DE3039504C2 - Derivate von 6β-Hydroxyalkylpenicillansäuren und solche Derivate enthaltende Arzneimittel - Google Patents

Description

und deren pharmazeutisch annehmbare Basensalze, worin Ri Benzyl, Wasserstoff oder einen in vivo leicht hydrolysierbaren esterbildenden Rest bedeutet und R₃ Wasserstoff, Aikoxycarbonyl mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkanoyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Benzoyl, substituiertes Bcnzoyl, wobei der Substituent unter Amino. Methyl. Methoxy, Fluor, Chlor, Brom und Trifluormclhyl ausgewählt ist, und R4 Wasserstoff,

Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Phenyl, Pyridyl, Benzyl oder/2-Phcnelhyl bedeuten.
2.6/9-HydroxymethyIpenicillansäuresulfon.

3. Arzneimittel zur Behandlung bakterieller Infektionen enthaltend ein übliches Penicillin oder Cephalosporin und eine Verbindung gemäß Anspruch 1 zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger. 20

Die Erfindung betrifft neue Derivate von t>/?-Hydroxyalkylpenicillansäuren und solche Derivate enthaltende Arzneimittel.

Eine der bekanntesten und am meisten verwendeten Klassen amibaktcriclier Mittel ist die der sogenannten /? Lactamantibiotika. Diese Verbindungen zeichnen sich durch einen Kern aus, der aus einem 2-Azetidinon-(/?- Lactam-)Ring entweder an einem Thiazolidin- oder einem Dihydro-13-ihiazin-Ring besteht. Enthält der Kern einen Thiazolidin-Ring, werden die Verbindungen gewöhnlich artmäßig als Penicilline bezeichnet, während für den Fall, daß der Kern einen Dihydrothiazin-Ring enthält, die Verbindungen als Cephalosporine bezeichnet werden. Typische Beispiele für Penicilline, die gewöhnlich in der klinischen Praxis eingesetzt werden, sind Benzylpenicillin (Penicillin G), Phenoxymethylpcniciiiin (Penicillin V), Ampicillin und Carbenicillin; typische Beispiele für gewöhnliche Cephalosporine sind Cefalotin, Cefalexin und Cefazolin.

Doch trotz der weiten Verwendung und der breiten Annahme der/2-Lactamantibiotika als wertvolle chemotherapeutische Mittel haben sie den großen Nachteil, daß bestimmte Vertreter gegen gewisse Mikroorganismen nicht wirksam sind. Man nimmt an. daß in vielen Fällen diese Resistenz eines besonderen Mikroorganismus gegenüber einem gegebenen /2-Lactamantibiotika darauf zurückzuführen ist, daß der Mikroorganismus eine ^-Lactamase produziert. Letzlere sind Enzyme, die den/f-Lactam-Ring von Penicillinen und Cephalosporin zu Produkten spalten, denen antibakteriell Wirksamkeit fehlt. Bestimmte Substanzen haben jedoch die Fähigkeit, /7-Lactamasen zu hemmen, und wenn ein /^-Lactamasc-Inhibitor in Kombination mit einem Penicillin oder Cephalosporin verwendet wird, kann er die antibakteriell Wirksamkeit des Penicillins oder Cephalosporins gegenüber bestimmten /-Lactamase produzierenden Mikroorganismen steigern oder verstärken. Vermutlich tritt eine Verstärkung der antibakteriell Wirksamkeit ein, wenn die antibakteriell Aktivität einer Kombination einer /-Lactamase-hemmenden Substanz und eines /f-Lactam-Antibioiikums wesentlich größer ist als die Summe der antibakteriell Aktivitäten der einzelnen Komponenten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reihe von 6/7-Hydroxyalkylpcnicillansäuren und deren in vivo leicht hydrolysierbaren Estern, die starke Inhibitoren mikrobicllcr/i-Lactamasen sind und die Wirksamkeit von^-Lactam-Antibiotika verstärken. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Bcnzyl-b/Z-hydroxyalkylpenicillanate, die brauchbare chemische Zwischenstufen für die entsprechenden Säuren sind.

so Auch Arzneimittel mit den vorerwähnten 6^-substituierten Pcnicillansäuren und hydrolysierbaren Estern mit bestimmten/9-Lactam-Antibiotika zur Steigerung der Wirksamkeit bestimmter ß- Lactam-Antibiotika in Kombination mit den vorerwähnten 6/?-substituierten Pcnicillansiuiren und leicht hydrolysierbaren Estern sind Gegenstand der Erfindung. g) Di Ninno et al, J. Org. Chem. 42, 2960 (1977) haben die Synthese von b/AHydroxyalkylpenicillansäuren und I] deren entsprechenden Benzylestern als mögliche antibakteriell Mittel bzw. brauchbare Zwischenstufen be- ii| schrieben. $ 6-Äthylpenicillansäure und deren Sulfoxid-Derivat sind als Antibiotika in der US-PS 41 23 539 beansprucht. jjvj 6«-Hydroxypenicillansäure und deren Ester sind aus ö-Diazopcnicillansäurc und den entsprechenden Estern A hergestellt worden (J.Org.Chem.39,1444(1974)). $ Die US-PS 41 43 046 offenbart 6/?-substituierte Sulfonyloxypenicillansäurcn als antibakteriell Mittel. f\ Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben die Formel ' >

b5 ^R*~

CO₅R₁

oder sind ein pharmazeutisch annehmbares Basensalz dieser Verbindungen, worin Ri Benzyl. Wasserstoff oder ein cstcrbildender, in vivo leicht hydrolysierbarer Rest und Rj Wasserstoff, Alkoxycarbonyl mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkanoyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Benzoyl, substituiertes Benzoyl, wobei der Substituent unter Amino, Methyl, Methoxy, Fluor. Chlor, Brom und Trifluormethyl ausgewählt ist, und R₄ Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Bcn/yl, Pyridyl oder/yPhenethyl bedeuten.

Eine bevorzugte Gruppe von/y-Lactamase-lnhibitoren sind solche der obigen Formel, worin Ri und R4 jeweils Wasserstoff sind. Insbesondere bevorzugt innerhalb dieser Gruppe sind solche Verbindungen, bei denen R3 Wasserstoff, Acetyl, Stearoyl oder Ben/.oyl ist.

Eine zweite Gruppe bevorzugter Verbindungen sind solche, bei denen Ri und Rj jeweils Wasserstoff und R₄ Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist. Insbesondere bevorzugt innerhalb dieser Gruppe sind die Verbindungen, bei denen R₄ Methyl ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Arzneimittel zur Behandlung bakterieller Infektionen in Säugetieren, das einen pharmazeutisch annehmbaren Träger, ein übliches Penicillin oder Cephalosporin und eine erfindungsgemäße Verbindung enthält.

Bevorzugte Verbindungen sind ferner solche, deren in vivo leicht hydrolysierbarer esterbildender Rest ausgewählt ist unter Alkanoyloxymethyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, 1-(Alkanoyloxy)-äthyl mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, l-Methyl-l-(alkanoyloxy)äthyl mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen. Alkoxycarbonyloxymethyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, !-(Alkoxycarbonyloxy)äthyl mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, 1 -Methyl-1-(alkoxycarbonyloxy)äthyl mit5 bis8 Kohlenstoffatomen, 3-Phthalidyl^-Crotonoiactonyl und^Butyrolacton-4-yI.

Die Definition der vorgenannten esterbildenden Reste soll jeden Ester umfassen, der in einem Sauger leicht hydrolysiert wird.

Die erfindungsgemäßen /y-Lactamase-inhibitoren werden bequemerweise von Benzyl-b.ö-dibrompenicillanat ausgehend hergestellt. Die Kondensation eines geeigneten Aldehyds mit dem durch die Umsetzung von Benzyl-6,6-dibrompenicillanat mit einem metallorganischen Reagens gebildeten Enolat, vorgeschlagen von Di Ninno et al, J. Org. Chem. 42, 2960 (1977), führt zur Bildung eines Benzyl-o-brom-e-hydroxyalkylpenicillanats, der ersten Zwischenstufe, die zu den erfindungsgemäßen Produkten führt.

Das Produkt dieser ersten Kondensation besteht aus einem Diastereomerengemis^h aufgrund zweier asymmetrischer Zentren, eines in 6-Slellung des Penam-Kems und das zweite an dem Kohlenstoffatom in der Kette in 6-Stellung, wie folgt:

^HOv 3ί Η CH₃

O CO₂CH₂C₆H₅

Wie der Fachmann leicht feststellt, ist von diesen nur eines ein Asymmetriezentrum im Zwischenprodukt, wenn R₄ Wasserstoff ist.

Die Substituentcn in 6-Steilung werden mit η oder β bezeichnet und in der Strukturformel durch eins unterbrochene bzw. eine ausgezogene Bindung angegeben. Die stereochcmische Konfiguration des Substituenten in der Seitenkette ist als (R) oder (S) bezeichnet (Cahn et al., Experientia 12, 81 (1956)). Die Zuordnung der Konfiguration gründet sich auf die kernmagnetische Resonanzspektroskopie.

Experimentell wird BenzyI-6,6-dibrompenicillanat in einem inerten Lösungsmittel bei —20 dis —78°C mit etwa 1 Äquivalent t-Butyllithium oder t-Butylniagnesiumchlorid behandelt. Das anfallende Enolat wird dann mit dem geeigneten Aldehyd behandelt, und nach kurzer Reaktionszeit wird das Reaktionsmedium abgeschreckt und das Produkt in herkömmlicher Weise isoliert.

Die Zugabe von Zinkchlorid zu einer Lösung des Knolats vor der Zugabe des Aldehyds scheint die Stereochemic des Kondensationsprodukts zu steuern. Danach überwiegt die (S)-Konfiguration in der Seilenkette unter diesen Bedingungen.

Wenn als metallorganisches Ausgangsrcagens Diiilhylzink verwendet wird, überwiegt die (R)-Konfiguration in der Seitenkette des Produkts.

Die erste Reaktion erfolgt in einem wasserfreien, inerten Lösungsmittel, das die Reaktionskomponenten erheblich löst, ohne mit ihnen oder Produkten unter Rcaktionsbedingmgen groß zu reagieren. Vorzugsweise haben diese Lösungsmittel Siedepunkte und Gefrierpunkte, die mit den Reaktionstemperaturen in Einklang zu bringen sind. Solche Lösungsmittel oder Gemische umfassen aromatische Lösungsmittel, wie Toluol, und ätherische Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran und Diäthyläther.

Das Molverhältnis des Ausgungs-Penicillanatderivais und der metallorganischen Reaklionskomponente isl für das Verfahren unkritisch. Die Verwendung eines geringen Überschusses der metallorganischen Verbindung. bO bis zu 10% über der äquimolaren Menge, fordert den Reaktionsabschluß und bietet kein ernstes Problem bei der Isolierung des gewünschten Produkts in gereinigter Form.

Feuchtigkeit kann aus dem Reaktionssystem durch Verwendung einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre wirksam ausgeschlossen werden.

Die Reaktionszeit hängt von Natur aus von der Konzentration, der Rcaktionst'jmperatur und der Reaktivität der Ausgangsrcagenticn ;ib. Krfolgt die Umsetzung bei der bevorzugten Rejktionstcmperatur von —60 bis — 78"C, beträgt die Reaktionszeit für die Bildung des Enolals etwa JO bis 45 min. Die Reaktionszeit für die Bildung des Zwischenstufenprodukts aus dem vorerwähnten I'nolui und Aldehyd beträgt etwa 30 bis 60 min.

Ist die Umsetzung beendet, wird das Produkt nach herkömmlichen Maßnahmen isoliert, und das Diastereomerengemisch kann säulenchromatographisch getrennt werden. Die Art der nächsten Reaktion, nämlich die Abspaltung des 6-Brom-Substituenten, schließt jedoch die Notwendigkeil der Trennung der λ- und /i-Epimeren am Ce aus.

Die Behandlung des Benzyl-e-brom-o-hydroxyalkylpenicillanats aus der ersten Umsetzung mit Tri-n-butylzinnhydrid führt zur Bildung eines Benzyl-6-hydroxyalkylpenicillanats, bei dem der 6-Hydroxyalkylresi in ß-Konfiguration steht Dieses Ergebnis ist unabhängig von der !Conformation der Substitucnten in 6-Stellung der Ausgangsreagentien. So liefern sowohl 6<*-Brom-6/?-hydroxyalkylester als auch 6/?-Brom-6«-hydroxyalkyiester beim Behandeln mit Tri-n-butylzinnhydrid den gleichen 6-Hydroxyalkylcster als Hauptprodukt unter der Annähme, daß alle weiteren Strukturparameter in den Verbindungen die gleichen sind.

Die Umsetzung erfolgt in einem inerten Lösungsmittel, das die Reaktionskomponenten in erheblichem Maße in Lösung bringt, ohne in starkem Ausmaß mit ihnen oder dem Produkt unter Reaktionsbedingungen zu .reagieren. Das Lösungsmittel ist weiterhin vorzugsweise ein aprotisches Lösungsmittel, mit Wasser nicht mischbar und hat einen Siedepunkt und Gefrierpunkt, die mit den Reaktionstemperaturen vereinbar sind. Solche !5 Lösungsmittel odei deren Gemische schließen die bevorzugten Lösungsmittel Benzol und Toluol ein.

Die Reaktionszeit hängt von der Konzentration, der Reaktionstemperatur und der Reaktivität der Reagentien ab. Wenn die Umsetzung bei der bevorzugten Temperatur, der Rüekflußtcmperatur des Lösungsmittels, erfolgt, ist sie gewöhnlich in etwa 4 bis 5 h beendet.

