DE3323462A1

DE3323462A1 - Cephalosporin-antibiotika

Info

Publication number: DE3323462A1
Application number: DE19833323462
Authority: DE
Inventors: Brian Edgar Greenford Middlesex Looker
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1984-01-12
Also published as: GB2123414A; PT76960A; GB8317617D0; SE8303727L; ES8500957A1; AU1638183A; NO832376L; FI832385A0; LU84887A1; AU1637983A; FI832385L; IT1212876B; ES523682A0; GB2123414B; EP0098161A2; NL8302309A; DK299083A; US4560683A; GR77529B; PT76960B

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei Cephalosporinen. Insbesondere betrifft sie neue Cephalosporinverbindungen und Derivate davon mit wertvoller antibiotischer Aktivität.

Die Cephalosporinverbindungen gemäß der vorliegenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf "cephani" gemäß J.Amer.Chem.Soc., 1962, 84, 3^00, benannt, wobei der Ausdruck "cephem" sich auf die Basis-Cepham-Struktur mit einer Doppelbindung bezieht.

Cephalosporin-Antibiotika v/erden bei der Behandlung von Krankheiten, die durch pathogene Bakterien bei Menschen und Tieren verursacht werden, in weitem Maße verwendet und sind besonders nützlich bei der Behandlung von Krankheiten, welche durch Bakterien verursacht sind, die für andere Antibiotika, v/ie Penicillinverbindungen, resistent sind,und bei der Behandlung von Penicillinempfindlichen Patienten. In vielen Fällen ist es erwünscht, ein Cephalosporin-Antibiotikum zu verwenden, das Aktivität sowohl gegenüber grampositiven als auch gramnegativen Mikroorganismen zeigt, und es wurde eine bedeutende Foschungsarbeit auf die Entwicklung von verschiedenen Typen von Breitband-Cephalosporin-Antibiotika gerichtet.

So ist beispielsweise in der GB-PS 1 399 086 eine neue Klasse von Cephalosporin-Antibiotika beschrieben, die eine 7ß-(oc-verätherte-0ximino)-acylamidogruppe enthält, wobei die Oximinogruppe die syn-Konfiguration aufweist. Diese Klasse von antibiotiacheri Verbindungen ist durch eine hohe antibakterielle Aktivität gegenüber einem Be-

reich von grampositiven und gramnegativen Organismen, gekoppelt mit einer besonders hohen Stabilität für ß-Lactamasen, die durch verschiedene gramnegative Organismen erzeugt werden, gekennzeichnet.

Die Entdeckung dieser Klasse von Verbindungen regte die weitere Forschung auf diesem Gebiet zu Versuchen an, Verbindungen zu finden, welche verbesserte Eigenschaften, beispielsweise gegenüber speziellen Klassen von Organismen, besonders gramnegativen Organismen, haben.

In der GB-PS 1453 049 ist u.a. die Verbindung (6R,7R)-S-Carbamoyloxymethyl-y-[(Z)-2-(fur-2-yl)-2-methoxyiminoacetamido]-ceph-3~em-4-carbonsäure beschrieben, welche unter dem Namen "Cefuroxim" bekannt ist.

britischen Patentbeschreibung In der / 1 604 971 ist eine Vielzahl von Cephalosporin-Antibiotika beschrieben, worin die Seitenkette in 7ß-Stellung u.a. ausgewählt sein kann aus einer 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(verätherten-oxyimino)-acetamido gruppe, worin die veräthernde Gruppe unter zahlreichen, möglichen Bedeutungen eine Alkylgruppe, substituiert durch eine Cycloalkylgruppe, sein kann, obgleich kein spezielles Beispiel für Verbindungen mit einer solchen Gruppe angegeben ist. Die Gruppe in 3-Stellung kann auch ausgewählt sein aus einer großen Anzahl von Alternativen,und ein möglicher 3-Substituent ist eine gegebenenfalls substituierte Carbamoyloxymethylgruppe. Andere Cephalosporinverbindungen mit einer 2-(2-Aminothiazoly-4-yl)-2-(verätherten-oxyimino)-acetamido gruppe in der 7ß-Stellung sind beispielsweise in den britischen Patentbeschreibungen 1 584 398 und 2 02E beschrieben.

Es wurde nun gefunden, daß durch Auswahl einer (Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)~2-cyclopropylmethoxyiminoacetamidogruppe in der 7ß-Stellung in Korabination mit gewissen, besonderen Gruppen in 3-Stellung Cephalosporinverbindungen mit besonders vorteilhafter Aktivität (wie weiter unten näher beschrieben) gegenüber einem weiten Bereich von üblicherweise auftretenden, pathogenen Organismen erhalten werden können.

Infolgedessen werden Cephalosporin-Antibiotika der allgemeinen Formel (I)

ε \ η η

\=Ζ—_c co.NH 1—r^^sN Z₁)

.1

Il -J-» J-

CH„0C0NHR 2 >i - L.OOH

geschaffen, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder 2-Chloräthylgruppe bedeutet, und nichttoxische Salze und nichttoxische, metabolisch labile Ester davon.

Die Verbindungen gemäß der Erfindung sind syn-Isomere. Die syn-isomere Form ist definiert durch die Konfiguration

der -O.CHp —-<Ci -Gruppe und in bezug auf die Carboxamidogruppe. In der vorliegenden Beschreibung wird die syn-Konfiguration strukturell als

SN

C.CO.NH-

. Il

OCH₂

angezeigt.

Es sei erwähnt, daß, da die Verbindungen gemäß der Erfindung geometrische Isomere sind, eine Vermischung mit dem entsprechenden anti-Isomeren auftreten kann.

Die Erfindung umfaßt auch in ihrem Bereich die Solvate (insbesondere die Hydrate) der Verbindungen der Formel (I) und ihre nichttoxischen Salze. Sie umfaßt auch in ihrem Bereich nichttoxische Salze und Solvate der nichttoxischen, metabolisch labilen Ester der Verbindungen der Formel (I). Es sei erwähnt, daß diese Solvate pharmakologisch annehmbar sein sollen.

Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können in tautomeren Formen (beispielsweise in bezug auf die 2-Aminothiazolylgruppe) existieren, und solche tautomeren Formen, z.B. die 2-Iminothiazolinyl-Form, sind ebenfalls in den Bereich der Erfindung eingeschlossen.

Die Verbindungen gemäß der Erfindung weisen eine Breitband-antibiotische Aktivität sowohl in vitro als auch in vivo auf. Sie haben eine hohe Aktivität gegenüber sowohl grampositiven als auch grainnegativen Organismen einschließlich vieler ß-Lactamase erzeugender Stämme.

Die Verbindungen besitzen auch eine hohe Stabilität für ß-Lactamasen, welche durch eine Reihe von gramnegativen und grampositiven Organismen erzeugt werden.

Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine hohe Aktivität gegenüber Stämmen von Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis und Streptococcus-Species einschließlich Penicillinase erzeugender Stämme dieser grampositiven Bakterien .aufweisen. Dies ist gekoppelt mit einer hohen Aktivität gegenüber verschiedenen Gliedern der Enterobacteriaceae (z.B.Stämme von Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Serratia marcescens, Proteus mirabilis und Indol-positiven Proteus-Organismen, wie Proteus vulgaris, Proteus morganii und Providence-Species), und Stämmen von Kaemophilus influenzaeund Acinetobacter calcoaceticus und auch eine gute Aktivität gegenüber Pseudomonas-Species. Diese Kombination von hoher Aktivität gegenüber grampositiven Organismen mit hoher Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen, welche die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen, ist besonders ungewöhnlich.

