet wird, bei der der 3-Carboxylrest durch eine Esteroruppe geschützt ist, die durch Hydroxylgruppen enthaltende Lösungsrittel abgespalten wird, beispielsweise einen Silyl- oder Stannylester, so wird am bevorzugtesten ein aprotisches, organisches Lösungsmittel verwendet. Auch wenn das Penicillin der Formel II in Salzform venç=ndet wird, wählt man bevorzugt ein wässriges oder wässric,-organisches Lösungsmittelsystem. Die für die speziellen Reagentien am vorteilhaftesten Lösungsmittel systeme können durch Routineversuche bestimmt werden.
Die Acylierungsdauer und -temperatur sind nicht kritisch.
Im allgemeinen verwendet man Temperaturen im Bereich von etwa -30 OC bis etwa +50 OC während Reaktionszeiten von weniger als einer Stunde bis zu einem Tag oder mehr. Die Reaktionsteilnehmer werden jedoch zu Beginn der Reaktion bevorzugt bei Temperaturen um etwa 0 OC zusammengebracht, um das Auftreten von Nebenprodukten zu verringern, es ist jedoch oft wünschenswert, daß sich die Reaktionsmischung nach einigen Minuten Vermischen auf etwa Raumtemperatur erwärmt bis die Reaktion vollständig ist.
Die Reaktionsteilnehmer der Formeln II und III werden üblicherweise in etwa äquimolaren Mengen verwendet, wenngleich gewünschtenfalls jedes im Überschuß verwendet werden kann.
Wenn das Produkt der Acylierungsreaktion eine Carboxylschutzgruppe enthält, kann diese gewünschtenfalls auf an sich bekannte Weise entfernt werden, so daß man das gewünschte 3-Carbonsäurepenicillin oder ein Salz davon erhält.
Das Acylierungsprodukt wird auf herkömmliche Weise in Form der freien Säure oder als Salz oder als physiologisch hydrolysierbarer Ester (wenn beim Acylierungsverfahren die geeignete Estergruppe verwendet wurde), isoliert. Die freie Säure kann durch Behandeln mit einer geeigneten organischen oder anorganischen Base in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt werden. Die Carboxylatsalze können durch Behandeln mit einer Säure oder einem geeigneten Ionenaustauscherharz in die freien Säuren berführt werden. Das Produkt, das in Form der freien Säure oder eines Salzes davon vorliegt, kann auch nach bekannten Verfahren in einen entsprechenden physiologisch hydrolysierbaren Ester, wie Pivaloyloxymethyl-, Acetoxymethyl-, Phthalidyl-, 5-Indanyl-oder Methoxymethylester, umgewandelt werden.
Bei einem Alternativverfahren zur Herstellung der Penicilline der Formel I wird eine 6-Aminopenicillansäure oder ein Salz oder leicht spaltbarer Ester davon mit eine Acylierungsmittel der Formel IV worin Z für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, (bevorzugt in D-Konfiguration am a-Konlenstoffatom), oder einem reaktionsfähigen Acylierungsderivat davon umgesetzt, und wenn das Reaktionsprodukt eine leicht abspaltbare Esterschutzgruppe enthält, kann man diese Schutzgruppe gegebenenfalls auf an sich bekannte Weise entfernen und auf an sich bekannte Weise (a) das Produkt in Form der freien Säure in ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester, oder (b) das Produkt in Form eines Salzes in die freie Säure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester überführen.
Die Bezeichnungen "leicht abspaltbarer Ester", "reaktionsfähigen Acylierungsderivat", "pharmazeutisch verträgliches Salz" und "physiologisch hydrolysierbarer Ester", die bei der Beschreibung dieses Alternativverfahrensverwendet wurden, sind bereits vorstehend definiert worden.
Die Acylierungsbedingungen, d.h. Lösungsmittel, Temperaturen, Molverhältnisse und Gewinnungsverfahren sind im wesentlichen die gleichen wie bei dem zuerst beschriebenen Verfahren.
Das Carbonsäureausgangsmaterial der Formel IV kann durch Umsetzung von p-Hydroxyphenylglycin, bevorzugt D(-)-2-(p-Hydroxyphenyl)glycin, mit der Carbonsäure der Formel III oder einem reaktionsfähigen Acylierungsderivat davon praktisch auf die gleiche Weise hergestellt werden, wie dies oben bei den anderen Acylierungsstufen beschrieben wurde.
Die erfindungsgemäßen Penicilline sind nützlich als antimicrobielle Mittel gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Bakterien, einschließlich insbesondere Pseudomonas und können auf die gleiche Weise wie andere im Handel erhältliche Penicilline, wie Ampicillin oder Amoxycillin, angewandt werden. Zur Behandlung von bakteriellen Infektionen beim Menschen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen bevorzugt parenteral in Mengen von etwa 15 bis 150 mg/kg/Tag in aufgeteilten Dosen, beispielsweise 3 bis 4-mal täglich, verabreicht. Sie werden in Dosierungseinheiten verabreicht, die beispielsweise 125, 25G oder 500 mg aktiven Bestandteil mit geeigneten physiologisch verträglichen Trägern oder Verdünnungsmitteln enthalten. Die Dosierungseinheiten liegen bevorzugt in flüssiger Form, beispielsweise als Lösungen oder Suspensionen vor.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen gegen Pseudomonas-Organismen besonders wirksam sind. Bis jetzt ist das im Handel erhcltliche Standard-Penicillin, das gegen Pseudomonasinfektionen verwendet wird, Carbenicillin.
Wie nachstehend gezeigt wird, sind die erfindungsgemäßen Penicilline gegen Pseudomonas-Stämme sowohl in vitro als auch in vivo,verglichen mit Carbenicillin,weit überlegen.
Eine Probe Natrium-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido)penicillanat (BL-P1908) hatte nach Lösen in Wasser und Verdünnen mit Mueller-Hinton-Medium die folgenden minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) in y/ml gegen die aufgeführten Pseudomonas-Stämme, nach Inkubation über Nacht bei 37 °C, ermittelt durch Agarverdünnung. Als Vergleichsverbindung wurde Carbenicillin verwendet.
