NO178624B

NO178624B - Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive 2-substituerte alkyl-3-karboksy-karbapenemer

Info

Publication number: NO178624B
Application number: NO911368A
Authority: NO
Inventors: Jr Carl B Ziegler; William V Curran; Gregg Feigelson
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1996-01-22
Also published as: HUT57770A; CN1056878A; PL165937B1; NO178624C; CN1037177C; EP0478874A2; PL166336B1; CN1034332C; AU634876B2; FI911701A; US5068232A; CZ280808B6; PT97301B; NO911368D0; IL97275A0; TW229209B; PL294071A1; US5369102A; CA2039968A1; IE910676A1

Description

Bakgrunn for opp finnelsen

1. Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen gjelder analogifremgangsmåte for fremstilling av nye 2-substituerte alkyl-3-karboksy-karbapenemer med formel

med R<1>, R<2>, R<3>, X og Y definert her senere, som antibiotika og beta-laktamaseinhibitorer, fremstillet ved en Michael addisjons-eliminasjonsreaksjon i et substituert allylazetidinon i reaksjonen som er vist:

med R1, R2, Q, X og Y definert her senere.

Beskrivelse av tidligere arbeider

2-substituerte alkyl-3-karboksy-karbapenemer er kjent for å være virksomme antibiotika. For eksempel, omtaler T.N. Salzmann et. al. i "Recent Advances in the Chemistry og /3-Lactam Antibiotics", P.H. Bentley and R. Southgate eds., Royal Society of Chemistry,

1989, s. 171-189, at karbapenemer av denne type har antibakteriell virkning.

Sandoz rapporterte i Tetrahedron Letters, vol. 25, nr. 52,

s. 5989-5992 (1984) at den intermolekylære Wittig-reaksjon mellom 2-oksokarbapenem-3-karboksykliske estere og trifenylfosforan-ylider som vist,

gir ekso og endo-blandinger av produkt (prikkede linjer representerer blandinger av endocykliske og eksocykliske dobbeltbindinger) der W = CN, C02CH3 og COCH3 og R7 = H, R<5>= etyl eller fluoretyl og R<6> er enten en estergruppe eller et kation.

I EP 0265 117, publisert 4. april 1988, omtales den samme fremgangsmåte for syntese av 2-alkyl-3-karboksykarbapenem ved bruk av Wittig-metodikk. I denne fremlegging, er V = CN, COR<8> eller C02R<8>; R<8> er en C^ alkyl, C^^ arylalkyl; R<9> = H, C1.4 alkyl;

R<10> = hydroksyetyl eller beskyttet hydroksyetyl; R11 = ester-beskyttende gruppe.

Fastslått i begge publikasjoner var at den intermolekylære Wittig-fremgangsmåte ga mye høyere utbytter i forhold til den vanlig brukte intramolekylære fremgangsmåte vist nedenfor (der W, R<10> og R11 har de samme egenskaper som tidligere) og ble derfor den valgte fremgangsmåte.

Valget av R<7> og R<9> i disse partikler er begrenset til H- eller C-substitusjon. Andre substituenter i denne posisjon, så som halogener, det vil si klor, ville ikke bli godtatt i noen av reaksjonsmåtene (inter- eller intramolekylær Wittig-reaksjon). Faktisk viser omfattende litteraturundersøkelser ingen omtale av et triarylfosforanspesie med generell struktur vist, der W<1> har den samme betydning og W og V tidligere og Z = halogen (F, Cl, Br,

I) .

Således er det meget usannsynlig at 2-halogenalkyl-3-karboksyl-karbapenemer kunne fremstilles ved Wittig-metodikk. Imidlertid, kan slike forbindelser fremstilles ved den intramolekylære Michael addisjons-eliminasjonsfremgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen.

I Japansk patentanmeldelse nr. 58-103.388 (Sankyo) publisert 20. juni 1983, fremstilles karbapenemer med formelen vist nedenfor via en intramolekylær Wittig-reaksjon der B, A og R<12>

har de følgende betydninger: B er tio, sulfinyl, eller sulfonyl; A er enten en enkelbinding eller et alkylen med rett eller forgrenet kjede; R<12> er en cyklisk aminrest som danner en 3-8-leddet ring totalt og kan omfatte i ringen et oksygen, nitrogen, svovel, sulfinyl, sulfonyl eller karbonyl, der nitrogenet kan være substituert med et lavere alifatisk acyl som kan ha en amino-gruppe, lavere alkyl-monosubstituert amino- eller lavere alkyl-disubstituert aminoalkylen, eller en gruppe med formelen (der R<13> er hydrogen, amino eller et lavere alkyl; og R<14> er hydrogen eller et lavere alkyl), hvortil i tillegg en gruppe med formel (der R<15> er hydrogen eller lavere alkyl, tilstede på acyl- eller alkylsubstituenten på nevnte cykliske aminrest, kan erstattes med en gruppe som har formelen (der R<1>3, Ru og R<15> har de samme betydninger som ovenfor) . Sankyo-artikkelen gir ingen forklaring eller antydning på fremstilling av nye eksocykliske dobbeltbindings-isomere vist nedenfor.

Ved Sankyo-fremgangsmåten for ringlukning (intramolekylær Wittig-reaksjon) er hverken E eller Z eksoprodukt isomere mulig, bare endocykliske dobbeltbindings-isomere. Disse to ekso-isomere produkter kan fremstilles ved fremgangsmåten som omfatter Michael addisjons-eliminasjonssekvensen omtalt i denne oppfinnelsen. I tillegg, ga Sankyo-artikkelen ingen in vitro antibakterielle aktivitetsdata.

I Heterocycles, Vol. 23, nr. 8, s. 1915-1919 (1985), rapporterte Sandoz-gruppen et 2-alkyl-3-karboksy-karbopenem vist via en intramolekylær Wittig-reaksjon

Ingen antibakterielle data for dette karbapenem er gitt i artikkelen.

