DE3876712T2

DE3876712T2 - Antianaerobe naphthyridinverbindungen.

Info

Publication number: DE3876712T2
Application number: DE8888112104T
Authority: DE
Inventors: Daniel Tim-Wo Chu; Prabhavathi Fernandes
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2008-07-28
Also published as: DK435288D0; KR890003378A; DE3876712D1; DK435288A; IE882233L; JPH01110626A; JP2655691B2; CA1314228C; ATE83377T1; EP0302372B1; KR0133176B1; EP0302372A1; NZ225659A; DK175609B1; AU2037088A; IE62600B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Verwendung von Naphthyridinderivaten. Diese Derivate weisen unerwartete und hervorragende antibakterielle Eigenschaften gegen anaerobe Bakterien auf.
Es ist bekannt, daß bestimmte Naphthyridinverbindungen antibakterielle Eigenschaften besitzen, am bemerkenswertesten ist Enoxacin, eine 1-Ethyl-6-fluor-1,4-dihydro- 4-oxo-7-piperazin-1-yl-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure. Diese Verbindung und andere Chinolinanaloge sind jedoch gegen anaerobe Bakterien nicht sehr wirksam.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Verwendung von 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure und ihrer Derivate der Formel I,
in der R&sub1; ein Wasserstoffatom oder eine Carboxyschutzgruppe bedeutet, und deren pharmazeutisch annehmbaren Salze.
Der hier verwendete Ausdruck "Carboxyschutzgruppe" betrifft eine Carboxygruppe, die mit einer der üblicherweise zum Schutz von Carbonsäuren verwendeten Estergruppen verestert wurde, um die Carbonsäure-funktionalität zu blockieren oder zu schützen, während Reaktionen durchgeführt werden, an der andere funktionelle Gruppen der Verbindung beteiligt sind. Außerdem kann eine Carboxyschutzgruppe als Prodrug verwendet werden, wobei die Carboxyschutzgruppe enzymatisch hydrolysiert werden kann, um die biologisch wirksame ursprüngliche Säure freizusetzen. Von solchen geschützten Carboxygruppen ist bekannt, daß sie leicht mittels hydrolytischer Methoden zu den entsprechenden Carbonsäuren gespalten werden. Ferner können solche Carboxyschutzgruppen relativ leicht abgespalten werden, um die entsprechende freie Carboxylgruppe zu erhalten. solche Carboxyschutzgruppen sind den Fachleuten gut bekannt und wurden extensiv zum Schutz der Carboxylgruppen auf dem Gebiet der Penicilline und Cephalosporine benützt, wie es in den U.S. Patenten 3 840 556 und 3 719 667 beschrieben wird. Typische Schutzgruppen umfassen C&sub1;-C&sub8; Alkylgruppen (z.B. Methyl, Ethyl, tert.Butyl), Benzylgruppen und substituierte Derivate hiervon wie Alkoxy- und Nitrobenzylgruppen, Dialkylaminoalkylgruppen (z. B. Dimethylaminoethyl) und Acyloxyalkylgruppen wie Pivaloyloxymethyl- und Propionyloxymethylgruppen.
Die chiralen Zentren der Verbindungen der vorliegenden Erfindung können entweder die "R"- oder die "S"-Konfiguration aufweisen.
In den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung von pharmazeutisch annehmbaren Salzen der vorerwähnten Verbindungen eingeschlossen. Der hier erwähnte Ausdruck "pharmazeutisch annehmbare Salze" bezieht sich auf untoxische Säureadditionssalze und Erdalkalimetallsalze der Verbindungen der Formel I. Die Salze können während der abschließenden Isolierung und Reinigung der Verbindungen der Formel I in situ hergestellt werden oder gesondert durch Umsetzung der freien Base oder der freien Säure mit einer geeigneten organischen Säure oder Base. Typische Säureadditionssalze umfassen das Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Bisulfat, Acetat, Oxalat, Valerat, Oleat, Palmitat, Stearat, Laurat, Borat, Benzoat, Lactat, Phosphat, Tosylat, Mesylat, Citrat, Maleat, Fumarat, Succinat, Tartrat, Glucoheptonat, Lactobionat und Laurylsulfonat. Typische Alkali- oder Erdalkalimetallsalze umfassen die Natrium-, Calcium-, Kalium- umd Magnesiumsalze.
Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der Formel I eine antibakterielle Wirksamkeit gegen ein weites Spektrum von grampositiven und gramnegativen anaeroben Bakterien besitzen. Die Verbindungen der Formel I sind daher für die antibakterielle Behandlung von beeinflußbaren bakteriellen Infektionen von Menschen und Tieren verwendbar.
Von den bevorzugten Verbindungen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, umfassen die typischen Verbindungen 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure- hydrochlorid, 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro- 4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3- carbonsäure-sulfat, 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4- dihydro-4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin- 3-carbonsäure-tosylat.
Von den beeinflußbaren Organismen werden allgemein grampositive und gramnegative anaerobe Organismen, deren Wachstum durch die Verbindungen der Formel I gehemmt werden kann, umfaßt, wie Bacteroides fragilis und andere Bacteroides Spezies, Fusobacterium nucleatum und andere Fusobacterium Species, Veillonella parvula, Clostridium difficile, Clostridium perfringen, andere Clostridium Spezies, Peptokokken und Peptostreptokokken und Propionibacterium acnes.