Das Molverhältnis der Reagentien ist für das Verfahren unkritisch. Gewöhnlich wird ein Überschuß an Zinnhydrid eingesetzt, und sogar 100%iger Überschuß zur äquimolurcn Menge kann verwendet werden.

Wenn die Umsetzung vollständig ist, wird das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand T<'t Hexan verrieben, um das Organczinn-Nebenprodukt zu entfernen. Das Zwischcnstufcnprodukt kann gereinigt und die Isomeren können säulenchromatographisch getr-nnt werden.

Die Oxidation des anfallenden Benzyl-ö^S)- und -(R)-hydroxyalkyipenicillanats zu den entsprechenden Sulfonen, worin Ri Benzyl ist, erfolgt bequemerweise mit einem organischen Peroxid, z. B. einer Peroxyearbonsäure, wie m-Chlorperbenzoesäure. Die Umsetzung erfolgt unter Behandeln des geeigneten Benzyl-6/?-(R)- oder -(S)-hydroxyalkylpenicilIanats mit etwa 2 bis etwa 4 Äquivalenten, vorzugsweise etwa 2,2 Äquivalenten des Oxidationsmittels in einem inerten Lösungsmittel. Typische Lösungsmittel sind chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und 1,2-Dichloräthan.

Oxidationsmittel und Substrat werden zunächst in einem Lösungsmittel bei 0 bis 5°C zusammengebracht. Die Temperatur kann auf Raumtemperatur steigen. Die Reaktionszeit beträgt etwa 3 bis 6 h.

Während der Isolierung der Sulfone, die brauchbare Zwischenstufen sind, wird das Lösungsmittel entfernt und

der Rückstand zwischen Wasser und einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Äthylacetat.

verteilt. Der pH-Wert des Gemischs aus Wasser und organischem Lösungsmittel wird auf 7,0 eingestellt, und überschüssiges Peroxid wird mit Natriumbisulfit zerstört Das Zwischenstufenprodukt, das in der organischen Phase erhalten wird, wird isoliert und nach herkömmlichen Maßnahmen gereinigt.

Die erfindungsgemäßen, biologisch aktiven Produkte, worin Ri Wasserstoff ist, werden durch Debenzylicrung der entsprechenden Benzylester hergestellt. Daher wird der geeignete Benzylester zu einer Suspension von vorhydriertem 5% Pd/CaCOrKatalysator in 50%iger Methanol/Wasser-Lösung gegeben. Die Hydrogenolyse erfolgt bei Raumtemperatur und gewöhnlich bei 3,1 bis 3,4 bar Druck. Unter diesen Bedingungen ist die Umsetzung gewöhnlich in 30 bis 60 min beendet. Filtrieren des verbrauchten Katalysators und anschließendes Entfernen des Lösungsmittels durch Gefriertrocknen ^rOhrt zur Isolierung des Calciumsalzes. Ansäuern des Filtrats nach dem Entfernen des Katalysators und anschließendes Extrahieren mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Äthylacetat, führt zur Isolierung der freien Säure, worin Ri Wasserstoff ist. Andererseits können die Verbindungen, worin Ri Wasserstoff ist, auch nach der gleichen, zuvor beschriebenen Reaktionsfolge hergestellt werden, aber in anderer Reihenfolge. Beispielsweise können die zunächst gebildeten Betizyl-e-brom-ö-hydroxyalkylpenicillanate wie zuvor beschrieben oxidiert werden, worauf der 6-Brom-Substituent mit Tri-n-butylzinnhydrid abgespalten und debenzyliert wird.

Erfindungsgemä3e Verbindungen, worin R3 Alkanoyl ist, werden durch Acylierung des erforderlichen Benzyl-6/y-hydroxyalkylpenicillanatsulfons und anschließende Hydrogenolyse des Benzylcstcrs zu Verbindungen, worin R₃ wie angegeben und Ri Wasserstoff ist, hergestellt.

Die Acylierung geschieht durch Zusammenbringen des geeigneten Pcnicillanatsulfons mit einer äquimolaren Menge des erforderlichen Säurehalogenids plus bis zu 10 bis 20% Überschuß in einem inerten Lösungsmittel, wie Methylenchlorid. Ein tertiäres Amin, in molaren Mengen entsprechend dem Süurehalogenid zugesetzt, wirkt als Abfänger für den gebildeten Halogenwasserstoff.

Die Acylierung erfolgt bei einer Reaktionstemperatur von etwa 0 bis 5"C und benötigt eine Reaktionszeit von etwa 20 bis 30 min. Das Zwischenprodukt wird durch Entfernen des Lösungsmittels und Behandeln des Rückstands mit Wasser/Äthylacctat und Verdampfen der organischen Phase zum gewünschten Material erhalten.

Die Bildung der Endprodukte, worin Rj Alkanoyl und Ri Wasserstoff ist, erfolgt durch Debenzylieren untsr nachfolgend beschriebenen Bedingungen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Rj Benzoyl, das substituierte Bcnzoyl oder das Alkoxycarbonyl ist, werden alle ähnlich der Herstellung solcher Verbindungen hergestellt, worin Ri Alkanoyl ist, und dazu gehört die anfängliche Acylierung des geeigneten Benzyl-b/ii'-hydroxyalkylpcnicillanatsulfons und duS anschließende Abspalten des Benzylrestes aus dem Ester.

b5 Die Gruppe Ri leitet sich gedanklich von einem Alkohol der Formel RpOH ab, so daß der Rest COORi in einer solcher. Verbindung eine Estergnippieruny darstellt. Ferner ist Ri von solcher Art, daß die Gruppierung COORi in vivo leicht unter Freisetzung einer freien Carboxylgruppe (COOII) gespülten wird. Das heißt, Ki isi eine Gruppe der Art, daß. wenn eine Verbindung, worin Ki ein in vivo leicht hydrolysicrburcr cstcrbildcndcr

Rest ist, Säugetierblut oder -gewebe ausgesetzt wird, die Verbindung, worin Ri Wasserstoff ist, leicht gebildet wird. Die Gruppen Ri sind auf dem Pcnicillingcbiet bekannt. In den meisten Fällen verbessern sie die Absorbtionseigenschaften der Penicillinverbindung. Außerdem sollte Ri solcher Art sein, daß sich pharmazeutisch annehmbare Eigenschaften ergeben und bei der Spaltung in vivo pharmazeutisch annehmbare Fragmente freigesetzt werden.

Wie oben angegeben, sind die Gruppen Ri bekannt und vom Fachmann auf dem Penicillingebiet leicht erkennbar, vgl. die DE-OS 25 17 316.

Verbindungen, worin Ri ein esterbildender, in vivo leicht hydrolysierbarer Rest ist, können direkt aus der Verbindung, worin Ri Wasserstoff ist, durch Verestern hergestellt werden. Die speziell gewählte Methode hängt natürlich von der genauen Struktur des csterbildenden Restes ab, vom Fachmann kann aber leicht eine geeignete Methode gewählt werden. Wird Ri unter 3-Phthalidyl,4-Crotonolactonyl,/-Butyrolacton-4-yl, Alkanoyloxyalkyi und Alkoxycarbonyloxyalkyl gewählt, können sie durch Alkylicren der Verbindung, worin Ri Wasserstoff ist, mit einem 3-Phthalidylhalogenid, einem 4-Crotonolactonylhalogenid, einem ^Butyrolacton-4-ylhalogenid, einem Alkanoyloxyalkylhalogenid oder einem Alkoxycarbonyloxyalkylhalogenid hergestellt werden. Der Begriff »Halogenid« soll Derivate des Chlors, Broms und Jods bezeichnen. Die Umsetzung erfolgt bequemerweise unter Lösen eines Salzes der Verbindung, worin Ri Wasserstoff ist, in einem geeigneten polaren organischen Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid. und anschließende Zugabe von etwa 1 Moläquivalent des Halogenids. Wenn die Umsetzung praktisch vollständig abgelaufen ist, wird das Produkt nach Standardtechnikcn isoliert. Häufig reicht es aus. das Reaktionsmedium mit einem Überschuß an Wasser einfach zu verdünnen und dann das Produkt in ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel zu extrahieren und darauf durch Verdampfen des Lösungsmittels zu gewinnen. Als Ausgangsmaterial gewöhnlich verwendete Salze sind Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalz, tert.-Aininsalze, wie von Triäthylamin, N-Äthylpiperidin, N,N-Dimethylanilin und N-Methylmorpholin. Die Umsetzung erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von etwa 0—50°C. gewöhnlich bei etwa 0—25"C. Die bis zum Abschluß erforderliche Zeit variiert mit einer Reihe von Faktoren, wie der Konzentration der Reaktionskomponenten und der Reaktivität der Reagentien. So reagiert unter den Halogenverbindungen das Iodid schneller als das Bromid, das wiederum schneller reagiert als das Chlorid. Tatsächlich ist es zuweilen von Vorteil, bei Verwendung einer Chlorverbindung bis zu 1 Moläquivalent eines Alkalimetalljodids zuzusetzen. Dies beschleunigt die Umsetzung. Unter voller Beachtung der vorstehenden Faktoren werden gewöhnlich Reaktionszeiten von etwa 1 bis etwa 24 h angewandt.

Die Verbindungen, worin Ri Wasserstoff ist, sind sauer und bilden Salze mit basischen Mitteln. Solche Salze gehören zur Erfindung. Sie können nach Standardtechniken hergestellt werden, wie durch Zusammenbringen der sauren und basischen Komponente, gewöhnlich in einem Molverhältnis von 1 :1, in einem wäßrigen, nicht-wäßrigen oder teilweise wäßrigen Medium, je nach Eignung. Sie werden dann durch Filtrieren, durch Fällen mit einem Nichtlösungsmittel und anschließendes Filtrieren, durch Verdampfen des Lösungsmittels oder im Falle wäßriger Lösungen durch Lyophilisieren, je nach Eignung, gewonnen. Basen, die sich zur Salzbildung eignen, gehören sowohl zu den organischen als auch zu den anorganischen und umfassen Ammoniak, organische Amine, Alkalimetallhydroxide, -carbonate, -bicarbonate, -hydride und -alkoholate sowie Erdalkalimetallhydroxide, -carbonate, -hydride und -alkoholate. Repräsentative Beispiele für solche Basen sind primäre Amine, wie n-Propylamin, n-Butylamin, Anilin, Cyclohexylamin, Benzylamin und Octylamin, sec-Amine, wie Diäthylamin, Morpholin, Pyrrolidin und Piperidin. iert.-Ainine. wie Triäthylamin, N-Äthylpiperidin, N-Methylmorpholin und 13-Diazabicyclo[43,0]non-5-en, Hydroxide, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und Bariumhydroxid, Alkoholate, wie Natriumäihylat und Kaliumäthylat, Hydride, wie Calciumhydrid und Natriumhydrid, Carbonate, wie Kalium- und Natriumcarbonat, Bicarbonate, wie Natrium- und Kaliumbicarbonat, und Alkalimetallsalze langkcttiger Fettsäuren, wie Natrium-2-äthylhexanoat.

Bevorzugte Salze der Verbindungen, worin Ri Wasserstoff ist, sind die Natrium-, Kalium- und Triäthylaminsalze.

Wie oben angegeben, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Ri Wasserstoff oder ein in vivo leicht hydrolysierbarer esterbildendcr Rest ist, starke Inhibitoren für mikrobielle ^-Lactamasen und steigern die antibakterielle Wirksamkeit von^-Lactam-Antibiotika (Penicillinen und Cephalosporine^ gegenüber zahlreichen Mikroorganismen, insbesondere solchen, die eine^-Lactamase produzieren. Die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen, die Wirksamkeil eines /?-Lactam-Antibiotikums zu erhöhen, kann nach Versuchen abgeschätzt werden, bei denen die MHK eines gegebenen Antibiotikums alleine und die einer erfindungsgemäßen Verbindung alleine gemessen wird. Diese MHK-Werte werden dann mit den MHK-Werten verglichen, die mit einer Kombination des gegebenen Antibiotikums und der erfindungsgemäßen Verbindung erhalten werden. Wenn die antibakterielle Stärke der Kombination erheblich größer ist, als aus den Stärken der einzelnen Verbindungen vorherzusagcn gewesen wäre, wird dies als eine Verstärkung der Aktivität angesehen. Die MHK-Werte von Kombinationen werden unter Anwendung der von Barry und Sabath in »Manual of Clinical Microbiology« Lenette, Spaulding und Truant, 2. Auflage, 1974, American Society für Mikrobiology, beschriebenen Methode gemessen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Ri Wasserstoff oder ein in vivo leicht hydrolysierbarer esterbil- ω dender Rest ist, verstärken die antibakterielle Wirksamkeit der ^-Lactam-Antibiotika in vivo. Das heißt, sie setzen die Menge des Antibiotikums herab, die zum Schutz von Mäusen gegen ein sonst letales Inoculum bestimmter λ?-Lactamase-produzierender Bakterien nötig ist.

Die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Ri Wasserstoff oder ein in vivo leicht hydrolysierbarer esterbildender Rest ist. die Wirksamkeil eines /9-Lactam-Antibiotikums gegen /2-Lactamase-produzierende Bakterien zu verstärken, macht sie für die gemeinsame Verabreichung mit /i-Lactam-Antibiotika bei der Behandlung bakterieller Infektionen in Säugern, insbesondere beim Menschen, brauchbar. Bei der Behandlung einer bakteriellen Infektion kann die erfindungsgemäße Verbindung mit dem /?-Lactam-Antibiotikum zusam-

mengemischt und die beiden Mittel können somit gleichzeitig verabreicht werden. Andererseits kann die erfindungsgemäße Verbindung als getrenntes Mittel im Verlauf der Behandlung mit einem /i'-Laclam-Antibiotikum verabreicht werden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, den Patienten mit der erfindungsgemäßen Verbindung vorzudosieren, bevor mit der Behandlung mit cincm/M.actum-Antibiutikiim begonnen wird.