Det er et formål med denne oppfinnelsen å gi nye familier av karbapenem-antibiotika via en ny og generell kjemisk prosess som utnytter en Michael addisjons-eliminasjonsreaksjon på substituerte allyl-azetidinon-utgangsforbindelser. Disse utgangsforbindelser utgjør også en ny og nyttig form for karbapenemforløpere.

Oppsummering av oppfinnelsen

Det er nå funnet at 2-substituerte alkyl-3-karboksy-karbapenemer med formel

viser virkning som et antibiotikum og en /3-laktamaseinhibitor.

I Formel I ovenfor, er

R<1> en R<4> B-gruppe der R<4> er en hydroksylgruppe, benzyloksy-karbonyloksy eller tertbutyldimetylsilyloksy, og B er en

C,-C4-alkylengruppe;

R2 hydrogen;

R<3> hydrogen, en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede eller et vannoppløselig kation valgt fra litium,

natrium og kalium;

X F, Cl, Br eller I; og

Y C02H eller C02R<16>;

der

R<16> er en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede.

Det må være klart at formel I omfatter alle diastereomere enheter II-VIII

Formel VIII representerer blandingene av E- og Z-isomerer.

De nye karbapenemer fremstillet ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles ved behandling av en tri- eller tetrasubstituert allylacetidinon med formel XVII i et inert, vannfritt, ikke-protonisk oppløsningsmiddel med en passende ikke-vandig base, så som litium-bis(trimetyl-silylamid) under inert atmosfære ved bruk av- et temperaturområde mellom -90°C og 20°C med -80° som den optimale temperatur.

De tri- eller tetrasubstituerte allylazetidinoner som benyttes for å lage karbapenemene fremstillet ifølge den foreliggende oppfinnelse, har formelen

der R<1>, R<2>, R3, X og Y er som ovenfor angitt, og Q er en egnet utgående gruppe.

Forbindelsene med formel I fremstilles ved omsetning av en forbindelse med formel XVII i et inert vannfritt, ikke-protonisk oppløsningsmiddel med en ikke-vandig base ved en temperatur fra rundt -90°C til rundt 20°C, og eventuelt omdannelse av en fremstilt forbindelse til en annen forbindelse med formel I.

Forbindelsene med formel XVII hvor

R<1> er en R<4> B-gruppe der R<4> er en hydroksylgruppe, benzyl-oksykarbonyloksy eller tertbutyldimetylsilyloksy, og B er

en C,-C4-alkylengruppe;

R<2> er hydrogen;

R<3> er p-nitrobenzyl;

Q er en egnet utgående gruppe valgt fra gruppen som består av: F, Cl, Br og I;

X er fluor, klor, brom eller jod;

Y er en egnet elektrontiltrekkende gruppe valgt fra gruppen som består av

C02H og C02<R16>; og

R<16> er en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede,

er nye og representerer et ytterligere trekk ved oppfinnelsen.

Forbindelsene med formel XVII kan bl.a. fremstilles fra forbindelser med formelen

der

R<1> er en R<4> B-gruppe der R<4> er tertbutyldimetylsilyloksy, og

B er en C.,-^ alkylengruppe;

R<2> er hydrogen;

R<3> er et hydrogenatom eller p-nitrobenzyl;

R3<0> er hydrogen, C02H eller C02<R>16; og

R<16> er lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede.

Disse representerer nok et trekk ved oppfinnelsen.

Egnede baser som kan anvendes ifølge oppfinnelsen er ikke-vandige og omfatter de følgende:

- litium diisopropylamid

- litium bis(trimetylsilyl)amid

- natrium bis(trimetylsilyl)amid

- kalium bis(trimetylsilyl)amid

- kalium t-butoksyd

- dietylamino magnesiumbromid

- diisopropylamino magnesiumbromid

- litium dietylamid

- Grignard-reagenser så som andre alkyl- (primære, sekundære og tertiære) magnesiumhalogenider

- litium N-metylanilid

- metylanilino magnesiumbromid

- litium-, natrium- eller kaliumpiperidid

- litium-, natrium- eller kaliumnaftalenid

- litium-, natrium- eller kaliumisopropoksyd

- alkalisalter av dimetylsulfoksyd

- l,8-diazabicyklo[5.4.0]undek-7-en (DBU)

- 1,5-diazabicyklo[4.3.0]non-5-en (DBN)

- alkyl-litiumforbindelser så som primære, sekundære eller tertiære litiumforbindelser, for eksempel n-butyllitium, sek-butyllitium og tert-butyllitium

- litium-, natrium- eller kaliumhydrid.

Andre sterke baser som passende kan anvendes er omtalt i "Modem Synthetic Reactions" av H. House, W. A. Benjamin, Inc., Menlo Park, California, 1972.

Passende oppløsningsmidler som kan anvendes er vannfrie ikke-protoniske oppløsningsmidler så som, men ikke begrenset til:

tetrahydrofuran (THF)

dietyleter

dimetoksyetan (DME)

dimetylformamid (DMF)

N,N-dimetylacetamid (DMA)

N,N-dimetylpyrrolidinon (DMP)

1,4-dioksan

acetonitril

etylacetat

heksaner, pentan, heptan, cykloheksan

Oppløsningsmidlet kan anvendes i mengder som er effektive når det gjelder å løse opp allylacetidinonet XVII. Generelt, benyttes, oppløsninger av XVII i området fra 0,05 til 2,0 molar i den ringdannende Michael addisjons-eliminasjonsreaksjon, fortrinnsvis i en konsentrasjon på 0,15 til 0,5 molar.

Allylacetidinonet i XVII kan bringes i kontakt med en egnet base i en mengde innen et område fra 1,1 til 3 ekvivalenter, fortrinnsvis 1,3 ekvivalenter litium-bis(trimetylsilyl)amid ved en passende temperatur i tidsrom som varierer fra 0,1 til 3,0 timer, fortrinnsvis 0,75 timer under inert atmosfære av argon eller nitrogen.

Reaksjonsproduktet I isoleres etter følgende, tilsetning av 2,5 ekvivalenter av en svak syre hvis surhet ligger innen området pH=4-5, så som eddiksyre eller en vandig oppløsning av kaliumdihydrogenfosfat, fulgt av temperaturutjevning til 0°C og deretter vanlige-teknikker når det gjelder vasking, krystallisering eller kromatografering. Samlet utbytte av produktet I i endo- og ekso-form er i området 10 til 70%.