Die Verbindungen der Formel I können auch zusammen mit pharmazeutisch annehmbaren Trägersubstanzen zu Zusammensetzungen für parenterale Injektion, für orale Verabreichung in fester und flüssiger Form, für rektale Verabreichung und ähnliche formuliert werden.
Die Zusammensetzungen in Form einer parenteralen Injektion für die erfindungsgemäße neue Verwendung können sterile wässrige oder nicht wässrige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen umfassen. Beispiel für geeignete nicht wässrige Träger, Verdünnungsmittel, Lösungsmittel oder Vehikel umfassen Propylenglykol, Polyethylenglykol, pflanzliche Öle wie Olivenöl und injizierbare organische Ester wie Ölsäureethylester. Solche Zusammensetzungen können auch Hilfsstoffe enthalten, wie Konservierungsmittel, Benetzungsmittel, Emulgatoren und Dispergiermittel. Sie können auch sterilisiert werden, beispielsweise mittels Filtration durch ein Bakterienfilter oder durch Einarbeitung von Sterilisationsmitteln in die Zusammensetzungen. Sie können auch in der Form von sterilen festen Zusammensetzungen hergestellt werden, die in sterilem Wasser oder in einem anderen sterilen injizierbaren Medium unmittelbar vor ihrer Anwendung gelöst werden können.
Feste Dosiformen für eine orale Verabreichung umfassen Kapseln, Tabletten, Pillen, Puder und Granulate. In solchen festen Dosierungsformen wird der Wirkstoff mit zumindest einem inerten Verdünnungsmittel wie Saccharose, Lactose oder Stärke gemischt. Solche Dosisformen können auch, wie es normalerweise üblich ist, andere zusätzliche Substanzen außer den Verdünnungsmitteln enthalten, z.B. Gleitmittel wie Magnesiumstearat. Im Falle von Kapseln, Tabletten und Pillen können die Dosisformen auch Puffersubstanzen enthalten. Tabletten und Pillen können zusätzlich mit magensaftunlöslichen Überzügen hergestellt werden.
Flüssige Dosisformen für eine orale Verabreichung umfassen pharmazeutisch annehmbare Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Syrups und Elixiere, die in der Fachwelt gebräuchliche inerte Verdünnungsmittel wie Wasser enthalten. Neben solchen inerten Verdünnungsmitteln können die Zusammensetzungen auch Adjuvantien, wie Benetzungsmittel, Emulgatoren und Suspendierungsmittel, ferner Süßstoffe, Aromastoffe und Parfümierungsmittel enthalten.
Zusammensetzungen für eine rektale Verabreichung sind vorzugsweise Suppositorien, welche zusätzlich zu dem Wirkstoff Trägerstoffe wie Kakaobutter oder Suppositorienwachs enthalten.
Die wirksamen Dosierungen des Wirkstoffs in den obigen Zusammensetzungen können so variiert werden, daß eine Wirkstoffmenge erhalten wird, die effektiv eine antibakterielle Wirkung in Übereinstimmung mit der gewünschten Verabreichungsweise erzielt. Die ausgewählte Dosierung hängt daher von der Art des verabreichten Wirkstoffs, von dem Verabreichungsform, von der erwünschten Dauer der Behandlung und von anderen Faktoren ab. Im allgemeinen sind tägliche Dosierungen der Verbindungen der Formel I von etwa 0,1 bis etwa 750, vorzugsweise von etwa 0,25 bis etwa 250, besonders bevorzugt von etwa 0,5 bis etwa 30 mg an Wirkstoff pro kg Körpergewicht wirksam, wenn sie oral einem Säugetierpatienten, der an einer Infektion leidet, die durch einen beinflußbaren Organismus hervorgerufen wurde, verabreicht werden. Gewünschtenfalls kann die Tagesdosis für die Verabreichung in mehrere Dosen unterteilt werden, z.B. zweimal bis viermal pro Tag.
Die Verbindungen für die neue Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung können mit der nachstehend dargestellten Reaktion hergestellt werden.
Die Hydrolyse von 2,6-Dichlor-5-fluor-nicotinsäure- ethylester (1) mit 6 N Salzsäure ergab 2,6-Dichlor-5-fluor- nicotinsäure. Die Behandlung von (2) mit Thionylchlorid ergab 2,6-Dichlor-5-fluor-nicotinylchlorid (3). Die Umsetzung des Säurechlorids (3) mit dem Dilithiumdianion des Malonsäure-monomethylesters erbrachte den 2,6-Dichlor- 5-fluor-nicotinyl-essigester (4). Die Behandlung dieses Esters mit Orthoameisensäuretriethylester in Acetanhydrid ergab das um einen Kohlenstoff erweiterte homologe Enolether-Zwischenprodukt, das man nach Abdampfen des Lösungsmittels zur Trockene mit einem geringen Überschuß eines geeigneten Anilins in Methylenchlorid bei Raumtemperatur reagieren ließ, 3-Anilino-2-(2,6-dichlor- 5-fluor)-nicotinyl-acrylsäureethylester (5) wurden erhalten. Die Cyclisierung der Verbindungen mit einem Moläquivalent Natriumhydrid in Tetrahydrofuran (THF) führte zu 1,4-Dihydro-4-oxo-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure- ethylestern (6). Der Ersatz des Chloratoms in 7-Stellung der Carbonsäureester (6) mit einem geeigneten Amin in Methylenchlorid oder Pyridin ergab die erwünschten 7-Aminoderivate (7). Die Hydrolyse der Ethylester (7) mit Salzsäure erbrachte die gewünschten an der Aminogruppe substituierten 7-Amino-6-fluor-1-aryl-1,4-dihydro-4-oxo- 1,8-naphthyridin-3-carbonsäuren (8).
Die vorangegangenen Ausführungen werden durch die nachfolgenden Beispiele, die zwecks Veranschaulichung vorgelegt werden, besser verständlich.

