NO172493B

NO172493B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive 6-beta (substituert)-(s)-hydroksymetylpenicillansyrer og derivater derav

Info

Publication number: NO172493B
Application number: NO880297A
Authority: NO
Inventors: Yuhpyng Liang Chen
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1993-04-19
Also published as: NO880297L; YU46436B; KR880009030A; AU1074388A; AU4883290A; NO172493C; CN88100588A; IE60348B1; YU124389A; AU590142B2; YU14488A; NZ223296A; IL85167A; SU1591812A3; PL270301A1; DD279882A5; PT86613A; FI880334A; PL159842B1; DK36788A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av nye 6-(substituert)-hydroksymetylpenicillansyrer, visse estere og farmasøytisk akseptable salter derav.

En av de best kjente og mest benyttede klasser av antibakterielle midler utgjøres av beta-laktam-antibiotikaene. Disse forbindelsene kjennetenges ved at de har en kjerne som består av en 2-acetidinon (beta-laktam) ring kondensert til en tiazolidin- eller til en dihydro-1,3-tiazinring. Når kjernen inneholder en tiazolidinring, omtales forbindelsene vanligvis som penicilliner, mens de når kjernen inneholder en dihydro-tiazinring, betegnes cefalosporiner. Typiske eksempler på penicilliner med klinisk anvendelse er benzylpenicillin (penicillin G), fenoksymetylpenicillin (penicillin V), ampicillin og karbenicillin. Typiske eksempler på vanlige cefalosporiner er cefalotin, cefalexin og cefazolin.

På tross av den utstrakte bruk og anerkjennelse av beta-laktam-antibiotika som verdifulle kjemoterapeutiske midler, har de den vesentlige ulempe at noen av dem ikke er virksomme mot visse mikroorganismer. Man mener at denne resistens hos en bestemt mikroorganisme mot et slikt beta-laktam-antibiotikum,

i mange tilfeller skyldes at mikroorganismen danner en beta-laktamase. Dette er enzymer som spalter beta-laktamringen i penicilliner og cefalosporiner til produkter som mangler antibakteriell virkning. Enkelte substanser har imidlertid evnen til å hemme beta-laktamaser, og når en beta-laktamasehemmer benyttes i kombinasjon med et penicillin eller cefalosporin, kan den øke eller potensere penicillinets eller cefalosporinets antibakterielle effekt mot visse mikroorganismer. Det regnes som en potensering av den antibakterielle effekt når den antibakterielle aktivitet av en kombinasjon av en beta-laktamasehemmende substans og et beta-laktam-antibiotikum er signifikant høyere enn summen av de antibakterielle virkninger av de individuelle komponentene.

De 6-beta-(substituert)-(S)-hydroksymetylpenicillansyrer og esterderivater som fremstilles i henhold til foreliggende oppfinnelse, er spesielle ved at de har fremragende antibakteriell virkning mot resistente mikroorganismer, hvilket tyder på at disse forbindelsene også har evne til å hemme disse organismers beta-laktamase.

US-patent 4.287.181 omtaler enkelte 6-substituerte penicillansyre-1,1-dioksyder og deres estere, hvor 6-substituenten er

og hvor bl.a. R3 er H eller alkanoyl og R4 er H, (Cj-C4) alkyl, fenyl, benzyl eller pyridyl, som er egnede beta-laktamase-hemmere. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en antibakteriell 6-beta-(substituert)-(S)-hydroksymetyl-penicillansyre med formel og et farmasøytisk akseptabelt salt derav, hvor R<1> er og R er hydrogen eller resten av en estergruppe som lett hydrolyseres in vivo, valgt fra 3-ftalidyl,

hvor R<5> og R6 hver er hydrogen eller alkyl med 1-2 karbonatomer, n er 1 til 5 og R<7> er alkyl med 1-5 karbonatomer.

Siden de nye forbindelsene inneholder et basisk nitrogen i gruppen R , kan de danne syreaddisjonssalter. Slike salter med farmasøytisk akseptable syrer omfattes av oppfinnelsen. Eksempler på slike syrer er saltsyre, hydrogenbromidsyre, svovelsyre, fosforsyre, sitronsyre, eplesyre, vinsyre, maleinsyre, fumarsyre, glukonsyre, sakkarinsyre, benzensulfon-syre, p-toluensulfonsyre, p-klorbenzensulfonsyre og 2-naftalensulfonsyre.

Forbindelsen fremstillet i henhold til oppfinnelsen hvor R er hydrogen, danner dessuten kationiske salter, og fremstilling av slike salter med farmasøytisk akseptable kationer omfattes også av oppfinnelsen. Eksempler på slike kationer er natrium, kalium, ammonium, kalsium, magnesium, sink, samt substituerte ammoniumsalter dannet med aminer, så som dietanolamin, cholin, etylendiamin, etanolamin, N-metylglukamin og prokain.

hvor R<1> er som tidligere angitt.

