DE3041160A1 - 1-oxadethia-cephalosporin-derivate, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende antibakterielle mittel - Google Patents

1-oxadethia-cephalosporin-derivate, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende antibakterielle mittel

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DE3041160A1 DE19803041160 DE3041160A DE3041160A1 DE 3041160 A1 DE3041160 A1 DE 3041160A1 DE 19803041160 DE19803041160 DE 19803041160 DE 3041160 A DE3041160 A DE 3041160A DE 3041160 A1 DE3041160 A1 DE 3041160A1
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Description

4111 ;..'· 31. Oktober 1980
MEIJI SEIKA KAISHA, LTD.
Tokyo, Japan
1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel
beanspruchte
Priorität: 2. November 1979 - Japan - Nr. 141297/79
Die Erfindung betrifft neue, antibakteriell wirksame 1-0xadethia-cephalosporin-Derivate, die sich durch eine hohe in vitro- und in vivo-antibakterielle Wirksamkeit auszeichnen, insbesondere gegenüber ß-Lactamase erzeugenden Bakterien. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser neuen 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate. Einen weiteren Gegenstand vorliegender Erfindung bilden antibakterielle Mittel mit einem Gehalt an den 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivaten sowie ihrer pharmakologisch verträglichen Salze und Ester zur chemotherapeutischen Anwendung.
Es sind bereits zahlreiche Derivate des Cephalosporins hergestellt und zur therapeutischen Behandlung von bakteriellen Infektionen verwendet worden. Vor wenigen Jahren sind verschiedene Derivate des 1-Oxadethia-cephalosporins synthetisch her-
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gestellt und zur Anwendung bei der therapeutischen Behandlung von bakteriellen Infektionen vorgeschlagen worden, wie dies beispielsweise aus den US-Patentschriften 4 011 216, 4 013 648, 4 013 653, 4 031 083, 4 045 438, 4 138 486 und 4 180 571 angegeben ist.
Es sind umfangreiche Forschungen unternommen worden, weitere neue Derivate des 1-Oxadethia-cephalosporins mit einer hohen und breit wirkenden antibakteriellen Wirksamkeit gegenüber Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien und sogar gegenüber ß-Lactamase erzeugenden Stämmen, die gewöhnlich gegenüber bekannten Cephalosporinen resistent sind, zur Verfügung zu stellen. Als Ergebnis dieser Forschungen, neue Derivate des 1-oxadethia-cephalosporins zu synthetisieren, ist gefunden worden, daß bestimmte neue Derivate des 1-Oxadethia-cephalosporins mit noch besseren antibakteriellen Eigenschaften synthetisiert werden konnten, als sie bekannte Cephalosporin-· Derivate besitzen.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind demzufolge 1-Oxadethiacephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I)
NH0 I 2 CH-(CH2)xS(CH2)y-CONH
COOH
COOH
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in der
R ein heterocyclischer Rest oder ein Rest -S-Het ist, wobei Het einen heterocyclischen Rest bedeutet, Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe darstellt und x und y die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 haben, und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
Einen weiteren Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung der 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
(a) eine 1-Oxa-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (II)
in der
R ein heterocyclischer Rest oder der Rest -S-Het ist, wobei Het einen heterocyclischen Rest bedeutet, Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe darstellt, R' für ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe steht,
Z ein Halogenatom ist und
y die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 hat, mit einer Schwefel enthaltenden Aminosäure der allgemeinen Formel (III)
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NH0
I *
CH-(CHp) -SH COOH
in der
χ die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 hat, oder deren funktioneilen Derivaten in einem Lösungsmit tel kondensiert und
(b) gegebenenfalls bei dem erhaltenen Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel (I1)
f 2
CH-(CH0) S(CH0) -CONH COOH
0' N
COOR1
-CIL1R
in der R, γ, χ und y die vorstehenden Bedeutungen haben und R1 eine Carboxylschutzgruppe ist, in an sich bekannter Weise diese Schutzgruppe entfernt.
Die 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formmel (I) können auch in Form ihrer pharmakologisch verträglichen Salze mit einem Alkalimetall, wie Natrium oder Kalium, oder mit einer basischen Aminosäure, wie L-Lysin, oder mit einer pharmakologisch verträglichen organischen Base, wie Triäthylamin oder Cyclohexylamin, vorliegen. Weiterhin können die 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I) auch in Form ihrer pharmakologisch verträglichen Ester (als Carboxylat) mit einem pharmakologisch verträglichen Alkohol
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vorliegen. Beispiele dieser Ester sind niedere Alkylester mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie der Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder tert.-Butylester, Alkylamino-(nieder)alkylester, wie der Dimethylaminoäthy!ester, Alkoxy-(nieder)alkylester, wie der Methoxymethyl-, Äthoxymethyl- oder Äthoxyäthylester, Acyloxy-(nieder)alkylester, wie der Acetoxymethyl-, Acetoxyäthyl-, Propionyloxymethyl-, Propionyloxyäthyl-, Pivaloyloxymethyl- oder Pivaloyloxyäthylester, und Alkoxycarbonyloxy-(nieder)-alkylester, wie der Methoxycarbonyloxymethyl-, Methoxycarbonyloxyäthyl-, Äthoxycarbonyloxymethyl- oder Äthoxycarbonyloxyäthylester und dergleichen. Bevorzugte Ester sind der Phthalidyl-, Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, Acetoxyäthyl-, Propionyloxyäthyl-, Indanyl-, Phenyl-, Dimethylphenyl-, Methoxyphenyl-, Methoxycarbonyloxyäthyl-, Äthoxycarbonylmethyl- oder ein Phenacylester. Außerdem können die Ester entweder in Form der Monoester an der 4-Carboxylgruppe des 1-Oxa-cephem-Kerns oder an der endständigen Carboxylgruppe im Aminosäurerest, der an die 7-Aminogruppe des 1-Oxa-cephem-Kerns gebunden ist, oder in Form eines Diesters an den beiden genannten Carboxylgruppen vorliegen.
Der Aminosäurerest, der an die 7-Aminogruppe des 1-Oxa-cephem-Kerns in dem Molekül der neuen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gebunden ist, kann entweder in Form eines D-Stereoisomeren oder in Form eines L-Stereoisomeren gemäß dem Umfang vorliegender Erfindung vorliegen. Die D-Form zeichnet sich gewöhnlich durch eine höhere antibakterielle Wirksamkeit als die L-Form aus. Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen Y die Methoxygruppe ist, zeigen eine so hohe antibak-
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terielle Wirksamkeit wie die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen Y ein Wasserstoffatom ist, wenn die Verbindungen auf empfindliche Bakterien angewendet werden. Darüber hinaus ist die erstgenannte Verbindung stabiler und somit gegenüber ß-Lactamase erzeugenden Bakterien wirksamer als die letztgenannte Verbindung.