Beispiel 1

1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo--7-(3-amino- pyrrolidin-1yl)-1,8-naphhyridin-3-carbonsäure-hydrochlorid

2,6-Dichlor-5-fluor-nicotinsäureethylester (20 g, 84 mM) wurden in einer Mischung von 40 ml Trifluoressigsäure und 40 ml von 7,5 N HCl gelöst. Die Mischung wurde 24 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung wurde gekühlt, und die Trifluoressigsäure wurde durch Eindampfen unterm vermindertem Druck entfernt. Nach Abkühlen wurden 100 ml Wasser hinzugefügt und es bildete sich ein weißer Niederschlag. Der Niederschlag wurde abfiltriert, mit Hexan gewaschen und getrocknet, 12,91 g (73,2%) 2,6-Dichlor-5- fluornicotinsäure wurden erhalten; F. 153-154ºC.
2,6-Dichlor-5-fluornicotinsäure (7 g, 33,3 mM) wurde in Thionylchlorid (35 ml) gelöst. Nach Erhitzen der Mischung über 2 Stunden auf 80ºC wurde das Thionykchlorid durch Eindampfen unter vermindertem Druck entfernt und gelbliches 2,6-Dichlor-5-fluornicotinylchlorid wurde erhalten. Malonsäuremonoethylester (13,2 g,100 mM) und 3 mg Bichinolin wurden in 280 ml trockenem Tetrahydrofuran (THF) gelöst und auf -30ºC gekühlt. Eine Lösung von 2,5 M n-Butyllithium in Hexan wurde zugegeben, bis eine rosa Färbung bei -5ºC bestehen blieb (80 ml). Die Suspension wurde dann auf -50ºC gekühlt. Das Säurechlorid, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde dann, gelöst in 50 ml THF, tropfenweise zu der Suspension zugegeben. Nach der Zugabe wurde das mit Trockeneis beschickte Kältebad entfernt und die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit 200 ml von 1 N HCl angesäuert und mit Ether extrahiert.Die Etherschicht wurde mit gesättigter Bicarbonatlösung un dann mit Wasser gewaschen. Die etherische Lösung wurde getrocknet und zur Trockene eingedampft, wobei ein Rückstand erhalten wurde, der mit Hexan gewaschen wurde; 9,14 g (97,9%, F. 64-65º) 2,6-Dichlor-5-fluornicotinylessigester wurden erhalten.
Eine Lösung von 2,6-Dichlor-5-fluornicotinylessigester (7,25 g, 26 mM) in Orthoameisensäuretriethylester (5,9 g, 40 mM) und Acetanhydrid (10,9 g, 107 mM) wurden 1 Stunde auf 103ºC erhitzt, wobei der während der Reaktion gebildete Essigester entfernt wurde. Die Lösung wurde unter vermindertem Druck zu einem dünnflüssigen Öl eingedampft, welches dann in Methylenchlorid (70 ml) gelöst wurde. 2,4 g Difluoranilin (3,69 g, 28,6 mM) in 10 ml Methylenchlorid wurde zu der Lösung hinzugefügt. Nach 0,5 Stunden wurde die Lösung zur Trockene eingedampft und der Rückstand kristallisiert und mit Hexan gewaschen, wobei 8,77 g (81,4%) des Nicotinylacrylsäureesters (F. 138-^140ºC) erhalten wurden.
Zu einer Lösung des obigen Nicotinylacrylsäureesters (8,70 g, 20,7 mM) in THF (20 ml) wurde in einem Eisbad 60%iges Natriumhydrid als ölige Suspension (0,87 g) zugegeben. Das Eisbad wurde entfernt und die Mischung wurde 1 Stunde in einer Stickstoffatmosphäre unter Rückfluß erhitzt und dann gekühlt und in Eiswasser gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Der Rückstand wurde in einer Lösung von 50% Ether und von 50% Hexan verrieben und ergab 5,63 g (71,0%) 1-o,p-Difluorphenyl- 6-fluor-7-chlor-1,4-dihydro-4-oxo-1,8-naphthyridin-3- carbonsäureethylester (F. 211-212ºC).
Zu einer Lösung des Carbonsäureesters (1,68 g, 4,4 mM) in Methylenchlorid (50 ml) wurde 3-Acetamidopyrrolidin (3,7 g) zugegeben und die Mischung wurde 8 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wurde zwischen Methylenchlorid und Wasser verteilt. Die organische Schicht wurde getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft, ein fester Rückstand wurde erhalten. Dieser wurde in Wasser suspendiert und 18 Stunden gerührt. Die feste Substanz wurde abfiltriert und getrocknet, 1,69 g (81,2%) 1-o,p-Difluor- phenyl-6-fluor-7-3-acetamidopyrrolidin-1-yl)-1,4-dihydro- 4-oxo-1,8-naphthyridin-3-carbonsäureethylester (F. 227-229) wurden erhalten.
Eine Suspension des obigen Carbonsäureesters (3,4 g, 7,4 mM) in 6 N HCl (20 ml) wurde 24 Stunden auf 110ºC erhitzt. Die Mischung wurde unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit absolutem Ethanol gewaschen und filtriert, 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor- 1,4-dihydro-4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure-hydrochlorid wurden erhalten.
IR (KBr) cm&supmin;¹; CO 1730
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
2,11 (2H, m),
3,82 (5H, m),
7,36 (1H, m),
7,60 (1H, m),
7,81 (1H, m),
8,13 (1H, d, J=13 Hz),
8,27 (3H, sb),
8,84 (1H, s),
F. > 250ºC

Beispiel 2

1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure

2,5 g des Produkts des Beispiels 1 wurden in 17 ml einer 1N Natriumhydroxidlösung gelöst. Wasser (60 ml) wurde zugegeben gefolgt von der Zugabe von Essigsäure (0,7 ml). Der Niederschlag wurde filtriert und mit Wasser gewaschen, 2,2 g (96%) 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7- (3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure wurden erhalten.
IR (KBr) cm&supmin;¹; CO 1725
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
1,65 (1H. m)
1.97 (1H, m)
3,55 (5H, m)
7,27 (1H, m)
7,45 (1H, m)
7,75 (1H, m)
7,99 (1H, d, J=l3 Hz)
8,69 (1H, s)
F. 247-250ºC

Beispiel 3

Sulfat der Verbindung des Beispiels 2

Zu einer Suspension des Produkts des Beispiels 2 (404 mg, 1 mM) in Wasser (35 ml) wurde 1 ml einer 1 N Schwefelsäure zugegeben. Die Mischung wurde erwärmt, bis alles gelöst war, und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, um das Sulfat der Verbindung des Beispiels 2 zu erhalten (430 mg).
IR (KBr) cm&supmin;¹; CO 1725
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
2,01 (1H, m)
2,19 (1H, m)
3,26-3,86 (5H, m)
4,01 (1H, m)
7,36 (1H, m)
7,60 (1H, m)
7,81 (1H, m)
8,15 (1H, d, J=13 Hz)
8,85 (1H, s)

Beispiel 4

Tosylat der Verbindung des Beispiels 2

Eine Suspension von 1,02 g der Verbindung des Beispiels 2 und 480 mg p-Toluolsulfonsäure-monohydrat in 100 ml Wasser wurden zum Sieden erhitzt, bis alles gelöst war. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und das Produkt wurde dann gefriergetrocknet, um das Tosylat der Verbindung des Beispiels 2 zu ergeben (1,40 g).
IR (KBr) cm&supmin;¹; CO 1725
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
2,28 (3H, s)
3,2-3,9 (7H, m)
7,11 (2H, d, J=8 Hz)
7,35 (1H, m)
7,47 (2H, d, J=8 Hz)
7,59 (1H, m)
7,82 (1H, m)
7,95 (2H, m)
8,14 (1H, d, J=13 Hz))
8,86 (1H, s)

