DK142814B - Fremgangsmåde til fremstilling af delta3-cephalosporansyre-forbindelser eller salte deraf. - Google Patents

Description

(11) FRERILÆfiBELSESSKRlFT 1 428 1 4 DANMARK (51) int. ci.3 c 07 o 501/04 • (21) Ansøgning nr. 5250/71 (22) Indloww» døn 1* Jul. 1971 (24) Løbødag 6. f eb. 1 9^9 (44) Ansøgningen fremlagt og _

fremlaeggelsesskrrftet offentliggjort den · Χβο. lyOI

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet bøgamt fra dm 7. feb. 1968, 705525, us

15. Jan. 1969, 790842, US 15· jan. 1969, 790886, US

(71) ELI LILLY AND COMPANY, 507 East McCarty Street, Indianapolis, In= diana, US.

(72) Opfinder: John Alan Webber, 642 Turtle Creek North Drive, Indiana?» polis, Indiana, US s Tferie Marvin Van Heyningen, 6020 East Raymond Street, Indianapolis, Indiana, US.

(74) Fuldmægtig under ugens behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard.

(64) Fremgangsmåde til fremstilling af delt a5-c eph aloe por ans yr e-forbindel« ser eller salte deraf.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af Δ^-cephalo-sporansyre-forbindelser med den i kravets indledning angivne almene formel eller farmaceutisk acceptable salte deraf.

Den halvsyntetiske produktion af 7-acylamidodesacetoxycephalospo-rin-antibiotica ud fra penicillin-udgangsmaterialer er blevet betydningsfuld i den senere tid på grund af den af Morin og Jackson opfundne fremgangsmåde (USA patent nr. 5 275 636) til omdannelse af penicillin-sulfoxid-estere til desacetoxycephalosporansyreeste-re. Cephalosporin-forbindelser afledt af penicilliner ved denne fremgangsmåde har den almene formel

2 14281A

” / i X.

7 / R.-C-HN-CH-CH/- ,2 I l56 \ <» CO-N^ 5C-CH, 8 ^ 3 t COOR1 hvori R er resten af acylamidogruppen i 7-stilling, og er hydrogen, en saltdannende kation, en estergruppe eller en anion-ladning, når C00” danner et salt med en kation enten indenfor eller udenfor molekylet.

Under forsøgene på at forbedre og udvide egenskaberne og anvendeligheden af disse penicillin-afledte halvsyntetiske cephalosporin-stoffer er der udfoldet store anstrengelser for at ændre 3-methyl-gruppen i de ovenstående Δ ^-desacetoxycephalosporinger til en gruppe, som giver den resulterende cephalosporin-forbindelse forhøjet antibiotisk aktivitet overfor Gram-positive eller Gram-negative mikroorganismer. Imidlertid har det indtil dato ikke været muligt direkte at omdanne en Δ^-desacetoxycephalosporin til en 3-methyl-

~Z

funktionaliseret Δ -cephalosporin i noget betydeligt udbytte. Derfor er der indenfor antibiotica-området behov for en anden metode

'Z

eller vej til fremstilling af de i sig selv mere virksomme A-3-methyl-funktionaliserede cephalosporin-antibiotica, som hidtil kun er blevet opnået ud fra cephalosporin C fremstillet ved gæring og den derfra opnåede 7-aminocephalosporansyre (7-ACA).

Den foreliggende opfindelses formål er at angive et reaktionstrin i en kemisk fremgangsmåde, hvorved man kan omgå vanskeligheden ved * at omdanne Δ -desacetoxycephalosporiner til 3-methyl-funktionalise-rede Δ^-cephalosporansyre-antibiotica med en række forskellige grupper i 3-stillingen. Det er nyt og uventet, at dobbeltbindingen

O

i Δ -forbindelsen vil forskydes ved oxidation til dannelse af en Λ5-sulfoxidforbindelse, og at der ved reduktion af denne fås en ^^-cephalosporinforbindelse, der ikke er en ligevægtsblanding af Δ2- og Δ3 -forbindelsen, som det var tilfældet ifølge den kendte teknik.

3 1428U

Dette opnås med fremgangsmåden ifølgs opfindelsen, som er ejendommelig ved det i kravets kendetegnende del anførte.

Udgangsmaterialet for fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstilles Λ ved (a) at omsætte en £ -cephalosporin-ester-forbindelse med formlen

R-NH-CH-CIT DH

* ’ !! 0=C -Nv C-CH, (II) f COOR1 hvori R betyder phenoxyacetyl, thiophenacetyl eller phenylacetyl, og R1 betyder tert.-alkyl med 4-6 carbonatomer, methoxybenzyl eller nitrobenzyl, med N-bromsuccinimid i et i det væsentlige vandfrit organisk opløsningsmiddel ved en temperatur mellem 0°C og tilbagesvalingstemperaturen, fortrinsvis mellem 40 og 100°C, til dannelse p af det tilsvarende 3-brommethyl-Δ -cephalosporinestermeil «nprodukt, og derpå (b) omsætte dette mellemprodukt med et nucleophilt stof indeholdende gruppen Y til udskiftning af bromet fra 3-brommethyl-mellemproduktet med den nucleophile gruppe og således opnå et 3-

O

"funktionaliseret-methyl"-^ -cephalosporin-esterprodukt. Betegnelsen "nucleophilt stof" skal i denne beskrivelse betyde et stof, som giver en negativt ladet gruppe eller et neutralt molekyle bærende et udelt elektronpar, og som indgår i en nucelophil substitutionsreak-tion med 3-brommethvl- /\ -cephalosporinester-mellemproduktet til indførelse af gruppen Y, som betyder cyan, alkoxy med 1-10 carbonatomer, propenyloxy eller acetoxy.

Inden for cephalosporin-antibioticum-patentlitteraturen kendes allerede talrige eksempler på nucleophile stoffer, som kan anvendes ved en sådan fremgangsmåde til dannelse af antibiotiske cephalosporin-forbindelser med den nucleophile gruppe på methylgruppen i 3-stil-ling. De ovenfor fremstillede udgangsmaterialer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen har imidlertid den almene formel

14281A

4 s\ R-HH-CH-CH \ 0=C -N |-CH2-Y ^111) ^ CH^ COOR1 hvori R, R^" og Y har den side 3 angivne betydning, idet Y er den nucleophile eller "funktionelle" gruppe afledt af det nucleophile reagens anvendt i trin (b) af den ovenstående fremgangsmåde. Disse produkter kan også af nemhedsgrunde alment betegnes som 3-(nu- p chlophil-methyl)-Δ -cephalosporinestere.

p

De således fremstilledeΔ -7-acylamido-3-(nucleophil-methyl)-ce-phalosporinester-produkter er nyttige som udgangsmaterialer ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af A ^-cephalo-sporinantibiotica, som kan anvendes ved behandling af sygdomme forårsaget af Gram-positive og Gramnegative mikroorganismer. 7-Acyl-amido-3-(nucleophil-methyl)-3-cephem-4-carboxylatester-udgangsma-terialet omdannes kemisk til den tilsvarende A ^-ester ved frem- p gangsmåden ifølge opfindelsen, som omfatter (1) oxidation af A “ sulfidester-produktet til den tilsvarendeA^-sulfoxidester med en persyre, (2) reduktion afΔ^-sulfoxidesteren med natriumhydrogen-sulfit eller natriumdithionit i nærvær af en aktivator, såsom ace-tylchlorid, i et organisk opløsningsmiddel, såsom eddikesyre eller dimethylformamid, til dannelse afA^-sulfidesteren og, om ønsket, (3) deesterificering af Δsulfidesteren til den antibiotisk aktive /\^-sulfidsyre, f.eks. ved behandling med trifluoreddikesyre alene eller med zink i myresyre eller eddikesyre. Om ønsket kan blandinger af det aktive A ^-cephalosporinsyre-antibioticum og in- 2 aktiv /\ -cephalosporinsyre og farmaceutisk acceptable salte deraf anvendes i den blandede form til nogle antibiotiske formål, f.eks. som topisk antibioticum til åbne sår inden for veterinærmedicinen, i hvilke tilfælde blandingen kan pudres på såret eller sammensættes i en salve og påføres i dette medium for at inhibere væksten af forskellige Gram-positive eller Gram-negative mikroorganismer.

