NO138768B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive 7-fenylacetamidocefalosporansyrederivater - Google Patents

Abstract

Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive 7-fenylacetamidocefalo-sporansyrederivater.

Description

Foreliggende oppfinnelse, angår en analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive 7-fenylacetamidocefalosporansyre-derivater med formel I

hvori en av og X_ er hydrogen eller klor og den annen er klor eller brom, Z er gruppen

hvori R-j^ er lavere alkyl eller lavere hydroksyalkyl, R2 er en lavere alkylgruppe og Y er en rest av en mineralsyre; og M er et hydrogenatom eller et alkalimetall, eller en an-ionisk ladning

når Z er gruppen

bg det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at en 7-fenylacetamidocefalosporansyre med formel II hvori X^og X2har samme betydning som; ovenfor, eller et salt av denne, omsettes med et ditiokarboksylat med formel III hvori Z1 er gruppen - , hvori R^ har samme betydning som ovenfor og A er.et alkalimetall eller en ammoniumgruppe og, omønskes, omsettes det dannede produkt med et N-alkylerende middel til en forbindelse med formel IV.

hvori X^, X^, og har. samme betydning som'ovenfor og,

om ønskes, omsettes forbindelsen med formel. iv med en mineralsyre til en forbindelse med formel V

hvoriX^, X^ i R^, R2 og Y har samme betydning som ovenfor, og. om ønskes,-omdannes forbindelsen-med formel -I, hvori -,M er et .hydrogenatom, til en tilsvarende forbindelse^med formel I . hvor 'M,aer et 'alkalimetall..

Som anvendt i det følgende betyr betegnelsen "lavere" alkyl grupper med fra 1 til 3 karbonatomer. Betegnelsen "resten av en mineralsyre" refererer seg til Cl , Br , I , NO^ , S04

og liknende.

De cefalosporin-forbindelser med formel I som fremstilles

ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen besitter utmerkede antibakterielle egenskaper som følger:

1. Forbindelsene fremviser en bemerkelsesverdig høy antibakteriell virkning mot gram-positive bakterier og også en sterk antibakteriell aktivitet mot pencillin-resistente og -sensitive bakterier som Staphylococcus aureus. 2. Den antibakterielle aktivitet påvirkes lite ved nærvær av serum og reduseres lite ved nærvær av vevhcmogenisater fra rotter. 3. Oral museprøve viste at forbindelsene har en kraftig beskyttende virkning mot gram-positive bakterier som penicillinresistente og -sensitive Staphylococcus aureus, Diplococcus pneumoniae eller Streptococcus hemolyticus. 4. Forbindelsene opprettholdes i sterk grad i blodet ved parenteral tilførsel.

5. De har særlig lav giftighet.

6. De absorberes gunstig ved oral tilførsel.

Virkningen fremgår av etterfølgende sammenlikningstester.

Det fremgår av ovenstående antimikrobielle test-data at de

ved oppfinnelsen fremstilte forbindelser er overlegne sammenlik-ningsforbindelsen A og B kjent fra US patentskrift nr. 3.239.516 med hensyn til antimikrobiell aktivitet.

Forbindelsene fremstilt i henhold til oppfinnelsen har videre liten giftighet og for eksempel har forbindelsen 2 100% overlevende mus selv ved oral tilførsel i så stor dose som 8000 mg/kg med LD^q verdier på mer enn 8000 mg/kg v- r\ tilførsel og 1326 mg/kg ved intraperitoneal tilførsel.

Omsetningen mellom 7-fenylacetamidocefalosporansyrene eller

salter derav og N-monosubstituerte piperazinoditiokarboksylater utføres vanligvis i et oppløsningsmiddel. Som oppløsningsmidler kan nevnes vann, kloroform, nitrobenzen, formamid, dimetylformamid, metanol, etanol, dimetylsulfoksyd, aceton og andre organiske løsningsmidler som er inerte overfor reaksjonen. De høyt polare løsningsmidler som f.eks. vann eller formamid foretrekkes anvendt ved fremgangsmåten. De hydrofile løsningsmidler kan dertil anvendes sammen med vann. Omsetningen utføres også fortrinnsvis under svakt alkaliske til sure betingelser. Når det

anvendes de fri syrer av 7-fenylacetamidocefalosporansyrer med formel II som utgangsmaterial er det ønskelig å utføre reaksjonen i nærvær av en base som f.eks. alkalimetallhydroksyd, alkalimetallhydrogenkarbonat eller trialkylamin. Reaksjons-temperaturen er ikke særlig kritisk, men det oppvarmes fortrinnsvis.