Beispiel 5

Methansulfonat der Verbindung des Beispiels 2

Zu einer Suspension des Produkts des Beispiels 2 (404 mg) in Wasser (40 ml) wurden 97 mg Methansulfonsäure zugegeben. Die Mischung wurde erwärmt, bis alles gelöst war, und die Lösung wurde gefriergetrocknet, um das Methansulfonat der Verbindung des Beispiels 2 zu erhalten (500 mg).
IR (KBr) cm&supmin;¹; CO 1725
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
2,03 (1H, s)
2,20 (1H, m)
2,30 (3H, s)
3,21-3,82 (5H, m)
7,35 (1H, m)
7,58 (1H, m)
7,83 (1H, m)
7,95 (2H, m)
8,15 (1H, d, J=13 Hz)
8,84 (1H, s)

Beispiel 6

(S)-7-(3-Aminopyrrolidin-1-yl)-1-(o,p-difluorphenyl)-6- fluor-1,4-dihydro-4-oxo-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure- hydrochlorid

(a) In einen 25 ml Rundkolben wurden unter einer Stickstoffatmosphäre 120 mg (0,94 mM) (3S)-3-Acetamidopyrrolidin (das gemäß Beispiel 7 hergestellt werden kann), 0,3 ml Pyridin und 0,17 ml (120 mg, 1,2 mM) Triethylamin gegeben. Zu der Mischung wurden 430 mg (1,13 mM) 1-o,p- Difluorphenyl-6-fluor-7-chlor-1,4-dihydro-4-oxo-1,8- naphthyridin-3-carbonsäureethylester hinzugefügt und die Reaktionsmischung wurde 21 Stunden auf 65ºC erhitzt und dann mittels eines Rotationsverdampfers konzentriert. Das Rohprodukt wurde mittels Flash-Säulenchromatographie (180 g Silicagel) gereinigt, wobei allmählich die Polarität des Eluierungsmittels von Chloroform allein zu 5% Methanol/Chloroform gesteigert wurde; es wurden 343 mg (S)-7- (3-Acetamidopyrrolidin-1-yl)-1-(o,p-difluorphenyl)- 6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure- ethylester als orange feste Substanz erhalten, F. 240-243ºC.
(b) In einen 100 ml Rundkolnben wurden unter einer Stickstoffatmosphäre 223 mg (0,47 mM) des obigen Carbonsäureesters und 3 ml THF gegeben. Zu der Mischung wurden 95 ml 0,1 M wässriger Natriumhydroxidlösung hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden auf 65ºC erhitzt und mittels eines Rotationsverdampfers konzentriert. Der Rückstand wurde in Wasser gelöst und der pH durch Zugabe von Essigsäure auf 4 eingestellt. Der Niederschlag wurde abfiltriert. Der Rückstand wurde in 10 ml von 6 M wässriger Salzsäure suspendiert und die Mischung wurde unter Rückfluß erhitzt. Nach 19 Stunden wurde die Mischung konzentriert und gekühlt und die erhaltene grau-weiße feste Substanz, (S)-7-(3-Aminopyrrolidin-1-yl)-1-(o,p-difluorphenyl)-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-1,8-naphthyridin-3- carbonsäure-hydrochlorid, wurde abgetrennt und im Vakuumtrockenschrank getrocknet (101 mg).
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
2,00-3,90 (komplex)
7,38 (1H, m)
7,57 (1H, m)
7,83 (1H, m)
8,13 (1H, d, J=14 Hz))
8.83 (1H, s)

Beispiel 7

(3S)-3-(Acetamidopyrrolidin)

