PL101639B1 - A method of producing 3-tetrazolyl derivatives of 6-aminopenicillinic acid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku j.est sposób wytwarza¬ nia pochodnych 3-tetraEoliilowyich kiwsusu 6-aimiino- paraiicydanoweigo, które stanowiia .cenne pólprodukty do wytwarzania srodków przeowbakteryjnych. Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wyna¬ lazku, w dalszej czesci opisu, okresla sie jako pochodne penamu. Penicyliny, jj-laktamowa grupa antybiotyków, sa N-acylowymi pochodnymi kwasu 6-amino-2,2-dwu- metylopenamokarboksylowego-3. Poniewaz wlasno¬ sci fizykochemiczne i biologiczne penicylin sa w znacznym stopniu zdeterminowane przez charakter podstawnika w polozeniu 6, modyfikacja chemiczna podstawników w pierscieniu penamowyrry skupila sie na tym polozeniu. Prace nad polepszeniem terapeutycznej wartosci penicylin doprowadzily takze do chemicznej mody¬ fikacji w polozeniu 3. Grupe 3-karboksylowa prze¬ ksztalcono w szereg innych grup, otrzymujac sole, bezwodniki,, pochodna karbamylowa, estry, tiokwas, pochodna hydroksymetyIowa, azydek kwasowy, izo¬ cyjanian, karbaminiany, pochodna hydroksamowa i nitrylowa (Khokhlov i wspólpracownicy, Dokl. Akad. Nauk ZSRR, 135, 875—878 (1969); C. A. 55, 11394F (1961). Przeglad takich modyfikacji podali Hamilton i Miller, Chemotherapia, 12,73—88(1967), Grupe 3JkarbdksyliOwa zastapiono ponadto gru¬ pa formyJjowa [Gottetedn i wspólpracownicylf J. Otrg. Chem. 31, 1922 (1966)], przeksztalcono w chlo¬ rek kwasowy [Wodfe i wspólpracownicy,, Can. J. Cheim, 46, 2549 (1968)], w grupe hydroksylowa [He- usieir, Helv. Ohiim. Aicta, 5A 388 (19712), Sheehan i Brandt, J. Amer. Ohem. Soc. 871, 5468 (/196i5)]', w dwiuazoketon (Kieiiver, Khiim. GefceroitsiiikL Soed. 1966i, 702; Ramisey i Stioodiey, J. Cheim. Soc. (C) 1969v 1319), w gtnupe kairbokisytmetyliowa (KleiveT, Klhliim. Geterosikl. Soed. 1966), w chlioroketony (3-COCH2Cl) (Ranisey i Stoodley, Chem. Commun. 1970,1517) oraz w N-sulfonyloamidy (S-CONHSOgMe) (opis. patentowy St. Zje,dn. Aim. nr 3641000). Z nie¬ znacznym wyjatkiem soli, pewnych . latwo hydrolizujacyeh estrów oraz tiokwasów, wsizystkie te»przeksztalcenia daja w wynifou silnie zimniej sizsona aktywnosc przeciiwbakteryjna. Sitlwiieirdjzonio, ze przeksztalcenie grupy 3-kaxbo^ ksyloweij kwaisu 6-amino-2*2-dwuimeityl'Opena(mio- karboksylowago-3 lub odpowiedniego kwasu z za¬ bezpieczona gfiupa 6-aimtinowa w girupe 3-(tetrazoli- lowa daje w wyniku pochodne penannofwe, które stanowia bardzo wartosciowe produkty posrednie do wytwarzania srodków przeciwbakteryijinyich. Zwiaizki te sa dlkreislione wizoreim 1, w którym R oznacza atom wodoru lub griupe zabezpieczajaca grupe aminowa i przedstawione w pofliskiim opiisiie patentowym nr 95747. . Przedmiotem wynalazkai jest sposób wytwarza¬ nia pochodnych 3-tetrazioliliowyich kwasiu 6-aimimo- peniicylanowego o wzorze 1, w którym R oznacza grupe zabezpieczaj a/ca grupe aimiiniowa. 101 639101 639 Sposób wedlug wynalazku pplega na reakcji po- chodnej cyjanowej o wzorze 2 z jonami azydko- wyimi w obojetnym rozpuszczalniku i w obecnosci zródla kwasu. iZwiiaizlki O' wzorze 2 sa zwiazkami nowymi. 5 Okreslenie „grupa zabezpieczajaca grupe amino¬ wa" oznacza jakakolwiek grupe, która pozwala na synteze zwiazków o wzorze 1 w warunkach procesu, tio zna/ozy w srodowisku kwaisnyim i w okreslonej tempera/turze i która mozna uisiunac io w takicih warumkiaclh, w których pierscien jl-lak- tamiowy pozostaje zasadniczo nienairiuszony. Cha¬ rakter grupy zabezpieczajaoej grupe aminowa nie ma iisitoitinego znaczenia. Grupa ozmaazona symbo¬ lem: R nie bierze udzialu w tworzeniu ugrupcwa- 15 raia tetrazoliliowego, a jej zadaniem jest zabez¬ pieczemie grupy aminowej i ukladu pierscieni 6-a[miiino-<2:,2-dwuimeityilO'-3-icyijaniope(na sie wytwarzania zwiazków o wzorze 1. Grupe t-< usuwa sie nastepnie w odpowiednimi, zwykle w 20 ostatnimi lub przedostatnimi etapie procesu pro¬ wadzonego' sposobem wedlug wynalazku, w któ¬ rym nie jest ona juz dalej potrzebna. Wyibói i identyfikacja poszczególniych grup zabezpieczaja cych mioze byc latwo dokonana przez specjaliste. 