Nichttoxische Salzderivate, welche durch Reaktion der in den Verbindungen der Formel (I) vorhandenen Carboxylgruppe gebildet werden können, umfassen anorganische Basensalze, wie Alkalimetallsalze (z.B. Natrium- und Kaliumsalze) und Erdalkalimetallsalze (z.B. Calciumsalze); Aminosäuresalze (z.B. Lysin- und Argininsalze); organische Basensalze (z.B. Procain-, Phenyläthylbenzylamin-, Dibenzyläthylendiamin-, Äthanolamin-, Diäthanolamin- und N-Methylglucosaminsalze). Andere, nichttoxische Salzderivate umfassen die Säureadditionsnalze, z.B. gebildet mit Salzsäure, Bromwasserstoffsäure,

Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Ameisensäure und Trifluoresslgsäure. Die Salze können auch in Form von Resinaten vorliegen, gebildet beispielsweise mit einem Polystyrolharz oder vernetzten! Polystyrol-Di vinylbenzol-Copolymer-Harz, enthaltend Amino- oder quaternäre Aminogruppen oder SuIfonsäuregruppen, oder mit einem Harz, das Carboxylgruppen enthält, z.B. einem Polyacrylsäureharz. Lösliche Basensalze (z.B. Alkalimetallsalze, wie das Natriumsalz) der Verbindungen der Formel (I) können bei therapeutischen Anwendungen eingesetzt werden aufgrund der raschen Verteilung solcher Salze im Körper nach der Verabreichung. Wenn jedoch unlösliche Salze der Verbindungen (i) bei einer besonderen Anwendung gewünscht v/erden, z.B. zur Verwendung in Depotpräparaten, können solche Salze in üblicher Weise, beispielsweise mit geeigneten, organischen Aminen, gebildet werden.

Nichttoxische, metabolisch labile Esterderivate, welche durch Veresterung der Carboxylgruppe in der Stammverbindung der Formel (i) gebildet v/erden können, umfassen Acyloxyalkylester, z.B. Niedrigalkanoyloxy-methyl- oder -äthylester, wie Acetoxy-methyl- oder -äthyl- oder Pivaloyloxyraethylester, und Alkoxycarbonyloxyalkylester, z.B. Niedrigalkoxycarbonyloxyäthylester, wie einen Äthoxycarbonyloxyäthylester. Zusätzlich zu den obigen Esterderivaten umfaßt die vorliegende Erfindung in ihrem Bereich Verbindungen der Formel (l) in Form anderer, physiologisch annehmbarer Äquivalente, d.h. physiologisch annehmbarer Verbindungen, welche, wie die metabolisch labilen Ester, in vivo in die stammantibiotische Verbindung der B'ormel (I) umgewandelt werden.

Diese und andere Salze und Esterderivate, wie die Salze mit Toluol-p-sulfonsäure und Methansulfonsäure und die Ester mit t-Butyl- oder Diphenylmethyl-veresternden Gruppen, können als Zwischenverbindungen bei der Herstellung und/oder Reinigung der vorliegenden Verbindungen der Formel (i), beispielsweise bei den weiter unten beschriebenen Verfahren, verwendet v/erden.

Eine bevorzugte Verbindung gemäß der Erfindung ist die (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylmethoxyiminoacetamido]-3-carbamoyloxymethyl-ceph~3-em-4-carbonsäure und die nichttoxischen Salze und nichttoxischen, metabolisch labilen Ester davon.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten, welche durch pathogene Bakterien in Menschen und Tieren verursacht v/erden, wie Infektionen des Respirationstraktes und des Urinärtraktes, verwendet werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer antibiotisehen Verbindung der allgemeinen Formel (l), wie vorstehend definiert, oder eines nichttoxischen Salzes oder nichttoxischen, metabolisch labilen Esters davon geschaffen, welches die Bildung einer Verbindung der Formel (I')

O.CH—<J

CH₂OCONHR"

COOR³

2 1

umfaßt (worin R die Gruppe R , wie oben definiert, oder eine N-Schutzgruppe ist, z.B. eine labile Gruppe, wie eine Acylgruppe, besonders eine Niedrigalkanoylgruppe, wie eine Acetyl-, eine halogensubstituierte Niedrigalkanoylgruppe, wie Mono-, Di- oder Trichloracetyl-, eine Chlorsulfonyl- oder Bromsulfony!gruppe, oder eine halogenierte Alkoxycarbonylgruppe, wie 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl; R^ bedeutet Wasserstoff oder eine Carboxyl-blockierende Gruppe, z.B. den Rest eines esterbildenden, aliphatischen oder araliphatischen Alkohols oder eines esterbildenden Phenols, Silanols oder Stannanols (wobei dieser Alkohol, Phenol, Silanol oder Stannanol vorzugsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthält) ; R ist eine Amino- oder geschützte Aminogruppe; B ist ^S oder ^rS —? 0 (a-oder ß-); und die gestrichelte Linie, welche die 2-, 3- und 4-Stellungen verbindet, zeigt an, daß die Verbindung eine Ceph-2-em- oder Ceph-3-em-Verbindung ist) oder eines Salzes davon durch

(A) Acylierung einer Verbindung der Formel (II)

" Lb. ■ («)

'v-l-r

CK₂OCONHR²

(worin R , R , B und die gestrichelte Linie wie vorstehend definiert sind) oder eines Salzes, z.B. eines Säure additionssalzes (gebildet mit beispielsweise einer Mineralsäure, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure, oder einer organischen Säure, wie Methansulfonsäure oder Toluolp-sulfonsäure) oder eines 7-N-Silylderivats davon mit einer Säure der Formel (III)

S N
\ /

CCOOH

(worin R wie oben definiert ist) oder einem Salz davon, oder mit einem dementsprechenden, acylierenden Mittel; oder

(B) Reaktion einer Verbindung der Formel (IV)

(IV)

CH₂OH

COOR'

(worin R^J, R , B und die gestrichelte Linie wie vorstehend definiert sind) oder eines Salzes davon mit einem acylierenden Mittel, das zur Bildung der Gruppe
-CHpOCONHR (worin R wie vorstehend definiert ist) in der 3-Stellung dient; wonach, falls notwendig und/oder erwünscht, im jeweiligen Fall irgendeine der folgenden Reaktionen in irgendeiner geeigneten Reihenfolge durchgeführt wird:

(i) Umwandlung eines Δ -Isomeren in das gewünschte Δ^-Isomere,

(ii) Reduktion einer Verbindung, worin B

^S 7 O ist, zur Bildung einer Verbindung, worin B

>S ist,

(iii) Umwandlung einer Carboxylgruppe in eine nichttoxische, metabolisch labile Esterfunktion,

(iv) Bildung eines nichttoxischen Salzes, und (v) Entfernung irgendwelcher Carboxyl-blockierender und/oder N-schützender Gruppen.

Die obigen Reaktionen (i) bis (v) können in üblicher V/eise durchgeführt werden.

Bei dem oben erwähnten Verfahren (A) ist das Ausgangsmaterial der Formel (II) vorzugsweise eine Verbindung, worin B ^>S ist und die gestrichelte Linie eine Ceph-3-em-Verbindung bedeutet.

Acylierende Mittel, welche bei der Herstelluigder Verbindungen der Formel (I) verwendet werden können, umfassen Säurehalogenide, insbesondere Säurechloride oder -bromide. Solche acylierenden Mittel können hergestellt werden durch Reaktion einer Säure (III) oder eines Salzes davon mit einem halogenierenden Mittel, z.B. Phosphorpentachlorid, Thionylchlorid oder Oxalylchlorid.

Acylierungen unter Vervrendung von Säurehalogeniden können in wäßrigen und nichtwäßrigen Reaktionsmedien zweckmäßig bei Temperaturen von -50 bis +50⁰C, vorzugsweise -40 bis +30⁰C, gewünschtenfalls in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, durchgeführt werden. Geeignete Reaktionsmedien umfassen wäßrige Ketone, wie wäßriges Aceton, wäßrige Alkohole, wie wäßriges Äthanol, Ester, wie Äthylacetat, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Amide, wie Dimethylacetamid, Nitrile, wie Acetonitril, oder Mischungen von zwei oder mehr solcher Lösungsmittel. Geeignete, säurebindende Mittel

umfassen tertiäre Amine (z.B. Triäthylamin oder Dimethylanilin), anorganische Basen (z.B. Calciumcarbonat oder Natriumbicarbonat) und Oxirane, wie Niedrig-1,2-alkylenoxide (z.B. Äthylenoxid oder Propylenoxid), die den bei der Acylierungsreaktion freigesetzten Halogenwasserstoff binden.

Säuren der Formel (III) können selbst als acylierende Mittel bei der Herstellung der Verbindungen der Formel (i) verwendet werden. Acylierungen unter Verwendung der Säuren (III) werden wünschenswerterweise in Gegenwart eines kondensierenden Mittels durchgeführt, beispielsweise eines Carbodiimids, wie NjN'-Dicyclohexylcarbodiimid oder N-Äthyl-N'-y-dimethylaminopropylcarbodiiinid; einer Carbonylverbindung, wie Carbonyldiimidazol; oder eines Isoxazoliumsalzes, wie N-Äthyl-5-phenylisoxazolium-perchlorat.