MIC-Werte in e/ml Pseudomonas aeruginosa Verbindung Stamm BL-P1908 Carbenicillin A9502 2 63 A9827 1 32 A9843A 0.5 32 A9910 1 32 A9923 2 63 A9924 2 63 A9925 1 32 A9926 1 63 A9930 2 63 A9931 1 63 A15150 2 32 A15151 8 32 A15194 4 >125 A15195 2 63 A15196 2 63 A20125 2 63 A20126 0.5 16 A20127 1 63 A20128 1 63 A20129 1 63 A20130 1 63 MIC-Werte in y/ml, Fortsetzung A20227 0.5 32 A20228 1 63 A20546 2 63 A20557 4 >125 A20574 0.5 32 A20602 2 63 A20616 1 63 A20641 0.5 63 A20717 4 >125 A20726 1 63 A21336 2 63 Eine Probe Natrium-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat (BL-P1937) ergab nach Lösen in Wasser und Verdünnen mit Müller-Hinton Brühe die folgenden minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) in y/ml gegen die aufgeführten Pseudomonas-Stämme. Die Inkubation erfolgt über Nacht bei 37 OC mittels Reihenverdünnung. Nachstehend sind die Ergebnisse von drei Versuchen aufgeführt: MIC-Werte in y/ml Pseudomonas aeruginosa- Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Stamm BL-P1937 BL-P1937 BL-P1937 A9843A 1 2 2 A20574 4 2 2 A20557 2 4 4 A20717 16 32 16 A20726 2 8 8 a20641 8 8 8 A20546 2 2 2 A21336 4 8 4 A20126 16 8 4 P20128 2 2 2 A20227 4 4 2 A9910 1 2 4 A9926 2 4 2 A20616 2 4 4 A20602 4 8 2 A20228 2 8 2 Die bakterizide in vitro Aktivität von Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat (BL-P1908) gegen verschiedene Stämme Pseudomonas aeruginosa wurde unter zweierlei Versuchsbedingungen bestimmt. Bei einem Versuch wurden die minimalen bakteriziden Konzentrationen (MBC) unter Verwendung eines Inokulums von 104 Zellen/ml bestimmt und als. MBC wurde die geringste Konzentration in y/ml Antibiotikum definiert, die benötigt wurde, um mindestens 99 % der lebensfähigen Pseudomonaszellen zu töten. Entsprechende Vergleichswerte für Carbenicillin und BL-P1908 sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
MBC-Werte in y/ml Pseudomonas Verbindung aeruginosa-Stamm BL-P1908 Carbenicillin 9843A 63 63 20574 2 63 20557 16 250 20717 63 250 20726 2 125 20641 4 125 20546 1 63 21336 2 63 20126 2 63 20128 2 63 20227 2 63 9910 1 32 9926 2 63 20616 2 125 20228 8 63 Die Wirkung eines vergrößerten Inokulums auf die bakterizide Wirkung von BL-P1908 wurde in einem zweiten Versuch bestimmt, bei dem eine Inokulumgröße von 10 Zellen/ml verwendet wurde und als MBC die geringste Konzentration an Antibiotikum definiert wurde, die benötigt wurde um mindestens 99,9 % der lebensfähigen Pseudomonaszellen zu töten. Die entsprechenden Vergleichsversuche mit Carbenicillin und BL-P1908 sind nachstehend aufgeführt.
MBC-Werte in y/ml Pseudomonas Verbindung aeruginosa-Stamm BL-P1908 Carbenicillin 9843A 500 125 20574 >1000 125 20557 1000 250 20717 >1000 1000 20726 1000 250 20641 1000 125 20546 500 250 21336 1000 125 20126 32 63 20128 16 125 20227 4 125 9910 500 125 9926 250 125 20616 1000 250 20602 1000 250 20228 250 63 Es wurde auch die bakterizide Aktivität von BL-P1937 gegen Pseudomonas aeruginosa-Stämme in vitro bestimmt. Die Versuche wurden mit Ausgangs-Inokulumgrößen von 2,4 x 105, 1,6 x 105 und 1,4 x 105 Zellen/ml durchgeführt, wobei die MBC-Werte als die geringste Konzentration Antibiotikum in y/ml definiert sind, die erforderlich waren, um wenigstens 99,9 96 der lebensfähigen Pseudomonas-Zellen zu töten. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend zusammengefaßt.
MBC-Werte in Y/ml Pseudomonas aerugi- Versuch 1* Versuch 2** Versuch 3*** nosa Stamm BL-P1937 BL-P1937 BL-P1937 A9843A 125 250 250 A20574 250 250 500 A20557 250 1000 500 A20717 500 1000 >1000 A20726 2 250 500 A20641 125 250 250 A20546 250 1000 500 A21336 250 500 500 A20126 16 63 63 A20128 16 16 63 A20227 63 8 16 A9910 125 250 500 A9926 250 1000 250 A20616 125 250 500 A20602 250 500 500 A20228 125 500 250 *anfängl. Inokulum- ** anfängl. Inokulum- *** anfängl.
größe 2,4 x 105 größe 1,6 x 105 Inokulumgröße 1,4 x Die Plasma-Antibiotika-Spiegel von Mäusen, denen eine Einzeldosis von 40 mg/kg BL-P1908 oder Carbenicillin intramuskulär verabreicht wurde, sid in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.
Blutspiegel bei Mäusen: BL-P1908 Blutspiegel µg/ml Minuten nach Verabreichung Verbindung 15 30 60 90 BL-P1908 Versuch 1 24,9 19,4 7,5 < 3,9 (Mittel von 6 getesteten Mäusen) Versuch 2 28,4 15,1 3,0 c 1,8 (Mittel von 6 getesteten Mäusen) Mittel 26,7 17,3 5,3 < 2,9 Carbenicillin Literaturwerte 18,1 8,1 <4,6 <4,6 Versuch 1 (Mittel von 6 ge- 19,1 12,5 4 (1,4 testeten Mäsuen) Versuchsorganismen: P. aeruginosa A20235-2 für Carbenicillin B. subtilis A 9506 für BL-P1908 Die Serum-Antibiotika-Spiegel von Mäusen, denen eine Einzeldosis von 40 mg/kg BL-P1937 oder Carbenicillin intramuskulär verabreicht wurde, sind nachstehend aufgeführt: Blutspiegel bei Mäusen: BL-P1937 Blutspiegel ßg/ml Minuten nach Verabreichung Verbindung 15 30 60 90 BL-P1937 19,9 10,3 < 2,2 <2,2 *Carbenicillin 18,1 8,1 <4,6 44,6 Testorganismen: P. aeruginosa A20235-2 für Carbenicillin B. subtilis A9506 für BL-P1937 * Literaturwerte Die Aktivität in vivo von BL-P1908 und BL-P1937 gegen Pseudomonas aeruginosa ist nachstehend im Vergleich mit Carbenicillin aufgeführt. Die Behandlung mit dem Medikament (intramuskulär verabreicht) wurde sofort nach Inokulieren mit dem infizierenden Organismus und dann erneut 2 Stunden nach der Inokulierung durchgeführt. Die PD50-Werte (Dosis in mg/kg die erforderlich ist, um 50 % der infizierten Mäuse zu schützen) pro Behandlung mit BL-P1908, BL-P1937 und Carbenicillin gegen Pseudomonas aeruginosa A9843A und A20599 sind nachstehend aufgeführt.
