NO760084L

NO760084L -

Info

Publication number: NO760084L
Application number: NO760084A
Authority: NO
Inventors: J A Webber; E M Van Heyningen
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1968-02-07
Filing date: 1976-01-12
Publication date: 1969-08-07

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av A^-3~substituerte cefalosporansyrederivater.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av A3 -3-substituerte cefalosporansyrederivater med formel

og deres farmasøytisk anvendelige salter, hvor R betegner hvor X er amino, hydroksy, karboksyl eller C-^-C^-alkanoyloksy, og Q betegner hydrogen, hydroksyl, klor eller .metoksy, hvor X<1>betegner oksygen, svovel eller en kjemisk binding, y er 0 - 35z er 1 eller 2 og Q<1>er hydrogen, nitro, klor, trifluormetyl eller fluor; hvor Q<2>betegner hydrogen. hvor hver gruppe Z betegner hydrogen eller tilsammen.med karbon-at.omene som de er bundet til, avslutter en benzen-ring,

12

hvor hver av gruppene R og R betegner hydrogen eller metyl, 2-sydnon-3-(C^-C^)-alkanoyl-,

(C1-Clo)alkanoyl,•

(C1-Clo)alkenoyl,

(C^-C^ )alkyl-X-(C1-C^)alkanoyl, .hvor X betegner, oksygen eller svovel,

(C-5-Cy)alkenyl-X-(C1-C^)alkanoyl, hvor X betegner oksygen eller svovel,

(C^.C.-^halogenalkanoyl, hvor halogen betegner fluor, klor eller brom, eller^

(C2_C10 )cyanoalkanoyl,

R' betegner cyan eller -GY hvor Y betegner (C-L-C-L0)alkyl, acetyl eller propenyl, og R" er valgt blant hydrogen, (C^-Cg )t-alkyl, nitrobenzyl eller metoksybenzyl.

Fremgangsmåten for fremstilling av ovenstående forbindelser karakteriseres ved at tilsvarende Ap■-forbindelse<r>med formel:

hvor R' og R" har ovenstående betydning, og R'" betegner

fenoksyacetyl, tiofenacetyl eller fenylacetyl,

omsettes med et oksydasjonsmiddel for fremstilling av det tilsvarende b. J-sulfoksyd som derpå reduseres til nevnte A^-cefalosporinester,

hvoretter R"'-gruppen eventuelt avspaltes fra 7_stillingen og 7-stillingen derpå acyleres til en R-gruppe■som angitt ovenfor, og at man eventuelt fremstiller ønskede salter av disse forbindelser.

Den semi-syntetiske fremstilling av 7-acylamido-desacetoksycefalosporin-antibiotika fra utgangsmaterialer av

penicillintypen er relativt nylig blitt viktig på grunn av Morin. og Jacksons oppfinnelse (US-patent 3-275.626) som angår en fremgangsmåte for å omdanne penicillin-sulfoksydestere til des-acetoksycefalosporaninsyreestere. Cefalosporinforbindelser avledet fra penicilliner ved denne fremgangsmåte har den generelle formel:

hvor R er resten av acylamidogruppen i 7~stillingen, og R"'" er hydrogen, et saltdannende kation, en estergruppe eller en anionisk ladning når C00- danner et salt med et kation enten utenfor eller innenfor molekylet.

I forsøk på å forbedre egenskapene og utvide anvendel-sesområdene for disse penicillinavledede semi-syntetiske'cefalo-sporinstoffer har man gjort forsøk på å forandre 3-metylgruppen i ovennevnte A<3->desacetoksycefalosporiner til en gruppe som gir de resulterende cefalosporinforbindelser øket antibiotisk aktivitet overfor en eller flere gram-positive eller gram-negative mikroorganismer. Det har imidlertid ikke hittil vært mulig direkte å omdanne et A<3->desacetoksycefa'losporin til et 3-metyl-funksjonalisert A<3->cefalosporin med.særlig godt utbytte. Det er følgelig et behov for en alternativ fremgangsmåte for fremstilling av de mer virksomme A<3->3~metyl-funksjonaliserte cefalosporin-antibiotika, som hittil bare har vært fremstilt fra fermenteringsavledet cafalosporin C, og 7-aminocefalosporanin-syren (7-ACA) fremstilt fra denne forbindelse.

Por fremstilling av utgangsstoffer til den foreliggende fremgangsmåte blir (a) N-bromsuccihimid reagert med en 4 2-cefalosporinesterforbindelse med formelen:

hvor R er en aminobeskyttende gruppe og R-, resten av en estergruppe, og hvor reaksjonen skjer i et i alt vesentlig vannfritt organisk op<p>løsningsmiddel ved temperaturer varierende fra. 0°C til tilhakeløpstemperaturer, fortrinnsvis fra ca. 40 - 100°C, for derved å få fremstilt det tilsvarende 3~brommetyl-A 2-cefalosporinester-mellomprodukt, hvoretter man (b) omsetter nevnte 3-brommetyl-A -cefalospormester med en nukleofil forbindelse for derved å erstatte bromatomet i 3-brommetyl-forbindelsen med den nukleofile gruppe, og således få fremstilt et 3-"funksjona-lisert-metyl"-A -cefalosporinester-utgangsstoff. Med begrepet "nukleofilt stoff" slik det brukes her, forstås et stoff som tilveiebringer'en negativt ladet gruppe eller et nøytralt molekyl med et udelt elektronpar og som inngår i en nukleofil substitu-sjonsreaksjon med nevnte 3-brommetyl-A p-cefalospormester, hvorved man får fremstilt en 3-(nukleofil-metyl)-A 2-cefalosporinester. Det er allerede fra patentlitteraturen i forbindelse med cefalosporin-antibiotika kjent, talløse eksempler på nukleofile stoffer som kan anvendes for å få tilveiebragt cefalosporin-antibiotika med den nukleofile gruppe på metylgruppen i 3-stillingen. Utgangsstoffer for fremstillingen ifølge foreliggende fremgangsmåte har den generelle formel: hvor R og R^er som angitt ovenfor, mens Y er den nukleofile eller "funksjonelle" gruppe avledet fra den nukleofile reagens som ble anvendt i trinn (b) i ovennevnte fremgangsmåte. Rent hensiktsmessig kan disse utgangsstoffer betegnes som 3-(nukléo-file-metyl)-A 2-cefalosporinestere. A p-7-acylamido-3-(nukleofilt-metyl)-cefalosporinester-utgangsstoffer ifølge foreliggende fremgangsmåte kan brukes for fremstilling av A<3->cefalosporin-antibiotika som kan brukes for behandling av sykdommer forårsaket'av gram-positive og gram-negative mikroorganismer. 7-acylamido-3-(nukleofilt-metyl)-3-cefem-4-karboksylatester-utgangsstoffet omdannes til den tilsvarende A3 ^-ester ved (1) oksydasjon av A 2-sulfid-esterproduktet til den tilsvarende A<3->sulfoksydester med en persyre, .(2) reduksjon av A<3->sulfoksydesteren med et reduksjonsmiddel som f.eks. natriumbisulfitt eller natrium-ditionit i nærvær av en aktivator som f.eks. acetylklorid i et organisk oppløsningsmiddel som •eddiksyre eller dimetylformamid, hvorved man får fremstilt A<3->sulfidesteren, og (3) så av-forestre A<3->sulfidesteren hvis dette er ønskelig, til den antibiotisk aktive A<3->sulfidsyre. Hvis det er ønskelig kan man anvende blandinger av det aktive A^3 -cef alosporm• syre-antibiotika og den inaktive A 2-cefalosponn-syre, samt farmasøytisk akseptable salter av disse, for visse antibiotiske formål, f.eks. som et lokalt antibiotika for åpne sår, for veterinærformål i tilfeller hvor blandingen kan påføres såret eller opparbeides til salve for å hindre veksten av forskjellige gram-positive eller gram-negative mikroorganismer,