I det første trinn av denne reaksjonsfølge bringes en ester av forbindelse 1 i et reaksjons-inert oppløsningsmiddel, så som benzen, toluen, xylen, pentan, tetrahydrofuran, metylenklorid, dietyleter eller blandinger derav, i kontakt med et Grignard-reagens som metylmagnesiumbromid, ved lav temperatur, for å danne et magnesium-penicillin-intermediat. Dette omsettes med det passende aldehyd R-^HO, hvor R<1> er som tidligere definert, ved ca. -78°C. Ved fullført omsetning avbrytes reaksjonen med eddiksyre og vann, og bromhydrin-produktet 2 fraskilles i et oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann.

Reduksjon av 2 utføres med et organotinnhydrid, f.eks. dialkyltinndihydrider, trialkyltinnhydrider eller triaryltinn-hydrider. Det foretrukne reduksjonsmiddel er tri-n-butyltinnhydrid.

Reaksjonen med tinnhydridet utføres vanligvis i nærvær av et reaksjons-inert oppløsningsmiddel. Oppløsningsmidler egnet for bruk sammen med det reduserende organotinnhydrid er slike som i det vesentlige løser opp utgangsforbindelsen 2, men som selv ikke reagerer med reduksjonsmidlet. Eksempler på slike oppløsningsmidler er aromatiske hydrokarboner som benzen, toluen, xylen, klorbenzen og naftalen; og etere som etyleter, isopropyleter, tetrahydrofuran, dioksan og 1,2-dimetoksyetan. Av økonomiske og hensiktsmessige grunner er foretrukne opp-løsningsmidler benzen, tetrahydrofuran og toluen.

Ved denne hydrogenolyse med reduserende organotinnhydrid fordres teoretisk ekvimolare mengder bromhydrin og hydrid. I praksis benyttes ofte et hydridoverskudd for å sikre fullstendig omsetning.

Hydrogenolysen med organotinnhydrider går under de ovenfor nevnte foretrukne betingelser praktisk talt til endes uten bruk av katalysator. Reaksjonen påskyndes imidlertid av frie radikaler, f.eks. UV-bestråling, eller en katalytisk mengde azobisisobutyronitril eller peroksyder, så som benzoylperoksyd. En katalytisk mengde azobisisobutyronitril er en foretrukket kilde for frie radikaler til formålet.

Forbindelsen med formel 2 oppløses i et reaksjons-inert oppløsningsmiddel, hvoretter oppløsningen holdes under inert atmosfære, f.eks. nitrogen- eller argonatmosfære, og tilsettes passende mengde organotinnhydrid og, eventuelt, den frie radikal-dannende kilde, f.eks. azobisisobutyronitril, hvorpå den resulterende blanding omrøres ved en temperatur i området fra 0°C opp til oppløsningsmidlets kokepunkt. Ved tilbakeløps-temperatur er reaksjonstiden flere timer og kan for enkelthets skyld også være over natten.

Produktet 3. kan isoleres etter kjente fremgangsmåter. Således kan for eksempel oppløsningsmidlet fjernes og det gjenværende produkt renses ved kromatografi.

Bruk av de nevnte tinnhydrider gir produkter som er substituert i 6-stillingen i beta-posisjonen; dvs. R<1->C(H)

(OH)- har beta-konfigurasjon ved tilknytning til penicillatets 6-stilling.

Ved kromatograf i kan 3_, som er en 6-beta-forbindelse, separeres videre i to (4. og 5) isomerer som følge av det asymmetriske karbon i karbinolet tilknyttet 6-stillingen. Av de tilgjengelige 6-beta-(R) og 6-beta-(S) isomerer, er sistnevnte den foretrukne isomer.

Som nevnt ovenfor, er en spesielt foretrukket karboksy-beskyttende gruppe, R, allyl. Gruppen kan fjernes ved milde sure eller alkaliske hydrolysebetingelser med tilfredsstillende resultat, men en spesielt foretrukket metode for fjerningen benytter et oppløselig palladium(0)kompleks, tetrakis(trifenylfosfin)palladium(0) som katalysator, en metode som tidligere er beskrevet av Jeffrey & McCombie, J.

Org. Chem., 47, 587-590 (1982). Etter en typisk fremgangsmåte kombineres allylesteren i et reaksjons-inert

oppløsningsmiddel, f.eks. etylendiklorid, metylenklorid, kloroform, etylacetat, og en katalytisk mengde tetrakis(trifenylfosfin)palladium(O), for eksempel fra 1 til 5 molprosent av allylesteren og en omtrent tilsvarende vekt trifenylfosfin, under nitrogenatmosfære. Et natrium- eller kaliumsalt av 2-etylheksanoat tilsettes utgangs-allylesteren i ekvimolar mengde, hvoretter den resulterende blanding omrøres ved romtemperatur inntil fullstendig utfelling av det ønskede salt. Vanligvis er reaksjonen på det vesentlige over etter 2-20 timer. Saltet oppsamles deretter, f.eks. ved filtrering.