Bei den neuen Derivaten der allgemeinen Formel (I) nach vorliegender Erfindung trägt der 1-Oxa-cephem-Kern in der 3-Stellung den Substituenten der allgemeinen Formel -CH^R, in der R ein heterocyclischer Rest oder der Rest -S-Het ist, wobei Het einen heterocyclischen Ring bedeutet. Dieser heterocyclische Rest R bzw. Het an dem in 3-Stellung stehenden Substituenten kann im allgemeinen ein 5- oder 6gliedriger heterocyclischer Ring mit 1 bis 4 Stickstoffatomen als Heteroatom sein, wobei der heterocyclische Ring noch weitere Substituenten, wie Methyl-, Äthyl-, Carboxyl-, Carbamoyl-, Amino-, Hydroxyl-, Carboxymethyl-, SuI-fonylmethyl- oder Dimethylaminoäthylgruppen, aufweisen kann. Der heterocyclische Ring kann weiterhin 1 oder 2 Schwefelatome als zusätzliche Heteroatome enthalten. Geeignete Beispiele von heterocyclischen Resten für R sind die Pyridiniumgruppe der Formel
oder die 4-Carbamoyl-pyridiniumgruppe der Formel
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Geeignete Beispiele für den heterocyclischen Rest Het in dem vorgenannten Rest -S-Het sind die i-Methyl-IH-tetrazol-5-yl-Gruppe der Formel
N N
die 2-Carboxymethyl-1H-triazol-5-yl-Gruppe der Formel
-N
Il C-CH0-COOH
die 4-Methyl-5--oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl-Gruppe der Formel
JH . OH !
CH3
gegebenenfalls in der 8-Stellung substituierte Tetrazol-(1,5-b) pyridazin-6-yl-Reste der allgemeinen Formel
Q l
Il
in der Q ein Wasserstoffatom oder die Amino-, Hydroxyl- oder Carboxylgruppe ist, die 1-Sulfonylmethyl-1H-tetrazol-5-yl-Gruppe der Formel
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N N
I CH2-So3H
die 1-Sulfonyläthyl-1H —tetrazol-5-yl-Gruppe der Formel
N N
Ii J1
I
CH2CH2-SO3H
die 1-Carboxymethyl-1H-tetrazol-5-yl-Gruppe der Formel
N N
Il
CH2-COOH
die 1-Methyl-2-carboxy-1H-triazol-5-yl-Gruppe der Formel
N N
N ^ ΌΟΟΗ CH3
und die i-Dimethylaminoäthyl-IH-tetrazol-5-yl-Gruppe der Formel
N N
ti
CH0CH0N 2
CH
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Bevorzugte Beispiele für den in 3-Stellung stehenden Substituenten -CH3R sind die (i-Methyl-iH-tetrazol-5-yl)-thiomethylgruppe, die (1-Carboxylmethyl-IH-tetrazol-5-yl)-thiomethylgruppe, die (2-Carboxymethyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethylgruppe, die (4-Methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl)-thiomethylgruppe, die (8-Amino-tetrazolo-(1,5-b)-pyridazin-6-yl)-thiomethylgruppe, die (Pyridinium)-methyI-gruppe, die (4-Carbamoyl-pyridinium)-methylgruppe und die (1-Dimethylaminoäthyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethylgruppe.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung besitzen die neuen 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate die allgemeine Formel (I")
NH2
CH-CH2-S-CH2-CONH , f^ " ^i (IM)
C00H λ—μ Λ—CH2R"
COOH
in der R" die (1-Methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiogruppe, die (1-Carboxymethyl-iH-tetrazol-5-yl)-thiogruppe, die (2-Carboxymethyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiogruppe, die (4-Methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl)-thiogruppe, die (8-Amino-tetrazolo-(1,5-b)-pyridazin-6-yl)-thiogruppe, die Pyridiniumgruppe, die 4-Carbamoyl-pyridiniumgruppe und die (1-Dimethylaminoäthyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiogruppe ist und Y ein Wasserstoff atom oder die Methoxygruppe bedeutet, sowie deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weisen-:'die neuen i-Oxadethia-cephalosporin-Derivate die allgemeine Formel (I11') auf
CH-CH0-S-CH0-CONH
I 2 2 COOH
(I1")
L- CH2R"'
COOH
in der R"' die (1-Methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiogruppe oder die 4-Carbamoyl-pyridiniumgruppe ist und Y ein Wasserstoffatom oder dLe Methoxygruppe bedeutet, und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
Als besondere Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formmel (I) nach vorliegender Erfindung sind die nachstehend genannten Verbindungen zu nennen:
(1) 7ß-/(2D-2-Amino-2-carboxy)-äthylthioacetoamido7-7rt'-methoxy~ 3-/Il-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(2) 7ß-/~(3D-3-Amino-3-carboxy) -propylthioacetoamidoZ-Toi-methoxy-3-/"(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7~1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(3) 7ß-/~( 2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthiopropioamido7-7<x-methoxy-3-/~(1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephöm-4-carbonsäure;
(4) 7ß-Z~(2D-2-Amino-2~carboxy) -äthylthioacetoamidoZ-S-
ZT(1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethy 17-1 -oxadethia-3-cephGm-4-carbonsäure;
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(5) 7ß-/72D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidq/^-
/"(4-carbamoylpyridinium) -methyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(6) 7ß-/'(2D-2-Amino-2-carboxy)-äthylthioacetoamido/^tf-methoxy-3-/"(4-carbamoy!pyridinium) -methy 17-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(7) 7ß-/"(3D-3-Amino-3-carboxy) -propylthioacetoamido7-7o(-methoxy-3-/"(4-carbamoy!pyridinium) -methy17-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(8) 7ß-/"(2D-2-Amino~2-carboxy) -äthylthiopropioamidq7-7o(-meth.-oxy-3-/"(4-carbamoylpyridinium) -methyl7~1 -oxadethia^-cephem^- carbonsäure;
(9) 7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7o<-methoxy-3-/~(4-methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl)-thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(10) 7ß-/-(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7<x-methoxy-3-/"(8-amino-tetrazolo-(1,5-b) -pyridazin-6-yl) -thiomethyl7~ 1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(11) 7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidoZ-Vo^-methoxy-3-/"( 1 -dimethylaminoäthyl-IH-tetrazol-5-yl) -thiomethy 17-1 oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(12) 7ß-/"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamidoj-7o< methoxy-3-/"(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) - thiome thy 17-1-oxadethia 3-cephem-4-carbonsäure-1-acetoxyäthylester;
(13) 7ß-/(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7o(-methoxy-3-^ί 1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethylZ-i-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1-acetoxyäthylester;
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:/f. 304116°
(14) 7ß-/7(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamido_7-7o<methoxy-3-/"(1-methy 1-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyüj'-i-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1-äthoxyäthylester;
(15) 7ß-/"( 2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamidoj7-7ctf-methoxy-3-/"( 1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethy 17-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
(16) 7ß-^"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamidoj7-7o(-methoxy-3-/"(4-methyl-5-oxo-6-hydroxy-4, 5-dihydro-1 , 2 , 4-triazin-3-yl) -thiomethyl^-i-oxadethia-S-cephem^-carbonsäure-i äthoxyäthylester und
(17) 7ß-£(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy)-äthylthioacetoamido/-7c^-methoxy-3-/"( 1 -dimethylaminoäthyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1-acetoxyäthylester.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) nach vorliegender Erfindung zeigen in vitro eine hohe antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Bakterien. Die nachstehende Tabelle I zeigt die Mindesthemmkonzentrationen derjenigen Verbindungen auf, die in den nachfolgenden Beispielen 1 bis 3 näher beschrieben sind.
