FI82472C - Foerfarande foer framstaellning av cefalosporin. - Google Patents

Description

1 82472

Menetelmä kefalosporiinin valmistamiseksi Hakemus on jakamalla erotettu hakemuksesta 854577.

5 Keksintö koskee uutta menetelmää yhdisteen valmis tamiseksi, jolla on kaava Ib /'VcH-CO-NH-,-f5'! (Ib) ^ OH J--CHZ«3

0 T

coor2 jossa R2 merkitsee vetyä tai kefalosporiinikemiassa tavanomaista karboksyyliryhmän suojaryhmää ja R3 merkitsee ryh-15 mää S-Y, jossa Y on alemmalla alkyylillä tai sulfometyy-lillä substituoitu tetratsolyyliryhmä tai sen alkalimetal-lisuola.

Kaavan Ib mukaiset yhdisteet edustavat tunnettua kefalosporiiniantibioottien (esim. Cefamandole, Cefaman-20 dole nafat ja Cefonicid) luokkaa, jota on runsain määrin kuvattu patenteissa ja julkaisuissa, samoin kuin niiden suojattuja muotoja.

Kuten kefalosporiinialalla on tunnettua, yhdisteet voivat olla vapaiden happojen tai suolojen muodossa, esi-25 merkiksi alkali- ja maa-alkalimetallisuoloina, erityisesti alkalimetallisuoloina kuten natriumsuoloina. Lisäksi yhdisteet voivat olla myös esterien muodossa, esimerkiksi pivaloyylioksimetyyliesterin muodossa (R2 = pivaloyylioksi-metyyli). Karboksyylihapon suojaryhmät, joita R2 voi mer-30 kitä, ovat yleisesti tunnettuja ja niitä ovat esimerkiksi asetoksimetyyli, 1-asetoksietyyli, 1-etoksikarbonyylioksi-etyyli, 4-indanoyyli tai ensisijaisesti heksanoyylimetyyli, ftalidyyli, karbetoksimetoksimetyyli, 3-karbetoksi-l-asetonyyli tai trialkyylisilyyli, erityisesti trimetyyli-35 silyyli.

2 82472

Keksinnön mukaiselle menetelmälle kaavan Ib mukaisten yhdisteiden valmistamiseksi on tunnusomaista, että poistetaan suojaryhmä yhdisteestä, jolla on kaava Ia W? -ch2r3 (Ia) CH° C00R- 2 H* 10 käsittelemällä sitä kaavan V mukaisen alifaattisen alkoholin kanssa H0-R6 (V) 15 happamissa olosuhteissa, jolloin R6 merkitsee alempaa, suora- tai sivuketjuista alkyyliä.

Formyyliryhmän poistaminen tapahtuu tavallisesti saippuoimalla vesipitoisessa, heikosti alkalisessa liuoksessa, esim. kuten on kuvattu DE-patenttijulkaisussa 20 2 018 600. Tämä aiheuttaa osittaista sivutuotteiden muo dostumista ja johtaa reaktioliuosten värjäytymiseen tummiksi. Lisäksi tavallisesti on käytettävä pitkiä reak-tioaikoja ja huoneen lämpötilaa korkeampia lämpötiloja. Kefalosporiinijohdannaisten tiedetään olevan epästabiileja 25 alkalisella alueella. Jopa heikosti alkalisessakin väliaineessa (pH-arvo 8-9), jollaista käytetään saippuoitaessa kaavan Ib mukaisia formyylillä suojattuja yhdisteitä, ne ovat merkittävästi vähemmän stabiileja kuin heikosti hap-pamella alueella.