De fremstilte N-monosubstituerte piperazino-ditiokarboksyl-syrederivater av 7-fenylacetamidocefalosporansyrer kan omdannes til de tilsvarende N,N-disubstituerte forbindelser ved behandling med et N-alkylerende middel. De passende N-alkylerende midler kan være lavere alkylbromider eller jodider som f.eks. metyljodid, etylbromid, etyljodid og propyljodid,

og lavere dialkylsulfater som f.eks. dimetylsulfat.

N-alkyleringsreaksjonen utføres vanligvis i et løsningsmiddel som kloroform, formamid eller liknende, hvorav formamid foretrekkes. Videre kan de N,N-disubstituerte forbindelser omdannes til de tilsvarende salter ved hjelp av en mineralsyre. Passende mineralsyrer er saltsyre, bromhydrogensyre, salpeter-syre, svovelsyre og liknende.

Alle trinn ved utførelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen utføres fortrinnsvis under milde forhold på grunn av en forholdsvis ustabil natur av cefalosporin-

forbindelsene. Forbindelsene kan isoleres bg renfremstilles ved hjelp av vanlige kjente metoder.

Den optimale daglige dose for personer av cefalosporinforbindelsene fremstilt i henhold til oppfinnelsen er omtrent 250 til 3000 mg og den optimale doseringsenhet omtrent 125 - 750 mg. Disse doseringer avhenger imidlertid av kondisjon, kroppsvekten etc. av pasienten og også av den orale eller parenterale administreringsmåte.

For oral administrering tilføres 2 eller 3 tabletter eller kapsler, som hver inneholder 250 mg. av cefalosporinforbindelsen til pasientene en, to eller tre ganger daglig. For parenteral administrering tilføres en eller to injeksjoner inneholdende 125 mg av cefalosporin-forbindelsen en, to eller fire ganger daglig.

Cefalosporinforbindelsene kan tilføres personer på hvilken

som helst passende måte, enten oralt eller parenteralt. Preparater som administreres på oral måte kan være i form

av pulver, granuler, tabletter og kapsler, men kapsler kan være mest fordelaktig.

De passende former for preparater for parenteral bruk kan

være en injiseringsløsning eller suspensjon. En injiserbar suspensjon kan med fordel fremstilles for noen av de cefalo-sporinforbindelser som er mindre løselige i vann. I dette tilfelle pulveriseres cefalosporinforbindelsen fint og oppslemmes deretter i en vandig løsning inneholdende et eller flere dispergeringsmidler (som karboksymetylcellulose, metylcellulose eller polyvinylpyrrolidon), et overflateaktivt middel (som "Tween 20" eller "Tween 80"), en antiseptisk forbindelse (som metylparaben eller propylparaben) eller et stabiliserings-middel (som natriumcitrat eller natriumklorid). En passende suspensjon kan inneholde 1 - 2% av dispergeringsmidler, 0,1 - 0,5% av det overflateaktive middel, 0,2 - 0,5 % av den antisep-tiske forbindelse, og 1 - 2% av stabiliseringsmidlet.

De viktigste indiksjoner for cefalosporinforbindelsene fremstilt ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er for infeksjoner som skyldes gram-positive bakterier inklusive pencillin-resistente og -sensitive Staphylococci, f.eks. pneumonia, bronkial-pneumonia, bronkitt, akutt bronkitt, tonsillitis, laryngitis, bakteriell endocarditis, sår og hudinfeksjoner, otitis media, abscesser, myocarditis og liknende.

Det skal i det følgende beskrives noen eksempelvise utførelses-former for å illustrere oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

Natrium-7-(3-klor-fenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl) "3-cef em-4-karboksylat og 4-[ C~ l- (3-klor- fenyl)acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7- metyltiotiokarbonyl7~1,1-dimetylpiperaziniumhydroksyd indre salt.

a) En løsning av 1000 mg natrium-7-(3-klorfenyl)-acetamido-cefalosporanat og 700 mg natrium-4-metyl-piperazino-l-ditiokarboksylat (1^ H20^ ^ ^ ml 15% vandig formamidløsning ble oppvarmet ved 70°C i 2% time under røring, deretter avkjølt til romtemperatur og ekstrahert med 30 ml kloroform etter tilsetning av 35 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid. Det resulterende

det

kloroformskikt ble fraskilt og'ble ytterligere ekstrahert med 10 ml kloroform og . kloroformfasen ble vasket to ganger med 15 ml 50% mettet natriumkloridløsning, deretter tørket over • natriumsulfat og konsentrert ved temperatur under 40°C til omtrent 5 ml under redusert trykk. Deretter ble det tilsatt 32 ml eter, det resulterende bunnfall ble samlet ved filtrering, vasket med eter og tørket og ga natrium-7-(3-klorfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat med smeltepunkt 161 - 162°C. (spalting).