25 Przydatnosc i. efektywnosc grupy zabezpieczajacej grupe aminowa mozna okreslic w reakcji 6-amino- -l2iy2-iQiwiuimieitylo-3-cyjain'openamiu z zabezpieczona grupa 6-aiminiowa;, prowadzonej sposobem wedlug wynalazku. Wszystkie takie grupy moga byc sto- 3o sowaine w sposobie wedlug wynalazku. Ogólnie wszystkie grupy znane - w. syntezie po- lcpeptydów jako zabezpieczajace grupy aminowe nadaja sie do wykorzystania w sposobie wedlug wynalazku. Szczególnie interesujace dzieki ich 35 efektywnosci w zabezpieczaniu grup 6-aminowych i. latwosci usuwania w warunkach, w których pierscien (3-iakitamcwy pozostaje zasadniczo nie- naruisizony sa grupy takie jak 2,[2,2-tirójcMorowco- etiokisyikarbonyllciwe (np. 2iAE-,tTÓjaMoro&tokisykair- 40 bomyiioiwa, 2,2,2'-itrójjlbirornoetoksyfkarbonylowa) oraz fcrójifemylometylowa (tritylowa), zwlaszcza o wizo- rze 4, w-którym Ri, R2 i R3 oznaczaja atom wodo¬ ru, chloru, bcronnu, fluoru, grupe alkilowa o 1—4 atomach wegla, allkofosylowa o 1—4 atomach weg- 45 la oraz femylowa. Jezeli. R w zwiazku o wzorze 1 oznacza atom . wodoru, to-w kwasnym srodowisku reakcji grupa amanolwa staje sie joneim amoniowyim jest wiec zabezpieczona. 50 Okreslenie „(grupa zabezpiecza jajca grupe ami¬ nowa" oznacza ponadto grupy acylowe orga¬ nicznych kwaisów kairbokisylcrwych. Szczególnie ko¬ rzystne, sa grupy 2-fenyloacetylowa i 2-fenoksy- acetylowa, poniewaz sa one grupami acylowymi 55 penicyliny G i penicyliny V, które stanowia od¬ powiednie zwiazki wyjislciowe dla zwiazków o wzo¬ rze 1,., w którym R oznacza atom wodoru. Korzyistnie w sposobie wedlug wynalaziku, sto¬ suje sie 6-aimiino-2i,i2-dwuimetylo-3-cyJ!aniOpeniamy z 60 zabezpieczoma grupa 6-aminoiwa. w których R oznacza grupe trójlfenyloimetylowa o wzorze 4, poniewaz zwiazki takie uzyskuje sie latwo przez tritylcwanie 6-aim,mo-&,£-dwuimetylo-3-cyjanopena- mu lub 6-APA/6-amino-,2,2-dwumetylo-3-karboksy- 65 lopenam), za pomoca odpowiedniej pochodnej chlo¬ rowcowej o .wzorze 4, na przyklad chlorku lub bromku trójfenylometyiu. Szczególnie korzystna grupa zabezpieczajaca grupe aminowa jest grupa trójifenylometylowa, dzieki jej dostepnosci. Zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalaz¬ ku sa cennymi produktami posrednimi w proce¬ sie syntezy 6-acyloanido-2,2'-dwumetylO-3-tetra- zolilo-5/penamów, skutecznych srodków przeciw- bakteryjnych. Dla wygody zwiazki te okreslono jako pochodne penamu. Termin penami zdefiniowano w J. Am. Chem. Soc, 75, 3293 (1953) jako uklad posiadajacy strukture o wzorze 5. Stosujac te terminologie dobrze znany antybiotyk, penicylina.' G, zostal okreslony, jako kwas 6-/2-ifenyloaicetamido/-i2,2- -dwuimetylopenamo-ka rboksylowy-3. 3-tetrazolin0- wa pochodna penicyliny G o wzorze 1, w którym R oznacza grupe 2-fenyloaeetylowa, okreslona zo¬ stala jako 6-/2-1fenyloacetaimido/-'2,2-dwumetylo- -S-Zitetrazoililo-S/penam. Znane 5- podstawione tetrazole moga wystepo¬ wac w dwóch izomerycznych odmianach, odpo¬ wiednio ó wzorze 6 i 7, które wspólistnieja w dynamicznej równowadze tautomerycznej. W literaturze opisano szereg metod' syntezy tet- razoli, na przyklad Benson, Chem. Rev. 41, 1—61 (1947) oraz „Heteroeyclic compounds*' tom 8, wyd. Elderfield, Joihm Wiley and Sons, Inc. N. Y. (1967). Wytwarzanie 5-podstawionych tetrazoli droga reakcji alkilo- lub arylonitrylu z kwasu azotowodorowym zostalo qpisane w wyzej poda¬ nych publikacjach przez Bucklera i wspólpraco¬ wników. J. Red. Chem., 13, 725^9 (1970) oraz przez Juby i wspólpracowników J. Med. Chem. 11, 111—7 (1968). Metody opisane w literaturze charakteryzuja sie raczej uciazliwymi warunkami reakcji, jak podwyzszone temperatury i przedlu¬ zone czasy reakcji, co w zastosowaniu do 6-ami- no'-2,2-dwumetylo-3-cyjonopenaimów i odpowied¬ nich penamów z zabezpieczona grupa 6-aminowa, mogloby spowodowac znaczna degradacje reagen¬ tów i produktów. Sposobem wedlug wynalazku 6-amino-2,2-dwu- metylo-3-/0-tetrazolilo-i5/penamy i odpowiednie penamy z zabezpieczona grupa aminowa otrzy¬ muje sie na drodze reakcji 6-aimino-2,2-dwumety- lo-3-cyjanopenamów z jonami azydkowymi w sto¬ sunkowo lagodnych warunkach i w obecnosci kwaisów. Proces ten ilustruje schemat 1. Zwiazki, w których R oznacza atom wodoTu, tworza latwo sole addycyjne z kwasami orga¬ nicznymi lub nieorganicznymi. Sposób wedlug wynalazku polega^ ogólnie na reakcji odpowiedniego 6-amino- i 6-iN-ochronio¬ ne amino/-2y2Hdwumetylo-3-cyjanopenamu o wzo¬ rze 2 ze zródlem jonów azydkowych w obojetnym rozpuszczalniku. Jak widac ze schematu 2 w sposobie tym moz¬ na stosowac szereg prekursorów zwiazków o wzo¬ rze 1. Na schemacie 2 penicylina G moze byc zasta¬ piona penicylina V, trityl moze byc zastapiony dowolna grupa zabezpieczajaca grupe aminowa.101 639 6-APA oznacza 6-amino-2,2-dwuimetylo-3-karbo- ksylopenam 6-APA-nitryl oznacza 6-amino-2,2-dwumetylo-3- -cyjanopenam 6-APA-aimid oznacza 6-amino-2,2-dwumetylo-3- -ikaribaimy 1openam 