5 142814

Om ønsket kan den dannede ester med gruppen R i 7-stilling spaltes til en A^-7-amino-3-(nucleophilmethyl)-cephalosporinester, som på sin side kan N-acyleres til indførelse af en anden gruppe defineret ved R* i kravets indledning og deesterificeres til en å-cephalosporin. Et eksempel på en sådan forbindelse, som kan fremstilles ved denne procedure, er cephalothin, et bredt accepteret, kommercielt tilgængeligt cephalosporinantibioticum, som hidtil kun har kunnet opnås over gæringsfremstillet cephalosporin C og 7-ACA opnået derudfra.

2

De Δ -desacetoxycephalosporinestere, der kan anvendes til fremstilling af udgangsmaterialerne for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kan opnås ud fra en række penicillin- eller cephalosporin-kil-der ved kendte metoder. De kan opnås ved behandling af den tilsva- :z rende 3-methyl-A -cephem-4-carboxylat-ester med base som beskrevet f.eks. i eksempel 4 til USA patent nr. 3 275 626. De kan også opnås ved hydrogenering af en fra cephalosporin C afledt cephalo-sporinester til dannelse af den tilsvarende Δ -desacetoxycephalo-sporinester og efterfølgende behandling af denne med en base, såsom pyridin, i kulden (0-10°C) for at isomerisere /^-dobbeltbindingen til Δ^-stilling.

Nogle A^-cephalosporinestere, såsom acetoxymethyl-cephalosporin-esterne, beskrevet i USA patentskrift nr. 3 488 729, kan anvendes som sådanne til bekæmpelse af bakterieinfektioner. Imidlertid foretrækkes det til de fleste anvendelser at fjerne den beskyttende estergruppe ved kendte metoder til opnåelse af Λ^-cephalosporan-syren eller zwitterion-derivatet. Den resulterende cephalosporan-syre eller zwitterion kan anvendes som sådan eller overføres i farmaceutisk acceptable salte, f.eks. alkalimetalsaltene eller opløselige eller uopløselige aminsalte, afhængigt af den behandlingstype, hvortil saltet tænkes anvendt. Uopløselige salte med l,4-bis-(aminomethyl)cyclohexan er nyttige til indgivning af "de-pof'-typen, hvorved cephalosporin-antibiotica gøres langsomt tilgængelige for blodet. I en sådan form indgives cephalosporinet sædvanligvis ved intramuskulær injektion i doser på 0,5-1 g. Vandopløselige salte af cephalosporin-antibiotica, såsom natrium-, monoethanolamin- eller diethanolamin-cephalosporinsalte, kan ind- 142814 6 gives parenteralt til opnåelse af totale daglige doser på fra omkring 1 til omkring 6 g af det aktive cephalosporin-antibioticum pr. dag til en patient med en legemsvægt på omkring 70 kg.

Visse 7-acylamido-3-cyanmethyl- og -3-oxymethyl-ether- ^-cephem- 4-carboxylatestere fremstilles ved oxidation af den tilsvarende Δ2-forbindelse til sulf oxide t, og efterfølgende reduktion af sulf oxide t til 2^-cephalosporinester-forbindelsen. For eksempel fremstilles p-methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-cyanmethyl-2^-cephem-4-carboxylat ved oxidation af p-methoxybenzyl-7-phenoxy- o acetamido-3-cyanmethyl-Δ -cephem-4-carboxylat til det tilsvarende 1-oxid (sulfoxid), f.eks. med m-chlorperbenzoe syre i et passende opløsningsmiddel, og reduktion af sulfoxidet med natriumdi thi onit eller natriumhydrogensulfit i nærvær af acetylchlorid.

De 7-amina-3-cyanmethyl- og -3-oxymethyl-ether-^^-cephem-4-car-boxylatestere, der betegnes som forbindelser af kemetype, fremstilles ved fraspaltning af den 7-acylgruppe, som var til stede under de ovenfor beskrevne oxidations- og reduktionstrin. For eksempel opnås p-nitrobenzyl-7-amino-3-ethoxymethyl- A^-cephem-4-carboxylat ved omsætning af p-nitrobenzyl-7-phenoxyacetamido-3-ethoxymethyl-^^-cephem-4-carboxylat med PCl^ i nærvær af en tertiær amin, efterfulgt af behandling med en alkanol, såsom methanol, og derpå med vand til fremkaldelse af spaltning.

De resterende 7-acylamido-3-cyanmethyl- og -3-oxymethyl-ether-cephem-4-carboxylat-forbindelser fremstilles ved acylering af 7-amino-3-cyanmethyl- eller -3-oxymethyl-ether- Δ^-forbindelserne enten i ester- eller i syreform med den ønskede acylgruppe ifølge kendte cephalosporin-acyleringsprocedurer.

7-Amino-3-cyanmethyl- og -3-oxymethyl-ether- A^-cephem-4-carboxyl-syrerne og 7-acylamido-3-cyanmethyl- og -3-oxymethyl-ether-A^-cephem-4-carboxylsyrerne fremstilles ved deesterificering af esterne ved kendte metoder eller ved metoder beskrevet i denne beskrivelse, før eller efter hvilket 7-aminogruppen genacyleres.

7

U28U

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved de følgende detaillerede eksempler, som illustrerer omdannelsen af de funk- tionaliserede Δ^-cephalosporinesterprodukter til de tilsvarende * Δ -cephalosporansyrer, som er aktive antibiotiske stoffer.

EKSEMPEL 1 2 ^5

Oxidation af en blanding af Δ - og Δ -p-methoxybenzylesterne af ceph V med m-chlorperbenzoesyre i chloroform gav et højt udbytte af det tilsvarende p-methoxy-benzyl-3-acetoxymethyl-7-(2,-phenoxy-acetamido)-AP-cephem-4-carboxylat-l-oxid, smp. l6l-l63°C (fra methanol) .

Reduktion af p-methoxybenzyl-3-acetoxymethyl-7-phenoxyacetamido-Δ ^-cephem-4-carboxylat-l-oxid

Til en opløsning af 500 mg af sulfoxidet, p-methoxybenzyl-3-aceto-xymethyl-7- (2' -phenoxyacetamido) - A^-cephem-4-carboxylat-l-oxid, i 40 ml dimethylformamid sattes 10 ml acetylchlorid og derpå 3 g na-triumdithionit.

Der foregik en exotherm reaktion. Efter omrøring i 4 timer ved stuetemperatur for at sikre fuldstændig reaktion, blev blandingen afkølet, fortyndet med benzen og neutraliseret med vandigt natrium-hydrogencarbonat. Efter at den kraftige gasudvikling var døet hen, tilsattes mere benzen, og det organiske lag blev skilt fra og vasket grundigt med vandig natriumhydrogencarbonatopløsning og derpå med natriumchloridopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet, hvorved der blev opnået 635 mg brun olie.

Dette produkt blev renset på en søjle af silicagel med 15% vand.

Der blev opnået 253 mg af en olie, hvis NMR-, IR- og UV-spektre var de samme som af p-methoxybenzyl-7-(2,-phenoxy-acetamido)-3- 2 acetoxymethyl- Δ -cephem-4-carboxylat fremstillet ud fra 7-amino-cephalosphoransyre opnået ved gæring. Dette olieagtige esterprodukt kunne krystalliseres fra ether, hvorved der blev opnået 195 mg materiale med smp. 118-119°C, hvis smeltepunkt ikke blev sænket, når det blev blandet med prøver af den kendte forbindelse.

U28U

8

Spaltning af p-methoxybenzylester til ceph V

Til en opløsning af 105 mg p-methoxybenzyl- 7- (2 ’ -phenoxyacetamido) - 3-acetoxymethyl-A^-cephem-4-carboxylat og 22 mg anisol i 10 ml tørt benzen sattes 0,5 ml trifluoreddikesyre. Blandingen blev omrørt i to timer ved s tue temp er atur under nitrogen og derpå inddampet til tørhed. Remanensen blev optaget i ethylacetat og extraheret tre gange med vandig natriumhydrogencarbonatopløsning.

Ethylacetatopløsningen blev inddampet til opnåelse af 55 mg neutralt produkt.

Hydrogencarbonatextrakteme blev afkølet, rystet med ethylacetat og indstillet til pH 2,4 med 20 pets. HC1. Ethylacetatlaget blev skilt fra, og den vandige portion extraheret een gang med ethylacetat.