I Skjema 1 - Trinn 1, gjennomgår det tetrasubstituerte allylazetidinon XLIX en intermolekylær Michael addisjons-eliminasjonsreaksjon med et nukleofil Q så det danner L der Q, R<1>, R<2>, R<3>, og Y er som definert ovenfor, og X er klor, brom eller jod. Forbindelsen L fremstilles når dihalogenforbindelsen XLIX bringes i kontakt med et passende nukleofil Q i et passende oppløsnings-middel så som, men ikke begrenset til, aceton, acetonitril, dimetoksyetan, dimetylformamid, metanol, etanol, pyridin, i et temperaturområde fra rundt 0° til 80°, fortrinnsvis 20° til 50°C,

i et tidsrom som varierer fra 1-24 timer avhengig av egenskapene til X<1> og Q. Den ovenfor beskrevne reaksjon er ikke helt nødvendig for den påfølgende reaksjon som er ringlukningen som danner karbapenemet.

Trinn 1 i Skjema 1 er valgfritt når det gjelder å erstatte X<1 >med en gruppe Q som har bedre utgående gruppeegenskaper i forhold til X<1>. Det er anerkjent for dem som har kunnskaper innen faget, at addisjon-eliminasjonsreaksjoner som er nøkkelen til oppfinnelsen som er beskrevet her, kan forbedres gjennom omhyggelig valg av utgående gruppe Q. Denne forbedringen kan vise seg i slike ting som forbedrede utbytter av karbapenemer, mindre dekomponering av forbindelsen L og kortere eller hensiktsmessig reaksjonstider. Disse empiriske observasjoner beskrives i detalj for enklere systemer i J. March, "Advanced Organic Chemistry", J. Wiley, 3. utgave, 1985, s. 295-296. Således er det formålet med Trinn 1 å fremstille en forbindelse med formel L fra XLIX, som har optimal reaktivitet i Michael addisjons-eliminasjonsreaksjonen som danner 2-alkylsubstituerte-3-karboksykarbapenemer.

I Trinn 2 i Skjema 1, bringes forbindelse L i kontakt med en passende base i et egnet oppløsningsmiddel ved temperaturer fra -100°C til omgivelsenes temperatur. Mens enhver egnet temperatur kan anvendes, er det å foretrekke å benytte temperaturer fra -100 til -4 0° for å eliminere uønsket dekomponering. Den resulterende Michael addisjons-eliminasjonsreaksjon gir karbapenemene LI til LV i varierende mengder. Faktorene som kontrollerer det relative forhold mellom karbapenem-produktene LII til LV ved ringlukningen i Trinn 2, omfatter, men er ikke helt begrenset til, strukturelle trekk så som Y og X', reaksjonstid, reaksjonstemperatur, base-.styrke og mengde av overskudd av base.

Egnede baser som kan anvendes i Trinn 2, er ikke-vandige og er beskrevet ovenfor. Likedan er egnede oppløsningsmidler som kan anvendes, generelt vannfrie, ikke-protoniske oppløsningsmidler og er beskrevet i detalj her ovenfor.

Oppløsningsmidlet kan anvendes i mengder som er virksomme for å løse opp forbindelsen L. Generelt, benyttes oppløsninger av L i konsentrasjonsområdet 0,05 til 2,0 molar i Trinn 2 i Skjema 1. Fortrinnsvis en konsentrasjon fra 0,15 til 0,5 molar.

Allylazetidinonet kan bringes i kontakt med 1,1 til

3 ekvivalenter av en egnet base definert ovenfor, fortrinnsvis 1,3 ekvivalenter litium-bis(trimetylsilyl)amid, ved en passende temperatur for tidsrom som varierer fra 0,1 til 3,0 timer, fortrinnsvis 0,75 timer under en inert atmosfære av argon eller nitrogen.

Reaksjonsproduktene LII til LV, isoleres etter en rekke reaksjoner som består i å tilsette 2-5 ekvivalenter av en svak syre hvis surhet ligger i området fra pH=4-5, så som eddiksyre eller en vandig oppløsning av kaliumdihydrogenfosfat, fulgt av temperaturutjevning til 0°C og deretter ved vanlige teknikker innen faget som omfatter vasking, krystallisering eller kromatografering. Samlede utbytter av produktene LII til LV ligger i området fra 10-70%.

Overføring av A<1->endo LII, (E)-ekso LIII og (Z)^ekso LIV isomere til den A-<2->endo-isomere LV, er også mulig. Dette er vist i Skj erna 2 .

Kontakt mellom A-<1->endo-isomeren LII og/eller de ekso-isomere LIII og LIV og en egnet tertiær aminbase i et passende opp-løsningsmiddel i et temperaturområde fra -70 til -40°C, gir den endo-isomere LV i løpet av et tidsrom på 0,25 til 24 timer, med -70 til--20°C foretrukket over et tidsrom på 0,25 til 0,75 timer.

Egnede aminer omfatter trietylamin, diisobutyletylamin, 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undek-7-en (DBU) eller 1,5-diazabicyklo-[4.3.0]non-5-en (DBN), med DBU som det foretrukne.

Egnede oppløsningsmidler omfatter metylenklorid, tetrahydrofuran, acetonitril, dimetoksyetan, aceton, med metylenklorid som det foretrukne.

Den Al-endo-isomere LII og/eller de ekso-isomere LIII og LIV bringes i kontakt med et 0,1 til 1,8 molart overskudd av amin, fortrinnsvis 0,9 molart overskudd, i tilstrekkelig oppløsnings-middel til å bringe dets konsentrasjon til 0,1-1,0 molar, med 0,3 molar som det optimale. Produktisolering følger vanlige teknikker innen faget, inkludert vasking med en vandig syre-oppløsning så som kaliumdihydrogenfosfat, kromatografering og lignende. Produktutbytter for LV varierer i området fra 10-95%.