Tabelle I
Mindesthemmkonzentration "in vitro"
([ig/ml) 		Escherichia
coli GN
untersuchte
Verbindung		 Escherichia
coli Nr. 29		 0,39
3,13
0,78
Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3		 0,39
0,39
0,78
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Es wurde das antibakterielle Spektrum der Verbindung gemäß Beispiel 1, nämlich von 7ß-/"(2D~2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido_7-'M-niethoxy-3-/"(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure in Form des Mononatriumsalzes gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. Die Mindesthemmkonzentrationen der untersuchten Verbindung auf das Wachstum von verschiedenen Bakterien wird dadurch bestimmt, daß man eine Plattenkultur des zu untersuchenden Mikroorganismus in einer "Tripticase-Sojabrühe" (ein Produkt der Firma BBL Co.) über Nacht bei 37°C präinkubiert, die bebrütete Brühe mit dem lOOfachen Volumen der gleichen Sojabrühe, wie sie bei der Präinkubation verwendet wird, verdünnt, wobei man eine Impflösung erhält, mit dieser Impflösung einen Nähragar ("Difco") als Kulturflüssigkeit zur Messung der Mindesthemmkonzentration beimpft und anschließend die beimpfte Flüssigkeit 20 h bei 370C bebrütet. Zum Vergleich hierzu werden die antibakteriellen Spektren der aus der US-PS 4 138 486 bekannten Verbindung 7ß- (a-p-Hydroxyphenyl-tf-carboxyacetoamido) -7o<-methoxy-3-/7(1-niethyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethylJ-i-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure in Form des Dinatriumsalzes - abgekürzt als "6059-S" bezeichnet - und der aus der BE-PS 880 656 bekannten Verbindung 7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidq7-7o<methoxy-3-^(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl7-3-cephem-4-carbonsäure in Form des Mononatriumsalzes - abgekürzt als "MT-141" bezeichnet - in der gleichen Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle II angegeben.
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Tabelle II
Mindesthemmkonzentration (pg/ml)
Testorganismen
Verbindung
des Beisp.
1 der Er
findung		 Vergleichs
verbindung
6059-S		 Vergleichs
verbindung
ΜΓ-141
3,13 6,25 12,5
1,56 6,25 6,25
1 ,56 25 6,25
= 0,025 0,05 0,05
0,39 0,20 0,78
0,39 0,10 0,78
0,78 0,39 1 ,56
0,20 0,39 0,39
0,39 0,20 0,78
0,20 0,10 0,39
0,39 0,39 0,39
0,78 0,39 0,78
0,78 0,10 0,78
12,5 3,13 12,5
3,13 6,25 6,25
Sta. aureus 209P JC-1
Sta. aureus Smith (I)
B. subtilis ATCC 6633
E. coli W 3630 RGN 823
E. coli W 3630 RGN 238
E. coli ML 1410
Kleb, pneumoniae GN 69
Pro. mirabilis GN 79
SaI. typhimurium LT-2
Shigella dysenteriae Shigae
Pro. vulgaris GN 76
Pro. morganii 1510
Citro. freundii GN 346/16
Ps. aeruginosa MB-3829 Ps. cepacia M-0527
Alle neuen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) nach vorliegender Erfindung besitzen eine niedrige Toxizität, was dadurch gezeigt werden kann, daß alle Verbindungen einen LD^Q-Wert von 7 bis 8 g/kg bei intravenöser Injektion bei Mäusen zur Bestimmung der akuten Toxizität zeigen. Deshalb sind die neuen Verbindungen nach vorliegender Erfindung zur therapeutischen Behandlung von Infektionen aufgrund zahlreicher Gram-negativer und Gram-positiver Bakterien einschließlich resistenter Bakterienstämme wertvoll. Die neuen Verbindungen nach der Erfindung sowie ihre pharmakologisch verträglichen Salze und Ester können oral, intraperitoneal, intravenös, subkutan oder intramuskulär
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unter Verwendung beliebiger pharmazeutischer Formulierungen, wie sie für derartige Verabreichungen bekannt sind und in der gleichen Weise wie die bekannten Cephalosporine verabreicht werden. Beispielsweise können die neuen Verbindungen nachder Erfindung oral unter Verwendung beliebiger pharmazeutischer Formen verabreicht werden, wie sie für die orale Verabreichung bekannt sind. Beispiele pharmazeutischer Formen für eine orale Verabreichung sind Pulver, Kapseln, Tabletten, Sirupe und dergleichen. Die neuen Verbindungen nach der Erfindung können auch mittels intramuskulärer oder intravenöser oder subkutaner Injektion oder mittels Tropfinfusion bei einer Dosierung von 0,5 bis 2,0 g je Person zwei- oder dreimal täglich verabreicht werden. Eine geeignete Dosis der neuen Verbindungen nach vorliegender Erfindung zur wirksamen Behandlung von bakteriellen Infektionen liegt im Bereich von 2 bis 4 g je Person pro Tag, wenn sie oral verabreicht wird. Vorzugsweise sollte die Dosis in drei oder vier entsprechenden Mengen je Tag oral verabreicht werden. Darüber hinaus können die neuen Verbindungen der Erfindung in Suppositorien eingearbeitet werden, die die Aktivsubstanz in einer Konzentration von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent im Gemisch mit einer bekannten Supposxtorienbasis enthalten. Darüber hinaus sind die neuen Verbindungen nach der Erfindung zur Sterilisation chirurgischer Instrumente wertvoll.
Demgemäß sind Gegenstand vorliegender Erfindung antibakterielle Mittel, die durch einen Gehalt an den 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivaten der allgemeinen Formel (I) oder deren pharmakologisch verträgliche Salze oder Ester als Aktivbestandteil in einer antibakteriell wirksamen Menge, gegebenenfalls in Kombination
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mit einem pharmakologisch verträglichen Trägermaterial für die Aktivsubstanz und/oder üblichen Exzipientien gekennzeichnet sind- In einer pharmazeutischen Zubereitung nach vorliegender Erfindung kann die Aktivsubstanz in einer Menge von 0,1 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtzubereitung, eingearbeitet sein. In gleicher Weise können die antibakteriellen Mittel auch in Form von veterinärmedizinischen Zubereitungen vorliegen.
Einen weiteren Gegenstand vorliegender Erfindung bildet die Anwendung der antibakteriellen Mittel zum Inberührungbringen mit Oberflächen, die für ein Bakterienwachstum anfällig sind.
