DE3780909T2

DE3780909T2 - 7-((meta-substituiert)-phenylglycin)-1-carba-1-dethia-cephalosporine.

Info

Publication number: DE3780909T2
Application number: DE8787308713T
Authority: DE
Inventors: Robin David Grey Cooper; John Alan Webber
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2007-10-02
Also published as: DE3780909D1; EP0266896A1; FI874311A0; FI874311L; KR880005125A; AU7926987A; PL151703B1; AT388377B; JPS6396186A; AU591811B2; DK518487A; ATA257587A; PL268034A1; FI874311A7; BG47034A3; PT85850A; IL84051A0; DK518487D0; HUT45053A; CN87107149A

Description

Die Erfindung betrifft neue β-Lactamantibiotika mit verbesserten therapeutischen Eigenschaften.
In der US-Patentschrift 4 335 211 wird eine Klasse von β- Lactamantibiotika beschrieben mit einer Methylengruppe an der Position, die normalerweise in den klassischen Cephalosporinmolekülen von einem Schwefelrest besetzt wird. Trotz der erheblichen bestehenden Schwierigkeiten bei der Synthese besteht derzeit ein starkes Interesse an solchen "Carbacephalosporinen" aufgrund ihrer pharmakologischen Eigenschaften. Hauptsächlich ist das vorher erwähnte US-Patent mit einem enzymatischen Verfahren zur Herstellung von optisch reinen unsubstituierten Derivaten und para-Hydroxyphenylglycylderivate befaßt. Jedoch wird nebenbei auch die Möglichkeit erwähnt, die Phenylglycylgruppe durch eine Methansulfonamidogruppe zu ersetzen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Substitution des Phenylglycylrestes an der meta-Position bei dieser Art von Verbindung zu dramatisch verbesserten pharmakokinetischen Eigenschaften führt.
Somit wird erfindungsgemäß eine Verbindung der Formel I:
zur Verfügung gestellt, worin R&sub1; ein C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest ist, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Beispiele für den Ausdruck "C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest" schließen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, Isobutyl- und t-Butylreste ein. Jedoch sind die einfacheren Glieder dieser Gruppe, in anderen Worten die Methyl- und Ethylanaloga, vielversprechend. So zeigen die Methyl- und Ethylanaloga (d. h. R&sub1; ist ein Methyl- und Ethylrest) eine einzigartige Kombination von ausgezeichneter antibiotischer Aktivität und äußerst vorteilhaften pharmakokinetischen Eigenschaften. Diese überragenden Eigenschaften werden nun im Zusammenhang mit den Tabellen 1 und 2, die später in der Beschreibung erscheinen, diskutiert.
Die zwei bevorzugten Verbindungen der Erfindung sind:
7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure und 7β-[2'-(R)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure.
Der Ausdruck "pharmazeutisch annehmbares Salz" bezieht sich auf Salze, die durch Standard-Säure-Base-Reaktionen mit der Carboxygruppe an Position 4 und/oder der Aminogruppe an Position 2' der Verbindungen der Formel I gebildet werden. Carboxylatsalze können zwischen dem Carboxylatanion an Position 4 und einem positiven Gegenion gebildet werden. Die Gegenionen werden vorzugsweise ausgesucht aus den Alkali- und Erdalkalimetallen (wie zum Beispiel Lithium, Natrium, Kalium, Barium und Calcium); Ammonium und den organischen Kationen (wie zum Beispiel Dibenzylammonium, Benzylammonium, 2-Hydroxyethylammonium, Bis-(2- hydroxyethyl)ammonium, Phenylethylbenzylammonium, Dibenzylethylendiammonium und ähnliche Kationen). Andere Kationen, die von diesem Ausdruck eingeschlossen werden, schließen die protonierte Form von Procain, Chinin und N-Methylglucosamin und die protonierten Formen basischer Aminosäuren wie Glycin, Ornithin, Histidin, Phenylglycin, Lysin und Arginin ein.
Der Ausdruck "Salz" schließt auch Salze ein, die durch Standard-Säure-Base-Reaktionen mit basischen Gruppen (wie zum Beispiel der (2')-Aminogruppe) und organischen oder anorganischen Säuren gebildet werden. Solche Säuren schließen Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Trifluoressig-, Bernstein-, Zitronen-, Milch-, Malein-, Fumar-, Palmitin-, Chol-, Pamo-, Schleim-, D-Glutamin-, d-Kampfer-, Glutar-, Phthal-, Wein-, Laurin-, Stearin-, Salicyl-, Methansulfon-, Benzolsulfon-, Sorbin-, Pikrin-, Benzoe-, Zimtsäure und dergleichen Säuren ein.
Der Fachmann erkennt sofort, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen in Form von inneren Salzen ("Zwitterionen") existieren können, aufgrund der Gegenwart der 2'-Aminogruppe und der 4-Carbonsäuregruppe. Solche Zwitterionen der Verbindungen der Formel I bilden Teil der Erfindung.
Die Verbindungen der Formel I können auch als Solvate und Hydrate existieren. Somit können diese Verbindungen kristallisieren, zum Beispiel mit Hydratwasser, oder einer, einer Anzahl von oder irgendeinem Teil von Molekülen des Mutterlaugelösungsmittels. Die Solvate und Hydrate solcher Verbindungen liegen im Bereich der Erfindung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die eine Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger umfaßt.
Im Hinblick auf Zusammensetzungen für die orale Verabreichung (wie Tabletten und Kapseln) schließt der Ausdruck "pharmazeutisch annehmbarer Träger" übliche Hilfsmittel wie Bindemittel, zum Beispiel Sirup, Gummi Arabikum, Gelatine, Sorbit, Traganth, Polyvinylpyrrolidon (Povidone), Methylcellulose, Ethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Saccharose und Stärke; Füllstoffe und Träger, zum Beispiel Maisstärke, Gelatine, Lactose, Saccharose, mikrokristalline Cellulose, Kaolin, Mannit, Dicalciumphosphat, Natriumchlorid und Alginsäure; Sprengmittel, wie zum Beispiel Natriumcroscarmellose, mikrokristalline Cellulose, Maisstärke, Natriumstärkeglykolat, Alginsäure und Benetzungsmittel wie Natriumlaurylsulfat; und Gleitmittel wie Magnesiumstearat und andere metallische Stearate, Stearinsäure, Silikonfluid, Talkum, Wachse, Öle und colloides Siliciumoxid ein. Aromatisierungsmittel wie Pfefferminz, Gaultheriaöl, Kirscharoma oder dergleichen können auch verwendet werden. Es kann erwünscht sein, einen Farbstoff zuzugeben, um der Dosierungsform ein ästhetischeres Erscheinungsbild zu geben oder um das Produkt besser zu identifizieren. Die Tabletten können auch mit auf diesem Gebiet bekannten Verfahren beschichtet werden.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch in Form von oralen flüssigen Präparaten vorliegen, die entweder a) wäßrige oder ölige Suspensionen, Lösungen, Emulsionen oder Sirups sein können oder b) ein trockenes Pulver, das mit Wasser oder einem anderen geeigneten Träger vor der Verwendung rekonstituiert wird. Der Ausdruck "pharmazeutisch annehmbarer Träger", wenn er im Zusammenhang mit solchen oralen flüssigen Präparaten verwendet wird, schließt übliche Additive wie Suspensionsmittel, zum Beispiel Sorbit, Sirup, Methylcellulose, Glucose/Zucker-Sirup, Gelatine, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Aluminiumstearatgel oder hydrierte eßbare Öle, zum Beispiel Mandelöl, fraktioniertes Kokosnußöl, Ölester, Propylenglykol oder Ethylalkohol, und Konservierungsstoffe wie Methyl- oder Propyl-p-hydroxybenzoate oder Sorbinsäure ein.
Die bevorzugten pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind solche, die für die orale Verabreichung geeignet sind.