6-APT oznacza 6-amino-2,2Hdwuimetylo-3-/0-tetra- zolilo-5/penam Jony azydkowe moga pochodzic z róznych zró¬ del, przy czym jednym kryterium jest, aby zród¬ lo to bylo zdolne dd uwalniania jonów w danych warunkach reakcji, tj. rozpuszczalnika i tempe¬ ratury. Do odpowiednich zródel jonów azydko- wych naleza nieorganiczne i organiczne azydki, przy czym w przypadku azydków organicznych ugrupowanie organiczne musi posiadac zdolnosc silnego przyciagania elektronów. Przykladowymi zródlami jonów azydkowych sa azydki metali^ w szczególnosci azydki metali alkalicznych, azydki trójalkilosililoiwe o 1—4 atomach wegla w kazdej grupie alkilowej, takie jak azydek trójmetyloisili- lu i azydek trójetylosililu, azydek cztero-n-ibutylo- aiminowy, azydek czteroimetyloguanidyniowy, kwas azotowodorowy, azydek amoniowy, azydek trójflu- orometylu, azydek N,N-dwumetyloaniliniowy, azy¬ dek N-imetylomorfoliniowy oraz azydek trójety- loamoniowy. Stosunek molowy azydku do pochodnej cyjano- penamu utrzymuje sie ogólnie w zakresie od oko¬ lo 1:1 — okolo 6:1 w celu maksymalnego zmniej¬ szenia mozliwosci rozpadu pierscienia penamo- wego. Stosunek ten moze miec wyzsze • wartosci, lecz ogólnie towarzyszy temu zmniejszenie wy¬ dajnosci produktu tetrazolowego. Reakcje prowadzi sie w obecnosci zródla kwasu jako katalizatora. W pewnych przypadkach na przyklad, przy stosowaniu azydku metalu jako zródla jonów azydkowych, obecnosc kwasu jest konieczna, do zajscia reakcji. Kwasy Lewisa, ta¬ kie jaik trójchlorek boru, dzialaja takze jako ka¬ talizatory w reakcjach z udzialem kwasu azoto- wodorowego i azydków metali, na przyklad azydku sodowego. Przy stosowaniu azydków metali jako katali¬ zator wykorzystuje sie caly szereg zródel kwasu, takich jak kwasy organiczne i nieorganiczne. Naj¬ wazniejsze jest, aby kwas byl dostatecznie roz¬ puszczalny w ukladzie rozpuszczalników stosowa¬ nych do przeprowadzenia reakcji. Mozna to sprawdzic w prostym doswiadczeniu. Typowymi przykladami kwasów sa kwasy sulfonowe, takie jak kwas metano- i etanosulfonowy, kwas p-to- luenosulfonowy, kwas benzenosulfonowy, kwasy naltalenosulfonowe, kwasy alkanokarboksylowe, takie jak kwas octowy, n-maslowy, oktandkarbo- ksylowy, benzoesowy i podstawione kwasy ben¬ zoesowe, chlorowodór i zywice kationowymienne. W miiejsce powyzszych kwasów mozna stosowac sole addycyjne amin z kwasami, zwlaszcza chlo¬ rowodorki amin. Mozna wykorzystac sole addy¬ cyjne szeregu amin, pierwszo-, drugo- i trzecio¬ rzedowych, przy czym charakter kwasowej czesci soli addycyjnej nie wplywa na przebieg procesu. Tym. niemniej sole addycyjne z kwasami sa ko¬ rzystniejsze od innych z uwagi na wieksza do¬ stepnosc, latwosc przygotowania i rozpuszczalnosc w mieszaninie reakcyjnej. Przydatnosc danej soli addycyjnej aminy z kwasem mozna latwo okres¬ lic w reakcji prowadzonej sposobem wedlug wy- nalazku. Aminy nieukleofilowe zalecane sa bardziej, po-* niewaz nie wchodza w reakcje uboczne z p-lak- tamem pochodnej nitrylowej. Korzystnymi solami addycyjnymi z kwasem sa sole z kwasami mine- ralnymi i z innymi wyzej wymienionymi kwasa¬ mi. Szczególnie uzyteczne sa chlorowodorki nie- nukleofilowych amin trzeciorzedowych, takich jak trójetyloamina, trój-n-propyloaimina, trój-n-bu- tyloamina, trójmetyloamina, N,N-dwumetyloanili- na, N-metylopiperydyna oraz N-metylomorfolina, ze wzgledu na zadowalajace przeksztalcenie ni¬ trylu w tetrazol, jakie aminy te zabezpieczaja w tym procesie. Odpowiednimi obojetnymi rozpuszczalnikami sa chlorowcowane weglowodory, takie jak trójchlo- roetany, chloroform, chlorek metylenu, etery, ta¬ kie jiak dioksan, czterowodorofuiran, eter dwume- tylowy i dwuetylowy glikolu etylenowego i dwu- etylanowego, polietery makrocykliczne, benzen, ksylen, tetralina i pirydyna. Chloroform jest ko¬ rzystnym rozpuszczalnikiem z punktu widzenia dobrych wydajnosci reakcji oraz latwosci oddzie¬ lania od tetraizolilopenaimu. Korzystne, lecz niekonieczne, jest stosowanie rozpuszczalników bezwodnych w celu unikniecia szkodliwego wplywu na wydajnosci zadanych po¬ chodnych tetrazolowych, przy czym dopuszczalna jest zawartosc do 5% objetosciowych wody. W celu przyspieszenia reakcji korzystnie jest, aby w rozpuszczalniku rozpuszczaly sie wszystkie reagenty. Calkowita rozpuszczalnosc nie jest jed¬ nak konieczna i rozpuszczalnosc czesciowa reagen¬ tów w ukladzie rozpuszczalników jest wystarcza¬ jaca dla przebiegu reakcji z odpowiednia szyb- 40 koscia. Reakcje prowadzi sie zwykle w terfiperaturze okolo 20°C—110°C. Korzystny przedzial temperatur wynosi okolo 25°C—okolo 80°C, a zalecany okolo 40°C—okolo 70°C. Temperatura nie jest czynnikiem 45 decydujacym i mozna stosowac temperatury zarów¬ no nizsze, jak i wyzsze. Nizsze temperatury wyma¬ gaja oczywiscie dluzszych czasów reakcji niz tempe¬ ratury wyzsze, przy czym unika sie zwykle tempe¬ ratur powyzej 110°C, aby zapobiec rozkladowi, sub- 50 stratów i produktów. Czas przebiegu reakcji zalezy czesciowo od rea¬ gentów i stosowanego ukladu rozpuszczalników. Z reguly reakcja jest zakonczona w okresie okolo 1,5 —okolo 24 godzin. 