Schützender Effekt bei intramuskulärer Behandlung systemisch infizierter Mäuse Inokulum PD50/Behandlung (mg/kg) (Anz. der Organismus Organismen) BL-P1937 BL-P1908 Carbenicillin P. aeruginosa A9843A 1 x 104 11 4,8 100* 2 x 104 5,4 2,5 100* 3 x 104 11 11 130 P. aeruginosa A20599 3 x 104 ca.13 5,4 100 6 x 104 22 9,6 130 * Typische Werte, die auf mehreren Versuchen beruhen.
Es wurde auch gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen Aktivität gegen anaerobe Bakterien haben, wie dies durch die nachstehenden MIC-Werte für einige Stämme Bacteroides fragilis und verschiedene Clostridium-Arten gezeigt wird.
MIC-Werte in y/ml Organismus BL-P1937 BL-P1908 Carbenicillin Bacteroides frai11s A20926 2 2 16 Bacteroides Fragilis A20927-1 1 1 2 Bacteroides fragilis A20920 0.5 1 2 Bacteroides fragilis A20930 16 16 63 Bacteroides fragilis A22053 2 8 63 Bacteroides fragilis A27020 8 16 >125 Bacteroides fragilis A20933 4 8 32 Bacteroides fragilis A20934 4 4 2 Bacteroides fragilis A20935 2 1 32 Bacteroides fragilis A21870 1 16 4 Bacteroides fragilis A21871 2 16 32 Bacteroides fragilis A21872 16 16 63 Bacteroides fragilis A21875 8 4 16 Clostridium species Cl. acidiurici A9560 1 1 0.5 Cl. chauvoei A9561 1 4 0.5 Cl. cylindrosporum A9562 0.25 16 0.5 Cl. difficile A21675 4 2 32 Cl. septicum A21869 1 1 1 Cl. perfringens A21873 0.063 0.13 0.5 Cl. perfringens A21874 0.13 0. 3 0.5 Cl. ramosum A21883 0.25 0.25 32 Cl perfringens A21907 0.25 0.13 4 Cl. ramosum A21970 2 2 32 Cl. difficile A21972 4 4 32 Die erfindungsgemäßen Penicillinderivate selbst sind, wie oben gezeigt, nützliche antibakterielle Mittel. Es wurde jedoch gefunden, daß sie ganz besonders wertvoll sind, wenn man sie in Kombination mit dem Aminoglycosid-Antibiotikum Amikacin (oder einem pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalz davon), das beispielsweise in der US-PS 3 781 268 beschrieben ist, verwendet.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft somit ein pharmazeutisches Mittel, welches (a) ein Penicillinderivat der Formel I worin Z für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester davon, wie oben definiert, und (b) das Aminoglycosid-Antibiotikum Amikacin (1-[L-(-)-y-Aminoa-hydroxy-butyryl]kanamycin A), oder ein pharmazeutisch verträgliches Säureadditionssalz davon, gegebenenfalls in Mischung mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel, enthält. Es wurde gefunden, daß die Penicillin-Aminoglycosid-Mittel sowohl eine synergistische inhibierende Wirkung als auch eine synergistische bakterizide Wirkung gegen viele Stämme von Pseudomonas aeruginosa haben.
Die in Verbindung mit Amikacin verwendete Bezeichnung "pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze" bezieht sich auf diejenigen pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalze, die in der US-PS 3 781 268 als in den Rahmen der Erfindung fallend beschrieben sind. So sind geeignete Salze von Amikacin Mono-, Di-,.Tri- oder Tetrasalze, die mit pharmazeutisch verträglichen Säuren, wie Essigsäure, Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Maleinsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Bromwasserstoffsäure, Ascorbinsäure, Äpfelsäure und Citronensäure gebildet werden. Ein höchst bevorzugtes Amikacinsalz ist Amikacindisulfat (Amikacinsulfat).
Pharmazeutische Mittel, die sowohl das Penicillin der Formel (oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen physiologisch hydrolysierbaren Ester davon) als auch Amikacin (oder ein pharmazeutisch verträgliches Säureadditionssalz davon) enthalten, haben viele Vorteile gegenüber Mitteln, die nur die eine oder andere der beiden Antibiotika-Komponenten enthalten. So kann ein breiteres antibakterielles Spektrum erreicht werden, da Amikacin gegen Organismen, die von Penicillin nicht angegriffen werden, antibakteriell wirksam ist, und umgekehrt. Die potentiellen Nephrotoxizitäts- und Ototoxizitätsprobleme, die mit Aminoglycosidantibiotika verbunden sind, können durch Verabreichung eines synergistischen antibakteriellen Kombinationsprodukts verringert werden, wobei man eine geringere Aminoglycosiddosis zur Erzielung des gleichen therapeutischen Effekts verwenden kann. Aufgrund der verringerten Amikacindosen, die durch das synergistische Kombinationsprodukt ermöglicht wurden, können auch Patienten, die an Pseudomonas-Infektionen leiden, länger mit diesem hoch wirksamen antibiotischen Mittel behandelt werden, als dies gewöhnlich für eine Amikacintherapie empfohlen wird (üblicherweise wird eine Grenze von 15 Tagen empfohlen).
Schließlich ist zu erwarten, daß die synergistischen antibakteriellen Wirkungen, die sich in vitro und bei Tierversuchen gezeigt haben, wenn sie in die klinische Praxis übernommen werden, die klinischen Ergebnisse bei Patienten, die die Antibiotika-Kombination erhalten, günstig beeinflussen (vgl. z.B. J. Klastersky in Clinics in Hematology, Band 5, 1976, Seiten 361-376).
Die synergistische antibakterielle Aktivität der erfindungsgemäßen Kombination wird durch die folgenden Versuche bestätigt.