Die neuen Verbindungen nach vorliegender Erfindung der allgemeinen Formel (I) sind insofern vorteilhaft, als sie eine hohe antibakterielle Wirksamkeit in vivo und eine hohe Heilwirkung bei der chemotherapeutischen Behandlung von Tieren, einschließlich Menschen, zeigen, die von Bakterien befallen sind. Um dies zu zeigen, wird ein Test zur therapeutischen Behandlung einer bakteriellen Infektion bei Mäusen durchgeführt. Gruppen von Mäusen, von denen jede Gruppe aus 5 männlichen Mäusen des ICR-Stammes bestehen, die 4 Wochen alt sind und durchschnittlich 20 g wiegen, werden mit einem Impfmaterial von Escherichia coli Nr. 29 (als wäßrige Bakteriensuspension mit einem Gehalt von 2,5 % Mucin) mit einer Impfmaterialmenge von 2,0 χ 10 Zellen je Maus intraperitoneal geimpft. 30 min nach der Impfung werden die Mäuse mittels subkutaner Injektion von 0,2 ml einer physiologischen Natriumchloridlösung der zu untersuchenden Verbindung behandelt. Auf diese Weise werden die ED5„-Werte der zu unter-
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suchenden Verbindungen bestimmt. In gleicher Weise werden zu Vergleichszwecken Cefoxitin und das Dinatriumsalz der Vergleichsverbindung "6059-S" untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III
untersuchte EDj.„-Wert (mg/Maus)
Verbindungen
Beispiel 1 (Vergleichsver- 0,03
Beispiel 2 (Vergleichsver- 0,05
Cefoxitin
bindung)		 0,50
"6059-S"
bindung)		 0,16
Aus der vorstehenden Tabelle ist deutlich ersichtlich, daß die neuen Verbindungen nach vorliegender Erfindung einen höheren Heileffekt zeigen als die Vergleichsverbindungen Cefoxitin und "6059-S", die bei der chemotherapeutischen Behandlung von zahlreichen bakteriellen Infektionen als wertvolle antibakterielle Mittel bekannt sind.
Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können auf zahlreichen Wegen hergestellt werden, wobei man hauptsächlich ausgeht von einer 7-Amino-i-oxadethia-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (IV)
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(IV)
'—CH2R1
COOR*
in der Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe ist, R einen heterocyclischen Rest oder einen Rest -S-Het bedeutet,
2 wobei Het einen heterocyclischen Rest darstellt, und R ein Wasserstoffatom oder eine bekannte Carboxylschutzgruppe darstellt. Die Herstellung dieser Ausgangsverbindung (IV) kann in an sich bekannter Weise erfolgen, wie das beispielsweise beschrieben ist in "Canadian Journal of Chemistry" 5_£, 2894 (1972); "Journal of American Chemical Society" 9_6, 7582 (1977); "Journal of Medicinal Chemistry" ££, 551 (1977); "Journal of Medicinal Chemistry" ^, 757 (1979) und "Journal of American Chemical Society" 101,, 4403 (1979).
Grundsätzlich und zweckmäßigerweise kann die Herstellung der Ausgangsverbindung (IV) dadurch erfolgen, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel (V)
3 r
OCH2COCH2-R'
XC = P(Ar)3 COOR2
(V)
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1 2
in der Y, R und R die bei der allgemeinen Formel (IV) angegebenen Bedeutungen besitzen, R ein Acylaminorest ist und Ar einen Arylrest, wie die Phenylgruppe, bedeutet, in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie einem aromatischen Kohlenwasserstoff, einem Halogenkohlenwasserstoff oder Dioxan, zur Cyclisierung der Verbindung (V) mehrere Stunden auf eine Temperatur von 70 bis 1500C erhitzt und dann das erhaltene Cyclisierungsprodukt mit Phosphorpentachlorid und einer organischen Base, wie Pyridin oder N,N-Dimethylanilin, bei einer Temperatur von -2O0C bis +400C für eine bevorzugte Umwandlung des 7-Acylaminorestes (R ) in die freie 7-Aminogruppe behandelt. Die Ausgangsverbindung der vorstehenden allgemeinen Formel (V) wiederum kann nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 4 180 571 beschrieben sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ist es beispielsweise möglich, einem ersten Wog zu folgen, bei dem eine 7-Amino-1-oxadethia-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (IV) mit einer Halogenalkansäure oder deren reaktionsfähigem Derivat der allgemeinen Formel (VI)
Z-(CH2)yCOX (VI)
in der Z ein Halogenatom, insbesondere Brom oder Chlor, ist, X die Hydroxylgruppe, ein Brom- oder Chloratom oder eine andere reaktionsfähige Gruppe bedeutet, die der in der Carboxylgruppe vorliegenden Hydroxylgruppe äquivalent ist, und y einen
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Zahlenwert von 1 bis 3 hat, umsetzt und anschließend die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel (II1)
Z(CH2) -COM
(II1) 2
COOR
1 2
in der R , R , Y, Z und y die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, mit einer Aminosäureverbindung der allgemeinen Formel (III)
HH2
CH-(CH2)Z-SH
COOH
in der χ den Zahlenwert 1 bis 3 hat, umsetzt, und gegebenen-
2 falls anschließend die Carboxylschutzgruppe (R ) entfernt.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen zweiten Weg einzuschlagen, bei dem eine 7-Amino-i-oxadethia-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (IV) mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII)
HH B
CH-(CH2)xS(CH2)yC0X (VII)
COOA
in der X die Hydroxylgruppe, ein Brom- oder Chloratom oder eine andere reaktionsfähige Gruppe ist, die der in der Carboxylgruppe vorhandenen Hydroxylgruppe äquivalent ist, x und y die Zahler.werte 1 , 2 oder 3 haben, A eine an sich bekannte Carboxyl-
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schutzgruppe bedeutet und B eine an sich bekannte Aminoschutzgruppe darstellt, umsetzt und anschließend aus dem erhaltenen Kondensationsprodukt die Schutzgruppen (A, B) entfernt. Sowohl die Verbindung der allgemeinen Formel (VI) als auch die Verbindung der allgemeinen Formel (VII), die auf den beiden vorgenannten Wegen verwendet werden, können in Form aktiver Derivate der Carbonsäure vorliegen, wie einem Säurehalogenid, einem gemischten Säureanhydrid, einem Succinylimino-Derivat oder dem p-Nitrophenylester. Im Hinblick auf die allgemeine Formel (VII) kann die Aminoschutzgruppe (B) die tert.-Butoxycarbonyl-, die Trichloräthoxycarbonyl- oder die substituierte oder unsubstituierte Benzyloxycarbonylgruppe sein. Beispiele für die Carboxylschutzgruppe (A) sind die Diphenylmethyl-, Trichloräthyl-, eine substituierte oder unsubstituierte Benzyl- oder die tert.-Butylgruppe. Das Einführen und Entfernen der Schutzgruppen kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen. Das Halogenatom (Z) bei den allgemeinen Formeln (II1) und (VI) können Chlor-, Bromoder Jodatome sein, doch werden Chlor- und Bromatome bevorzugt.
Bei den beiden vorgenannten Herstellungsweisen kann die Umsetzung der 7-Amino-1-oxadethia-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (IV) mit einer Halogenalkansäure der allgemeinen Formel (VI) oder mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII) zweckmäßigerweise in einem inerten organischen Lösungsmittel unter solchen Reaktionsbedingungen zur Bildung einer Amidobindung durchgeführt werden, die bei der üblichen Peptidsynthese bekannt sind. Das Lösungsmittel für diesen Zweck kann ein organisches Lösungsmittel, wie Dichlormethan, Chloroform, Äthylacetat, Dimethylformamid und dergleichen, sein. Wenn die Verbin-
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düngen der allgemeinen Formeln (VI) und (VII) in Form ihrer Säurehalogenide als reaktionsfähiges Säurederivat verwendet werden, kann die Umsetzung dieser Verbindungen mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (IV) bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis zu einer niedrigeren Temperatur als 00C in Gegenwart eines Säureakzeptors durchgeführt werden, dor ein bekanntes Trimethylsilylierungsmittel oder eine organische Base, beispielsweise ein tertiäres Amin, wie Trialkylamin, Pyridin, Dimethylanilin und dergleichen, ist. Wenn die Verbindungen der allgemeinen Formeln (VI) oder (VII) in Form ihrer freien Carbonsäuren verwendet werden, kann die Umsetzung zweckmäßigerweise nach einer bekannten aktiven Estermethode in Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels, wie Ν,Ν-Dicyclohexylcarbodiimid, durchgeführt werden. Die erforderliche Reaktionszeit kann von der Reaktionsfähigkeit der verwendeten Carbonsäurederivate der allgemeinen Formeln (VI) oder (VII) abhängen und liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 5 h.