Die Acylierung kann auch mit anderen, amidbildenden Derivaten von Säuren der Formel (III) durchgeführt werden, beispielsweise einem aktivierten Ester, einem symmetrischen Anhydrid oder einem gemischten Anhydrid (z.B. gebildet mit Pivalinsäure oder mit einem Halogenformiat, wie einem Niedrigalkylhalogenfοrmiat). Gemischte Anhydride können auch gebildet werden mit Phosphorsäuren (z.B. Phosphor- oder Phosphorigesäure), Schwefelsäure oder aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäuren (z.B. Toluol-p-sulfonsäure). Ein aktivierter Ester kann zweckmäßig in situ gebildet werden unter Verwendung von beispielsweise 1-Hydroxybenzotriazol in Gegenwart eines Kondensierungsmittels, wie oben erwähnt. Alternativ kann der aktivierte Ester vorgebildet sein.

Acylierungsreaktionen, welche die freien Säuren oder ihre oben erwähnten, amidblldenden Derivate einschließen, werden wünschenswerterweise in einem wasserfreien Reaktionsmedium, z.B. Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid oder Acetonitril, durchgeführt.

Eine alternative Methode der Aktivierung ist beispielsweise die Reaktion einer Säure der Formel (III) mit einer Lösung oder Suspension, die vorgebildet wurde durch Zugabe eines Carbonylhalogenids,insbesondere Oxalylchlorids oder Phosgen, oder eines Phosphorylhalogenids, wie Phosphoroxychlorid, zu einem Lösungsmittel, wie einem halogenierten Kohlenwasserstoff, z.B. Methylenchlorid, enthaltend ein. Niedrigacyl-tert.-amid, wie Ν,Ν-Dimethylformamid. Die aktivierte Form der Säure der Formel (III) kann dann mit einer 7-Aminoverbindung der Formel (II) in einem geeigneten Lösungsmittel oder Gemisch von Lösungsmitteln, z.B. einem halogenierten Kohlenwasserstoff, wie Dichlormethan, umgesetzt v/erden. Die Acylierungsreaktion kann zweckmäßig bei Temperaturen von -50 bis +50⁰C, vorzugsweise -40 bis +30⁰C, gewünschtenfalls in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, z.B. wie oben beschrieben (z.B. Dimethylanilin), durchgeführt werden.

Gewünschtenfalls können die obigen Acylierungsreaktionen in Gegenwart eines Katalysators, wie 4-Dimethylaminopyridin, durchgeführt werden.

Die Säuren der Formel (III) und diesen entsprechende acylierende Mittel können gewünschtenfalls in Form ihrer Säureadditionssalze hergestellt und angev/andt v/erden. So können beispielsweise Säurechloride zweckmäßig als ihre Hydrochloridsalze und Säurebromide als ihre Hydrobromidsalze verwendet v/erden.

Die Carbamoylierung der 3-Hydroxymethyl-Verbindungen der Formel (IV) kann nach üblichen Methoden unter Verwendung geeigneter Carbamoylierungsinittel bewirkt werden. Solche geeignete Carbamoylierungsinittel umfassen Isocyanate der Formel R .NCO (worin R^ eine labile Substituentengruppe oder eine Methyl- oder 2-Chloräthylgruppe bedeutet) zur Erzielung einer Verbindung, die einen Substituenten in 3-Stellung der Formel CH₀O.COI¹IHR-⁵ (worin R-⁵ die oben angegebene Bedeutung hat)

haben. Die labile Gruppe R kann anschließend abgespalten v/erden, z.B. durch Hydrolyse, unter Bildung einer 3-Carbamoyloxymethylgruppe. Beispiele für labile Gruppen R , welche nach anschließender Behandlung leicht abgespalten werden, umfassen solche labilen Gruppen, wie sie

vorstehend als Beispiel für die Gruppe R angegeben wurden. Solche labilen Gruppen können im allgemeinen durch säuren- oder basenkatalysierte Hydrolyse (z.B. durch basenkatalysierte Hydrolyse unter Verwendung von Natriumbicarbonat) abgespalten werden.

Das Reaktionsprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch, das beispielsweise unverändertes Cephalosporin-Ausgangsmaterial und andere Substanzen enthalten kann, durch eine Vielzahl von Verfahren einschließlich Umkristallisation, Ionophorese, Säulenchromatographie und Verwendung von Ionenaustauschern (beispielsweise durch Chromatographie an ionenaustauschende Harze) oder makrovernetzte Harze abgetrennt werden.

Ein Δ -Cephalosporinester-Derivat, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde, kann in das entsprechende, gewünschte A-^-Derivat, beispielsweise durch

2
Behandlung des Δ -Esters mit einer Base, wie Pyridin oder Triäthylarnin, überführt worden.

Ein Ceph-2-em-Reaktionsprodukt kann auch oxidiert v/erden, um das entsprechende Ceph-3-em-1-oxid zu ergeben, beispielsweise durch Reaktion mit einer Persäue, z.B. Peressigsäure oder m-Chlorperbenzoesäure; das entstandene SuIfoxid kann anschließend, wie weiter unten beschrieben, reduziert werden, um das entsprechende, gewünschte Ceph-3-em-sulfid zu ergeben.

Wenn eine Verbindung erhalten wurde, worin B ^>S ——^ 0 ist, kann diese in das entsprechende Sulfid überführt werden, beispielsweise durch Reduktion des entsprechenden Acyloxysulfonium- oder Alkoxysulfoniumsalzes, das in situ durch Reaktion mit z.B. Acetylchlorid im Falle eines Acetoxysulfoniumsalzes hergestellt wurde, wobei die Reaktion durch beispielsweise Natriumdithionit oder durch Jodidion, wie in einer Lösung von Kaliumiodid in einem wassermischbaren Lösungsmittel, z.B. Essigsäure, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan,· Dimethylformamid oder Dirnethylacetamid, bewirkt wird. Die Reaktion kann bei einer Temperatur von -20 bis +50⁰C erfolgen.

Metabolisch labile Esterderivate, von Verbindungen der Formel (I) können hergestellt werden durch Reaktion einer Verbindung der Formel (I) oder eines Salzes oder geschützten Derivats davon mit dem geeigneten, veresternden Mittel, wie einem Acyloxyalky!halogenid oder Alkoxycarbonyloxyalky!halogenid (z.B. Jodid), zweckmäßig in einem inerten, organischen Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Aceton, und anschließend, falls notwendig, Entfernung irgendwelcher Schutzgruppen.

Basensalze der Verbindungen der Formel (I) können durch Reaktion einer Säure der Formel (I) mit einer geeigneten Base gebildet werden. So können beispielsweise

Natrium- oder Kaliumsalze unter Verwendung des entsprechenden 2-Äthylhexanoat- oder Hydrogencarbonatsalzes hergestellt werden. Säureadditionssalze können durch Umsetzung einer Verbindung der Formel (I) oder eines metabolisch labilen Esterderivats davon mit der geeigneten Säure hergestellt v/erden.

Wenn eine Verbindung der Formel (i) als Gemisch der Isomeren erhalten wird, so kann das syn-Isomere beispielsweise durch übliche Methoden, wie Kristallisation oder Chromatographie, erhalten werden.

Zur Verwendung als Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formel (III) und die amidbildenden Derivate davon, wie entsprechende Säurehalogenide und -anhydride, in ihrer syn-isomeren Form oder in Form von Gemischen der syn-Isomeren und der entsprechenden anti-Isomeren, die wenigstens 90% des syn-Isomeren enthalten, verwendet.