Der in vitro Synergismus einer Kombination von BL-P1908 und Amikacinsulfat wurde gemäß der von Sabath, et al. in Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1966, S. 149-155 beschriebenen Brühenverdünnungsmethode getestet.
Die Brühenverdünnungs-Tests wurden nach dem "checkerboard"-Schema durchgeführt. Das zugesetzte Inokulum hatte etwa 105 Zellen/ml und als Medium wurde Mueller-Hinton Brühe verwendet. Die Ergebnisse (IYBC-Werte) wurden auf eine arithmetische Skala nach dem Verfahren von Loewe (Arzneimittel-Forsch., Band 3, 1953, S. 285-290), zusammengefaßt von Lacey (Symp. Soc. Gen. Microbiol., Vol. 8, 1958, S. 247-288) für jeden untersuchten Stamm Pseudomonas aeruginosa aufgetragen, wie nachstehend für den Fall gezeigt, wo der Testorganismus Pseudomonas aeruginosa Stamm A9843A war.
Synergistische bakterizide Wirkung von Amikacinsulfat und BL-P1908 gegen P. aeruginosa A9843A In der obigen Kurve bedeuten offene Ringe, daß bei einem Satz von Kombinationen, bestehend aus einer feststehenden Konzentration eines Arzneimittels und einer veränderlichen Konzentration des zweiten Arzneimittels die Konzentration, die den geringsten Anteil des letztgenannten Mittels enthielt, bakterizid war, d.h. es wurde kein Endpunkt erhalten.
Der wirkliche MBC-Wert des zweiten Arzneimittels in Kombination war daher entweder gleich oder geringer als der der aufgetragen wurde.
Konzentrationen von Penicillin und Aminoglycosid wurden entsprechend auf der Ordinate und Abszisse aufgetragen. Jeder Punkt bedeutet die gleiche biologische Wirkung, d.h.die geringste Konzentration an Antibiotikum die notwendig ist, um 99,9 % der lebensfähigen Pseudomonas-Organismen zu töten.
Die Linie, die die Punkte für jedes Paar von Antibiotika verbindet, wird als "Isobol" bezeichnet. Wenn die Isobole für ein Paar von Arzneimitteln einer geraden Linie folgt, die die unabhängig voneinander angegebenen minimalen bakteriziden Konzentrationen verbindet, ist die Wirkung additiv; ist sie konkav (Krümmung zu den Koordinaten), zeigt sie Synergismus. Gemäß diesem Versuch wird als Synergismus bezeichnet, wenn ein Antibiotikum bei einer Konzentration von 1/4 seines MBC-Wertes den MBC-Wert des anderen Antibiotikums in Kombination mindestens um das vierfache verringert. In der angegebenen Kurve zeigt die Kombination von Amikacin und BL-P1908 bakteriziden Synergismus gegen Pseudomonas aeruginosa A9843A. Somit zeigt das Isobologramm, daß ein Mittel, welches etwa 0,125 y/ml Amikacinsulfat und etwa 1 y/ml BL-P1908 enthält die gleiche bakterizide Wirkung gegen den Stamm A9843A hat, wie 250 y/ml BL-P1908 allein oder 4 y/ml Amikacinsulfat allein.
Dieses Verfahren wurde verwendet, um den bakteriziden Synergismus in vitro von BL-P1908/Amikacin gegenüber 5 anderen Stämmen von Pseudomonas aeruginosa mit verschiedenen Stammtypen zu untersuchen. Wenn man die Ergebnisse mit dem Stamm A9843A mit einbezieht, zeigt sich bei vier der sechs Stämme bakterizider Synergismus. Die Kombination war synergistisch gegen zwei Stämme, nämlich A9843A und A20552, welche sowohl für BL-P1908 als auch Amikacin allein sensitiv sind, und zwei Stämme, nämlich A21509 und A21510, welche für BL-P1908 sensitiv und gegen Amikacin resistent sind.
Kein Synergismus zeigte sich für den Stamm A20480, der gegen BL-P1908 resistent und für Amikacin sensitiv ist. Die Kombination zeigte Synergismus gegen den Stamm A20620, welcher sowohl gegen BL-P1908 als auch gegen Amikacin resistent ist, aber die synergistischen Konzentrationen lagen nicht bei klinisch erreichbaren Antibiotikaspiegeln. Die synergistischen bakteriziden Wirkungen der genannten vier Stämme sind nachstehend zusammengefaßt.
Pseudomonas Minimale bakterizide Konzentration aeruginosa (y/ml) Stamm ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ BL-P1908 Amikacin BL-P1908/Amikacin A20552 500 8 0,5 g/ml Amikacin und 1 ßg/ml BL-P1908 A21510 100 64 4 ßg/ml Amikacin und 4 ßg/ml BL-P1908 A21509 500 125 4 g/ml Amikacin und 4 ßg/ml BL-P1908 A9843A 250 4 0,125 ßg/ml Amikacin und 1 g/ml BL-P1908 Der Synergismus in vivo von BL-P1908/Amikacin-Kombinationen wird für Pseudomonas aeruginosa A9843A demonstriert. Die "killing" Kurven für BL-P1908 und Amikacinsulfat, allein und in Kombination sind nachstehnd gezeigt (allgemeines Verfahren, beschrieben in Antibiot. Chemother., Band 2, 952, S 243-247). Schützende Aktivität (mg/kg/Behandlung) von i.m. verabreichtem BL-P1908(P), Amikacin (A) und P/A Kombination bei Mäusen, die mit Pseudomonas aeruginosa A9843 infiziert sind.
Stunden nach Insult Die Werte zeigen, daß eine Kombination von 1,25 mg/kg BL-P1908 und 2 mg/kg Amikacingenauso wirksam ist wie Dosierungen von 5 mg/kg BL-P1908 allein oder 8 mg/kg Amikacin allein.
Die erfindungsgemäßen therapeutischen Penicillin-Aminoglycosid-Mittel können Geflügel und Tieren sowie beim Menschen durch Injektion verabreicht werden. Die Mittel können gegebenenfalls auch herkömmlichepharmazeutisch verträgliche,feste oder flüssige Träger oder Verdünnungsmittel enthalten. Es können auch andere geeignete Dosierungseinheitsformen nach den in der pharmazeutischen Industrie bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die jeweiligen Mengen an aktiven Bestandteilen können in den erfindungsgemäßen Kombinationen in weiten Bereichen variieren, abhängig von dem zu behandelnden Organismus und der Wahl des Arztes, der bei der Behandlung eines Patienten entweder das eine oder das andere Antibiotikum bevorzugt.