Die pharmazeutische Zusammensetzung kann auch intravenös (IV) verwendet werden. Insbesondere kann eine wasserlösliche Form der antibiotischen Verbindung in einer der üblicherweise verwendeten intravenösen Flüssigkeiten gelöst und durch Infusion verabreicht werden. In Verbindung mit Zusammensetzungen für IV- Verwendung schließt der Ausdruck "pharmazeutisch annehmbarer Träger" solche Flüssigkeiten wie physiologische Kochsalzlösung, Ringer-Lösung oder 5% Dextroselösung ein.
Für intramuskuläre Präparate kann eine sterile Formulierung eines geeigneten Salzes der antibiotischen Verbindung (zum Beispiel das Hydrochloridsalz oder Natriumsalz) mit einem "pharmazeutisch annehmbaren Träger" formuliert werden. Beispiele für solche sterilen Formulierungen sind geeignete Salze entweder gelöst in einem pharmazeutischen Verdünnungsmittel (zum Beispiel Wasser zur Injektion, physiologische Kochsalzlösung, 5% Glucose) oder suspendiert in einer wäßrigen Base oder einer pharmazeutisch annehmbaren Ölbase (zum Beispiel einem Ester einer langkettigen Fettsäure wie Ethyloleat).
Topische Zusammensetzungen können mit einem "pharmazeutisch annehmbaren Träger" wie hydrophoben oder hydrophilen Grundstoffen formuliert werden. Solche Grundstoffe schließen Salben, Cremes oder Lotionen ein.
Veterinär-pharmazeutische Zusammensetzungen der antibiotischen Verbindungen können im Futter oder Trinkwasser von Nutztieren verabreicht werden. Alternativ können die Verbindungen als Intramammär-Präparate mit einem "pharmazeutisch annehmbaren Träger" wie einem Grundstoff mit Lang- oder Kurzfreisetzung formuliert werden.
Die Verbindungen der Formel I können auch in Einheitsdosierungsform in sterilen Gläschen, sterilen Kunststoffbeuteln, die eine Öffnung mit einem Septum enthalten, oder sterilen hermetisch abgedichteten Ampullen formuliert werden. Die Verbindung der Formel I (oder das entsprechende pharmazeutisch annehmbare Salz) kann ein trockenes Pulver sein oder in kristalliner oder lyophilisierter Form vorliegen. Die Menge der antibiotischen Verbindung pro Einheitsdosierung kann von etwa 100 mg bis etwa 10 g variieren.
Eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindungen der Formel I liegt allgemein bei etwa 2,5 mg bis etwa 50 mg Verbindung pro kg Körpergewicht pro Dosis. Diese Menge ergibt insgesamt etwa 0,25 g bis etwa 12 g pro Tag für einen erwachsenen Menschen.
Die Verbindungen der Formel I sind geeignet zur Behandlung oder Kontrolle von Infektionskrankheiten, die durch grampositive und gram-negative Bakterien bei Warmblütern verursacht werden. Dieses Verfahren umfaßt, daß man dem infizierten Wirt eine therapeutisch wirksame Menge der antibiotischen Verbindung verabreicht.
Bei Durchführung dieses Verfahrens kann die antibiotische Verbindung in einer einzelnen täglichen Dosis oder in mehreren Dosen pro Tag verabreicht werden. Der Behandlungsplan kann die Verabreichung über einen verlängerten Zeitraum erfordern, zum Beispiel über mehrere Tage oder 2 bis 3 Wochen. Die pro Dosis oder Gesamtmenge verabreichte Menge hängt ab von solchen Faktoren wie Art und Schwere der Infektion, dem Alter und Gesundheitszustand des Patienten und der Toleranz der Verbindungen der Formel I sowohl durch den Patienten als auch die die Infektion verursachenden Mikroorganismen.
Die antibiotische Aktivität von ausgewählten Verbindungen der Formel I und zum Vergleich einer Verbindung von ähnlicher Struktur wird im folgenden durch in vitro Testdaten dargestellt. In Tabelle I wird die minimale Hemmkonzentration (MIC) für die Verbindungen gegen einen weiten Bereich von gram-positiven und gram-negativen Bakterien gezeigt. Die MIC-Werte werden mit Standard-Agarverdünnungstestverfahren erhalten. Die ausgezeichnete in vitro Aktivität der beanspruchten Verbindungen ist insbesondere überraschend im Licht ihrer hohen Lösungsstabilität. Es wurde bisher angenommen, daß eine hohe Lösungsstabilität einer β-Lactamverbindung eine geringe Acylierungsfähigkeit des β-Lactams und damit eine niedrige antibakterielle Aktivität der Verbindung anzeigt.
Die antibiotische Aktivität des ortho-Analogen der Methylverbindung der Erfindung wird in Tabelle I als Verbindung 3 dargestellt. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, welch dramatischen Unterschied die Position des R&sub1;-Substituenten auf die antibiotische Aktivität dieser Klasse von Verbindungen hat. Tabelle I Vergleich der antibiotischen Aktivität ausgewählter Verbindungen in vitro gegen gram-positive und gram-negative Bakterien Testorganismus* Testverbindung&sup5; Minimale Hemmkonzentration (mcg/ml) Staphylococcus Streptococcus Hemophilus Escherichia Klebsiella Enterobacter Salmonella Shigella *Nummern und Buchstaben hinter den Namen der Testorganismen beziehen sich auf die Stämme. ¹β-Lactamase-Produzent ³methicillinresistent &sup4;penicillin-G-resistent &sup5;Die Testverbindungen mit der Nummer 1, 2 und 3 sind folgende:
1. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(m-(methylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz.
2. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(m-(ethylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz.
3. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(o-(methylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz.
Eine weitere Eigenschaft der erfindungsgemäßen Verbingen ist der höhere Blutgehalt in vivo, den Testtiere wie Ratten zeigen. Zum Beispiel ist die bessere in vivo Pharmakokinetik der Verbindungen der Erfindung in der folgenden Tabelle II angegeben. In dieser Tabelle ist die intravenöse Pharmakokinetik bei der Ratte für die Methyl- und Ethylverbindungen der Formel I zusammen mit drei anderen Vergleichsverbindungen angegeben. (Die drei Vergleichsverbindungen sind das para-Isomer der Methylverbindung der Formel I und das unsubstituierte Phenylglycylanaloge und das p-Hydroxyphenylglycylanaloge der Verbindungen der Formel I. Das unsubstituierte Phenylglycylanaloge und das p-Hydroxyphenylglycylanaloge sind in US-Patent Nr. 4 335 211 beispielhaft dargestellt.) Die Tests wurden durchgeführt mit verfahren, die auf diesem Gebiet wohlbekannt sind. (Siehe zum Beispiel Frank C. Tinsley et al., J. Appl. Physiol.: Respirat. Environ. Exercise Physiol. (54/5): 1422-1426 (1983).
Männlichen Sprague-Dawley-Ratten wurde eine 20 mg/kg Dosis intravenös verabreicht. Die Plasmagehalte der verabreichten Verbindung wurden mit einem Biotest mit einem E. coli Stamm überwacht. Die Biotestergebnisse sind unten dargestellt, erhalten über eine modellunabhängige Analyse: Tabelle II Plasmaparameter bei Ratten bei IV-Dosierung Testverbindunga Tiere/Zeitpunkt AUCb Halbwertszeit (min)
a Die mit 1, 2, 3, 4 und 5 numerierten Testverbindungen sind folgende:
1. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(m-(ethylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz
2. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(m-(methylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz
3. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(p-(methylsulfonamido)phenyl)- acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz
4. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-phenylacetamido]-3-chlor-3-(1- carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz
5. 7-(R)-[2'-(R)-2'-Amino-2'-(p-hydroxyphenyl)acetamido]- 3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz
b AUC = Fläche unter der Kurve