Bei dem vorgenannten ersten Weg zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) folgt der Umsetzung der 7-Aminoverbindung der allgemeinen Formel (IV) mit der Halogenalkansäure der allgemeinen Formel (VI) die anschließende Umsetzung des erhaltenen Kondensationsprodukts der allgemeinen Formel (II1) mit einer Aminosäureverbindung der allgemeinen Formel (III). Diese anschließende Umsetzung kann bei Raumtemperatur oder bei einer niedrigeren Temperatur in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise in Gegenwart eines Alkalimetallcarbonats oder -bicarbonats, eines Trialkylamins oder Pyridine oder dergleichen, als Säureakzeptor ablaufen. Diese Folgereaktion ist gewöhnlich
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nach 1 bis 5 h beendet, obwohl im allgemeinen die erforderliche Reaktionszeit hauptsächlich von der Reaktionsfähigkeit des Halogenatoms (Z) bei der Verbindung der allgemeinen Formel (II1), der Art des Säureakzeptors und des verwendeten Lösungsmittels abhängen kann.
Nach einer zweiten Ausführungsform entspricht das Verfahren nach vorliegender Erfindung, wie es beansprucht wird, einem Teil, d.h. dem letzten Teil des vorstehend beschriebenen ersten Verfahrens.
Bei der Durchführung des Verfahrens nach der zweiten Ausführungsform wird eine 1-Oxa-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (II) mit einer äquimolaren oder im wesentlichen äquimolaren Menge einer Schwefel enthaltenden Aminosäure der allgemeinen Formel (III) in einem flüssigen Reaktionsmedium umgesetzt, das Wasser oder ein wäßriges Alkanol, wie wäßriges Methanol, sein kann, in dem die beiden Reaktionsteilnehmer gelöst oder suspendiert vorliegen können. Die Reaktionstemperatur kann im Bereich von 0 bis 300C liegen, obwohl die Umsetzung zweckmäßigerweise bei Raumtemperatur durchgeführt wird. Da während der Kondensation Halogenwasserstoff freigesetzt wird, bevorzugt man die Durchführung der Kondensation in Gegenwart eines Säureakzeptors, wie einer alkalischen Verbindung oder einer organischen Base.
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D-Cystein ist ein bevorzugtes Beispiel der Schwefel enthaltenden Aminosäure der allgemeinen Formel (III).
Die Aminosäureverbindung der allgemeinen Formel (III) kann gegebenenfalls in Form ihres funktioneilen Derivats vorliegen, beispielsweise in Form eines Alkalimetallmercaptids an der endständigen Thiolgruppe.
Wenn die 1-Oxa-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (II) in Form ihres Derivats mit geschlitzter Carboxylgruppe verwendet wird, wobei der Rest R' eine bekannte Carboxylschutzgruppe ist, wie ein esterbildender Rest, beispielsweise ein Alkyl- oder Arylrest, kann das gebildete Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel (I1) gegebenenfalls oder gewünschtenfalls einer Stufe zum Entfernen der Carboxylschutzgruppe (R1) unterworfen werden, die in an sich bekannter Weise durchgeführt wird. Wenn die Carboxylschutzgruppe (R1) ein Alkyl- oder Arylrest ist, kann das Entfernen dieses esterbildenden Restes mittels saurer oder alkalischer Hydrolyse in an sich bekannter Weise erreicht werden. Wenn der esterbildende Rest R1 pharmakologisch verträglich ist, ist es nicht erforderlich, einen derartigen esterbildenden Rest aus dem Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel (I·) zu entfernen.
Wenn das Kondensationsprodukt der allgemeinen Formeln (I) oder (I1) in Form der freien Carbonsäure oder in Form eines Carbonsäureesters erhalten wird, kann es weiterhin in ein pharmakologisch verträgliches Salz überführt werden, indem man es mit einer pb .-».rmako logisch verträglichen Base, wie einem Alkalime-
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tallcarbonat oder -hydroxid, nach an sich bekannter Weise zur Bildung eines Carbonsäuresalzes umsetzt.
Die auf vorstehende Weise erhaltene erwünschte Verbindung der allgemeinen Formel (I), entweder in Form der freien Carbonsäure oder in Form eines pharmakologisch verträglichen Carbonsäuresalzes, kann aus dem Reaktionsgemisch nach üblichen Verfahren gewonnen werden. Beispielsweise kann man das die gewünschte Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthaltende Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnen und dann mit einem adsorptionsfähigen Harz oder mit Aktivkohle zur Adsorption der erwünschten Verbindung behandeln, wobei anschließend mit Wasser oder einem wäßrigen organischen Lösungsmittel, wie wäßrigem Äthanol, eluiert wird, so daß das gewünschte Endprodukt isoliert und gereinigt wird. Gegebenenfalls kann man eine weitere Isolierung und Reinigung durch Säulenchromatographxe an einem Gelfiltrationsmittel, wie "Sephadex LH-20" oder "Sephadex G-10" (Produkte der Firma Pharmacia Co., Schweden), oder an einem mikroporösen nichtionischen Adsorptionsharz erreichen, wie einem Styrol-Divinylbenzol-Mischpolymerisat, beispielsweise "Diaion HP-20" (einem Produkt der Firma Mitsubishi Kasei Co., Japan).
Die Beispiele erläutern die Erfindung, ohne dadurch die Erfindung zubeschränken.
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Beispiel 1
(a) 150 mg 7ß-Amino-7o<-methoxy-3-/(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethylZ-i-oxadethia^-cephem^-carbonsaure-benzylester werden in einem Gemisch von 7 ml Äthylacetat und 370 mg Bis-(trimethylsilyl)-acetamid gelöst. Zu dieser Lösung gibt man eine Lösung von 120 mg Bromacetylbromid in 2 ml Äthylacetat und rührt anschließend das Gemisch 1 h bei -200C und dann weiter 1 h bei 0 bis 50C. Dann gibt man weitere 10 ml Äthylacetat zum erhaltenen Reaktionsgemisch und wäscht es nacheinander mit 10 ml Sprozentiger wäßriger Chlorwasserstoffsäure, mit 10 ml Wasser, mit 10 ml 5prozentiger wäßriger Natriumbicarbonatlosung und schließlich mit 10 ml Wasser. Dann trennt man die Äthylacetatphase von der wäßrigen Phase ab, trocknet sie über wasserfreiem Magnesiumsulfat und dampft sie unter vermindertem Druck zur Trockne ein. Man erhält 220 mg eines öligen Produkts.