I Skjema 3, representerer forbindelsen med formel LVI ekso-(E)- og (Z)-isomere former sammen med den endo-isomere LV, der R<1> er definert her ovenfor. Foretrukket er det der R<1> er

1-(t-butyldimetyl)siloksyetyl, eller 1-benzyloksykarbonyloksy)-etyl. Fjerning av disse typer beskyttende grupper i Trinn 1 og 2

i Skjema 3, kan oppnås ved en rekke vanlige fremgangsmåter, så som syrehydrolyse, for de silylbaserte grupper og katalytisk reduksjon for de andre to som er medlemmer av de karbonatbaserte beskyttende grupper. Disse vanlig benyttede fremgangsmåter for å fjerne

beskyttelsen, er vel kjent innen faget og behandles i referansen T. Greene "Protective Groups in Organic Synthesis", J. Wiley, 1981, s. 14-71.

Produktisolering ved denne reaksjonen for å fjerne bskyttende grupper i Trinn 1 og Trinn 2 på Skjema 3, er tilsvarende og anvender vanlige teknikker som er kjent innen faget, så som vasking, filtrering og kromatografering. Produkt-utbytter av ekso LVII fra Trinn 1 eller endo LVIII i Trinn 2, varierer fra 2 0-85%,

Etter dannelse av de ønskede karbapenemer med generell formel ekso LVII og endo LVIII, kan den karboksylbeskyttende gruppe R<3> i disse utgangsforbindelser eventuelt fjernes ved vanlige fremgangsmåter, så som solvolyse, kjemisk reduksjon eller hydrogenering. Der en beskyttende gruppe så som p-nitrobenzyl, benzyl eller benzhydryl benyttes, kan den fjernes ved katalytisk hydrogenering. Utgangsforbindelsene LVII og LVIII i et egnet oppløsningsmiddel så som dioksan-vann-etanol, tetrahydrofuran-dietyleter-buffer, tetrahydrofuran-vandig dikaliumhydrogenfosfat-isopropanol eller lignende, kan behandles under hydrogentrykk fra 1 til 4 atmosfærer i nærvær av en hydrogeneringskatalysator så som palladium på karbon, palladiumhydroksyd, platinaoksyd eller lignende ved temperaturer fra 0° til 40°C, fra rundt 0,2 til 4 timer. Beskyttende grupper kan fjernes ved mild sinkreduksjon. Den allylbeskyttende gruppe kan fjernes ved bruk av en katalysator som omfatter en blanding av en palladiumforbindelse og trifenylfosfin i et egnet ikke-protonisk oppløsningsmiddel, så som tetrahydrofuran, metylenklorid eller dietyleter. Tilsvarende kan andre vanlige karboksylbeskyttende grupper fjernes ved fremgangsmåter som er kjent for dem som har fagkunnskap. •

Til slutt, kan forbindelser med formel ekso-LVII og endo-LVIII, der R<3> er en fysiologisk hydrolyserbar estergruppe, administreres direkte til pasienten uten deblokkering etter som slike estere hydrolyseres in vitro i nærvær av tilsatt esterase eller in vivo under fysiologiske betingelser.

Således kan karbapenemene ekso-LIX og endo-LX fremstilles separat ifølge henholdsvis Trinnene 3 og 4, der R<20> er hydrogen eller et vannoppløselig kation, som ovenfor. Avhengig av den karboksylbeskyttende gruppe, vil fremgangsmåten for å fjerne beskyttelsen som beskrevet ovenfor, variere. Produktisolering fra trinnet hvor beskyttelsen fjernes, varierer igjen, basert på fremgangsmåten som benyttes, men alle fremgangsmåter benyttet i denne overføringen følger vanlige teknikker innen faget, inkludert kromatografering og lyofilisering. Produktutbytter av ekso-LIX varierer i området fra 2 0-7 0% og utbytter av endo-LX varierer fra 10-60%.

Det vil være klart av visse produkter innen rammen av formel

LXI

kan dannes som optiske isomere og som epimere blandinger av disse. Det er ment at den foreliggende oppfinnelse omfatter innen sin ramme fremstilling av alle slike optiske isomere og epimere blandinger. For eksempel, når 6-substituenten i LXI er l-(t-butyl-dimetyl)siloksyetyl, kan en slik substituent være enten i R- eller S-konfigurasjon, med R-konfigurasjon som den foretrukne. Tilsvarende kan konfigurasjonen på karbapenemkjernen være 5R eller 5S og 6R eller 6S med 5R, 6S som den foretrukne konfigurasjon.

In vitro aktivitet

Prøver av karbapenem-forbindelsene fremstillet ifølge denne oppfinnelsen etter oppløsning i vann og fortynning med "Nutrient Brotn", ble funnet å vise de følgende "Minimum Inhibitory Concentrations" (M.I.C.) i mikrogram/ml i forhold til de indikerte mikroorganismer som bestemt ved inkubering over natten ved 37°C, ved rørfortynning (Tabell 1).

Eksempel 4

Et(1) - C. oll ATCC 25121; E«(2) - E. «oll ATCC J5218;

SA(t) - Staph. attr*** ATCC 11213;

SA(2) - S t ■ ph . mnal ACCC 25I2J;

SU - Sar. martat I Ent C - Eat.

Når forbindelsene brukes til anvendelsen ovenfor, kan de kombineres med ett eller flere farmasøytisk godtagbare bærestoffer, for eksempel oppløsningsmidler, fortynningsmidler og lignende og kan administreres parenteralt i form av sterile injiserbare oppløsninger eller suspensjoner som inneholder fra 0,05-5% suspensjonsmiddel i et isotonisk medium. Slike farmasøy-tiske preparater kan inneholde for eksempel fra rundt 0,05 til rundt 90% av den aktive ingrediens i kombinasjon med bærestoffet, mer vanlig mellom 5 og 60 vekt%.