30 Keksinnön kohteena on siis menetelmä formyylijoh- dannaisten suojaryhmän poistamiseksi, jossa muurahaishap-poesterin esteriradikaali vaihdetaan miedoissa olosuhteissa alifaattisen alkoholin kanssa. Menetelmä suoritetaan tarkoituksenmukaisesti happamessa väliaineessa lievissä 35 olosuhteissa kuten on esitetty seuraavassa reaktiokaavios-sa: li 3 82472 /T=r\-CH-CO-NH-l-< S >

VjJ—NyJ-ch2r3 »ho-r6

c Ia CHO COOR, t V

5 H 0 rVcH-CO-NH^-f^ 1 +H-£-0R6 V-t OH 0ΗΛ

Ib COOR2 10 Tämä keksinnön mukainen suojaryhmän poistaminen antaa mahdollisuuden valmistaa nopeasti, varovaisesti ja käytännöllisesti katsoen kvantitatiivisesti kaavan Ib mu-15 kaisia yhdisteitä kaavan Ia mukaisista yhdisteistä, siis FI-hakemusjulkaisussa 854577 kuvatuista kaavan I mukaisista yhdisteistä, joissa Rx merkitsee formyyliryhmää. Johtuen lievistä olosuhteista happamessa väliaineessa ei tapahdu juuri lainkaan sivutuotteen tai pigmentin muodos-20 tumista, merkiten huomattavaa etua alkaaliseen saippuoin-tiin verrattuna, jota on kuvattu DE-patenttijulkaisussa 2 018 600.

Suojaryhmän poistaminen voidaan suorittaa esimerkiksi liuottamalla kaavan Ia mukainen formyylillä suojattu 25 yhdiste kaavan V mukaiseen alkoholiin, käsittelemällä hapon kanssa ja valmistamalla näissä olosuhteissa kaavan Ib mukaista yhdistettä. Reaktio tapahtuu tavallisesti ylimäärin käytettävässä kaavan V mukaisessa alkoholissa, jota käytetään reaktio-osapuolena samoin kuin liuottimena. So-30 pivia kaavan V mukaisia alkoholeja ovat alifaattiset alkoholit, joissa on 1-4 hiiliatomia, jolloin alifaattinen ketju voi olla haarautunut. Ensisijaisia alkoholeja ovat metanoli, etanoli ja isopropanoli, jolloin ensisijaisesti käytetään metanolia. Esterin vaihtoreaktion katalyysissä 35 happoina voidaan käyttää vahvoja orgaanisia tai epäorgaa- 4 82472 nisiä happoja. Ensisijainen happo on väkevä suolahappo. Reaktio suoritetaan ensisijaisesti käyttämällä hapanta ioninvaihtajaa, esimerkiksi valmistetta DOWEX 50 WX 4 tai 8. Esterin vaihtoreaktiossa lämpötilalla ei ole ratkaise-5 vaa merkitystä ja sopiva lämpötila on välillä -10 - +50°C, ensisijaisesti huoneen lämpötila.

Kaavan Ib ja I mukaiset yhdisteet ovat, kuten jo on mainittu, yleisesti tunnettuja antibiootteja tai niiden suojattuja muotoja. Erityisesti näitä antibiootteja on 10 suositeltu käytettäviksi bakteerien vastaisina aineina, kuten on osoitettu hiirillä suoritetuin in vitro-tutkimuk-sin käyttämällä sarjalaimennuskoetta konsentraatioin esim. 0,0150 pg/ml ja in vivo-kokein annoksen ollessa 0,1-100 mg kehon painokiloa kohden erilaisia kantoja vastaan, esimer-15 kiksi kantoja Staphylococcus aureus. Streptococcus pyogenes, Streptococcus faecalis, E. coli, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Proteus morganii. Shigella dysenteria, Shigella sonnei, Shigella flexneri, Alcaligenes faecalis, Klebsiella aerogenes, Klebsiella pneunomiae, Serrata mar-20 cescens, Salmonella heidelberg, Salmonella typhimurium. Salmonella enteritidis ja Nesseria gonorrhoae vastaan.