Utbyttet var 86,0%.

Ultrafiolett absorbsjonsspektrum

En løsning av 400 mg av det ovenfor fremstilte material, i

8 ml formamid, tilsatt 152 mg metyljodid, fikk stå i ro i 1^5time. Deretter ble det foretatt utfelling ved tilsetning av 2,4 ml aceton,og oppvarming i et vannbad ved 4 5°C i en time med røring, og det-ble filtrert ved avsugning etter avkjøling og vasket med 5 ml av en blanding av tetrahydrofuran og metanol i forholdet 2:1, deretter med 1 ml aceton og 0,5 ml eter hvilket ga 236 mg 4-/Z7-(3-klorfenyl)acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7 metyltiotiokarbonyl7-l,1-dimetylpiperaziniumhydroksyd indre salt med et smeltepunkt på 176°C (spalting). Ultrafiolett absorbsjonsspektrum 80% tetrahydrofuran

Teoretisk for C23H27<N>4<0>4<S>3<C1>. \ H20

C 48,90 H 4,96 N 9,93 S 17,0 Cl 6,29

Funnet C 48,91 H 5,28 N 9,86 S 16,89 Cl 6,60

b) En løsning av natrium-7-(3-klorfenyl)acetamido-

cefalosporanat, fremstilt fra 4.250 mg 7-(3-klorfenyl) acetamido-cefalosporansyre, i 70 ml vann, tilsettes 2.200 mg natrium-4-metylpiperazino-l-ditiokarboksylat (2H20) og oppvarmes ved 40°C

i 24 timer ved leilighetsvis omrøring og avkjøles etter tilsetning av 110 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid.

Det resulterende oljeaktige bunnfall ble løst i 150 ml kloroform

og vasket seks ganger med 30 ml av en blanding av den mettede vandige natriumkloridløsning og vann i forholdet 1:1. Kloroformskiktet ble tørket over natriumsulfat og konsentrert under redusert trykk. Eter ble deretter tilsatt til rest-løsningen og bunnfallet samlet ved filtrering, hvilket ga 2.690 mg natrium-7-(3-klorfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat med et smeltepunkt på 161 - 162°C (spalting).

En oppløsning av 1000 mg av det på denne måte fremstilte material

i 20 ml kloroform, ble tilsatt 2 ml kloroformløsning inneholdende 300 mg metyljodid og fikk stå ved romtemperatur i 3 døgn under leilighetsvis røring. Det resulterende bunnfall ble oppsamlet ved filtrering, vasket fire ganger med 5 ml vann, deretter løst i 10 ml av en blandet løsning av dimetylformamid og vann, og fikk etter tilsetning av 200 ml tetrahydrofuran stå på et kaldt sted for bunnfelling. Bunnfallet ble samlet ved sentrifugering

(10.000 o.p.m.) og vasket med eter og ga 4-/27-(3-klor-fenyl)-acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7-metyl-tiotiokarbonyl/-l,1-di-

metylpiperaziniumhydroksyd indre salt.

EKSEMPEL 2

4-//f7~(3-klorfenyl)acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7 metyltiotiokarbonyl7-l,1-dimetylpiperaziniumklorid.

En suspensjon av 1,665 mg av det material som ble fremstilt i

det foregående eksempel i 30 ml vann ble omrørt og tilsatt 0,3 ml ION saltsyre til en klar løsning.

Den resulterende løsning ble konsentrert i vakuum og tilsatt

9 9% etanol, ble videre konsentrert i vakuum til å gi 1,5 g 4-/Z7-(3-klorfenyl)acetamido-4-karboksy-3-yl7-metyltiotio-karbonyl7-l,1-dimetylpiperaziniumklorid.

EKSEMPEL 3

Natrium-7-(3,4-diklorfenyl)acetamido-3-(4-metyl-piperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat og 4-/2"?-(3,4-diklor-fenyl)acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7-metyltiotiokarbonyl7-1,1-dimetylpiperaziniumhydroksyd indre salt.