Eine gegen Luftfeuchtigkeit geschützte Apparatur wurde mit 100 g (0,37 M) N-Carbobenzyloxy-L-asparaginsäure, suspendiert in 125 ml (1,13 M) Acetanhydrid, beschickt. Die Reaktionsmischung wurde auf 130ºC erhitzt, bis sie homogen war (5-10 Minuten), auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 750 ml Ether verdünnt. Dann wurde unter Rühren Hexan zugesetzt, bis die Reaktionsmischung trübe war. Das Produkt wurde dann bei Raumtemperatur über Nacht stehen gelassen. Das Produkt wurde durch Absaugen isoliert und der Filterkuchen wurde viermal mit 900 ml Hexan gewaschen. Die weiße Substanz wurde bei 50ºC im Vakuum getrocknet und 80 g (87%) N-Carbobenzyloxy-L-asparaginsäureanhydrid, F. 102-104ºC, wurden erhalten. Massenspektrum M/Z 249.
NMR (DMSO-D&sub6;); delta-Wert
3,0 (d, 1H, J=6,4 Hz)
3,3 (d, 1H, J=7,1 Hz)
4,8 (m, 1H, J=6,4 Hz)
5,1 (s, 2H)
7,35 (s, 5H)
8,2 (d, 1H, J=7,1 Hz)
Eine gegen Luftfeuchtigkeit geschützte Apparatur wurde mit 80 g (0,32 M) N-Carbobenzyloxy-L-asparaginsäureanhydrid in 500 ml absolutem Ethanol beschickt. Hierzu wurden tropfenweise unter Rühren 103 ml (0,94 M) Benzylamin in 100 ml absolutem Ethanol zugegeben. Die Zugabe war exotherm und die Reaktionsmischung wurde während der Zugabe des Benzylamins homogen. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktionsmischung 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit 1N HCl auf pH 3 angesäuert. Der gebildete Niederschlag wurde durch Absaugen isoliert, dreimal mit 250 ml Wasser gewaschen und bei 40ºC im Vakuum getrocknet. Das Produkt war eine Mischung von Amidisomeren. Es waren 81 g (71%) einer weißen Substanz, F.124-134ºC. Massenspektrum M/Z 356.
NMR (DMSO-D6); delta-Wert
2,6-2,8 (m, 2H)
4,3 (d, 2H, J=5,7 Hz))
4,4 (m, 1H)
5,1 (s, 2H)
7,2 (m, 11H)
8,5 (m, 1H)
Eine im Trockenschrank getrocknete, gegen Luftfeuchtigkeit geschützte Apparatur wurde mit 80 g (0,227 M) der Mischung der Amidisomeren der vorhergehenden Stufe, suspendiert in 150 ml (1,59 M) Acetanhydrid, beschickt. Die Reaktionsmischung wurde 24 Stunden auf 55-60ºC erhitzt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Der Rückstand wurde in einem Liter CH&sub2;Cl&sub2; gelöst und wurde mit 500 ml 10%iger Na&sub2;CO&sub3;-Lösung und mit 500 ml H&sub2;O gewaschen. Die organische Schicht wurde über Mg&sub2;SO&sub4; getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wurde mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Das Produkt wurde aus 95%igem Ethanol umkristallisiert, nach Trocknen im Vakuum wurden 65 g (85%) einer weißen Substanz erhalten, F. 136-135ºC. Massenspektrum M/Z 338.
NMR (CDCl&sub3;); delta-Wert
2,60 (dd, 1H, J=7,1 Hz, 17,5 Hz))
3,05 (d,d, 1H), J=8,5 Hz)
4,25 (m, 1H, J=7,1 Hz)
4,65 (s, 2H)
5,05 (s, 2H)
5,65 (d, 1H), J=7,1 Hz)
7,30 (m, 10H)
11,6 g (34 mM) des Imids der vorhergehenden Stufe, gelöst in 250 ml MeOH wurde mit 1,2 g 20%igen Pd/C bei Raumtemperatur unter einer Wasserstoffatmosphäre 18 Stunden behandelt. Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und mit 250 ml MeOH gewaschen, Das Lösungsmittel wurde mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Nach Trocknen im Vakuum wurde das Rohprodukt chromatographisch über 200 g Silicagel (70 - 230 mesh) gereinigt. Die Säule wurde mit 5% MeOH/CH&sub2;Cl&sub2; eluiert. Durch Sammeln ähnlicher Fraktionen und Entfernung des Lösungsmittels wurde eine weiße Substanz, N-Benzyl-3S- aminosuccinimid, 5,4 g (76%), F. 70-71ºC, erhalten. Massenspektrum M/Z 204.