De kombinerede organiske lag blev vasket to gange med natriumchlo-ridopløsning, tørret, filtreret og inddampet, hvorved der blev opnået 86 mg af en farveløs olie, der havde den samme R--værdi som 2 i 7-(phenoxyacetamido)-3-acetoxymethyl-A -cephem-4-carboxylsyre i et tyndtlagschromatogram. Chloroformopløsningen af denne olie udfældede et fast stof, som blev fjernet ved filtrering. Filtratet blev inddampet til opnåelse af 65 mg produkt, som vistes at være 7-(phenoxyacetamido )-3-acetoxymethyl-A^-cephem-4-carboxylsyre, eftersom dets NMR-spektrum var identisk med spektret af en kendt prøve af denne forbindelse, et kendt antibioticum, som hidtil kun har kunnet opnås ud fra gæringsfremstillet- 7-aminocephalosphoransyre.

EKSEMPEL 2

Til en afkølet opløsning af 215 mg p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl- Λ 7-phenoxyacetamido - Δ -cephem-4-carboxylat i 5 ml chloroform sattes en opløsning af 85 mg m-chlorperbenzoesyre (88% rent) i chloroform. Blandingen blev omrørt og fik lov at opvarmes langsomt i løbet af en time. Opløsningen blev vasket med natriumhydro- 9

U28U

gene arbonatopiøsning og natriumchloridopløsning, tørret over magne-siumsulfat, filtreret og inddampet. Den faste remanens blev omkrystalliseret fra benzen indeholdende methylenchlori d, hvorved der blev opnået 82 mg p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl-7-phenoxyacetamido-Λ3 -cephem-4-carboxylat-l-oxid, smp. 183-185°C, som gav en tilfredsstillende elementanalyse.

Yderligere eksperimenter har vist, at hydroxyliske opløsningsmidler, såsom isopropanol eller tert-butanol giver bedre udbytter end chloroform ved denne reaktion.

Reduktion af sulfoxid

Til en opløsning af 1,028 g (0,002 mol) af p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl-7-phenoxyacetamido-'A ^-cephem-4-carboxylat-l-oxidet i 75 ml tørt dimethylformamid sattes 15 ml acetylchlorid og derpå 6 g natriumdithionit (Na^SgO^). Efter omrøring ved stuetemperatur i 4 timer blev den resulterende blanding afkølet, og der tilsattes benzen og vandig natrlumhydrogencarbonatopløsning. Efter at dekompo-neringen af overskuddet af acetylchlorid var fuldført, tilsattes vand, og blandingen blev ekstraheret 2 gange med benzen. De kombinerede benzenekstrakter blev vasket med vandig natriumhydrogencar-bonatopløsning og med natriumchloridopløsning, og derpå tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet, hvorved der blev opnået 1,32 g råt, mørkebrunt, halvfast p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl-7- •2 phenoxyacetamido-^ -cephem-4-carboxylat.

Denne rå Λ3 -cephalosporinester blev renset ved søjlechromatografi og elueret fra en søjle af silieagel indeholdende 1596 vand under anvendelse af benzen med 5% ethylacetat som elueringsmiddel. Der blev opnået 300 mg p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl-7-phenoxyacetami-do-A^-cephem-4-carboxylat, smp. 116-117,5°C efter krystallisation fra ethylether. Den tilskrevne struktur blev bekræftet ved NMR-spektrum og elementanalyse.

1A28U

10

Esterf.iernelse.

Til en opløsning af 174 mg p-methoxybenzyl-3-methoxymethyl-7-phe-noxyacetamido- -cephem-4-carboxylat og 119 mg anisol i 25 ml tørt benzen sattes 1,25 ml trifluoreddikesyre. Efter omrøring i 2 timer ved stuetemperatur blev reaktionsblandingen inddampet, remanensen optaget i ethylacetat, og den resulterende ethylacetatblanding ekstraheret tre gange med vandig natriumhydrogencarbonatopløs- . ning. De vandige hydrogencarbonatekstrakter blev afkølet, rystet med ethylacetat og gjort sure til pH 2,8. Fra ethylacetatlaget blev ved inddampning opnået 140 mg af et skum, som gav 86 mg 3-methoxymethyl- 7-phenoxyac et amido -43 -cephem-4-carboxylsyre, smp. 135-137°C, efter omkrystallisation fra ether. Denne syre gav en antibiotisk aktiv zone på et bioautogram af dets papirchromatogram. Pletten for derivatet bevægede sig en smule langsommere end pletten for desacetoxy-ceph-V.

EKSEMPEL 3 p-Methoxybenzyl-5-cvanmethyl-7-phenoxyaoetamirin- Æ -cephem-4-carboxv-lat-l-oxid

Til en opløsning af 372 mg p-methoxybenzyl-3-cyanmethyl-7-phenoxyacet-amido- Δ -cephem-A-carboxylat i 300 ml isopropylalkohol sattes en opløsning af 133 mg m-chlorperbenzoesyre i isopropylalkohol. Denne blanding blev omrørt natten over ved stuetemperatur. Det udfældede sulf oxid, p-methoxybenzyl-3-cyanmethyl-7-phenoxyacetamido-cephem-4-carboxylat-l-oxid (210 mg, smp. 204-207°C) blev opsamlet ved filtrering. Filtratet blev inddampet til tørhed. Remanensen blev optaget i ethylacetat, vasket med vandig natriumhydrogencarbonatopløs-ning og derpå med vandig natriumchloridopløsning og tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet, hvorved der blev opnået 160 mg af en olie, hvorfra der efter tilsætning af methanol krystalliserede yderligere 45 mg /χ·-sulfoxidester. Strukturen af p-methoxybenzyl- 3-cy anmethyl-7-phenoxyac et amido - Δ c ephem- 4- carboxylat-1-oxide t blev bekræftet ved spektrokopiske metoder.

11

U28U

p-Methoxvbenzvl-3-cvarunethvl-7-phenoxyacetamldo-L,^-cephem-4-carboxylat.

Til en opløsning af 400 mg af p-methoxybenzyl-3-cyanmethyl-7-phenoxy-acetamido-A^-cephem-4-carboxylat~l-oxidet, fremstillet som beskrevet ovenfor, i 25 ml tørt dimethylformamid sattes 1,6 g natriumdithionit (Na2S20^). Blandingen blev afkølet i et is-vand-bad, og der tilsattes 4,5 ml acetylchlorid. Blandingen blev omrørt i det kolde bad i en time og derpå hældt ud i en kold blanding af vandig natriumhydrogen-carbonatopløsning og benzen. Efter at overskuddet af acetylchlorid var fuldstændig dekomponeret, tilsattes mere benzen, og blandingen blev vasket med vandig natriumhydrogencarbonatopløsning og derpå med vandige natriumchloridopløsninger, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet, hvorved der blev opnået 620 mg råt p-methoxyben-zyl-3-cyanmethyl-7-phenoxyacetamldo- <0^-cephem-4—carboxylat.

Dette rå produkt blev påført en søjle af 40 g silicagel indeholdende 15$ vand. Det rene p-me thoxyb enzyl-3-cyanmethyl-7-phenoxyac etami do -Zi^-cephem-4-carboxylat blev elueret med en blanding af benzen og 4$ ethylacetat og krystalliseret fra ethylether. Det havde et smeltepunkt på 145-1472C. Strukturen blev bekræftet ved spektroskopiske metoder.

EKSEMPEL 4

Under anvendelse af tert-butyl-7-phenoxyacetamido-3-isopropoxy-methyl-/^-cephem-4-carboxylat som illustration viser dette eksempel, hvordan de ovenfor beskrevne 3-oxy-ether- Δ^-cephalosporin-ester-forbindelser kan oxideres til de tilsvarendeA^-cephem-l-oxid-estere, reduceres til de tilsvarende -cephem-estere, og de-esterificeres til dannelse af Δ^-cephemsyre-antibiotica.

2

14281A

12 2,32 g råt tert-butyl-7-phenoxyacBtamido-3-isoProPox3nne^y·'-”·^ ” cephem-4-carboxylat blev opløst i en blanding af methylen-chlorid og 50 ml isopropanol og omrørt ved istemperatur, mens der dråbevis tilsattes en opløsning af 1,00 g m-chlorperbenzoe-syre i 50 ml methylenchlorid. Efter fuldførelse af tilsætningen blev opløsningsmidlet fjernet under formindsket tryk. Remanensen blev opløst i ethylacetat, vasket med vandig 5% natriumhydrogencarbonatop-løsning, tørret over natriumsulfat og inddampet til tørhed, hvorved der blev opnået 2,16 g af den rå sulfoxidester, tert-butyl-7-phenoxy-acetamido-3-isopropoxy-methyl-<d^-cephem-4-carboxylat-l-oxid. Den rå sulfoxidester blev chromatograferet over 200 g silicagel indeholdende 15% vand, hvorved der blev opnået 1,10 g af den rene sulfoxidester i en blanding af 40% ethylacetat og 60% benzen. Strukturen af den rene sulfoxidester blev bekræftet af spektrale data.