Forbindelsene med formel 4, hvor R er en ester-dannende rest som lett hydrolyseres in vivo, kan fremstilles direkte fra den korresponderende forbindelse hvor R er hydrogen, natrium eller kalium, ved konvensjonell forestringsteknikk. Hvilken metode som velges vil avhenge av strukturen av den ester-dannende rest, og vil lett kunne avgjøres av fagmannen. Når R er valgt fra 3-ftalidyl, 4-krotonlaktonyl, gamma-butyrolakton-4-yl og grupper med formel

hvor n, R<5>, R<6> og R<7> er som tidligere definert, kan de fremstilles ved alkylering av en forbindelse, fremstillet i henhold til oppfinnelsen, hvor R er hydrogen, med et halogenid med formel R<b>Q, dvs. et 3-ftalidylhalogenid, et 4-

krotonlaktonylhalogenid, et gamma-butyrolakton-4-ylhalogenid eller en forbindelse med formel

hvor Q er halogen og R5, R6 og R7 er som tidligere definert. Uttrykket "halogenid" betyr her derivater av klor, brom og jod. Reaksjonen utføres ved å løse opp et salt av forbindelsen, f.eks. formel 4. hvor R er hydrogen, i et egnet polart organisk oppløsningsmiddel, for eksempel N,N-dimetylformamid, og deretter tilsette ca. 1 molar ekvivalent av det passende halogenid (RbQ) . Etter at omsetningen i det vesentlige er over, isoleres produktet ved hjelp av standardteknikk. Det er ofte tiltrekkelig å fortynne reaksjonsmediet med et overskudd av vann og deretter ekstrahere produktet over i et organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, og så gjenvinne produktet ved fordampning av oppløsningsmidlet. Salter av utgangsmaterialer som vanligvis benyttes er alkalimetallsalter, så som natrium-og kaliumsalter, tertiære aminsalter, så som trietylamin-, N-etylpiperidin-, N,N-dimetylanilin- og N-metylmorfolinsalter, samt kvartære ammoniumsalter som tetrametylammonium- og tetrabutylammoniumsalter. Reaksjonen utføres ved en temperatur i området fra 0 til 100°C, vanligvis ved ca. 25°C. Den nødvendige tid for å nå full omsetning avhenger av en rekke faktorer som bl.a. konsentrasjonen av reaktantene og reagensenes reaktivitet. Av halogenforbindelsene vil således jodidet reagere hurtigere enn bromidet, som igjen reagerer

hurtigere enn kloridet. Ved bruk av en klorforbindelse vil det noen ganger være fordelaktig å tilsette opp til 1 molar ekvivalent av et alkalimetalljodid for å påskynde reaksjonen. Forøvrig benyttes vanligvis reaksjonstider på 1-24 timer.

Utgangsaldehydet F^CHO, hvor R<1> er som tidligere definert, er syntetiserbart etter kjente fremgangsmåter, f.eks.: Omsetning av en passende aromatisk hydrokarbon-forløper med n-butyllitium og dimetylformamid eller etylformiat.

Som nevnt ovenfor, viser forbindelsene med formel 4 hvor R er H, og salter av disse, aktivitet i antibakterielle in vitro-undersøkelser. Slik aktivitet påvises ved å måle de minste inhiberende konsentrasjonene (MIC) i mikrogram/ml overfor en rekke mikroorganismer. Fremgangsmåten som ble fulgt er den som er anbefalt av International Collaborative Study on Antibiotic Sensitivity Testing [Ericcson & Sherris, Acta. Pathologica et Microbiologia Scandinav. Supp. 217, Section B: 64-68 (1971)] , og benytter BHI-agar (brain heart infusion) og replika-inokuleringssystemet. Vekstmedier på rør som hadde stått over natten, ble fortynnet 100 ganger for bruk som standard-podemateriale (20.000-10.000 celler i ca. 0,002 ml ble anbragt på agaroverflaten; 20 ml BHI-agar/skål). Tolv dobbelte fortynninger av testforbindelsen ble benyttet med startkonsentrasjon av testf orbindelsen på 200 /xg/ml. Enkelt-kolonier ble oversett ved avlesning av skålene etter 18 timer ved 37°C. Testorganismens følsomhet (MIC) regnes som den laveste konsentrasjon av testforbindelse eller kombinasjon av slike, som kan gi fullstendig veksthemming vurdert med det blotte øye.

Som tidligere nevnt er forbindelsene fremstillet i henhold til oppfinnelsen, potente antibakterielle midler mot et stort utvalg mikroorganismer. Deres virkning mot ellers resistente organismer tyder på at de i tillegg til å være antibakterielle midler, også er hemmere av beta-laktamase, enzymet som hos resistente mikroorganismer, inaktiverer beta-laktam antibiotika. Denne teorien styrkes ved at økningen i antibakteriell aktivitet under kombinasjon av de nye forbindelsene med en beta-laktamasehemmer for en bestemt mikroorganisme, er ubetydelig.