Den effektive dosering av den aktive ingrediens som anvendes, kan variere avhengig av den spesielle forbindelse som brukes, administreringsmåte og graden av alvor ved tilstanden som behandles. Imidlertid, oppnås generelt tilfredsstillende resultater når forbindelsene fremstillet ifølge oppfinnelsen administreres i en daglig dose fra rundt 2 til rundt 100 mg/kg av dyrets kroppsvekt, fortrinnsvis gitt i delte doser 2-4 ganger om dagen. Til de fleste store pattedyr er den totale dagsdose fra rundt 100 til rundt 750 mg, fortrinnsvis fra rundt 100 til 500 mg. Doseringsformer egnet til indre bruk, utgjør fra rundt 100 til 750 mg av den aktive forbindelse i omhyggelig blanding med et flytende farmasøytisk godtagbart bærestoff. Denne doseringskur kan justeres for å gi den optimale terapeutiske virkning. For eksempel, kan flere delte doser administreres daglig eller dosen kan reduseres proposjonalt i forhold til det som kreves av den terapeutiske situasjon. En absolutt praktisk fordel er det at disse aktive forbindelser kan administreres ad intravenøs, intramuskulær eller subkutan vei. Flytende bærestoffer omfatter sterilt vann, polyetylenglykoler, ikke-ioniske overflateaktive forbindelser og spiselige oljer, så som mais-, jordnøtt- og sesamoljer, etter behov når det gjelder den aktive ingrediens<1 >egenskaper og den spesielle form for administrering som er ønsket. Tilsetningsstoffer som vanligvis anvendes ved fremstilling av farmasøytiske blandinger kan med fordel inkluderes, så som fargestoffer, konserveringsmidler og anti-oksydasjonsmidler, for eksempel vitamin E, askorbinsyre, BHT og BHA.

Disse aktive forbindelser kan også administreres parenteralt eller intraperitonealt. Oppløsninger eller suspensjoner av disse aktive forbindelser kan tilberedes i vann passende blandet med et overflateaktivt stoff så som hydroksypropylcellulose. Dispersjoner kan også tilberedes i glycerol, flytende polyetylenglykoler og blandinger av disse i oljer. Under vanlige lagrings- og bruks-forhold, inneholder disse preparater et konserveringsmiddel for å forhindre vekst av mikroorganismer.

De farmasøytiske former som er egnet til injeksjonsbruk, omfatter sterile vandige oppløsninger eller dispersjoner og sterile pulvere til tillaging på bestilling av sterile injiserbare oppløsninger eller dispersjoner. I alle tilfelle, må formen være steril og må være flytende i den grad at den lett kan sprøytes inn. Den må være stabil under fremstillings- og lagringsforholdene og må være konservert mot forurensende innvirkning av mikroorganismer, så som bakterier og sopp. Bærestoffet kan være et oppløsningsmiddel eller dispersjonsmedium som inneholder for eksempel vann, etanol, polyol (for eksempel glycerol, propylen-glykol og flytende polyetylenglykol), egnede blandinger av disse og vegetabilske oljer.

Oppfinnelsen beskrives mere omhyggelig i forbindelse med de følgende spesifikke eksempler. De følgende referanseeksempler illustrerer fremstilling av utgangsmaterialer.

Referanseeksempel 1

r3S- r3alfa( S*), 4beta11- 3- ri- r r fl. 1- dimetvletvl)-dimetvlsilyl1oksy1 etyl]- 4-( 2- propynyl)- 2- azetidinon

Til en tørr trehalset rundkolbe utstyrt med en mekanisk rører, 1000 ml tilsetningstrakt og termometer, tilsettes 146,6 g sink og IL tetrahydrofuran. Suspensjonen røres ved 0° under argonatmosfære mens 800 ml dietylaluminiumklorid (1,8M i toluen) tilsettes via kanyle. En oppløsning av 320 g [3S-[3alfa(S<*>), 4beta]-4-(acetyloksy)-3-[l-[[(1,1-dimetyletyl)-dimetylsilyl]-oksy]etyl]-2-azetidinon og 168 ml propargylbromid (80% toluen-oppløsning) i 800 ml tetrahydrofuran tilsettes via tilsetningstrakt i løpet av 90 minutter og reaksjonsblandingen røres ved 0°C i 2 timer, deretter ved romtemperatur over natten. Reaksjonsblandingen avkjøles til 0°C og 200 ml pyridin tilsettes dråpevis i.løpet av 50 minutter. Oppløsningen filtreres gjennom diatomé-jord med vasking med diklormetan. Filtratet konsentreres i vakuum til IL og det faste stoff løses opp i diklormetan. Den resulterende oppløsning tilsettes i løpet av 45 minutter til en rørt 3L oppslemming av is/vann og røringen fortsetter i ytterligere 30 minutter. Oppløsningen filtreres gjennom vandig magnesium-silikat og filtratet dampes inn og gir 196,6 g (66,9%) etter omkrystallisering fra heptan.

'H NMR (CDCIj) 6 0,078 (s, 6H), 0,877 (s, 9H), 1,23 (d, 3H), 2,05 (t, H) , 2,54 (m, 2H) , 2,90 (m, H) , 3,86 (m, H) , 4,21 (m, H) , 5,98 (br s, OH).

IR (KBr) 1702, 1754 cm"<1>.

Referanseeksempel 2

r3S- r3alfa( S* 0 , 4betal1- 3- ri- r r 1, 1- dimetvletvl)-dimetvlsilyl] oksy] etyl]- 2- okso- 4-[ 2- propynyl]- 1-azetidin- eddiksyre

En 4,48 g suspensjon av på forhånd vasket natriumhydrid (50% dispersjon i olje) i 200 ml vannfri tetrahydrofuran avkjøles i et isbad under argon. Til denne suspensjon tilsettes i løpet av 3 0 minutter en oppløsning av 10 g azetidinon fremstillet i referanseeksempel 1 og 6,22 g bromeddiksyre i vannfri tetrahydrofuran. Den resulterende reaksjonsblanding røres i ytterligere 20 minutter, deretter tilsettes 16 ml tørr dimetylformamid dråpevis. Isbadet fjernes deretter og suspensjonen røres over natten ved romtemperatur. 100 ml IN saltsyre tilsettes sakte til suspensjonen, fulgt av 200 ml vann. Produktet ekstraheres i 3 x 300 ml etylacetat. Den organiske fase vaskes med 2 x 200 ml vann, 2 x 200 ml saltoppløsning, tørres over magnesiumsulfat og filtreres. Filtratet dampes inn og gir etter omkrystallisering fra varm heksan, 10,9 g produkt (90,2%). Smp. 86-88°C.