Reduktion

En opløsning af 0,891 g af sulfoxidesteren, tert-butyl-7-phenoxy-acetamido-3-isopropoxymethyl-A^-cephem-4-carboxylat-l-oxid, 0,71 g stannochlorid, 0,5 ml acetylchlorid, 15 ml acetonitril og 5 ml dimethylformamid blev omrørt ved 25°C i 2 timer. Opløsningsmidlerne blev fjernet under formindsket tryk, og remanensen blev suspenderet i ethylacetat. Ethylacetatsuspensionen blev vasket to gange med vandig 3% saltsyreopløsning og med vandig 5% natriumhydrogencarbo-natopløsning og derpå med vand, tørret over natriumsulfat og indr dampet til tørhed, hvorved der blev opnået 0,781 g af den reducerede ester (sulfid), tert-butyl-7-phenoxy-acetamido-3-isopropoxymethyl-

"Z

^ -cephem-4-carboxylat. Spektrale analyser bekræftede strukturen. Deesterificering

En opløsning af 0,156 g af tert-butyl-7-phenoxyacetamido-3-iso-propoxymethyl-4^-cephem-4-carboxylatet i 7 ml 98 pets. myresyre og vand blev omrørt ved 25°C i 25 timer for at sikre fuldstændig reaktion. Reaktionsblandingen blev hældt ud i vand og ekstraheret med ethylacetat. Ethylacetatopløsningen blev vasket 142814 13 med vand og derpå ekstraheret med vandig 5 pcts. netriumhydrogen-carbonatopløsning. Den resulterende opløsning blev gjort sur med vandig 3 pcts. saltsyre og ekstraheret med ethylacetat. Den resulterende ethylacetatopløsning blev tørret over natriumsulfat og inddamp et til tørhed, hvorved der blev opnået 0,088 g af den frie syre, 7-phenoxyacetamido-3-isopropoxymethyl- A ^ - c eph em-4- c arboxy 1 -syre, som er et aktivt antibioticum overfor en gruppe penicillin-følsomme og penicillinresistents staphylococcer ved forsøg in vitro.

NMR(4): 1,15 (dublet), 3,55 (singlet), 3,4 - 3,8 (multiplet), 4,4 (singlet), 4,6 (singlet), 5,85 (dublet), 6,8 - 7,5 (multiplet) og 7,7 - 7,9 (dublet).

De ved den ovenfor beskrevne oxidations-reduktions-deesterifi-cerings-procedure fremstillede 3-oxymethyl-ether- A^-cpphalosporin-syre-antibiotica kan også anvendes som mellemprodukter for fremstillingen af 7~amino-3-oxymethyl-ether-hr’~cephalosporinester-ker-neme ved fra spaltning af den 7-aminoblokerende acylgruppe ved kendte metoder. De sidstnævnte kerne-estere kan derpå acyleres ved kendte metoder til indførelse af den ønskede acylgruppe som defineret ved R i kravet under dannelse af antibiotisk aktive Δ -cephalo-sporansyreforbindelser. Når en sådan 7-aminoacylering er fuldført, kan estergruppen fjernes fra carboxygruppen ved kendte metoder. Alternativt kan 7-amino-3-oxymethyl-ether-A^-cephalosporlnesterker-ner først deesterificeres og derpå acyleres med den ønskede acylgruppe til opnåelse af det ønskede 7-acylamido-3-oxymethylether-£ ^-cephem-4-carboxylsyre^antibioticum.

På lignende måde kan de ved den ovenfor beskrevne oxidations-reduktions-deesterlficerings-procedure fremstillede 3-cyanmethyl-Δ3 -cephalosporinsyre-antibiotica også anvendes som mellemproduk-ter for fremstillingen af 7-amino-3-cyanmethyl- ^-cephalosporinester-kemerne ved fra spaltning af den 7-aminoblokerende gruppe eller 7-acyl- 162814 14 gruppen ved kendte metoder. Også disse sidstnævnte kemeestere kan derpå acyleres ved kendte metoder med det ønskede acyleringsmid-del som forklaret ovenfor til fremstilling af 7-acylamido-3-cyan-methyl- Z\^-cephem-4-carboxylsyre-antibiotica.

Disse udførelsesformer af fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres ved de følgende eksempler.

EKSEMPEL 5

Dette og de følgende eksempler illustrerer acyleringen af en typisk 7-amino- Δ^-cephem-kerneester med flere forskellige acyle-ringsmidler og hydrolysen af estergrupperne til fremstilling af antibiotisk aktive cephalosporin-forbindelser.

Acvlering I p-methoxybenzyl-7-phenoxyacetamido-3-methoxymethyl- /^-cephem- 4-carboxylat, fremstillet som vist i eksempel 2, blev 7-phenoxy-acetylgruppen fraspaltet ved procedurer forklaret ovenfor til opnåelse af p-methoxybenzyl-7-amino-3-methoxymethyl- -cephem-4-carboxylat-kernen som tosylatet (p-toluensulfonsyresaltet).

En blanding af 268 mg (0,5 mmol) af tosylatet af p-methoxybenzyl- 7-amino-3-methoxymethyl-3-cephem-4-carboxylat og 336 mg (2,0 mmol) natriumhydrogencarbonat blev omrørt i 25 ml acetone under afkøling af reaktionsblandingen i et isbad. Efter tilsætning af 130 mg (0,62 mmol) 2-benzothiophenacetylchlorid blev reaktionsblandingen omrørt i en time i kulden (0-5°C) efterfulgt af yderligere to timer ved stuetemperatur. Reaktionsopløsningen blev derpå fortyndet med 100 ml vand. Det faste stof, som fældede ud, blev opsamlet, vasket med vand og vakuumtørret ved 45°C, hvilket gav 250,0 mg produkt,, smp. 182-185°C (93%)· NMK-spektret og mikroanalyse be- 15

U28U

kræftede strukturen af denne forbindelse. Produktet blev ved tyndt-lagschromatografi vist kun at indeholde én forbindelse, p-methoxy-benzyl-7- (21 -benzothienyl) acetamido-3-methoxymethyl-^^-cephem-4-carboxylat. En sammenfatning af tilsvarende acyleringer er anført i det følgende:

14281A

16 ΙΑ σ UD c\l Ο σ ΙΑ ffi Ο Η ΙΑ ΙΑ Ο Η ΙΑ 00 ΙΑ ΙΑ ΙΑ Ο ΙΑ ΙΑ ιΗ +3 ΙΟ Ν Η Η «ί VO ΙΑ ω οο σ σ οο ο ο ια »η h~! κ κ fk μ »> * ** LA <l· ΙΑ fe CM CM CO <1· ΙΑ Ο -d" σι Ο CD CD ΙΑ IS vo (k fv ·> »» ft Λ ·» vd o is <t- ο σ is

O LA VO LA IA LA LA LA

SOW Ο H VO 00

g σι W 4 Η H IALA

•t A Μ Λ ·* ·»

<f IA LA LA H LA LA

Η H

p co is ts σ o cm

(D IS 00 00 LA 00 CM CM

<f <f LA

Φ Φ m

CM CM IS 00 00 S S

σ CM O VO fA IS IA

•y M ft K ·> »· ^ vo o oo -i cm σ is

o IA VO LA LA LA LA LA

IA

Ph r\

ϋ ο IA LA O CM

° <1· VO LA VO

i · LA LA <f Η Η HH

• I I I I I II

phcmhco oo σσ

/ SS S O CO IS IA IA <1* LA

Γ. ^MCQ CM Η Η Η Η Η H

LA

I S. IA IA IA fA ΓΑ lAfC

w m X ffi X X „CM

CM /{mOOOO Ο Ο O

X / oooo o oo .—I S £ J? £ , 8 f>-B 8 1 1 å '$ o-B ,

Yi pf! *=* \sf 11 I a s s o Vs J X & s & & / I & x O Sh N Ο Ο H -H-/ φ S -P S Η H >, :->1 'd I ·Η Φ .S3 £-μ n Y £

S3 ,Q Ο o <l) Ο -P

- - I I I I O ni0 U. li I

03 03 ft CM IA IA Id g CM

142814 17

Hydrolyse p-Methoxybenzyl-7- (4' -ni trophenylac etamido) -3-methoxymethyl- A ^-cephem-4-carboxylatet fra den ovenstående tabel blev udvalgt til at illustrere dette trin.