Forbindelser med formel 4 hvor R er H, og salter derav, er egnet som idustrielle antimikrobielle midler, for eksempel ved vannbehandling, slimkontroll, beskyttelse av maling og treverk, og dessuten til lokal påføring som desinfeksjonsmiddel. Ved slik anvendelse av disse forbindelsene er det ofte hensiktsmessig å blande virkestoffet med et ugiftig bæremiddel, så som vegetabilsk olje, mineralolje eller en bløtgjørende krem. De kan også løses opp eller dispergeres i flytende fortynnings- eller oppløsningsmidler som vann, alkanoler, glykoler eller blandinger av disse. I de fleste tilfeller kan det passe å benytte virkestoffkonsentrasjoner på 0,1-10% av preparatets totalvekt. Av enda større betydning er det at forbindelser fremstillet i henhold til oppfinnelsen kan benyttes for behandling av bakterielle infeksjoner i pattedyr, spesielt mennesket.

Forbindelser hvor R er hydrogen eller resten av en estergruppe som er lett hydrolyserbar in vivo, er antibakterielle midler in vivo. Ved bestemmelse av slik aktivitet påføres mus eksperimentelle infeksjoner ved intraperitoneal inokulering med en standardisert kultur av testorganismen suspendert i 5% gastrisk mucin fra svin. Infeksjonsgraden standardiseres slik at musene får en letaldose av organismen (letaldosen er det minimale organisme-inokulum som trengs for sikker avlivning av 100% av de infiserte, ubehandlede kontrollmus). Testforbindelsen gis i ulike doseringsnivåer, p.o. eller i.p., til grupper av infiserte mus. Ved avsluttet undersøkelse måles aktiviteten ved å telle antall overlevende behandlede dyr, for hver dose. Aktiviteten uttrykkes som prosent av antall dyr som overlever ved en gitt dosering, eller beregnet som PD50 (dose som beskytter 50% av dyrene mot infeksjon). Ved bruk in vivo kan disse nye forbindelsene gis oralt eller parenteralt. Ved oral administrasjon ligger den daglige dosering i området 10-

200 mg/kg legemsvekt. Den parenterale døgndose vil være 10-40 mg/kg legemsvekt. Bæremidler egnet for parenteral injeksjon, kan være vandige, f.eks. vann, isotonisk saltoppløsning, isotonisk dekstrose, Ringer<*>s oppløsning, eller ikke-vandige, men basert på oljer av vegetabilsk opprinnelse (bomullsfrø, jordnøtt, mais, sesam), eller dimetylsulfoksyd og andre ikke-vandige bæremidler som ikke forstyrrer preparatets terapeutiske virkning og som er ugiftige i de volumer eller forhold som benyttes (glycerol, propylenglykol, sorbitol). Det kan dessuten med fordel

fremstilles preparater egnet for fremstilling av oppløsninger før administrasjonen. Slike preparater kan inneholde flytende fortynningsmidler, som f.eks. propylenglykol, dietylkarbonat, glycerol, sorbitol, etc; buffere, hyaluronidase, lokalanestetika og uorganiske salter for å gi ønskede farmakologiske egenskaper. Disse forbindelsene kan også kombineres med forskjellige farmasøytisk akseptable inerte bæremidler, herunder faste fortynningsmidler, vandige bæremidler, ugiftige organiske oppløsningsmidler i form av kapsler, tabletter, pastiller, trokisker, tørrblandinger, suspensjoner, oppløsninger og parenterale oppløsninger eller suspensjoner. I alminnelighet benyttes forbindelsene i de ulike doseringsformer i konsentrasjonsnivåer fra ca. 0,5% til ca. 90% av preparatets totalvekt.

Oppfinnelsen belyses ytterligere gjennom de etterfølgende eksempler. Proton og C<13->kjernemagnestiske resonansspektra ble tatt opp ved 60, 250 eller 3 00 MHz i oppløsninger i deuterokloroform (CDC13) , deuteriumoksyd (D20), perdeuteroaceton (CD3COCD3) eller perdeutero-dimetylsulfoksyd (DMS0-d6) , og toppenes posisjoner er uttrykt i ppm (parts per million) mot avtagende felt fra tetrametylsilan. Følgende forkortelser benyttes: s, singlett; d, dublett; dd, dobbeldublett; t, triplett; q, kvartett; m, multiplett; b, bred.

Eksempel 1

6-beta-(2-[l-vinylbenzimidazolyl]-(S) - hydroksy)metylpenicillansyre

( R = H)

A. 1-( 2- hydroksyetyl) benzimidazol

En blanding av 35,4 g (0,3 mol) benzimidazol og 26,4 g (0,3 mol) etylenkarbonat ble oppvarmet i 5 timer ved 120°C. Den avkjølte smelte ble behandlet med benzen (500 ml) og kokt under tilbakeløpskjøling. Benzenet ble dekantert fra en gul olje og avkjølt for å gi 18,48 g produkt.

Den gule olje ble tilsatt en krystall-kim og fikk stå i flere dager. Aceton ble tilsatt til det halvfaste stoff, hvorpå blandingen ble filtrert og faststoffene vasket med kloroform. Vaskevæskene ble kombinert, konsentrert til tørrhet og omkrystallisert fra benzen, 10,47 g. Fraksjonene ble kombinert og ga 28,95 g av det ønskede produkt.