<1>H NMR (CDC13) S 0,068 (d, 6H), 0,895 (s, 9H), 1,24 (d, 3H), 2,07 (m, H), 2,6 (m, 2H), 2,97 (m, H) , 3,98 (m, H), 4,1 (q, 2H) , 4,2 (m, H), 7,8 (br s, OH).

IR (KBr) 1702, 1755 cm"<1>.

Referanseeksempel 3

r3S- r3alfa( S* 0 . 4beta11- 3- ri- rf ri. 1- dimetvletvl)-dimetylsilvl ] oksy] etyl 1 -2-okso-4- f 2- propynyl) - 1-azetidin- eddiksvre, 2- klor- 2- propenylester

Til en oppløsning av 10 g syre fremstillet i referanseeksempel 2, i 150 ml vannfri tetrahydrofuran tilsettes under argon 3,2 ml 2-klor-2-propen-l-ol, 0,369 g 4-dimetylaminopyridin og 7,57 g 1,3-dicykloheksylkarbodiimid. Den resulterende suspensjon røres over natten ved romtemperatur, filtreres og filtratet dampes inn til tørrhet. Den resulterende olje løses opp i 2 00 ml etylacetat, den blakkede oppløsning filtreres og filtratet vaskes med 100 ml porsjoner av 5% vandig eddiksyre, vann og saltoppløsning. Den organiske fase tørres over magnesiumsulfat og dampes inn til tørrhet og gir etter lyn-kolonnekromatografering (10-2 0% etylacetat/heksan), 6,56 g (82,2%) av produktet som en fargeløs olje. <1>H NMR (CDC13) <5 0,07 (d, 6H), 0,867 (s, 9H), 1,25 (d, 3H), 2,05 (m, H), 2,61 (m, 2H), 2,95 (m, H), 3,96 (m, H), 4,1 (q, 2H), 4,71 (d, 2H), 5,46 (d, 2H).

Referanseeksempel 4

r3S- r3alfa( S*) , 4beta11- 3- n- f f( 1, 1- dimetvletvl)-dimetylsilyl] oksyletyl1- 2- okso- 4-( 2- propynyl)- 1-azetidin- eddiksvre, ( 4- nitrofenyl) metvlester

Tittelforbindelsen fremstilles ved fremgangsmåten i referanseeksempel 3, med bruk av 11 g fra referanseeksempel 2,

150 ml tetrahydrofuran, 7,04 g 4-nitrobenzylalkohol, 0,182 g 4-dimetylaminopyridin og 7,04 g 1,3-dicykloheksylkarbodiimid. Reaksjonsblandingen renses ved lynkromatografering og gir 6,2 g (40%) av et hvitt krystallinsk produkt.

<1>H NMR (CDCI3) <S 0,055 (d, 6H) , 0,855 (s, 9H) , 1,24 (d, 3H) , 1,99 (m, H) , 2,58 (m, 2H), 2,95 (m, H) , 3,95 (m, H) , 4,13 (d, 2H), 4,19 (m, H), 5,26 (d, 2H), 7,52 (d, 2H), 8,23 (d, 2H).

IR (KBr) 1193, 1350, 1526, 1735, 1761 cm"<1>.

Referanseeksempel 5

T2R- r2alfa. 3betafR*) 11- 3- n- f \ 11 . 1- dimetvl) dimetvl--■ silyl 1 oksy ] etyl }- 2-( 4- metoksy- 4- okso- 2- butynyl) - 4-okso- l- azetidin- eddiksyre, ( 4- nitrofenyl) metvlester

Til 50 ml metanolisk oppløsning som inneholder 2,5 g av acetylenesteren fremstillet i referanseeksempel 4, tilsettes 0,1 g palladiumklorid, 1,6 vannfri kobber(II)klorid og 1,1 g natrium-acetat. Reaksjonsoppløsningen utgasses tre ganger med bruk av karbonmonoksyd. Deretter utstyres reaksjonskolben med en ballong som inneholder rundt 300 ml gassformig karbonmonoksyd. Reaksjonsblandingen røres under denne karbonmonoksyd-atmosfære inntil den grønne farven på reaksjonsblandingen blir svart. Tlc-overvåking indikerer at alt utgangsacetylen var oppbrukt. Reaksjonsblandingen helles over en blanding av isvann og dietyleter. Etter vandig bearbeidning og rensing via lyn-kolonnekromatografering, isoleres et farveløst krystallinsk materiale 2,0 g (71%), smp. 55°C.

<1>H NMR (CDC13) <<>5 0,01 (s, 3H, CH3) , 0,04 (s, 3H, CH3) , 0,84 (s, 9H, t-Bu) , 1,24 (d, 3H, CH3) , 2,7 (m, 2H, propargyl CH2) , 2,9 (dd, 1H, H3) , 3,73 (s, 3H, 0CH3) , 4,0 (m, 1H, H4) , 4,13 (dd, 2H, CH2) , 4,3 (m, 1H, CH-O-Si), 5,25 (s, 2H, benzyl CH2) , 7,53 (d, 2H, aromatisk), 8,25 (d, 2H, aromatisk).

Anal. for C25H34N208Si:

C, 57,90 H, 6,61 N, 5,40.

Funnet: C, 57,57 H, 6,56 N, 5,35.

Referanseeksempel 6

r 2R- r 2alfa CE) , 3beta( R*) 1 1- 2-( 2 . 3- diklor- 4- metoksv-4- okso- 2- butenyl)- 3-( 1- hydroksyetvl)-4-okso-l-azetidin- eddiksyre, ( 4- nitrofenyl) metylester

Fem og seks tidels gram av produktet fra referanseeksempel 5, 29,0 g kobber(II)klorid og 9,16 g litiumklorid i 300 ml acetonitril utgasses og varmes under argon ved 80-85°C i 24 timer. Reaksjonsblandingen konsentreres i vakuum, ekstraheres med etylacetat og vann og tørres over natriumsulfat. Den resulterende gummi renses ved lynkromatografering (etylacetat:heksan) og gir 1,54 g (30%) ønsket produkt.