En opløsning af 120 mg (0,23 mmol) p-methoxybenzyl-7-(4-nitrophenylac etamido )-3-methoxymethyl- Δ3 -cephem-4-carboxylat, 0,4 ml trifluor-eddikesyre og 20 dråber anisol i 10 ml benzen fik lov at stå ved stuetemperatur i 1,5 timer. Reaktionsopløsningen sattes derpå til 100 ml phosphatpuffer med pH 7· Efter adskillelse af lagene blev det vandige lag vasket med vand og med måttet natriumchloridopløs-ning, tørret over magnesiumsulfat og koncentreret. Remanensen blev opløst i 15 ml ethanol, og der tilsattes 0,4 ml 1 N opløsning af natriumacetat i methanol. Efter 2 timer ved 0°C blev det faste stof opsamlet, vasket med ethanol og tørret i vakuum ved 45°C, hvorved der blev opnået 76 mg (8396) krystallinsk produkt bestående af 7-(41 -ni trophenylac etamido) -3-methoxymethyl- A^-cephem-4-carboxylsyre. NMR- og UV-spektrene bekræftede strukturen af denne forbindelse.

Hikro analy s en var også i overens stemmelse med de beregnede værdier.

En sammenfatning sf de fysisk-kemiske data opnået for dette salt af den ovenstående og andre syrer med den anførte formel angivet i den følgende tabel.

18 142814 /*N /^N /—S.

oo O O O o o oo o o o o o o ao o to <1· o vo -d- OVD is cm IS rn CO s HH 1-1 ‘ VJ, W W w v> —^ ^ S , o o

" .*.,0 00 CM CM CO VO CD

J ££ tn in Cd cn oj CM

rj SS CM CM CM W

. m cm o c— in to

ri c- CTt ITy to to VO

*** Sk * * m + m * tn in to vo co c— Ο» ,^ι

fe H

av co h vo to o

“J CO C— o c— lO CO

Τ' '“•«.»•I »r»·» O m ^ ^ «* ^ ^ ^ ^ Ό _, _ η σ» O vO s o R o co m tnvovo w ·> » « . · - » 3 ~ CO H- H in c— o s, o S T » T ·* « * £ s s s g s s Γ"" «, *. ·* + m + J* VO VD to P- 1A c^*

U> —I

5a H

-p ® . VO 00 cm CO CM C— _ -iQt-int- CM cm to bfl jr; to ^ 10 ^ ^m^f- . o , _.C0C0C— CT« C"- ΟΊ R Jio cm to σν to co Ό fc » » m m m !m0 * cn in h o s o i pq o ? ^ ^ ^ inin-M-

CM

° i to to to to in ro .1 JP K tf tf S tf, tf

►T Strii? Q O O CM O

o ^ I o σ o o o o o / ® o o

/"" λ «Ί I

CQ 'S—O ό I O ό .

\ / S’ <D 8 'cm C' O O

ΓΤ5 V i tf tf ώ O O

tf ki w 9 ° -9 L, L, ° h^1 S) . ™ J?* ’ ·\\ i tf o =ya μ η g \> I V ", \ i y\ i I o Ih ώ I U ^ ΓΐίΡώ i ^ m t ζΑ Uk i tl=y cm Η H to i

tf O ° ° g H

fe ° O

19 142814

De ovenstående hidtil ukendte natrium-7-acylamido-3-alkoxymethyl-Δ3 -cephem-4-carboxylsyresalte er antibiotisk aktive overfor en lang række Gram-positive og Gram-negative organismer.

EKSEMPEL 6 t-Buty 1-7- amino - 3 - cy anmethyl- -cephem-4-carboxylat-p-toluensul- f onat ..... · III I 1 Ml I ) .1 )U n ” 1

Til en opløsning af 2,15 g (5 mmol) t-butyl-7-phenoxy-acetamido- 3-cyanmethyl- Λ -cephem-4-carboxylat i 100 ml tørt benzen sattes 590 mg (1,5 ækv.) tørt pyridin og 1,56 (1,5 ækv.) phosphorpenta-chlorid. Denne blanding blev opvarmet under i to timer ved 56°C. Benzenet blev fjernet, og der tilsattes 100 ml iskoldt methanol.

Efter henstand ved stuetemperatur natten oyer blev methanolet fjernet under formindsket tryk, der tilsattes 75 ml tetrahydro-furan og efter afkøling 75 ml kold pufferopløsplng med pH 4,5.

Efter henstand i 20 minutter blev tetrahydrofuranet fjernet under formindsket tryk, og der tilsattes ethylacetat Qg noget vand. pH-værdien af denne blanding blev indstillet til 6,5 med natriumhydro-gencarbonat. Det organiske lag blev skilt fra, vasket to gapge med natriumchloridopløsning, tørret over magneøiumsulfat, filtreret pg inddampet til et lille rumfang, Til en opløsning af dette tert-bu-tyl-7-amino-3-cyanmethyl--cephem-4-carboxylat i 50 ml ethylacetat sattes en opløsning af 951 mg p-toluensulfonsyre i 50 ml ethylacetat. p-Toluensulfonatet fik lov at krystallisere natten over og blev derpå opsamlet ved sugefiltrering; der blev opnået 056 mg, smp. 177°C (d). Strukturen blev bekræftet ved IH·’, UV- og NMR-undersøgelse og elementanalyse.

EKSEMPEL 7

U28U

20 t-Butyl-7-amino-3-methoxymethyl- A^-cephem-4-carboxylat-p-toluensulfonat

Til en opløsning af 364 mg (0,84 mmol) olieagtig tert-butyl-7-phenoxyac et amido-3-methoxymethyl- Δ^-c ephem-4-carboxylat opløst i 30 ml tørt benzen sattes 83 mg tørt pyridin og 218 mg phosphorpenta-cblorid (1,25 ækv.). Blandingen blev opvarmet i to timer under nitrogen ved 56-58°C. Benzenet blev fjernet, og der tilsattes 35 ml iskoldt methanol. Denne opløsning fik lov at henstå i 24 timer ved stuetemperatur. Methanolet blev fjernet under formindsket tryk, og der tilsattes 20 ml tetrahydrofuran. Efter afkøling tilsattes 20 ml puffer med pH 4,5» og blandingen fik lov at stå i 20 minutter ved stuetemperatur. Efter fjernelse af tetrahydrofuranet under formindsket tryk tilsattes fortyndet natriumchloridopløsning og ethyl-acetat, og pH-værdien blev indstillet til 6,5 med fast natriumhy-drogencarbonat. Det organiske lag blev skilt fra, vasket to gange med mættet natriumchloridopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til et lille rumfang. Til en opløsning af dette tert-butyl-7-amino-3-methoxymethyl A^-cephem-4-carboxylat i 20 ml ethylacetat sattes en opløsning af 160 mg p-toluensulfonsyre-monohydrat. p-Toluensulfonatet af tert-butyl-7-amino-3-methoxyme-thyl-^?-cephem-4-carboxylat krystalliserede spontant, hvorved der blev opnået 177 mg (45% udbytte). Det faste salt blev omkrystalliseret fra isopropylalkohol til opnåelse af en renere prøve med snip. 183-187°C, hvis struktur blev bekræftet ved IR-, UV- og NMR-under-søgelser og elementanalyse.

ΚΚΏΙ^ΜΡΕΤ· ft t-Butyl-7-(21-thi enylacetamido)-3-cyanmethyl-Δ! -cephem-4-carboxvlat_

Til en afkølet blanding af 467,5 mg (1 mmol) t-butyl-7-amino-3-cyanmethyl--cephem-4-carboxylat-p-toluensulfonat, 420 mg (5mmol) fast NaHCO^ og 30 ml tør acetone sattes 48 mg (3 mmol) 21 142814 destilleret thiophen-2-acetylchlorid i 10 ml tør acetone. Reaktions-blandingen blev omrørt 1 time i kulden (0-5°C) og 3 timer ved stuetemperatur. Acetonen blev fjernet under formindsket tryk, og der tilsattes benzen. Denne blanding blev vasket successivt med natrium-hydrogencarbonatopløsning, kold 5% saltsyre, 5 gange med natrium-hydrogencarbonatopløsning og derpå med en natriumchloridopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til opnåelse af 491 mg produkt. Dette produkt blev krystalliseret fra carbontetra-chlorid, hvorved der blev opnået 271 mg (6696) tert-butyl-7-(2r-thienyl) -acetamido-3-cyanmethyl- få -cephem-4-carboxylat, smp. 164-166°C. Strukturen blev bekræftet ved IR-, UV- og NMR-undersøgelse og elementanalyse.