55 Wartosc stosunku molowego katalizatorów, ta¬ kich jak sole addycyjne amin z kwasami do zródla jonów azydkowych zmienia sie od okolo 1:1—okolo :1, przy czym unika sie zwykle wyzszych jego war_ tosci w celu zmniejszenia do minimum rozkladu 60 pierscienia penamowego. Kwas lub sól aminy sa wlasciwie slabymi katalizatorami, tym niemnie: czasami dogodnie jest je stosowac. Wydajnosc produktu tetrazólowego zwieksza sie w obecnosci zasady,, która w mieszaninie reakcyj- 65 nej tlumi oddzialywanie jonów azydkowych na7 101 639 s (3-laktam. cyjjanopenamu. Charakter zasady moze szeroko zmieniac, przy czym. wymaga sie, aby byla ona rozpuszczalna i posiadala charakter nienu- kleofilowy. Korzystnymi zasadami sa organiczne * aminy pierwszo-, drugo- i trzeciorzedowe. Jezeli j;ako katalizator stosuje sie sól addycyjna z kwa¬ sem, dogodnie jest stosowac nadmiar odpowiedniej aminy jako zasady. W takim przypadku ilosc za¬ sady jest zazwyczaj nie wieksza niz 3 mole na mol azydku, poniewaz wieksze ilosci powoduja rozpad pierscienia penamowego. Korzystnymi zasadami sa trójetyloamina, piperydyna, N,N-dwumetyloanili- na, anilina, N-metylopiperydyna oraz N-metylo- morfolina. Pochodne 3-/tetrazolilo-5/penamowe o wzorze 1 odzyskuje sie na drodze zatezenia mieszaniny reakcyjnej pod zmniejszonym cisnieniem oraz przez poddanie surowego produktu chromatografii na zelu krzemionkowym z uzyciem jako eluenta miesza¬ niny chloroform- 10% metanol, z kolejnym odpa¬ rowaniem eluenta i krystalizacje z odpowiedniego ukladu rozpuszczalników. Korzystny sposób odzyskiwania, zwlaszcza przy stosowaniu chloroformu jako rozpuszczalnika, polega na przemyciu mieszaniny reakcyjnej kolejno wod¬ nym roztworem kwasu i woda, a nastepnie na wy¬ suszeniu i zatezeniu roztworu chloroformowego. Pro¬ dukt oddziela sie przez odsaczenie lub odwirowanie. W innych modyfikacjach procesu przedstawionego na schemacie \ pochodne tetrazplowe otrzymuje sie z 6-amino-2,2-dwumetylo-3-cyjanopenamu oraz nitryli penicyliny G i penicyliny V, stosujac opi¬ sane tu sposoby postepowania. Wyjsciowe, nowe 3-cyjanopenamy o wzorze 2 otrzymuje sie przez odwodnienie odpowiednich 3- -karbamylopenamów o wzorze 3, w którym R° ma znaczenie podane dla R, lub oznacza grupe 2-fenyloacetylowa lub 2-fenoksyacetylowa, R ma wyzej podane znaczenie a Z oznacza grupe -CONH2: Wyjsciowe zwiazki amidowe podane na schema¬ cie 2 wytwarza sie w sposób opisany w opisie pa¬ tentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 593 852, polegajacym na reakcji odpowiedniego bezwodnika 6-amino-2,2-dwumetylo-3-karboksype- namu (nr bezwodnika penicyliny G lub penicyliny V) z amoniakiem w rozpuszczalniku takim jak izo- propanol. 6-trójfenylometaloamino-2,2-dwumetylo- -3-karbamylopenam zostal opisany przez w Na¬ ture, 195, 1200-1 (1962). W inny sposób przygoto¬ wuje sie je zgodnie ze sposobem opisanym przez Johnsona w J. Am. Chem. Soc. 75, 3637-7 (1953), polegajacym na reakcji soli trójetyloamoniowej odpowiedniego zwiazku 6-amino-2,2-dwumetylo-3- -karboksypenamowego z chloromrówczanem etylu w obojetnym rozpuszczalniku, takim jak chloro¬ form lub chlorek metylenu z utworzeniem mie¬ szanego bezwodnika. Reakcja bezwodnika miesza¬ nego z wodorotlenkiem amonowym daje amid. W miejsce soli trójetyloamoniowej mozna uzyc sze¬ reg soli amoniowych, przy czym korzystna jest N-metylomorfolkuowa sól 6-amino-2,2-dwumetylo -3-karboksypenamu dzietoi zadawalajacym wydaj- • nosciom. TrójfenylometyIowa grupe zabezpieczajaca i jej podstawione pochodne o wzorze 4 usuwa sie przez potraktowanie zabezpieczonego zwiazku szeregiem odczynników kwasowych, w warunkach, które sa znane jako odpowiednie do usuwania grupy trój- fenylometylowej. Mozliwe jest na przyklad uzycie kwasu sulfonowego, takiego jak kwas metanosul- fonowy, benzenosulfonowy lub p-toluenosulfonowy, bezwodny kwas chlorowcowodórowy, taki jak chlo¬ rowodór lub bromowodór, albo kwas alkanokarbo- ksylowy, taki jak kwas octowy, kwas propionowy, kwas