Das erhaltene ölige Produkt wird in 10 ml wasserfreiem Methylenchlorid aufgenommen. Die erhaltene Lösung vermischt man mit 440 mg Anisol und unter Rühren und Eiskühlung mit einer Lösung von 266 mg Aluminiumtrichlorid in 4 ml Nitromethan. Das Rühren wird 15 min unter Eiskühlung und dann weitere 90 min bei Raumtemperatur fortgesetzt. Nach der Zugabe von 60 ml Äthylacetat zum Reaktionsgemisch wäscht man es zweimal mit 2prozentiger wäßriger Chlorwasserstoffsäure und extrahiert es dann zweimal mit 5prozentiger wäßriger Natriumbicarbonatlosung. Nach erneuter Zugabe von 40 ml Äthylacetat stellt man den Extrakt durch Zugabe von 5prozentiger wäßriger Chlorwasserstoffsäure auf pH 1 ein. Man trennt die Äthylacetatphase von der wäßrigen Phase und extrahiert die wäßrige Phase nochmals mit 30 ml Äthylacetat.
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Die Extrakte, d.h. die Lösung in Äthylacetat, werden vereinigt, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann zur Trockne eingedampft. Man erhält 40 mg 7ß-(2-Bromacetoamido)-7cx-methoxy-3-/"( 1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure.
(b) 40 mg des in Stufe (a) erhaltenen Produkts werden in 10 ml Wasser suspendiert. Die Suspension wird durch Zugabe von wäßriger Natriumbicarbonatlösung auf pH 7 eingestellt, so daß die vorgenannte Cephem-Verbindung in Wasser gelöst wird. Dann fügt man 20 mg D-Cystein zu der erhaltenen Lösung hinzu und läßt die Reaktion 90 min bei Raumtemperatur ablaufen, währenddessen der pH-Wert der Reaktionslösung auf 7 bis 7,5 gehalten wird. Nach Beendigung der Umsetzung stellt man das Reaktionsgemisch durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure auf pH 5,5 bis 6,5 ein und engt die Lösung ein. Die eingeengte Lösung wird durch eine Säule mit 40 ml eines Adsorptionsharzes ("Diaion HP-20"; Produkt der Firma Mitsubishi Kasei Co., Japan) laufen gelassen, die dann mit Wasser eluiert wird. Die Fraktionen des Eluats, die die gewünschte Verbindung enthalten, werden gesammelt, unter vermindertem Druck eingedampft und gefriergetrocknet. Man erhält 45 mg 7ß-</f(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7o<-methoxy-3/~(1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethylZ-i-oxadethia-S-cephem-4-carbonsäure in Form des Natriumsalzes als farbloses Pulver.
Fp. 129-1350C (Zersetzung).
Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an SiIikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Verhältnis 2:1:1 einen R^-Wert von 0,35.
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Elementaranalyse für C1 ^20N7OgS3Na. 2H3O (561,53):
ber.: 34,22 4,31 17,46
gef.: 33,91 4,41 16,96
PMR-Spektrum (80 Hz)(in deuteriertem Wasser):
£3,36 S(2H); 3,41 s(3H); 3,93 s(3H); 4,05 q(2H); 4,46 s(2H); 5,05 s(1H).
Beispiel 2
Das Verfahren des Beispiels 1 wird unter Verwendung von 150 mg 7ß-Amino-3-/"(1-methyl-iH-tetrazol-5-yl)-thiome thy 17-I-oxadethio-3-cephem-4-carbonsäure-benzylester wiederholt. Man erhält 7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-3-/*(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl7~1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure als Natriumsalz in einer Ausbeute von 50 mg. Fp. 133-138°C (Zersetzung).
Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an SiIikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Verhältnis 2:1:1 einen R--Wert von 0,39.
Beispiel 3
Man wiederholt das Verfahren des Beispiels 1 unter'Verwendung von 300 mg 7 ß-Amino-7<X-methoxy-3-/"(4-car bamoyl-pyridinium) methyl/-1 -oxadethia-S-cepheitv^-carbonsäure-benzylester. Man erhält 7ß-/~(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidq/^oi-methoxy-3-JT(4-carbamoylpyridinium)-methyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäare in einer Ausbeute von 65 mg. Fp. 115-1200C (Zers.).
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Dieses Produkt zeigt bei der Dunnschichtchromatographie an Silikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Verhältnis 2:1:1 einen Rf-Wert von 0,21 .
Elementaranalyse für C20H24N5O9S-H3O (528,53):
C (%) H (%) N (%) ber.: 45,45 4,96 13,25 gef.: 45,42 5,05 13,15
Beispiel 4
(a) 150 mg 7ß-Amino-7oi-methoxy-3-/"(1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl) thiomethyl/-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-benäiydrylester werden in 5 ml Dichlormethan gelöst. Zur erhaltenen Lösung gibt man bei -100C 0,042 ml Dimethylanilin und 70 mg Bromacetylbromid und rührt das erhaltene Gemisch 90 min bei -100C. Danach wäscht man das Reaktionsgemisch nacheinander mit wäßriger Chlorwasserstoffsäure vom pH 2, mit 5prozentiger wäßriger Natriumcarbonatlösung und schließlich mit Wasser, trocknet die Lösung über wasserfreiem Natriumsulfat und dampft sie unter vermindertem Druck zur Trockne ein. Man erhält 190 mg 7ß-(2-Bromacetoamido) -7oc-methoxy-3-/"(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) thiomothyjj'-i-oxadethia^-cephem^-carbonsäure-benzhydrylester als hygroskopisches Pulver. Man löst das erhaltene pulverförmige Produkt in 0,5 ml Anisol, fügt zur erhaltenen Lösung bei -100C 1 ml Trifluoressigsäure hinzu und rührt das Gemisch 60 min bei -100C, um die Benzhydrylgruppe zu entfernen. Dann dampft man die erhaltene Lösung unter vermindertem Druck unterhalb 300C zur Trockne ein. Der erhaltene Rückstand wird in 20 ml Äthyl-
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- 37- 3tH116°
acetat aufgenommen, mit Wasser gewaschen und anschließend mit 20 ml einer wäßrigen Natriumbicarbonatlösung vom pH 8 extrahiert. Der wäßrige Extrakt wird mit 5n wäßriger Chlorwasserstoff säure auf pH 1,0 eingestellt und dann zweimal mit je 20 ml Äthylacetat extrahiert. Die beiden Äthylacetatphasen werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Man erhält 98 mg 7ß-(2-Brom-acetoamido)-7^-methoxy-3-/li-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure.
(b) Man suspendiert 98 mg des in Stufe (a) erhaltenen Produkts in 5 ml Wasser und stellt die Suspension mit 5prozentiger wäßriger Natriumbicarbonatlösung auf pH 7,0 ein, um die Lösung der Cephem-Verbindung zu bewirken. Dann fügt man 45 mg D-Cystein zur erhaltenen Lösung hinzu und rührt das Gemisch 60 min bei 5 bis 100C, währenddessen der pH-Wert des Gemisches durch Zugabe von wäßriger Natriumbicarbonatlösung auf 6,8 bis 7,0 gehalten wird. Dann stellt man den pH-Wert des Reaktionsgemisches mittels 5n wäßriger Chlorwasserstoffsäure auf 5,0 ein und engt die Lösung auf ein Volumen von etwa 2 ml ein. Die konzentrierte Lösung wird auf eine Säule von 50 ml eines Adsorptionsharzes ("Amberlite XAD-2"; Produkt der Firma Rohm & Haas Co., USA) gegeben. Die Säule wird mit Wasser entwickelt. Die Fraktionen des Eluats, die das gewünschte Produkt enthalten, werden gesammelt, unter vermindertem Druck eingedampft und gefriergetrocknet. Man erhält 73 mg des Natriumsalzes der 7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido_7-7<rt-methoxy-3-/"( 1 -methyl-111-tetrazol-5-yl) -thiomethyl/'-i-oxadethia-S-cephem^-carbonsäure als
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3(U116°
farbloses Pulver vom Fp. 129-135°C (Zers.).
