JPH03275685A - カルバペネム誘導体 - Google Patents

カルバペネム誘導体

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JPH03275685A
JPH03275685A JP2073645A JP7364590A JPH03275685A JP H03275685 A JPH03275685 A JP H03275685A JP 2073645 A JP2073645 A JP 2073645A JP 7364590 A JP7364590 A JP 7364590A JP H03275685 A JPH03275685 A JP H03275685A
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lower alkyl
acid
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Yohei Ishida
洋平 石田
Makoto Takemura
真 竹村
Takeshi Hayano
早野 健
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の1 本発明は、カルバペネム骨格を有する新規な抗生物質に
関する。
L至旦1術 ペニシリンおよびセファロスポリン系の抗生物質は安全
性に優れており感染症治療に広く用いられてきた。しか
し、これらは全ての菌種に有効とはいえず、また、耐性
を獲得した菌株の出現により適用範囲が制限されつつあ
る。この耐性化は、薬剤の細胞透過性を妨げること、ま
たは、β−ラクタマーゼを産生して薬剤を不活性化する
ことによることが報告されている。
1976年に発見されたカルバペネム骨格を有するチェ
ナマイシンはそれまでの抗生物質に対する耐性菌にも有
効であり、かつ、優れた抗菌活性を示した。
チェナマイシンおよびその後数多く報告された他のカル
バペネム誘導体は、物理化学的に不安定であることと、
腎臓のデヒドロペプチダーゼ(DHP)等の醇素によっ
て簡単に分解される欠点があり、DHP阻害剤との合剤
として使用せざるを得ない。
また、特開昭60−233076号公報にはβ−ラクタ
マーゼ産生薗に安定であり、物理化学的にも安定で強い
抗菌活性を示す1−〇−メチルカルバベネム化合物が開
示されている。しかしながら、これらの化合物もなお満
足すべきものではない。
本発明者は、さらに優れたカルバペネム誘導体を見出す
べく鋭意研究を亀ねた結果、本発明を完成した。
゛ るための 〈発明の構成〉 本発明は一般式■ で表わされるカルバペネム誘導体およびその塩に関し、
式中、R1は低級アルキル基、ヒドロキシ低級アルキル
基または保護されたヒドロキシ低級アルキル基を意味し
、G OOR*はカルボキシル基、カルボキシレートア
ニオンまたは保護されたカルボキシル基を意味し、R1
は水素原子または低級アルキル基を意味し、R4は水素
原子または低級アルキル基を意味し、nは1.2または
3を意味する。
本明細書でカルバペネムとは次の骨格を有する化合物を
意味し、本発明はこの骨格に種々の置換基を有するカル
バペネム誘導体に関する。
式1における置換基について説明する。
R1としてはヒドロキシル基を有することもあるメチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基等の低級アルキル(C,−C・アルキル)基が
挙げられ、1−ヒドロキシエチル基が、特に1−ヒドロ
キシエチル基が6位炭素原子にS配置の立体配置であっ
てそのヒドロキシル基がエチル基の1位(一般にカルバ
ペネム8位といわれる)にR配置に結合している場合が
好適例として挙げられる。
R婁としては水素原子またはメチル、エチル、イソブチ
ル、第三ブチル等の炭素数1〜611(CI−C1)を
有する直鎖状もしくは分岐鱗状アルキル基、メトキシメ
チル、メトキシエチル等のC,−C・アルコキシC,−
C・アルキル基、ピバロイルオキシメチル基などのCI
−C・脂肪族アシルオキシメチル基およびフタリジル基
を挙げることができる。更に、カルボキシル基の保護基