Antibiootit ovat sen vuoksi käyttökelpoisia bakteerien vastaisina aineina. Tähän käyttötarkoitukseen annettava annos riippuu käytettävästä yhdisteestä ja antotavas-25 ta samoin kuin käsittelyn luonteesta. Tyydyttäviä tuloksia saadaan annettavan päivittäisen annoksen ollessa noin 1-6 g, annettuna tarkoituksen mukaisesti vastaavina jaettuina 0,25-3 g:n annoksina 2-4 kertaa päivän aikana tai hidastetussa muodossa.

30 Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä; esimer keissä kaikki lämpötilat on ilmoitettu Celsius-asteina.

II

35 5 82472

Esimerkki 1 7-(D-2-hydroksi-2-fenyyli )asetamido-3- [ 1-metyyli-lH-tetratsol-5-yyli)tiometyyli]-3-kefeemi-4-kar-boksyylihappo, natriumsuola (Cefamandole-Na) 5 8,4 g D-(-)-mantelihappoa käsitellään 100 ml:ssa kuivaa dikloorimetaania 12 gramman kanssa N,O-bis-trime-tyylisilyyliasetamidia ja sekoitetaan 30 minuuttia huoneen lämpötilassa. Saatu O-trimetyylisilyyli-D-(-)-mantelihap-poliuos jäähdytetään -15°C:seen. Lisätään 17,4 g tri-10 fenyylifosfiinia, 22 g bis-bentstiatsol-2-yylidisulfidia ja 5 g N-metyylimorfoliinia ja sekoitetaan tunnin ajan -15 - 10°C:ssa. 14,8 g 7-amino-3-[(1-metyyli-lH-tetratsol- 5-yyli)tiometyyli]-3-kefeemi-4-karboksyylihappoa suspen-doidaan 100 ml:aan kuivaa dikloorimetaania. Lisätään 15 10,2 g Ν,Ο-bis-trimetyylisilyyliasetamidia ja sekoitetaan huoneen lämpötilassa kunnes muodostuu kirkas liuos. Tämä liuos jäähdytetään -15°C:seen ja lisätään aktiivisen esterin liuokseen. Sekoittamista jatketaan 2 tuntia -10eC:ssa ja sitten yön yli 0°C:ssa. Pääosa seoksesta 20 haihdutetaan pyöröhaihduttimessa ja öljymäinen jäännös liuotetaan 200 ml:aan esilämmitettyä isopropanolia 40°C:ssa, lisätään 50 ml natriummetyyliheksanoaatin yksi-molaarista isopropanoliliuosta ja jäähdytetään 20°C:seen, minkä jälkeen lopputuote alkaa saostua. Tunnin kuluttua 25 seos jäähdytetään 0°C:seen ja sekoitetaan 2 tuntia saannon lisäämiseksi. Tuote suodatetaan erilleen, pestään isopro-panolilla ja kuivataan 40°C:ssa vakuumissa. Saadaan 19,4 g valkeata kiteistä jauhetta (89 %). USP XX:n TLC-menetelmän mukaisesti tuote on identtinen USP-Standard'in kanssa.

30 Esimerkki 2 7-(D-2-formyylioksi-2-fenyyli)asetamido-3-[(1-sul-fometyyli-lH-tetratsol-5-yyli)tiometyyli]-3-kefee-mi-4-karboksyylihappo, dinatriumsuola 9,6 g bis-bentstiatsol-2-yylidisulfidia ja 7,6 g 35 tri-fenyylifosfiinia liuotetaan 50 ml:aan -15eC:seen jääh- 6 82472 dytettyä dikloorimetaania. Lisätään 5,2 grammaa O-for-myyli-D-(- )-mantelihappoa ja sekoitetaan 2 tuntia -15°C:ssa. 10,5 grammaa 7-amino-3-[1-sulfometyyli-lH-tet-ratsol-5-yyli)tiometyyli]-3-kefeemi-4-karboksyylihapon 5 natriumsuolaa, joka on 25 ml:ssa kuivaa dimetyyliformami-dia, käsitellään 3,25 ml:n kanssa trietyyliamiinia, jolloin muodostuu kirkas liuos, joka lisätään edellä mainittuun liuokseen huolehtimalla siitä, että sisälämpötila ei kohoa korkeammaksi kuin 0°C. Sekoitetaan 12 tuntia 0°C:ssa 10 ja sitten 4 tuntia huoneen lämpötilassa. Dikloorimetaani poistetaan pyöröhaihduttimessa ja viskoosinen jäännös liuotetaan 250 ml:aan isopropanolia, jota on aikaisemmin käsitelty 40 ml: n kanssa natriumetyyliheksanoaatin yk-simolaarista liuosta. Sekoittamista jatketaan 2 tuntia 15 0°C:ssa, minkä jälkeen suodatetaan ja pestään isopropa-nolilla. Saadaan 13,5 g (93,3 %) otsikon yhdistettä valkeana jauheena.