Säuren der Formel (III) und ihre-Derivate können durch Verätherung einer Verbindung der Formel (VI)

R⁴

(VI)

C. COOR⁶

OH

(worin R wie vorstehend definiert ist und R Wasserstoff oder eine Carboxyl-blockierende Gruppe bedeutet) oder eines Salzes davon durch selektive Reaktion mit

- 19 einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII)

T. CH₂ —<3 (VII)

(worin T Halogen, wie Chlor, Brom oder Jod,bedeutet; Sulfat; oder Sulfonat, wie Tosylat) und anschließende Entfernung irgendeiner Carboxyl-blockierenden Gruppe R hergestellt werden. Die Abtrennung der Isomeren kann entweder vor oder nach einer solchen Verätherung bewirkt werden. Die Verätherungsreaktion wird zweckmäßig in Gegenwart einer Base, beispielsweise Kaliumcarbonat oder Natriumhydrid, durchgeführt und wird vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel, z.B. Dimethylsulfoxid, einem cyclischen Äther, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, oder einem Ν,Ν-disubstituierten Amid, wie Dimethylformamid, durchgeführt. Unter diesen Bedingungen ist die Konfiguration der Oxyiminogruppe durch die Verätherungsreaktion im wesentlichen unverändert. Wenn die Verbindung der Formel (Vl) in Form einer freien Säure oder eines Salzes mit einer Base verwendet wird, so wird die Verätherungsreaktion im allgemeinen in Gegenwart einer starken Base, z.B. Kalium-t-butoxid, durchgeführt, wobei genügend Base zugesetzt wird, um ein Dianion zu bilden, Weiterhin sollte die Reaktion in Gegenwart einer Base durchgeführt werden, wenn ein Säureadditionssalz einer Verbindung der Formel (VI) verwendet wird, wobei die Menge an Base ausreichend sein sollte, um die in Frage stehende Säure rasch zu neutralisieren.

Säuren der Formel (III) können auch durch Reaktion einer Verbindung der Formel (VIII)

CO,COOR

(worin R und R wie vorstehend definiert sind) mit einer Verbindung der Formel (IX)

H_£N.0.CH₂ <| (IX)

und anschließend Entfernung irgendwelcher Carboxylblockierender Gruppe R und, falls notwendig, Trennung der syn- und anti-Isomeren hergestellt werden.

Die Säuren der Formel (III) können in die entsprechenden Säurehalogenide und -anhydride und Säureadditionssalze durch übliche Methoden, z.B. wie oben beschrieben, überführt werden.

Die Ausgangsmaterialien der Formel (IV) können durch Methoden, analog denjenigen, wie sie in der GB-PS 1 474 519 und der US-PS 3 976 546 beschrieben sind, hergestellt werden. Alternativ können sie durch Acylierung der entsprechenden 7-Amino-3-hydroxymethyl-Verbindungen, beispielsweise analog dem oben beschriebenen Verfahren (A), hergestellt v/erden.

Es sei erwähnt, daß bei einigen der oben erwähnten Umwandlungen es notwendig sein kann, irgendwelche empfindlichen Gruppen in dem Molekül der in Frage stehenden Verbindung zu schützen, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden. Beispielsweise kann es während irgendeiner der oben erwähnten Reaktionsfolgen notwendig sein, die NHp-Gruppe des Aminothiazolyl-Teils zu schützen, beispielsweise durch Tritylierung, Acylierung (ζ.B.ChIoracetylierung oder Formylierung), Protonierung oder eine andere übliche Methode. Die Schutzgruppe kann dann in irgendeiner geeigneten Weise, welche nicht den Zerfall der gewünschten Verbindung hervorruft, entfernt werden,

z.B. im Falle einer Tritylgruppe durch Verwendung einer gegebenenfalls halogenierten Carbonsäure, z.B. Essigsäure, Ameisensäure, Chloressigsäure oder Trifluoressigsäure, oder durch Verwendung einer Mineralsäure, z.B. Salzsäure oder Mischungen solcher Säuren, vorzugsweise in Gegenwart eines protischen Lösungsmittels, wie Wasser, oder, im Falle einer Chloracetylgruppe, durch Behandlung mit Thioharnstoff.

Carboxyl-blockierende Gruppen, welche bei der Herstellung der Verbindungen der Formel (I) oder bei der Herstellung der notwendigen Ausgangsmaterialien verwendet werden, sind wünschenswerterweise Gruppen, welche in einem geeigneten Stadium der Reaktionsfolge,zweckmäßig im letzten Stadium, leicht abgespalten werden können. Es kann jedoch in manchen Fällen zweckmäßig sein, nichttoxische, metabolisch labile Carboxyl-blockierende Gruppen, v/ie Acyloxy-methyl- oder -äthylgruppen (z.B. Acetoxy-methyl oder -äthyl oder Pivaloyloxymethyl) oder Alkoxycarbonyloxyalkylgruppen (z.B. Äthoxycarbonyloxyäthyl), zu verwenden und diese in dem Endprodukt zu belassen, um ein geeignetes Esterderivat einer Verbindung der Formel (i) zu ergeben.

Geeignete, Carboxyl-blockierende Gruppen sind dem Fachmann gut bekannt, eine Aufzählung von repräsentativen blockierten Carboxylgruppen ist in der GB-PS 1 399 086 enthalten. Bevorzugte, blockierte Carboxylgruppen umfassen Aryl-niedrigalkoxycarbonylgruppen, wie p-Methoxybenzyloxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl und Diphenylmethoxycarbonyl; Niedrigalkoxycarbonylgruppen, wie t-Butoxycarbonyl; und Niedrighalogenalkoxycarbonylgruppen, wie 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl. Die Carb-

oxyl-blockierende Gruppe kann anschließend durch irgendwelche der in der Literatur beschriebenen, geeigneten Methoden entfernt werden; beispielsweise ist die Säureoder Basen-katalysierte Hydrolyse in vielen Fällen anwendbar, wie enzymatisch katalysierte Hydrolysen.

Die erfindungsgemäßen, antibiotischen Verbindungen können zur Verabreichung auf irgendeinem geeigneten Weg formuliert werden in Analogie mit anderen Antibiotika, und die Erfindung umfaßt in ihrem Bereich pharmazeutische Zusammensetzungen, welche eine antibiotische erfindung Verbindung, angepaßt zur Verwendung in der Human- oder^¹*¹ "^e Veterinärmedizin, umfassen. Solche Zusammensetzungen können zur Verwendung in üblicher Weise mit Hilfe von etwa notwendigen, pharmazeutischen Trägern oder Exzipienten dargeboten werden.

Die erfindungsgemäßen antibiotischen Verbindungen können zur Injektion formuliert sein und können in Einheitsdosisform, in Ampullen oder in Mehrfachdosis-Behältern, falls erforderlich mit zugesetztem Konservierungsmittel, dargeboten werden. Die Zusammensetzungen können auch Formen, wie Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öligen oder wäßrigen Trägern, aufweisen und können Formulierungsmittel, wie Suspendiermittel, Stabilisiermittel und/oder Dispergiermittel, enthalten. Alternativ kann der aktive Bestandteil in Pulverform zur Zubereitung mit einem geeigneten Träger, z.B. sterilem, pyrogenfreiem Wasser, vor der Verwendung vorliegen.

Gewünschtenfalls können solche Pulverformulierungen eine geeignete, nichttoxische Base enthalten, um die Wasserlöslichkeit des aktiven Bestandteils zu verbessern

und/oder sicherzustellen, daß, wenn, das Pulver mit Wasser zubereitet wird, der pH-Wert der entstandenen, wäßrigen Formulierung physiologisch annehmbar ist. Alternativ kann die Base in dem Wasser, mit dem das Pulver zubereitet wird, vorliegen. Die Ease kann beispielsweise eine anorganische Base, wie Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat oder Natriumacetat, oder eine organische Base, wie Lysin oder Lysinacetat, sein.

Die Zusammensetzungen können auch in einer Form vorliegen, die für die Absorption durch den Gastrointestinaltrakt geeignet ist, z.B. Tabletten, Kapseln, Sirupe und Suspensionen zur oralen Verabreichung und Suppositorien.

Die Zusammensetzungen für die Veterinärmedizin können beispielsweise als intramammale Präparate, entweder mit langzeitig wirkenden oder rasch freisetzenden Grundstoffen, formuliert sein.

Die Zusammensetzungen können von 0,Λ% aufwärts, z.B. 0,1 bis 99/6, des aktiven Materials enthalten, in Abhängigkeit von der Methode der Verabreichung. Wenn die Zusammensetzungen Dosiseinheiten umfassen, wird jede Einheit vorzugsweise 100 bis 3000 mg des aktiven Bestandteils, z.B. 200 bis 2000 mg, enthalten. Die tägliche Dosis für Erwachsene bei der Humanmedizinbehandlung wird vorzugsweise in dem Bereich von 200 bis 12000 mg, z.B. 1000 bis 9000 mg/Tag, betragen, in Abhängigkeit u.a. von der Natur der Infektion und dem Verabreichungsweg und der Häufigkeit der Verabreichung. Im allgemeinen wird intravenöse oder intramuskuläre Verabreichung angewandt, z.B. unter Verwendung von 400 bis 4000 mg/

Tag an aktivem Bestandteil beim Erwachsenen in der Humanmedizin. Zur Behandlung von Pseudomonas-Infektionen können höhere Tagesdosen erforderlich sein. Es sei erwähnt, daß in manchen Fällen, z.B. bei der Behandlung von Neugeborenen, kleinere Dosiseinheiten und tägliche Dosierungen erwünscht sein können.