A p-7-(beskyttet amino)-3-(nukleofilt-metyl)-sulfid-utgangsstoffet kan brukes som mellomprodukter for fremstilling av A<3->cefalosporin-antibiotika med enhver forønsket 7-acylamido-gruppe som er kjent for å gi cefalosporiner antibiotisk aktivitet. Disse utgangsstoffer blir behandlet for å fjerne den 7-beskyttende gruppe og derved få fremstilt A 2-7-amino-3_'(nukleofilt metyl)-sulfidesteren, som så kan acyleres, alt etter ønske, f.eks. med tiofen-2-eddiksyre syreklorid eller et blandet anhydrid,. for derved å få fremstilt den tilsvarende A 2'-7-(tienyl-acetamido)-3_(nukleofilt metyl)-cefalosporinester, som så kan isomeriseres til den tilsvarende A -7-(tienylacetamido)-3_

(nukleofilt metyl)-cefalosporinester ved en oksydasjons-reduk-sjonsreaksjon, slik den er beskrevet ovenfor, og av-forestres,

f.eks. ved en behandling med trifluoreddiksyre alene, eller sammen med sink i maursyre eller eddiksyre, for derved å få fremstilt det aktive cefalosporin-aktibiotika. Alternativt kan A -cefalosporinesteren først omdannes til en A-^-ester ved ovenstående oksydasjons-reduksjonsmetode, hvoretter denne ester spal-tes til en A3_Y_amino_3_(nukleofilt metyl)-cefalosporinester som så kan N-acyleres og så av-forestres til'et A<3->cefalosporin. Et eksempel på en forbindelse som kan fremstilles ved en slik fremgangsmåte er cefalotin, et meget anvendt og kommersielt tilgjen-^ gelig cefalosporin-aktibiotika som hittil bare har vært mulig å fremstille ved fermenteringsavledet cefalosporin C og 7-ACA fremstilt fra denne forbindelse.

A -desacetoksy-cefalosporinester-utgangsstoffet kan fremstilles fra en rekke forskjellige penicilliner eller cefalo-sporinerpå kjent måte. De fremstilles ved basebehandling av den tilsvarende 3-metyl-A<3->cefem-4-karboksylatester som.f.eks. beskrevet i eksempel 1 i US patent 3.275.626 til Morin 'og Jackson. De kan også fremstilles ved å hydrogenere en cefalosporin C avledet cefalosporinester for å få fremstilt den tilsvarende A<3->desacetoksycefalosporinester og deretter behandle denne med en base som f.eks. pyridin i kulden (0.- 10°C) for å isomerisere A3 ^-dobbeltbindingen til A 2-dobbeltbindings-stillingen. Forsøk på å brominere den allyliske 3-metylgruppe i A<3->desacetoksycefalo-■ sporonatestrene falt ikke heldig ut..

Den aminobeskyttende gruppe representert ved R i oven-, nevnte formel II kan være enhver gruppe som er kjent for å

beskytte nitrogenatomet til hvilken den er knyttet mot angrep fra . N-bromsuccinimid. Hvis nitrogenet er i den frie aminotilstand, vil et overskudd av bromeringsreaktanten være nødvendig for å oppnå formålet med første trinn. R-gruppen kan f.eks. være en acylgruppe. Det er allerede fra literaturen i■forbindelse med penicilliner og cefalosporinantibiotika kjent mange acylgrupper som er godt egnet for dette formål. Noen av disse acylgrupper kan underkastes .bromering, og i slike tilfeller er det. nødvendig med anvendelse av et molart overskudd av N-brom" succinimid for å brominere alle 3-metylgruppene i A 2-desacetoksy-cef.alosporonat-esteren.. Hvis man f.eks. anvender tienylacetyl eller' furylacetyl som den acylbeskyttende gruppe, så kan ringsystemene i disse grupper bromineres i første trinn i foreliggende fremgangsmåte,

men dette' er ikke skadelig, spesielt i de tilfeller hvor 7-acylgruppen senere skal avspaltes for fremstilling av det tilsvarende 7-aminocefalosporinesterderivat. Den foretrukne aminobeskyttende gruppe er imidlertid en acylgruppe med formelen:

hvor m er et tall fra 0-3 inklusiv, n er et tall fra 1-2 inklusiv, X er oksygen eller svovel eller en kjemisk binding, og slike acylgrupper substituert i fenylkarbonatomene med fluor-klor-, nitro- eller trifluormetyl-grupper. Acylgruppen kan dessuten' ha metylgrupper i stedet for et eller to av.hydrogenatomene på karbonatomene i m- eller n-gruppene. Et par representative eksempler på slike foretrukne acylgrupper er:

fenylacetyl,

fenoksyacetyl,

fenylmerkaptoacetyl,

benzyloksyacetyl,

benzylmerkaptopropionyl,

fenylpropionyl,

3- fluorfenoksyacetyl,

fenyl-a,a-dimetylacetyl,

4- nitrofenylmerkaptoacetyl,

.-.Tallrike andre forbindelser som danner aminobeskyttende acylgrupper og som kan brukes i R-stillingen er kjent fra tidligere kjent literatur, f.eks. de som er beskrevet i US patent 2..479-295 til 2.479-297 og 2.562.407 til 2.562.411 og 2.623-876.

R^-symbolet representerer-resten av en esterdannende alkohol. Den alkohol som anvendes for å danne disse estere bør være en som lar seg fjerne ved kjente fremgangsmåter som f.eks. ved hjelp av fortynnede vandige baser eller ved hjelp av trifluoreddiksyre, eller ved hydrogenering i nærvær av palladium eller rhodium-katalysatorer på egnede bærestoffer som karbon, barium-sulfat eller aluminiumoksyd, slik at cefalosporinet ikke blir nedbrutt. De foretrukne estergrupper er de som er angitt ovenfor.

Visse A<3->cefalosporihesteré såsom acetoksymetyl-cefalotinestere av den type som er beskrevet i US patent 3.488.729 kan brukes som sådanne for antibiotisk terapi for å bekjempe . bakterieinfeksjoner. For de fleste formål er det imidlertid foretrukket å fjerne den beskyttende estergruppe ved kjente fremgangsmåter for derved å fremstille A<3->cefalosporansyren eller et zwitterion-derivat. Den resulterende cefalosporansyre eller zwitterion kan anvendes som sådan eller omdannes til farma-søytisk akseptable salter, f.eks. alkalimetallsaltet (f.eks. natrium- eller kaliumsaltet) eller oppløselige eller uoppløselige aminsaltformer, alt avhengig av den type behandling saltet skal anvendes for. Uoppløselige salter med l,4-bis(aminometyl)cyklo-heksan er brukbare for en cefalosporin-tilførsel av "depot-typen" hvorved man får et langsomt opptak i blodet a<y>cefalosporin-antibiotika. I en slik form blir cefalosporinet vanligvis til-ført ved en intramuskulær injeksjon i doser varierende fra 0,5 1 gram. Vannoppløselige salter av cefalosporinantibiotika såsom

natrium-, monoetanol- eller dietanolamin-cefalosporinsalter kan

tilføres parenteralt for å tilveiebringe totale, daglige doser

varierende fra 1 - 6 g aktivt cefalosporinantibiotika pr. døgn til en pasient med en kroppsvekt på ca. 70 kg.

Oppfinnelsen tilveiebringer'også forbindelser med. formelen:

hvor R er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, hvor X er amino, hydroksy, -C00H eller C-^-C^-alkanoyloksy, og Q betegner hydrogen, hydroksyl, klor eller metoksy, eller:

hvor X<1>er oksygen eller svovel eller en kjemisk binding, ,y er et

tall fra 0 - 3 og z er 1 eller 2, og Q"'' betegner hydrogen,- nitro, klor, trifluormetyl eller fluor, .

2 hvor Q er hydrogen, hvor X er svovel og hvor hver Z separat betegner hydrogen, eller tatt sammen med de karbonatomer til hvilke de er knyttet, kan fullstendiggjøre en benzo-ring,.