Wenn eine erfindungsgemäße Verbindung, worin Ki Wasserstoff oiler ein in vivo leicht hydrolysicrbarcr esterbildender Rest ist, zur Verstärkung der Wirksamkeit eines//-Laelam-Antibiotikums verwendet wird, wird ein Gemisch von ersterer mit dem/Z-Ladam-Antibiotikum vorzugsweise in Zusammenstellung mit pharmazeutischen Standardträgern oder -Verdünnungsmitteln verabreicht. Ein Arzneimittel mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, einem /^-Lactam- Antibiotikum und einer crfindungsgcmäßcn Verbindung, worin Ri Wasserstoff ist, oder einem leicht hydrolysierbarcn Ester hiervon enthäll normalerweise etwa 5 bis etwa 80 Gew.-% des pharmazeutisch annehmbaren Trägers.

Wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Ri Wasserstoff oder eine in vivo leicht hydrolysierbare Estergruppe ist, in Kombination mit einem anderen /^-Ladam-Antibiotikum verwendet werden, können die Verbindungen oral oder parenteral, d. h. intramuskulär, subkutan oder iiitraperitoncal, verabreicht werden.

Wenngleich der verschreibende Arzt letztlich die bei einem menschlichen Patienten anzuwendende Dosis festlegen wird, so liegt doch das Verhältnis der täglichen Dosen der crfindungsgcmäßcn Verbindungen und des /i-Lactam-Antibiotikums normalerweise im Bereich von etwa I : 3 bis 3:1. Außerdem liegt bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit einem weiteren//-Lactam-Antibiotikum die oraleTagcsdosis jeder Komponente normalerweise im Bereich von etwa 10 bis etwa 200 mg/kg Körpergewicht und die parenteral Tagesdosis einer jeden Komponente normalerweise bei etwa K) bis etwa 400 mg/kg Körpergewicht. Diese Werte dienen jedoch nur der Veranschaulichung, und in manchen Fällen kann es nötig sein, Dosierungen außerhalb dieser Grenzwerte einzusetzen.

Typische /^-Lactam-Antibiotika, mit denen die erfindungsgemäßen Verbindungen oder deren in vivo leicht hydrolysierbare Ester zusammen verabreicht werden können, sind folgende:

6-(2-Phenylacetamido)penicillansäure.

6-(2-Phenoxyacetamido)penicillansäure,

6-(2-Phenylpropionamido)pcnicillansäure,

e^D^-Amino^-phenylacetamidoJpenicillansäure,
ö-iD^-Arnino^-rVhydroxyphenylJacetarnidoJpcnicillansäure,

6-(D-2-Amino-2-[l,4-cyclohexadienyl]acetamido)pcnicillansäure.

6-(l-Aminocyclohexancarboxamido)penicillansäure.

6-2-Carboxy-2-phenylacetamido)pcnicillansäure.

6-(2-Carboxy-2-[3-thienyl]acetarnido)penicil!ansäurc.
6-(D-2-[Äthy!piperazin-2.3-dion-)-carboxamido]-2-phcnylaeetarnido)pcnicillansäurc,

6-(D-2-[4-Hydroxy-l,5-naphthyridin-3-carboxamido]-2-phenylacciamido)-penicillansäure,

6-(D-2-Sulfo-2-phenylacctamido)penicillansäurc.

6-(D-2-Suifamino 2-phenyiacetamido)pcniciiiansäurc,

6-(D-2-[lmidazolidin-2-on-l-carboxamido]-2-phenylacetamido)pcnicillansäurc,
6-(D-2-[3-Methylsulfonylimidazolidin-2-on-l-carboxamido]-2-phcnylacetamido)pcnicillansäure,

e-^Hexahydro-IH-azepin-i-yijrnethylenarninoJpenicillansäiirc.

Acetoxymethyl-6-(2-phenylacetamido)pcnicillanat,

Acetoxymethyl-6-(D-2-amino-2-phenyiacetamido)penicillanat,

Acetoxymethyl-6-(D-2-amino-2-[4-hydroxyphenyl]acetaniido)penicillanat,
Pivaloyloxymethyl-6-(2-phenylacetamido)penicillanat.

Pivaloyloxymethyl-e-iD^-amino^-phenylacctamidoJpenicillanat,

Piva!oyloxymethyl-6-(D-2-amino-2-[4-hydroxyphcnyl]acctamido)penicillanat.

1-(Äthoxycarbonyloxy)äthyl-6-(2-phenylacctamido)penicillanal,

!-(ÄthoxycarbonyloxyJälhyl-ö-tD^-amino^-phenylacetamidoJpenicillanat,
l-(Äthoxycarbonyloxy)äthyl-6-(D-2-amino-2-i4-hydroxyphcnyl]acetamido)pcnicillanat,

3-Phthalidyl-6-(2-phenylacetamido)penicillanat,

3-Phthalidyl-6-(D-2-amino-2-phenylacetamido)peni:illanat,

3-Phthalidyl-6-(D-2-amino-2-[4-hydroxyphenylJacctamido)-pcnicillanat.

ö^-Phenoxycarbonyl^-phenylacetamidoJpenicillansäure,
e-^-Tolyloxycarbonyl^-phenylacetamidoJpenicillansäure.

e^-tS-IndanyloxycarbonylJ^-phenylacetamidoJpeniciilansäure.

6-(2-Phenoxycarbonyl-2-[3-thienyl]acelamido)penicillans;'urc.

6-(2-Tolyloxycarbonyl-2-[3-thienyl]acctamido)penicillansäure,

6-(2-[5-Indanyloxycarbonyl]-2-[3-thienyl]acetamido)penicillansäure,
6-(2j-Dimethyl-5-oxo-4-phenyl-1 -imidazolidinyljpenicillansäure,

7-(2-[2-Thienyl]acetamido)cephalosporansäure,

7-(2-[l-Tetrazolyl]acetamido-3-(2-[5-methyl-13,4-thiadiazolyl]thiomethyl)-3-desacetoxymethyl-cephalo-

sporansäure,

7-(D-2-Formyloxy-2-phenylaceiamido)-3-(5-[1-methylictrazolyl]ihioinethyl)-3-desacct()xymcthylcephalosporansäure.

7-(D-2-Amino-2-phenyiaceiamido)desacctoxyccphaiosporansäurc,

7-«-Methoxy-7-(2-[2-thienyl]acetamido)-3-carbanioyloxymeihyl-3-di.-sacel()xymethyiccphalosporansäurc, 7-{2-Cyanoacetamido)cephalosporansäurc.

7-(D-2-Hydroxy-2-phenylaeelamido)-3-(5-[!-methyltetrazolyl]-lhiomethyl)-3-clesacetoxymethylcephalosporansäure,

7-(D-2-Amino-2-p-hydroxyphcny!aceiamido)desacetoxycephulosporan.säure, 7-(2-[4-Pyridyl Ihio]acctamido)ccphalosporansüurc,

7-(D-2-An)ino-2-[1,4-cyclohexaclienyl]acetamido)ccphak)sporan.säure, ->

7-(D-2-Amino-2-phenylaeetamido)eephalosporans;Uire,

7-[D-( —)-.i-(4-Äi!iyl-2,3-dioxo-l-pipcrazincarboxaiiiidü)-.r-(4-hydroxyphcnyl)acciymido]-3-[(l-nic^>thyll,2,3,4-tetrazol-5-yl)thiomethyl]-3-ccphcm-4-carbonsäure,

7-(D-2-Amino-.2-phenylacetamido)-3-chlor-3-cephem-4-carbonsäure.

7-[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-2-(methoxiniino)acetamido]ccphalosporansäure, [6R,7R-3-Carbamoyloxymethy!-7(2Z)-2-methoxyimino(fur-2-yl)aceUimido-ceph-3-em-4-carboxylat], 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)aceiamido]-3-[([1-2-dimethylaminoäthyl)-lH-tetrazol-5-yl]thio)inethyl]ceph-3-em-4-carbonsäurc

und deren pharmazeutisch annehmbare Salze.

Wie der Fachmann erkennen wird, sind einige der obigen /^-Lactam-Verbindunge.n bei oraler oder parenteralcr Verabreichung wirksam, während andere nur wirksam sind, wenn sie parenteral verabreicht werden.

Die folgenden Beispiele dienen ausschicUlich der weiteren Veranschaulichung. Kernmagnetische Resonanzspektren (NMR) wurden bei 60 MH/. für Lösungen in Dcuierochlorofoim (CDCIj), Pcrdeuterodimethylsulfoxid (DMSÖ-db) oder Deuteriumoxid (D>Ö) gemessen oder sind anderweitig angegeben, und Peakiagsn sind in Teilen .. pro Million (ppm) nach niederem Feld hin von Tctramcthylsilan oder Natrium-2,2-dimethyl-2-silapentan-5-sulfo-

ij nat ausgedrückt. Die folgenden Abkürzungen für Peakformen werden verwendet: s für Singulett, d für Dublett, t

¹Il für Triplett, q für Quadruplex, m für Multiplen.

i! B e i s ρ i e 1 I

If.
S b/y-Hydioxymethylpenicillansauresulfon

>j) A. Benzyl-e-brom-ö-hydroxymethylpenicillanat

Eine Lösung von 44,9 g Benzyl-b.ö-dibrompcnicillanat in 600 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde auf

^II —78°C gekühlt, und 56,4 ml t-Butylmagnesiumchlorid wurde unter heftigem Rühren unter einer inerten Atmosphäre und Beibehaltung einer Temperatur von —6O⁰C zugetropft. Nach 30 min Rühren bei —78°C wurde die Lösung mit gasförmigem Formaldehyd in einem Stickstoffstrom behandelt, bis 5 Moläquivalente zugesetzt waren. Die Reaktion wurde bei —78°C durch tropfenweise Zugabe von 5,7 ml Essigsäure über 25 min gestoppt. Die Reaktionslösung konnte sich auf Raumtenipcratur erwärmen und wurde im Vakuum eingeengt. Zum Rückstand wurden 200 ml Wasser und 200 ml Äthylacetat gegeben. Die organische Schicht wurde abgetrennt üüu uic WauFigc oCiiiCiit WicuCT ΓΠϋ /-ttiiyiaCCiai CXirüiiiCri. lvIC OrgaiuSCnCn ι iiaoCfi 'A'UruCn Vereinigt, n«Cii€inander mit Wasser (200 ml), 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung (200 ml) und Salzlösung (200 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck lieferte 38.2 g des gewünschten Produkts, das am Ct, epimcr war.

B. Benzyl-o/y-hydroxymcthylpcnicillanat

Eine 10 g Benzyl-ö-brom-ö-hydroxyiTiethylpenicillanat. 6,9 ml Tri-n-butylzinnhydrid und eine Spur Azobisisobutyronitril enthaltende Lösung in 200 ml Benzol wurde 5 h unter Stickstoff rückflußgekocht. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde mit Hexan verrieben und an Kieselgel Chromatographien, wozu Toluol/Äthylacetat (2:1) als Elutionsmittel verwendet wurde, was 7,5 g Produkt ergab.

C. Benzyl-ö/y-hydroxymcthylpenicillanatsulfon

m-Chlorperbenzoesäure (11,8 g) wurde zu einer Lösung von 7.5 g Benzyl-ö/i-Hydroxymcthyipenicillanat in 600 ml Methylenchlorid, auf 0—5°C gekühlt, gegeben. Die Lösung konnte sich dann auf Raumtemperatur erwärmen und wurde 5 h gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand zwischen 200 ml Wasser und 200 ml Äthylacetat verteilt. Der pH-Wert des Gemischs wurde durch Zugabe einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung auf 7 eingestellt, und genügend Natriumbisulfit wurde zugesetzt, um einen negativen Peroxidtest (Jodstärke) zu liefern. Die Schichten wurden getrennt, und die wäßrige Schicht wurde mit Äthylacetat gewaschen. Die organische Schicht und die Waschflüssigk.:iten wurden vereinigt, nacheinander mit Wasser, 5%iger Natriumbicarbonatlösung und Salzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Abziehen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck ergab einen Schaum, der beim Chromatographieren an Kieselgel (Chloroform/Äthylacetat 20 :3) 3,5 g des gewünschten Zwischenprodukts lieferte.

D. Caleium-o^-hydroxymethylpenicillanatsulfon

Zu 30ml Lösung Wasser/Methanol (1 :1) wurden 3,5g 5',ΐ Pd/CaCOj gegeben und der Katalysator bei 3,24 bar in einer Hydriervorrichtung vorhydriert. Oer erhaltene Katalysator wurde mit 3,5 g Benzyl-6/?-hydroxymethylpenicillanatsulfon in 10 ml Methanol und 20 ml Tetrahydrofuran versetzt, und das Gemisch wurde i."

einer Wasserstoffatmosphäre 30 min bei 3,31 bar geschüttelt. Der Katalysator wurde durch ein Filterhilfsmiuel nitriert und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Der wäßrige Rückstand wurde mit Älhylacetat (2x 100ml) extrahiert und zu 3,0 g des gewünschten Produkts in Form des Caieiumsalzcs gefriergetrocknet.