Die erfindungsgemäßen, antibiotischen Verbindungen können in Kombination mit anderen therapeutischen Mitteln, wie Antibiotika, z.B. Penicillinen oder anderen Cephalosporinen, verabreicht werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Temperaturen sind in ⁰C angegeben. Sorbsil U30 ist Silikagel, hergestellt von Joseph Crosfield and Son, Warrington, Lancashire, England. DMSO ist Dimethylsulfoxid.

Herstellung 1

Äthyl-(Ζ)-2-CVcIoPrOPyImethoxyimino-2-(2-trity!amino-

thiazol-4-yl)-acetat

30 g Äthyl-Cz)-2-hydroxylimino~2-(2-tritylaminothiazol-

Czhydrochloridsalz
4-yl)-acetat) wurden mit 13,5 g Cyclopropylmethylbromid in 150 ml Dimethylsulfoxid, enthaltend 30 g Kaliumcarbonat, 7 h unter Stickstoff bei 21° gerührt. Das Gemisch wurde zwischen Methylenchlorid und Wasser verteilt. Die wäßrige Schicht wurde mit mehr Methylenchlorid extrahiert, und die vereinigten, organischen Lösungen wurden mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen mit Magnesiumsulfat wurde die Lösung eingeengt und auf eine Säule von Sorbsil U30-Silikagel (200 g) aufgebracht. Die Säule wurde mit Äthylacetat (10 bis 30Jo) in Petroläther (Kp.40-60°) eluiert. Durch Eindampfen der geeig-

neten Fraktionen erhielt man 20,9 g Titelverbindung; Λ _mQV (Äthanol) 234,5 nm (E¹^_n 403);λ . 254,5 nm (^E1cm 302), 259,5 nm (E¹^ 267), 265 nm (E^ 229), 271,5 nm (E¹^_1n 190) und 294 nm (E¹^_n 111); \> _max (CHBr₃) 3398 (WH), 1730 (Ester) und 1593 und 1491 cm"¹ (aromatische Doppelbindung).

Herstellung 2

(Z)-2-Cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4- vl) -essigsäure ___

20 g des Produktes von Herstellung 1 wurden in 200 ml Äthanol gelöst und 3,12 g Natriumhydroxid in 40 ml Wasser wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde 45 min unter Rückfluß erhitzt, wobei ein Niederschlag auftrat. Etwas von dem Äthanol (ca. 150 ml) wurde abdestilliert und der Rückstand gekühlt. Das Gemisch wurde zwischen Methylenchlorid und Wasser, enthaltend 70 ml 2IT Salzsäure, verteilt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, wobei jede wäßrige Schicht mit mehr Methylenchlorid rückextrahiert wurde. Die vereinigten, organischen Schichten wurden mit Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft und ergaben 20 g Titelverbindung; λ _Ί. .ρ (Äthanol) 234,5 nm (E¹^₁ 383), 259,5 nm

XXlX .· I CiJi

^_1n 242), 266,5 nm (E^226) und 272,5 nm (E^ 217); \)_m!lv (Nujol) 3260 (NH) und 1685 cm"¹ (Säure).

Herstellung 3

(a) (6R, 7R) -3- (N-Methylcarbainoyloxymethyl) -7-(thien-2-yl)-acetamidoceph-3-em-4-carbonsäure

Eine Lösung von 3,54 g (6R,7R)-3-Hydroxymethyl-7-(thien-2-yl)-acetamido-eeph^-em^-carbonsäure in 150 ml trockenem Ν,Ν-Dimethylformamid wurde bei 0 bis 5° gerührt und mit 2,8 ml Triäthylamin und dann mit

5,0 ml Methylisocyanat behandelt. Die Lösung wurde 3,25 h bei 4° gerührt, dann in 1,0 1 3%ige Natriumbicarbonatlösung gegossen, welche mit Äthylacetat gewaschen wurde. Der wäßrige Teil wurde mit Äthylacetat bedeckt und der pH-Yfert mit Orthophosphorsäure auf 2,0 erniedrigt. Die Schichten wurden getrennt, und der wäßrige Teil wurde weiter mit Äthylacetat extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit 0,5N Salzsäure und gesättigter Salzlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft und ergaben 1,39 g Titelsäure; v^ (Nujol)

max

3420 und 3270 (NH), 2600 und 1728 (CO₂H), 1760 (ß-Lactam), 1702 und 1530 cm""¹ (CONH);?(DMSO-dg) 0,81 (d, J 9 Hz, NH), ca.2,50 (aromatische Protonen), 4,24 (dd, J. 5 und 9 Hz, C7-H), 6,16 (s, CH₂CONH), 6,41 (C2-CH₂) und 7,37 (d, J 5 Hz, CH₃IiH).

(b) Diphenylmethyl-^R^R^S-iN-methylcarbanioyloxymethyl)~7-(thien-2-yl)-acetamido-ceph-3-em-4-carboxylat

Eine Suspension von 2,0 g (6R,7R)-3-(N-Methylcarbamoyloxymethyl) -7- (thien-2-yl) -acetamido-ceph-^-em^-carbonsäure in 50 ml Tetrahydrofuran wurde bei 20° gerührt und mit einer Lösung von Diphenyldiazomethan in Dichlormethan (15 ml, 0,28 M) versetzt. Das Gemisch v/urde bei 20° gerührt. Es wurde noch mehr Diphenyldiazomethan in Dichlormethan (1,0 ml, 1,44 M) nach 2 h zugesetzt und wieder nach einer weiteren Stunde. Nach insgesamt 4 h v/urde das Reaktionsgemisch eingedampft. Der Rückstand wurde mit Diäthyläther verrieben, gerührt und filtriert. Der Feststoff wurde mit etwas Diäthyläther gewaschen und getrocknet und ergab 2,75 g Titelverbindunß; v> __av (Nujol) 3354 und 3310 (NH), 1790 (ß-Lactam), 1704 und 1536 (HHCO₂R), 1656 und 1536 cm"' (Amid); X (DMSO-dg) 0,78, d, J 9 Hz, CH₂CONH), ca. 2,2

bis ca. 2,9 (Thienyl- + Diphenylprotonen + NHCH,), 3,00 (s, CH(C₆H₅J₂), und 7,39 (d, J 5 Hz, NHCH₃).

Beispiel 1

(a) Diphenylmethyl-(6R,7R)-J-c-arbamoyloxymethyl-?- [(Zj^-cyclopropylmethoxyimino^-^-tritylarninothiazol-4-yl)-acetamido1-ceph-3~em-4-carboxylat

0,37 ml Oxalylchlorid wurden zu einer Lösung von 0,38 ml Ν,Ν-Dimethylformamid in 10 ml Methylenchlorid bei -20° unter Rühren gegeben. Nach 5 min bei 0° wurde das Gemisch wieder auf -20° gekühlt und 1,94 g (Z)-2-Cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-essigsäure wurden zugesetzt. Die Lösung wurde 10 min bei 0° gerührt, bevor wieder auf -20° gekühlt, wurde. Eine Aufschlämmung von 1,76 g Diphenylmethyl-(6R,7R)-7-amino-3-carbamoyloxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in 10 ml Methylenchlorid mit einem Gehalt von 1,2.6 nil N",N-Dimethy!anilin wurde zugegeben. Die Lösung wurde auf 21° erwärmen gelassen und 1,5 h gerührt. Nach Verdünnen mit Methylenchlorid wurde die Lösung mit verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen und jeweils mit Methylenchlorid rückextrahiert. Die vereinigten, organischen Schichten wurden getrocknet (Magnesiumsulfat) und eingeengt. Die Lösung wurde in eine Säule von 70 g Sorbsil U30 gebracht, welche mit einem Gradienten von Äthylacetat (10 bis 1OO?S) in Petroläther (Kp.40-60°) eluiert wurde. Durch Eindampfen des geeigneten Eluats erhielt man 3»03 g Titelverbindung als Schaum; [«]_D +10,7° (c 1,03, CHCl.); Λ . _fl 238,5 nm (E^ 278), < > ⁶( )(^

²⁵⁸·⁵ <^E1cm ²²⁷>- ²⁶⁴>⁵(^E1cm 212),271,5(E^ 186) und 296,5 (E^_n, 88).