EKSEMPEL 9 7-(2,-Thienyl)-acetamido-3-cyanmethyl- få -cephem- 4-carboxylsyre__ .

En opløsning af 455 mg t-butyl-7-thiophenacetamido-3-cyanmethyl-Λ^ -cephem-4-carboxylat i 40 ml 98-10096 myresyre blev omrørt under nitrogen ved stuetemperatur i 2 1/2 time. Myresyren blev fjernet under formindsket tryk. Der tilsattes ethylacetat og vand, og pH-værdien blev indstillet til ca. 7,5 med natriumhydrogencarbonat.

Til det vandige lag sattes ethylacetat, blandingen blev afkølet og gjort sur til pH 2,8 med 2096 saltsyre. Det organiske lag blev skilt fra, vasket to gange med mættet natriumchloridopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til opnåelse af 234 mg af et gyldent skum.

Dette skum blev optaget i kogende ethylether (10 mg uopløseligt).

Efter inddampning til et lille rumfang udkrystalliserede den ønskede syre, 7-(2,-thienyl)-acetamido-3-cyanmethyl- få -cephem- 4-carboxylsyre, 97 mg, smp. 114-117°C. Strukturen blev bekræftet ved IR- UV- og NMR-undersøgelse. Den gav en aktiv antibiotisk zone på en bio-autograph af et papirchromatogram, som bevægede sig lidt hurtigere end natriumcephalothin.

14281A

22 EKSEMPEL 10 p-Methoxybenzyl-7-amino-3 -me thoxyme thyl-Δ^ - cephem-4-carboxvlat-p-toluensulfonat_

Til en opløsning af 996 mg (2 mmol) p-methoxybenzyl-7-phenoxyacet-amido-3-methoxymethyl-<&^~cephem-4-carboxylat og 221,5 nig tørt pyridin (1,4 ækv.) i 75 ml tørt benzen sattes 601 mg (40$ overskud) phosphorpentachlorid. Blandingen blev opvarmet under nitrogen i 2 timer ved 50°C. Benzenet blev fjernet ved inddampning under formindsket tryk, og der tilsattes 100 ml iskoldt methanol. Efter henstand ved stuetemperatur natten over blev methanolet fjernet ved inddampning tinder formindsket tryk. Til remanensen sattes 40 ml te-trahydrofuran og efter afkøling 40 ml vand. Denne homogene blanding fik lov at stå 25 minutter, hvorefter tetrahydrofuranet blev fjernet under formindsket tryk, der tilsattes ethylacetat og noget vand, og pH-værdien blev indstillet til 6,5 med fast NaHCO^. Det organiske lag blev skilt fra, vasket to gange med mættet NaCl-opløsning, tørret med MgSO^, filtreret og inddampet til et lille rumfang. Til en opløsning af det derudfra opnåede rå p-methoxybenzyl-7-amino-3-methoxy-methyl- -cephem-4-carboxylat i ialt 80 ml ethylacetat sattes en opløsning af 380 mg (2 mmol) p-toluensulfonsyre-monohydrat i 10 ml ethylacetat. p-Toluensulfonatet begyndte at krystallisere indenfor få minutter. Efter 3 timer blev krystallerne opsamlet ved sugefiltrering; Der blev opnået 781 mg (73$), smp. 160-164°C. Strukturen blev bekræftet ved IR-, UV- og NMR-undersøgelse og elementanalyse.

EKSEMPEL 11 tert-Butyl-7-(2'-sydnon-31-acetamido)-3-methoxy-methyl-A^-cephem-4-carboxvlat 14281Λ 23 ^_CH CH SN.

φ N-CH-CO-NH-CH-CH OH« / 2 Μ I 2 o-NX oi-A ^ C-CH2OCH3 COO-t-butyl 236 mg (0,5 mmol) af tosylatet af tert-butyl-7-amino-3-methoxymethyl-Δ 3-cephem-4-carboxylat blev omrørt i en blanding af vand og ethylacetat. pH-værdien blev indstillet til 7 med Na2HP0^. Ethyl-acetatlaget blev rystet med mættet natriumchloridopløsning, tørret med magnesiumsulfat og inddampet. Remanensen blev opløst i 10 ml tetrahydrofuran og sat til det blandede arihydrid af pivalsyre og 2-sydnon-3-eddikesyre fremstillet ved -5°C ved tilsætning af 50 mg (0,07 ml) triethylamin og 0,06 ml pivaloylchlorid til 80 mg 2-syd-non-3-eddikesyre i 10 ml tørt tetrahydrofuran. Efter omrøring i et isbad i en time og i to timer ved stuetemperatur blev reaktionsblandingen fortyndet med 100 ml vand og ekstraheret med ethylacetat. Ethyl-acetatopløsningen blev rystet med phosphatpuffer med pH 8, tørret med magnesiumsulfat og koncentreret. Remanensen blev opslæmmet i ethylether, opsamlet igen, vasket med ether og vakuumtørret, hvorved der blev opnået 95 mg af den ovennævnte ester. En NMR-analyse bekræftede strukturen.

EKSEMPEL 12 7-(21-Sydnon-3 *-acetamido)-3Hmethoxymethyl-Δ ^-cephem-4-carboxylsyre_

En portion på 86 mg af tert-butyl-7-(2'-sydnon-3’-acetamido)-3-methoxymethyl- A^-cephem-4-carboxylatet blev opløst i 2 ml 989é myresyre og omrørt ved stuetemperatur i 2 timer. Opløsningen blev

1428 U

24

Inddampet til tørhed. Den halvfaste remenens blev udrevet med diethylether og det faste stof derpå opsamlet og vakuumtørret, hvorved der blev opnået 52 mg 7- (2 ’ -sydnon-3' -acetamido)-3-methoxymethyl-A^-cephem-4-carboxylsyre, UV λ max (E) = 268 (9800), 285 (8000).

Elementanalyse: beregnet C 42,17; H 3,81; N 15»13; fundet C 42,34; H 3,97; N 14,98.

Ved tyndtlagschromatografi (acetone-eddikesyre) bevægede stoffet sig meget langsommere end udgangsesteren, og noget forblev ved op*·’ rindelsesstedet.

tert-Butyl-7-(2 *-carboxy-2*-phenylacetamido)-3-methoxymethyl- /\^-cenhem-4-carboxylat

En opløsning af 328 mg (1,4 mmol) mono-tert-butylester af phenyl-malonsyre og 0,21 ml (156 mg, 1,54 mmol) triethylamin in 30 ml tetra-hydrofuran blev afkølet til -5°C, og der tilsattes 168 mg (0,168 ml, 1,4 mmol) pivaloylchlorid til dannelse af det blandede tert-butyl-anhydrid. Efter 20 minutter sattes til den blandede anhydridopløs-ning en opløsning af 342 mg (1,4 mmol) 7-amino-3-methoxy-methyl- Δ?-cephem-4-carboxylsyre, fremstillet ved hydrolyse af tert-butyl-7-ami-no-3-methoxymethyl- A^-cephem-4-carboxylat i myresyre, i en blanding af 10 ml vand og 10 ml tetrahydrofuran indeholdende en ækvivalent mængde triethylamin. Efter omrøring af blandingen i 1 time i kulden (0-5°C) og 2 timer ved stuetemperatur blev reaktionsopløsningen afkølet, hældt sammen med ethylacetat, og pH-værdien blev indstillet til 2,0 med 6N HC1. Ethylacetatopløsningen blev tørret og koncentreret. Remanensen blev optaget i ethylether og derpå genudfældet med en kommercielt tilgængelig petroleumfraktion, overvejende hexan (kp. 60-68°C), hvorved der blev opnået 88,0 mg tert-butyl-7-(2’carboxy-2 *-phenylacetamido)-3-methoxymethyl-Λ cephem-4-carboxy-lat.

25 EKSEMPEL 14

1428U

Tert-butyl-7- (21 -carboxy-2 * -phenylacetamido) -3-methoxymethyl- /\^-cephem-4-carboxylatet fra eksempel 13 blev omrørt i 1 ml kold trifluoreddlkesyre. Efter 15 minutter blev opløsningen inddampet. Remanensen blev omrørt i 5 ml af en 1:1 (volumen) blanding af pe-troleumcarbonhydrid (kp. 60-68° C) og ethylether i en time og derpå opsamlet og vakuumtørret, hvorved der blev opnået 56,1 mg 7-(2'~ carboxy-2 ’ -phenyl-acetami.do)-5-methoxymethyl- ^-cephem-4-carboxyl-syre, UV jjmax (£) 258 (7550).