<1>H NMR 6 1,28 (d, 3H), 2,15 (d, 1H), 3,10 (m, 3H), 3,86 (s, 3H), 3,89 (d, 1H), 4,28 (m, 3H), 5,27 (s, 2H), 7,58 (d, 2H), 8,2

(d, 2H).

CI-MS: m/z 492 (M+NHA) + .

Identifikasjon av andre kolonnefraksjoner gir:

(a) 2,9 g (45,5%) av [2R-[2alfa(E),3(3(R<*>)]]-2-(2,3-diklor-4-met-oksy-4-okso-2-butenyl)-3-[1-[[(1,1-dimetyletyl)dimetylsilyl]-oksy]etyl]-4-okso-l-azetidin-eddiksyre, (4-nitrofenyl)-metylester.

<1>H NMR (CDC13) S 0,05 (d, 6H), 0,85 (s, 9H), 1,22 (d, 3H), 3,09 (m, 3H), 3,85 (s, 3H), 4,1 (m, 4H), 5,26 (s, 2H), 7,5 (d, 2H), 8,2 (d, 2H).

CI-MS: m/z 606 (M+NH4) + .

(b) 0,544 g (8,5%) av [2R-[2alfa(2),3beta(R<*>)]]-2-(2,3-diklor-4-metoksy-4-okso-2-butenyl)-3-[1-[[(1,1-dimetyletyl)dimetyl-silyl ]oksy]etyl]-4-okso-l-azetidin-eddiksyre, (4-nitrofenyl)-metylester.

CI-MS: m/z 606 (M+NH4) + ; og

(c) 0,212 g (4%) av [2R-[2alfa(E),3beta(R*)]]-2-(2,3-diklor-4-metoksy-4-okso-2-butenyl)-3-[1-[[(1,1-dimetyletyl)di-metylsilyl] oksy] etyl]-4-okso-l-azetidin-eddiksyre, (4-nitrofenyl)metylester.

CI-MS: m/z 492 (M+NH4) + .

Referanseeksempel 7

f2R- f2alfafE), 3betafR*) 11- 2-( 2 . 3- diklor- 4- metoksv- 4-okso- 2- butenyl)- 4- okso- 3-\ 1-\\( fenylmetoksy) karbonyl1-oksy] etyl]- 1- azetidin- eddiksyre, ( 4- nitrofenyl)-metylester

Til en avkjølt, utgasset oppløsning under argon av 1,19 g av produktet fra referanseeksempel 6 i 20 ml metylenklorid, tilsettes 0,478 g benzylklorformiat og 0,342 g 4-dimetylaminopyridin. Reaksjonstemperaturen holdes mellom 0° og 5°C gjennom hele reaksjonssekvensen. Etter 1 time og 4 timer, tilsettes 0,478 g benzylklorformiat og 0,342 g 4-dimetylaminopyridin og reaksjonen får fortsette i 2 timer til (total tid 6 timer). Reaksjonsblandingen fortynnes med 40 ml metylenklorid og vaskes med 0,5M kaliumhydrogenfosfat, vann og saltoppløsning. Det organiske lag tørres over natriumsulfat, filtreres og konsentreres i vakuum. Den resulterende olje renses ved lynkromatografering og gir 1,06 g (70%) av det ønskede produkt.

<1>H NMR (CDC13) 6 1,43 (d, 2H), 3,02 (m, 2H), 3,22 (dd, 1H), 3,78 (s, 3H) , 4,1 (q, 2H) , 5,13 (d, 2H) , 5,17 (S, 2H) , 5,24 (s, 2H) , 7,35 (s, 5H), 7,50 (d, 2H), 8,22 (d, 2H).

CI-MS: m/z 626 (M+NH4) + .

Eksempel 1

r2R- T2alfa. 3( Z ) . 5alfa, 6alfa CR*) 11- 3-( l- klor- 2-metoksy- 2- oksoetyliderQ -7-okso-6-f 1-r T( fenvImetoksy)-- karbonyl] oksy] etyl1- 1- azabicvklo r 3. 2. 01heptan- 2-karboksylsyre, ( 4- nitrofenyl) metylester

Til en -78°C oppløsning under argon av 0,117 g produkt fra referanseeksempel 7 i 3 ml vannfri tetrahydrofuran tilsettes 0,2 ml IM litium-bis(trimetylsilyl)amid. Reaksjonstemperaturen holdes ved -78°C i 90 minutter, fulgt av tilsetning av 0,035 ml iseddik. Reaksjonsblandingen behandles med 1 ml 0,5M kaliumhydrogenfosfat og fortynnes med 2 0 ml etylacetat. Det organiske lag vaskes med vann, saltoppløsning, tørres over natriumsulfat og konsentreres i vakuum. Den resulterende olje renses ved lynkromatografering (etylacetatiheksan) og gir 0,020 g (18%) av det ønskede produkt.

<1>H NMR (CDC13) <5 1,4 (d, 3H) , 2,75 (m, 1H) , 3,23 (dd, 1H) , 3,35 (dd, 1H) , 3,75 (s, 3H) , 3,85 (m, 1H) , 4,97 (d, 1H) , 5,14 (m, 1H) , 5,17 (s, 2H), 5,32 (s, 2H), 7,35 (s, 5H), 7,6 (d, 2H), 8,25 (d,2H).