Di.-, NMR-Spektrum (CDCl₃ - freie Säure) zeigte Absorption bei 1,49 (s, 3 H), 1.6 (s, 3 H), 4,1 (m. 3 H), 4,32 (s, 1 H) und 4,9 (d, 1 H, ] = 4 Hz) ppm.

Beispiel 2
6/?-[l(S)Hydroxyäthyi]penicil]ansäuresulfon

A. Bcnzyl-6_/y-brom-b^-[!(S)hydroxyäthyl]penicillanat

Zu einer gerührten Lösung von 9 g Benzyl-6.6-dibrompenicillanat in 200 ml trockenem Toluol bei -78°C unter Argon wurden 15 ml t-Bulyllithium in Pentan getropft. Die grünlich-gelbe Lösung wurde 15 min bei — 78°C gerührt, dann folgte Zugabe von 10 ml einer 1 m Lösung wasserfreien Zinkchlorids in Tetrahydrofuran. Das Gemisch wurde 45min bei -78°C gerührt, und 5 ml Acetaldehyd wurden unter Aufrechterhalten der Temperatur von -78°C zugesetzt. Nach 1 h weiteren Rührens wurde die Reaktion mit 5 ml Essigsäure in 50 ml Äther bei -78°C abgeschreckt und konnte sich dann auf Raumtemperatur erwärmen. Das Toluol wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand zwischen Wasser und Äthylacetat verteilt. Die organische Phase wurde

;o abgetrennt und die wäßrige mit (2¹XiOOmI) Äthylnrniat Rxtnihiert. Die vereinigten organischen Schichten wurdeii mit einer 5%igen wäßrigen Natriumbicarbonailösung, dann mit einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Sie w.rden darauf über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem öl eingeengt, das beim Chromatographieren an K'eselgel unter Verwendung von Toluol/Methylacetai als Elutionsmitlcl(10 : 2)3.5 g Ben/.yl-öA-brompenicillanat und 3,9 g des gewünschten Produkts lieferte. Eine Analyscnprube wurde durch Umkristallisieren aus Äther gereinigt. Schmp. 124 - 125° C.

Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Absorption bei 1,42 (s, 3 H). 1.45 (d. 3 H. ) - 6 Hz). 1.67 (s, 3 H), 2,55 (s. 1 H).4.3(q,l H₁J = 6Hz),4,6(s,l H), 5,3 (s, 2 H), 5,5 (s. 1 H) und 7,4 (s, 5 H) ppm.

B.

Zu 20 ml Methanol/Wasser (1 :1) wurden 1,1 g 5% Pd/CaCOi gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde bei 3,24 bar 20 min hydriert. Der erhaltene schwarze Brei wurde mit 1,1 g Bcnzyl-6/i'-brom-6A-[1(S)hydroxyäthyl]penicillanat versetzt und die Hydrierung 30 min bei 3,24 bar fortgesetzt. Der verbrauchte Katalysator wurde abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt. Der pH-Wert der verbliebenen wäßrigen Phase wurde auf 8 eingestellt, dann wurde mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wurde abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem öl eingeengt. Das zurückbleibende öl wurde dann an 150 g Kieselgel mit Chloroform/Äthylacetat (10:1) als Elutionsmittel Chromatographien. Die Fraktionen 23-33 wurden vereinigt und zur Trockne zu 148 mg des gewünschten Produkts eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDCIj) zeigte Absorption bei 1.35 (d. 3 H). 1,4 (s, 3 H). 1,58 (s. 3 H). 2.5 (m. 1 H), 3,45 (dd, 1H.J = 10,4 Hz), 4,2 (m. 1 H),4,38(s.1 H), 5,13 (s, 2 H). 5,38 (d, 1 H, | = 4 Hz) um'7,33 (s, 5 H) ppm

C. Benzyl-6_/o'-[l(S)Hydroxyäthyl]penicillanatsulfon

Zu einer Lösung von 148 mg Benzyl-6/y-[l(S)hydroxyälhy!]pcnicillanat in 20 ml Methylenchlorid bei 0-5⁰C wurden 223 mg m-Chlorperbenzoesäure portionsweise gegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch v. jrde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die ungelösten Feststoffe wurden filtriert und das Filirat unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde /wischen einer 5%igen wäßrigen Natriumbicarbonatlösung und Äthylacetat verteilt. Das kräftig gerührte Gemisch wurde mit Natriumbisulfit versetzt, bis ein negativer Peroxidtest (Jodstärke) erhalten wurde. Die organische Schicht wurde anschließend abgetrennt und die wäßrige Schicht mit weiterem Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden nacheinander mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und Salzlösung rückgcwaschcn und dann über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels in Vakuum lieferte 160 mg des Produkts als öl.

Das NMR-Spektrum(CDCl₃)zeigte Absorption bei 1,27 (s,3 H), 1,35(d,3 H. j = 6 Hz). 1.5(s.3 H).3.2(m. 1 H), 3,85 (dd, 1 H, J = 11,5 Hz), 4,53 (s, 1 H), 4,77 (m, 1 H), 4,77 (d. 1 H.) = 5 Hz). 5.28 (ABq, 2 H,) = 12 Hz) und 7.43 (s, 5 H) ppm.

D. 6/?-[l(S)Hydroxyälhyl]penici!lansäuresulfon

Eine Suspension von 160 ml 5% Pd/CaCOj in 20 ml Methanol/Wasser (1 : I) wurde bei 3.24 bar 20 min hydriert. Zu der erhaltenen Suspension wurden 160 mg Benzyl-e^-fUSJ-hydroxyäthyljpenicillanatsuifon gegeben und die Hydrierung 1 h bei 3,52 bar fortgesetzt. Der verbrauchte Katalysator wurde filtriert und der pH-Wert des Filtrats auf 8 eingestellt. Nachdem die wäßrige Phase mit Äthylacelat extrahiert war. wurde der pH-Wert auf 1,8 eingestellt und frisches Äthylacetat zugesetzt. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem Öl, 90 mg, eingeengt. Das öl kristallisierte anschließend und lieferte einen weißen Feststoff, Schmp. 160-161.5⁰C. Zers.

Das NMR-Spektrum (CDCI. - DMSO-d_fc) zeigte Absorption bei 1.2 (d. 3 H. I= 6 Hz). 1.42 (s. 3 H), 1.52 (s. 3H).3.80(dd,l H.) = 10.5 Hz).4,28(s, 1 H),4,5(m. 1 H)und5.20(d. 1 H, [ = 5H/)ppm.

Beispiel 3

6/?-{l(R)Hydroxyäthyl]penicillansäuresulfon A. Benzyl-6^-brom-6rt-[l(R)hydroxyäthyl]penicillanat

Zu 50 ml Toluol, auf -78°C gekühlt wurden langsam 70 ml Zinkdiäthyl. ebenfalls auf -78°C gekühlt, gegeben. Anschließend wurden 45 g Benzyl-6,6-dibrompenicilIanat in 250 ml Toluol dem Reaktionsgemisch über 45 min zugesetzt Nach 1 h Rühren in der Kälte wurden 17 ml Acetaldehyd dem Reaktionsgemisch zugesetzt und es wurde 1 h weitergerührt Die Reaktion wurde durch Zugabe von 113 ml Essigsäure in 100 ml Diäthyläther gestoppt Das Kühlbad wurde entfernt und die Reaktion konnte sich auf Raumtemperatur erwärmen. Ein gleiches Volumen Wasser und Äthylacetat wurde dem Reaktionsgemisch zugesetzt und 5 min gerührt Die organische Phase wurde dann abgetrennt und nacheinander mit (3 χ 75 ml) Wasser, (3 χ 75 ml) gesättigter Natriumbicarbonatlösung und (1 χ 100 ml) gesättigter Salzlösung gewaschen. Die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zu einem öl eingeengt, das an 500 g Kieselgel mit Chloroform/Äthylacetat (10:1) als Elutionsmittel Chromatographien wurde. Die Fraktionen 13 — 29 wurden vereinigt und zur Trockne eingeengt um 20 g des rohen Zwischenprodukts zu ergeben, das aus Diäthyläther/Hexan umkristallisiert wurde und 12.7 g Produkt, Schmp. 109-110⁰C, lieferte. Das isolierte Material enthielt auch Benzyl-6/?-brom-6i*-[l(S)hydroxyäthyf|penicillanat.

20 B.BenzyI-6/?-{1(R)hydroxyäthyI]penicillanat

1,0 g BenzyI-6/?-brom-6<*-[1(R)hydroxyäthyl]penicillanai und 1,4 ml Tri-n-butylzinnhydrid in 35 ml Benzol unter Stickstoffatmosphäre wurde 40 min rückflußgekocht Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgezogen. Der Rückstand wurde wiederholt mit Hexan verrieben. Er wurde an 100 g Kieselgel mit Chloroform/Äthylacetat (20 :1) als Elutionsmittel chromatographiert Die Fraktionen 82-109 wurden vereinigt und zu 750 ml des ,gewünschten Produkts eingeengt

Das NMR-Spektrum (CDCIj) zeigte Absorption bei 1,18 (d, 3 H. J - 6 Hz). 138 (s. 3 H). 1,62 (s, 3 H), 2,6 (n, 1 H), 3,45 (dd, 1 H, J = 9,4 Hz), 4,2 (m, 1 H). 4,43 (s, 1 H), 5.16 (s, 2 H), 533 (d, 1 H, J - 4 Hz) und 733 (s, 5 H) ppm.

C. Benzyl-6/?-[l (R)hydroxyäthyljpenicillanatsulfon

Ein Gemisch aus 335 mg Benzyl-6/?-[l(R)hydroxyäthyl)penici!lanat und 507 mg m-Chlorperbenzoesäure in 50 ml Methylenchlorid wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Feststoffe werden filtriert und das Lösungsmittel vom Filtrat abgezogen. Der Rückstand wird zwischen 50 ml Wasser und 50 ml Äthylacetat verteilt Natriumbisulfit wird portionsweise dem gerührten Gemisch zugesetzt bis alles Peroxid zerstört ist, nachgewiesen durch einen negativen Jodstärketest. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt Der Rückstand wird in der nächsten Stufe ohne weitere Reinigung verwendet.

D. 6/?-[l(R)Hydroxyäthyl]penicillansäuresulfon

Eine Suspension von 1,78 g 5% Pd/CaCOi in 40 ml Methanol/Wasser (1:1) wird 20 min bei 3,4 bar hydriert. Benzyl-6/?-[l(R)hydroxyäthyl]penicillanatsulfon (1,67 g) wird der erhaltenen Suspension zugesetzt und die Hydrierung bei dem gleichen Druck 1 h fortgesetzt. Das Methanol wird unter vermindertem Druck abgezogen und der wäßrige Rückstand mit Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige Schicht wird auf einen pH-Wert von 2 angesäue.i und mit Äthylacetat extrahiert. Die organische Phase wird mit einer gesättigten Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem weißen Feststoff, 1,0 g,Schmp. 182—183°C, Zers,eingeengt.

Das NMR-Spektrum (DMSO-d*) zeigte Absorption bei 1.15 (d, 3 H. J =6 Hz), 137 (s, 3 H), 1,47 (s, 3 H), 3,87 (dd.l H₁J = 10,5 Hz), 4.28 (s, 1 H),43(m,1 H). 5,11 <d. 1 HJ = 5 Hz) und 5.5 (m, 4 H).

Beispiel 4

6/?-[l(S)Hydroxyäthyl]penicillansäuresulfon

A. I

Zu 500 ml Methylenchlorid, bei 5°C unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten, wurden 14,7 g Benzyl-6/?- brom-6Ä-[1(S)hydroxyäthyl]penicillanal (Beispiel 2A) und 17.8 g m-Chlorperbenzoesäure gegeben, und das erhaltene Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt. Weitere 200 mg der Persäure werden zugesetzt, und es wird weitere 23 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat zu einem weißen Feststoff eingeengt. Ein gleiches Volumen Wasser/Äthylacetat wurde zum Rückstand gegeben und der pH-Wert mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung auf 7,4 eingestellt. Die organische Phase wurde abgetrennt, zu frischem Wasser gegeben und der pH-Wert mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung auf 8,2 eingestellt. Die Äthylacetatschicht wurde mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung (3 :< 400 ml) und dann mit einer Salzlösung rückgewaschen. Die organische Phase wurde getrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem öl, 18,2 g, eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Αοβοφΰοη bei U8(s, 3 H), l,43(d,3H,J = 6 Hz). 1.55 (s, 3 H), 4,2 (q, 1 H, ] = 6Hz).4,57(s,l H), 4,85 (s, 1 H), 5,23 (ABq, 2 H, J - 12 Hz) und 738 (s. 5 H) ppm.

B. BenzyI-6/£[l(S)hydroxyäthyi]penicillanatsulfon

Zu einer Lösung von 740 mg Benzyl-6/!?-brom-6«-[l(S)hydroxyäthyljpenicillanatsulfon in 10 ml Benzol unter einer Stickstoffatmosphäre wurden 0,52 ml Tri-n-butylzinnhydrid gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde 3 h auf Rückfluß erhitzt Das Benzol wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand mit Hexan verrieben. Das Hexan wurde dekantiert und der Rückstand in der nächsten Stufe ohne weitere Reinigung eingesetzt.

