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Die
vorliegende Erfindung betrifft β-Lactame,
insbesondere Cephalosporine, z. B. Cefotiam, wie von der Formel
siehe
z. B. Merck, 12. Ausgabe, 1985.
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Eine
orale Form von Cefotiam zur Verabreichung kann Cefotiam enthalten
in der Form von Cefotiamhexetil, d. h. (6R,7R)-[1-(Cyclohexyloxycarbonyloxy)ethyl]-7-[2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)acetamido]-3-[(1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl]thiomethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carboxylat; z. B.
in der Form eines Dihydrochlorids. Eine parenterale Form kann z.
B. Cefotiam in der Form eines Dihydrochlorids enthalten.
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Cefotiam,
z. B. in der Form eines Dihydrochlorids, das verwendet werden kann
als ein Intermediat oder Zwischenprodukt bei der Herstellung von
Cefotiamhexetil, kann z. B. hergestellt werden durch Acylierung
der Amingruppe in (6R,7R)-7-Amino-3-[[1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl]thiomethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carbonsäure(7-ACMT)
der Formel
mit 4-Chlor-3-oxobutyrylchlorid,
gefolgt von einer Ringbildung mit Thioharnstoff, um den Aminothiazolylring
zu erhalten in der Seitenkette, die befestigt ist an der Amingruppe
in der Position 7 der Ringstruktur.
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Wir
fanden überraschender
Weise ein neues und einfaches Verfahren zur Herstellung von Cefotiam.
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Unter
einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
bereit zur Herstellung von Cefotiam, z. B. einer Verbindung der
Formel III, umfassend
- (i) Acylierung einer
Verbindung der Formel II; z. B. in der Form eines Salzes, z. B.
eines Salzes mit einer Halogenwasserstoffsäure, wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure; z.
B. ein Mono- oder Dihydrochlorid; oder ein Mono- oder Dihydrobromid;
oder ein Salz mit Tetrahydroborsäure;
mit einer Verbindung der Formel in einer aktivierten Form;
um eine Verbindung zu erhalten der Formel z. B.
in freier Form oder in der Form eines Salzes, z. B. ein Alkalimetallsalz,
oder ein Salz mit einem Amidin, einem Guanidin, Ammoniak oder einem
Amin; vorzugsweise in der Form eines Salzes mit einem Amin; und
- (ii) Deformylierung einer Verbindung der Formel I, um eine Verbindung
der Formel III zu erhalten, z. B. in der Form eines Hydrochlorids,
z. B. ein Dihydrochlorid.
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Alkali
schließt
z. B. Natrium, Kalium ein. Ein Amidin schließt z. B. DBU (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en)
und DBN (1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en) ein. Ein Guanidin schließt Tetramethylguanidin
ein. Ein Amin schließt
ein Amin der Formel NR1R2R3 ein, worin R1,
R2 und R3 unabhängig voneinander
stehen für
Wasserstoff, Alkyl oder Aryl; oder R2 und
R3 stehen zusammen mit dem Stickstoffatom,
an das sie gebunden sind, für
Heterocyclyl, und R1 steht für Wasserstoff,
Alkyl, Aryl oder steht für
eine zusätzliche
Bindung, um eine Doppelbindung zu R2 oder
zu R3 zu bilden. Vorzugsweise schließt ein Amin
ein z. B. tertiäre
Amine, z. B. aliphatische, wie z. B. Triethylamin, Tributylamin,
Ethyldiisopropylamin; sekundäre
Amine, wie z. B. Dibutylamin und primäre Amine, z. B. tert.-Octylamin
(2,2,4-Trimethylpentanamin).
Wenn R2 und R3 zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, für Heterocyclyl
stehen, schließt
ein Amin cyclische ungesättigte
oder gesättigte
Amine ein, wie N-Methylpyrrolidin,
N-Ethylpiperidin, Pyridin, Chinolin. Ein Amin kann unsubstituiert oder
substituiert sein; Substituenten schließen ein z. B. Halogen, Alkyl,
z. B. (C1-C4)Alkyl;
Nitro, Alkoxy, z. B. (C1-C4)Alkoxy.