chlorooctowy, kwas trójfluorooctowy, itp. Reakcje normalnie prowadzi sie rozpuszczajac zwiazek wyjsciowy w odpowiednim rozpuszczal¬ niku i dodajac okolo dwa równowazniki molowe zwiazku o charakterze kwasowym w temperatu¬ rze zblizonej do temperatury otoczenia. Reakcja przebiega do konca w czasie okolo 1 godziny, przy czym produkt obecny jest w srodowisku re¬ akcyjnym w postaci odpowiedniej soli addycyjnej z kwasem. Nalezy dobrac taki rozpuszczalnik, któ¬ ry bedzie rozpuszczal wyjsciowa pochodna pena- mowa. Przykladami rozpuszczalników sa takie zwiazki jak etery, na przyklad eter dwuetylowy, czterowodorofuran, dioksan i 1,2-dwumetoksyetan chlorowcoweglowodory, takie jak chloroform, chlo¬ rek metylenu i 1,2-dwuchloroetan, nizsze ketony alifatyczne, takie jak octan, keton metylowoetylowy i metylowoizobutylowy, estry, takie jak octan ety¬ lu i octan butylu, weglowodory, takie jak heksan, cykloheksan i benzen, oraz nizsze alkohole takie jak metanol, etanol i butanol. Chociaz powszech¬ nie stosuje sie okolo dwa równowazniki molowe kwasu to w przypadku, gdy reakcje prowadzi sie w obecnosci jednego równowaznika molowego wo- dy lub jezeli kwas wprowadza sie w postaci mo¬ nohydratu, wystarcza jeden równowaznik. Jednakze produkt reakcji nie powinien byc na¬ razony na dzialanie nadmiaru kwasu przez dluzsze okresy czasu, poniewaz w takim przypadku ist- 40 nieje niebezpieczenstwo rozkladu pierscienia (3-lak- tamowego. Wskazany jest taki uklad: kwas-roz- puszczalnik, aby zwiazek wyjsciowy pozostawal rozpuszczony, natomiast tworzaca sie sól addy¬ cyjna wytracala sie w miare tworzenia. Sól te 45 mozna pod koniec reakcji odsaczyc. Przy stosowa¬ niu mieszaniny kwasu p-toluenosulfonowego z ace¬ tonem, produkt wytraca sie zwykle wt postaci p-toluenosulfonianu. Jezeli grupa zabezpieczajaca grupe aminowa jest 50 grupa 2,2,2-trójchlorowcoetoksykarbonylowa to usuwa sie ja ze zwiazku o wzorze 1 droga reduk¬ cyjnego odblokowania. Sposób ten polega na po¬ traktowaniu zabezpieczonego zwiazku plynem py¬ lem cynkowym w 90% wodnym kwasie mrówko- 55 wym lub stopem cynkowo-miedziowym w kwasie mrówkowym rozcienczonym acetonitrylem, tak jak opisano przez Chanvette'a i wspólpracowni¬ ków w. J. Org. Chem. 36, 1259-S7 (1971). 6-amino-2,2rdwumetylo-3-/0-tetrazolilo-5/penam 60 jest cennym produktem posrednim do wytwarzania 6-acyloamido-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/pena- mów, srodków przeciwbakteryjnych o znacznej ak¬ tywnosci. Zwiazki takie wytwarza sie przez acylo- wanie 6-amino-2^-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/pe- 65 namu (6-APT) aktywna pochodna odpowiedniego101 639 kwasu karboksylowego, w odpowiednim ukladzie rozpuszczalników. Powszechnie stosowana aktywna pochodna jest halogenek kwasowy, taki jak chlo¬ rek kwasowy. W typowym acylowaniu, w przybli¬ zeniu jeden równowaznik molowy chlorku kwa- 5 sowego dodaje sie do roztworu 6-APT lub jego soli w takim rozpuszczalniku jak chlorowane weglo¬ wodory, na przyklad chloroform lub chlorek me¬ tylenu, eter, np. czterowodorofuran lub 1,2-dwu- metoksyetan, ester, jak octan etylu lub octan bu- io tylu, nizszy keton alifatyczny, jak aceton lub keton metylowoetylowy albo trzeciorzedowy amid, jak N,N-dwumetyloformamid lub N-metylopiroliden, w temperaturze — okolo — 40°C — okolo 30°C, a zwlaszcza okolo —10°C — okolo ,10°C ewen- 15 tualnie w obecnosci okolo 1 równowaznika molo¬ wego srodka wiazacego kwasy na przyklad trój- etyloaminy, pirydyny lub wodoroweglanu sodowego. Reakcja dobiega do konca w stosunkowo krótkim czasie, np. w przyblizeniu w ciagu jednej godziny, 20 a produkt oddziela sie w znany sposób, majac na uwadze ^wrazliwosc ugrupowania p-laktanowego. Dla przykladu, mieszanine reakcyjna odparowuje sie do sucha i dodaje rozpuszczalnik nie mieszajacy sie z woda oraz wode, przy czym w przypadkach, 25 w których produkt wytraca sie, oddziela sie go przez filtracje. Jezeli natomiast produkt nie wy¬ traca sie, to pH warstwy wodnej doprowadza sie do odpowiedniej wartosci i odparowuje faze za¬ wierajaca produkt. Tak uzyskany produkt mozna 30 ewentualnie oczyszczac dalej. Acylowanie halo¬ genkami kwasowymi mozna takze prowadzic przy wykorzystaniu wodnego ukladu rozpuszczalników. W sposobie tym, zblizonym do reakcji Schottena- -Baumanns, halogenek kwasowy dodaje sie^do roz- 35 tworu materialu wyjsciowego w wodzie albo tez mieszanine wody i innego obojetnego rozpuszczal¬ nika utrzymuje sie w granicach pH okolo 6,0 o okolo 9,0 w czasie przed, podczas i po dodaniu. Pod