C.6/£{l(S)Hydroxyäthyl]penicillansäuresulfon

1 g 5% Pd/CaCCh in 20 ml Wasser wurde mit Wasserstoff bei 3.4 bar vorreduziert. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurde das rohe Benzyl-6^-[l(S)hydroxyäthyl]penicillanatsulfon in 20 ml Methanol aus dem obigen

Beispiel 4B gegeben und die Hydrierung 1 h bei dem gleichen Druck fortgesetzt. Weitere 500 mg Katalysator wurden zugegeben und die Reaktion 45 min fortgeführt Der verbrauchte Katalysator wurde nitriert und das Filtrat mit (2x50 ml) Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige Phase wurde mit frischem Äthylacetat überschichtet und der pH-Wert auf1,5 eingestellt Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige mit (? χ 100 ml) Äthylacetat extrahiert Die sauren Äthylacetatextrakte wurden vereinigt, mit einer Salzlösung gewaschen, über

Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingeengt, 230 mg. Das NMR-Spektrum war identisch mit dem des in Beispiel 2D hergestellten Produkts.

Beispiel 5 e^HRJHydroxyäthyljpenicillansäuresulfon

A. Benzyl-6^-brom-6rt-[1(R)hydroxyäthyl]penicilianatsulfon

Zu einer Lösung von 23 g Benzyl-6^-brom-6A-[l(R)-hydroxyäthyl]penicillanat (Beispiel 3A) in 100 ml Methylerichlorid, auf 0 bis 5° C gekühlt, wurden 3,6 g m-Chlorperbenzoesäure gegeben, und das erhaltene Reaktionsge misch wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand in einem gleichen Volumen Wasser/Äthylacetat gelöst. Der pH-Wert des Gemischs wurde auf 7,4 mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung eingestellt und die organische Schicht abgetrennt. Die organische Phase wurde mit einer gesättigten Salzlösung rückgewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem Öl eingeengt, das kristallisierte, 4,0 g.

Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Absorption beil ?5 (s, 3 H), U8(d, 3 H. J = 6 Hz), l,5(s,3 H). 2,9 (m. 1 H), 3.7(dd,l H,J = 10,5 Hz). 4.43 (s, 1 H),4,6(m.l H).4,57(d,l H.) = 5 Hz). 5.17 (ABq. 2 H. I - 12 Hz) und 7,32 (s. 5 Hz) ppm.

B. Benzyl-b/-[l(R)hydroxyäthyl]penicillanatsulfon

Ein Gemisch von 3,0 g Benzyl-6/?-brom-6rt-[l(R)hydroxyälhyl]penicillanatsulfon und 2,9 ml Tri-n-butylzinnhydrid in 100 ml Benzol wurde unter einer Stickstoffatmosphäre 30 min rückflußgekocht. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand mehrmals mit Hexan extrahiert. Das zurückbleibende Material wurde an 250 g Kieselgel Chromatographien und ergab 1,67 g des gewünschten Produkts, das in der nächsten Stufe eingesetzt wurde.

Ce^-tHRJHydroxyäthyllpcnicillansäuresulfon

so 1 7/10g 5% Pd/CaCOj in 40 ml 50%igem Methanol/Wasser wurde bei 3,4 bar 20 min vor.-eduziert. Zu der erhaltenen Suspension wurden 1.67 g Benzyl-6/?-[1(R)hydroxyälhyl]penicillanatsulfon gegeben, und die Hydrierung wurde 1 h fortgesetzt. Der Katalysator wurde filtrier' und das Methanol vom Filtrat im Vakuum abgezogen. Der wäßrige Rückstand wurde mit Wasser extrahiert, dann wurde f*cr pH-Wcri der wäßrigen Phase auf 2,0 -eingestellt Die angesäuerte wäßrige Lösung wurde mehrmals mit Äthylacetal extrahiert, und die vereinigten

Extrakte wurden mit einer gesättigten Salzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels ergab ' ,0 g des Produkts, das in jeder Hinsicht von dein des Beispiels 3D nicht zu unterscheiden war. ;,

Beispiel 6 ί,ί

"' j

6/?-[l(S)Hydroxybcnzyl]penicillansäurcsulfonund6_/ii^>-[l(R)Hydroxybenzyl]penicillansäuresulfon -j

A. Bcnzyl-e^-broni-o/y-tHR)- und -(S)hydroxyben/yl]penicillanai

t)5 Zu einer Lösung von 9,0 g Benzyl-ö.ö-dibrompcnicillanat in 200 ml trockenem Toluol, auf -78°C gekühlt und unter Argonatmosphäre gehalten, wurden 14 ml t-Butyllilhium. auf - 67°C gekühlt, gegeben. Nach 45minütigem Rühren in der Kälte wurden 2 ml Benzaldehyd zugesetzt und das Rcaklionsgemisch eine weitere Stunde gerührt. Eine Lösung von 1.2 ml Essigsäure in 50 ml Diäthyläthcr wurden dann über 10 min zugesetzt und das Gemisch

.0

30 min bei -7H¹C gerührt. Wasser (100 ml) und Diälhyläiher (100 ml) wurden zugesetzt und das Gemisch bei Raumtemperatur 30 min gerührt. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wäUrige mit Äther gewaschen. Die organische Schicht und die Ätherwaschflüssigkeil wurden vereinigt und nacheinander mit (1 χ 50 ml) Wasser, (2 χ 50 ml) gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung und einer gesättigten Salzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und/.u 103 g eines Öls eingeengt.

Das zurückbleibende Material wurde an 450 g Kicsclgel mit Chloroform/Äthy'.aeeiat (20 :1) als Elutionsmittcl Chromatographien. Die Fraktionen 71 -101 wurden vereinigt und eingeengt, um 1,97 g des Produkts As halbfestes Material zu ergeben.

B. Benzy!-6/?-[l(R)hydroxybenzyl]penicil!anat und Benzyl-b/ii^USJhydroxybenzyripenicillanat

Eine Lösung von 13 g Bcnzyl-bA-brom-fc/?-[l(R)- und -(S)hydroxybenzyl]penicillanat und 1,1 ml Tri-n-butylzinnhydrid in 30 ml trockenem Benzol unter Stickstoffatmosphäre wurde 3,5 h rückflußgekocht. Weitere 1,0 ml Hydrid wurden zugegeben und über Nacht weiter rückflußgekocht. Das Benzol wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand mit Hexan aufgeschlämmt. Das Hexan wurde dekantiert, und die 85C mg zurückbleibendes öl wurden an 100 g Kieselgel mit Chloroform/Äthylacetal (2ö · 3) als Elutionsmittel Chromatographien. Die Fraktionen 20 — 34 wurden vereinigt und das Lösungsmittel entfernt, um 495 mg Benzyl-e^URJhydroxybenzyl]penicillanat zu ergeben.

Das NMR-Spektrum (CDCI₁) zeigte Absorption bei 1,42 (s, 3 H), I.b7 (s. 3 11), 3.2 (m, 1 H), 3,9 (dd, 1 H, ] = 4. 10 Hz),4,42 (s, 1 H), 5.2 (s, 2 H). 5.2 (m. 1 } 1). 5.4 (d. 1 H. I - 4 1 Iz) und 7.35 (m. 10 H) ppm.

Die Fraktionen 3"» —58 wurden vereinigt und im Vakuum zu 380 mg BenzyI-6/?-[l(S)hydroxybenzyl]penicillanat eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDCI₁) zeigte Absorption bei 1,33 (s, 3 H), 1,67 (s, 3 H), 3,4 (m, 1 H), 3,85 (dd, 1 H. J = 4, 10 Hz), 4,42 (s. 1 H),5.10(d,l H,| = 4 H/.).5,10(s,2 H),5,10(m. 1 H) und 7,35 (m, 10 H) ppm.

C. Benzyl-6/y-[l(R)hydroxybenzyl]pcnicillanalsulfon

Zu einer Lösung von 490 mg Bcnzvvb/^liRJhydroxybenzyrjpenicillanal in 50 ml fktethylenchlorid, auf —5°C gekühlt, wurden 135 g m-Chlorperbcnzoesäurc gegeben und das erhaltene Reaktionsgemisch über Nacht gerührt. Das Lösungsmittel wird ir.i Vakuum abgezogen und der Rückstand mit einem gleichen Volumen Äthylacetat und Wasser behandelt. Der pH-Wert des Gcmischs wird mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung auf 7,2 einger'e'li und genügend Natriumbisulfit zugesetzt, um überschüssige Persäure zu zersetzen (negativer Jodstärketesl). Die organische Phase wurde abgetrennt und nacheinander mit Wasser bei einem pH-Wert von 8,2, einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und einer Salzlösung gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu 395 mg eines weißen Feststoffs eingeengt. Das Produkt wurde an 100 g Kieselgel i..itToluol/Äthylacetat(10 :12) als Elutionsmittel chromatographiert. Die Fraktionen 18 —27 wurden vereinigt und zu 148 mg des Produkts als Ol eingeengt.

Das NMR-Spekirum (CDCI₁) zeigte Absorption bei 1.22 (s. 3 H), 1,5 (s, 3 H). 2,6 (m. 1 H),4.07(dd,l H₁] = 10. 5 Hz), 4,47 (s, 1 H),4,b7(d, I H. J = 5 Hz), 5.2 (ABq, 2 H),5.b3(d, 1 H. J = 10 Hz) und 7.37 (m, 10 H) ppm.

C. Benzyl-b/!/-[l(S)hydr(>xybenzyl]pcnieillanatsulfon

Die Arbeitsweise des Beispiels 6C wurde wiederholt, ausgehend von Benzyl-b/i'-[l(S)hydroxybenzyl]penici!lanat, um das gewünschte Produkt zu ergeben.

Das NMR-Spektrum (CDCIi) zeigte Absorption bei 1,19 (s, 3 H). 1,5 (s, 3 H), 2,8 (m.l H).4.20(dd,l H.) = 10, 5Hz),4,38(d,l H, J = 5 Hz). 4,43 (s, I H), 5.20 (ABq. 2 11), 5,77 (d, I II,] = 10 Hz) und 7.37 (m, 10 H) ppm.

D.b/tf-fJiRJHydroxybcn/.ylJpenicillansäuresulfon

Zu einer Suspension von 148 mg 5% Pd/CaCOi in 20 ml Wasser/Methanol (1 : I), das 20 min bei 3,28 bar vorhydriert worden war, wurden 140 mg Ben/yl-b/y-[l(R)hyJiOxybcn/yl]penicillanalsulfon gegeben und die Hydrierung bei einem Anfangsdruck von 3,24 bar 40 min fortgesetzt. Weitere 140 mg Katalysator wurden zugesetzt und die Reduktion 30 min fortgeführt. Schließlich wurden dann 140 mg Katalysator zugesetzt und die Reduktion weitere 30 min fortgesetzt. Der verbrauchte Katalysator wurde filtriert und das Filtrat mit Äthylacetat extrahiert. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt, der pH auf 1,5 eingestellt und frisches Äthylacetat zugesetzt. Der Äthylacctaicxtraki wurde mit einer Salzlösung rückge./aschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum lieferte 90 mg des Produkts als öl.

Das NMR-Spektrum (CDCIi) zeigte Absorption bei 1,50 (s. 3 H). I,b7 (s,3 H),4,l (dd, 1 H,] = 10.5 Hz\4,45(s, 1 H),4.78(d,l H,| = 5Hz).5,7(d,l H.) = 10 Hz) und 7,4 (m. 5 H).

D'. b//-[l(5>)Hydroxybenzyl]penicillansäuresiilfon

Zu einer Suspension von 170 mg vorredu/.icrlem 5%igem Pd/CaCO, in 20 ml Wasser/Methanol (1 : l)wurden 170 mg Bcn/.yl-6_/o'-[l(S)hydr(>xybcn/yl]penieill;iMatsulfon gegeben und die Hydrierung bei 3,24 bar 40 min fortgesetzt. Weitcrc 340 mg Katalysator wurden zugegeben und die Reduktion 3 Ii fortgesetzt. Der Katalysator wurde filtrieri, mi· Tcirahydmfunin/Wasser(l : 1) gewaschen und das vereinigte Filtrat und die Waschlösungen eingeengt. Das zurückbleibende wäßrige System wurde mit Äthylacetat extrahiert und dann die wäßrige Schicht auf einen pH-Wert von 1,5 angesiuieri und mit frischem Allylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde mit

einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum lieferte 100 mg des Produkts, Schmp. 164 -165° C, Zersetzung.

Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Absorption bei 1.40 (s, 3 H), 1,55 (s. 3 H), 4,0 (dd, 1 I l.J = 5,10 Hz), 4.4 (d, 1 H₁J = 5Hz),4,4(s.l H),5,7(d.l H₁J = IO Hz), und 7,4 (m. 5 H) ppm.

Beispiel 7
6^-[l(S)Hydroxy-2-piienethyl]penicillansäuresulfon und6/y-[l(R)Hydroxy-2-phenelhyl]penicillansäuresulfon

A. Benzyl-ertr-brom-b/S'-tHRJhydroxy^-phenclhyl-penicillanalund
Benzyl-6/?-brom-6rt!-[l(S)hydroxy-2-phcnethyr]peniciIlanat

Zu einer Lösung von 9,0 g Benzyl-6,6-dibrompcnicillanat in 200 ml Toluol, auf — 78"C gekühlt und unter einer Argonatmosphäre gehalten, wurden 9,2 ml einer 2,5 m Lösung von l-Butyllithium gegeben und das erhaltene Reaktionsgemisch 40 min gerührt. Dann wurden 2,34 ml Phenylaceialdehyd zugesetzt. Nach Istündigem Rühren wurde 1,2 ml Essigsäure in 25 ml Diäthyläther zugegeben und 30 min bei - 78"C weiter gerührt. Das Reaktionsgemisch konnte sich auf Raumtemperatur erwärmen, worauf ein gleiches Volumen Wasser zugesetzt wurde. Die organische Schicht wurde abgetrennt und aufbewahrt und die wäßrige Phase wurde mit Äthylacelat extrahiert. Die organische Schicht und Extrakte wurden vereinigt, nacheinander mit Wasser, einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und einer Salzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Der ölige Rückstand, 1!.Og, der nach dem Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum zurückblieb. wurde an 500g Kieselgel mit Chloroform/Äthylacetat (20 :0,2) als Elutionsmittel Chromatographien.