Vorzugsweise steht ein Amin für
Tributylamin. Wenn es in dieser Beschreibung nicht anders definiert
ist, schließt
Alkyl (C1-C8)Alkyl
ein, wie z. B. (C1-C4)Alkyl;
und Aryl schließt
ein: Phenyl, Naphthyl, vorzugsweise Phenyl. Heterocyclyl schließt ein gesättigtes
oder ungesättigtes
Ringsystem ein, z. B. ein aliphatisches oder aromatisches, z. B.
eins, das 5 bis 7 Ringglieder aufweist; das z. B. kondensiert oder
anelliert ist mit oder an einen weiteren Ring (System); z. B. mit
4 bis 12 Ringgliedern. Heterocyclyl kann ein oder mehr, z. B. 1
bis 4, Heteroatome enthalten; z. B. ausgewählt aus O, S, N.
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Ein
Lösungsmittel
oder ein Lösungsmittelsystem
schließt
ein einzelnes Lösungsmittel
und eine Mischung von zwei oder mehr einzelnen Lösungsmitteln ein.
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Eine
Verbindung der Formel I, z. B. in freier Form und in Form eines
Salzes ist neu.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine
Verbindung der Formel I bereit, z. B. in freier Form oder in der
Form eines Salzes; z. B. ein Alkalimetallsalz oder ein Salz mit
einem Amidin, einem Guanidin, Ammoniak oder einem Amin, wie z. B.
in der Form eines Salzes mit Tributylamin, z. B. Tri-n-butylamin.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren bereit zur Herstellung einer Verbindung der Formel III,
umfassend eine Deformylierung einer Verbindung der Formel I, z.
B. in freier Form oder in der Form eines Salzes; z. B. ein Alkalimetallsalz
oder ein Salz mit einem Amidin, einem Guanidin, Ammoniak oder einem
Amin; um eine Verbindung der Formel III zu erhalten, z. B. in freier
Form oder in der Form eines Salzes; z. B. ein Hydrochlorid, wie
z. B. ein Dihydrochlorid; und eine Isolierung einer Verbindung der
Formel III.
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Eine
Verbindung der Formel I kann z. B. erhalten werden durch Umsetzung
einer Verbindung der Formel IV in einer aktivierten Form mit einer
Verbindung der Formel II.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren bereit zur Herstellung einer Verbindung mit der Formel
I, umfassend ein Umsetzen einer Verbindung der Formel IV in einer
aktivierten Form mit einer Verbindung der Formel II; und ein Isolieren
einer Verbindung der Formel I.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ausgeführt
werden wie folgt:
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Eine
Verbindung der Formel II, in freier Form oder in der Form eines
Säureadditionssalzes;
z. B. ein Säureadditionssalz
mit Chlorwasserstoffsäure,
Tetrafluorborsäure;
wird in einem Lösungsmittel
gelöst;
z. B. einem organischen Lösungsmittel;
in Gegenwart einer Base, die z. B. einschließt Ammoniak, Amine, Amidine, Guanidine;
und wird umgesetzt mit einer Verbindung der Formel IV in einer aktivierten
Form. Eine Verbindung der Formel I wird erhalten in der Form eines
Salzes mit
- – einem Amidin, z. B. wenn
ein Amidin als Base verwendet wird;
- – ein
Guanidin, z. B. wenn ein Guanidin als Base verwendet wird;
- – Ammoniak,
z. B. wenn Ammoniak als Base verwendet wird;
- – einem
Amin, z. B. wenn ein Amin als Base verwendet wird.
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Eine
Verbindung der Formel I, z. B. in der Form eines Salzes, kann erhalten
werden in kristalliner Form. Z. B. wird eine Verbindung der Formel
II in einem Lösungsmittelsystem
behandelt mit einer Base, und eine Verbindung der Formel IV in einer
aktivierten Form, und eine Verbindung der Formel I in der Form eines Salzes
kann kristallisieren oder präzipitieren,
z. B. bei Zugabe eines Antisolvents zu der Reaktionsmischung. Ein
Antisolvent schließt
ein organisches Lösungsmittel
ein, das das Löslichkeitsprodukt
einer Verbindung der Formel I in einem Lösungsmittel bei der Zugabe
zu der Lösung
erniedrigt.
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Eine
Verbindung der Formel I in freier Form kann erhalten werden durch
Behandlung einer Verbindung der Formel I in der Form eines Salzes,
z. B. eines Salzes mit einem Amidin, einem Guanidin, Ammoniak oder einem
Amin; mit einer Säure,
z. B. einschließlich
einer starken Säure,
z. B. einer Mineralsäure,
wie z. B. Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelwasserstoff; oder Mischungen von einzelnen Säuren, z.