を兼ね、温和な条件で容易に除去し得るエステル残基と
して、例えばp−ニトロベンジル、ベンズヒドリルもし
くは2−ナフチルメチル基等のアラルキル基、アリル基
またはトノメチルシリル等のC1−Clアルキルシリル
基等がlf6れ、p−ニトロベンジル基、アリル基が好
適である。 さらに、本発明の化合物がおかれている環
境(pH)により、(OOR*はカルボキシル基または
カルボキシレートアニオンのいずれかの状態にある。
代謝され得るエステル残基の好ましい例としては、ピバ
ロイルオキシメチル基、フタリジル基、アセトキシカル
ボニルオキシメチル基が挙げられる。
R1とじては水素原子またはメチル、エチル、プロピル
等の炭素数1〜4個を有する直鎖状もしくは分岐鎖状低
級アルキル基が挙げられ、メチル基が好適である。この
際1位の不斉炭素原子に関する立体配置としてはR配置
のものが適当である。
本発明の化合物は、薬理学的に許容される塩として用い
てよいが、その例としては次のようなものがある。
すなわち、カルボン酸の無毒性塩、例えば、ナトリウム
、カリウム、アルミニウム、マグネシウム等の金属塩、
アンモニウム塩およびトリエチルアミン、プロ力イン、
ベンジルアミンとの塩ならびにペニシリン類、セファロ
スポリン類の塩形成に用いられる他のアミン類のような
無毒性のアミン類との塩を包含する。特に好適な塩とし
てはナトリウム塩、カリウム塩を挙げることができる。
本発明のカルバペネム誘導体には塩基性基が存在するの
で、医薬として許容される酸付加塩、例えば、塩酸、臭
化水素酸、リン酸、硫酸等の鉱酸あるいは酢酸、クエン
酸、コハク酸、アスコルビン酸、メタンスルホン酸等の
有機酸との塩類とすることもできる。特に好適な塩とし
ては、塩酸塩、硫酸塩を挙げることができる。また、式
Iの化合物は種々の溶媒和したものでもよく、例えば、
水和物としてもよい。
本発明化合物は、大腸薗、プロテウス、クレブシェラ、
エンテロバクタ−、ストレプトコッカス。
=5〆 スタフィロコッカス等を始め緑膿薗にも優れた抗薗力を
示し、各種感染症、例えば、呼吸器感染症、外傷・熱傷
・手術側による二次感染症の治療に有効である。
本発明の化合物は慣用される製剤用担体、安定化剤、溶
解補助剤、賦形剤を用いて通常の方法で製剤とすること
ができる。投与は錠剤、丸剤、カプセル剤、顆粒剤など
の経口投与あるいは静注。
筋注剤、坐剤などの非経口投与の種々の方法があるが、
通常は静脈注射が好ましい、投与量は通常成人1日 2
50■g〜3,000mgであり、これを数回に分割投
与するが、年令、性別、症状により適宜増減することが
できる。
本発明の化合物は1次の反応式で例示する方法公知の方
法(Heterocycles 119g4121.2
9 D。
H,5hih et all およびそれに準する方法
に従い、化合物■(式中、R1,Rx13よびR1は前
記に同じ)にジフェニルホスホリルクロリドを作用させ
ることにより、活性な中間体■に導くことができる。
この反応は、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチル
アミン等のアルキルアミン類、DBU、N−メチルモル
ホリン等の脂環状アミン類、キヌクリジン、3−キヌク
リジノール等の有機塩基、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸カリウム。
炭酸ナトリウム等の無機塩基、カリウムt−ブトキサイ
ド、ナトリウムメトキサイド等の金属アルコラード類、
ナトリウムアミド、水酸化ナトリウム等の存在下で行う
のが好ましく、ジイソプロピルエチルアミン、DBUが
好適である。
また、通常は原料および生成物に悪影響を及ぼさない溶
媒中で反応を行うのが適当であり、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類、アセトニトリル、ジメチルホ
ルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキサイド(DMSO)、テトラヒドロフラン(
THF)、ジクロルメタン、クロロホルムおよびこれら