12

hvor hver R og R er hydrogen eller metyl,

2-sydnon-3-C1-C-j-alkanoyl-,

C<->^<-C>^Q-alkanoyl-,

0^-C^Q-alkenoyl, C-^-Cy-alkyl-X-C-j^-C-j-alkanoyl hvor X er oksygen eller svovel, C-^-C^-alkenyl-X-C-i^-C^-alkanoyl hvor X er oksygen eller svovel,<C>^<-C>^Q-haloalkanoyl hvor halogenet kan være fluor, klor eller brom, samt C^-C^Q-cyanoalkanoyl,

•R' er cyano (-CN) eller -0Y, hvor Y er

C-^-C-^Q-alkyl, acetyl eller propenyl og hvor R" er valgt fra gruppen bestående av

-hydrogen,..

- en zwitterionisk ladning eller et salt med et farmasøytisk akseptabelt kation eller-anion, og C-^-Cg-t-alkyl, f.eks. t-butyl, t-pentyl og t-heksyl,

- metoksybenzyl,

- nitrobenzyl.

Enkelte av de ovennevnte 7-acylamido-3-cyano-metyl-og 3-oksymetyl-eter-A3-cefem-4-karboksylatestere kan fremstilles ved å oksydere den tilsvarende A -forbindelse.til A^-sulfoksydet, og deretter redusere dette til A<3->cefalosporinesterforbindelsen. p-metoksy-benzyl-7-fenoksyacetamido-3-cyanometyl-A<3->cefem-4-karboksylat kan f.eks. fremstilles ved å oksydere p-metoksyben-z'yl-7-fénoksy-acetamido-3-cyanometyl-A -cefem-4-karboksylat til det tilsvarende 1-oksyd (sulfoksyd), f.eks. med m-klorperbenzosyre i et passende oppløsningsmiddel og så redusere, sulfoksydet med natriumditionit eller et tilsvarende reduksjonsmiddel i nærvær av acetylklorid.

7-amino-3-cyanometyl- og 3-oksymetyleter-A<3->cefem-4-karboksylatestere, ovenfor betegnet som nuklei-type-forbindelser fremstilles ved å kløve 7-acylgruppen eller en annen 7-amino-blokkerende gruppe som var tilstede under den nevnte oksydasjon og reduksj on. p-nitro-benzyl-7-amino-3-etoksymetyl-A'J-cef em-4-karboksylet kan f.eks. fremstilles' ved å reagere p-nitrobenzyl-7-fenoksyacetamido-3-etoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat med PCl^i nærvær av et tertiært amin, fulgt av en behandling med en alka-nol som f.eks. metanol, og deretter med vann for å få utført spaltningen.

De gjenværende 7-acylamido-3-cyanometyl- og 3-oksymetyleter-A<3->cefem-4-karboksylatforbindelser fremstilles ved å acylere 7_amino-3-cyanometyl eller 3-oksymetyleter-A^- z.-forbindelsene, enten i ester eller syreformen med den forønskede-acylgruppe ifølge kjente fremgangsmåter for acylering av cefalo-sporinf orbindelser .

7-amino-3-cyanometyl- og 3_oksymetyleter-A<3->cefem-4-karboksylsyrer og 7-acylamido-3-cyanometyl- og 3-oksymétyleter-A.<3->cefem-4-karboksylsyrer fremstilles ved å avforestre estrene ved kjente fremgangsmåter eller ved fremgangsmåter beskrevet her, enten før eller etter- at 7-aminogruppen er re-acylert.

Oppfinnelsen blir-illustrert ved de følgende detaljerte eksempler som beskriver fremgangsmåten for å omdanne de a 2-funk-sjonaliserte cefalosporinesterprodukter til de tilsvarende A^-cefalosporaninsyrer som er aktive antibiotika.

Eksempel 1

m-klorperbenzosyre-oksydasjon av en blanding av 4 2-A.<3->p-metoksybenzylestere av cefalosporansyre med formel:

i kloroform ga et høyt utbytte av det tilsvarende p-metoksybenzyl-3-acetoksymetyl-7-(2'-fenoksyacetamido)-A<3->cefem-4-karboksylat-l-oksyd, sm.p. l6l-l63°C (fra metanol).

Reduksjon av p-metoksybenzyl-3-acetoksymetyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-1-oksyd.

En oppløsning av 500 mg av sulfoksydet, 4-metoksybenzyl-3-acetoksymetyl-7-(2'-fenoksyacetamido)-A -cefem-4-karboksylat-l-oksyd i 40 cm<3>dimetylformamid (DMP) ble tilsatt 10 cm<3>acetylklorid og deretter 3 g natriumditionit.

Man fikk en eksoterm reaksjon/og etter røring i 4 timer ved romtemperatur for å sikre en fullstendig reaksjon, ble blandingen avkjølt og fortynnet med benzen og deretter tilsatt en vandig natriumbikarbonatoppløsning. Etter at den kraftige gassutløsningen hadde stoppet opp, ble mer benzen tilsatt, og det organiske lag ble utskilt og'vasket med vandig natriumbikarbonatoppløsning og deretter med natriumkloridopp-løsning,. tørket over magnesiumsulfat, filtrert og fordampet til 635 mg av en brun olje.

Dette produkt ble renset på en kolonne av silikagel 15 % H2<0. Man oppnådde 253 g av en olje hvis NMR, infrarød spektrum (I.R.) og ultrafiolette spektra (U.V.) var det samme som for p-metoksybenzyl-7-(2'-fenoksyacetamido)-A<3->cefem-4-karbpksylat fremstilt fra fermenteringsavledet 7-aminocefalo-sporaninsyre (7-ACA). Denne oljeaktige ester kunne krystalli-seres fra eter til 195 mg hvis sm.p. var ll8-119°C og hvis sm-.-p. ikke ble senket ved en blanding med kjente prøver av samme forbindelse.

Spaltning av p-metoksybenzylesteren til cef(V).

En oppløsning av 105 mg p-metoksybenzyl-7-(fenoksy-acetamido )-3-acetoksymetyl-A3-cefe'm-4-karboksylatester og 22 mg anisol i 10 cn<r>tørr benzen ble tilsatt 0,5 crrr trifluoreddik syre. Blandingen ble rørt i 2 timer ved romtemperatur under nitrogen og deretter fordampet til tørrhet. Resten ble oppløst i etylacetat og ekstrahert tre ganger med vandig natriumbikarbo-natoppløsning .

Etylacetatoppløsningen ble så fordampet til 55 mg av

det nøytrale produkt.

Bikarbonatekstraktet ble avkjølt, tilsatt etylacetat og justert til pH 2,4 med 20 % HC1. Etylacetatlaget ble fraskilt og den vandige del ekstrahert en gang til med etylacetat. De

samlede organiske lag ble vasket to ganger med natriumkloridopp-løsning, tørket, filtrert og fordampet til 86 mg av en fargeløs olje som ble opparbeidet ved samme Rf som 7-(fenoksyacetamido)-3-acetoksymetyl-A-3 ^-cef em-4-karboks'ylsyre i et tynnsj ikt kr ornat ogram. Kloroformoppløsningen av denne olje avsatte et fast .stoff som ble fjernet ved filtrering. Filtratet ble fordampet til 65 mg produkt som viste seg å være 7-(fenoksyacetamido)-3-acetoksymetyl-A<3->

cefem-4-karboksylsyre, ettersom dens NMR spektrum var identisk til det man fikk fra en kjent prøve av denne forbindelse, et kjent antibiotikum, tidligere fremstilt bare fra fermenteringsavledet 7-ACA.

Eksempel 2

En oppløsning av 4-metoksybenzyl-7-(fenoksyacetamido)-. 3-brommetyl-A -cefem-4-karboksylat i tørr acetonitril ble blandet med 1,1 molar ekvivalenter av tørr.natriumnitritt, hvoretter blandingen ble rørt i 13 timer ved romtemperatur for å få fremstilt 4-metoksybenzyl-7-(fenoksyacetamido)-3-(nitrometyl)-A - cefem-4-karboksylat. Denne A 2-cefalosporinester ble omdannet til det tilsvarende A-3^-cef alosporanmsyrederivat som viste antibiotisk aktivitet ved et bioautogram imot S. lutan. NMR av dette produkt viste en 3'-metylengruppe..

Eksempel 3

Sulfoksyd- dannelse.

En avkjølt oppløsning av 215 mg 4-metoksybenzyl-3-metoksymetyl-7-fenoksyacetamido-A 2-cefem-4-karboksylatester fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse i 5 cm<3>kloroform ble tilsatt en oppløsning av 85 mg m-klorperbenzosyre (88 J?. ren) i kloroform. Blandingen ble rørt og ble langsomt oppvarmet i løpet av 1 time. Kloroformen ble vasket med natriumbikarbonatoppløs-ning, natriumkloridoppløsning, tørket over magnesiumsulfat, filtrert og fordampet til tørrhet. Den faste rest ble krystallisert fra benzen inneholdende metylenklorid og ga 42 mg 4-metoksybenzyl-3-metoksymetyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-1-oksyd, sm.p. 183 - 185°C, og denne forbindelse ga en tilfreds-stillende elementæranalyse.

Ytterligere eksperimenter har vist at hydroksyliske oppløsningsmidler som f.eks. isopropanol eller t-butanol gir bedre utbytter enn kloroform i denne reaksjon.

Reduksjon av sulfoksyd.

En oppløsning av 1,028 g (0,002 mol) 4-metoksybenzyl-3-metoksymety1-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-1-oksyd 3 '3 1 75 cm-' tørr dimetylformamid ble tilsatt 15 cur acetylklorid- og deretter 6 g natriumditionit (Na2S20^). Etter røring ved romtemperatur i 4 timer ble den resulterende blanding avkjølt, hvoretter benzen og vandig natriumbikarbonatoppløsning ble tilsatt. Etter at dekomponeringen av det overskytende acetylklorid var fullstendig ble vann tilsatt, hvoretter blandingen ble ekstrahert to ganger med benzen. De samlede benzenekstrakter ble vasket med vandig natriumbikarbonatoppløsning og deretter med natriumklorid-oppløsning, tørket over magnesiumsulfat, filtrert og fordampet, noe som ga 1,32 g av et mørkt brunt semi-fast 4-metoksybenzyl-3~metoksymetyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat.

Dette råprodukt av A<3->cefalosporinester ble renset ved kolonriekromatografi og eluert fra silikagel inneholdende 15 % vann, idet man anvendte benzen 5 % etylacetat som eluat. Man oppnådde 300 mg av 4-metoksybenzyl-3-metoksymetyl-7-fenoksyacet-amido-A3 ^-cefem-4-karboksylat, sm.p. 116-117,5 oC etter rekrystal-lisagjon fra etyleter. Den angitte struktur ble verifisert ved NMR og elementæranalyse.

Ester- fj erning.

En oppløsning av 174- mg 4-metoksybenzyl-3-metoksy-metyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat og 119 mg anisol i 25 cm<3>tørr benzen ble tilsatt 125 cm<3>trifluoreddiksyre. Etter røring i 2 timer ved romtemperatur ble reaksjonsblandingen fordampet, resten oppløst i etylacetat og den resulterende etylacetatblanding, ekstrahert tre ganger med vandig natriumbikarbo-natoppløsning. De vandige bikarbonatekstrakter ble avkjølt, ristet med etylacetat og surgjort til pH 2,8. Fra etylacetatlaget" oppnådde man etter fordampning 140 mg av et skum som ga 86 mg 3-metoksymetyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylsyre, sm.p. 135-137°C, etter rekrystallisasjon fra eter. Denne syre ga en antibiotisk aktiv sone på et bioautogram på sitt papirkromatogram. Flekken for derivatet beveget seg noe langsommere enn det tilsvarende for desacetoksycef (V)...

Eksempel 4

4-metoksybenzy1-3-cyanomety1-7-fenoksyacetamido-A3-2§£§mliil^å2^2!S§y.i§t-l-oksyd_1

En oppløsning av 372 mg 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A -cefem-4-karboksylat i 300 cnr isopropylalkohol ble tilsatt-en oppløsning av 133 mg metaklorperbenzosyre i isopropylalkohol. ' Blandingen ble rørt over natten ved romtemperatur. Det utfelte sulfoksyd, 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-l-oksyd, (210 mg - sm.p. 204-207°C) ble oppsamlet ved filtrering. Filtratet ble fordampet til tørrhet. Resten ble oppløst i etylacetat, vasket med vandig natriumbikarbonatoppløsning, vandig natriumkloridoppløsning, tørket over magnesiumsulfat, filtrert og så fordampet til 160 mg av en olje hvorfra man fikk fremstilt ytterligere 45 mg av A<3->sulfoksydesteren. Strukturen av 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-l-oksyd ble verifisert . ved spektroskopiske metoder.

1-met oksybenzyl-3-cyanome.ty 1-7-f enoksyacetamido-A■_ 7.=ceTem-4-karboks^lat

En oppløsning av 400 mg 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat-l-oksyd, fremstilt som beskrevet ovenfor, i 25 cm<3>tørr dimetylformamid, ble tilsatt 1,6 g natriumditionit, (Nap^O^). Blandingen ble avkjølt i et is-vannbad, 'hvoretter 4,5 cm<3>acetylklorid ble tilsatt. Blandingen ble rørt i et kaldt bad i 1 time og deretter helt over i en kald, vandig natriumbikarbonatoppløsning-benzenblanding. Etter en fullstendig dekomponering av overskuddet av acetylklorid, ble mer benzen tilsatt, og blandingen ble vasket med en vandig natriumbikarbonat og deretter med vandig natriumkloridoppløsning, tørket over magnesiumsulfat, filtrert og fordampet til 620 mg av et råprodukt av 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A 3-cefem-4-karboksylat.

Dette råprodukt ble påsatt en kolonne inneholdende

40 g silikagel - 15 % vann. Det rene 4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A<3->cefem-4-karboksylat ble eluert med

en benzen - 4 % etylacetatblanding og krystallisert fra etyl-et er. Produktet hadde et sm.p. på l45-l47°C. Strukturen ble bekreftet ved spektroskopiske metoder.

4-metoksybenzyl-3-cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A3-cefem-4-karboksylat ble behandlet med et molart overskudd av trifluoreddiksyre i benzenoppløsning ved romtemperatur i 2 timer, hvorved man fikk fremstilt den tilsvarende 3_cyanometyl-7-fenoksyacetamido-A3-cefem-4-karboksylsyre, som blant annet er antibiotisk'aktiv overfor Bacillus subtilis, noe som kunne vises ved et bioautogram av forbindelsens papirkromatogram.

Eksempel 5«

Oksydasj on.

Ved å anvende t-butyl-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksy-metyl-A o-cefem-4-karboksylatester som en illustrasjon, viser dette eksempel hvordan 3-oksyeter-A 2-cef alospormesterf orbindelser beskrevet som ovenfor kan oksyderes til de tilsvarende A<3->cefem-1-oksydestere, reduseres til de tilsvarende A-3 ^-cefemestere og såo avestres til A-^-cefemsyre-antibiotika.

t-but.yl-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A 2- • cefem-4-karboksylatester (2,32 g) fremstilt som beskrevet ovenfor, ble oppløst i en blanding av metylenklorid og 50 ml isopropanol og omrørt ved istemperatur mens en oppløsning av 1,00 g m-klorperbenzosyre i 50 ml metylenklorid ble tilsatt dråpevis.. Etter at reaksjonen var fullstendig, ble oppløsningsmidlet fjernet under redusert trykk.. Resten ble oppløst i etylacetat, vasket med vandig 5 % natriumbikarbonatoppløsning, tørket over natriumsulfat og fordampet til tørrhet, noe som ga 2,16 g av et 'råprodukt av sulfoksydester-t-butyl-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A^-cefem-4-karboksylat-l-oksyd. Dette råprodukt ble kromatografert på 200 g silikagel - 15 % vann til 1,10 g av den rene sulfoksydester i 40 % etylacetat - 60 % benzenblanding. Strukturen av den rene sulfoksydester ble verifisert ved spektroskopisk undersøkelse. Reduksj on.

En oppløsning av 0,891 g sulfoksydester-t-butyl-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat-1-oksyd, 0,71 g tinnklorid, 0,5 ml acetylklorid, 15 ml acetonitril samt 5 ml dimetylformamid ble rørt ved 25°C i 2 timer. Oppløsnings-midlene ble fjernet under redusert trykk og resten ble suspen-dert i etylacetat. Denne suspensjon ble vasket to ganger med vandig 3' % saltsyreoppløsning, vandig 5 % natriumbikarbonatopp-løsning og deretter med vann, tørket over natriumsulfat, fordampet til tørrhet, noe som ga 0,78l g av den reduserte (sulfid) ester, t-buty1-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat. Spektralanalyse verifiserte strukturen. Av- forestring.

En oppløsning av 0,156 g t-butyl-7-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylatester i 7 ml 98 %'s maursyre og vann ble rørt ved 25°C i 28 timer for å sikre en fullstendig reaksjon. Reaksjonsblandingen ble helt over i vann og ekstrahert med etylacetat. Etylacetatoppløsningen ble vasket med vann og deretter ekstrahert med vandig 5 % natrium-bikarbonatoppløsning. Den resulterende oppløsning blé surgjort med vandig 3 $'s saltsyre og ekstrahert med etylacetat. Den resulterende etylacetatoppløsning ble tørket over natrium-sulf at og fordampet til tørrhet, noe som ga 0,088 av den frie syre, 7.-fenoksyacetamido-3-isopropoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre som blant annet er et aktivt antibiotikum overfor en gruppe penicillin-følsomme og resistente staphylococcer i en in vitro,prøve.

3-oksymetyleter-A p-cefalos<p>ormester-utgangsstoffer ifølge foreliggende oppfinnelse lar seg lett omdanne til de tilsvarende 3-oksymetyleter-A3 ^-cefalosporm. syre-antibioti•ka ved ovennevnte oksydasjons-reduksjons-avforestring. Disse forbindelser kan også brukes som mellomprodukter for fremstilling av 7-amino-3_oksymetyleter-^3-cefalosporinester-kjerner ved å. avspalte den 7-amino-blokkerende gruppe eller acylgruppen ved kjente fremgangsmåter. De sistnevnte estere kan så acyleres,

ved kjente fremgangsmåter med ethvert forønsket acyleringsmiddel eller med grupper kjent for å bidra til dannelsen av antibiotisk

■aktive A.3-cef alosporaninsyreforbindelser. Når man utfører en slik 7-amino-acylering kan estergruppen fjernes fra karboksyl-gruppen ved kjente fremgangsmåter. Alternativt kan 7-amino-3-oksymetylester-A^-cefalosporinester-kjernen først avforestres og

så acyleres med den forønskede acylgruppe for derved å oppnå det forønskede 7-acylamido-3-oksymetyleter-A<3->cefem-4-karboksylsyre-antibiotika.

På lignende måte kan 3-cyanometyl-A 2-cefalosponnester-utgangsstoffer lett omdannes til de tilsvarende 3-cyanometyl-A<3->cefalosporinsyre-antibiotika ifølge foreliggende oppfinnelse ved ovennevnte oksydasjons-reduksjons-avforestring. Disse forbindelser kan også brukes som mellomprodukter for fremstilling av 7-amino-3-cyanometyl-A<3->cefalbsporinester-kjerner ved å avspalte den 7-aminoblokkerende eller 7~acylgruppe ved kjente fremgangsmåter. Sistnevnte estere kan dessuten acyleres ved kjente.fremgangsmåter med det forønskede acyleringsmiddel, slik det' er beskrevet ovenfor, i en fremgangsmåte for å fremstille 7_acyl-amido-3-cyanometyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre-antibiotika.

3-tiometyleter-A p-cefalosporinester-utgangsstoffer kan omdannes til A<3->cefalosporinester-forbindelser ved ovennevnte oksydasjons-reduksjon. Hvis det er ønskelig kan 7-acylgruppen i disse forbindelser avspaltes ved hjelp av kjente fremgangsmåter, og de resulterende estere kan re-acyleres med enhver forønsket acylgruppe, hvoretter estergruppene kan fjernes ved kjente fremgangsmåte.r for derved å oppnå virksomme A3-cefalosporin-anti-^-biotika.

Eksempel 6

'• 'Dette og de følgende eksempler illustrerer acyleringen av en typisk 7_amino-A<3->cefem-ester med flere forskjellige acyle-ringsmidler samt hydrolysen av estergruppene ved fremstillingen av antibiotisk aktive cefalosporinforbindelser.

Acylering.

I dette spesifikke eksempel ble p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat-kjernen først frem-.stilt ved at 4-metoksybenzyl-7_fenoksyacetamido-3-metoksymetyl-A 2-cefem-4-karboksylat ble underkastet ovennevnte oksydasjons-reduksj onsprosess . 7-fenoksyacetylgruppen ble så avspaltet ved fremgangsmåter som nevnt ovenfor, hvoretter man oppnådde p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat-esterkjernen som tosylat (p-toluensulfonsyre)saltet.

En blanding av 268 mg (0,4 mmol) av tosylatsaltet av p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-3-cefem-4-karboksylat og 336 mg (2,0 mmol) natriumbikarbonat ble omrørt i 25 ml aceton under avkjøling i et isbad. Etter tilsetning av 130 mg (0,62 mmol) 2-benzotiofenacetylklorid ble reaksjonsblandingen omrørt i 1 time i kulde (0 - 5°C), fulgt,av ytterligere to timer ved romtemperatur. Reaksjonsblandingen ble så fortynnet med 100 ml vann. Det utfelte faste stoff ble oppsamlet, vasket med vann og vakuumtørret ved 45°C, noe som ga 250 mg (93 % utbytte) av produktet, sm.p. 182 - 185°C. NMR-spektrum og mikroanalyse bekreftet strukturen for denne forbindelse. Det viste seg ved tynnsjikt-kromatografi (TLC) bare å inneholde et produkt, nemlig p-metoksybenzyl-7-(2'-benzotienylacetamido)-3-metoksymetyl-A3-cefem-4-karboksylat. Følgende acyleringer ble også utført.

Hydrolyse.

p-me.toksybenzyl-7- (4 ' -nit r of enylacetamido) -3-metoksy-metyl-A3-cefem-4-karboksylatester fra.ovennevnte tabell ble anvendt for å illustrere dette trinn.

Eri oppløsning-av 120 mg (0,23 mmol) p-metoksybenzyl-7-(4-nitrofenylacetamido)-3-metoksymetyl-3-cefem-4-karboksylat, 0,4 ml trifluoreddiksyre og 20 dråper anisol i 10 ml benzen ble hensatt ved romtemperatur i 1,5 time. Reaksjonsblandingen ble så tilsatt 100 ml pH 7 fosfatbuffer. Etter en adskillelse av lagene ble det vandige lag vasket med vann og så med mettet NaCl-opp-løsning, tørket over MgSO^ og så konsentrert. Resten ble oppløst i 15 ml etanol hvoretter 0,4 ml av en 1 N oppløsning av natriumacetat i metanol ble tilsatt. Etter 2 timer ved 0°C ble det faste stoff oppsamlet, vasket med étanol og tørket i vakuum ved 45°C, noe som ga 76 mg (83 % utbytte) av et krystallinsk produkt nemlig 7-(4'-nitrofenylacetamido-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre... NMR og UV spektra bekreftet strukturen for denne forbindelse. Mikroanalysen var også i overensstemmelse med de beregnede verdier. En oversikt over de fysiske/kjemiske data oppnådd for dette salt av den ovennevnte og av andre syrer med den nedenfor gitte formel, er angitt i den følgende tabell.

De ovennevnte nye natrium-7-acy.lamido-3-alkoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyresalter er antibiotisk aktive overfor en rekke grampositive og gramnegative mikroorganismer.

Eksempel 7

t-but yl-7-amino-3-cyanomety.l-A3 -cef em-4 - karboksylat- p- toluensulfonat

En oppløsning av 2,15 g (5 mmol) t-butyl-7-fenoksy-acetamido-3-cyanometyl-A 3 -cefem-4-karboksylat i 100 cnr 3 tørr benzen ble tilsatt (590 mg, 1,5 ekvivalent) tørr pyridin og (1,56 g, 1,5 ekvivalent) fosforpentaklorid. Blandingen ble opp-. varmet under N? i 2 timer ved 56°C. Benzenen ble fjernet, hvoretter 100 cm 3 .■'iskald metanol ble tilsatt. Etter henstand ved romtemperatur over natten ble metanolen fjernet under redusert trykk, 75 cm<3>THP tilsatt og etter avkjøling 75 cm3- kald pH 4,5 bufferoppløsning. Etter henstand i 20- min. ble THF fjernet under redusert trykk hvoretter etylacetat og noe vann ble tilsatt. Blandingens pH ble justert til 6,5 med natriumbikarbonat. De organiske lag ble utskilt, vasket to ganger med NaCl-oppløs-ning, tørket over MgSO^, filtrert og fordampet til et mindre volum. En oppløsning av dette t-butyl-7-amino-3-cyanometyl-A-<3>^-cefem-4-karboksylat i 50 cm<3>etylacetat ble tilsatt en oppløs-ning av 951 mg p-toluensulfonsyre i 50 cm<3>etylacetat. p-toluensulfonatsaltet ble utkrystallisert i løpet av natten og .deretter oppsamlet ved filtrering. Det veide 856 mg og smeltet ved 177°C (dekomponering). Strukturen ble bekreftet ved I.R., U.V., N.M.R. og elementæranalyse.

Eksempel 8

t-butyl^-amino^-metoksymetyl-A3^-cef ém-4- karboksylat- p- toluensulf onat

En oppløsning av 364 mg (0,84 mmol) oljeaktig t-butyl-7-fenoksyacetamido-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat oppløst 1 30 cm<3>tørr benzen.ble tilsatt 83 mg tørr pyridin og 218 mg fosforpentaklorid (1,25 ekvivalent). Blandingen ble oppvarmet i

2 timer under ved 56-58°C. Benzenen ble fjernet og 35 cm<3>iskald metanol tilsatt. Oppløsningen ble hensatt i 24 timer ved romtemperatur. Metanolen ble fjernet. under redusert trykk og 20 cm<3>THF.ble tilsatt. Etter avkjøling ble 20 cm<3>pH 4,5 buffer tilsatt og blandingen hensatt i 20 min. ved romtemperatur. Etter at THF var fjernet under redusert trykk, ble fortynnet.NaCl- oppløsning og etylacetat tilsatt, hvoretter pH ble justert til 6,5 med fast NaHCO^. Det organiske lag ble fjernet, vasket to' ganger med mettet NaCl-oppløsning, tørket over MgSO^, filtrert og fordampet til et lite volum. En oppløsning av dette t-butyl--7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat i 20 cm<3>etylacetat ble tilsatt' en oppløsning av l60 mg p-toluensulfonsyre-monohydrat. p-toluensulfonatsaltet av t-butyl-7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylat utkrystalliserte spontant og veide 177 mg, (45 % utbytte). Det faste salt ble rekrystalli-sert fra isopropylalkohol og ga en mer ren prøve, sm.p. 183-187°C, og strukturen ble bekreftet ved I.R., U.V., N.M.R. og elementæranalyse.

Eksempel 9

t-buty1-7-(2'-tienylacetamido)-3-cyanometyl-■ Ar- 7.- cef em- 4- karboksy lat-

En avkjølt blanding av 467,5 mg (lmmol) t-butyl-7-amino-3-cyanometyl-Ar■ 7'.-cef em-4-karboksylat-p-toluensulf onat, (420 mg, 5 mmol) fast NaHCO, og 30 cm<3>tørr aceton ble tilsatt 48 mg (3 mmol) destillert tiofen-2-acetylklorid i 10 cm tørr aceton. Reaksjonsblandingen ble rørt i 1 time i kulden (0-5°C) og 3 timer ved romtemperatur. Acetonet ble fjernet under redusert trykk,, hvorpå benzen ble tilsatt. Denne blanding ble så vasket suksessivt med natriumbikarbonatoppløsning, kald 5 % HGT-oppløsning, fem ganger med NaHCO^-oppløsning og deretter med en NaCl-oppløsning, tørket over.MgSO^, filtrert og fordampet til et produkt som veide 48l mg. Dette produkt ble krystallisert fra karbontetraklorid og ga 271 mg (66 % utbytte) t-butyl-7-( 2 ' -tienyl )acetamido-3_cyanometyl-A-'-cef em-4-karboksylat, sm.p . 164-166°C. Strukturen ble bekreftet ved I.R., U.V., N.M.R. og elementæranalyse.

E ksempel 10

7-(2'-tienyl)acetamido-3-cyanometyl-A - cef em- 4- karboksy l. syre

En oppløsning av 455 mg t-butyl-7-tiofenacetamido-3-cyanometyl-A3 ^-cefem-4-karboksylat i 40 cmJ 3 av 98-IOO % maursyre ble rørt under N2ved romtemperatur i 2,5 time. Maursyren ble så fjernet under redusert trykk. Etylacetat og vann ble tilsatt-og pH ble justert til ca. 7,5 med natriumbikarbonat. Det vandige lag ble tilsatt etylacetat og blandingen avkjølt og surgjort til pH 2,8 med 20 % HC1. Det organiske lag ble fjernet, vasket to . ganger med mettet, NaCl-oppløsning, tørket over MgSO^,.filtrert og.fordampet, noe som ga 234 mg av et gyldent skum.

Dette skum ble oppløst i kokende etyleter (10 mg uoppløselige stoffer). Etter fordampning til et lite volum- fikk man utkrystallisert'den forønskede syre, nemlig 7-(2'-tienyl)-acetamido-3-cyanometyl-A3-cefem-4-karboksylsyre, utbyttet var 97 mg, og stoffet smeltet ved 114-117°C. Strukturen ble bekreftet ved I.R., U.V.,.og N.M.R. Det ga en aktiv, antibiotisk sone på et bioautogram i et papirkromatogram som utviklet seg noe raskere enn for natriumcefalotin.

Eksempel 11

p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-A"'<i->cefem- 4- karboksylat- p- toluensulfonat- salt En oppløsning av 996 mg (2 mmol) p-metoksybenzyl-7-fenoksyacetamido-3-metoksymetyl-A'i<->cefem-4-karboksylat og 221,5 mg tørr pyridin (1,4 ekvivalent) i 75 cm3 tørr benzen ble.tilsatt 601 mg (40 % overskudd) fosforpentaklorid. Blandingen ble oppvarmet under N~ i to timer ved 50°C. Benzenen ble fjernet ved fordampning under redusert trykk, hvoretter 100 cm-' iskald métanol ble tilsatt. Etter henstand over natten ved romtemperatur ble metanolen fjernet ved fordampning under redusert trykk. Resten ble, tilsatt .40 cm<3>THF, og etter avkjøling ble 40 cm<3>vann tilsatt. Den homogene blanding ble hensatt i 25 min., THF fjernet under redusert trykk, noe etylacetat og vann ble så tilsatt, hvorpå pH ble justert til 6,5 med fast NaHCO^. Det organiske lag ble fjernet, vasket to ganger med mettet NaCl-oppløs-ning, tørket med MgSO^, filtrert og fordampet til et lite volum. I en oppløsning av dette p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-fem-4-karboksylat i totalt 80 cm<3>etylacetat ble tilsatt en oppløsning av 380 mg (2 mmol) p-toluensulfonsyre-monohydrat i 10 cirr 3 etylacetat. I løpet av et par minutter fikk man utkrystalli•-sert p-toluensulfonatsaltet. Etter 3 timer ble krystallene oppsamlet ved filtrering. Vekt: 781 mg (73 utbytte), sm.p. l60-164°C. Strukturen ble bekreftet ved I.R., U.V., N.M.R. og

elementæranalyse.

Eksempel 12

t-butyl-7-(2'-sydnon-3-acetamido)-3-metoksymetyl-A3 - cef em- 4- karboksy lat [

Ibsylsaltet av t-butyl-7-amino-3-metoksymetyl-A 3-cefem-4-karboksylat (236 mg, 0,5 mmol) ble utrørt i en vann/etylacetatblanding. pH ble justert til 7 med Na2HPO^. Etylacetatlaget ble rystet med mettet natriumkloridoppløsning, tørket med magnesiumsulfat og deretter.fordampet. Resten ble oppløst i 10 ml tetrahydrofuran (THF) og så tilsatt et t-butyl-blandet anhydrid av 2-sydnon-3-eddiksyre fremstilt ved -5°C ved å tilsette 50 mg (0,07 ml) trietylamin og 0,06 ml pivaloylklorid til 80 mg 2-sydnon-3-eddiksyre i 10 ml tørr tetrahydrofuran. Etter røring i et isbad i 1 time og deretter 2 timer, ved romtemperatur ble reaksjonsblandingen fortynnet med 100 ml vann og ekstrahert med etylacetat. Etylacetatoppløsningen ble rystet ved pH 8 med fosfatbuffer, tørket med magnesiumsulfat og konsentrert. Resten ble utrørt med etyleter, oppsamlet, vasket med eter og vakuumtørket, noe som ga 95 mg av ovennevnte ester. Et NMR-spektrum bekreftet

strukturen. Eksempel 13

7-( 2 '-sydnon-3 '-acetamido)-3-metoksymetyl-A. - cefem- 4- karboksylsyre

En 86 mg's porsjon av t-butyl-7-(2'-sydnon-3-acet-amido)-3-metoksymet' yl-A 3-cefem-4-karboksylat ble oppløst i 2 ml 98 %'s maursyre og omrørt ved romtemperatur i 2 timer. Oppløs-ningen ble fordampet til tørrhet. Deh semifaste rest som resul-terte ble oppblandet med etylester og det faste stoff ble så oppsamlet og vakuumtørket, noe som ga 52 mg 7-(2'-sydnon-3'-acet-amido )-3-metoksymetyl-A3-cefem-4-karboksylsyre. Elementær-mikroanalyser og et ultrafiolett spektrum var i overensstemmelse med strukturen.

Eksempel 14

t-butyl-7-(2'-karboksy-2'-fenylacetamido)-, 3~ metoksymetyl- A3- cefem- 4- karboksylaf

En oppløsning av .328 mg (1,4 mmol) mono-t-butyl-ester av fenylmalonsyre.og 0,21 ml (156 mg, 1,54 mmol) trietylamin i 30 ml THF ble avkjølt til -5°C, hvoretter man tilsatte

■168 mg (0,168 ml) (1,4 mmol) pivaloylklorid for å få fremstilt' det t-butyl-blandede anhydrid.. Etter 20 min. ble en oppløsning av 342 mg (1,4 mmol) 7-amino-3Tmetoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre (7-AMCA) fremstilt ved å hydrolysere t-butyl-7-amino-3-metoksymetyl-A^-cefem-4-karboksylatester i maursyre, i en blanding, av 10 ml vann - 10 ml THF, inneholdende en ekvivalent mengde trietylamin, tilsatt den blandede anhydridoppløsning. Etter at blandingen var rørt i 1 time ved 0°C og 2 timer ved romtemperatur, ble reaksjonsoppløsningen avkjølt, tilsatt etylacetat, hvorpå pH ble justert til 2,0 mpd 6-N HC1. Etylacetat-oppløsnin-gen ble tørket og konsentrert. Resten ble opptatt i etyleter, så gjenutfelt med en kommersielt tilgjengelig petrøleums-hydro-karbonfraksjon, for det meste heksan, kokepunkt 60-68°C), noe som ga 88 mg t-butyl-7-(2'-karboksy-2'-fenylacetamido)-3-metoksy-metyl-A<3->cefem-4-karboksylat..

Eksempel 15

t-butyl-7-(2'-karboksy-2'-fenylacetamido)-3-metoksy-metyl-A3-aefem-4-karboksylatesteren fra eksempel 14 ble omrørt i 1 ml kald trif luoreddiksyre. Etter 15 min.- ble oppløsningen fordampet. Resten ble omrørt i 5 ml av en 1:1 v/v-blanding av

petroleumshydrokarboner (kokepunkt 60-68°C); etyleter i 1 time, deretter.oppsamlet og vakuumtørket, noe som ga 56,1 mg 7~(2'-karboksy-2'-fenylacetamido)-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksy1-syre. Elementæranalyser og U.V. spektrum var i. overensstemmelse med denne struktur.

De ovennevnte nye cefalosporiner ga karakteristiske R^-verdier ved papirkromatografi og ble prøvet in vitro mikrobio-logiske prøver hvor alle forbindelser viste utmerket aktivitet overfor flere stammer av staphylococcer. Etter en oral tilførsel viste derivatene i mus en meget effektiv beskyttelse mot dødelige streptococc-infeksjoner.

Eksempel 16

7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre.

268 mg (1 mmol) av p-toluensulfonatsaltet av p-metoksybenzyl-7-amino-3-metoksymetyl-A3-cefem-4-karboksylatet ble utrørt i vann og så tilsatt dinatriumortofosfat til- pH 7 mens

oppløsningen ble tilsatt etylacetat. Etylacetatoppløsningen ble tørket over magnesiumsulfat og fordampet til tørrhet. Den olje-' aktige rest ble oppløst i 25 ml benzen inneholdende 40 dråper anisol samt 0,8 ml trifluoreddiksyre. Etter at blandingen var rørt i 2 timer ved romtemperatur ble benzenen fjernet, hvoretter resten ble oppløst i 10. ml vann, tilsatt 10 ml etylacetat. pH ble justert til 3,6 ved en tilsetning av trietylamin. Etter at blandingen var avkjølt over natten, ble dét faste utskilte stoff oppsamlet, vasket med vann og etylacetat og deretter vakuumtørket ved 45°C, noe som ga 75 mg 7-amino-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksyls.yre. Strukturen ble bekreftet ved I .R. , U.V. og N.M.R. spektra.

En lignende fremgangsmåte ble brukt for ,å fremstille 7-amino-3-etoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre fra dens p-metoksy-benzylester. Eksempel 17

7-(D-2-amino-2-fenylacetamido)-3-metoksy-met yl- 3 - c ef em- 4- karboksyl syre

En oppløsning av 185 mg (0,74 mmol) D-2-t-butoksy-karboksamido-2-fenyleddiksyre i 15 ml tetrahydrofuran (THF) ble rørt og avkjølt til -5°C. Etter tilsetning av 82 mg (0,8l mmol) trietylamin og 110 mg (0,8l mmol) isobutylklorformat ble reak-sj onsblandingen rørt i 20 minutter. Den resulterende blandede anhydridoppløsning ble tilsatt en oppløsning av l80 mg (0,74 mmol) 7-amiho-3-metoksymetyl-3-cefem-4-karboksylsyre (7-AMCA) i 5 ml vann, 5 ml THF og 0,103.ml trietylamin. Etter at blandingen-var rørt i 1 time i et isbad og 2 timer ved romtemperatur, ble den tilsatt etylacetat, avkjølt, hvoretter pH ble justert til 2,0 med 6N HC1. Etylacetatlaget ble tørket med MgSO^og fordampet til tørrhet. Resten ble oppløst i-etyleter. Etter at krystalli-sasjonen begynte, ble kolben avkjølt i flere døgn. Det' faste stoff ble oppsamlet og vakuumtørket, og ga 95,5 mg 7-(D-2-t-butoksykarboksamido-2-fenylacetamido)-3-metoksymetyl^3-cefem-4-karboksylsyre (t-BOC forbindelse). Et nytt utbytte ble oppnådd ved å fortynne ovennevnte filtrat med en petroleumfraksjon (for det meste.heksan), kokepunkt 60-68°C. En kald(0°C) oppløsning av 150 mg av t-BOC-forbindelsen i 2 ml trifluoreddiksyre ble omrørt i 5 min. og så fordampet til tørrhet. Resten ble oppløst i 2 ml vann. Denne oppløsning ble tilsatt 25 % "Amberlite LA-1" flytende anion-utbytningsharpiks (acetat-formen) i metyl-iso-butylketon (MIBK) til pH 4 ,-5. Det vandige lag ble gitt en ny behandling med flytende anion-utbytningsharpiks og så vasket med MIBK. Det vandige lag ble så fordampet til ca. 0,5 ml og fortynnet med acetonitril. Den utfelte gel viste langsom utkrystal^lisasjon. De faste krystaller ble oppsamlet, vasket med acetonitril og vakuumtørket, og ga 42 mg 7-(D-2<1->amino-2'-fenylacet-amido )-3-metoksymetyl-A<3->cefem-4-karboksylsyre. Strukturen ble' bekreftet ved U.V. og NMR-spektra samt ved mikroanalyser. Eksemplene 18- 21

.7-[d-2'-amino-2<1->(3"-hydroksyfenyl)-acetamido]-5- metoksymetyl- A3- cefem- 4- karboksylsyre

Acyleringen av 7-AMCA med D-2-t-butoksykarboksamido-2-(3-hydroksyfenyl)eddiksyre ble utført ved å anvende samme blandede anhydridmetode som i de forannevnte eksempler. Fjerningen

av t-BOC-gruppen og isolasjonen av 7-[d-2 ' -amino-2 '-.(3"-hydroksy-fenyl)acetamido]-3-metoksymetyl-A3-cefem-4-karboksylsyren som zwitterion-produktet ble utført på følgende måte: En oppløsning av 513 mg av den t-BOC-beskyttede forbindelse ble fremstilt i 6 ml kald (0°C) trifluoreddiksyre. Etter 5 min. ble overskuddet av trifluoreddiksyre fordampet. Resten ble oppløst i 2 ml vann med et overliggende lag av 10 ml MIBK. pH ble justert til 5 ved tilsetning av tributylamin. Det vandige lag ble utskilt, vasket med MIBK og fordampet til ca. 0,5 ml. Oppløsningen ble fortynnet med 5 ml acetonitril og deretter avkjølt. Etter flere.timer ble de

utskilte krystaller oppsamlet, vasket med acetonitril .og vakuum-, tørket ved 50°C, noe som ga 249 >1 mg av produktet. I de følgende tabeller er angitt fenylglycinderivater fremstilt på samme måte. som i eksempel 18.

Eksempel 22

En serie acyleringer ble utført på følgende måter:

En oppløsning av 11 mg 7-AMCA og 11 mg NaHCO-^ ble fremstilt i 5,5 ml vann. Porsjoner (0,75 ml) av denne oppløsning ble utrørt i et isbad og porsjoner av syrekloridoppløsninger av den angitte R-gruppe (inneholdende 1,5 mg syreklorid) ble tilsatt. Etter omrøring i 30 min. ble acetonen fordampet og hver oppløsning fortynnet med H^ O til 1,5 ml. Disse oppløsninger ble så prøvet overfor et bredt spektrum av mikroorganismer. Man fant at man også kunne prøve reaksjonsoppløsningene direkte uten å fjerne aceton.. Forbindelsene ble også underkastet papirkromatografi og bioautogrammer.

Den nedenfor angitte tabell angir antibiotiske data oppnådd for oppløsningene, de anvendte sidekjeder samt R^-verdier oppnådd fra nevnte bioautogrammer.

Fotnoter.

1. er definert som forholdet mellom avstanden for det respektive punkt (bioautogråm) fra startpunktet og avstanden mellom punktet for standard-antibiotikumet natriumce.falotin og dets startpunkt. 2. P^-forholdet ble bestemt fra bioautogrammet på papir-kromatogrammet for prøve-cefalosporinforblndelsen i forhold til en standard-forbindeise som var Keflin (natriumcefalotin, Lilly) betegnet med "K", et kommersielt tilgjengelig oefalosporin-antibiotika.

Selve prøvemetodikken var vanligvis den som er beskrevet av Bird og Pugh i Antibiotics and Chemotherapy, Vol. IV, nr. 7, juli 1954, bortsett fra at man anvendte Whatman nr. 4-papir, bufret til pH 4,6 med 0,1 molar natriumacetat,. og ved at kromatograferingskammerets væske besto av en blanding av 600 deler metyletylketon og 400 deler vann, og at'utviklingsoppløs-ningen besto av en blanding inneholdende 92 deler metyletylketon og 8 deler vann. Hvert kromatogram ble kjørt i fra 2 1/2 til 3 1/2 time.

Selve papirkromatografi-teknikken er beskrevet rent generelt i■en bok, nemlig' Paper Chromatography, tredje utgave, utgitt av I.M. Hais et al. (1963)>Academic Press, New York og London1, side 155.

3 • S . A . = Staphylococcus aureus

XL2 = B. ' subtilis

X186 = Sarcina sp.

X85 = Sacharomyces pastorianum

X.45 - Proteus vulgaris

Xl42 = Salmonella gallinarum

Xl6l = Escherichia coli

X48 = Pseudomonas aeruginosa

Hvis sonestørrelsen på agar-skiven var større enn

8 mm, så var dette en indikasjon på at prøveforbindelsen var

antibiotisk aktiv overfor prøveorganismen i denne kvalitative prøve.

Claims

Fremgangsmåte til fremstilling av A <3-> '3-substituerte cefalosporansyrederivater med formel

og deres farmasøytisk anvendelige salter, hvor R betegner hydrogen

hvor X er amino, hydroksy, karboksyl eller C^ -C^ -alkanoyloksy, og Q betegner hydrogen, hydroksyl, klor eller metoksy,

hvor X"*" betegner oksygen, svovel eller en kjemisk binding, y er 0-3, z er 1 eller 2 og Q <1> er hydrogen, nitro,. klor, trifluormetyl eller fluor;

2 hvor Q betegner hydrogen,

hvor hver gruppe Z betegner hydrogen eller tilsammen med karbonatomene som de er bundet til, avslutter en benzen-ring,

hvor hver av gruppene R 1 og R 2betegner hydrogen eller metyl, 2-sydnon-3~(C1~C^)alkanoyl-j ( <C>1 -C1(-) )alkanoyl, . (C-j^-C-^q )alkenoyl, (Cj-C^, )alkyl-X-(C-j^-C^ )alkanoyl, hvor X betegner oksygen eller svovel, (C^-C^, )alkenyl-X-(C-L-C^)alkanoyl3 hvor X betegner oksygen eller svovel, (C2-C10)halogenalkanoyl, hvor halogen betegner fluor, klor eller brom, eller (Cg-C-^Q) cyanoalkanoyl, R' betegner cyan eller -0Y hvor Y betegner (C^-C^ )alkyl, acetyl eller propenyl, og R" er valgt blant hydrogen, (C^-Cg)-t-alkyl, nitrobenzyl eller. metoksybenzyl, karakterisert ved at tilsvarende A 2 -forbi.ndelser med formel:

hvor R' og R" har ovenstående betydning, og R".' betegner fenoksyacetyl, tiofenacetyl eller fenylacetyl, omsettes med et oksydasjonsmiddel for fremstilling av det tilsvarende A^3 -sulf oksyd, som derpå reduseres til nevnte A 3-cefalosporinester, hvoretter R"'-gruppen, eventuelt avspaltes fra 7-stillingen og 7~ stillingen derpå ac-yleres til en R-gruppe som angitt ovenfor, og at man eventuelt fremstiller ønskede salter av disse forbindelser.