NMR: 830 (s) formyyliprotoni; 7,35 (m) fenyyliprotonit; 6,05 (s) bentsyyliprotoni; 5,5 (d) H7; 5,0 (s) CH2-S03; 4,85 20 (d) H6; 4,30 (d) CH2 (ekso); 3,45 (d) CH2 (rengas).

Esimerkki 3 7-(D-2-hydroksi-2-fenyyli)asetamido-3-[(1-sulfome-tyylitetratsol-5-yyli)tiometyyli]-3-kefeemi-4-kar-boksyylihappo, dinatriumsuola (Cefonicid) 25 11,8 g 7-(D-2-formyylioksi-2-fenyyli)asetamido-3- [(l-sulfometyyli-lH-tetratsol-5-yyli)tiometyyli]-3-kefee-mi-4-karboksyylihapon mononatriumsuolaa liuotetaan 100 ml:aan metanolia ja käsitellään 2 ml:n kanssa väkevää HCl:a. Liuosta pidetään 30eC:ssa 30 minuuttia, jolloin 30 tapahtuu kvantitatiivinen deformyloituminen. Reaktioseok-sen pH-arvo säädetään sitten arvoon 2,5 5-norm. NaOH:lla ja sitten reaktioseos konsentroidaan vakuumissa noin 50 ml:ksi, suodatetaan ja tiputetaan sitten perusteellisesti sekoittaen 700 ml:aan isopropanolia. Saostuneet kiinteät 35 aineet suodatetaan erilleen, pestään isopropanolilla ja

II

7 82472 kuivataan vakuumissa. Näin saadaan 10,9 g otsikon tuotetta vesipitoisuuden ollessa noin 4 % (saanto 93 %).

Lähtöaineena käytettyä mononatriumsuolaa voidaan saada dinatriumsuolasta seuraavasti.

5 10 g dinatriumsuolaa (valmistettu esimerkiksi esi merkin 2 mukaisesti) suspendoidaan 100 ml:aan kuivaa asetonia ja käsitellään 20 gramman kanssa valmistetta D0WEX 50 WX8, joka on aikaisemmin pesty kuivalla asetonilla. Sekoitetaan tunnin ajan huoneen lämpötilassa, minkä jäl-10 keen ioninvaihtaja suodatetaan pois. HPLC:n avulla suoritetun alkupitoisuuden määrittämisen jälkeen kirkasta liuosta käsitellään yhden ekvivalentin kanssa yksimolaa-rista natriumetyyliheksanoaatin isopropanoliliuosta, jolloin mononatriumsuola saostuu. Saannon lisäämiseksi lisä-15 tään vielä 100 ml isopropanolia.