B. in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels und gegebenenfalls
in Gegenwart von Wasser. Eine Verbindung der Formel I in der Form
eines Alkalimetallsalzes, z. B. einschließlich Natrium und Kalium, kann
erhalten werden z. B. durch Behandlung einer Verbindung der Formel
I in freier Form mit einer Alkaliquelle, z. B. einem Alkalisalz,
z. B. einem Natrium- oder Kaliumsalz, wie z. B. einem Alkalimetallsalz
einer Carbonsäure,
z. B. einem Alkaliacetat, Hexanoat; z. B. in Gegenwart eines Alkohols.
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Ein
Lösungsmittelsystem
schließt
z. B. halogenierte, wie chlorierte, Kohlenwasserstoffe ein, z. B.
Dichlormethan; Nitrile, z. B. Acetonitril; Ketone, z. B. Aceton,
Methylethylketon, Methylisobutylketon; Ether, z. B. Tetrahydrofuran;
Ester, z. B. (C1-C3)Carbonsäure(C1-C4)ester; und Mischungen
von einzelnen Lösungsmitteln, z.
B. wie oben beschrieben. Ein Antisolvent schließt ein Lösungsmittel (System) ein, wie
oben beschrieben; Wasser und Alkohole, z. B. einschließlich (C1-C4)Alkohole.
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Bei
einem bevorzugten Verfahren der vorliegenden Erfindung wird Tributylamin,
z. B. Tri-n-butylamin, als
Base verwendet; eine Verbindung der Formel II liegr vorzugsweise
in der Form eines Salzes mit Chlorwasserstoffsäure oder Tetrafluorborsäure vor;
ein bevorzugtes Lösungsmittel
schließt
Acetonitril ein.
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Die
Menge der Base, die verwendet wird, ist nicht entscheidend; pro Äquivalent
einer Verbindung der Formel II kann ein Äquivalent einer Base verwendet
werden; oder eine höhere
Menge einer Base, z. B. 2 bis 3 Äquivalente.
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Eine
zusätzliche
Menge einer Base kann vorzugsweise verwendet werden, z. B. 2 bis
8 Äquivalente, z.
B.
- – in
dem Fall, dass eine Verbindung der Formel II verwendet wird in der
Form eines Säureadditionssalzes, z.
B. eine entsprechende zusätzliche
Menge, die notwendig ist, um die Säure zu neutralisieren, die
freigesetzt wird, während
der Reaktion mit einer Verbindung der Formel IV in einer aktivierten
Form;
- – in
dem Fall, dass eine Verbindung der Formel IV in aktivierter Form
ein Carbonsäurehalogenid
ist, z. B. Chlorid, z. B. eine entsprechende zusätzliche Menge, die notwendig
ist, um die Halogenwasserstoffsäure zu
neutralisieren, die freigesetzt wird während der Reaktion mit einer
Verbindung der Formel II;
- – in
dem Fall, dass eine Verbindung der Formel IV in einer aktivierten
Form in der Form eines Salzes vorliegt, z. B. in der Form eines
Säureadditionssalzes;
z. B. eine entsprechende zusätzliche
Menge, die notwendig ist, um die Säure zu neutralisieren, die
freigesetzt wird, während
der Reaktion mit einer Verbindung der Formel II.
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Eine
Verbindung der Formel IV in einer aktivierten Form schließt eine
reaktive Form einer Verbindung der Formel IV ein, z. B. Carbonsäurehalogenide,
z. B. Chloride, Bromide; Carbonsäureester,
z. B. Carbonsäure-S-mercaptobenzthiazolylester,
Hydroxybenztriazolylester. Eine Aktivierung einer Verbindung der
Formel IV kann durchgeführt
werden über
eine Vilsmeier Aktivierung, z. B. in situ.
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Eine
Verbindung der Formel IV ist vorzugsweise ein Säurechlorid, z. B. in freier
Form oder in der Form eines Salzes, z. B. ein Säureadditionssalz wie z. B.
ein Salz mit Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure; besonders
bevorzugt ist eine Verbindung der Formel IV eine Verbindung der
Formel
z. B. in freier Form oder
in Form eines Salzes, z. B. ein Salz mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure; vorzugsweise
Chlorwasserstoffsäure.
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Eine
Verbindung der Formel V in isolierter Form ist neu.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine
isolierte Verbindung der Formel V bereit, z. B. in freier Form oder
in der Form eines Salzes; z. B. ein Salz mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, vorzugsweise
Chlorwasserstoffsäure.