の混合溶媒を例示することができる。
反応温度は一50℃乃至室温、特に−40’C〜O’C
が好適である0反応時間は15分から8時間、特に30
分から8時間が好適である。
活性な中間体■Iは、単離してまたは単離せずにチオー
ル化合物IVと置換反応させて化合物■に導くことがで
きる。
チオール化合物■は塩基と共存させると反応性に富み、
良好に反応が進行するが、塩基なしでも勿論反応は進行
する。使用可能な塩基としては前段階の反応に例示した
ものでよくジイソプロピルエチルアミン、DBUが好適
である。この塩基はチオール化合物■と当量で使用する
のが好ましいが、チオール化合物が酸付加塩である場合
は、付加されている酸を中和するに必要な量の塩基をさ
らに加えることにより良好な結果を得ることができる。
この反応も、原料および生成物に悪影響を及ぼさない溶
媒中で反応を行うのが一般的であり、前段階の反応に例
示されたものが使用できる。中間体■を単離しない場合
は同じ溶媒で反応を続◆するのが好ましい。
反応温度は一50℃乃至室温、特に−40℃〜0℃が好
適である1反応時間は30分から一日間、特番こ1時間
から 6時間が好適である。
置換生成体は通常の後処理により単離することができ、
必要に応じてシリカゲルを用し)たカラムクロマトグラ
フィに付し、クロロホルム、酢酸エチル、ジクロルメタ
ン、メタノールあるいはこれらの混合溶媒を用いて精製
することができる。
上述の雪換反応成績体に保護基がある場合には、所望に
より保護基を脱離させることができる。脱離法としては
、水素添加による還元的分解、化学的還元、酸、塩基ま
たは酵素を用しsた加水分解番こよる方法等が挙げられ
る。
一般式1の化合物において、置換基Rub’エステル残
基1例えば、p−ニトロベンジル基、ベンジル基、ベン
ズヒドリル基もしくは2−ナフチルメチル基である場合
には、パラジウム担持炭素、酸化白金、その他の公知の
金属触媒を用いて接触還元することにより脱保護し、一
般式IでGOOR*がカルボキシル基またはカルボキシ
レートアニオンであるカルバペネム誘導体とすることが
できる0反応溶媒としてジオキサン、THF、水、緩衝
液(混合溶媒をも含む)を用い、好適には含水ジオキサ
ン、リン酸緩衝液とTHFとの混合溶媒などを用い、1
〜4気圧の水素圧下で0℃〜50℃、好適には10℃〜
30℃で、30分〜16時間1通常は10分〜1時間反
応させることによって、CC00Rがカルボキシル基ま
たはカルボキシレートアニオンであるカルバペネム誘導
体■を得ることができる。
また、化合物IのR1がp−ニトロベンジル基である場
合には、これにTHF、ジオキサン等の水溶性有機溶媒
中で、塩化アンモニウム水溶液と鉄粉とを反応させるこ
とにより、さらにR3がアリル基である場合にはTHF
、メチレンクロリド等の非プロトン性溶媒中で、テトラ
キストリフェニルホスフィンパラジウム+01.トリフ
ェニルホスフィンおよび2−エチルヘキサン酸で処理す
ることによりさらにR2が2,2.2−トリクロロエチ
ル基である場合、には、亜鉛未還元により脱保護しても
それぞれc。
OR3がカルボキシル基もしくはカルボキシレートアニ
オンである目的化合物■を得ることができる。
上述の置換成績体はその物性によっては単離精製しにく
いものがあり、一般式■のCOOR1がカルボキシル基
もしくはカルボキシレートアニオンである化合物の製造
を目的とする場合には、中間の置換成績体を単離するこ
となく、同一反応容器中で、もしくは簡単な通常の後処
理を施した後、保護基を脱離させることにより良好な結
果が得られる場合がある。これは、特に大量の目的物を
製造する際には、繁雑な作業もなく、収率、品質の点で
も優れた簡便な方法である。
目的化合物Iは通常の単離手段、すなわち、抽出後濃縮
し、さらに必要により再結晶、再沈殿、クロマトグラフ
ィなどによって精製することができる。また、化合物l
は結晶化することによって高純度のものが得られ、この
目的のために塩とすることにより好ましい結果が得られ
る。その際。
塩としては必ずしも無毒性酸付加塩である必要はなく、
毒性のある塩として結晶化し、精製の後酸を除去するか