Die Fraktionen 150— 154 wurden vereinigt und zu 670 mg Benzyl-6A-brom-6;y-[l(R)hya>->xy-2-phenethyr|penicillanat eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDClj) zeigte Absorption bei 1.35 (s, 1 H). 1,53 (s. 1 H), 2,85 (m. 3 11), 4.23 (m, 1 H). 4.41 (s. 1 H), 5,13 (s, 2 H). 5.57 (s,l H) und 7,33 (m. 10 H) ppm.

Die Fraktionen 155 bis 195 wurden vereinigt und zu 4,84 g Benzyl-6_/i'-brom-6,a-[l(S)hydroxy-2-phenethyl]penicillanat eingeengt

Das NMR-Spektrum (CDClj) zeigte Absorption bei 1.35 (s. 3 H). 1.60 (s. 3 H), 2,85 (m. 3 H)₁4,23 (m. 1 H). 4,41 (s, 1 H), 5,08 (s, 2 H), 5.42 (s. 1 H) und 733 (m, 10 H) ppm.

B. Benzyl-ö/J'-fliRJhydroxy^-phcnethyljpenicillanat und
Benzyl-ö/^liSJhydroxy^-phcncthyljpenicillanai

Eine Benzollösung (80 ml) mit 5,51 g Benzyl-6,t-brom-6/?-[l(R)hydroxy-2-phencthyl]penicillanat und Bcnzyl-6/#-brom-6ii:-[l(S)hydroxy-2-pheneihyl]penicillanat. wie in Beispiel 7A isoliert, wurde mit 3,2 ml Tri-n-butyl/.innhydrid behandelt und das Reaktionsgemisch unter einer Stickstoffatmospharc 4 h auf Rückfluß erwärmt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand mehrmals mit Hexan gewaschen. Der Rückstand.4.2 g. wurde an 500 g Kiesclgcl mit Chloroform/Äthylacetat (20 : 3) als Elutionsmittel Chromatographien.

Die Fraktionen 50 bis 61 wurden vereinigt und zu 596 mg Bcnzyl-6//-[l(S)hydroxy-2-phenethyl]pcnicillanat eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDClj) zeigte Absorption bei l,^5(s,3 H), 1.69 (s. 3 H), 2,8 (m, 2 H), 3.1 (m, 1 H), 3,55 (dd, 1 H₁J = 4,10Hz).4,23(m, 1 H). 4.40 (si H).5.15(s, 1 H)₁5.35(d.l H₁J = 4 Hz), 7,22(s.5 H) und 7.3(s.5 H) ppm.

Die Fraktionen 65 bis 75 wurden vereinigt und zu 1.5g Benzyl-b//-[l(R)hydroxy-2-phenethyl]penicillanat eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDCl₅) zeigte Absorption bei 1,35 (s, 3 11). 1,6 (s. 3 H), 2.78 (m. 2 H), lh (tn, 1 H). 3,43 (dd, 1 H₁J = 5,9 Hz),4.30(m, 1 H),4,40(s, 1 H),5,l2(s. 1 H).5.22(d, 1 H, | = 5 Hz).7.19(s,5 H)und 7,3(s,5 H)ppm.

C. Benzyl-ö^-fliSihydroxy^-phencthylJpcnicillanatsulfon

Zu einer gekühlten (0 —5⁰C) Lösung von 300 mg Benzyl-6/y-[l(S)hydroxy-2-phencthyl]penicillanat in 50 ml Methylenchlorid wurden 630 mg m-Chlorperbcnzoesäure gegeben, und di's erhaltene Rcakiionsgemisch wurde über Nacht gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand mit einem gleichen Volumen Wasser und Äthylacetat behandelt. Der pH des Oemischs wurde mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung auf 7,2 eingestellt, und es wurde genügend Natriumbisulfit zugesetzt, um einen negativen Jod-Stärke-Test zu liefern. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit einem glichen Volumen Wasse/ behandelt und der pH-Wert wie oben auf 8,2 eingestellt. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit einer Salzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels lieferte ein Produkt als öl, 320 mg.

Das NMR-Spektrum (CDCh) zeigte Absorption bei 1.22 (s, 1 H), l.i, (s, 1 H). 2,8 (m. 2 H), 3,8 (dd. 1 H. | = 5, 10Hz),4,42(s,l H).4,6(d,l H,J = 5 Hz).4.75(m. 1 H),5,18(ABq,2 H).7.2(s,5 H) und 7.3(s,5 H)ppm.

C. Benzyl-6//-[l(R)hydroxy-2-phenethyl]penicillanatsulfon

b5 Nach der Arbeitsweise des Beispiels 7C und ausgehend von 700 mg Bi:nzyl-b/./-[1(R)hyi.lroxy-2-phcncthyl]pcnicillanat und 850 mg m-C'hlorpcrbenzocsiiiire wurden bit) mg des gewünschten !'rotlukts als Öl erhallen.

Das NMR-SpCkIrUm(CDCI₁) zeigte Absorpiion bei l,25(s. 111). 1,52 (s. I H), 2.8 (in, 2 II). 3,7 (dd. I II, ) - 5, 10 Hz), 4,42 (S₁TiH). 4.55 (d.l H. | = ¹S H/.). 4.80 (m. 1 11). ^r>,1K(AI!q.2 11), 7.22 (s, 5 11) und 7,3(S₁ 5 H) ppm.

I). b//|l(R)hy(lriixy-2-plieiielhyl]penitilhiiisiiiircMilf()ii-Natriumsul/

Zu einer Suspension von bOO mg 5% I'd/C'aC'O ι. bei 3.24 bur 20 min vorhydrieri. in 20 ml Wasser/Methanol (1 :l) wurden 600 mg Benzyl-o/y-tHRJIiydroxy-'-phencthyllpcnicillanatsulfon gegeben. Nach 35 min weiterer Hydrierung bei 3.31 bar (48 psi) wurden weitere WX) mg Katalysator /ugeset/t und die Hydrierung beim gleichen Druck 10 min fortgesetzt. Der verbrauchte Katalysator wurde abfiltriert und mil Wasser/Methanol (I : I) gewaschen. Das Filirat und die Wasehfliissigkeiten wurden vereinigt und das Methanol unter vermindertem !Druck abgezogen. Die verbleibende wäßrige Phase (pH-Wert 8.0) wurde mil Äihylacetat extrahiert und die Schichten wurden getrennt. Die wäßrige Schichi wurde auf einen pH-Wert von 1.8 angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum lieferte 390 mg des Produkts als weißen Feststoff.

Die freie Säure wurde in Äthylacetat, das eine geringe Menge Diiithyläthcr enthielt, gelöst. Zu dieser Lösung wurden 177 mg Natrium-2-äthylhexanoat gegeben, und die Lösung wurde 1 h gerührt. Das ausgefallene feste Natriumsalz des Produkts wurde filtriert und getrocknet. 250 mg, Schmp. 205-208" C. Zers.

Das NMR-Spektrum (D..O) zeigte Absorption bei 1,42 (s, 3 H), 1.65 (s, 3 H), 2,9 (m. 2 H), 4,0 (dd, 1 H, J = 5, IOHz.),4,3(s, 1 H),4,9(m,l H),5,0(d,l H.) = 5 Hz) und 7,3 (s, 5 H) ppm.

D'.bp'-[l(S)llydroxy-2-phenethyl]pcnicillansäurcsulfon

Zu einer Suspension von 320 mg vorreduziertem 5%igen IWCaCOi in 20 ml Wasser/Methanol (I : I) wurden 320 mg Bcnzyl-b/S'-fUSjhydroxy^-phenelhyllpenieillanatsulfon gegeben, und das Gemisch wurde in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3,24 bar 30 min geschüttelt. Der Katalysator wurde filtriert, mit Wasser/Methanol gewaschen, und die Waschflüssigkeiten und das Filtrat wurden vereinigt. Der wäßrige, nach dem Abziehen des Methanols im Vakuum verbleibende Rückstand wurde mit Äthylacetai und dann mit frischem Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit einer Salzlösung rückgewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem öl. 80 mg, das fest wurde, Schmp. 80-85"C. Zers.. eingeengt.

Das NMR-Spektrum (CDCI,) zeigte Absorption bei 1.42 (s, I H). 1,65 (s, I H). 2.9 (m, 2 H). 4,0 (dd. 1 H, J = 5, 10 Hz), 4,3(s, 1 H),4.8 (m, 1 H),4,85 (d. I H. J = 5 Hz) und 7,3 (s, 5 H) ppm.

Beispiel 8

b_/i/-[l(R)Hydroxy-3-phenylpropyl]penicillansäuresulfon und
b/*-[l(S)Hydroxy-3-phcnylpropyl]pcnicillansäurcsulfon

J5 A. Benzyl-6it-brom-6/?-[1(R)- und -(S)hydroxy-3-phenylpropyl]penicillanat

Bcnzyl-b.ö-dibrompcnicillanat (4,5 g) wurde in 100 ml trockenem Toluol gelöst, und die erhaltene Lösung wurde auf -70⁰C gekühlt. Zu der gekühlten Lösung wurden 7,3 ml t-Butyllithium gegeben. Nach 20 min Rühren in der Kälte wurden 13 ml Hydrozimtaldehyd zugesetzt und 20 min weiter gerührt. (0,57 ml) Essigsäure wurden zugegeben, und das Reaktionsgemisch konnte sich auf Raumtemperatur erwärmen. Das Toluol wurde im Vakuum entfernt und ein gleiches Volumen Chloroform und Wasser zugesetzt. Die organische Phase wurde abgetrennt, mit einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels lieferte 5.3 g des Produkts als öl. Das Produkt wurde chromatographisch an Kicselgel mit Chloroform/ Äthylacetat (20 : 1) als Elutionsmittcl gereinigt.

Die Fraktionen 88 bis 155 wurden vereinigt und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen, um 3,2 g Produkt zu ergeben.

Analyse berechnet für C₂₄H₂₀O₄NSBr: C 57.2; H 5,2; N 2.8

gefunden: C 56.5: H 5.2; N 2,9

B. Benzyl-e^-fliRJhyiVoxyO-phenylpropyrjpcnicillanatund Bcnzyl-6//-[l(S)hydroxy-3-phenylpropyi]penicillanat

Eine Lösung von 1,5 g Ben/yl-6a-Brom-6_/y-[l(R)- und -(S)hydroxy-3-phenylpropyl]penicillanat und 1,72 ml Tri-n-butylzinnhydrid in 100 ml Benzol wurde unter Stickstoffatmosphäre 2 h 40 min rückflußgekocht. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand (3,7 g) an 150 g Kieselgel mit Chloroform/ Äthylacetat (20 : 1) als Elutionsmitte! Chromatographien.

Die Fraktionen 63—80 wurden vereinigt und das Lösungsmittel entfernt, um 244 mg Benzyi-6/?-[l(S)hydroxy-3-phenylpropyl]-penicillanat als öl /.u ergeben.

Das NMR-Spektrum (CDCl,) zeigte Absorption bei 1,40 (s. 3 H), 1,50 (s, 3 H), 1,8 (m, 2 H). 2,8 (m, 3 H), 3.59 (dd, to 1 H, j=4,10 Hz), 4.1 (m. 1 H),4.43(s,l H),5,20 (s, 2 H), 5,43 (d. 1 H, J =4 Hz), 7,25 (s, 5 H) und 7,4 (s, 5 H) ppm.

Die Fraktionen 114—133 wurden vereinigt und das Lösungsmittel abgedampft, um 369 mg BenzyI-6;?-[l(R)hydroxy-3-phenylpropyl]-penicillanat als öl zu ergeben.

Das NMR-Spektrum (CDClj) zeigte Absorption bei 1.38 (s. 3 H). 1.60(s. 3 H), 1,8 (m, 2 H). 2.8 (m, 3 H), 3,55 (dd, 1 H. J =4.9 Hz),4.1 (m.l H), 4.43 (s. 1 H), 5,20 (s, 2 H). 5,35 (d, 1 H, J =4 Hz). 7.25 (s, 5 H) und 7,4 (s. 5 H) ppm.

C. Benzyl-b//^>-[l(R)hydroxy-3-phenylpr< >pvl]-penicill;in;ilsiiHon

Zu einer Lösung von 585 mg Bcnzyl-b/y-fHRJhydroxy-J-phenylpropyllpenieillan.ii in 35 ml Methylcnchlorid, auf 0—5°C gekühlt, wurden 700 mg m-Chlorpcrbcnzoesäure gegeben und das Keaklionsgemisch über Nacht gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abgezogen und der Rückstand mit einem gleichen Volumen Wasser und Äthylacetat behandelt. Der pH-Wert wurde mit einer gesättigten Nütriurnbicarbonallösung auf 7,2 eingestellt und die organische Schicht abgetrennt, Ein gleiches Volumen Wasser wurde der Äthylacetatschicht zugesetzt und der pH-Wert wieder wie oben auf 8.4 eingestellt. Die Äthylaceiatschicht wurde ibgetrennt mit einer gesättigten Natriumbiearbonailösung(3 χ 50 ml) und einer Salzlösung gewaschen und dann ίο üöer Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels lieferte b78 mg des Produkts als öl, das bciin Stehen kristallisierte. Sehnip. 142- 143°C.