koniec reakcji wytracanie produktu mozna 40 czesto zapoczatkowac przez odpowiednie nastawie¬ nie pH. W innym sposobie produkt mozna przepro¬ wadzic do niemieszajacego sie z woda rozpusz¬ czalnika, a nastepnie roztwór odparowac do sucha. Inna aktywna pochodna kwasu karboksylowego, 45 uzyteczna jako srodek acylujacy, jest mieszany bez¬ wodnik. W postepowaniu tym roztwór uprzednio przygotowanego bezwodnika mieszanego poddaje sie reakcji z 6-APT, zwykle w postaci soli trze¬ ciorzedowej aminy, np. soli trójetyloaminy, w tern- 50 peraturze okolo —30°C — okolo 20°C, zwlaszcza W temperaturze okolo —10°C. W wiekszosci przy¬ padków bezwodnik mieszany i 6-APT poddaje sie reakcji w stosunku molowym wynoszacym prak¬ tycznie 1:1. Produkt oddziela sie zwykle przez od- 55 parowanie mieszaniny reakcyjnej do sucha, a na¬ stepnie dodanie niemieszajacego sie z woda roz¬ puszczalnika organicznego i wody, przy czym pro¬ dukt czesto wytraca sie po ostroznym nastawieniu pH. W innych przypadkach fazy rozdziela sie i od- ^ parowuje do sucha faze zawierajaca produkt. Tak uzyskany surowy produkt oczyszcza sie dalej, jezeli jest to konieczne. Inny wariant polega na przeksztalceniu kwa¬ su karboksylowego w aktywny ester, który naste- & pnie poddaje sie reakcji z 6-APT lub jego sola. Do aktywnych estrów, jakie mozna zastosowac, naleza na przyklad estry fenylowe, takie jak estry p-ni- trofenylowe i 2,4,5-trójchlorofenylowe, estry ti- dowe, takie jaik estry tiolofenylowe i tiolomety- lowe, estry N-hydroksylowe, takie jak estry N-hy- droksysukcynimidowe i N-hydrokisyftaliimidowe. Estry przygotowuje sie bardzo znanymi sposobami natomiast acylowanie.dogodnie jest prowadzic roz¬ puszczajac aktywny ester i 6-APT lub jego sól w dipolarnym oprotycznym rozpuszczalnikutakim jak N^N-dwumetyloformamid, N,N-dwumetyloacetamid lub N-metylopiroliden. Roztwór przechowuje sie z kolei przez kilka godzin w temperaturze otoczenia, a nastepnie klasycznymi metodami oddziela produkt. W pewnych przypadkach produkt mozna oddzielic przez proste wytracenie, dodajac odczynnika nie bedacego rozpuszczalnikiem takiego jak eter me¬ tylowy lub aceton. Produkt odsacza sie ewentual¬ nie oczyszcza dalej. W szeregu przypadkach aktyw¬ ny ester mozna zastapic odpowiednim azydkiem kwasowym. Jeszcze inna metoda polega na reakcji 6-APT z kwasem karboksylowym w obecnosci pewnych srodków znanych jako srodki tworzace wiazania peptydowe. Do takich srodków naleza karbodwuimi- dy, np. dwucykloheksylokarbodwuimid i 1-etylo- -3-/3-dwumetyloamiriOpropylo/karbodwuimid, alko- ksyacetyleny np. metoksyacetylen i etoksyacetylen oraz N-etoksykarbonylo-2-etoksy-l,2-dwuwodoro- chinalina. Reakcje prowadzi sie w odpowiednim rozpuszczalniku, na przyklad takim, który bedzie rozpuszczal reagujace zwiazki i nie bedzie oddzia¬ lywal ze zwiazkami wyjsciowymi lub produktem, na przyklad w acetonitrylu, N,N-dwumetyloforma- midzie i metylopirolidenie. W opisanych wyzej metodach acylowania 6-APT podstawniki wodorowe grupy 6-aminowej i ugru¬ powania tetrazolilowego mozna kolejno zastapic podstawnikami trójalkilosililowymi. Wymienione podstawniki trójalkilosililowe usuwa sie nastepnie i zastepuje wodorem, pod koniec acylowania przez proste krótkotrwale poddanie produktu dzialaniu protenowego ukladu rozpuszczalników, takiego jak woda lub nizszy alkanol na przyklad metanol lub etanol. Dzieki dostepnosci materialów wyjsciowych korzystna jest grupa trójmetylosililowa. Do wyj^ sciowego 6-APT mozna ja wprowadzic dobrze zna¬ nymi metodami, takimi np. jak uzycie trójmetylo- chlorosilanu lub N-trójmetylosililoacetamidu, co zostalo opisane przez Birkofera i Rittera w Ange- wandte Chemie (wydanie miedzynarodowe w jez angielskim), 4, 417—418 i 426 (1956). Nalezy • dobrac jednak takie warunki, aby grupa ^-laktamowa pierscienia penamowego nie zostala naruszona. W dodatkowym wariancie stopniowych reakcji przedstawionych na schemacie 2 mozliwe i czesto korzystne jest prowadzenie róznych etapów reakcji bez wydzielania produktów posrednich. 6-APT-nitryl mozna, na przyklad przeprowadzic w jednym etapie w trdtylo-6-APT, który z kolei mozna pozbawic grup tritylowych i acylowac w jednoetapowym procesie *z wytworzeniem 6-acylo- -APT. Dalej, amid penicyliny G mozna odacylowac i odwodnic w pojedynczej reakcji z wytworzeniem101 639 11 12 nitrylu 6-APT. Takie jednoetapowe procesy elimi¬ nuja koniecznosc wydzielania i oczyszczania pro¬ duktów posrednich, sa dogodniejsze, prostsze i bar¬ dziej ekonomiczne w prowadzeniu, czesto zapew¬ niaja lepsze wydajnosci w stosunku do procesów 5 prowadzonych w sposób wielostopniowy. 