Eksempel 2

f2R- r2alfa, 3( R* eller S*), 5alfa, 6alfa( R* n1- a- klor- 2-[ f( 4- nitrofenyl) metoksylkarbonyl]- 7- okso- 6-r1- r f( fenylmetoksy) karbonyl1oksvletyl]- 1- azabicvklo-[ 3. 2. 01hept- 3- en- 3- eddiksyre. metylester

Tittelforbindelsen fremstilles ved fremgangsmåten i Eksempel 1 med bruk av 0,4 5 g produkt fra referanseeksempel 7, 5 ml tetrahydrofuran, 1,6 ml IM natrium-bis(trimetylsilyl)amid, 0,2 ml iseddik, 10 ml 0,5M kaliumhydrogenfosfat og 2 0 ml etylacetat. Reaksjonsblandingen renses ved lynkromatografering og gir 0,165 g (39%) av ønsket produkt.

Eksempel 3

f2R- r2alfa. 3 ( R* eller S*) . 5alf a, 6alf a ( R*) 11- 3- f1-klor- 2- metoksY- 2- oksoetYliden)- 7- okso- 6- f 1-r r ffenylmetoksy) karbonyl 1 oksy"| etyl 1 - 1- azabicyklor3. 2. 01heptan- 2- karboksylsyre, ( 4- nitrofenyl)-metylester

Tittelforbindelsen fremstilles ved fremgangsmåten i Eksempel 1 med bruk av 0,165 g produkt fra Eksempel 2, 0,041 g (40 /il) av 1,8-diazo-bicyklo[5.4.0]undek-7-en, 20 ml dietyleter. Det organiske lag konsentreres i vakuum og gir 0,14 0 g (85%) produkt som et hvitt

skum.

<1>H NMR (CDC13) <5 1,4 (d, 3H) , 2,8 (m, 1H) , 3,25 (m, 2H) , 3,75 (s, 3H), 4,0 (m, 1H), 5,15 (m, 1H), 5,17 (s, 2H), 5,28 (d, 2H), 5,68 (d, 1H) , 7,4 (s, 5H) , 7,5 (d, 2H) , 8,25 (d, 2H) .

Eksempel 4

( 2R- f2alfa, 3( R* eller S*) . 5alfa. 6alfa( R*) 11- 3- f 1-klor- 2- metoksy- 2- oksoetyliden)- 6-( 1- hydroksvetvl)-7- okso- l- azabicyklor 3. 2. 01heptan- 2- karboksylsyre,

mononatriumsalt

Tittelforbindelsen fremstilles ved hydrogenering i et Porr-apparat med bruk av 0,134 g produkt fra Eksempel 3, 0,050 g 10% palladiumhydroksyd/karbon, 0,021 g natriumbikarbonat, 2,5 ml dioksan og 2,5 ml vann ved 276 kPa i 1 time. Det vandige lag renses ved revers fasekromatografering (vann:etanol, 95:5). Det vandige ekstrakt lyofiliseres og gir 0,020 g av det ønskede produkt.

<1>H NMR (D20) S 1,38 (d, 3H), 3,10 (m, 1H), 3,36 (m, 2H), 3,92 (s, 3H), 4,13 (m, 1H), 4,33 (m, 2H), 5,52 (s, 1H).

Claims

1. Analogifremgangsmåte for fremstilling av en 2-substituert alkyl-3-karboksy-karbapenemforbindelse med formel I der R<1> er en R<4> B-gruppe der R<4> er en hydroksylgruppe, benzyl- oksykarbonyloksy eller tertbutyldimetylsilyloksy, og B er en C,-C4-alkylengruppe; R<2> er hydrogen; R<3> er hydrogen, en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede eller et vannoppløselig kation valgt fra litium, natrium og kalium; X er F, Cl, Br eller I; og Y er C02H eller C02<R16>; der R<16> er en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede, karakterisert ved omsetning av et tri- eller tetrasubstituert allylazetidinon med formel: der R<1>, R<2>, R<3>, X og Y er som ovenfor angitt, og Q er en egnet utgående gruppe; i et inert vannfritt, ikke-protonisk oppløsningsmiddel med en ikke-vandig base ved en temperatur fra rundt -9 0"C til rundt 20°C, og eventuelt omdannelse av en fremstilt forbindelse til en annen forbindelse med formel I.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 for fremstilling av forbindelsen (2R-[2alfa,3(R<*> eller S<*>),5alfa,6alfa(R<*>)]]-3-(l-klor-2-metoksy-2-oksoetyliden)-6-(1-hydroksyetyl)-7-okso-l-azabicyklo-[3.2.0]heptan-2-karboksylsyre, mononatriumsalt, karakterisert ved at det anvendes tilsvarende utgangsmaterialer.

3. En tri- eller tetrasubstituert allylazetidinon-forbindelse, karakterisert ved formelen der R<1> er en R<4> B-gruppe der R<4> er en hydroksylgruppe, benzyl- oksykarbonyloksy eller tertbutyldimetylsilyloksy, og B er en C,-C4-alkylengruppe; R<2> er hydrogen; R<3> er p-nitrobenzyl; Q er en egnet utgående gruppe valgt fra gruppen som består av: F, Cl, Br og I; X er fluor, klor, brom eller jod; Y er en egnet elektrontiltrekkende gruppe valgt fra gruppen som består av C02H og C02<R>16; og R<16> er en lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede.

4. En propargyl-azetidinon-forbindelse, karakterisert ved formelen: der R<1> er en R<4> B-gruppe der R<4> er tertbutyldimetylsilyloksy, og B er en C,-C4 alkylengruppe; R<2> er hydrogen; R<3> er et hydrogenatom eller p-nitrobenzyl; R30 er hydrogen, C02H eller C02<R>16; og R<16> er lavere alkylgruppe med rett eller forgrenet kjede.

5. Forbindelse i henhold til krav 4, karakterisert ved at den er valgt fra: 3S-[3alfa(S<*>),4beta]]-3-[l-[[(1,1-dimetyletyl)-dimetyl-silyl]oksy]etyl]-2-okso-4-(2-propynyl)-1-azetidin- eddiksyre, (4-nitrofenyl)-metylester, og [2R-[2alfa,3beta(R*)]]-3-[l-[[1,1-dimetyletyl)dimetylsilyl]-oksy]etyl]-2-(4-metoksy-4-okso-2-butynyl)-4-okso-l-azetidin-eddiksyre, (4-nitrofenyl)-metylester.