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Eine
Verbindung der Formel V kann erhalten werden durch Umsetzung einer
Verbindung der Formel IV mit PCl5 in einem
Lösungsmittel,
z. B. einem Lösungsmittel,
das inert ist unter den Reaktionsbedingungen, wie z. B. ein halogenierter,
z. B. chlorierter, Kohlenwasserstoff, z. B. Dichlormethan. Eine Verbindung
der Formel V kann kristallisieren oder präzipitieren und kann isoliert
werden, und z. B. getrocknet werden, z. B. nach einem Verfahren,
wie es üblich
ist.
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Eine
Verbindung der Formel III, z. B. in freier Form oder in der Form
eines Salzes, z. B. ein Hydrochlorid, z. B. ein Dihydrochlorid;
und/oder in der Form eines Solvats, wie z. B. ein Hydrat, kann erhalten
werden wie folgt:
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Eine
Verbindung der Formel I kann deformyliert werden durch Säurebehandlung,
z. B. gemäß einem Verfahren,
wie es üblich
ist, z. B. vorzugsweise wie folgt:
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Eine
Verbindung der Formel I in einem wässrigen, sauren Medium, z.
B. wässrige
Chlorwasserstoffsäure;
kann mehrere Stunden, z. B. 2 bis 6 h, bei Temperaturen von 20°C bis 40°C gehalten
werden, z. B. bei etwa 30°C.
Eine Verbindung der Formel III; z. B. in der Form eines Salzes;
z. B. ein Hydrochlorid; wie z. B. ein Dihydrochlorid; und/oder in
der Form eines Solvats; kann erhalten werden und kann isoliert werden,
z. B. präzipitiert
werden; z. B. gemäß einem
Verfahren wie es üblich
ist; z. B. durch Zugabe eines Antisolvents, z. B. eines Ketons,
wie z. B. Aceton.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist einfach durchzuführen
und kann in einem technischen Maßstab verwendet werden. Die
Verwendung eines Intermediats oder Zwischenprodukts der Formel I, das überraschenderweise
kristallin sein kann, kann einen hohen Reinigungseffekt für Cefotiam
bereitstellen. Cefotiam, das hergestellt wird gemäß der vorliegenden
Erfindung, kann verwendet werden bei der Herstellung von Cefotiamhexetil,
siehe z. B. Merck, 12. Ausgabe, 1985.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung die
Verwendung bereit von einer Verbindung der Formel I oder von einer
Verbindung der Formel III, die hergestellt wird gemäß der vorliegenden Erfindung;
bei der Herstellung von (6R,7R)-[1-(Cyclohexyloxycarbonyloxy)ethyl]-7-[2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)acetamido]-3-[[1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl]thiomethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carboxylat(Cefotiamhexetil);
z.
B. entweder durch Überführung einer
Verbindung der Formel III, in freier Form oder in der Form eines
Salzes, in Cefotiamhexetil; z. B. durch Veresterung der Carboxylgruppe
in Position 4 der Ringstruktur in einer Verbindung der Formel III;
z. B. gemäß einem üblichen
Verfahren; und Isolierung von Cefotiamhexetil; z. B. in freier Form
oder in der Form eines Hydrochlorids, z. B. eines Dihydrochlorids;
z. B. gemäß einem
Verfahren wie es üblich
ist;
oder durch Überführen einer
Verbindung der Formel I, in freier Form oder in der Form eines Salzes
in (6R,7R)-[1-(Cyclohexyloxycarbonyloxy)ethyl]-7-[2-(2-formylamino-1,3-thiazol-4-yl)acetamido]-3-[[1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl]thiomethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carboxylat(N-Formylcefotiamhexetil);
z. B. durch Veresterung der Carboxylgruppe in Position 4 der Ringstruktur
in einer Verbindung der Formel I; z. B. gemäß einem Verfahren, wie es üblich ist;
Deformylierung von N-Formylcefotiamhexetil
und Isolierung von Cefotiamhexetil; z. B. gemäß einem Verfahren, wie es üblich ist.
N-Formylcefotiamhexetil, z. B. in der Form eines Salzes und/oder
in der Form eines Lösungsmittels
ist neu.
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Unter
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung die
Verbindung (6R,7R)-[1-(Cyclohexyloxycarbonyloxy)ethyl]-7-[2-(2-formylamino-1,3-thiazol-4-yl)acetamido]-3-[[1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl]thiomethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carboxylat
bereit.