Das NMR-Spektrum (CDCIj) z.ci/ie Absorption bei 1.30 (s. 3 11), i.b (s. 3 11). 1.8 (in, 2 11), 2,8 (in, 2 H), 3,83 (cld. 1 H,] =5,9 Hz), 4.50 (s. 1 H).4.55(d. I H.) =5 Hz).4.75(m. I 11). 5.2(AUq,2 H). 7.2 (s, 5 11) und 7.38(s,5 H) ppm.

C. Benzyl-b/£[l(S)hydrüxy-3-phcnylpropyl|penii:illanni.sulfon

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 8C wurden ausgehend von 500 mg lknzyl-fy/[ l(S)hydroxy-3-phenylpropyl]penicillanat und3bl mg m-Chlorbenzocsäure in 35 ml Melhylenchlorid 34b mg Produkt als öl erhalten.

Das NMR-Spcktrum (CDCl J zeigte Absorption hei 1.28 (s. 3 H). 1,52 (s. I H). 1.8 (m, 2 11). 2.80 (m. 2 II). 3,9 (dd. 2ö 1 ii. j -5,10 Hz), 4.45 (s. ! H). 4.i>2 {;n, ! H). -!.67 {d. ! H. J - 5 !!/.). 5.22 (AIk₁. 2 I!). 7.22 (s. ii H) imd 7.38 (s. 5 H) ppm.

D. b/y-[l(R)Hydroxy-3-phenylpropyl]penicillansaiiresulfon

Benzyl-b//-[l(R)hydroxy-3-phenylpropyl]penicillanalsulfon (b78 mg) wurde zu einer Suspension von 700 mg vorhydriertem 5%igem Pd/CaCOj in 20 ml Wasser/Methanol (1 : I) gegeben. Das Gemisch wurde in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3,59 bar 1 h geschüttelt. Dann wurden 700 mg Katalysator zugesetzt und die Hydrierung 1 h fortgeführt. Der Katalysator wurde filtriert und mit Wasser/Methanol gewaschen. Die Waschflüssigkeilen und das Filtrat wurden vereinigt und das Methanol im Vakuum abgezogen. Der wäßrige Rückstand wurde mit Äthylacetat extrahiert, dann erfolgte Einstellung des pH-Werts der wäßrigen Phase auf 1.5 und Extraktion mit frischem Äthylacetat. Die organische Phase wurde mit einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels lieferte 304 mg, Schnip.

138-140°C.Zers.

Eine Probe der frischen Säure (190 mg) wurde in Äthylacetat gelöst und anschließend mit 99 mg Natrium-2-äthylhexanoat behandelt. Nach Rühren über Nacht wurde das Natriunisal/ des gewünschten Produkts filtriert und getrocknet, 165 mg.

Das NMR-Spektrum (DMSO-Db) der freien Säure zeigte Absorption bei 1,45 (s, 1 II), 1,53 (s, 1 H), l,8(m,2 H), 2.80 (m. 2 H): 3,85 (dcU H₁I=S₁U Hz), 435 (κ, I H),4,b0(d,l H. I = 5 1 Iz). 4.75 (m. I 11) und 7,23(s,5 HJppm.

D'. 6/?-[1(S)Hydroxy-3-phenylpropyl]penieillansäiiresiilfon

Die Arbeitsweise des Beispiels 8D wurde wiederholt, ausgehend von 34b mg Hcn/.yl-b/y-[1(S)hydroxy-3-phenylpropyljpenicillanatsulfon und 350 mg 5% Pd/CaCOi in 20 ml Wasser/Methanol (1 : I). um 19b mg des gewünschten Produkts. Schmp. 146—148" C. Zers.. zu ergeben.

Eine Probe von 126 mg 6/?-[1(S)Hydroxy-3-phenylpropyl]penicillansäuresulfon wurde in einer kleinen Menge Äthylacetat gelöst und anschließend mit 57 mg Nalrium-2-äthylhexanoat behandelt. Etwas Diäthyläther wurde zugesetzt und der erhaltene Niederschlag filtriert und zu 57 mg des Natriumsalzes des gewünschten Produkts getrocknet.

Das NMR-Spektrum (DMSO-Db) der freien Säure zeigte Absorption bei 1.47 (s. 1 H). l.bO(s. 1 H), 2,0 (m, 2 H), 2,8(m,2H).3,9(dd.l H. ] =5.10 Hz). 4.40 (s, I H). 4.67 (m. I H), 4,70(d. 1 H) und 7.2 (s. 5 H) ppm.

Beispiel 9
6/?-[l(R)Hydroxy-l-(2'-pyridyl)m<;thyl]penicillansäurcsulfon und

b/y-[l(S)Hydroxy-l-(2'-pyridyl)methyl]penicillansäuresulfon A. Benzyl-6/?-[l(R)- und -(S)hydroxy-l-(2'-pyridyl)mcthyl]pcnicillanat

Zu einer (auf —78°C) gekühlten Lösung von 9,0 g Benzyi-b.b-dibrompenicillanat in 200 ml Toluol unter einer Argonatmosphäre wurden 11,8 ml t-Butyllithium gegeben und die erhaltene grüne Lösung 30 min gerührt. 2-Pyridylcarboxaldehyd (1.9 ml) wurde zugesetzt, und das Reaktionsgemisch wurde in der Kälte 45 min gerührt. Dann wurden 1,2 ml Essigsäure in 25 ml Diäthyläther über 20 min zugegeben. Das Gemisch wurde in der Kälte 30 min gerührt und konnte sich dann auf 10"C erwärmen. Es wurde an einer Florisil-Säulc mit Toluol/Äthylace-

b5 tat (2 : 1) als Elutionsmittel Chromatographien. Fraktionen (von jeweils 300 ml) 3—5 wurden vereinigt und zu 4,8 g eines ö!s eingeengt.

Das öl wurde in 60 ml trockenem Benzol gelöst, dem dann 3.2 ml Tri-n-butylzinnhydrid zugesetzt wurden. Das erhaltene Reaktionsgcmisch wurde dann unter einer .SiickMoffaimosphäre 2.5 h rückflußgekocht. Weiten: 2,0 ml

I lydrid wurden zugesetzt und es wurde über Nacht weiter erhitzt. Das Benzol wurde im Vakuum abgezogen und der Rückstand mehrmals in Hexan aufgeschlämnii. Das verbleibende öl wurde an 500 g Kieselgel mil Toluol/ Äthylaeetal(2 : l)als L-Üinionsmiltcl Chromatographien.

Die Fraktionen 104—IJI wurden vereinigt und das lösungsmittel unler vermindertem Druck zu 480mg lienzyl-b/A[l(R)hydioxy-l(2'-|iyridyl)melhyl|penicillanal als öl entfernt.

Das NMi<-Spekiruiii(CD( I₁)/eiga· Absorption bei 1,40 (s, J 11). 1,7 i(s, 3 II). 3,87 (dd, 1 H, )=4. 10 Hz), 4,53 (s, I II). 4.fa5(m,l H). 5,20 (m, 1 11). 5.23 (s, 2 11). 0.48 (el. I 11.1 =4 I l/),7.4(s. 5 H). 7.5(m. 3 1!) und 8,b(m. 1 H)ppm.

Die Fraktionen 136—190 wurden vereinigt und das Lösungsmittel im Vakuum zu 950 mg ßenzyl-6/?-[l(S)hy- ■'„ droxy-!-(2'-pyridyl)inethyl]penieillanai als öl entfernt.

Das NMR-Spcktrum (CDCIi) zeigte Absorption bei 1,40 (s, 1 H). 1,68 (s, 3 H), 4,0 (m, I H), 4,05 (dd, 1 H, ;■ |=4» Hz), 4,55 (s, I H), 5,2 (s, 2 H). 5,22 (in, I H), 5.46 (d, 1 H, ) =4 II/), 7.3 (s, 5 H). 7,4 (m. 3 H) und 8,5 (m. 1 H)

fj PP»¹·

!J B. Benzyl-6/ii^>-[HR)hy^ci^roxy-l-(2'-pyriclyl)me!hyl]penicillanatsulfon

'

Unter einer Stieksioffatmospharc wurden 500 mg m-Chlorpcrben/ocsäure zu einer Lösung von 480 mg Benzyl-6_/y-[1(R)hydiOxy-l-(2'-pyridyl)mclhylJpcnicillanat in 40 ml Melhylenchlorid, auf 0—5"C gekühlt, gegebcn. Nach 1 stündigem Rühren wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen und der Rückstand mit einem gleichen Volumen Wasser und Äthylacelal behandelt. Der pH-Wert wurde mit einer gesättigten Natriumbicaruoiiatiüsung auf 7,2 c-ingcsicm, dann wurde genügend Nairiumbisulfi! zugesetzt, bis sich ein negativer Jod-S'.ärke-Tcst ergab. Nach dem Abtrennen der wäßrigen Schicin und Zusatz frischen Äthylacelats wurde der pH-Wert wie oben auf 8,2 erhöht. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, mit einer Natriumbiearbonatlösung und einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. F.ntfernen des Lösungsmittels lieferte 480 mg eines Öls, das an 50 g Kieselgel mit Äthylacetat als Elulionsmittcl Chromatographien wurde Die Fraktionen 22 bis 55 wurden vereinigt und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen, um 125 mg Produkt zu hinterlassen.

Das NMR-Spektrum (CDCI₁) zeigte Absorption bei 1.22 (s, 3 H). 1,50 (s, 3 H). 4,40(s. I H). 4.79 (m. I H),4,80 (d,

1 H,I = 4Hz),5,18(ABq,2H,) = 12Hz),5.6(m,l H),7,2(m.3 H),7,25(s,5 H)und8.1 (m, 1 H)ppm.

B'. Benzyl-6//-[l(S)hydiOxy-l-(2'-pyridyl)meihyl]penicillanatsulfon

Ausgehend von 250 mg Benzyl-6/y-[1(.S)hydroxy-l-(2'-pyridyl)mclhyl]pcnieillanat und 320 mg m-Chlorperbenzoesäurc in 25 ml Melhylenchlorid und nach der Arbeitsweise des Beispiels 9B wurden 240 mg des gewünschten Produkts als weißer Feststoff, Schmp. 140—145°C, erhalten.

Das NMR-Spektrum (CDCI 1) zeigte Absorption bei 1,23 (s, 3 H), 1,59 (s, 3 H), 4,6 (s. 1 H), 4,8 (m, 2 H), 5,3 (ABq.

2 H, J = 12 Hz), 5,95 (m. 1 H). 7,4 (s. 5 11). 7,5 (m, 3 H) und 8.4 (m. 1 H) ppm.

C. 6/A[1(R)Hydroxy-l-(2'-pyridyl)mcthyl]penieillansäurcsulion

Zu einer Suspension von 120 mg vorreduzicrlem 5%igem Pd/CaCOi in 20 ml Methanol/Wasser (1 : 1) wurden 120 mg Benzyl-6/?-[l(R)hydroxy-l-(2'-pyridyl)methyl]pcnicillanatsulfon gegeben, und das Gemisch wurde in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3.24 bar 30 min geschüttelt. Weitere 120 mg Katalysator wurden zugesetzt und die Hydrierung 45 min beim gleichen Druck fortgesetzt. Der Katalysator wu-de filtriert, mit Methanol/Wasser gewaschen und die Waschflüssigkeiten und das Filtrat vereinigt. Das Methanol wurde im Vakuum abgezogen und der wäßrige Rückstand mit Älhylaeelai extrahiert. Die wäßrige Schicht wurde zu 90 mg des gewünschten Produkts als Calciumsalz gefriergetrocknet.

Das NMR-Spektrum (D₂O) des Caleiumsalzes zeigte Absorption bei 1,50 (s, 3 H), 1,65 (s. 3 H), 4,35 (s, 1 H),4,70 (m, 1 H), 5,18 (d, 1 H, ] =4 Hz).5,65 (d, 1 HJ = Il Hz). 7.7 (m.3 H) und 8.6 (breit d, 1 H, | =5 Hz) ppm.

C'.6/y-[l(S)Hydroxy-1-(2'-pyridyl)melhyl]pcnicillansäuresulfon

Die Arbeitsweise des Beispiels 9C wurde wiederholt, ausgehend von 240 mg Benzyl-6/i'-[l(S)hydroxy-l-(2'-pyridyl)methyl]penicillanat und 480 mg Pd/CaCOj in 20 ml Methanol/Wasser, um 170 mg des Calciumsalzes des gewünschten Produkts zu ergeben.

Beispiel 10

ö/f'-Acetoxymcthylpenicillansäuresulfon A. Benzyl-b/i'-accioxymethylpenicillanatsulfon

Zu einer Lösung von 500 mg Benzyl-ö/^-Hydroxymethylpenicillanatsulfon und 0,196 ml Triethylamin in 20 ml Mcthylenchlorid, auf 0—5"C gekühlt, wurden 0,1 ml Acetylchlorid und 10 mg 4-Dimethylaminopyridin gegeben. Nach 20 min Rühren wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen und der Rückstand mit Äthylacetat versetzt. Die erhaltenen Feststoffe wurden filtriert und das Filtrai nacheinander mit Wasser, mit einem Wasser vom pH-Wert 1,0, einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und einer Salzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen, um 600 mg eines öligen Produkts zu erhalten.

Das NMR-Spcktrum (CDCl₃) zeigte Absorption bei 1JO (s. 3 II). I.W (s. 511). 2.1 (s. 311), 4.2 (:n, I II), 4Λ is.