6-acylamido-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/pe- namy, dla których zwiazki wytworzone sposobem wedlug wynalazku stanowia produkty posrednie, sa jak wspomniano uprzednio cennymi srodkami prze- 10 ciwbakteryjnyini, aktywnymi in vitro przeciw sze¬ regowi bakterii gram-dodiatnich i gram-ujem- nych. Ich uzyteczna aktywnosc mozna latwo wy¬ kazac przy pomocy prób in vito przeciw róznym drobnoustrojom w naparze mózgowo-sercowym 15 droga zwyklej techniki dwukrotnych rozcienczen Ich aktywnosc in vitro czyni je uzytecznymi do zastosowan zewnetrznych w postaci masci, kremów, itp. lub do wyjalawiania np. sprzetu w pomiesz¬ czeniach dla chorE^qo:tl,iv^ Sa one takze s^uteczoiyini'srodkami przeeiwbak- teryjnymi in vitro dla ludzi i zwierzat, nie tylko droga podawania pozajelitowego, lecz takze do¬ ustnego. Dawki doustne i dojelitowe dla opisanych tu 2* zwiazków sa odpowiednio rzedu do 200 mg/kg i 100 mg/kg ciala na dzien. Do takich celów mozna stosowac czyste materia¬ ly lub mieszaniny z innymi antybiotykami, przy czym mozna je podawac jako takie lub inna me- 30 toda stosowana w farmacji. Przykladowo mozna je podawac doustnie w postaci tabletek zawierajacych takie rozczynniki jak skrobia, cukier mlekowy, nie¬ które glinki itp., albo w kapsulkach lub w mie¬ szaninie z takimi samymi lub równowaznymi za- 35 róbkami. Moga byc one takze uzywane doustnie w postaci eliksirów lub zawiesin doustnych, które moga zawierac srodki zapachowe i barwiace, albo wistrzylkiwane pozajeiitowo tj. domiesniowo lub podskórnie. Przy podaniu pozajelitowym najlepiej ^ jest stosowac je w postaci sterylnego roztworu, który moze byc roztworem wodnym, takim jak woda, izotonic2ny roztwór soli, izotoniczny roztwór dekstrozy, roztwór Ringera, albo roztworem nie- woclnym, takim jak roztwór w oleju tluszczowym 45 pochodzenia roslinnego (nasiona bawelny, olej z orzechów ziemnych, kukurydza, sezam), wzglednie z innymi niewodnymi nosnikami, nie zmniejsza¬ jacymi terapeutycznej skutecznosci preparatu i nie¬ toksycznymi w stosowanej objetosci lub proporcji 30 (gliceryna, glikol propylenowy, sorbit). Korzystnie sporzadza sie takze preparaty nadajace sie do odrecznego przygotowania roztworów przed poda¬ niem. Preparaty te moga zawierac ciekle rozcien¬ czalniki, np. dwuetyloweglan glikolu propylenowe- 55 go, gliceryne, sorbit, iitp., srodki buforujace oraz lo¬ kalne srodki znieczulajace i sole nieorganiczne. Przyklad I. 6-[dwufenylo-/2-metylofenylo/ine- tyloamino]-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/penam. Drobno sproszkowany azydek sodowy (325 mg, w mmoli) dodaje sie do roztworu 6-[dwufenylo-2/- -»metylofenylo/metyloamino]-2,2-dwumetylo-3-cy- janopenamu (45,4 mg, 1 mmol) w wolnym od eta¬ nolu chloroformie (5 ml) zawierajacym 271 mg (2 mmole) chlorowodorku N-metylopiperydyny m i 5 kropli N-metylopiperydyny. Mieszanine ogrze¬ wa sie przez 1 godzine pod chlodnica zwrotna, po czym dodaje sie drugi równowaznik chlorowodor¬ ku N-metylopiperydyny. Ogrzewanie kontynuuje sie przez dalsza godzine, a nastepnie mieszanine reakcyjna pozostawia sie przez noc w temperatu¬ rze pokojowej. Z kolei dodaje sie chloroform (15 ml) i wode (15 ml) przy pH 2,5. Mieszanine wytrzasa sie, oddziela warstwe' wodna i przemywa 4-krotnie woda. Warstwe chloroformowa suszy sic za pomoca MgS04 i odparowuje pod zmniejszonym cisnieniem uzyskujac pozostalosc w postaci pianki. Wydajnosc wynosi 25u/oi tj. 124 mg. Widmo NMR zwiazku w CDCL3 wykazuje pas¬ ma absorpcyjne przy 1,0—1,60 (2se, 3H kazdy, me- tylo C-2), 1,97 (s, 3H, AR-CH3, 3,04) (d, J = 11 Hz, 1H, NH), 4,40—4,67 (m, 2H, H5 + H„), 5,17 (s, 1H, H3) oraz 7,16 (m, 14 protonów aromatycznych) ppm. W podobny sposób 6-[dwufenylo-/2-bromofeny- ^/in^jtyloamino]-2,2-dwumetylo-3-cyjanopenam, ; $-fdw^fenylo-/2HmetylQfenylo/metyloamino]-2,2- -dwumetylo-3-cyjanopenam, a takze sole addycyjne 6-amino-2,2-dwumetylo-3-cyjanopenamu z kwasem p-toluenosulfonowym, benizenosuLfonowym, metano- sulfonowym, chlorowodorowym, brornowodorowym, octowym, trójfluorooctowym i , chlorooctowym, przeksztalca sie w odpowiednie 6-/N-ochronione amino/-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/penamy. Przyklad II. 6-trójfenylometyloamino-2,2- ^dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/rpenam. Mieszanine zawierajaca 5,58 g (12,7 mmola) 6-trójfenyloamino-2,2-dwumetylo-3-cyjanopenamu, 1,72 g (12,7 mmola) chlorowodorku N-metylopipe¬ rydyny, 926 mg (12,7 