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Jede
Verbindung, die in dieser Beschreibung beschrieben ist in freier
Form, kann in eine entsprechende Verbindung in der Form eines Salzes überführt werden
und umgekehrt. Jede Verbindung in freier Form oder in Salzform und
in der Form eines Solvats kann überführt in eine
entsprechende Verbindung in freier Form oder in Form eines Salzes
in nicht solvatisierter Form und umgekehrt.
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In
den folgenden Beispielen sind alle Gradangaben in °C.
Die
folgenden Abkürzungen
werden verwendet:
N-Formylcefotiam: Eine Verbindung der Formel
I
ACMT: Eine Verbindung der Formel II
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Beispiel 1
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N-Formylcefotiam in der
Form eines Salzes mit Tri-n-butylamin
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19,74
g von 7-Amino-3-((1-(2-dimethylaminoethyl)-1H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure in der
Form eines Tetrahydroborsäuresalzes
(Gehalt: 78,1% an freiem ACMT = 0,040 mol), suspendiert in 100 ml
Acetonitril, werden gekühlt
auf ca. –10°, behandelt
mit 42,08 ml (0,177 mol) von Tri-n-butylamin,
und die Mischung, die erhalten wird, wird gerührt. Die erhaltene Lösung wird
auf ca. –40° gekühlt und
mit einer gekühlten
Suspension von 10,61 g (0,044 mol) von 2-Formylaminothiazolylacetylchlorid in
der Form eines Hydrochlorids in 100 ml Acetonitril behandelt. Die
erhaltene Mischung wird ca. 80 min lang bei ca. –40° gerührt, und bis auf ca. –20° erwärmt. Eine
Kristallsuspension wird erhalten, die Kristalle werden abfiltriert
und getrocknet. 23,87 g von N-Formylcefotiam in der Form eines Salzes
mit Tri-n-butylamin in kristalliner Form werden erhalten. Schmelzpunkt:
130°C (Zersetzung)
1H-NMR (DMSO-d6): 0,88 (t, 9H, J = 7,2 Hz),
1,28 (m, 6H), 1,55 (m, 6H), 2,15 (s, 6H), 2,69 (t, 2H, J = 6,1 Hz), 2,85
(m, 6H), 3,44 & 3,58
(ABq, 2H, J = 17,6 Hz), 3,59 (s, 2H), 4,29 & 4,30 (ABq, 2H, J = 14,5 Hz), 4,36
(t, 2H, J = 6,0 Hz), 4,97 (d, 1H, J = 4,8 Hz), 5,55 (dd, 1H, J =
4,8 & 8,4 Hz),
6,94 (s, 1H), 8,44 (s, 1H), 8,91 (d, 1H, J = 8,4 Hz)
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Beispiel 2
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Cefotiam in der Form eines
Dihydrochlorids
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6
ml Wasser und 4 ml HCl (37%) werden gemischt, und 7,14 g N-Formylcefotiam
in der Form eines Salzes mit Tributylamin, erhältlich nach Beispiel 1, werden
in Portionen zugegeben. Die erhaltene Mischung wird erwärmt auf
30° und
ca. 4,5 h bei der Temperatur gehalten. Das Erwärmen wird beendet, und 6 ml
Wasser und 100 ml Aceton werden zu der erhaltenen Mischung gegeben.
Weiteres Aceton wird zugegeben und Kristallisation findet statt.
Die erhaltenen Kristalle werden abfiltriert und getrocknet.
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5,34
g Cefotiam in Form eines Dihydrochlorids werden erhalten.
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Beispiel 3
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2-(2-Formylaminothiazolyl)essigsäurechlorid
in der Form eines Hydrochlorids
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200
g von 2-(2-Aminothiazolyl)essigsäure
in 2500 ml Dichlormethan, gekühlt
auf –20°, werden
behandelt in Portionen mit 246,4 g von PCl5 unter
Rühren.
Ein Präzipitat,
das erhalten wird, wird abfiltriert und getrocknet. 232,9 g von
2-(2-Formylaminothiazolyl)essigsäurechlorid
in der Form eines Hydrochlorids werden erhalten.
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Gehalt
(HPLC in freier Form eines Methylesters): 96,2%; Chloridgehalt:
28,2% (Theorie: 29,4%); Schmelzpunkt: Zersetzung ab 120°