B. 1-( 2- kloretvl) benzimidazol

Til en oppslemming av 30 g (0,185 mol) l-(2-hydroksyetyl)benzimidazol i 200 ml metylenklorid ble det dråpevis tilsatt 13,5 ml (0,185 mol) tionylklorid i 50 ml av det samme oppløsningsmiddel. Reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur i 4 timer, tilsatt til et like stort volum vann og gjort basisk (pH 8-9) ved tilsetning av natriumbikarbonat. Den organiske fase ble fraskilt, tørket over magnesiumsulfat og inndampet for å gi 27,3 g produkt.

C. 1- vinylbenzimidazol

Til 3,61 g (20 mmol) 1-(2-kloretyl)benzimidazol i 50 ml tetrahydrofuran ble det porsjonsvis tilsatt 960 mg (20 mmol) 50% natriumhydrid, hvorpå blandingen ble omrørt i 3 timer. Faststoffene ble frafiltrert, vasket med tetrahydrofuran og vaskevæsker og filtrat inndampet til tørrhet. Residuet ble oppløst i acetonitril, vasket med heksan og acetonitrilet konsentrert for å gi 2,77 g produkt som en gul olje.

D. l- vinylbenzimidazol- 2- karboksaldehyd

Til en nedkjølt (-78°C) oppløsning av tørr tetrahydrofuran (300 ml) inneholdende 13,27 ml (94,6 mmol) diisopropylamin ble det tilsatt 37,86 ml 2,5M oppløsning av n-butyllitium i heksan, hvorpå blandingen ble omrørt i 30 minutter, l-vinylbenzimidazol (13,6 g, 94,6 mmol) i 50 ml tetrahydrofuran ble tilsatt og blandingen omrørt i 30 minutter. Etylformiat (8,4 ml, 104,1 mmol) ble deretter tilsatt, hvoretter reaksjonsblandingen ble omrørt og fikk anta romtemperatur i løpet av natten. Eddiksyre (5,4 ml, 99,6 mmol) ble tilsatt og reaksjonsblandingen tilsatt til 500 ml vann og 3 00 ml etylacetat. Det organiske lag ble fraskilt, det vandige lag ekstrahert med mer etylacetat (2 x 100 ml), de organiske faser kombinert, tørket over magnesiumsulfat og konsentrert til en olje, 17 g. Residuet ble renset ved kromatografi på 700 g silikagel ved bruk av etylacetat-kloroform (1:9; volum/volum) som eluent for å gi 6,7 g produkt som et lysebrunt faststoff. E. Allyl 6-(2-[l-vinylbenzimidazolyl]hydroksy)-metyl- 6- brompenicillanat

Til 100 ml metylenklorid inneholdende 3,1 g (7,98 mmol) allyl-6,6-dibrompenicillanat, nedkjølt til -78°C, under nitrogen, ble det tilsatt 2,57 ml (7,98 mmol) av en 2,5M oppløsning metylmagnesiumbromid i eter, hvorpå blandingen ble omrørt i 30 minutter. Den resulterende reaksjonsblanding ble tilsatt 1,37 g (7,98 mmol) l-vinyl-2-benzimidazol-2-karboksaldehyd i 20 ml metylenklorid, hvorpå blandingen ble omrørt i 2 timer. Eddiksyre (0,45 ml, 7,98 mmol) ble deretter tilsatt og blandingen helt over i 100 ml vann. Den organiske fase ble fraskilt, tørket over magnesiumsulfat og konsentrert for å gi produktet som et halvfast stoff.

F. Allyl-6-beta-(2-[l-vinylbenzimidazolyl]-(S)-

og ( R)- hydroksy) metylpenicillanat

Til 50 ml benzen inneholdende produktet fra Eksempel 1E (7,98 mmol) ble det tilsatt 21,5 ml (79,8 mmol) tri-n-butyltinnhydrid, hvoretter blandingen ble kokt under tilbakeløpskjøling over natten. Reaksjonsblandingen ble konsentrert, residuet oppløst i acetonitril og den organiske oppløsning vasket (2 x 50 ml) med heksan. Fjerning av acetonitrilet ga en rå blanding av produktene som en olje som ble kromatografert på 150 g silikagel ved bruk av etylacetat-kloroform (1:9, volum/volum) som eluent. 6-beta-(R)-isomeren, 557 mg, var det minst polare produkt, mens 6-beta-(S)-isomeren, 660 mg, var det mest polare produkt.

NMR-spekteret for 6-beta-(S) (CDC13) viste absorbsjon ved 1,38 (s, 3H); 1,6 (s, 3H); 4,46 (s, 1H); 4,6 (dd, J= Hz og 18Hz, 1H); 4,64 (m, 2H); 5,2-5,5 (m, 4H); 5,54 (d, J=5Hz, 1H); 5,68 (d, J=18Hz, 1H); 5,8-6,0 (m, 1H); 7,2-7,4 (m, 3H); 7,48 (m, 1H) og 7,68 (m, 1H) ppm.