もしくは薬理上許容される塩に変換して目的化合物を純
度良く得ることができる。
体内で代謝されるエステル類を製造するには、ペニシリ
ン類やセファロスポリン類に用いられている方法(例え
ば、J、Med、Ches、 f19701.13.6
07参照)に準じて、−6式1におけるGOORヨのR
1としてあらかじめ入れておくか、またはカルボキシル
基あるいはカルボキシレートアニオンの化合物をエステ
ル化すれば良い。
以下に、実施例および参考例により本発明化合物の製造
方法をより具体的に説明する。構造式中のPNBはp−
ニトロベンジルを、PMBはp−メトキシベンジルを、
 PNZはp−ニトロベンジルオキシカルボニルを、p
hはフェニルを意味する。
実施例1 1−二〇 ヘンシルIR5S 6S 8R−6−11ニ
トロ ジエチル−2−2S 4S−1−一二トロベンジ
ルオキシカルボニル−2−3−オキソビベージンー1−
イチルカルバペネム−3 カルボキシレート NMRicDcl・)δ : 1.2−1.5(6H,ml、  1.8−2.0(l
H,sl、  2.5−2.9flH)l。
3.0−4.8f14H,ml、 5.29.5.46
(各18.各di、 7.4−7.8f4H,sl、 
 8.23(4H,brdlp−ニトロベンジル (I
R,5S、6S、8R1−6−(1−ヒドロキシエチル
it−メチル−2−オキソカルバベナム−3−カルボキ
シレート 302mgをアセトニトリルに溶解し、−5
℃でジフェニルホスホリルクロライド0.24冒IJ3
よびジイソプロピルエチルアミン0.21−1を加えて
3時間撹拌した0反応液度を一30℃に冷却し、(2S
、431−1−ip−ニトロベンジルオキシカルボニル
l −2−+3−オキソピペラジン−1−イル)カルボ
ニル−4−メルカプトピロリジン315mg、ジイソプ
ロピルエチルアミン0.29s+1を加え同温度で 4
時間撹拌した。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルを用い
たカラムクロマトグラフィに付し、 353−gの標題
化合物を得た。
l  R,=  cam tool co−1R1= 
 Na、  Rs= CH婁、Ra=  H,nm21
p−ニトロベンジル (IR,55,6S、 8R1−
6−キシエチルl−2−([+2S、4S+1−11−
二トロベンジルオキシカルボニル−2−(3−オキソピ
ペラジン−1−イル)カルボニルピロリジン−4−イル
コチオ)−1−メチルカルバベネム−3−カルホキシレ
ー1− 350mgをTHF 12m1. リン酸緩衝
液12m1の混液に溶解し、Pd−Cを加えて4気圧の
水素雰囲気下、接触還元を行った。触媒を濾去し、濾液
を濃縮し、ダイヤイオンHP−20を用いたカラムクロ
マトグラフィにより精製した。目的物を含む画分をさら
にHPLCにより精製し、標記化合物を得た。
NMRfD101δ : 1、24f3H,dl、1.33(3H,dl、1.6
5−1.73flH1ml、2.75−2.83+IH
,−1,3,11flH,ddl、3.23tlH,d
dl、  3,403、54f4H,ml、  3.7
6−3.93f3H,ml、  4.15−4.35(
58,mlこのものの各種菌に対する最小発育阻止濃度
(MIC)の一部を示せば、E、コリ、NIHJ <0
.1、Pr、ブルガリス、 08602 <0.1. 
K、 二s−モニエTYPE l  < 0.1. P
s、エルギノーザ、 32122 <0.1、S、アウ
レウス、209P<0、lであった。また、マウスLD
sofi、V、lは2g/kg以上であった。
実施例2 flH,sl、   3.41−3.112H,ml、
   3.81−3.86(IH,ml。
3、95−4.02i1H,ml、4.05−4.34
f4H,al、4.93−5.19(2841 (R+= CHs(081(:H−11*= Na、R
s= CHs、R<= H,n”ll実施例1と同様に
して標題化合物を得た。
NMR(D*OJδ: 1、25(3Ldl、  1.33(3H,di、  
1.71−1.76(LH,ml。
2、75−2Jl(1)I、ml、  3.05−3.