Elementanalyse: beregnet C 57,15; H 5,67; N 6,06; fundet C 55>69; H 5»66; N 6,07.

EKSEMPEL 15 7-Amino-5-methoxvmethvl- & -cephem-4-carboxylsyre

Til en portion på 268 mg (l mmol) af p-toluensulfonatet af p-metho-xybenzyl-7-amino-3-methoxymethyl-4 ^-cephem-4-carboxylat omrørt i vand sattes dinatriumorthophosphat til pH 7, medens opløsningen blev overhældt med ethylacetat. Ethylacetatopløsningen blev tørret over magnesiumsulfat og inddampet til tørhed. Den olieagtige remanens blev opløst i 25 ml benzen indeholdende 40 dråber anisol og 0,8 ml trifluoreddlkesyre. Efter omrøring af blandingen i 2 timer ved stuetemperatur blev benzenet af dampet og remanensen optaget i 10 ml vand overhældt med 10 ml ethylacetat. pH-værdien blev indstillet til 3,6 ved tilsætning af triethylamin. Efter henstand i køleskab natten over blev det udfældede faste stof opsamlet, vasket med vand og ethylacetat og vakuumtørret ved 45°C, hvilket gav 75 mg 7-amino-3-methoxy-methyl- Δ5 -cephem-4-carboxylsyre. Strukturen blev bekræftet af IR-, UV- og NMR-spektre.

En tilsvarende procedure anvendtes til fremstilling af 7-amino-3-ethoxymethyl-A^-cephem-4-carboxylsyre ud fra dens p-methoxybenzyl-ester.

EKSEMPEL 16

U28U

26 7-(D-2-Amino-2-phenylacetamido)-3-methoxy-methvl- £. -cephem-4-carboxylsyre_

En opløsning af 185 mg (0,74 mmol) D-2-t-butoxy-carboxamido-2-phenyleddikesyre i 15 ml tetrahydrofuran blev omrørt og afkølet til -5°C. Efter tilsætning af 82 mg (0,81 mmol) triethylamin og 110 mg (0,81 mmol) isobutylchlorformiat blev reaktionsblandingen omrørt i 20 minutter. Til den resulterende blandede anhydridopløsning sattes en opløsning af 180 mg (0,74 mmol) 7-amino-3-methoxymethyl- Δ3 -cephem- 4-carboxylsyre i 5 ml vand, 5 ml tetrahydrofuran og 0,103 ml triethylamin. Efter omrøring af reaktionsblandingen i 1 time i et isbad og i 2 timer ved stuetemperatur blev den overhældt med ethylacetat, afkølet og pH-værdi en indstillet til 2,0 med 6 N HC1. Ethylacetatlaget blev tørret med magnesiumsulfat og inddampet til tørhed. Remanensen blev optaget i ethylether.

Efter krystallisationens begyndelse blev kolben holdt afkølet i flere dage. Det udfældede faste stof blev derpå opsamlet og vakuumtørret, hvorved der blev opnået 95,5 mg 7-(D-2-t-butoxycar-boxamido-2-phenylacetamido)-3-methoxy-methyl- A^-cephem-4-carbox-ylsyre (t-BOC-forbindelse). En anden udfældning blev opnået ved fortynding af det ovennævnte filtrat med en petroleumfraktion (hovedsagelig hexan) med kp. 60-68° C. En kold (0°C) opløsning af 150 mg af t-BOC-forbindelsen i 2 ml trifluoreddikesyre blev omrørt i 5 minutter og derpå inddampet til tørhed. Remanensen blev optaget i 2 ml vand. Til denne opløsning sattes 25 % "Amberlite ® LA-1" flydende anionbytterharpiks (acetatform) i methylisobutylketon til en pH-værdi på 4,5. Det vandige lag blev givet en anden behandling med den flydende anionbytterharpiks og derpå vasket med methylisobutylketon. Det vandige lag blev derefter inddampet til ca. 0,5 ml og fortyndet med acetonitril. Den gel, som udfældedes fra opløsningen, krystalliserede langsomt.

1428U

27

Det faste stof blev opsamlet, vasket med acetonitril og vakuum-tørret, hvorved der blev opnået 42,0 mg 7-(D-2,-a;inlno-2,-phenyl-acetamido) -3-methoxymethyl- Λ ^-cephem-4-carboxylsyre. Strukturen blev bekræftet ved UV- og NMR spektre og ved mikroanalyse.

EKSEMPEL 17-20 7-[D-2'-amino-(3n-hydroxyphenyl)-acetamido]-3-methoxymethyl-ål -cephem-4-carboxylsyre _

Acyleringen af 7-amino-3-methoxymethyl-^-cephein-4-carboxylsyre med D-2-t-butoxycarboxamido-2-(3-hydroxyphenyl)-eddikesyre blev udført under anvendelse af den samme blandet-anhydrid-procedure som i det foregående eksempel. Fjernelsen af t-BOC-gruppen og isoleringen af 7-[D-21-amino-2'-(3"-hydroxyphenyl)-acetamido]-3-methoxymethyl-^-c ephem-4-carboxylsyren som zwitterionproduktet blev udført som følger: En opløsning af 513 mg af den t-BOC-beskyttede forbindelse blev fremstillet i 6 ml kold (0°C) triflu-oreddikesyre. Efter 5 minutter blev overskuddet af trifluoreddi-kesyre afdanket. Remanensen blev opløst i 2 ml vand overhældt med 10 ml methylisobutylketon. pH-værdien blev indstillet til 5 ved tilsætning af tributylamin. Det vandige lag blev skilt fra, vasket med methylisobutylketon og inddampet til ca. 0,5 ml. Opløsningen blev fortyndet med 5 ml acetonitril og afkølet. Efter flere timer blev det udfældede faste stof opsamlet, vasket med acetonitril og vakuumtørret ved 50° C, hvilket gav 249,1 mg. I den følgende tabel er anført phenylglycinderivater fremstillet på samme måde som i eksenqpel 17.

_ 1428U

28 ίο λ o o o o _ o o o o

tA ftj- t> LTV

· *»·*·» t- C- C- fc* w w s/ I cc £ · j tn ¢0 o cn X κο in vo m * cm oj cm cm H e- o cn oj cvi h o

Cl ft » ·

O H O O

¢5 Η H ri H

t- o tn σ\ CM N VO -t • · · · W η in ^ ut +> ' Φ

d . va. Φ vo . H

g c- cm ^ vo jS «►·>·»·» 6 σν >φ cn w

o -<J- LTV ftj* ITV

Η O KO

. cm H w cg p-v ft » ft ft

I O H O O

CM Jzj Η Η Η H

M

o

/ / M

r/ vs—o^ in ω o vo

« /C3 ^ Η O «Φ VO

Vhe; S W ιλ if\ τί* tn Q “ I—«ίν $ CM ri tv σν trj c> w να h in εκ * » · · o cn ’f cn w o o ^ - m τί* u\ CM / i I tn m tn w I >c a w w ,cm Å I o o o o

O O O O

σ"| § a on

H

o P«

S

2 s oo σν q

Η Η H CM

w EKSEMPEL 21-58 29 142814

En række acyleringer blev foretaget som beskrevet 1 det følgende: En opløsning af 11 mg 7-araino-3-methoxymethyl- -cephem-4-carboxylsyre og 11 mg natriumhydrogencarbonat blev fremstillet i 5,5 nil vand. Aliquotte dele (0,75 ml ) af denne opløsning blev omrørt i et isbad, og der tilsattes aliquotte dele af opløsninger af syrechlorider med den angivne R'-gruppe (indeholdende 1,5 mg syrechlorid). Efter omrøring i 30 minutter blev acetonen afdamp et og hver opløsning genfortyndet med vand til 1,5 ml. Disse opløsninger blev derpå prøvet over for et bredt spektrum af mikroorganismer. Det fandtes også, at direkte prøvning af reaktionsopløsningen uden fjernelse af acetonen var mulig. Forbindelserne blev også underkastet papirchromatografi og bioautografer deraf.