Beispiel 5
Man suspendiert 100 mg 7ß- (2-Bromacetoamido) -7o(-:methoxy-3- £( 1 -dimethylaminoäthyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethylj7-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure in 4 ml Wasser und stellt die erhaltene Suspension durch Zugabe von 1Oprozentiger wäßriger Natriumbicarbonatlösung auf pH 6,8 ein, so daß die vorgenannte Cephem-Verbindung in Wasser gelöst wird. Dann vermischt man die erhaltene Lösung mit 50 mg D-Cystein-hydrochlorid und rührt sie 120 min bei 0 bis 5°C, während die Reaktionslösung auf pH 6,8 bis 7,0 gehalten wird. Dann stellt man die Reaktionslösung durch Zugabe von 5n Chlorwasserstoffsäure auf pH 6 ein und engt das Volumen auf etwa 5 ml ein. Die konzentrierte Lösung wird durch eine Säule von 60 ml eines mikroporösen nichtionischen Adsorptionsharzes ("Diaion HP-20") laufen gelassen, die dann mit Wasser eluiert wird. Die Fraktionen des Eluats, die die gewünschte Verbindung enthalten, werden gesammelt, unter vermindertem Druck eingedampft und gefriergetrocknet. Man erhält 98 mg 7ß-/"(2D-2-Amno-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7<x -methoxy-3-/*(1 -dimethylaminoäthyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethy17-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure als farbloses Pulver.
Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an Silikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Verhältnis 2:1:1 einen R^-Wert von 0,32.
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Beispiel 6
Man suspendiert 50 mg 7ß-(2-Bromacetoamido)-7&-methoxy-3-/"(1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure in 5 ml Wasser und stellt die erhaltene Suspension durch Zugabe von Sprozentiger wäßriger Natrumbicarbonatlösung auf pH 7,0 ein, so daß die vorgenannte Cephem-Verbindung in Wasser gelöst wird. Man vermischt die derart erhaltene Lösung mit 18 mg des Hydrochlorids des D-Cystein-äthylesters und rührt das Gemisch 180 min bei 5 bis 100C, während das Reaktionsgemisch auf pH 6,8 bis 7,0 gehalten wird. Dann stellt man das Reaktionsgemisch durch Zugabe von 5n Chlorwasserstoffsäure auf pH 6 ein und läßt es anschließend durch eine Säule von 30 ml eines Adsorptionsharzes ("Diaion HP-20") laufen, die anschließend mit Wasser gewaschen und schließlich mit 30prozentigem wäßrigem Äthanol eluiert wird. Die Fraktionen des Eluats, die die gewünschte Verbindung enthalten, werden gesammelt, unter vermindertem Druck eingedampft und gefriergetrocknet. Man erhält 41 mg 7ß-/"(2D-2-Amino-2-äthoxycarbonyl) -äthylthioacetoamido7-7oC-methoxy-3-/"(1-methyl-1 H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure als farbloses Pulver.
Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an Silikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus Aceton und Methanol im Verhältnis 2:1 einen R^-Wert von' 0,57.
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Beispiel 7
Man suspendiert 60 mg 7ß-(2-Bromacetoamido) -7o(-methoxy-3-/"(4-methy 1-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1 ,2, 4-triazin-3-yl) thiomethy]l7-i-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure in 3 ml Wasser und stellt die Suspension durch Zugabe von 5prozentiger wäßriger Natriumbicarbonatlösung auf pH 7 ein, so daß die Cephem-Verbindung in Wasser gelöst wird. Die erhaltene Lösung vermischt man mit 28 mg D-Cystein-hydrochlorid und rührt das erhaltene Gemisch 120 min, währenddessen der pH-Wert auf 6,8 bis 7,0 gehalten wird. Dann arbeitet man das Reaktionsgemisch in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 auf. Man erhält 52 mg des Natriumsalzes der 7ß-/~(2D-2-Amino-2-carboxy)-äthylthioacetoamido_7-7o(-methoxy-3-/*(4-methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2, 4-triazin-3-yl) -thiomethyl7~1 -oxadethia-S-cephem^-carbonsäure als farbloses Pulver. Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an Silikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Verhältnis 2:1:1 einen Rf-Wert von 0,38.
Beispiel 8
(a) Man löst 100 mg 7ß-(2-Bromacetoamido)-7^<-methoxy-3-/"(1 -methyl-IH-tetrazö.l-5-yl) -thiomethylZ-i-oxadethia^-cephem-4-carbonsäure in 1 ml Ν,Ν-Dimethylformamid und fügt zur erhaltenen Lösung bei -250C 0,03 ml Triäthylamin und anschließend tropfenweise im Verlauf von 10 min 0,5 ml einer Lösung von 55 mg 1-Acetoxyäthyljodid in Ν,Ν-Dimethylformamid hinzu und setzt das Rühren 60 min bei -5 bis 00C fort. Dann verdünnt man das Reaktionsgemisch mit 5 ml Wasser und extrahiert es mit 20 ml Äthylacetat. Der Äthylacetatextrakt wird zweimal mit je 5 ml
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304116°
Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampdt. Der Rückstand wird mit Petroläther gewaschen. Man erhält 120 mg 7ß-(2-Bromacetoamido)-7<X-methoxy-3-/~(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl/r-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1 -acetoxyäthy!ester.
(b) Man löst das in Stufe (a) erhaltene Produkt in 2 ml Aceton, fügt 5 ml Wasser und dann 20 mg des Hydrochlorids des D-Cystein-methylesters hinzu und rührt das Gemisch 180 min bei 0 bis 50C, während das Reaktionsgemisch durch Zugabe von 5prozentiger wäßriger NatriumbicarbonatlÖsung auf pH 6,5 gehalten wird. Dann stellt man das Reaktionsgemisch durch Zugabe von wäßrigerNatriumbicarbonatlÖsung auf pH 8,0 ein und extrahiert es mit 20 ml Äthylacetat. Dann engt man den Äthylacetatextrakt auf ein Volumen von 2 ml ein und läßt die konzentrierte Lösung durch eine Säure von 40 ml eines Adsorptionsharzes ("Sephadex LH-20") laufen, die mit Äthylacetat gesättigt worden ist. Man entwickelt die Säule mit Äthylacetat und sammelt die Fraktionen des Eluats, die das gewünschte Produkt enthalten, und dampft sie unter vermindertem Druck zur Trockne ein. Man erhält 95 mg 7ß-zT(2D-2-Amino-2-methoxycarbonyl) -äthylthioacetoamido_7-7cX-methoxy-3-/"( 1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethylj-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1-acetoxyäthylester als farbloses Pulver.