Die ausgezeichnete Aktivität und das pharmakokinetische Profil der erfindungsgemäßen Verbindungen machen sie geeignet für die therapeutische oder prophylaktische Behandlung von Infektionen bei Warmblütern, die durch gram-positive, gram-negative und säurefeste Bakterien verursacht werden.
Die antibiotischen Verbindungen können oral, parenteral (zum Beispiel intravenös, intramuskulär oder subkutan) oder als topische Salbe oder Lösung verabreicht werden. Die orale Verabreichung ist bevorzugt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon zur Verfügung gestellt, das umfaßt:
(A) die Entfernung der Amino- und/oder Carboxyschutzgruppe bei einer Verbindung der Formel II:
worin Q Wasserstoff oder eine Aminoschutzgruppe und Q&sub2; Wasserstoff oder eine Carboxyschutzgruppe ist, mit dem Vorbehalt, daß nicht beide Reste Q und Q&sub2; Wasserstoff sind, oder
(B) Acylierung einer Verbindung der Formel III
worin Q&sub2; wie oben definiert ist, und anschließend in dem Fall, wenn Q&sub2; nicht Wasserstoff ist, Entfernung der Carboxyschutzgruppe und jeder vorhandenen Aminoschutzgruppe, und
(C) Auftrennung einer razemischen Verbindung der Formel II, wenn Q und Q&sub2; Wasserstoff sind.
Die Carboxyschutzgruppe Q&sub2; der Formel II ist eine übliche Carboxyschutzgruppe und vorzugsweise eine, die nicht sterisch gehindert ist. Beispiele solcher Gruppen sind Benzyl- und substituierte Benzylgruppen wie 4-Methyloxybenzyl, 4-Nitrobenzyl, 4-Methylbenzyl, 3,5-Dimethylbenzyl und 4-Chlorbenzyl; Silylgruppen wie eine Trialkylsilylgruppe (Trimethylsilyl); und halogensubstituierte Alkylgruppen wie 2,2,2-Trichlorethyl-, 2,2,2- Tribromethyl- und 2-Iodethylgruppen. Eine bevorzugte Estergruppe ist die Benzyl- oder substituierte Benzylestergruppe.
Die Verfahren zur Acylierung der 7β-Aminokernverbindungen der Formel III mit einer Acylseitenkette gleichen den Verfahren für die Acylierung der 6-Aminopenicillansäure, 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure und 7-Aminocephalosporansäure.
Im allgemeinen kann die Acylierung bewirkt werden, indem ein Acylierungsmittel der Formel
worin R&sub1; ein C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest ist, Q Wasserstoff oder vorzugsweise eine Aminoschutzgruppe ist und L eine gute Abgangsgruppe ist (wie zum Beispiel Chlor, Brom oder ein aktivierter Ester), umgesetzt wird. Das ungeschützte Acylierungsmittel kann auch in Form eines Säureadditionssalzes, zum Beispiel als Hydrochlorid verwendet werden. Die Gruppe L kann in situ aus der freien Säure gebildet werden. Die Acylierung wird typischerweise in einem aprotischen organischen Lösungsmittel bei etwa 15ºC bis etwa 50ºC durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel schließen Methylenchlorid ein.
Ein Verfahren besteht darin, einfach den 7β-Aminokern mit einem Säurechlorid oder Säurebromid in Gegenwart eines Säurefängers zu vereinigen. Das Säurechlorid oder Säurebromid kann in situ gebildet werden. Ein anderes Verfahren besteht darin, den 7β-Aminokern mit der freien Carbonsäure der Seitenkette (oder dem Säuresalz) und einem Kondensationsmittel zu vereinigen. Geeignete Kondensationsmittel schließen N,N'-disubstituierte Carbodiimide wie zum Beispiel N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, N,N'-Diethylcarbodiimid, N,N'-Di(n-propyl)carbodiimid, N,N'- Di(isopropyl)carbodiimid, N,N'-Diallylcarbodiimid, N,N'-Bis(pdimethylaminophenyl)carbodiimid, N-Ethyl-N'-(4''-ethylmorpholinyl)carbodiimid und dergleichen ein. Andere geeignete Carbodiimidkondensationsmittel werden von Sheehan in US-Patent Nr. 2 938 892 und von Hofmann et al. in US-Patent Nr. 3 065 224 offenbart. Azolide, wie N,N'-Carbonyldiimidazol und N,N'- Thionyldiimidazol, können auch als Kondensationsmittel verwendet werden. Dehydratisierungsmittel wie Phosphoroxychlorid, die Alkoxyacetylene und 2-Halogenpyridiniumsalze (wie 2- Chlorpyridiniummethyliodid, 2-Fluorpyridiniummethyliodid und dergleichen) können verwendet werden, um die freie Säure oder ihr Säuresalz mit dem 7β-Aminokern zu kuppeln.
Ein anderes Acylierungsverfahren beinhaltet, daß man zuerst die freie Carbonsäureform (oder das entsprechende Salz) der Acylseitenkette in das entsprechende aktive Esterderivat umwandelt, das wiederum verwendet wird, um den Kern zu acylieren. Das aktive Esterderivat wird gebildet, indem die freie Säure mit Gruppen, wie p-Nitrophenyl, 2,4-Dinitrophenol, Trichlorphenol, Pentachlorphenol, 2-Chlor-4,6-dimethoxytriazen, N-Chlorsuccinimid, N-Chlormaleimid, N-Chlorphthalimid, 1-Hydroxy-1H-benzotriazol oder 1-Hydroxy-6-chlor-1H-benzotriazol verestert wird. Die aktiven Esterderivate können auch gemischte Anhydride sein, die mit Gruppen wie Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Isobutoxycarbonyl-, Trichlormethylcarbonyl- und Isobut-2-ylcarbonylgruppen und der Carbonsäure der Acylseitenkette gebildet werden. Die gemischten Anhydride werden synthetisiert, indem die Carbonsäure der Acylseitenkette acyliert wird.
Alternativ kann der 7β-Aminokern mit dem N-Ethyoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydrochinolin-(EEDQ)-Derivat der Acylseitenkette acyliert werden. Im allgemeinen werden die freie Säureform der Acylseitenkette und EEDQ in einem inerten, polaren organischen Lösungsmittel (wie Tetrahydrofuran, Acetonitril und dergleichen) umgesetzt. Das entstehende EEDQ-Derivat wird in situ verwendet, um den 7β-Aminokern zu acylieren.
Ein weiteres Verfahren zur Acylierung der 7β-Aminoverbindungen betrifft die Verwendung eines enzymatisch unterstützten Verfahrens. Ein solches Verfahren wird in US-Patent Nr. 4 335 211 beschrieben.
Ein bevorzugtes Verfahren der Acylierung betrifft das Suspendieren des Hydrochloridsalzes einer Verbindung der Formel III in Methylenchlorid. N-Methylmorpholin und die aminogeschützte Seitenkette (als freie Säure) werden zugegeben und die Lösung wird gekühlt. Pyridin und Phosphorylchlorid werden zugegeben, um in situ die Säurechloridform der Seitenkette zu erzeugen. Der Ansatz wird bei Raumtemperatur gerührt, bis die Reaktion im wesentlichen vollständig ist und das acylierte Kernprodukt wird in üblicher Weise isoliert.
Die Amino- und Carboxyschutzgruppen können mit auf diesem Gebiet wohlbekannten Verfahren entfernt werden. Beispiele für Bedingungen für die Entfernung dieser zwei Arten von Schutzgruppen finden sich in Standardwerken wie E. Haslam, "Protective Groups in Organic Chemistry", J.G.W. McOmie, Ed., Plenum Press, New York, N.Y., 1973, Kapitel 2 und 5, und T.W. Greene, "Protective Groups in Organic Synthesis", John Wiley and Sons, New York, N.Y., 1981, Kapitel 5 und 7.
Beispiele für Verfahren zur Entfernung von Amino- und Carboxyschutzgruppen finden sich auch im Versuchsteil. Zum Beispiel wurde die t-Butoxycarbonylaminoschutzgruppe mit Trifluoressigsäure entfernt und die p-Nitrobenzylcarboxyschutzgruppe wurde durch Hydrogenolyse entfernt.
Die Auftrennung einer razemischen Mischung einer Verbindung der Formel II kann auch mit üblichen Mitteln bewirkt werden.
Die Verbindungen der Formel II sind neu und liefern einen weiteren Aspekt der Erfindung.
Die 7β-Amino-3-chlor-1-carba-1-dethiacephemverbindung der Formel III kann synthetisiert werden aus den entsprechenden 3- Hydroxyverbindungen gemäß dem in Schema 1 unten dargestellten Verfahren: Schema 1
Im obigen Schema 1 ist Q&sub2; eine Carboxyschutzgruppe und A' ist entweder eine Aminoschutzgruppe oder eine Acylgruppe.