Den nedenstående tabel sammenfatter de antibiotiske data opnået på opløsningerne, de indeholdte sidekæder og de fra bioautograferne opnåede R^-værdier.

g 30 1«*14 s «21 *H S <tl Φ ScWl I i I I I I I I I I I I I I I I I 1 H *

r"» Q) H

O 01 VO

Cd HH ^ . ·,

Ti S i ’ il VDVO ΙΑ H m P CM P <t- VD ro ,

<D I I 4* IHHIHHH-PH-PiIHH H

j> S

-p CM -μ 03

<D 03 H

«d ΰ i £ S, Ncix I I » 1 » i +» i I I I I I.....

o μ in 0) <f J2 , 1 N- ir,<|-iONiflcjinii\w o, 03 ΟΧ Η Η H HHHHHHHHHHHHi-I h· •d s

•H

P

h in o oo «Η I k <H 1 I I I I I I I I I I I I I -P I I 1 cd

-p I

$ s

Ή bQ *“! I

p dix in in In in ni 3 g x ft ni

tQ I H

+i > + ' o VD 00 (^|Γ|·4Η40·ίΐΛΐη<!·ΐηΝ<1· 4>· 0 ·η oX m cm ni mmmmmmmmmmmmm m h h io

P CQ

•Η f-t "S 5) +<; m <1- σι οοιηιησηινοοιη^^ιησΗ^ -¾ < on in ni ni mmmmmmm-d-mmm. mm mm {υ ,-ι co σ ηιο<τσοοοιηΗθοοοιη<ίΐ>-0 1^1 Μ ^ ft Λ Λ Λ Μ pi Η Ο Ο ηΐΗΗΟΟΗΗΗΗΗΗΗΗΗ1-*

Ο I I

ο ο ο I ΙΟ II Oil ηι ο ι ι ι ο ο ι ο ο itrjiomooop moo jn lOooiffiooiTiWii £C oocQomoiinimoonini.

ο ο ι ni ι Κ mniniMKocoffiffiJ.

o im^motriffiKooiiooO

m J. ι ίπΚ K cm ffi looooo cm cm co co o æ ° ι omooMo^iooiitdamm« p ^ 9 o o . DQowffi'd'i ι -i <i- o o æ ^ w _/ ^ ιλΟ i ' m w m vo tn <t 4 li K ο io cm co / \ s ι hw ^ίϋίϋουοίϋίτ! vo cm cm <t· cm m π ' \ m cm ns oo mmoo ι o pvooo wkk ο κ w -o K oo m MW mtuo too ι,ι ο <p o o :, o o ni ac oo-^o tn m ι ι cm m ι ο ι ι « \ / w o v-^ ' miiiCOHiHOix) ι -ί m *n 1—' mo tn mmamoSooaoKfeMW®.

S -as H W iCWOWllJLllivoivovo 'P

Ddo Ο O OO'-'OftftgftSSOftOOO

r4

-V <D

CL

a ° W

g 03

Sl h m tn -4- ιηνοι>-οοσθΗη]ΐη·4·ιηνο s g cm cm cm cm mmmmmmmtninmmm mm 142814 31

FODNOTER

1. R^ er defineret som forholdet mellem afstanden af de respektive pletter (bioautograf) fra oprindelsen og afstanden mellem pletten frembragt af standardantibioticummet, natriumcephalothin, og oprindelsen.

2. R^.-forholdene blev bestemt ud fra bioautographer af papir-chromatogrammer af prøve-cephalosporinforbindelsen i forhold til standardforbindelsen, som var "Keflin" (natriumcephalotin) angivet ved "K" forneden, et kommercielt tilgængeligt oephalosporin-antibioticum.

Den anvendte prøvningsprocedure var alment deri, som er beskrevet af Bird og Pugh i Antibiotics and Chemotherapy^ Vol. IV^ No. 7,

July 1954 med undtagelse af, at der anvendtes Whatman No. 4 papir pufret til pH 4,6 med 0,1 molært natriumacetat, at kammervæsken bestod af en blanding af 600 dele methylethylketon og 400 dele vand, og at udviklingsopløsningsmidlet bestod hf en blanding indeholdende 92 dele methylethylketon og 8 dele vand. Hver chromatografi blev kørt i 2,5-3,5 timer.

Papirchromatografiprocedurer er beskrevet alment i bogen Paper Chromatography, 3 Edition, Edited by I.M. Hais et al,, (1963),

Academic Press, New York and London, side 155.

3. S.A. = Staphylococcus aureus X12 = Bacillus subtilis X186 = Sarcina sp.

X85 = Sacharomvces pastorianum X45 = Proteus vulgaris X142 = Salmonella gallinarum X161 = Escherichia coli X48 = Pseudomonas aeruginosa

En agarplade-zonestørrelse på over 8 mm er en angivelse af antibiotisk aktivitet hos prøveforbindelsen over for prøveorganismen ved denne kvalitative prøvning.

32 EKSEMPEL 39

M2*U

Til 693 mg t-butyl-7- ( 2* -thienyacetamido)-3- (1' -propenyl-3' -oxyme-

O

thyl)-£ -cephem-4-carboxylat i 80 ml isopropylalkohol og 20 ml dichlormethan sattes 264 mg m-chlorperbenzosyre i 10 ml isopropylalkohol. Reaktionsblandingen blev omrørt i 2 timer, koncentreret, opløst i ethylacetat og successivt vasket med vand og mættet natriumhydrogencarbonatopløsning og tørret over magnesiumsulfat. Remanensen blev udrevet med ether, afkølet og opsamlet (252,7 mg).

Til 250 mg af det ovenfor fremstillede sulfoxidprodukt i dimethyl-formamid og methylcyanid sattes stannochlorid og acetylchlorid. Reaktionsblandingen blev omrørt i en time under afkøling og i 2 timer ved stuetemperatur og derpå koncentreret, opløst i benzen og vasket med 5 % saltsyre og natriumbydrogencarbonat. Efter tørring udvandtes 246 mg af Δ^-t-butylesteren.

Den ovenfor fremstilledeΔ^-ester blev opløst i 4 ml myresyre, som blev fjernet i vakuum på 2 timer. Remanensen blev opløst i ethylacetat, omrørt med vand, og pH-værdien indstillet til 6,6 med en puffer med pH 8. Det vandige lag blev skilt fra, omrørt med ethylacetat, og pH-værdien indstillet til 2,0. Ethylacetatlaget blev vasket tre gange med vand og én gang med mættet natriumchloridop-løsning, tørret over magnesiumsulfat og inddampet til tørhed. Remanensen (I37 mg) blev genudf ældet fra ethylacetat og vakuumtørret, hvorved der blev udvundet 98 mg fast 7-(2 *-thienylacetamido)-3-(1»-propenyl-3 * -oxymethyl) - Δ^-cephem-4- c arb oxyl syre.

Det faste stof blev opløst i nogle dråber methylalkohol og udfældet med ethylalkohol, frafiltreret, vasket med ethylalkohol og vakuumtørret , hvorved der blev opnået 41 mg analyserent produkt.

5 mg blev underkastet NMR-spektrometri ved 100 MHz (8): 4,41 (dublet, svarer til 3H på allyloxy-gruppen), 4,32 (singlet, svarer til 2H på thienyl-acetamido-gruppen).

Bioautograph C-718 viste plet ved oprindelsen plus en plet, der bevægede sig lidt hurtigere end cephalothin.

Claims (1)

1. 34 H28U z-C-CH Z- ch2 - CO - hvor hvert Z for sig betyder hydrogen, eller begge Z sammen med de carbonatomer, hvortil de er bundet, danner en benzoring, lA)—C-C—CH - CO - i I R2 hvor R og R hver for sig er hydrogen eller methyl, 2-sydnon-3-(C^-C3)alkanoyl, (Ci-Ci0)alkanoyl, (C^-C^)alkyl-X-(C-^-C3)alkanoyl, hvor X er oxygen eller svovl, (Cj-C^alkenyl-X-TC-jM^)alkanoyl, hvor X er oxygen eller svovl, (C2-Cio)hal0genalkan°yl med en eller flere halogensubstituenter bestående af, fluor, chlor eller brom, eller (C2-Cio)cyanalkanoyl, Y betyder cyan, alkoxy med 1-10 carbonatomer, propenyloxy eller acetoxy; og R?·* betyder hydrogen, tert-alkyl med 4-6 carbonatomer, methoxyben-zyl eller nitrobenzyl, eller farmaceutisk acceptable salte deraf, kendetegnet 2 ved, at den tilsvarende Δ. -forbindelse med formlen R—HH—CH—ClA ^CH 0=-C —""" ^ I , COOR1