Ein bevorzugtes Gewichtsverhältnis der Bestandteile, das bei den vier oben erwähnten Pseudomonas aeruginosa Stämmen synergistische bakterizide Werte eroab, liegt zwischen etwa 1 : 2 (Amikacin : Penicillin) und 1 : 100. Mittel, die außerhalb dieses bevorzugten Bereiches liegen, zeigen jedoch ebenfalls vorteilhafte Ergebnisse und fallen ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Als Vorschlag für eine Dosierung beim Menschen kann ein parenterales Präparat verwendet werden, das 200 mg Amikacinsulfat und 400 mg BL-P1908 enthält. Die Trockenfüllung, welche das Amikacin und das Penicillin enthält, wird in sterilem Wasser gelöst und dann als Einzeldosis des antibiotischen Kombinationspräparates durch Injektion verabreicht. Diese vorgeschlagene Einzeldosis könnte etwa zweimal täglich als Vorschlag für eine Tagesdosis beim Menschen verabreicht werden. Die speziell gewählte Dosis wird jedoch vom Arzt abhängen, der das Alter, Gewicht und den Zustand des Patienten berücksichtigt, und kann vom Fachmann aufgrund der hier gegebenen Daten und der Erfahrung mit anderen bekannten Penicillin-Aminoglycosid-Kombinationen bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Behandlung von bakteriellen Infektionen, insbesondere Pseudomonas-Infektionen bei Geflügel und Tieren, sowie beim Menschen, wobei eine antibakteriell wirksame Dosis eines Penicillin-Aminoglycosid-Mittels wie oben beschrieben verabreicht wird.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, sie jedoch nicht einschränken.
Herstellung der Ausgangsmaterialien 1) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäure Die Titelverbindung kann aus Äthyloxomalonat hergestellt werden, wie von E.A. Falco, et al. in J. Amer. Chem. Soc., 78, 1938 (1956) und R.B. Barlow, et al. in J. Amer. Chem.
Soc. 78, 1258 (1956) beschrieben.
2) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäureäthylester Man perlt wasserfreies Chlorwasserstoffgas in eine Suspension von 5,5 g (0,035 Mol) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäure in 150 ml absolutem Athylalkohol während 5 Minuten, wobei man eine Lösung erhält. Diese Lösung rührt man dann 60 Stunden bei Raumtemperatur, konzentriert dann im Vakuum und kühlt ab, wobei das Produkt kristallisiert. Man filtriert das Produkt, wäscht es mit absolutem Äthylalkohol und trocknet es an der Luft. Umkristallisation aus 20 ml absolutem Äthylalkohol ergibt 4,25 g (65,7 %) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäureäthylester, Fp. 183-186 OC. Die IR-undNMR-Spektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Analyse C6H7N304 C H N berechnet: 38,92 3,81 22,70 % gefunden: 39,36 3,94 22,12 % korrigiert für 0,16 % H20 39,44 3,93 22,16 % 3) 1 ,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäurehydrazid Zu einer Lösung von 4,2 g (0,023 Mol) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäureäthylester in 50 ml 95 %-igem Xthylalkohol gibt man 6 ml Hydrazin (64 %-ige Lösung in Wasser)wobei sich ein Niederschlag aus der Mischung abzutrennen beginnt.
Dann erhitzt man die Mischung 17 Stunden am Rückfluß und kühlt. Das Produkt wird abfiltriert, mit 95 %-igem Äthylalkohol gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei man 4,35 g (91,3 %) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäurehydrazid in Form des Hydrazinsalzes erhält; Zers. bei 230 bis 260 °C. Das IR-Spektrum steht in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Analyse C4HgN703 ! C H N berechnet: 23,65 4,47 48,26 % gefunden: 24,06 4,51 48,43 % 4) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonylchlorid Eine Suspension von 1,56 g (0,010 Mol) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsaure in 100 ml Methylenchlorid, behandelt man in einer Vorrichtung, die gegen atmosphärische Feuchtigkeit geschützt ist, 5 Minuten mit trockenem Chlorwasserstoffgas. Dann gibt man 4,16 g (0,020 Mol) Phosphorpentachlorid zu der Suspension und rührt die Mischung 4 Stunden bei Raumtemperatur, gibt zwei zusätzliche Löffelchen von je 0,5 g Phosphorpentachlorid zu der Suspension und rührt die Mischung bei Raumtemperatur weitere 19 Stunden.
Die gesamte Reaktionzeit beträgt 23 Stunden. Das suspendierte Material wird abfiltriert, gründlich mit Methylenchlorid gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei man 1,4 g (79,0 %) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonyl-chlorid¹ erhält, Fp. 189 - 190 °C (Gasentwicklung).
1 J. Daunis und M. Follet, Bull. Soc. Chim. Fr., (11), ,3178 (1973).
5) 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonsäure Die Titelverbindung kann aus Athyloxomalonat hergestellt werden, nach Verfahren, wie sie von E.A. Falco, et al.
in J. Amer.Chem.Soc., 78, 1938 (1956) und R.B. Barlow, et al. in J. Amer. Chem. Soc., 78, 1258 (1956) beschrieben wurden.
6) 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonylchlorid Die Titelverbindung kann nach dem von J. Daunis und M. Follet, Bull. Soc. Chim. Fr., (11), 3178 /1973) beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Beispiel 1 Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat (Säureazid-Verfahren) A) Herstellung des Säureazid-Acylierungsmittels Eine Lösung von 1,01 g (0,005 Mol) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäurehydrazid-hydrazinsalz in 50 ml Wasser, 20 ml @n Chlorwasserstoffsäure und 70 ml N,N-Dimethylformamid Kühlt man auf -3 °C; man gibt eine Lösung von 0,83 g (0,012 Mol) Natriumnitrit in 4 ml Wasser zu der Hydrazidlösung und rührt die Mischung bei -3 OC bis -5°C während 30 Minuten, wobei man in Lösung das Säureazid von 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäure erhält.