1 H),4,6 (m, 2 H).4.65(d. 1 H. J-4 Hz).5.22 (ABq, 2 11.1 = 12 I Iz) und 7.4 (s. 5 H) ppm.

B. b/y-Aecloxymelhylpenicillansäiircsulfon 5

Zu einer Suspension von 600 mg 5% PdKIaCO \. in 20 ml Wasser/Wasscrsiofi bis 3.45 b;ir 20 min vorrcdu/icrl. wurden 600 mg Benzyl-ö^-acetoxymethylpenicillansäuresulfon gegeben. Das Gemisch wurde in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3.45 bar 45 min geschüttelt. Der Katalysator wurde filtriert und mit Methanol/Wasser gewaschen. Das Fill rat und die Waschflüssigkeilen wurden vereinigt und zu 360 mg des gewünschten Produkts als Calciumsalz gefriergetrocknet.

Das NMR-Spektrum (D₂O) des Calciumsalzcs zeigte Absorption bei 1."5(S. 3 II), 1.61 (s. i H). 2,18 (s. 3 H). 4.25 (s. 1 H),4,3(m,l H),4,60(m.2 11) und 5.07 (d, 1 Ii. | =4 Hz) ppm.

Beispiel Il

ö/Z-Stea royloxy methyl pen ieilkinsiiuresii I fön A. Bcnzyl-o/y-steaiOyloxymetliylpenicillanalsulfon

Ausgehend von 500 mg Bcnzyl-6/?-hydroxvmclhylpenicillanatsulfon.430 mg Stearoylehlorid. 0.196 ml Triäthylamin und !0 mg 4-Dimethylaminopyridin und nach der Arbeitsweise des Beispiels Ι0Λ wurden 784 mg des gewürschten Produkts als öl erhalten.

Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Absorption bei 1.4 (m, 3 11). 2,4 (m, 2 11). 4.2 (m. I 11). 4.52 (s. 1 11). 4.60 (m.

2 H).4.63(d. 1 H. I =4 Hz). 5.22 (ABq, 2 H. | = 12 Hz) und 7.4 (s. 5 11).

B. b/AStcaroyloxymelhylpenieillansauresulfon

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1OB und ausgehend von 776 mg Benzyl-ö/Astearoyloxymelhylpcnicillanatsulfon und 880 mg 5% Pd/CaCOi in 25 ml Methanol/Wasser (1 : 1) wurden 524 mg des Calciumsalzcs des gewünschten Produkts erhalten. Das Calciumsalz wurde dann in 200 ml Allylacetat und 200 ml Wasser suspendiert und mit genügend 6 η Salzsäure behandelt, um einen pH-Wert von 2.0 zu ergeben. Die Athylacctatschieht wurde abgetrennt, mit einer Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernen des Lösungsmittels lieferte 260 mg des gewünschten Produkts in Form eines weißen Feststoffs.

Das NMR-Spektrum (CDCI₃ und DMSO-Db) zeigte Absorption bei 1.4 (in, J H),2.35(m,2 H), 4.2 (in, I H). 4.39 (s. 1 H). 4,60 (m, 2 H) und 4.63 (d, 1 H, j = 4 Hz) ppm.

Beispiel 12
b/y-Bcnzoyloxymethylpenicillansäurcsulfon

A. Benzyl-bcn/.oyloxymethylpenicillansäuresulfon

Zu einer Lösung von 300 mg Bcnzyl-b/y-hydroxymcthylpenicillanalsullon und O.I I ml Triethylamin in 25 ml Methylenchlorid, auf 0—5"C gekühlt, wurden 0.094 ml Bcnzoylchlorid und 10 mg 4-Dimethylaminopyridin gegeben. Nach 30 min Rühren in der Kälte wurde die Lösung nacheinander mit Wasser, mit einem Wi,..scr vom pH-Wert 1,0 und einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und einer Salzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Der Rückstand wurde an 20 g Kieselgel mit Toluol/Äthylacelat (8 : 1) als F.lutionsmittcl Chromatographien. Die Fraktionen 15—30 wurden vereinigt und im Vakuum zu 280 mg des Produkts in öliger Form eingeengt.

so Das NMR-Spektrum (CDCl₃) zeigte Absorption bei 1.26 (s, .3 H). 1.53 (s. 3 11). 4.2 (in. 1 11). 4.57 (s, 1 H), 4.79 (d. 1 H.J=4Hz),4,9(m.2H),5.2(ABq,2H,) = 12Hz),7,4(s,5H),7,5(m.3ll)und8,2(m,2H)ppm.

B. b/Z-Benzoyloxymethylpcnicillansauresulfon

Zu einer Suspension von 270 mg vorreduziertem 5%igem Pd/CaCOjin 15 ml Wasser/Methanol (I : I) wurden 270 mg Benzyl-e^-benzoyloxymethylpenicillansauresulfon gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3,45 bar 40 min geschüttelt. Der Katalysator wurde filtriert und das Methanol abgedampft. Der wäßrige Rückstand wurde mit Äthylacctai extrahiert und dann zum Calciumsalz des Produkts, 200 mg, gefriergetrocknet.

Das NMR-Spektrum (D₂O) des Calciuinsalzes zeigte Absorption bei 1,5 (s, 3 H), 1.6 (s. 3 H), 4,8 (m, 3 H). 5.1 (d. 1 H. J =4 Hz). 7,6(m,3 H) und 8.0(m. 2 H) ppm.

Beispiel 13

ö/iM'-Aminobenzoyloxymclhylpenicillansäuresulfon A. Benzyl-b/M'-nitrobenzoyloxymethylpenicillanaisulfon^

Unter einer Argonaimosphäre wurden 264 mg 4'-NitrobenzoylchIorid und 10 mg 4-Dimethylaminopyridin zu 500 mg Benzyl-e^-hydroxymcthylpenicillanatsulfon und 0.196 ml Triethylamin in 20 tnl Methylenchlorid, auf 0—5^CC gekühlt, gegeben. Nach 30 min Rühren in der Kälte wurde das Reaktionsgemisch nacheinander mit Wasser, einem Wasser vom pH-Wert 1,0 und einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und einer Salzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen, um 657 mg des Produkts als halbfesten Stoff zu ergeben.

Das NMR-Spektrum (CDCI₃) zeigte Absorption bei 133 (s, 3 H), 1,58 (s, 3 H). 43 (m, 1 H), 4,58 (s, 1 H), 4,8 (d, 1 H.J=4 Hz).43(m.2 H).523(ABq,2 H,J = 12 Hz),739(s,5 H)und8,2(s.4 H)ppm.

B.e/W-Aminobenzoyloxymethylpenicillansäuresulfon

Zu einer Suspension von 650 mg vorreduziertem Pd/CaCOj in 20 ml Wasser/Methanol (1:1) und 10 ml Tetrahydrofuran wurden 650 mg Benzyl-ö/iM'-nitrobenzoyloxymethylpenicillansäuresuIfon gegeben und das Gemisch in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Anfangsdruck von 3,45 bar 1 h geschüttelt. Der verbrauchte Katalysator wurde filtriert und der Rückstand zwischen Äthylacetat und Wasser verteilt. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und zu 560 mg Produkt als Calciumsalz gefriergetrocknet

Das NMR-Spektnim (D₂O) des Calciumsalzes zeigte Absorption bei 1,5 (s, 3 H), 1,6 (s. 3 H), 439 (s, 1 H), 4,70 (m,3 H),5.1 (d, 1 H,J=4 Hz),6,78(d.2 H.] =9 Hz)und7,8(d.2 H, J=9 Hz)ppm.

Beispiel 14 Pivaloyloxymethyl-e/i-hydroxymcthylpeniciüanatsulfon

Zu einer Lösung von 1,0 g ö/tf-Hydroxymethylpenicillansäuresulfon-Natriumsalz in 10 ml Dimethylformamid und auf 0—5°C gekühlt wurden 0,52 ml Chlormethylpivalat gegeben. Nach dem Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch in ein Gemisch aus Wasser und Äthylacetat gegossen. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, mit (3 χ 100 ml) Wasser und (3 χ 50 ml) Salzlösung rückgewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen, was 1.1 g des Produkts als öl ergab.

Das NMR-Spektrum (CDCIj) zeigte Absorption bei 127 (s. 9 H). 1.42 (s, 3 H). 1.6 (s, 3 H), 2,9 (bs. 1 H), 42 (m. 3H),4,58(s,l H),4.75(m,1 H) und 5,82 (A Bq. 2 H, Ö_A -d„= 16 Hz) ppm.

Die folgenden Vergleichsvcrsuche gegenüber der Vergleichsvcrbindung Sulbactam belegen den überraschenden technischen Effekt. In Tabelle I sind erfindungsgemäße Verbindungen und Sulbactam bezüglich ihrer Fähigkeit, ^-Lactamase verschiedener Mikroorganismen zu inhibieren, verglichen; die Ergebnisse sind in prozentualer Inhibierung in Anwesenheit eines ß- Lactamantibiotikums in einem zellfreien System ausgedrückt. Aus Tabelle II ist insbesondere ersichtlich, wie die antibakterielle Aktivität eines >?-Lactamantibiotikums bei Kombination mit den erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich mit Sulbactam verstärkt werden kann. Die Ergebnisse sprechen für sich und zeigen den überraschenden therapeutischen Effekt der erfindungsgemäßen Verbindungen:

Tabelle I

Aktivität als Inhibitoren zellfreier Beta-Laetamase H O₃ CH₃

O COjH

Quelle der BeU-	Antibioticum	Inhibitor	(Koni.)	% Iahibierung
Lactamase	(Konz.)			der BeU-
		R1	Uctamase
			Hydrolyse

E. cloacae 67B009

Pen G

(33 _μΜ)

Ampicillin (33 _μΜ)

HOCH,— 4-H₂NC₆H₄CO₂CH,-

1.0 μΜ	11.4
16.5	52.0
66	77.0

66 μΜ

65.6

17

Fortsetzung

Quelle der Beta-Lactamase

Antibioticum (Konz.)

Inhibitor

(Konz.)

% Inhibierung der Beta-Lactamase Hydrolyse

E. cloacae 67B009

Ampicillin (33 _μΜ)

Ampicillin (33 μΜ)

Ampicillin (33 μΜ)

Ampicillin (33 _μΜ)

Ampicillin (33 μΜ)

Ampicillin

(33 μΜ)

Ampicillin

(33 μΜ)

Ampicillin

(33 μΜ)

Pen G

(33 _μΜ)

Ampicillin

(33;iM)

CH₃(CHj)₁₆COjCHj-

(S)

HO C₆H₃

CH-

"CH —

(R)

CH-

HO'

C₆H₅ CH-

C₆H₅ CH-HO'

CH-

CH-

HO

CH₃

(R)

CH₃

CH-

(S)

CH-

μΜ

μΜ

μΜ

μΜ

μΜ

μΜ

51.3

μΜ 100

99.4

34.0

100

100

97.8

100

97.6

100

HO

	Antibioticum (Kon/.)	30 39	504	(Konz.)	% Inhibierung der Bela- Laclamase Hydrolyse
Fortsetzung	Pen G (33 μΜ)			1,0 μΜ 16.5 66.0	0 0 26
Quelle der Beta- Lacluma.se	Pen G (33 μΜ)	Inhibitor Rj		1,0 μΜ 16.5 66.0	21.7 93.4 98.8
E. cloacae 67B009	Pen G (66 μΜ)	H		66 μΜ	0
Pseud, aer. 52A104	Ampicillin (33 μΜ)	HOCH2-		1,0 μΜ 16.5 66.0	39.3 78.8 98.3
	Ampicillin (66 μΜ)	H		1.0 αΜ 16.5 66.0	0 95.8 100.0
Staph. aureus 01A400		HOCH2—
		H
Tabelle Ha	ΙΟ,»1) Krfimlung-')			Krfindung2) + Mezlocillin I : 1	Sulbactam + Mezlocillin I : I
In-Vitro-Aktivitäl	Staphylococcus aureus >200 Eschcrichia coli 25 Kicbsiella pneumoniae (rcsislanl) 50 Kicbsiella oxyloea 25 Providencia sp. 100 Morganella morganii 100 Cilrobactersp. 50			50 6.2 25 b.2 3.12 3.12 6.2	25 25 200 25 6.2 6.2 6.2
Microorganismus1)	Sulbaclam	Mezlocillin
	>200 50 100 50 100 100 50	200 200 >200 >200 6.25 100 25

') Konzentration ((ig/nil.) für W/oijji -') b/y-HydroxymcthylpenicilliiiisiiiircMilfoii.

') Mueller llinlon !!ruhe.

Γ;	Tabelle Mb In-Viiro-Aktiviliil	KV) ΚιΤίικΙιιηι;")	Siilbaclain	Ampicillin	I-Tfindung·') + AmpiL-illin I : I	Sulbactuni + Ampicillin 1 : I
;'■■'* $ &	Microoorganisniii.s	100 50 100	K)O 50 50	50 800 >400	1.56 b.25 12.5	3.12 12.5 25
}.:■	Hemophilus influenzae3) Eschcricha coliJ) Eschcrica coli4)

') Konzentration (μμ/ηιΙ.) für iO'Kiijic Inliihieruii}!. ■') b/y-HydroxymethylpciiK'ilhinsiiurcMilfoM. ') I lirn-Hcr/.-lnfusioii-Agar. ■') Mirn-ller/. Infusion-Hriihe.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Derivate von 6-HydroxyalkylpenicilIansäuren der Formel
H HO₂ CH₃

! ! ο S

R₄-CH

R₃O j,

O CO₂R₁