Dieses Produkt zeigt bei der Dünnschichtchromatographie an Silikagel nach der Entwicklung mit einem Gemisch aus Äthylacetat und Aceton im Verhältnis 5:1 einen Rf-Wert von 0,73.
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Claims (14)

3041IRO Patentansprüche
1. l-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I)
CH-(CH2)xS(CH2)y-C0NH COOH
COOH
in der
R ein heterocyclischer Rest oder ein Rest -S-Het ist, wobei Het einen heterocyclischen Rest bedeutet, Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe darstellt und χ und y die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 haben, und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
2. 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I")
NH0
I 2 CH-CH0-S-CH0-CONH
I 2 2 COOH
CH2R"
COOH
in der
R" die (1-Methyl-1H-tetrazol~5-yl)-thiogruppe; (1-CarboxymethyliH-tetrazol-5-yl)-thiogruppe; (2-Carboxymethyl-1H-tetrazol-5-yl)-thiogruppe; (4-Methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl) -thiogruppe; (8-Amino.-tetrazolo- (1 , 5-b)-pyridazin-
130021/078*
ORIGINAL
6-yl)-thiogruppe; Pyridiniumgruppe, 4-Carbamoyl-pyridiniumgruppe oder die (i-Dimethylaminoäthyl-IH-tetrazol-5-yl)-thiogruppe ist,
und Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe bedeutet
deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
3. 1-Oxadethia-cephelosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I1")
CH-CH0-S-CH^-CONH , ^ ^1 ν ^ /
I 2 2
COOH
Λ
0
COOH
in der R"1 die (i-Methyl-IH-tetrazol-5-yl)-thiogruppe oder die 4-Carbamoyl·pyridiniumgruppe ist und Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe bedeutet, und ihre pharmakologisch verträglichen Salze und Ester.
4. 7ß-/~(2D-2-Amino-2-carboxy) -ä
methoxy-3-/~(1 -methyl- 1H-tetrazol-5-yl) -thiomethylZ-i-oxadethio-3-cephem-4-carbonsäure und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
5. 7ß-/"(2D-2~Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidoJ-S-
£"( 1 -aiuLhyl-'l II-cetrazol-5-yl) -tnfome thy XJ-^ -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
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6. 7ß-/f(2D-2-Ämino-2-carboxy)-äthylthioacetoamido7-3-/*(4-carbamoylpyridinium)-methyl7-1-oxadethia^-cephem^-carbonsäure und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
7. 7ß-/~(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamidoj7^«*- methoxy-3-/~( 1 -dimethylaminoäthyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethy17-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure und deren pharmakologisch verträgliche Salze und Ester.
8. Die Verbindungen nach Anspruch 1:
7ß-/~(3D-3-Amino-3-carboxy) -propylthioacetoamidoT'-^^-methoxy-·^- /"(1-methyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethy3,7-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy)-äthylthiopropioamido7-7o<-methoxy-3-/"(1-methy 1-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethy 17~1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/l2D-2-Amino-2-carboxy)-äthylthioacetoamido7-7e\-methoxy-3-/~(4-carbamoylpyridinium) -methyl7~1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/~(3D-3-Amino-3-carboxy)-propylthioacetoamido7-7Ä-methoxy-3-/"(4-carbamoy!pyridinium) -methyl/-1 -oxadethia-S-cephem^-carbonsäure;
7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthiopropioamido7-7o(-methoxy-3- £( 4-carbamoylpyridinium)-methyl7-1-oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/"(2D-2-Amino-2-carboxy>-äthylthioacetoamido7-7^-methoxy-3- f{ 4-methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3-yl)-thiomethyl7-1-oxadethia-S-cephem-^-carbonsäure; 7ß-(T(2D-2-Amino-2-carboxy) -äthylthioacetoamido7-7o<-methoxy-3-/"(8-amino-tetrazolo-(1 ,5-b) -pyridazin-6-yl) -thiomethy 17-1 -
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oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/~(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamidq7-7o(-methoxy-3-/T(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethylZ-i-oxadethia-S-cephem-4-carbonsäure-1-acetoxyäthylester; 7ß-/"( 3D-3-Amino-3-carboxy) -propyl thioacetoamidq/^pt-methoxy-S-/~(1 -methyl- 1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyXJ-Λ -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1~acetoxyäthylester;
7ß-/"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamido7-7o<-methoxy-3-/"( 1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethyl7-1 -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure-1-äthoxyäthylester; 7ß-/"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamidq7-7<X-methoxy-3-/"( 1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl) -thiomethylZ-i -oxadethia-3-cephem-4-carbonsäure;
7ß-/"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamido?-7c<-methoxy-3-£(4-methyl-5-oxo-6-hydroxy-4,5-dihydro-1,2,4-triazin-3- yl) -thiomethyl7-1 -oxadethia^-cephem^-carbonsäure-i -äthoxyäthylester und
7ß-^"(2D-2-Amino-2-äthoxycarboxy) -äthylthioacetoamido7-7o(-methoxy-3-/"(1-dimethylaminoäthyl-1 H-tetrazol-5-yl) -thiomethyXJ-λ -oxadethia^-cephem^-carbonsäure-i-acetoxyäthylester.
9. Verfahren zur Herstellung der 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivate der allgemeinen Formel (I) nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) eine 1-Oxa-cephem-Verbindung der allgemeinen Formel (II)
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Z-(CH2) CONH
/7
(ID
CH2R
COOR1
in der
R ein heterocyclischer Rest oder der Rest -S-Het ist, wobei Het einen heterocyclischen Rest bedeutet/ Y ein Wasserstoffatom oder die Methoxygruppe darstellt, R1 für ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe steht,
Z ein Halogenatom ist und
y die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 hat, mit einer Schwefel enthaltenden Aminosäure der allgemeinen Formel (III)
NH2
CH-(CH0) -SH I * x COOH
(III)
in der χ die Zahlenwerte 1, 2 oder 3 hat, oder deren funktionellen Derivate in einem Lösungsmittel kondensiert und
(b) gegebenenfalls bei dem erhaltenen Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel (I1)
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NH2
CH-(CH0 ) S(CH9)-CONH
COOH
rf
CH2R
COOR1
In der R, Y/ χ und y die vorstehenden Bedeutungen haben, und R1 eine Carboxylschutzgruppe ist, in an sich bekannter Weise diese Schutzgruppe entfernt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation in Wasser oder in einem wäßrigen organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 0 bis 300C durchführt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation in Gegenwart eines Säureakzeptors durchführt.
12. Antibakterielle Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1-Oxadethia-cephalosporin-Derivaten der allgemeinen Formel (I) nach den Ansprüchen 1 bis 11 in einer wirksamen Menge.
13. Antibakterielle Mittel nach Anspruch 12 in Form von pharmazeutischen oder veterxnärmedizinxschen Zubereitungen, gegebenenfalls zusammen mit pharmakologisch verträglichen Trägermaterialien und/oder üblichen Zusätzen.
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14. Antibakterielle Mittel nach den Ansprüchen 12 oder 13 zum Inberührungbringen mit Oberflächen, die für ein Bakterienwachstum anfällig sind.
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