NMR (CDCl&sub3;); delta-Wert
1,75 (bs, 2H)
2,40 (d,d, 1H, J=17,8 Hz, 5,7 Hz)
3,00 (d,d, 1H, J=l7,8 Hz, J=8,5 Hz)
3,85 (ddd, 1H, J=17,8 Hz, J=5,7 Hz, J= 8,5 Hz)
4,15 (s, 2H)
7,40 (m, 5H)
Eine im Trockenschrank getrocknete Apparatur wurde unter einer Stickstoffatmosphäre mit 230 mg (6,2 mM) LiAlH&sub4;, suspendiert in 7 ml trockenem THF, beschickt, in einem Eisbad gekühlt und mit 1,15 g (5,6 mM) N-Benzyl-3S-amino- succinimid, suspendiert in 20 ml trockenem THF, tropfenweise unter Rühren versetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktionsmischung 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, in einem Eisbad gekühlt und 230 ml H&sub2;O, 230 ml 6N NaOH und 69 ml H&sub2;O wurden vorsichtig zugegeben. Der erhaltene Niederschlag wurde durch Absaugen entfernt und dreimal mit 50 ml Essigester gewaschen. Die vereinten organischen Schichten wurden über Na&sub2;SO&sub4; getrocknet. Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert und das Lösungsmittel mittels eines Rotationsverdampfers entfernt, 860 mg (87%) eines klaren farblosen Öls wurden erhalten. Das Öl wurde in 5 ml trockenem Benzol gelöst und in einen im Trockenschrank getrockneten, vor der Luftfeuchtigkeit geschützten Kolben gegeben. Hierzu wurden 555 ml (5,0 mM) Acetanhydrid in 2ml trockenem Benzol zugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit 0,5 N NaOH neutralisiert. Die wässrige Schicht wurde dreimal mit 20 ml CH&sub2;Cl&sub2; extrahiert. Die vereinten organischen Schichten wurden über Na&sub2;SO&sub4; getrocknet. Die Lösung wurde filtriert und das Lösungsmittel wurde mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Das Produkt wurde mittels Säulenchromatographie über 45 g Silicagel (70-230 mesh) gereinigt. Die Säule wurde mit 3% MeOH/CH&sub2;Cl&sub2; eluiert. Die Fraktionen wurden gesammelt und das Lösungsmittel mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Das Produkt wurde an einer Vakuumpumpe getrocknet und 400 mg (40%) N-Benzyl-3S-acetamido-pyrrolidin wurde als klares farbloses Öl erhalten. Massenspektrum M/Z 218.
NMR (CDCl&sub3;); delta-Wert
2,20 (m, 2H)
2,30 (s, 3H)
3,70 (m, 4H)
4,00 (m, 1H)
4,30 (dd, 2H, J=6 Hz, 15 Hz)
6,30 (bs, 1H)
7,10 (m, 5H)
Die 400 mg (1,8 mM) N-Benzyl-3S-acetamido-pyrrolidin in 50 ml MeOH wurden mit 400 mg 10%iger Pd/C und 1,8 ml 1N HCl unter einer Wasserstoffatmosphäre bei Raumtemperatur behandelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und die Lösung wurde mit 3 g Jonenaustauschharz IRA 40 von Rohm und Haas gerührt. Das Harz wurde abfiltriert und zweimal mit 50 ml MeOH gewaschen. Das Lösungsmittel wurde mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Das Produkt wurde an einer Vakuumpumpe getrocknet und 230 mg 3S-Acetamido-pyrrolidin als klares farbloses Öl wurden erhalten. Massenspektrum, M/Z 128.
NMR (CDCl&sub3;); delta-Wert
2,0 (s, 3H)
2,1-3,0 (m, 6H)
4,2 (m, 1H)
4,6 (s, 1H)
7,3 (m, 1H)