B) Kuppeln Eine Lösung von 2,09 g (0,005 Mol) D(-)-6-(a-Amino)-4-hydroxyphenylacetamidopenicillansäure in 25 ml Wasser und 10 ml Tetrahydrofuran erhält man durch Zugeben von 3,36 g (0,04 Mol) Natriumbicarbonat. Man Kühlt die Lösung auf 4 °C. Dann gibt man die Säureazidlösung auf einmal zu der Penicillansäurelösung, entfernt das Kühlbad und rührt die Reaktionsmischung 19 Stunden bei Raumtemperatur.
Die Raktionsmischung wird abfiltriert und das Filtrat bei verringertem Druck beinahe zur Trockne eingeengt. Man löst den Rückstand in 50 ml Wasser und stellt die wässrige Phase mit 42 %-iger Phosphprsäure auf pH 2,5 ein. Man extrahiert die wässrige Phase 3-mal mit Xthylacetat, wäscht die vereinigten organischen Extrakte dreimal mit Wasser und trocknet über Natriumsulfat. Nachdem man durch die Athylacetatlösung 30 Minuten lang Stickstoff durchgeperlt hat, gibt man 1,8 ml (0,005 Mol) Natrium-2-äthylhexanoat zu der Lösung, wodurch sich das Produkt abtrennt. Nach Einengen des Lösungsmittels bei etwas verringertem Druck wird das Produkt abfiltriert, mit Äthylacetat gewaschen und an der Luft getrocknet. Den Feststoff löst man in 20 ml Methanol, filtriert ab und verdünnt das Filtrat mit 30 ml Äthylacetat, wodurch das Produkt ausfällt.
Das Produkt wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei man 0,188 g (6,8 %) Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-earboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)penicillanat erhält; Zers. bei 250 - 260 OC.
Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit dem Produkt.
Analyse C20H18N608SNa2 2 C H N H20 berechnet: 38,71 4,22 13,55 11,6 % gefunden: 39,05 4,00 13,17 10,67 % Beispiel 2 Natrium-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)penicillanat (gemischtes Anhydrid-Verfahren) A) Herstellung des Acylierungsmittels in Form des gemischten Anhydrids Eine Mischung von 0,78 g (0,005 Mol) 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonsäure, 0,7 ml (0,005 Mol) Triäthylamin und 1,5 g Linde 4A Molekularsiebe (pulverförmig) in 50 ml N,N-Dimethylformamid rührt man 20 Minuten bei Raumtemperatur.
Man entfernt die Siebe durch Abfiltrieren und kühlt das Filtrat auf -15 OC. Dann gibt man auf einmal 0,63 ml (0,005 Mol) Isobutylchlorformiat zu der sauren Lösung, rührt die Mischung 20 Minuten lang bei -15 bis -20 OC, wobei sich in Lösung das gemischte Anhydrid von 1,2,4-Triazin-3, 5-dion-6-carbonsäure bildet.
B) Kuppeln Eine Lösung von 2,09 g (0.005 Mol) D(-)-6-(α-Amino)-4-hydroxyphenylacetamidopenicillansäure und 0,7 ml (0,005 Mol) Triäthylamin in 25 ml Wasser kühlt man auf 4 OC. Dann gibt man die Penicillansäurelösung auf einmal zu der Lösung des gemischten Anhydrids, rührt die Reaktionsmischung einige Minuten in der Kälte und dann während 1 1/2 Stunden bei Raumtemperatur. Das Lösungsmittel wird bei verringertem Druck nahezu zur Trockne eingeengt, den Rückstand löst man in 50 ml Wasser und beschichtet die wässrige Lösung mit Äthylacetat. Dann säuert man die wässrige Phase mit 42 %-iger Phosphorsäure auf pH 2 an, trennt die Phasen und extrahiert die wässrige Phase noch zweimal mit Äthylacetat Die vereinigten organischen Extrakte wäscht man dreimal mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und engt das Lösungsmittel bei verringertem Druck ein. Man verdünnt das Konzentrat mit etwas frischem Äthylacetat und behandelt die Mischung mit 1,8 ml (0,005 Mol) Watrium-2-äthylhexanoat in 1-Butanol (37 ml = 0,1 Mol), wodurch das Produkt ausfällt. Man filtriert das Produkt ab, wäscht es mit Äthylacetat und dann mit wasserfreiem Diäthyläther und trocknet es an der Luft. Dann rührt man den Feststoff 1 1/2 Stunden in 50 ml wasserfreiem Diäthyläther. Man filtriert das Material ab, wäscht es mit wasserfreiem Diäthyläther und trocknet an der Luft. Man löst das Produkt dann in 15 ml Methanol, behandelt mit Aktivkohle und entfernt die Aktivkohle durch Abfiltrieren über ein Celite-Polster (Handelsbezeichnung der Johns-Manville Products Corp. für Diatomeenerde), j spült dann den Filterkuchen mit 10 ml Methanol und verdünnt das Filtrat dann langsam mit 40 ml Athylacetat, wodurch sich das Produkt abtrennt. Man filtriert es ab, wäscht mit thylacetat, Aceton und trocknet an der Luft, wobei man 0,68 g (24,8 %) Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3, 5-dion-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanät erhält; Zers. >250 OC. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Analyse C20H18N6O8SNa2.2,5H2O C H N H2O berechnet: 39,28 3,79 13,75 10,30 % gefunden: 39,60 4,22 13,50 12,22 % Bei spiel 3 Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat (Säurechlorid-Verfahren) Eine Lösung von 2,09 g (0,005 Mol) D(-)-6-(a-Amino)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure in 50 mi Wasser erhält man durch Zugeben von 1,4 ml (0,010 Mol) Triäthylamin. Man kühlt die Lösung auf 4 OC und gibt das Säurechlorid, nämlich 0,87 g (0,005 Mol) 1 ,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonylchlorid, auf einmal zu der Penicillansäurelösung, rührt die Reaktionsmischung 30 Minuten in einem Eisbad und dann weitere 1 1/2 Stunden ohne weitere Kühlung. Man filtriert die Reaktionsmischung ab und stellt das Filtrat mit 42 %-iger Phosphorsäure auf pH 2,2 ein.