Die Sulfonylierung der 3-Hydroxygruppe, die die erste Reaktion im obigen Schema 1 darstellt (Formel IIIb→Formel IIIa) kann in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen etwa 0 und etwa 35ºC in Gegenwart eines tertiären Amins durchgeführt werden. Amine, die geeignet sind, schließen Triethylamin, Tri-(n-butyl)amin, Pyridin, t-Butyldiethylamin, Di(isopropyl)ethylamin und ähnliche Amine ein. Sterisch gehinderte Trialkylamine sind bevorzugt. Das Acylierungsmittel kann Trifluormethansulfonanhydrid (Triflic-Anhydrid), Trifluormethansulfonylchlorid (Triflic-Chlorid) oder ein anderes geeignetes Säurederivat der Trifluormethansulfonsäure sein. Inerte Lösungsmittel, die für das Verfahren geeignet sind, sind halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Chloroform, Methylenchlorid, Trichlorethan und dergleichen; Etherlösungsmittel wie Tetrahydrofuran; Ester wie Ethylacetat; oder andere inerte Lösungsmittel wie Acetonitril (siehe zum Beispiel Europäisches Patent Nr. 211 540).
Die Triflic-Ester (Formel IIIa) können aus der Reaktionsmischung durch übliche Isolierungsverfahren, zum Beispiel Extraktion, rückgewonnen werden.
Während der Acylierung wird jede reaktive Gruppe in der Seitenkettengruppe A', die auch zu einer Acylierung fähig ist, wünschenswerterweise geschützt. Zum Beispiel werden alle Aminogruppensubstituenten mit üblichen Aminoschutzgruppen geschützt, um die Amidbildung konkurrierend zur gewünschten Sulfonylierung zu verhindern.
Die zweite, Chlorierungsreaktion im obigen Schema 1 (Formel IIIa→Formel IIA) kann mit Lithiumchlorid in einem aprotischen Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen etwa 60 und etwa 95ºC voranschreiten.
Aprotische polare Lösungsmittel, die für die Chlorierungsreaktion verwendet werden können, sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Acetonitril und ähnliche Lösungsmittel. Dimethylformamid ist ein bevorzugtes Lösungsmittel.
Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur zwischen etwa 75 und etwa 85ºC mit einem Überschuß bezogen auf die stöchiometrische Menge an Lithiumchloridsalz durchgeführt.
Eine bevorzugte Carboxyschutzgruppe bei Q&sub2; ist die Benzyl- oder eine substituierte Benzylgruppe.
Im Anschluß an die Vervollständigung der Chlorierungsreaktion wird der 3-Halogen-1-carba-3-cephemester aus der Reaktionsmischung mit üblichen Isolierungsverfahren gewonnen und durch Chromatographie gereinigt.
Wie bei der ersten Reaktion in Schema 1 ist es während der Chlorierungsreaktion wünschenswert, jede im Ausgangsmaterial vorhandene Aminogruppe zu schützen. Bei einem Beispiel der Reaktion wird Benzyl-7β-phenoxyacetylamino-3-trifluormethylsulfonyloxy-1-carba-1-dethiacephem-4-carboxylat in Dimethylformamid gelöst und ein Überschuß (zum Beispiel 3 bis 4 Mol Überschuß) Lithiumchlorid wird zugegeben. Die Lösung wird gerührt und auf eine Temperatur von etwa 80 ºC etwa 5 bis 6 Stunden lang erwärmt. Das Fortschreiten der Chlorierung kann durch Dünnschichtchromatographie eines kleinen Aliquot, das periodisch aus der Reaktionsmischung entfernt wird, verfolgt werden. Wenn die Reaktion abgeschlossen ist, wird die Mischung mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel verdünnt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Das Rohprodukt (Benzyl-7β-phenoxyacetylamino-3-chlor-1-carba-1-dethiacephem-4- carboxylat) wird mit Chromatographie gereinigt (zum Beispiel über Silicagel).
Die letzten Reaktionen im obigen Schema 1, entweder die Entfernung der Aminoschutzgruppe oder die Spaltung der Amidogruppe, die durch die Teilformel "A'NH-" (Verbindung IIA→Verbindung III) dargestellt wird, sind auf diesem Gebiet wohlbekannte Reaktionen. Die Entfernung der Aminoschutzgruppen wird in den oben erwähnten Literaturstellen für die Acylierung und nachfolgende Abspaltung der Schutzgruppen der Verbindungen der Formel III gelehrt.
Die Verfahren zur Spaltung der Amidbindung einer 7- (Amido)-Seitenkette sind auf diesem Gebiet wohlbekannt. Ein solches Verfahren wendet Nitrosylchlorid an, wie beispielsweise in US-Patent Nr. 3 507 862 angegeben. Ein anderes Verfahren wendet Phosphorpentachlorid in Gegenwart einer (vorzugsweise Stickstoff) Base an. Letzteres Verfahren ist zum Beispiel in US- Patent Nr. 3 549 628, US-Patent Nr. 3 697 515 und US-Patent Nr. 3 868 368 beschrieben.
Bei einer verbesserten Version des obigen Phosphorpentachloridverfahrens kann ein triphenylphosphitchlorkinetisches Reagenz angewendet werden, wie in US-Patent Nr. 4 211 702 diskutiert. Ein Überschuß (2 bis 3 Äquivalente) dieses Reagenz kann verwendet werden, sowohl, um die 7-Amidogruppe zu spalten als auch um die 3-Hydroxygruppe des 3-Enol-1-carba-1-dethiacephems zu chlorieren (zum Beispiel die Verbindungen der Formel IIIb oben), analog den Bedingungen, die in US-Patent Nr. 4 226 986 angegeben sind.
Ein weiteres Verfahren zur Synthese der 7-Aminoverbindungen der Formel III ist das Verfahren, das in GB-A 2 041 923 und seinen Äquivalenten (zum Beispiel Europäische Patentveröffentlichung Nr. 14 475A) angegeben ist. Dieses Verfahren betrifft allgemein die Zugabe eines Phenylthiols zu einer 7-Azido- 3-hydro-1-carba-1-dethia-4-carboxylatverbindung. Die entstehende 3-Thio-3,4-gesättigte Verbindung wird zu der entsprechenden 3-Sulfoxidverbindung oxidiert. Die 3-Sulfoxidverbindung wird chloriert und die entstehende 3-Sulfoxid-3-chlorverbindung wird mit einer Base behandelt (um das Sulfoxid zu entfernen), was die 3-Chlor-3-cephemverbindung liefert.
Die 3-Hydroxyausgangsmaterialien (Formel IIIb) von Schema 1 können hergestellt werden, wie in US-Patent Nr. 4 665 171 oder der Europäischen Patentschrift Nr. 209 352 beschrieben. (Eine entsprechende Diskussion findet sich auch bei D.A. Evans et al., Tetrahedron Letters, 26, Seiten 3783-3786 und 3787-3790 (1985).)
Dieses Verfahren wird weiterhin im Europäischen Patent Nr. 211 540 und bei D.A. Evans et al., Tetrahedron Letters, 26, Seiten 3787-3790 (1985) beschrieben.
Ein zweites Verfahren zur Herstellung von 3-Hydroxy-1- carba-1-dethiacephalosporin ist angegeben bei M. Hatanaka et al., Tet. Letters, 24, Seiten 4837-4838 (1983). Das Verfahren von Hatanaka et al. ist dem von Evans insofern ähnlich, daß zuerst der β-Lactamring durch 2+2 Cycloaddition gebildet wird. Jedoch bildet Hatanaka et al. den sechsgliedrigen Ring aus einem Acetatesterfragment, das an dem Stickstoff in Position 1 hängt, das als Nukleophil für die Dieckmann-Kondensation dient.
In den folgenden Herstellungsbeispielen und Beispielen werden die Ausdrücke kernmagnetisches Resonanzspektrum, Hochleistungsflüssigchromatographie, Felddesorptionsmassenspektroskopie, Fast-Atom-Bombardment-Massenspektroskopie und spezifische Drehung abgekürzt mit NMR, HPLC, FDMS, FABMS bzw. OR.
Im Zusammenhang mit den HMR-Spektren werden die folgenden Abkürzungen verwendet: "s" ist Singulett, "d" ist Dublett, "dd" ist Dublett von Dubletts, "t" ist Triplett, "q" ist Quartett und "m" ist Multiplett. "DMSO-d&sub6;" ist Dimethylsulfoxid, bei dem alle Protonen durch Deuterium ersetzt wurden.
Die NMR-Spektren wurden erhalten an dem Gerät EM-390 von Varia Associates 90 Mhz, auf einem Jeol-Gerät FX-90Q 90 MHz, auf einem Gerät von Bruker Corporation mit 270 MHz oder 500 MHz oder auf einem General Electric Gerät QE-300 300 MHz. Die chemischen Verschiebungen werden ausgedrückt als δ-Werte (Teile pro Million feldabwärts von Tetramethylsilan).