(b) (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol~4-yl)-2-cyclopropylmethoxyiminoacetamido^-carbamoyloxymethylceph-3-em-4-carbonsäure, Trifluoracetatsalz

2,86 g der Verbindung von Stufe (a) wurden in 6 ml Anisol gelöst und 24 ml Trifluoressigsäure wurden bei 21° unter Rühren zugegeben. Nach 1,25 h wurden 1,5 ml Wasser zugesetzt. Nach 5 min wurde die Lösung auf die Hälfte des Volumens eingedampft und ca. 100 ml Diisopropylather wurden zugesetzt. Der Niederschlag wurde durch Filtrieren gesammelt, mit Diisopropyläther gewaschen und an der Luft getrocknet. Dieser Feststoff wurde in 7 ml Ameisensäure gelöst und 3 ml Wasser wurden zugesetzt. Nach 1,5h wurde die Lösung zu einem Öl eingedampft, das mit Diisopropyläther verrieben wurde und 1,50 g Titelverbindung ergab; [a]^¹ +34,1° (c, 0,7, Chloroform); /\_max 235 nm (E^_m 308); λ _±nfl 249,5 mn (E^_m 281) und 293,5 nm (E^ 117).

Beispiel 2

(a) (6R,7R)-7-[(Z)-2~Cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-hydroxymethyl- ceph-3~em-4-carbonsäure

0,50 ml Oxalylchlorid wurden unter Stickstoff zu einer Lösung von 0,40 ml Ν,Ν-Dimethylformamidin 13 ml Dichlormethan bei -20° gegeben. Das Gemisch wurde 10 min bei 0° gerührt und auf -20° gekühlt. 2,528 g (Z)-2-Cyclopropylmethoxyimino)-2-(2-tritylaininothiazol-A-yl)-essigsäure wurden zugegeben und die Lösung wurde 20 min bei O⁰C gerührt. Diese Lösung v/urde zu einer Lösung von 1,110 g (6R,7R)-7-Amino-3-hydroxymethylceph-3~em-4-carbonsäure in 20 ml industriellem, methyliertem Spiritus, 2 ml Wasser und 5 ml Triäthylamin bei 0° gegeben. Dieses Gemisch wurde 30 min bei 0° ge-

rührt und eingedampft. Der Feststoff wurde mit 20 ml Wasser, 20 ml Äthylacetat und 20 ml Methylisobutylketon verrührt. Der pH-Wert dieses Gemisches wurde mit 20%iger, wäßriger Phosphorsäure auf 3,0 eingestellt. Das feste Material wurde mit V/asser, Äthylacetat, dann mit Äther gewaschen und getrocknet und ergab 1,736 g Titelverbindung, welche 0,67 Mol Triethylamin enthielt; [a]ß° +39° (c 0,75 in DMSO); UV (Äthanol): ? 238mn (E^_1n 327); A. _ 259 nm (E^_1n 250).

I dsl!! M' / 1 * ' I ViI¹IIl

(b) (6R,7R)-3-Carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamidoi-ceph-^-em-4-carbonsäure, Natriumsalz

Eine Lösung von 150 mg Chlorsulfonylisocyanat in 1 ml Aceton von -10° wurde zu einer Lösung von 565 mg des Produktes der Herstellung 3 in 5 ml Aceton unter Stickstoff bei -20° gegeben. Nach 15 min wurde die Suspension bei 0° gerührt. Nach 1 h wurde eine Lösung von 150 mg Chlorsulfonylisocyanat in 1 ml Äthylacetat zugesetzt und das Gemisch eine v/eitere Stunde gerührt. Ein weiterer Anteil von 150 mg Chlorsulfonylisocyanat wurde zugesetzt, gefolgt von 1 ml Wasser bei 0°. Die Suspension wurde 1 h bei 10 bis 20° gerührt und ergab eine Lösung, deren pH-Wert durch Zugabe von wäßriger Natriumhydroxidlösung auf 2,5 eingestellt wurde. Die entstandene Lösung wurde mit Äthylacetat, welches gewaschen wurde, extrahiert, mit Natriumsulfat getrocknet und eingeengt und ergab 62 mg eines Feststoffs, der abfiltriert wurde, und ein Filtrat, das eingedampft wurde und 0,47 g eines Schaums ergab. Ein Teil (0,42 g) des Schaums in 10 ml Aceton wurde mit einer Lösung von Natrium-2-Uthylhexanoat (0,57 ml von 1M Lösung, verdünnt auf 2 ml) verrührt und ergab die

Titelverbindung als Pulver (225 mg); UV hatte In-

flexionen bei 236 mn (Epf, 333) und 259 nra (E^_r 255).

i cm ι cni

(c) (6R,7R) -7-[(Z)~2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylmethoxyirainoacetamido]-3-carbamoyloxymethylceph-3-em-4-carbonsäure

Eine Lösung von 136 mg des Produktes der Stufe (a) in 1,5 ml Ameisensäure wurde mit 0,5 ml Wasser verdünnt und 1 h bei 20° gerührt. Die Mischung v/urde filtriert und der Feststoff mit einem Gemisch aus Ameisensäure und Wasser (3:1) gewaschen. Das Filtrat v/urde zu einem Gummi eingedampft, welches mit Äther verrieben wurde und 74 mg Titelsäure ergab; UV (Äthanol): λ _Ών 237 nm

w α c,/ max

O³ICm 321) und λ _{±nf χ} 257 mn (E^_m 256);^ (Nujol) 3700 bis 2500 (NH₂, NH, OH und Wasser), 1768 (ß-Lactam), 1710 (CO₂H und Carbamat) und 1560 und 1530 cm"¹ (Amid-)·

Beispiel 3

(a) (6R,7R)-3-Carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido ]-ceph-5 _i -em-4-carbonsäure

0,37 ml Oxalylchlorid wurden zu einer Lösung von 0,38 ml Ν,Ν-Dimethylformamid in 10 ml Methylenchlorid unter Rühren und unter Stickstoff bei -20° gegeben. Nach 10 min mit Eis-Wasser-Kühlung v/urde das Gemisch wieder auf -20° gekühlt und 1,94 g (Z)-2-Cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-essigsäure wurden zugegeben und die Lösung wurde mit Eis-Wasser-Kühlung 10 min gerührt. Die Lösung v/urde erneut auf -20° gekühlt und zu einer Lösung von 1,09 g (6R,7R)-7-Amino-3-carbamoyloxymethyl-ceph~3-em-4~carbonsäure in 12 ml industriellem, methyliertem Spiritus und 3 ml Wasser, enthaltend 2,4 ml Triethylamin, bei -10° unter kräftigein

Rühren gegeben. Nach 5 min wurde die Lösung zwischen Wasser und Me-fchylenchlorid verteilt. Es wurde verdünnte Salzsäure zugesetzt, um die wäßrige Schicht auf pH<2 einzustellen. Die wäßrige Schicht wurde mit mehr Methylenchlorid extrahiert, und die vereinigten, organischen Schichten wurden mit Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wurde mit Diäthyläther verrieben und ergab 2,32 g Titelverbindung; [ajS¹ +15,88° (c 0,69, CHCl^); D _v(Nujöl) 3540 bis 3100 (NH, NH₂, OH und Wasser), 1785 (ß-Lactam), 1720 (Säure und Carbamat) und 1683 und 1510 cm"¹ (Amid).