10(1B、@1.  3.23−3.27(2S、 
4R1−4−ヒドロキシピロリジン−2−カルボン酸2
5gを水100m1に溶解し、ジオキサン100m1を
加えて水冷下撹拌反応した。この溶液にクロロギ酸p−
ニトロベンジルエステル41.1gを加え、 3時間撹
拌した0反応液を減圧鋼線し、残渣に 10%クエン酸
水溶液 100s+1を加えて酸性とし、2−ブタノン
を用いて抽出した。有機層を水洗したのち、硫酸ナトリ
ウムで乾燥し、溶媒を留去して、54.3gの標題化合
物を得た。
NMR(DMSO−d、lδ: 1.80−2.15(IH,s+1.3.00−3.6
0[4H,sl、 4.05−4.25(IH,ml、
 4.31(211,sl、 7.60(2H,d、J
119Hz1.8.22(2H,d、J1191(zl 12s、4R1−1−ip−ニトロベンジルオキシカル
ボニル)−4−ヒドロキシピロリジン−2−カルボン酸
54.3gをD M F  540m1に溶解し、p−
メトキシベンジルクロライド 47.5鳳lおよびトリ
エチルアミン51.2■lを加えた。アルゴン気流下7
0℃に加熱、撹拌した。
14時間後溶媒を減圧濃縮して残渣をカラムクロマトグ
ラフィにより精製し、標題化合物57.1gを得た。
NMRiCDC1slδ: 1.80−2.40(2H,s+1.3.60−3.9
0(2H,ml、 3.80(lH,sl。
4.40−4.47(2H−1,5,00−5,3H4
11,+ml、  6.70−8.40(go、ml トリフェニルホスフィン27.5gをT HF 400
m1に溶解し、−20℃に冷却、撹拌した。ジエチルア
ゾジカルボキシレート16.5s+1を加え20分間撹
拌すると、白色結晶が析出した。p−メトキシベンジル
 +2S、4R)−1−ip−ニトロベンジルオキシカ
ルボニル)−4−ヒドロキシピロリジン−2−カルボキ
シレート30.1gおよびチオ安息香酸12.4■lの
THF溶液を滴下し、冷浴を外し室温で16時間撹拌し
た。
溶媒を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィに付し、標題化合物37.5gを得た。
NMR(CDCIIIδ: 1.95−2.40(IH,ml、 2.50−3.0
5(IH,ml、 3.40−3.75+IH,ml、
 3.74+38.sl、 3.95−4.35+28
.ml、 4.35−470 (IH,−1,4,90
−5,35+4H)l、  6.60−8.30(13
H4142S 4S −1−−ニトロベンジルオキシカ
ルボニル−4−ベンゾイルチオピロリジン−2−カルボ
ン稙 p−メトキシベンジル (2S、 4Sl −1(p−
ニトロベンジルオキシカルボニル)−4−ベンゾイルチ
オピロリジン−2−カルボキシレート 37.5gにア
ニソール15go1を加え水冷下撹拌した。トリフルオ
ロ酢酸 100−1を加え、さらに室温下2時間反応さ
せた。トリフルオロ酢酸を減圧濃縮し、残渣にキシレン
50m1を加えて再度減圧濃縮した。2時間減圧下に放
置後、クロロホルムを加えると結晶が析出した。これを
濾取して標題化合物を19.9g得た。
NMR(DMSO−dslδ: 1.80−2.25(lH,sl、  2.60−3.