Die wässrige Phase extrahiert man dreimal mit Äthylacetat, wäscht die vereinigten organischen Extrakte dann dreimal mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und engt das Filtrat bei verringertem Druck ein. Dann behandelt man das Äthylacetatkonzentrat mit 1,8 ml (0,005 Mol) Natrium-2-äthylhexanoat wodurch das Produkt ausfällt. Man filtriert das Material ab, wäscht mit Äthylacetat und dann mit wasserfreiem Diäthyläther und trocknet an der Luft. Dann rührt man den Feststoff 2 Stunden in 40 ml wasserfreiem Diäthyläther, filtriert das Produkt ab, wäscht mit wasserfreiem Diäthyläther und trocknet an der Luft, wodurch man 1,0 g (36,4 %) Natrium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat erhält; Zers. ) 250 OC. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Analyse C20H18N6O8SNa26H2O C H N H2O berechnet: 36,59 4,61 12,80 16,47 % gefunden: 36,73 4,20 12,42 17,26 % Beispiel 4 Natrium-D(-) -6-(a- (1,2, 4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyhphenylacetamido)-penicillanat (gemischtes Anhydrid-Verfahren) A) Herstellung des Acylierungsmittels in Form des gemischten Anhydrids Eine Mischung von 0,86 g (0,005 Mol) 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonsäure, 0,7 ml (0,005 Mol) Triäthylamin und 1,5 g Linde 4A Molekularsieben (pulverförmig) in 50 ml N,N-Dimethylformamid rührt man 20 Minuten bei Raumtemperatur. Man entfernt die Siebe durch Abfiltrieren, kühlt das Filtrat auf -15 °C, gibt dann auf einmal 0,63 ml (o,005 Mol) Isobutylchlorformiat zu der sauren Lösung und rührt die Mischung 20 Minuten bei -15 OC bis -20 °C, wobei sich in Lösung das gemischte Anhydrid von 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonsäure bildet.
B) Kuppeln Eine Lösung von 2,09 g (0,005 Mol) D-(-)-6-(α-Amino)-4-hydroxyphenylacetamido-penicillansäure und 0,7 ml (0,005 Mol) Triäthylamin in 25 ml Wasser kühlt man auf 4 OC und gibt danndie Penicillansäurelösung auf einmal zu der Lösung des gemischten Anhydrids. Man rührt die Reaktionsmischung einige Minuten in der Kälte, anschließend 1 1/2 Stunden bei Raumtemperatur, engt das Lösungsmittel bei vermindertem DrucXaBztur Trockne ein, löst den Rückstand in 50 ml Wasser und beschichtet die wässrige Schicht mit Äthylacetat. Dann säuert man die wässrige Phase mit 42 %-iger Phosphorsäure auf pH 2,0 an, trennt die Phasen und extrahiert die wässrigen Phasen weitere zweimal mit Athylacetat. Die vereinigten organischen Extrakte wäscht man dreimal mit Wasser, trocknet über Natriumsulfat und engt das Lösungsmittel bei verringertem Druck ein. Die Konzentrate verdünnt man mit etwas frischem Äthylacetat und behandelt die Mischung mit 1,8 ml (0,005 Mol) Natrium-2-äthylhexanoat in 1-Butancl(37 ml = 0,1 Mol), wodurch sich das Produkt abtrennt. Das Produkt wird abfiltriert, mit Athylacetat und dann mit wasserfreiem Diäthyläther gewaschen und an der Luft getrocknet. Man lost das Produkt in 15 ml Tetrahydrofuran, indem man tropfenweise Wasser zugibt, dann gibt man langsam 15 ml Aceton zu der Tetrahydrofuran-Lösung, wodurch sich das Material abtrennt. Der Feststoff wird durch Filtrieren entfernt, mit Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet. Dann rührt man den Feststoff 25 Minuten in 20 ml Aceton, sammelt das Produkt durch Abfiltrieren, wäscht mit Aceton und trocknet an der Luft. Man wiederholt das Wiederausfällungsverfahren, wobei man dann 0,32 g (11,2 %) Natrium-D-(-)-6-(-(1,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat erhält; Zers. 85 - 100 OC. Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Analyse C20H18N6O7S2Na26,5H2O C H N H2O berechnet: 35,24 4,58 12,33 17,60 % gefunden: 34,75 4,05 12,35 17,46 % Beispiel 5 Natrium-D(-)-6- (a- (1 ,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat (Säurechloridverfahren) Man wiederholt das Verfahren gemäß Beispiel 3, wobei das dabei verwendete 1,2,4-Triazi-3,5-dion-6-carbonylchlorid durch eine äquimolare Gewichtsmenge 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonylchlorid ersetzt wird und erhält so das Titeiprodukt.
Beispiel 6 D-(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure Man erhält eine Lösung von 2,09 g (0,005 Mol) D-(-)-6-(α-Amino)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure in 50 ml Wasser, indem man 1,4 ml (0,010 Mol) Triäthylamin zugibt. Man kühlt die Lösung auf 4 OC, gibt das Säurechlorid, 0,87 g (0,005 Mol) (1 ,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonyl-chlorid) auf einmal zu der Penicillansäurelösung , rührt die Reaktionsmischung 30 Minuten in dem Eisbad und dann weitere 1 1/2 Stunden ohne weitere Kühlung. Dann filtriert man die Reaktionsmischung, stellt das Filtrat mit 42 %-iger Phosphorsäure auf pH 2,2 ein und extrahiert die wässrige Phase dreimal mit Xthylacetat. Man wäscht die vereinigten organischen Extrakte dreimal mit Wasser, und rührt 30 Minuten mit 1,5 g Aktivkohle (Darko-XB). Man entfernt die Aktivkohle durch Filtrieren über ein Celite-Polster; destilliert das organische Filtrat bei verringertem Druck, und verreibt den Rückstand mit wasserfreiem Diäthyläther, wodurch sich ein Feststoff ergibt. Man filtriert das Produkt ab, wäscht gründlich mit wasserfreiem Diäthyläther und trocknet an der Luft, wobei man 1,1 g D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure erhält.
Das IR-Spektrum steht in Einklang mit dem gewünschten Produkt.
B e i s p i e l 7 D (-)-6-(α-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure Wiederholt man das Verfahren gemäß Beispiel 6 und verwendet anstelle des darin verwendeten 1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carbonylchlorids eine äquimolare Gewichtsmenge 1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carbonylchlorid, so erhält man die Titelverbindung.
Beispiel 8 Kalium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat Wenn man in dem Verfahren gemäß einem der Beispiele 1 bis 3 das darin verwendetNatrium-2-äthylhexanoat durch eine äquimolare Gewichtsmenge Kalium-2-äthylhexanoat ersetzt, so erhält man die Titelverbindung.