(b) ' 1-Acetoxy-1-äthyl-(6R,7R)~3-carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2~(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamidol-ceph-2-em-4-carboxylat

1,1 g (6R,7R)-3-Carbamoyloxymethyl-7~[(Z)-2-cyclopropylmethoxyiinino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido ]-ceph-3-em-4-carbonsäure wurden mit 105 mg Kaliumcarbonat in 5 ml N,N-Dimethylformamid unter Eis-Wasser-Kühlung und unter Stickstoff gerührt. Nach 5 min wurden 300 mg 1-Acetoxy-1-äthylbromid zugesetzt. Nach 1 h bei Eisbad-Temperatur und 2,5 h bei 21° wurde das Gemisch zwischen Äthylacetat und wäßriger Salzsäure verteilt. Die wäßrige Schicht wurde mit mehr Äthyl~ acetat extrahiert und die vereinigten, organischen Schichten wurden mit Salzlösung gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem Schaum eingedampft. Dieser wurde an 50 g Sorbsil U30 in Äthylacetat (10 bis 70%) in Petrolather (Kp.40-60°) chromatographyert und ergab 840 mg Titelverbindung: d„_n„ (CHEiO 3538,

max _)

3403 (NH und Mi₂), 1785 (ß-Lactam), 1730 (Ester und Carbamat) und 1688 und 1513 em*"¹ (Amid); X (CDCl-,): 3,04 (NH und OCHCH₅), 3,22 (Thiazolproton), 4,19 und

4,70 (7-H und 6-H), 4,8 bis 5,6 (3CH₂ und NH₂), und 5,90 (-CH₂O).

(c) 1 -Acetoxy-1 -äthyl- (1S,6R,7R) -3-carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2~cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]-ceph~3-em-carboxylat,

1 -Oxid ;_

2,7 g Produkt der Stufe (b) wurden mit 734 mg 3-Chlorperbenzoesäure in 20 ml Methylenchlorid 30 min unter Eis-Wasser-Kühlung gerührt. Die Lösung wurde mit wäßriger Natriumbicarbonatlosung und Wasser gewaschen, wobei jeweils mit weiterem Methylenchlorid rückextrahiert wurde. Die vereinigten, organischen Schichten wurden mit Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde durch Chromatographie an 50 g Sorbsil U30 in Äthylacetat-Petroläther (Kp.40-60°) (1:1), dann reinem Äthylacetat gereinigt und ergab 2,26 g Titelverbindung; Mq¹ +47,7° (c 0,75, CHCl₃); v> _max (Nujöl) 3700-3100 (NH und NH₂), 1789 (ß-Lactam), 1729 (Ester), 1705 (Carbamat), 1698 und 1520 (Amid) und 1069 cm""¹ (Sulf oxid).

(d) 1-Acetoxy-1-äthyl-(6R,7R)-3-carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmcthoxyirnino-2-(2-trit thiazol-4-yl) -acetamido ]~cer.>h-3-em-4-carboxylat

2,1 g Produkt der Stufe (c) wurden in 35 ml N,N-Dimethylformamid gelöst und 1,63 g Kaliumiodid wurden unter Rühren und Eis-Wasser-Kühlung zugesetzt. 0,35 ml Acetylchlorid wurde zugegeben. Nach etwa 1 h-wurde weiteres Acetylchlorid (0,17 ml) zugesetzt. Nach weiteren 30 min wurde die Lösung zwischen Äthylacetat und wäßriger Natriummetabisulfitlösung verteilt. Die wäßri-

ge Schicht wurde mit weiterem Äthylacetat extrahiert und die vereinigten, organischen Schichten wurden nacheinander mit verdünnter Salzsäure und Salzlösung (zweimal) gewaschen. Nach dem Trocknen mit Magnesiumsulfat wurde die Lösung eingeengt und an 50 g Sorbsil U30 in Äthylacetat (50 bis 70%) in Petroläther (Kp.4o-6O°) chromatographiert und ergab 1,73 g Titelverbindung; [α]*¹ +23,1° (c 1,1, CHCl₃) ;^_max (CHBr₃) 3540, 3403 (NH und NH₂), 1791 (ß-Lactam), 1752 und 1732 (Ester), 1720 (Carbamat) und 1689 und 1517 cm"¹ (Amid).

(e) 1-Acetoxy-1-äthyl-(6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl) -2-cyclopropylmethoxyiminoacetamidO ]-3-carbamoyloxymethyl-ceph"3-,em-4-carboxylat

1,5 g 1-Acetoxy-1~äthyl-(6R,7R)-3~carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat wurden in 15 ml Ameisensäure gelöst und 7,5 ml Wasser zugegeben. Nach 1,5 h bei 21° wurde das Gemisch filtriert und der Filterkuchen mit Ameisensäure-Wasser (2:1) ausgelaugt. Die vereinigten Filtrate wurden eingeengt und der Rückstand wurde mit Isopropanol vermischt, worauf sich eine Lösung bildete. Diese wurde zur Trockene eingedampft und der Rückstand zwischen Äthylacetat und wäßriger Natriumbicarbonatlösung verteilt. Die wäßrige Schicht wurde mit mehr Äthylacetat extrahiert, und die vereinigten, organischen Schichten wurden mit Salzlösung gewaschen und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Eindampfen wurde der Rückstand mit 5 ml Isopropanol verrieben und ergab 540 mg Titelverbindung; [oc]^¹ ^17,9° . (c 1,2, CHCl₃); λ max (Äthanol) 238,5 nm (E^_ffl 287);A_infl 256 nm

^ 249) und 280 nm (E^_m 179).

Beispiel 4

(a) 1-Äthoxycarbonyloxy-1-äthyl-(6R,7R)-3-carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]-ceph-3-em-4-carboxylat

1,1 g (6R,7R)-3-Carbamoyloxymethyl-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylarainothiazol~4-yl)-acetamido ]-ceph-3-em^carbonsäure wurde in 5 ml N,N-Dime· thylformamid gelöst und mit 105 mg Kaliumcarbonat unter Stickstoff und Eis-Wasser-Kühlung verrührt. Nach 10 min wurde 1-Äthoxycarbonyloxy-I-äthylbromid zugesetzt. Nach 1 h wurde das Gemisch auf 21° ansteigen gelassen und so 3 h gerührt. Das Gemisch wurde zwischen Äthylacetat und wäßriger Salzsäure verteilt. Die wäßrige Schicht wurde mit mehr Äthylacetat extrahiert, und die vereinigten, organischen Schichten wurden zweimal mit Salzlösung gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde an 50 g Sorbsil U30 in Äthylacetat (10 bis 60^c/i) in Petroläther (Kp.40-60°) chromatographiert und ergab 930 mg Titelverbindung; OJn¹ +44,0° (c 1,36, CHCl,);Λ (Äthanol) 230 nm

L) """ JP ΠΙαΛ

(^E1cm ³¹²>;'\nfl ^{236 m (E}1cm ²⁹⁵> ^^{d 259} ^ (^E1cm 226).

(b) 1-Äthoxycarbonyloxy-1-äthyl-(6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylmethoxyiminoacetamido _[ ]-3" _i carbamoyloxyni _i ethyl-ceph-3.- _i em-4-carboxylat

810 mg Produkt der Stufe (a) wurden in 8 ml Ameisensäure gelöst und 4 ml V/asser wurden unter Rühren bei 21° zugesetzt. Nach 1,25 h wurde der Niederschlag durch Filtrieren entfernt und der Filterkuchen mit Ameisensäure -V/ass er (2:1) ausgelaugt. Die vereinigten Filtrate

wurden eingeengt und der Rückstand wurde mit Diäthyläther verrieben und ergab 340 rag Titelverbindung; [cc]*¹ +56,35° (c 1,3, CHCl₃ + 1 Tropfen DMSO);

(Nujol) 3700-3100 (NH₂+NH), 1768 (ß-Lactam), 1722 (Ester), 1704 (Carbamat) und 1678 und 1535 cm"¹ (Amid).

Beispiel 5

(a) Diphenylmethyl-(6R,7R)-7-[(Z)-2-cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]- p- (N-methylcarbamoyloxymethyl)-ceph-3-em-4-carbonsäure

Eine Lösung von 500 mg Diphenylmethyl-(6R,7R)-3-(N-methylcarbamoyloxymethyl)-7-(thien-2-yl)-acetamidoceph-3-em-4-carboxylat in 26 ml Methylenchlorid wurde unter Stickstoff auf 5° gekühlt. 0,11 ml Pyridin und anschließend 0,28 g Phosphorpentachlorid wurden zugegeben. Das Gemisch wurde 1,5 h bei 5° gerührt und mehr Phosphorpentachlorid (51 mg) und Pyridin (0,02 ml) wurden zugesetzt. Wach weiterem Rühren während 30 min wurde die Mischung ebenfalls bei 5° und unter Stickstoff zu einer*Lösung von 0,87 ml Butan-1,3-diol in 8,7 ml Methylenchlorid gegeben. Die Lösung wurde 40 min bei 5° gerührt und 8,7 ml Wasser wurden zugesetzt. Die Mischung wurde 50 min bei 10° gerührt, und die organische Schicht wurde dann abgetrennt. Die wäßrige Phase wurde mit mehr Methylenchlorid extrahiert Die vereinigten, organischen Schichten wurden getrocknet und auf ein kleines Volumen eingeengt,und es ergab sich eine Lösung von Dipheny !methyl-(6R,7R.)-7-amino-3-(N-methylcarbamoyloxymethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat (Lösung A).