G. 6-beta-(2-[l-vinylbenzimidazolyl]-(S)-hydroksy)-metylpenicillansyre- kaliumsalt

Til 660 mg (1,6 mmol) allyl-6-beta-(2-[1-vinylbenz-imidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat i 10 ml dietyleter-etylacetat (1:1, volum/volum) ble det tilsatt 25 mg trifenylfosfin, 25 mg tetrakis(trifenylfosfin)palladium(0) og 3,2 ml 5M oppløsning av kalium-2-etylheksanoat (1,6 mmol) i etylacetat, hvorpå blandingen ble omrørt i 30 minutter. Faststoffene ble frafiltrert og vasket med eter for å gi

600 mg produkt som et gult faststoff.

NMR-spekteret (D20) viste absorbsjon ved 1,34 (s, 3H) ; 1,54 (s, 3H); 4,24 (s, 1H); 4,44 (dd, J=6Hz og 14Hz, 1H); 5,45 (m, 2H); 5,55 (d, J=6HZ, 1H); 5,72 (d, J=14Hz, 1H); 7,24 (m, 1H); 7,4 (m, 2H) og 7,7 (m, 2H) ppm.

Eksempel 2

Pivaloyloksymetyl-6-beta-(2-[1-vinylbenz-imidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat

( R = fCH,U CCO, CH?-)

Klormetyl-pivalat (0,2 ml, 1,4 mmol) og 590 mg

(1,43 mmol) kalium-6-beta-(2-[1-vinylbenzimidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat ble tilsatt til 10 ml dimetylformamid og den resulterende oppløsning omrørt over natten. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med dietyleter (100 ml) og eteren vasket (3 x 50 ml) med vann. Den organiske fase ble tørket over magnesiumsulfat og inndampet for å gi 580 mg av en gul olje som ble kromatografert på 20 g silikagel ved bruk av etylacetat-kloroform (1:9, volum/volum). Fraksjoner inneholdende produktet ble kombinert og konsentrert for å gi 424 mg produkt.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) viste absorbsjon ved 1,16 (s, 9H) ; 1,36 (s, 3H) ; 1,58 (s, 3H) ; 4,44 (s, 1H) ; 4,59 (dd, J=4HZ og 12Hz, 1H); 5,26-5,44 (m, 2H); 5,5 (d, J=4Hz, 1H); 5,66 (d, J=12Hz, 1H) ; 5,77 (ABq, Jab=4Hz , 2H) ; 7,1-7,3 (m, 3H) ; 7,44 (m, 1H) og 7,62 (m, 1H) ppm.

Eksempel 3

Acetoksymety1-6-beta-(2-[1-vinylbenzimidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat

( R = CH, CO?CH?-)

På lignende måte som i Eksempel 2 ga 200 mg kalium-6-beta-(2-[1-vinylbenz imidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat og 60 mg kloraceton, 60 mg av det ønskede produkt som et hvitt faststoff, etter kromatografi på 25 g silikagel.

NMR-spekteret (300 MHz-CDCl3) viste absorbsjon ved 1,44 (s, 3H); 1,66 (s, 3H); 2,15 (s, 3H); 4,28 (m, 1H); 4,52 (s, 1H); 4,63 (dd, J=6Hz og 12Hz, 1H); 5,34-5,54 (m, 2H); 5,6 (d, J=6Hz, 1H) ; 5,73 (d, J=12Hz, 1H) ; 5,82 (ABq, J^SHz, 2H) ; 7,24-7,4 (m, 3H); 7,55 (d, 1H) og 7,73 (d, 1H) ppm.

Eksempel 4

5-metyl-2-okso-l,3-dioksolen-4-ylmetyl-6-beta-(2-r1-vinvlbenzimidazolvl1-( S)-hvdroksv)metvloenicillanat

Ved å gå ut fra 411 mg (0,1 mmol) kalium-6-beta-(2-[lvinylbenzimidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat og 193 mg (0,1 mmol) 4-brommetyl-5-metyl-2-okso-l,3-dioksolen og benytte fremgangsmåten i Eksempel 2, ble 280 mg av det ønskede produkt isolert som et gult faststoff.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) viste absorbsjon ved 1,32 (s, 3H); 1,6 (s, 3H); 2,15 (s, 3H); 4,44 (s, 1H); 4,52 (dd, J=6Hz og 10Hz, 1H); 4,86 (ABq, J=12Hz, 2H); 5,3 (m, 1H); 5,41 (d, J=10Hz, 1H); 5,53 (d, J=6Hz, 1H); 5,64 (m, 1H); 7,16-7,3 (m, 3H) ; 7,48-7,56 (m, 1H) og 7,6-7,7 (m, 1H) ppm.