In vitro Teste

Die in vitro antibakterielle Aktivität der Testverbindung wurde mit den konventionellen Agar-Verdünnungsmethoden bestimmt. Die Organismen wurden über Nacht in einer Gehirn-Herz-Infusions (BHI)-Nährlösung (Difco 0037-01-6) bei 36ºC wachsen gelassen. Doppelte Verdünnungen der Stammlösung (2000 ug/ml) der Testverbindung wurden in BHI-Agar hergestellt, um eine Testkonzentration im Bereich von 200 bis 0,005 ug/ml zu erhalten. Die Platte wurde mit etwa 10&sup4; Organismen beimpft. Sie wurde dann 18 Stunden bei 36ºC inkubiert. Die minimale Hemmkonzentration (MIC) war die niedrigste Konzentration der Testverbindung, die kein sichtbares Wachstum auf der Platte erbrachte.
Die Resultate des in vitro Tests der Verbindung des Beispiels 1 werden in der nachstehenden Tabelle II gezeigt: Tabelle II In vitro Test anaerober Organismen für die Verbindung des Beispiels 1 BACTEROIDES FUSOBACTERIUM VEILLONELLA CLOSTRIDIUM PROPIONIBACTERIUM PEPTOCOCCUS PEPTOSTREPTOCOCCUS FRAGILIS VULGATUS DISIENS THETAIOTOMICRON LOESCHEII BIVIUS NUCLEATUM PARVULA PERFRINGENS DIFFICILE RAMOSUM ACNES ASACCHAROLYTICUS MAGNUS MICROS ANAEROBIUS