Esimerkki 4 7-(D-2-formyylioksi-2-fenyyli )asetamido-3- [ (1 -metyyli-lH-tetratsol-5-yy li )tiometyyli-3-kefeemi-4-karboksyylihappo, mononatriumsuola (Cefamandole-20 nafat) 9 g 0-formyyli-D-(-)-mantelihappoa liuotetaan 100 mitään kuivaa dikloorimetaania ja jäähdytetään -15°C:seen. Lisätään 15,7 g trifenyylifosfiinia, 20 g bis-bentstiat-sol-2-yylidisulfidia ja 5 g trietyyliamiinia ja sekoite-25 taan tunnin ajan -15°C:ssa. 14,8 g 7-amino-3-[1-metyyli-lH-tetratsol-5-yyli )tiometyyli] -3-kefeemi-4-karboksyyli-happoa suspendoidaan 100 ml:aan kuivaa dikloorimetaania. Lisätään 10,2 g N,O-bis-trimetyylisilyyliasetamidia ja sekoitetaan huoneen lämpötilassa kunnes muodostuu kirkas 30 liuos. Tämä liuos jäähdytetään 15°C:seen ja lisätään sitten liuokseen, jossa on mantelihappoaktiiviesteriä. Sekoitetaan tunnin ajan -10°C:ssa ja sitten 12 tuntia 0°C:ssa. Seos haihdutetaan suurin piirtein kuiviin pyöröhaihdutti-messa 20eC:ssa ja öljymäinen jäännös liuotetaan 200 ml:aan 35 isopropanolia. Lisätään 50 ml natriumetyyliheksanoaatin 8 82472 yksimolaarista liuosta, jolloin lopputuotteen saostuminen alkaa lähestyä loppua kohden. 2 tunnin sekoittamisen jälkeen 0°C:ssa tuote eristetään suodattamalla, pestään kylmällä isopropanolilla ja kuivataan. Saadaan 21,6 g 5 (93,3 %) otsikon yhdistettä valkean kiteisen jauheen muo dossa. IR, UV ja NMR vastaavat kirjallisuuden arvoja. Esimerkki 5 7-(D-2-hydroksi-2-fenyyli)asetamido-3-[(1-sulfome-tyylitetratsol-5-yyli )tiometyyli] -3-kefeemi-4-karb-10 oksyylihappo, natriumsuola 19,3 g 7-amino-3-[(l-sulfometyylitetratsol-5-yyli)-tiometyyli]-3-kefeemi-4-karboksyylihapon natriumsuolaa, joka on 50 mlrssa kuivaa dimetyyliformamidia, käsitellään 6,7 ml:n kanssa trietyyliamiinia, jolloin muodostuu kirkas 15 liuos, joka lisätään sitten liuokseen, jossa on 16,5 g 0-formyyli-D- (- ) -tiomantelihappo-S-(bentstiatsol-2-yyli)-esteriä 100 ml:ssa dikloorimetaania. Sekoitetaan 0°C:ssa 3 tuntia ja 5 tuntia 20eC:ssa. Dikloorimetaani poistetaan pyöröhaihduttimessa ja viskoosinen jäännös sekoitetaan 20 300 ml:aan isopropanolia, jolloin O-formyyli-cefonicid saostuu Na-trietyyliamiinisuolana. Formyyliradikaalin poistamiseksi välituote liuotetaan 200 ml:aan metanolia ja käsitellään 30 gramman kanssa valmistetta D0WEX 50 WX8, vahvasti hapan ioninvaihtaja, joka on H+-muodossa. Sekoite-25 taan tunnin ajan 20°C:ssa, minkä jälkeen ioninvaihtaja suodatetaan pois. Reaktioseos konsentroidaan vakuumissa noin 50 ml:ksi ja käsitellään 60 ml:n kanssa natriumetyy-liheksanoaatin yksimolaarista isopropanoliliuosta ja sitten 300 ml:n kanssa isopropanolia, jolloin lopputuote ki-30 teytyy erilleen. Saadaan 23 g (90,5 %) valkeata kiteistä j auhetta.

Esimerkki 6 7-(D-2-hydroksi-2-fenyyli )asetamido-3- [ 1-metyyli-lH-tetratsol-5-yyli)tiometyyli] -3-kefeemi-4-karbok-35 syylihappo, natriumsuola (Cefamandole-Na) 9,8 g cefamandolenafat'ia liuotetaan 60 ml:aan me-

II

9 82472 tanolia. Tätä liuosta käsitellään huoneen lämpötilassa sekoittamalla perusteellisesti 1 ml:n kanssa väk. HClrää. Liuoksen annetaan sitten olla paikoillaan 40-50 minuuttia, jolloin deformyloituminen tapahtuu kvantitatiivisesti.