Eksempel 5

1-(etoksykarbonyloksy)-(R) og (S)-etyl-6-beta-(2-[1-vinylbenzimidazolyl]- (S) -hydroksy)metylpenicillanat

R = C,H. OCO, CH( CH,') -)

Ved bruk av fremgangsmåten i Eksempel 2 ga 1,0 g

(2,43 mmol) kalium-6-beta-(2-[1-vinylbenzimidazolyl]-(S) - hydroksy)metylpenicillanat og 0,33 ml (2,43 mmol) alfa-klordietylkarbonat, 496 mg av en orange olje. Etter kromatografi på 100 g silikagel ble det oppnådd 162 mg av esteren med (S)-konfigurasjon i ester-delen av strukturen og 180 mg av den korresponderende (R)-isomer forurenset med noe (S)-isomer.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) av (S)-isomeren viste absorbsjon ved 1,28 (t, 3H) ; 1,43 (s, 3H) ; 1,55 (d, 3H); 1,6 (s, 3H) ; 4,19 (q, 2H) ; 4,41 (s, 1H) ; 4,55 (dd, J=4Hz og 12Hz, 1H); 5,33 (d, J=10Hz, 1H); 5,43 (d, J=12Hz); 5,56 (d, J=4Hz, 1H); 5,68 (d, J=16Hz, 1H); 6,75 (q, 1H); 7,2-7,4 (m, 3H); 7,5-7,6 (m, 1H) og 7,7-7,8 (m, 1H) ppm.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) av (R)-isomeren viste absorbsjon ved 1,28 (t, 3H) ; 1,43 (s, 3H) ; 1,55 (d, 3H) ; 1,60 (s, 3H) ; 4,19 (q, 2H) ; 4,41 (s, 1H) ; 4,55 (dd, 1H) ; 5,33 (d, 1H) ; 5,43 (d, 1H) ; 5,56 (d, 1H) ; 5,68 (d, 1H) ; 6,75 (q, 1H) ;

7,2-7,4 (m, 3H); 7,5-7,6 (m, 1H) og 7,7-7,8 (m, 1H) ppm.

Eksempel 6

1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl 6-beta-(2-[l-vinylbenz-imidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat

( R = ( S) C,H «OCO, CH( CH?l -)

A. tetra- n- butvlammonium 6, 6- dibrompenicillanat

Til en oppløsning av 250 ml metylenklorid og 180 ml vann inneholdende 36 g 6,6-dibrompenicillansyre, ble det tilsatt 8,4 g natriumbikarbonat og porsjonsvis tetra-n-butylammonium-sulfat. pH ble holdt ved 7-7,5 ved tilsetning av en 2N natriumhydroksydoppløsning. Etter fullført tilsetning ble blandingen omrørt i 2 0 minutter. Den fraskilte organiske fase ble vasket med vann, tørket over magnesiumsulfat og konsentrert til en orange olje.

B. 1-(etoksykarbonyloksy)-(S) og

( R)- etyl 6, 6- dibrompenicillanat

Til 250 ml aceton ble det tilsatt 59,2 g tetra-n-butyl-ammonium-6,6-dibrompenicillanat, 15,2 g alfa-klordietylkarbonat og 15 g natriumjodid, hvorpå reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur over natten. Acetonet ble fjernet i vakuum og residuet tatt opp i etylacetat. Den organiske oppløsning ble vasket med vann (3x), tørket over magnesiumsulfat og konsentrert til en mørk olje. Residuet ble ekstrahert med eter og ga etter konsentrering en gul olje. Behandling av en eteroppløsning (200 ml) av oljen med heksan ga 2,2 g av (S)-isomeren. Konsentrering av filtratet og opptak i 25 ml eter, fulgt av tilsetning av 25 ml heksan ga ytterligere 2,5 g (S)-isomer. Filtratet ble inndampet til tørrhet og fikk stå i 2 uker. Det krystalliserte materialet ble omkrystallisert fra eter-heksan for å gi 4,42 g av (R)-isomeren.

<1>H-NMR (300 MHz, CDC13) (S)-isomer: 1,29 (t, 3H) ; 1,47 (s, 3H) ; 1.55 (d, 3H); 1,58 (s, 3H); 4,2 (q, 2H); 4,48 (S, 1H); 5,76 (s, 1H) og 6,77 (q, 1H) ppm.

<:>H-NMR (300 MHz, CDC13) (R)-isomer: 1,32 (t, 3H); 1,5 (s, 3H) ; 1.56 (d, 3H); 1,61 (s, 3H) ; 4,25 (q, 2H) ; 4,5 (s, 1H) ; 5,77 (s, 1H) og 6,8 (q, 1H) ppm.

C. 1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl-6-(2-[1-vinyl-benzimidazolyl] hydroksy) metvl- 6- brompenicillanat

Ved å gå ut fra 4,75 g 1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl-6,6-dibrompenicillanat, 3,75 ml metylmagnesiumbromid (2,8M i eter), 1,72 g l-vinylbenzimidazol-2-karboksaldehyd og bruk av fremgangsmåten i Eksempel 1E, ble produktet oppnådd som et orange glassaktig materiale.