En løsning av 2,0 g 7-(3,4-diklorfenyl)acetamidocefalosporansyre

og 550 mg natriumhydrogenkarbonat i 50 ml vann, ble tilsatt 5 ml av en vandig løsning inneholdende 1,5 g natrium-4-metylpiper-azino-l-ditiokarboksylat, oppvarmet ved 65°C i to timer, deretter avkjølt til romtemperatur og ekstrahert tre ganger med 100 ml kloroform etter tilsetning av 50 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid. Det resulterende kloroformskikt ble fraskilt, deretter vasket to ganger med 40 ml mettet natriumkloridløsning og tørket over natriumsulfat. Kloroform ble fjernet i vakuum,

den resulterende rest ble vasket med eter og omkrystallisert fra tetrahydrofuran og ga 1.300 mg natrium-7-(3,4-diklorfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat med smeltepunkt 210 - 212°C (spalting).

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

En løsning av 600 mg av dette material i 10 ml formamid ble tilsatt 350 mg metyljodid, fikk stå i lk time og 20 ml aceton ble tilsatt for å gi bunnfall. Bunnfallet ble samlet ved filtrering og vasket med aceton, deretter med vann og så med aceton og man fikk da 350 mg A- f fl-(3,4-diklorfenyl)acetamido-4-karboksy-3-cef em-3-yl_7-metyltiotiokarbonylJ7-l, 1-dimetylpiperazinium-hydroksyd indre salt med et smeltepunkt på 182 - 183°C (spalting).

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

EKSEMPEL 4

Natrium-7-(3-bromfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-1-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat og 4-/77-(3-bromfenyl)-acetamido-4-karboksy-3-cefem-S-ylZ-metyltio-tiokarbonyl/- 1 , 1-dimetylpiperaziniumhydroksyd indre salt.

En løsning av natrium-7-(3-bromfenyl)acetamidocefalosporanat, fremstilt fra 3.000 mg 7-(3-bromfenyl)-acetamido-cef alosporansyre , i 95 ml vann, tilsettes 1.500 mg natrium-4-metylpiperazino-l-ditiokarboksylat (21^0), oppvarmes ved 40°C i 24 timer med omrøring og avkjøles etter tilsetning av 100 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid, hvilket ga et oljeaktig bunnfall. Dette ble så frafUtrert, løst i omtrent 100 ml kloroform og vasket fire ganger med 40 ml av en blandet løsning av en mettet vandig natriumkloridløsninq oq vann i forholdet 1:1. Det resulterende kloroformskikt ble fraskilt, tørket over magnesiumsulfat og konsentrert under redusert trykk. Resten ble filtrert og ga natrium-7-(3-bromfenyl)-acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyl-tiometyl)-3-cefem-4-karboksylat med et smeltepunkt på 155 - 158°C (spalting).

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

En løsning av 1.000 mg av den ovennevnte forbindelse i 15 ml kloroform ble tilsatt 3 ml kloroformløsning inneholdende 270 mg metyljodid og fikk stå i 48 timer med leilighetsvis omrøring for bunnfelling. Det ble filtrert, tørket og vasket med 10

ml vann og videre to ganger med 3 ml vann. Vaskevannet kan også anvendes til å gi den ønskede forbindelse. Det resulterende bunnfall ble løst i en blandet løsning av 3 ml dimetylformamid og vann, tilsettes tetrahydrofuran til et volum av 100 ml, og ble så samlet ved sentrif ugering og ga 270 mg 4-/"/7-(3-bromf enyl) - acetamido-4-karboksy-3-cefem-3-yl7-metyltiotiokarbonyl7-l i1~ dimetylpiperaziniumhydroksyd indre salt med et smeltepunkt av 175 - 176°C (spalting).

Til vaskeløsningen ble det videre tilsatt vann til et volum på omtrent 100 ml hvilket ga et viskøst bunnfall, dette ble filtrert og løst i den ovennevnte blandede løsning av dimetylformamid og vann, og 40 ml tetrahydrofuran ble så tilsatt for bunnfelling.

Det resulterende bunnfall ble samlet ved sentrifugering og ga

124 mg av den samme forbindelsen (utbytte: 394 mg).

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

C-HcOH:H_0 = 4 :1 ,0

E 288.

maks 273 nyu, 1 cm

EKSEMPEL 5

Natrium-7-(3-klorfenyl)acetamido-3-/4-(2-hydroksyetyl)piperazino-l-tiokarbonyltiometyl7-3-cefem-4-karboksylat.

En løsning av 2.230 mg natrium-7-(3-klorfenyl)-acetamido-cefalosporanat i 100 ml vann ble tilsatt 1.280 mg natrium-4-(2-hydroksyetyl)-piperazino-l-ditiokarboksylat ( l~ h H2°^'

fikk stå ved 40°C i 24 timer, hvoretter 100 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid tilsettes hvilket ga et gelliknende bunnfall. Dette ble så samlet ved sentrifugering, tørket under redusert trykk og løst i metanol. Det resulterende bunnfall , atter tilsetning av eter, ble frafiltrert og ga 1.330 mg natrium-7-(3-klorfenyl)-acetamido-3-/~4-(2-hydroksy-etyl) -piperazino-l-tiokarbonyltiometyl/-3-cefem-4-karboksylat.