Herstellungsbeispiel 1

m-(Methylsulfonamido)benzaldehyd

m-(Amino)benzaldehydpolymer (1210 g, 10,0 Mol), THF (12000 ml) und Wasser (495 ml) wurden vereinigt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die entstehende Aufschlämmung wurde auf etwa 5 bis etwa 10ºC gekühlt und Pyridin (1580 g, 20 Mol) wurde zugegeben. Methylsulfonylchlorid (2290 g, 20 Mol) wurde tropfenweise zu der Aufschlämmung zugegeben, während die Temperatur der Reaktionslösung auf ungefähr 10ºC gehalten wurde. Der Ansatz wurde in einem Eisbad über Nacht gerührt, wobei das Eis in dem Wasserbad schmolz und die Temperatur der Reaktion auf etwa 15 bis 20ºC anstieg. Das THF wurde im Vakuum entfernt und 1N Chlorwasserstoffsäure (6 l) wurde zu dem Rückstand zugegeben. Die entstehende Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur ungefähr 8 Stunden gerührt. Das orange körnige Material der Aufschlämmung wurde auf einem Filter gesammelt, mit Wasser (ungefähr 6 l) gewaschen und 48 Stunden bei 40ºC getrocknet, was 1833 g Material lieferte. Ein Teil dieses Materials (940 g) wurde aus einer Ethylacetatmischung, die Aktivkohle und Natriumcarbonat enthielt, umkristallisiert. Zwei Partien Kristalle aus dieser Lösung lieferten 874 g m-(Methylsulfonamido)benzaldehyd. NMR (360 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 3,05 (s, 3), 7,5-7,9 (m, 4), 9,9 (s, 1), 10,1 (s, 1).

Herstellungsbeispiel 2

D,L-2-(Amino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril

Konzentriertes Ammoniumhydroxid (43 ml) wurde auf 10ºC gekühlt. Natriumcyanid (5,4 g, 110 mMol), Ammoniumchlorid (5,5 g, 102 mMol) und m-(Methylsulfonamido)benzaldehyd (10,0 g, 50 mMol) wurden zugegeben und die entstehende Lösung wurde 4 Stunden bei etwa 10 bis 15ºC gerührt. Überschüssiger Ammoniak wurde aus der Lösung im Vakuum bei 15ºC entfernt. Der pH des Rückstandes wurde auf 7,0 durch Zugabe von konzentrierter Chlorwasserstoffsäure eingestellt. Die entstehende Lösung wurde mit Ethylacetat (6x) extrahiert und die Ethylacetatextrakte wurden vereinigt, mit Kochsalzlösung gewaschen (2x), über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt, was 10,6 g, 94% eines braunen Öls von D,L-2-(Amino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril lieferte. NMR (DMSO-d&sub6;, 90 MHz): δ 3,0 (s, 3), 5,0 (s, 1), 7,2-7,6 (m, 4).

Herstellungsbeispiel 3

2-(R)-2-(Amino-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril-L- weinsäuresalz, Essigsäuresolvat

L-(+)-Weinsäure (8,25 g, 55 mMol) wurde in Essigsäure (90%) gelöst und die Mischung wurde erhitzt, um die Lösung zu bewirken. Die Lösung wurde zu D,L-2-(Amino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril (10,6 g, 47 mMol) zugegeben und die entstehende Lösung wurde langsam abkühlen gelassen. Ethylacetat (25 ml) wurde langsam zugegeben und der entstehende Niederschlag wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und dann durch Filtration gesammelt. Der gesammelte Niederschlag wurde mit Essigsäure und Ethylacetat gewaschen und dann bei 36ºC im Vakuum getrocknet, was 5 g, 49%, 2-(R)-2-(Amino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril-L-weinsäuresalz, Essigsäuresolvat lieferte. NMR (DO&sub2;/DCl), 90 MHz): δ 2,1 (s, 1), 3,2 (s, 3), 4,8 (s, 1), 5,8 (s, 1), 7,3-7,7 (m, 4); OR [α]25ºD= +27,66º [1N Chlorwasserstoffsäure, C 1].

Herstellungsbeispiel 4

2-(R) -2-Amino-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)essigsäure-hydrochlorid

2-(R)-2-(Amino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)acetonitril-L-weinsäuresalz, Essigsäuresolvat (18 g, 48 mMol) wurde auf Rückflußtemperatur in 6H Chlorwasserstoffsäure (200 ml) ungefähr 6 Stunden erhitzt. Nach Entfernung überschüssiger Chlorwasserstoffsäure unter vermindertem Druck wurde Aktivkohle zugegeben und die Suspension wurde durch eine Filterzelle filtriert. Der pH des Filtrats wurde auf 5,0 durch Zugabe von 5N Natriumhydroxidlösung eingestellt. Das Filtrat wurde in situ für Herstellungsbeispiel 5 verwendet.

Herstellungsbeispiel 5

2-(R)-(N-(t-Butoxycarbonylamino)-2-(m-(methylsulfonamido)phenyl)essigsäure

Der pH der Lösung von Herstellungsbeispiel 4 oben wurde durch Zugabe von 5N Natriumhydroxidlösung auf 9 eingestellt. THF (300 ml) und dann Di(t-butyldicarbonat) (15,7 g, 72 mMol) wurde zugegeben und der pH der Lösung wurde durch Zugabe von 5N Natriumhydroxidlösung wiederum auf 9,0 eingestellt. Die Lösung wurde 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann wurde das THF im Vakuum entfernt. Das entstehende Konzentrat wurde mit Diethylether (2x) gewaschen und der pH der Wasserphase wurde durch Zugabe von 6N Chlorwasserstoffsäure auf 2 eingestellt. Die angesäuerten wäßrigen Phasen wurden mit Ethylacetat extrahiert (4x). Die Ethylacetatphasen wurden vereinigt, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft, was 11 g Schaum ergab. Der Schaum wurde mit präparativer HPLC auf einer Siliciumoxidsäule chromatographiert und mit einem Gradienten von Toluol zu 50% Ethylacetat/Toluol eluiert, was 6,85 g, 41%, einer 84:16 R:S-Mischung von 2-(R)-(N-(t-Butoxycarbonylamino))-2-(m- (methylsulfonamido)phenyl)essigsäure lieferte. NMR (300 MHz, CDCl&sub3;): 1,3 (s, 9), 5,1 (d, 1), 5,3 (d, 1), 7,1-7,5 (m, 4), 7,9 (d, 1); OR: [α]25ºD = -74,4º [Methanol, C 1].

Herstellungsbeispiel 6

p-Nitrobenzyl-7β-amino-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4- carboxylathydrochlorid

Unter Stickstoffatmosphäre wurde p-Nitrobenzyl-7β-[phenoxyacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat (770 mg, 1,58 mMol) (siehe Beispiel 5, Europäisches Patent Nr. 211 540) in Methylenchlorid (15 ml) gelöst. Pyridin (160 ul, 1,98 mMol) und dann Phosphorpentachlorid (380 mg, 1,82 mMol) wurden zugegeben und die Reaktionslösung wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Isobutanol (1,1 ml, 11,85 mMol) wurde zugegeben und die Lösung wurde gerührt, bis sich Kristalle bildeten. Die Mischung wurde auf 0 bis 5ºC gekühlt durch ein äußeres Eisbad und eine weitere Stunde gerührt. Die Kristalle wurden durch Filtration gesammelt, mit kaltem Methylenchlorid gewaschen, im Vakuum bei Raumtemperatur über Nacht getrocknet, was 568 mg lieferte, 93% Ausbeute des Titelprodukts.

Herstellungsbeispiel 7

p-Nitrobenzyl-7β-[2'-(R)-2'-(m-(methylsulfonamido)phenyl)-2'-(N- (t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3-chlor-1-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat

p-Nitrobenzyl-7-β-amino-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylathydrochlorid (194 mg, 0,5 mMol) wurde in Methylenchlorid (3,5 ml) suspendiert und dann wurde N-Methylmorpholin (55,5 ul) zugegeben. 2-(R)-2-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2-[N-(t-butoxycarbonylamino)]essigsäure (172 mg, 0,5 mMol) wurde zugegeben und die Lösung auf 0ºC gekühlt. Pyridin (170 ul, 2,1 mMol) und dann Phosphorylchlorid (79,1 ul, 0,85 mMol) wurden zugegeben und die Lösung wurde 2 Stunden bei ungefähr 0 bis ungefähr 5ºC gerührt. 1N Chlorwasserstoffsäure (10 ml) wurde zugegeben und das Methylenchlorid wurde unter vermindertem Druck entfernt. Ethylacetat (50 ml) wurde zugegeben und die Lösung wurde mit 1N Chlorwasserstoffsäure (2x) und Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft, was 245 mg Schaum lieferte. Der Schaum wurde mit HPLC auf einer Silicagelsäule chromatographiert, mit einer Mischung von 48%/48%/4% Ethylacetat/Hexan/Isopropanol eluiert, was 165 mg, 49% p-Nitrobenzyl-7β-[2'-(R)-2'-(m-(methylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3- chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat lieferte. NMR (300 MHz, CDCl&sub3;): δ 1,4 (s, 9), 1,6-1,9 (m, 2), 2,5-2,8 (m, 2), 3,0 (s, 3), 3,8-4,0 (m, 1), 5,2 (d, 1), 5,4 (q, 2), 5,9 (q, 1), 7,1- 7,4 (m, 4), 7,6 (d, 2), 8,2 (d, 2).

Herstellungsbeispiel 8

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure

5% Palladium auf Kohlenstoff (150 mg) wurden mit Ethanol benetzt und dann wurde p-Nitrobenzyl-7β-[2'-(R)-2'-(m-(methylsulfonamido)phenyl)-2-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3- chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat (300 mg, 0,44 mMol) (gelöst in einer minimalen Menge Ethylacetat) zugegeben. Die entstehende Suspension wurde 20 Minuten bei einem Wasserstoffdruck von 40 psi hydriert. Die Suspension wurde filtriert und dann mit IN Chlorwasserstoffsäure (3x) und Kochsalzlösung (2x) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum zu einem Feststoff eingeengt. Der Feststoff wurde in Diethylether 48 Stunden gerührt und dann durch Filtration gesammelt und im Vakuum getrocknet. Der Feststoff wurde aus Diethylether kristallisiert, mit Diethylether verrieben, filtriert und dann im Vakuum getrocknet, was 50 mg, 62% 7β-[2-(R)-2-(m- (Methylsulfonamido)phenyl)-2-[N-(t-butoxycarbonylamino)acetamido]-3-chlor-3-[1-carba-1-dethiacephem]-4-carbonsäure lieferte. FDMS: M&spplus; + 1 = 543.