6513H,al、  3.95−4.60+2R,m
l、  S、2S12H,m)、  7.40−8.3
0+9H,mlリド 0.348m1!3よびDMF−
滴を室温で加え 1時間撹拌した。溶媒を留去し、残渣
をジクロルメタンに溶解し、 0℃に冷却し3−オキソ
ピペラジン 470wgJよびトリエチルアミン0.6
95Illを加え同温度で2時間撹拌した0反応物をク
ロロホルムで希釈して水洗し、有機層を硫酸マグネシウ
ムで乾燥し、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラム
クロマトグラフィに付し標題化合物を722+H得た。
%MR(CDC1slδ: 1.9−2.3[IH,sit、 2.7−3.1fl
H,ml、 3.1−4.5(IOH,m15.23+
2H,sl、  7.4−7.7,7.9−8.1f7
H,sit、  8.2−8.4(2H,+al (2S、4Sl−1−ip−ニトロベンジルオキシカル
ボニル)−4−ベンゾイルチオピロリジン−2−カルボ
ン社799mgをジクロルメタンに溶解し、シュウ酸ク
ロ(2S、4S+−1−ip−ニトロベンジルオキシカ
ルボニル1−2−+3−オキソピペラジン−1−イル)
カルボニル−4−ベンゾイルチオピロリジン497園g
のメタノール溶液にナトリウムメトキサイド IIIB
を一5℃に冷却下加えた。同濃度で2時間撹拌後、IN
塩酸で中和し溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラム
クロマトグラフィに付し標題化合物を315BB得た。
NMRfCDCl、lδ: 1.9−2−3(18,ml+  2.6−3.0fl
H,ml、  3.2−4.8flOH,m15.21
(2H,sl、 7.4−7.6(2H,+ml、 8
.2−8.4(2H,ml参考例2 の化合物は物理化学的性質にも優れ、腎臓のデヒドロベ
ブチターゼ、β−ラクタマーゼなどによる酵素分解も受
けにくい、また、本発明の化合物は中枢毒性や腎毒性が
見られず極めて安全性が高く、優れた体内動態、すなわ
ち各臓器で高い組織内濃度が認められ、且つ、血中半減
期が長い等抗薗剤として極めて優れた性質を有し、医薬
として期待される。
参考例1と同様にして標題化合物を得た。
NMR(CD(:l*lδ: 1.8−2.2(IH,s+1.2.5−2.9(IH
,ml、  3.2−5.2(8841゜5.21+2
0.s)、 7.50(2H,dl、 8.21[2H
,di免且立見1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ I で表わされる化合物およびその塩、式中、R_1は低級
    アルキル基、ヒドロキシ低級アルキル基または保護され
    たヒドロキシ低級アルキル基を意味し、COOR_2は
    カルボキシル基、カルボキシレートアニオンまたは保護
    されたカルボキシル基を意味し、R_3は水素原子また
    は低級アルキル基を意味し、R_4は水素原子または低
    級アルキル基を意味し、nは1、2または3を意味する
    。 (2)R_1が1−ヒドロキシエチル基である請求項1
    記載の化合物。 (3)(6S,8R)−6−(1−ヒドロキシエチル)
    −カルバベネム誘導体である請求項1または2の化合物
    (4)(1R,5S,6S,8R)−6−(1−ヒドロ
    キシエチル)−1−β−メチルカルバベネム誘導体であ
    る請求項1、2または3の化合物 (5)nが2である請求項1、2、3または4の化合物 (6)ソジウム(1R,5S,6S,8R)−6−(1
    −ヒドロキシエチル)−2−{[(2S,4S)−2−
    (3−オキソピペラジン−1−イル)カルボニルピロリ
    ジン−4−イル]チオ}−1−メチルカルバベネム−3
    −カルボキシレートである請求項1、2、3、4または
    5の化合物
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0692471A1 (de) 1994-07-15 1996-01-17 Degussa Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung optisch aktiver 3-Hydroxy-Pyrrolidine mit hoher Enantiomerenreinheit

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EP0692471A1 (de) 1994-07-15 1996-01-17 Degussa Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung optisch aktiver 3-Hydroxy-Pyrrolidine mit hoher Enantiomerenreinheit

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