Experimentelles anaerobes Abszeßmodell

B. fragilis (ATCC25285) wurde dreimal in Bindegewebs-Airpouche von Mäusen (CF-1 weibliche Mäuse mit einem Gewicht von 20 g, erhalten von Charles River Breeding Laboratories, North Wilmington, MA) appliziert, um einen virulenten Organismus zu erhalten, der über eine Periode von 7 Tagen in dem Airpouch gleichmäßig eine lebensfähige Anzahl größer als 10&sup5; CFU (Colony Forming Unit) hervorbrachte. Diese Kultur wurde gefroren bei -60ºC aufbewahrt. Eine Kultur von 18 Stunden der applizierten B. fragilis in einer Thioglykolat- Nährlösung wurde mit physiologischer Kochsalzlösung auf 1:2 verdünnt. Anteile von 0-5 ml dieser verdünnten Kultur wurden verwendet, um sie in die Airpouche der Mäuse zu injizieren.
Die Airpouche wurden in dem Dorsum durch Injektion von 2-5 ml Luft in das subcutane Gewebe der Mäuse angebracht, wie es von Clark und Weinhold, Journal of Medical Microbiology 12, 233-37, 1979, beschrieben wurde. Das Impfgut wurde direkt in den Airpouch injiziert.
Während der Entwicklung dieses Modells wurden die Inhalte der Bindegewebs-Airpouche von 5 Mäusen 5 Tage lang täglich entfernt und quantitativ auf einem anaeroben Blutagar kultiviert. Die mit B. fragilis infizierten Airpouche waren mit einer eitrigen Flüssigkeit gefüllt, während die Airpouche, in die Luft oder Kochsalzlösung injiziert worden war, kein solches Material enthielten.
Die Mäuse wurden subcutan behandelt. Gruppen von 5 Mäusen wurden mit mindestens 3 verschiedenen Dosen jeder der Testverbindungen behandelt. Die Substanzen wurden 1 Stunde nach der Infektion verabreicht und die Behandlung wurde weiterhin 4 Tage lang zweimal pro Tag fortgesetzt. Die täglichen Dosen wurden in Abständen von 8 Stunden verabreicht. 5 Mäuse wurden nicht behandelt, um sie als Kontrollen zu verwenden.
18 Stunden nach der letzten Behandlung wurde der Bindegewebs-Airpouch und sein Inhalt entfernt, homogenisiert und quantitativ auf anaerobem Blutagar kultiviert. Die geometrischen Mittel der Anzahl der lebensfähigen Bakterien in dem Abszeß wurden errechnet und mit denen der unbehandelten Mäuse verglichen.
Die Resultate der experimentellen anaeroben Abszeßteste in vivo werden in der nachstehenden Tabelle III gezeigt. Tabelle III Anzahl der aus Abszessen isolierten lebensfähigen Bacteroides fragilis Log CFU-Werte (+SEM) Dosis (mg/kg) Verbdg. des Beispiels 3 Ciprofloxazin Metronidazol Unbehand. Kontrolle
Wie aus der Tabelle III ersichtlich ist, ist die Verbindung des Beispiels 3 gegen Bacteroides fragilis ATCC 25285 wirksamer als Ciprofloxazin (ein anderes antibakterielles Chinolinderivat) und 3-4 mal wirksamer als Metronidazol. Metronidazol ist ein klinisch verwendetes antibakterielles Mittel, welches für die Behandlung von Infektionen durch B. fragilis beim Menschen empfohlen wird. Die Verbindung des Beispiels 3 bereinigte die Infektion in allen Abszessen, wenn die Tiere mit 50 mg/kg behandelt wurden, während bei den mit Ciprofloxazin behandelten Tieren 2,4 (±0,5) log CFU-Werte und bei den mit Metronidazol behandelten Tieren 2,0 (±0,2) log CFU-Werte in den Abszessen gefunden wurden.
Es sind also die Verbindungen der Formel I wirksamer als Ciprofloxazin und Metronidazol. Da Metronidazol als sehr wirksames Mittel gegen anaerobe Organismen angesehen wird und die obigen Tests zeigen, daß die Verbindungen der Formel I wirksamer sind als Metronidazol, sind die Verbindungen der Formel I als in vivo außerordentlich wirksame Mittel gegen anaerobe Organismen anzusehen.

Claims

1. Verwendung einer Verbindung der Formel I

in der R&sub1; ein Wasserstoffatom oder eine Carboxyschutzgruppe bedeutet, und deren pharmazeutisch annehmbaren Salze zur Herstellung eines Arzneimittels, das für die Behandlung einer durch ein anaerobisches Bakterium verursachte Infektion brauchbar ist.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Verbindung 1-o,p-Difluorphenyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7(S)-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure ist, sowie pharmazeutisch annehmbare Salze hiervon.