0,09 ml Oxalylchlorid wurden zu einer Lösung von 0,09 ml N,N-Dimethylformamid in 2,3 ml Methylenchlorid

bei -20° gegeben. Die Mischung wurde 1 min bei -20° gerührt und dann in einem Eisbad während 10 min, bevor wieder auf -20° gekühlt wurde. 440 mg (z)-2-Cyclopropylmethoxyimino-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-essigsäure wurden zugesetzt und. die Lösung wurde 10 min in einem Eisbad gerührt, bevor wieder auf -20° gekühlt wurde (Lösung B). Die Lösung A (ca. 5 ml) wurde mit 0,28 ml N,N-Dimethylanilin behandelt und rasch zu der Lösung B bei -20° gegeben. Das Gemisch wurde 10 min bei 0° gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur während 30 min wurde das Reaktionsgemisch mit Dichlorinethan verdünnt und mit 2N wäßriger Salzsäure und dann mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, getrocknet und eingedampft und hinterließ ein Rohprodukt. Dieses wurde an Silikagel in einem Gemisch von Äthylacetat und Petroläther (4O-6O°) chromatographiert und ergab 0,413 g des Titelesters als Schaum; [oc]_D +28,6° (c 1,05, DMSO); t?_max (CHBr₃) 3456 und 3400 (Mi), 1790 (ß-Lactam), 1728 (Ester), 1683 (OCOI]HCh₇), 1683 und 1516 (Amid) und 753 und 739 cm""¹ (Phenyl).

(b) (6R,7R)-7-[(Z)~2-(2-Aminothiazol-4-yl)~2-cyclopropylrnethoxyiminoacetamido]-3-(KMnethylcarbamoyloxyinethyl^-ceph^-eifl-^-carbonsäure

0,34 β Produkt von Stufe (a) wurden in 3,6 ml Trifluoressigsäure gelöst und 5 min bei 5° und dann 35 min bei Raumteperatur gerührt. Die Lösung wurde mit Diisopropylather verdünnt. Der entstandene Feststoff wurde durch Filtrieren gesammelt, mit Diisopropyläther gewaschen und getrocknet. Dieser wurde in 2 ml 98Jaiger Ameisensäure gelöst und mit 1,0 ml Wasser ver-

setzt. Nach dem Rühren während 30 min wurde der entstandene Niederschlag filtriert und der Filterkuchen mit einer Mischung aus Ameisensäure und Wasser gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert und Diisopropyläther zugesetzt. Der entstandene Feststoff wurde dann gesammelt, mit Diisopropyläther gewaschen und getrocknet und hinterließ 93 mg Titelverbin!b^4^;^PY<ff^^of-fe5,0° (c 0,60; DMSO); v>__„ (Nujol) 3700 bis 2100 (NH + NHL⁺ + OH), 1776 (ß-Lactam), 1660 und 1543 (Amid) und 1720 bis 1600 cm"¹ (OCOMICK₃ + CO₂" +

Beispiel A Trockenes Pulver zur Injektion

Sterile (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylrnethoxyiminoacetamido]-3-carbamoyloxymethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure, Natriumsalz, wurde aseptisch derart in Glasfläschcen gefüllt, daß jedes Fläschchen eine Menge, äquivalent 1,0 g der antibiotischen Säure enthielt. Der Oberteil der Fläschchen wurde mit sterilem Stickstoff gespült und die Fläschchen wurden unter Verwendung von Gummischeiben oder -stopfen und Metallverschlüssen, welche durch Bördeln aufgebracht wurden, verschlossen. Das Produkt wird kurz vor der Verabreichung zubereitet, indem in Wasser für Injektionen oder einem anderen, geeigneten, sterilen Träger gelöst wird.

Das obige Natriumsalz kann in üblicher Weise, z.B. durch Reaktion der Verbindung des Beispiels 2 mit einer geeigneten Base, hergestellt werden.

Beispiel B

Trockenes Pulver zur In.jektion

(6R,7R),7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylmethoxyirainoacetamido]-3- carbamoyloxymethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure 1,00 g

Natriumcarbonat (wasserfrei) 0,140 4

Das sterile Cephalosporin-Antibiotikum wird mit dem Natriumcarbonat in einem Pulvermischer aseptisch vermischt. Das Gemisch wird aseptisch in Glasflaschchen derart gefüllt, daß jedes Fläschchen eine Menge, die 500 mg des Cephalosporin-Antibiotikurns äquivalent ist, enthält. Die Fläschchenoberteile werden mit sterilem Stickstoff gespült und die Fläschchen unter Verwendung von Gummischeiben oder -stopfen und Metallverschlüssen, die durch Bördeln aufgebracht werden, verschlossen. Das Produkt wird kurz vor der Verabreichung zubereitet, indem in Wasser für Injektionen.oder einem anderen, geeigneten, sterilen Träger aufgelöst wird.

Claims

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Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann ο ο £ ο ι+Ό <C

Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

Case CE 355

GLAXO GROUP LIMITED London WIY 8DH, England

Cephalosporin-Antibiotika

Patentansprüche

/!.} Cephalosporin-Antibiotika der allgemeinen Formel (D

NH-

. S N \

Ii

CO. NH

OCH.

CH₂OCONHR^-

COOH

(worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder 2-Chloräthy!gruppe bedeutet) und nichttoxische Salze und nichttoxische, metabolisch labile Ester davon.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1, nämlich (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-cyclopropylmethoxyiminoacetamido]-3-carbamoyloxymethyl-ceph-3-eIIl-4-·carbonsäure und nichttoxische Salze davon.
3. Nichttoxische, metabolisch labile Ester der Verbindung gemäß Anspruch 2.
4. N-geschützte und Carboxyl-blockierte Formen der Verbindungen gemäß Anspruch 1.
5. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) eine Verbindung der Formel (II)

(II)

CH₂OCONHR²

(worin R die Gruppe R , wie in Anspruch 1 definiert, ist oder eine N-Schutzgruppe; R ein Viasserstoffatom oder eine Carboxyl-blockierende Gruppe bedeutet} B ^S oder ^TS O ist; und die gestrichelte Linie, welche die 2-, 3- und 4-Stellung verbindet, anzeigt, daß die Verbindung eine Ceph-2-em- oder Ceph-3-em-Verbindung ist) oder ein Salz oder 7-N-SiIylderivat davon mit einer Säure der Formel (III)

Sn

— C . COOH

Il

₂ <J

(worin R eine Amino- oder geschützte Aminogruppe ist) oder einem Salz davon oder mit einem dementsprechenden acylierenden Mittel acyliert; oder daß man (B) eine Verbindung der Formel (IV)

CH₂OH

COOR

(worin R , R , B und die gestrichelte Linie wie oben definiert sind) oder ein Salz davon mit einem acylierenden Mittel, das zur Bildung der Gruppe -CH₉OCONHR² (worin R wie oben definiert ist) in 3-Stellung dient, zur Reaktion .bringt; wonach man, falls notwendig und/oder erwünscht, im jeweiligen Fall irgendeine der folgenden Reaktionen in irgendeiner/ftiinlnfol^e durchführt:

(i) Umwandlung eines Δ -Isomeren in das gewünschte Δ^-Isomere,

(ii) Reduktion einer Verbindung, worin B ^S —> 0 ist,zur Bildung einer Verbindung, worin B ^S ist,

(iii) Umwandlung einer Carboxylgruppe in eine nichttoxische, metabolisch labile Esterfunktion, (iv) Bildung eines nichttoxischen Salzes und

(v) Entfernung irgendwelcher Carboxyl-blockierender und/oder N-schützender Gruppen.
6. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend als aktiven Bestandteil eine Verbindung gemäß Anspruch 1 in Verbindung mit einem pharmazeutischen Träger oder Exzipienten.