5 Näin muodostetun Cefamandole'n eristäminen voidaan suorittaa tunnetulla tavalla, esim. kuten on esitetty DE-patent-tijulkaisussa 2 018 600. Tätä varten reaktioseosta käsitellään liuoksen kanssa, jossa on 3 g Na-asetaattia 30 ml:ssa metanolia ja Cefamandole'n Na-suola eristetään 10 saostamalla 250 ml:11a isopropanolia. Saadaan 8,8 g otsikon yhdistettä valkeana jauheena (saanto 91 %), jonka spektroskooppiset arvot vastaavat kirjallisuuden arvoja. Esimerkki 7 7-(D-2-hydroksi-2-fenyyli)asetamido-3-[(1-metyyli-15 lH-tetratsol-5-yyli )tiometyyli] -3-kefeemi-4-karbok- syylihappo, natriumsuola (Cefamandole-Na) 4,9 g O-formyyli-cefamandole'a liuotetaan 30 ml:aan metanolia. Lisätään 5 g valmistetta D0WEX 50 WX 4 (vahvasti hapan ioninvaihtaja H*-muodossa) ja sekoitetaan tunnin 20 ajan 20eC:ssa, minkä jälkeen, TLC-tarkistuksen perusteella, deformyloituminen on päättynyt. Ioninvaihtaja suodatetaan pois ja pestään perusteellisesti pienellä määrällä metano-lia, ja yhdistetyt suodokset konsentroidaan 20 ml:ksi pyöröhaihduttimessa. Lisäämällä 11 ml natriume-25 tyyliheksanoaatin yksimolaarista isopropanoliliuosta saostuu Cefamandole'n natriumsuola. Saannon lisäämiseksi lisätään vielä 50 ml isopropanolia (saanto 93 %).

Claims (6)

10 82472 Patenttivaatimus Menetelmä yhdisteen valmistamiseksi, jolla on kaava Ib 5 __ /~Vh-C0-NH-1—rs'i '-' ÖH ^-CHjRj (Ibl C00R2 10 jossa R2 merkitsee vetyä tai kefafosporiinikemiassa tavanomaista karboksyyliryhmän suojaryhmää ja R3 merkitsee ryhmää S-Y, jossa Y on alemmalla alkyylillä tai sulfometyy-lillä substituoitu tetratsolyyli tai sen alkalimetalli-suola, tunnettu siitä, että poistetaan suojaryhmä 15 yhdisteestä, jolla on kaava Ia (\-CH-C0-NH_-rS^ ? o^~ O-ch2r (Ia) CHO «

20 C00R2 H käsittelemällä sitä kaavan V mukaisen alifaattisen alkoholin kanssa HO-R5 (V) 25 happamissa olosuhteissa, jolloin R6 merkitsee alempaa, suora- tai sivuketjuista alkyyliä. 11 82472 Förfarande för framställning av en förening med formeln Ib C VcH-CO-NH-,-f S ^ J-\iyj-CH2R3 (Ib) coor2 10 väri R2 betecknar väte eller en inom cefalosporinkemin sed-vanlig karboxylskyddsgrupp och R3 betecknar en grupp S-Y, väri Y är en tetrazolyl substituerad med en lägre alkyl eller sulfometyl, eller ett alkalimetallsalt av denna, kännetecknat därav, att skyddsgruppen avlägs-15 nas frän en förening med formeln Ia (ia)

0 J--CH R

20. X

2 H+ genom behandling av densamma med en alifatisk aikoho1 med formeln V

25 H0-R6 (V) i sura förhällanden, varvid R6 betecknar en lägre alkyl med rak eller förgrenad kedja.