D. 1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl-6-beta-(2-r1- vinylbenzimidazolyl1 - ( S)- hydroksy) metylpenicillanat

Til produktet fra Eksempel 6C i 50 ml benzen ble det tilsatt 26,9 ml tri-n-butyltinnhydrid, og blandingen ble tilbakeløpsbehandlet i 6 timer. Etter henstand ved romtemperatur over natten ble benzenet fjernet og residuet oppløst i acetonitril. Acetonitriloppløsningen ble vasket med heksan og konsentrert for å gi en orange olje som ble kromatografert på 150 g silikagel ved bruk av 10% etylacetat i kloroform som eluent, for å gi 750 mg av (6-beta, 8-(S), (S)-Bac)-isomeren, 458 mg av (6-beta, 8-(R), (S)-Bae)-isomeren og 819 mg av en rå l:l-blanding av isomerer.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) av den ønskede (6-beta, 8-(S), (S)-Bae)-isomer viste absorbsjon ved 1,28 (t, 3H); 1,44 (s, 3H); 1,55 (d, 3H); 1,6 (s, 3H); 4,19 (q, 2H); 4,41 (s, 1H); 4,54 (dd, 1H) ; 5,3-5,7 (m, 2H); 5,32 (d, 1H); 5,73 (d, 1H) ; 6,76 (q, 1H); 7,2-7,4 (m, 3H); 7,5-7,6 (m, 1H og 7,7-7,8 (m, 1H) ppm.

Eksempel 7

1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl-6-beta-(2-[1-vinyl-benzimidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat-tosylatsalt

Til 50 mg av produktet fra Eksempel 6D i 25 ml eter ble det tilsatt 17,6 mg tørr p-toluensulfonsyre i 3 ml eter, hvorpå blandingen ble omrørt i 10 minutter. Faststoffet ble frafiltrert under nitrogen og tørket, 42 mg.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) viste absorbsjon ved 1,26 (t, 3H) ; 1,4 (s, 3H) ; 1,52 (d, 3H) ; 1,58 (s, 3H) ; 2,32 (s, 3H) ; 3,72 (d, 1H); 4,17 (q, 2H); 4,41 (s, 1H); 4,89 (dd, J=4Hz,

10Hz, 1H); 5,38 (d, J=4Hz, 1H); 5,59 (d, J=10Hz, 1H) ; 5,9-6,0 (m, 2H); 6,71 (q, 1H); 7,12 (d, 2H); 7,18-7,3 (m, 1H); 7,5-7,7 (m, 3H); 7,74 (d, 2H); 7,7-7,8 (m, 1H) og 7,8-7,9 (m, 1H) ppm.

Eksempel 8

1-(etoksykarbonyloksy)-(S)-etyl-6-beta-(2-[1-vinyl-benzimidazolyl]-(S)-hydroksy)metylpenicillanat-mesylatsalt

Til 100 mg av produktet fra Eksempel 6D i 25 ml eter ble det tilsatt 19,2 mg metansulfonsyre i 1 ml eter. Etter omrøring i 30 minutter ble faststoffet frafiltrert under nitrogen og tørket, 93 mg.

NMR-spekteret (300 MHz, CDC13) viste absorbsjon ved 1,27 (t, 3H); 1,41 (s, 3H); 1,53 (d, 3H); 1,6 (s, 3H); 2,83 (s, 3H);

3,72 (d, 1H); 4,18 (q, 2H); 4,42 (s, 1H); 4,86 (dd, J=6Hz, 10Hz, 1H); 5,44 (d, J=6Hz, 1H); 5,56 (d, J=10Hz, 1H); 5,9-6,1 (m, 2H) ; 6,7-6,8 (m, 1H) ; 7,2-7,3 (m, 1H); 7,5-7,7 (m, 1H) og 7,9-8,0 (m, 1H) ppm.

Eksempel 9

Ved å benytte fremgangsmåten i Eksempel 2 og gå ut fra passende kaliumsalt, natriumjodid og halogenid, ble følgende estere fremstillet:

Claims

Analogifremgangsmåte for fremstilling av en terapeutisk

aktiv forbindelse med formel

eller et farmasøytisk akseptabelt salt derav, hvor R<1> er

og R er hydrogen eller resten av en estergruppe som er lett hydrolyserbar in vivo, valgt fra 3-ftalidyl,

hvor R<5> og R6 hver er hydrogen eller alkyl med ett til to karbonatomer, n er 1 til 5 og R7 er alkyl med ett til fem karbonatomer, karakterisert veda) reduksjon av en forbindelse med formelen

hvor R er allyl, med et organotinnhydrid i et reaksjonsinert oppløsningsmiddel, b) fraskillelse av den ønskede 6-beta-(S)-isomer ved kromatogra f i, c) fjernelse av gruppen R med betydningen allyl under anvendelse av trifenylfosfin og en katalytisk mengde av tetrakis (trifenylfosfin) palladium (0) i et reaksjonsinert oppløsningsmiddel, og eventuelt alkylering av et basesalt av produktet hvor R er H, med en forbindelse med formelen

hvor R er ovennevnte rest av en estergruppe som er lett hydrolyserbar in vivo, og Q er klor, brom eller jod, og, om ønsket, omdannelse av den dannede forbindelse til sine tilsvarende farmasøytisk akseptable salter.