Beispiel 1

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]- 3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäuretrifluoracetat

Trifluoressigsäure (ungefähr 10 ml) wurde auf ungefähr 0ºC gekühlt. 7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-[N- (t-butoxycarbonylamino)acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure (397 mg, 0,73 mMol) wurde zugegeben und die entstehende Lösung wurde bei ungefähr 0ºC 20 Minuten gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft, was ein Öl ergab. Das Öl wurde mit Diethylether vereinigt und der entstehende Feststoff wurde 90 Minuten mit Diethylether verrieben. Die Mischung wurde filtriert und der Feststoff im Vakuum getrocknet, was 392 mg, 96% 7β-[2'-(R)-2'- (m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1- carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäuretrifluoracetat lieferte. NMR (300 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 1,4 (m, 2), 2,3-2,7 (m, 2), 3,0 (s, 3), 3,8 (m, 1), 4,9 (s, 1), 5,4 (s, 1), 7,1-7,5 (m, 4), 3,3 (s, 2), 9,9 (breit, 1).

Beispiel 2

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]- 3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido)-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäuretrifluoracetat wurde chromatographiert mit präparativer HPLC auf einer 20 u C&sub1;&sub8; Reverse Phase Siliciumoxidsäule und mit einem Gradienten von 5% bis 15% Acetonitril/1% Essigsäure/Wasser eluiert, was 73,6 mg des zwitterionischen Salzes von 7β-[2'-(R)-2'-(m- (Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1- carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure lieferte. NMR (270 MHz, DMSO-d&sub6;) δ 1,48 (m, 2), 2,33 (m, 2), 2,99 (s, 3), 3,73 (m, 1, J = 4,7, 5,0, 10,0 Hz), 4,64 (s, 1), 5,26 (d, 1, J = 4,7 Hz), 7,1- 7,4 (m, 4).

Herstellungsbeispiel 9

m- ( Ethylsulfonamido)benzaldehyd

m-(Amino)benzaldehyd (11,9 g (0,1 Mol), Acetonitril (50 ml) und Wasser (1 ml) wurden vereinigt, heftig gerührt und dann in einem Eisbad gekühlt. Pyridin (16 ml, 0,2 Mol) wurde zu der Lösung zugegeben und anschließend wurde Ethylsulfonylchlorid (25 g, 0,2 Mol) tropfenweise zugegeben. Die Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und dann im Vakuum eingeengt. 5% Chlorwasserstoffsäure (200 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die entstehende Lösung wurde 1 Stunde gerührt. Die Lösung wurde mit Ethylacetat (2x, 200 ml) extrahiert, die Ethylacetatextrakte wurden vereinigt und zuerst mit 5% Chlorwasserstoffsäurelösung und dann mit Kochsalzlösung gewaschen. Die Extrakte wurden über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Das Konzentrat wurde mit Tetrachlorkohlenstoff behandelt. Die entstehenden Kristalle wurden durch Filtration gesammelt und dann getrocknet, was 78%, 16,7 g m-(Ethylsulfonamido)benzaldehyd lieferte. NMR (90 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 1,4 (t, 3), 3,2 (q, 2), 7,6 (m, 4), 10,0 (s, 1), 10,2 (s, 1).

Herstellungsbeispiel 10

D,L-2-(Amino)-2-(m-(ethylsulfonamido)phenyl)essigsäurehydrochlorid

Natriumcyanid (12 g, 0,24 Mol), Ammoniumchlorid (13,2 g, 0,24 Mol) und Ammoniumhydroxid (20 ml, 24 g, 0,11 Mol) wurden vereinigt, gerührt und gekühlt. m-(Ethylsulfonamido)benzaldehyd (24 g) wurde zu der Mischung zugegeben und die entstehende Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde in eine Mischung von Ethylacetat (200 ml) und Wasser (600 ml) gegossen und die Phasen wurden getrennt. Die wäßrige Phase wurde mit Ethylacetat (2x, 200 ml) extrahiert. Die Ethylacetatextrakte wurden vereinigt, dann mit Kochsalzlösung und 20% Chlorwasserstoffsäure (4x, 50 ml) gewaschen. Die sauren wäßrigen Waschlösungen wurden vereinigt, 3 Stunden am Rückfluß erhitzt, konzentrierte Chlorwasserstoffsäure (100 ml) wurde zugegeben und die entstehende Lösung wurde zwei weitere Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Lösung wurde gekühlt und dann im Vakuum verdampft zu einer Aufschlämmung von D,L-2-(Amino)-2-(m(ethylsulfonamido)phenyl)essigsäure. Die Aufschlämmung wurde ohne weitere Reinigung für Herstellungsbeispiel 11 verwendet.

Herstellungsbeispiel 11

D,L-2-(N-(t-Butoxycarbonylamino))-2-(m-(ethylsulfonamido) phenyl)essigsäure

D,L-2-(Amino)-2-(m(ethylsulfonamido)phenyl)essigsäurehydrochlorid (die Aufschlämmung von Herstellungsbeispiel 10) wurde in einer Mischung von Acetonitril und Wasser 60:40 (100 ml) gelöst. Der pH der Mischung wurde durch Zugabe von 1N Natriumhydroxid auf 8,0 gebracht. Di(t-butyl)dicarbonat (8,1 g, 1 Äquivalent) wurde zugegeben und die Lösung wurde 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. 1N Natriumhydroxid wurde periodisch zugegeben, um den pH der Reaktionslösung auf ungefähr 8,0 zu halten. Die Reaktionslösung wurde im Vakuum eingeengt und dann wurde gesättigte wäßrige Natriumbicarbonatlösung (100 ml) zugegeben. Die Mischung wurde mit Ethylacetat extrahiert und die Ethylacetatphase wurde wiederum mit gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die wäßrigen Phasen wurden vereinigt und noch einmal mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Phasen wurden dann mit frischem Ethylacetat überschichtet und der pH der wäßrigen Phase wurde auf 2,5 durch Zugabe von 20% Chlorwasserstoffsäure eingestellt. Die Mischung wurde dann mit Ethylacetat (2x, 200 ml) extrahiert. Die zwei Ethylacetatwaschlösungen wurden vereinigt und mit Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt, was 5,7 g Rohprodukt ergab. Das Rohprodukt wurde einer präparativen HPLC auf einer Silicagelsäule unterzogen und mit einem Gradienten von Toluol zu 50% Ethylacetat/ Toluol eluiert, was 1,8 g D,L-2-(N-(t-Butoxycarbonamido))-2-(m- (ethylsulfonamido)phenyl)essigsäure lieferte. NMR (90 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 1,18 (t, 3), 1,38 (s, 9), 3,08 (q, 2), 5,02 (d, 1), 7,18 (m, 4), 7,5 (d, 1), 9,8 (s, 1).