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

EKSEMPEL 6

Natrium-7-(4-klorfenyl)acetamido-3-/4-(2-hydroksyetyl)-piperazino-l-tiokarbonyltiometyl/-3-cefem-4-karboksylat.

En løsning av 1. 300 mg 7-(4-klorfenyl)acetamido-cefalosporansyre og 250 mg natriumhydrogenkarbonat i 25 ml vann ble tilsatt 850 mg natrium-4-(2-hydroksyetyl)-piperazino-l-ditiokarboksylat , og omrørt ved romtemperatur for å gi en klar løsning. Den resulterende klare løsning ble innstilt til pH 8,4 og oppvarmet ved 55°C i 7 timer under omrøring. En blandet løsning av 20 ml kloroform og 25 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid ble tilsatt for utfelling av en viskøs olje i et vannskikt.

Bunnfallet ble samlet ved filtrering fra det resulterende vannskikt og oppløst i 30 ml dimetylformamid. Løsningen ble delt i to deler: den samme mengde aceton ble tilsatt til en del av oppløsningen for utfelling av svakt gulhvite krystaller. Disse ble samlet ved filtrering og ga 256 mg natrium-7-(4-klorfenyl) acetamido-3-/4-(2-hydroksyetyl)- piperazino-l-tiokarbonyltiometyl/ 3-cefem-4-karboksylat med et smeltepunkt på 215 - 217°C (spalting). Til den annen del av løsningen ble det tilsatt 100 ml tetrahydrofuran og deretter 150 ml etylacetat hvilket ga 500 mg av den ønskede forbindelse. Videre ble det ovennevnte etylacetat-filtrat fort-ynnet med 100 ml etylacetat og ga et bunnfall.

(utbytte: 1.074 mg).

Ultrafiolett absorpsjonsspektrum

EKSEMPEL 7

Natrium-7-(4-klorfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat.

En løsning av '2 .0 g 7-(4-klorfenyl)acetamido-cefalosporansyre,

300 mg natriumhydrogenkarbonat og 1,2 g natrium 4-metylpiper-azino-l-ditiokarboksylat (1^ H20) i 50 ml av en buffer-løsning med pH 6,5 ble omrørt ved 70°C i en og en halv time og ekstrahert to ganger med 50 ml kloroform etter tilsetning av 50 ml av en mettet vandig løsning av natriumklorid. Kloroformskiktet ble fraskilt, vasket med 20 ml 50% mettet vandig løsning av natriumklorid og tørket over natriumsulfat. Kloroform ble fjernet og den resulterende rest ble løst i eter for utfelling av krystaller. Krystallene ble oppsamlet ved filtrering og ga 1.0 g natrium-7-(4-klorfenyl)acetamido-3-(4-metylpiperazino-l-tiokarbonyltiometyl)-3-cefem-4-karboksylat.

Claims (1)

1. Ultrafiolett absorpsjonsspektrum PATENTKRAV Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive 7-fenylacetamidocefalosporansyre-derivater med formel I hvori en av X^og X^er hydrogen eller klor og den annen er klor eller brom, Z er gruppen

   hvori R^ er lavere alkyl eller lavere hydroksyalkyl, R2. er en lavere- alkylgruppe og Y er en rest av en mineralsyre; og M er et hydrogenatom eller et alkalimetall, eller en anionisk ladning når Z er gruppen.

   karakterisert vedat en 7-fenylacetamido-cef alosporansyre med formel II

   hvori og X2har samme betydning som ovenfor, eller et salt av denne, omsettes med et ditiokarboksylat med formel . III

   hvori Z' er gruppen ]>N - R^, hvori B.^har samme betydning som ovenfor og A er et alkalimetall eller an ammoniumgruppe og/om ønskes, omsettes det dannede produkt med et N-alkylerende middel til en forbindelse med formel IV.

   hvori X^, X,,, R-^ og R2har samme betydning som ovenfor og, om ønskes, omsettes forbindelsen med formel IV med en mineralsyre til en forbindelse med formel V

   hvori X^, X2, R^, R2og,Y har samme betydning som ovenfor, og om ønskes, omdannes forbindelsen med formel I, hvori M er et hydrogenatom, til en tilsvarende forbindelse med formel I hvori M er et alkalimetall.: