Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pochodnych cefalosporyny.Znana metoda wytwarzania cefalosparym zawie¬ rajacych grupe 7-acyloamddowa, stosowanych w te¬ rapii jako antybiotyki, polega na wytworzeniu po¬ chodnej 7-aminocefaiosporyny, a nastepnie acylo- waniu z wytworzeniem pozadanego produktu. Man¬ kamentem tego sposobu jest koniecznosc wydziele¬ nia i oczyszczenia posredniej pochodnej 7-amino- cefalosporyny. W zwiazku z tym szukano metod po¬ zwalajacych uniknac potrzeby wytwarzania kwasu 7-aminocefalosporanowego.Stwierdzono, ze cefalosporyny zawierajace w po¬ zycji 7 w miejsce atomu wodoru grupe metoksy- lowa, wytwarzane sa przez rózne drobnoustroje.Cefalosporyny te zawieraja jako lancuch boczny grupe aminoadypoilowa. Grupe te korzystnie jest usunac w celu uzyskania nowych 7-a-metoksyce- falosporyn wykazujacych dzialanie antybiotyczne.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie zwiazki o wzorze ogólnym 1, w którym R" oznacza atom wodoru lub latwa do usuniecia grupe bloku¬ jaca stosowana w chemii cefalosporyny taka, jak grupa metoksymetylowa lub benzhydrylowa, A oznacza grupe karbamylooksylowa lub acetoksylo- wa.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze zwiazek o wzorze ogólnym 2, w którym A oznacza grupe karbamylooksylowa lub metoksylowa, a kaz¬ de R" ma niezaleznie od siebie wyzej podane zna- ozenie miesza sie z chlorkiem tienyloacetylu w obecnosci syntetycznego zeoHtu typu 3A, 4A, 5A lub 13X, uzytego w stosunku wagowym okolo 0,5—2:1 w odniesieniu do ilosci zwiazku o wzorze 2, przy czym zeolit zawiera od okolo 0 do 30*/# wagowych wody hydratacyjnej, w temperaturze pomiedzy okolo 50°C—90°C w obojetnym rozpuszczalniku w ciagu od okolo 30 minut do 30 godzin, a nastepnie ewentualnie dodaje .sie srodek rozszczepiajacy taki jak np. woda, alkohol benzylowy, alkohol o 1—6 atomach wegla lub alkilotiolo 1—6 atomach C albo kwas chlorowodorowy po czyim wydziela pozadany produkt. Temperatura w jakiej prowadzi sie te re¬ akcje, nie jest wielkoscia decydujaca i ogólnie uzy¬ skuje sie pozadane wyniki stosujac temperature od —20°C do 100°C, jednak korzystniej jest prowa¬ dzic proces w temperaturze od 5 powiednimi rozpuszczalnikami do przeprowadzenia tej reakcji sa takie, które nie zawieraja aktywne¬ go atomu wodoru, na przyklad chloroform, ace- tonitryl, chlorek metylenu, dioksan, benzen, chlo- rowcobenzen, czterochlorek wegla, eter dwuetylo- wy i tym podobne.W sposobie wedlug wynalazku jako sita moleku¬ larne stosuje sie zeolity glinianowo-krzemianowe.Mówiac ogólnie, jako wystepujace w naturze zeo¬ lity okresla sie cala grupe krystalicznych, uwodnio¬ nych glinokrzemianów jedno lub dwuwartoscio- wych zasad, z których mozna czesciowo lub calko¬ wicie usunac wode hydratacyjna bez naruszenia 100 940100 940 3 4 struktury krystalicznej i w miejsce wody moga byc adsorbowane inne zwiazki oraz te, które mo¬ ga podlegac wymianie zasadowej.Syntetyczne zeolity wytwarza sie z mieszaniny zasadowych tlenków (A102, SiOt, Na20, Kfi i tak dalej) w roztworze wodnym, uzyskujac uwodnione lub pólwodne substancje krystaliczne. Nastepnie, w wyniku obróbki cieplnej, mozna przeprowadzic zeolity w postac bezwodna. Syntetyczne zeolity charakteryzuje sie i klasyfikuje na podstawie po¬ miarów dyfrakcji metoda rentgenografii proszko¬ wej. Jakkolwiek brak jest syntetycznych metod nazewnictwa chemicznego syntetycznych glino- krzemianów, historycznie kazdy nowy, syntetyczny zeolit oznacza sie umownie litera lub grupa liter i liczb. Znaczenie tych umownie przyjetych sym¬ boli jest dobrze zrozumiale dla znajacych zagad¬ nienie.Stwierdzono, ze syntetyczne zeolity nalezace do klas A i X sa szczególnie odpowiednie do stosowa¬ nia w opisanym powyzej procesie acylacji. Wiel¬ kosc porów w tych zeolitach wynosi od 3 do okolo ii. Zeolity te sa zasadniczo bezwodne lub zawie¬ raja pewna ilosc wody hydratacyjnej. Ilosc wody zawartej w zeolicie wynosi od 0 do 30% wago¬ wych.. Reakcja transacylowania, która zachodzi w spo¬ sobie wedlug wynalazku, przebiega dwuetapowo, przy czym w pierwszym etapie powstaje zwiazek posredni, a mianowicie 7-dwuacyloimidowa po¬ chodna cefalosporyny, która ulcga nastepnie roz¬ szczepieniu z wytworzeniem pozadanego nowego produktu czyli nowej pochodnej 7-aeyloamidowej cefalosporyny o wzorze 1.Rozszczepienia takie mozna przeprowadzic wielo¬ ma sposobami. Po pierwsze, przedluzajac jedynie czas reakcji w obecnosci nadmiaru srodka acy- lujacego. Po drugie, zwiazek koncowy uzyskuje sie, gdy w sicie molekularnym znajduje sie woda, któ¬ ra powoduje hydrolize zwiazku posredniego i uzy¬ skuje sie produkt koncowy z wysoka wydajnoscia.Obie te metody mozna okreslic jako metody „pa¬ sywne" w tym znaczeniu, ze nie wymagaja doda¬ wania osobno „srodka rozszczepiajacego" do mie¬ szaniny reakcyjnej.Trzecia metoda polega na tym, ze dodaje sie al¬ kohol benzynowy, alkanol lub nizszy alkilotio] ol—6 atomach wegla. Jako czwarty sposób moz¬ na stosowac równiez dodatek kwasu chlorowodo¬ rowego jako srodka rozszczepiajacego produkt po¬ sredni.Istotna korzyscia wynikajaca ze sposobu wedlug mniejszego wynalazku jest stwierdzony fakt, ze wytwarzane na drodze fermentacji przez rózne ga¬ tunki Streptomyces cefalosporyny mozna prze¬ ksztalcic w pochodne zawierajace inne grupy acy- lowe w miejsce grupy aminoadypiilowej, bez ko¬ niecznosci uprzedniego usuniecia tej grupy i do¬ piero nastepnie powtórnego acylowania posrednie¬ go zwiazku 7-aminowego.Stosowane sita molekularne sa dostepne w han¬ dlu. Korzystnie jest stosowac syntetyczne zeolity o regularnej strukturze krystalicznej i jednolitych wymiarach porów. W sposobie wedlug wynalazku znajduja zastosowanie najczesciej spotykane sita typu 3A, 4A, 5A i 13X. Wlasnosci tych sit przed¬ stawiono w ponizszej tablicy. ¦ . . ; Typ SA. 4A |'- 5A 13X Wzór K9Na3CA102)12-27H20 Na12 Ca45Na^(A102)12-3CH20 Na26(AlO2)86(SiO2)i06- •xH20 Srednica porów 3A 1 4A 5A ; 10A Sita stosuje sie w formie zasadniczo bezwodnej- Mozna je uzyc w takiej postaci lub odwodnionej przed uzyciem do zawartosci wody 0%±2% na dro¬ dze ogrzewania w temperaturze okolo 500°C lub wyzszej. Moga byc takze uzyte przy zawartosci wody hydratacyjnej wynoszacej do Okolo 30% wa¬ gowych w stosunku do podloza sita. Uwodnione sita wytwarza sie umieszczajac je w komorze o wysokiej wilgotnosci lub w otoczeniu o duzej wil¬ gotnosci lub zamieszczajac je w wodzie, a nastep¬ nie suszy sie je do pozadanej zawartosci wilgoci pod zmniejszonym cisnieniem w temperaturze po¬ kojowej lub zwiekszonej.Zwykle czas suszenia wynosi okolo 2—5 godzin, chociaz nie jest wielkoscia decydujaca.Poziom nawilgocenia oznacza sie metoda Karla.Fischera lub innym stosowanym sposobem.Potrzebna ilosc sita moze byc rózna w zaleznosci od wybranych warunków prowadzenia procesu.Zwykle, korzystnie jest uzyc sito w ilosci w przy¬ blizeniu równej wagowo ilosci uzytego zwiazku o wzorze 2, to jest w stosunku 0,5—2:1 wagowo, w odniesieniu do ilosci zwiazku o wzorze 2.Jak juz wspomniano uprzednio, pierwotna gru¬ pa acylowa ulega odszczepieniu w rózny sposób.W niektórych przypadkach wystarczajace jest pa prostu pozostawienie mieszaniny reakcyjnej na pe¬ wien okres czasu. Na przyklad, gdy sito zawiera % — 30% wody, mieszanine pozostawia s q w ciagu od 30 minut do 30 godzin. Alkanol, nizszy alkanotiol lub alkohol benzylowy mozna dodawac stosujac wówczas krótszy okres w ciagu jakiego pozostawia sie mieszanine reakcyjna w celu od- szczepienia pierwotnej grupy acylowej. Jako alka¬ nol lub nizszy alkanotiol mozna stosowac te, które- zawieraja 1—6 atomów wegla, a korzystnie meta¬ nol, etanol, izopropanol lub Illrz.-butanol. Jako srodek do odszczepiania grupy acylowej mozna równiez stosowac kwas solny. Samorzutne odszcze- pianie sie grupy aminoadypilowej zachodzace pod¬ czas reakcji acylowania, spowodowane jest równo¬ wagowym charakterem tej reakcji, zaleznym od warunków prowadzenia procesu acylacji. Przedlu¬ zenie czasu ogrzewania mieszaniny reakcyjnej po¬ woduje odszczepienie grupy aminoadypilowej i wy¬ tworzenie pozadanej pochodnej 7-cylocefalospory- ny, zwlaszcza, gdy sito zawiera wiecej niz 10%^ wody.Odszczepianie grupy ochraniajacej lub blokuja¬ cej grupe karboksylowa przeprowadza sie, stosujac^ 40 45 50 55 605 100 940 6 ogólnie znane sposoby postepowania. Tak wiec, na przyklad, grupe metoksymetylowa usuwa sie, sto¬ sujac kwas solny w temperaturze 0°C—10°C, grupe trójchloroetoksykarbonylowa usuwa sie na drodze Teakcji z cynkiem w kwasie octowym, a grupy Illrz-butoksykarbonylowa i benzhydrylowa usuwa sie na drodze reakcji z kwasem trójfluorooctowyrn.Inne sposoby usuwania tych grup przeprowadza sie w podobnie dogodny sposób.Przyklad I. Kwas 3-karbamylooksymetylo- -7-metoksy-7-|3-tienyloacetamido-3 - cefemokarbo- ksylowy-4 A. Kwas 7-|3-(D-5-tosyloamino-5^karboksywalera- mido)-3-karbamylooksymetylo-7-metoksy - 3-cefe- mokarboksylowy-4. 45,0 ml wodnego roztworu o stezeniu 49,5 mg/ml soli jednosodowej kwasu 7-|3-(D-5-amino-5-karbo- ksywaleramido) - 3-karbamylooksymetylo-7- meto- ksy-3-cefemokarboksylowego-4 miesza sie z 450 ml acetonu i 450 ml wody i doprowadza sie pH mie¬ szaniny do 9,5—9,6 za pomoca 50% roztworu wo¬ dorotlenku sodu. Do mieszaniny dodaje sie porcja¬ mi 19 g chlorku tosylu w 100 ml acetonu. Za po¬ moca roztworu wodorotlenku sodu utrzymuje sie pH mieszaniny w granicach 9,5—9,6. Po uplywie —20 minut pH ustabilizowuje sie. Reakcje sul- fonylowania prowadzi sie w ciagu 1 godziny w temperaturze 20—23°C.Po tym czasie roztwór ochladza sie na lazni lo¬ dowej i pH obniza sie do 7 dodatkiem ochlodzone¬ go lodem roztworu 1:1 kwasu solnego. Roztwór ekstrahuje sie octanem etylu. Faze octanowa prze¬ mywa sie 100 ml 5Vo roztworu chlorku sodu. Faze organiczna odrzuca sie, a do fazy wodnej dodaje sie 500 ml octanu etylu i doprowadza sie pH do 2,5. Po rozdzieleniu faz, faze wodna ekstrahuje sie jeszcze 3 razy po 500 ml octanu etylu. Ekstrakty octowe przemywa sie 100 ml nasyconego roztworu chlorku sodu, suszy nad siarczanem sodu i zateza do niewielkiej objetosci w temperaturze 30°C.Zatezony roztwór rozciencza sie nastepnie w 200 ml izopropanolu, ogrzewa do temperatury 40—45°C i dodaje sie 5,8 ml kwasu octowego i 21,6 ml dwucykloheksyloaminy.Zawiesine te powoli sie ochladza i pozostawia w temperaturze pokojowej w ciagu nocy. Produkt od¬ sacza sie, przemywa 100 ml izopropanolu i suszy w ciagu nocy w temperaturze pokojowej pod znacz¬ nie obnizonym cisnieniem.Uzyskuje sie 44,5 g soli dwucykloheksyloamino- wej kwasu 7-p-(D-5-tosyloamino-5-karboksywalera- mido) - 3 - karbamylooksymetylo - 7-metoksy-3-cefe- mokarboksylowego-4.Analiza w nadfiolecie (bufor o pH 7,0): A.m« 2620 E% 94,7 Równowaznik wagowy (miareczkowanie HC104) — 481,5 (teoretycznie — 481,5) Analiza elementarna dla C^H^NgO!^: Obliczono: C—58,60°/o, H—7,74 PL PL PL PL PL PL PL PL