Herstellungsbeispiel 12

p-Nitrobenzyl-7β-[-2'-(R,S)-2'-(m-(ethylsulfonamido)phenyl)-2'- (N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido)-3-chlor-3-(1-carba-1- dethiacephem)-4-carboxylat

D,L-2-(t-Butoxycarbonylamino-2-(m-(ethylsulfonamido)phenyl))essigsäure (1,2 g, 0,003 Mol) wurde in Methylenchlorid (20 ml) gelöst. Die Lösung wurde in einem Eisbad gekühlt und dann 2,4,6-Chlordimethoxytriazol (580 mg) und N-Methylmorpholin (333 mg) als Methylenchloridlösung (10 ml) zugegeben. Die entstehende Lösung wurde in einem Eisbad ungefähr 40 Minuten gerührt.
p-Nitrobenzyl-7β-amino-3-chlor-(1-carba-1-dethiacephem)- 4-carboxylat (1,2 g, 0,003 Mol) wurde in Methylenchlorid (15 ml) suspendiert und die Suspension wurde in einem Eisbad gekühlt. Triethylamin (0,42 ml, 1 Äquivalent) wurde zugegeben und die Lösung wurde ungefähr 5 Minuten gerührt. Diese Lösung wurde zu der Lösung vom letzten Absatz zugegeben und die entstehende Lösung wurde bei Raumtemperatur 45 Minuten gerührt und dann im Vakuum zu einem Öl eingeengt (1,78 g). Das Öl wurde im Vakuum eingeengt zu einem Schaum von p-Nitrobenzyl-7β-[-2'-(R,S)-2'-(m- (ethylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido)-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat. FDMS: M&spplus; + 1 = 691.

Herstellungsbeispiel 13'

7β-[2'-(R,S)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4- carbonsäure

p-Nitrobenzyl-7β-[2'-(R,S)-2'-(m-(ethylsulfonamido) phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonylamino))acetamido]-3-chlor-3-(1- carba-1-dethiacephem)-4-carboxylat (600 mg, 0,87 mMol) wurde in Ethylacetat (25 ml) und Methanol (5 ml) gelöst. 5% Palladium auf Kohlenstoff (300 mg) wurde in Ethanol (10 ml), Methanol (2 ml) und Ethylacetat (2ml) suspendiert. Die Mischung von Palladium auf Kohlenstoff wurde einem Wasserstoffdruck von 40 psi 10 Minuten lang unterworfen. Zu dieser Aufschlämmung wurde die Ethylacetat/Methanol-Lösung des pNB-Esters zugegeben und die Suspension wurde 2 Stunden einem Wasserstoffdruck von 40 psi unterzogen. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und das Filtrat wurde im Vakuum eingeengt, was 520 mg eines Schaums von 7β-[2'- (R,S)-2'-(m-(ethylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(t-butoxycarbonyl amino))acetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure lieferte.

Referenzbeispiel 3

7β-[2'-(R,S)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]- 3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäuretrifluoracetat

7β-2'-(R,S)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-(N-(tbutoxycarbonylamino))acetamido]-3-chlor-3-(1-c arba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure (520 mg) wurde bei Raumtemperatur mit Trifluoressigsäure (15 ml) vereinigt. Die Lösung wurde 10 Minuten stehen gelassen und dann im Vakuum eingedampft. Diethylether (50 ml) wurde zugegeben und die Lösung wurde gerührt und beschallt, um einen Niederschlag zu erhalten. Der Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt und im Vakuum 10 Minuten bei 40ºC getrocknet, was 350 mg, 64,2% 7β-[-2'-(R,S)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4- carbonsäuretrifluoracetat lieferte.

Beispiel 4

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3- chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz

7β-[2'-(R,S)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäuretrifluoracetat (165 mg) wurde in Wasser (1,5 ml) und wenigen Tropfen Acetonitril gelöst. Die Lösung wurde einer analytischen HPLC auf einer C&sub1;&sub8; Reverse Phase Säule unterzogen und mit einem Gradienten von Wasser zu Acetonitril eluiert. Mehrere Trennungen auf diesem System lieferten 10 mg des zwitterionischen Salzes von 7β-[2'-(R)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure. NMR (500 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 1,18 (t, 3), 1,49/1,44 (m, 2), 2,46/2,27 (m, 2), 3,10 (m, 3), 3,69 (m, 1), 4,60 (s, 1), 5,22 (breit d, 1, J = 4,55 Hz), 7,12, 7,16, 7,28, 7,30 (m, 5).

Beispiel 5

7β-[2'-(R)-2'-(m-(n-Propylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz

In ähnlicher Weise wie bei den obigen Beispielen und Herstellungsbeispielen wurden ungefähr 100 mg des Titelprodukts erhalten. NMR (300 MHz, DMSo-d&sub6;): δ 0,9 (t), 1,4 (m), 1,65 (m), 2,3 (d), 3,0 (t), 3,7 (m), 4,6 (s), 5,2 (s), 7,2 (m), 9,1 (s); FABMS: (M+1&spplus;) = 471.

Beispiel 6

7β-[2'-(R)-2'-(m-(Isopropylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure, zwitterionisches Salz

In ähnlicher Weise wie bei den obigen Beispielen und Herstellungsbeispielen wurden ungefähr 1,58 g, 56% Ausbeute des m-(Isopropylsulfonamido)-Titelprodukts erhalten. NMR (300 MHz, DMSO-d&sub6;): δ 1,2 (m), 1,4 (m), 2,3 (d), 3,8 (m), 4,7 (s), 5,3 (s), 7,2 (m), 9,2 (s); FABMS: (M+1&spplus;) = 471; UV (EtoH): max = 264 nm; &epsi;max = 10100.

Claims

1. Verbindung der Formel I

worin R&sub1; ein C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest ist, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.

2. Verbindung der Formel I nach Anspruch 1, worin R&sub1; ein Methyl- oder Ethylrest ist.

3. 7β-[2'-(R)-2'-(m-(Methylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure.

4. 7β-[2'-(R)-2'-(m-(Ethylsulfonamido)phenyl)-2'-aminoacetamido]-3-chlor-3-(1-carba-1-dethiacephem)-4-carbonsäure.

5. Pharmazeutische Zusammensetzung umfassend eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger.

6. Verbindung der Formel I nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder pharmazeutisch annehmbare Salze davon zur Verwendung in der Chemotherapie bakterieller Infektionen.

7. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon, umfassend:

(A) die Entfernung der Amino- und/oder Carboxyschutzgruppe bei einer Verbindung der Formel II:

worin Q Wasserstoff oder eine Aminoschutzgruppe und Q&sub2; Wasserstoff oder eine Carboxyschutzgruppe ist, mit dem Vorbehalt, daß nicht beide Reste Q und Q&sub2; Wasserstoff sind, oder

(B) Acylierung einer Verbindung der Formel

worin Q&sub2; wie oben definiert ist, und anschließend in dem Fall, wenn Q&sub2; nicht Wasserstoff ist, Entfernung der Carboxyschutzgruppe und jeder vorhandenen Aminoschutzgruppe, und

(C) Auftrennung einer razemischen Verbindung der Formel II, wenn Q und Q&sub2; beide Wasserstoff sind.

8. Verbindung der Formel II, wie in Anspruch 7 definiert, mit dem Vorbehalt, daß Q und Q&sub2; nicht beide Wasserstoff sein können.