Beispiel 9 Kalium-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat Ersetzt man in den Verfahren gemäß Beispiel 4 oder 5 das dabei verwendete Natrium-2-äthylhexanoat durch eine äquimolare Gewichtsmenge Kalium-2-äthylhexanoat, so erhält man die Titelverbindung.
B e i 5 p i e 1 10 Pivaloyloxymethyl-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat Man wiederholt das Verfahren gemäß Beispiel 5 der britischen Patentschrift 1 267 936, wobei man die darin verwendete 6-[2,2-Dimethyl-5-oxo-4-(p-hydroxyphenyl)-1-imidazolidinyl]-penicillansäure durch eine äquimolare Gewichtsmenge D(-)-6-(«-(1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure ersetzt und erhält dabei die Titelverbindung.
Verwendet man in dem obigen Verfahren D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenyl-acetamido)-penicillansäure als Penicillin-Ausgangsmaterial, so erhält man Pivaloyloxymethyl-D(-)-6-(α-(1,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido> -penicillanat.
B e i 5 p i e 1 11 Acetoxymethyl-D(-)-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat Man arbeitet gemäß dem Verfahren von Beispiel 10, wobei man das dabei verwendete Brommethylpivalat durch eine äquimolare Gewichtsmenge Brommethylacetat ersetzt und erhält so die Titelverbindung.
Verwendet man bei dem obigen Verfahren D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure als Penicillin-Ausgangsmaterial, so erhält man Acetoxymethyl-D(-)-6-ta-(1,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat.
B e 1 s p 1 e 1 12 Methoxymethyl-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat Arbeitet man nach dem Verfahren gemäß Beispiel 10 und ersetzt das dabei verwendete Brommethylpivalat durch eine äquimolare Gewichtsmenge Chlormethylmethyläther, so erhält man die Titelverbindung.
Verwendet man D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on -6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure als Penicillin-Ausgangsmaterial bei dem obigen Verfahren, so erhält man Methoxymethyl-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillanat.
B e i 5 p i e 1 13 Phthalidyl-D(-)-6-(α-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat Man arbeitet gemäß dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1(b) der Britischen Patentschrift 1 364 672, wobei man die dabei verwendete 6[ D(-)-α-Aminophenylacetamido]-penicillansäure durch eine äquimolare Gewichtsmenge D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure ersetzt und erhält so die Titelverbindung.
Verwendet man D(-)-6-(α-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenyl-acetamido)-penicillansäure als Penicillinausgangsmaterial bei dem obigen Verfahren, so erhält man Phthalidyl-D(-)-6-(a-(1 ,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat.
B e i 5 p i e 1 14 5-Indanyl-D(-)-6-(a-(1y2t4-triazin-3t5-dion-6-carboxamido) 4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat Äquimolare Gewichtsmengen D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure, 5-Indanol und N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid werden bei einer Temperatur von etwa 25 °C in Dimethylformamid umgesetzt, wobei man dann den im Titel genannten Ester erhält.
Verwendet man bei dem obigen Verfahren D(-)-6-(a-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido) -4-hydroxyphenylacetamido) -penicillansäure als Penicillin-Ausgangsmaterial, so erhält man 5-Indanyl-D(-)-6-(a-(1,2,4-triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat.
B e i s p i e 1 15 Man stellt ein parenterales Präparat folgender Zusammensetzung her: Natrium-D(-)-6-(a-(l,2,4-triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillanat 400 mg Amikacinsulfat 200 mg Bei der Anwendung wird das obige Präparat in sterilem Wasser gelöst und mittels Injektion verabreicht.

Claims

Antibakterielle Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende Arzneimittel Patentansprüche 1. Säuren der allgemeinen Formel: worin Z für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, sowie pharmazeutisch verträgliche Salze oder physiologisch hydrolysierbare Ester davon.
2. Säuren der allgemeinen Formel: sowie pharmazeutisch verträgliche Salze oder physiologisch hydrolysierbare Ester davon.
3. Säuren gemäß Anspruch 2 mit D-Konfiguration in der Seitenkette in 6-Stellung sowie pharmazeutisch verträglich Salze oder physiologisch hydrolysierbare Ester davon.
4. D(-)-6-(a-(1 ,2,4-Triazin-3,5-dion-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure.
5. Natriumsalz der Säure gemäß Anspruch 4.
6. Kaliumsalz der Säure gemäß Anspruch 4.
7. Pharmazeutisch verträgliche Salze der Säure gemäß Anspruch 4.
8. Pivaloyloxymethylester der Säure gemäß Anspruch 4.
9. Acetoxymethylester der Säure gemäß Anspruch 4.
10. Methoxymethylester der Säure gemäß Anspruch 4.
11. Phthalidylester der Säure gemäß Anspruch 4.
12. 5-Indanylester der Säure gemäß Arspruch 4.
13. Säure gemäß der allgemeinen Formel sowie pharmazeutisch verträgliche Salze oder physiologisch hydrolysierbare Ester davon.
14. Säure gemäß Anspruch 13 mit D-Konfiguration in der 6-Seitenkette, sowie pharmazeutisch verträgliche Salze oder physiologisch hydrolysierbare Ester davon.
15. D-(-)-6-(α-(1,2,4-Triazin-3-thion-5-on-6-carboxamido)-4-hydroxyphenylacetamido)-penicillansäure.
16. Natriumsalz der Säure gemäß Anspruch 15.
17. Kaliumsalz der Säure gemäß Anspruch 15.
18. Pharmazeutisch verträgliche Salze der Säure gemäß Anspruch 15.
19. Pivaloyloxymethylester der Säure gemäß Anspruch 15.
20. Acetoxymethylester der Säure gemäß Anspruch 15.
21. Methoxymethylester der Säure gemäß Anspruch 15.
22. Phthalidylester der Säure gemäß Anspruch 15.
23. 5-Indanylester der Säure gemäß Anspruch 15.
24. Pharmazeutisches Mittel, enthaltend wenigstens eine Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 23 als Wirkstoff in einem physiologisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel.
25. Pharmazeutisches Mittel, enthaltend wenigstens eine Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 23 und das Aminoglycosid 1- (L- (-) -a-Amino-a-hydroxybutyryl) Kanamycin A, oder pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze davon, gegebenenfalls in Mischung mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel.
26. Mittel gemäß Anspruch 25, enthaltend die Wirkstoffe in einem Aminoglycosid zu Penicillin-Gewichtsverhältnis von etwa 1:2 bis 1:100.