mmola) azydku sodowego oraz 150 ml dioksanu ogrzewa sie przez 15 godzin w stanie wrzenia pod chlodnica zwrotna, po czym brunatna mieszanine reakcyjna zateza sie pod zmniejszonym cisnieniem otrzymujac ciemnobru¬ natny szlam. Produkt ten poddaje sie chromato¬ grafowaniu na kolumnie (38,1 X 44,45 cm) wypel¬ nionej zelem krzemionkowym (70—230 mesh), sto¬ sujac chloroform — 10% metanol jako eluent. Zbiera sie frakcje po 60 ml, przy czym produkt, zawarty we frakcjach 12—50 odzyskuje siie przer. ich odparowanie pod zmniejszonym cisnieniem do otrzymania gestego pomaranczowo-brunatnego ole¬ ju. Olej uciera sie z chloroformem, a otrzymane biale krysztaly odsacza sie i przemywa chlorofor¬ mem (830 mg, 13,6%). Krystaliczny produkt oczyszcza sie dalej przez rozpuszczenie w minimalnej objetosci cieklego ace¬ tonu z kolejnym dodaniem 1,5 objetosci heksanu i oziebieniem. Krysztaly oddziela sie przez filtra¬ cje, przemywa heksanem i suszy przez 4 godziny w temperaturze 56°C pod próznia. Wydajnosc: 780 mg surowego produktu daje 513 mg oczysz¬ czonego produktu o temperaturze topnienia 118°C z rozkladem. Widmo NMR oraz analiza ilosciowa wskazuje, ze uzyskany produkt jest hemihydratem, prawdopodobnie wskutek obecnosci wody w rea¬ gentach i rozpuszczalnikach. Widmo NMR produktu w DMSO-D6 wykazuje pasma absorpcyjne przy 0,92—1,60 (2s, 3H kazdy, metyle C-2), 3,35 (d, J ^ ca 11 Hz, 1H, NH), 4,48—4,68 (m, 2H, H6CH„), 5,32 (s, 1H, H3), 6,15I0tl3t 13 14 (s, 1H, tetrazolowe NH), 7,10—7,80 (s, 15H protony aromatyczne) ppm. Przyklad IIB 6-trójfenyIometyloamiino-2,2- -dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/-penam. Mieszanine benzenowego solwatu G-trójfenylome- 5 tyloamino-2,2-dwumetylo-3-cyjaaiopenamu {258 mg, 0,5 mmola), azydku sodowego (33 mg,, 0,5 mmola), chlorowodorku trójetyloamihy (60 mg, 0,5 rnmola) i chloroformu (10 ml) miesza sie i ogrzewa przez trzy godziny pod chlodnica zwrotna. Z kolei do- w daje sie dalsza porcje (0,5 mmola) azydku sodo¬ wego i kontynuuje ogrzewanie przez noc. Wtedy do mieszaniny dodaje sie po jednym równowazni¬ ku azydku sodowego i chlorowodorku trójetyloami- ny i ogrzewa ja przez dodatkowe dwie godziny is pod ehlodnica zwrotna. Dodawanie powtarza sie jesz¬ cze dwa razy, po ezytfn mieszanine ponownie ogrze¬ wa stie przez noc pod chlodnica zwrotna. Nastepnie mieszanine schladza sie do temperatury pokojowej i dodaje kolejno ehlorórorm (10 ml) i Wode^ flO ml). 20 Przy pomocy 6n kwasu solnego nastawia sie war¬ tosc pH mieszaniny na 2,0, po czym calosc miesza sie energicznie i rozdziela warstwy. Warstwe chlo¬ roformowa przemywa sie weda i zaszczepia kry¬ sztalem produktu z przykladu, n. Krystalizacja 25 zachodzi w ciagu- 5 minut. Otrzymana papke; mie¬ sza sie przez 10 minut, a nastepnie powoli dodaje do takiej samej objetosci heksanu. Otrzymana za¬ wiesine miesza sie jeszcze przez 15 minut i saczy. Osad na saczku przemywa sie heksanem i suszy na powietrzu. Wydajnosc 124 mg, tj. 51,5%. Widmo NMR produktu w DMSO-D6 wykazuje pasma absorpcyjne identyczne z pasmami produktu z przykladu IL Przy k l ad TV. 6-trójfenylometyloamino-2,2- 3o -dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/penam. Mieszanine suchego chlorowodorku N-metylopi- perydyny (8,14 g, 0,06 mola) bezwodnego chloro¬ formu wolnego od etanolu (150 ml), 6-trójfanylo- metyloamino-2,2-dwumetylo-3*-cyjanopenamU' (13,2 g, 0,03 mola), drobino sproszkowanego azydku sodowego (3,0 g, 0,06 mola) oraz N-metylopipery- dymy (&,9 g, 0j09 mola) ogrzewa sie przez 80 minut do temperatury 53?C (temperatura wewnetrzna). Nastepnie mieszanine chlodzi sie do temperatury pokojowej i rozciencza chloroformem wolnym od etanolu (750 ml) oraz woda (800 ml). Po starannym wytrzasnieciu warstwe chloroformowa oddziela sie i przemywa kolejno 1,5 n kwasem solnym (1X1000 ml) oraz woda (1X 800 ml). Roztwór 50 chloroformowy filtruje .sie przez bezwodny siar¬ czan sodowy, a nastepnie zateza pod zmniejszonym cisnieniem do objetosci okolo 300 ml, przy czym wydzielaja sie biale krysztaly. Zatezony produkt rozciencza sie heksanem (350 ml) i po 15 minutach 55 saczy. Oddzielony krystaliczny produkt przemywa sie heksanem i suszy na powietrzu przez 15 minut, . a nastepnie przez 1 godzine pod próznia w tem¬ peraturze 58°C. Wydajnosc 7,66 g, tj. 52,9%. Widmo NMR zwiazku w DMSO-D$ wykazuje pas- 60 ma absorpcyjne identyczne z pasmami produktu z przykladu II. Przyklad V. 6^trójf«nylometyioamino-2,2- -dwumetyk)-3-/tetrazolilo-5/ipenam. Mieszanine 6-teójfer*ylometyloaimino-2,2-dwume- ^5 40 45 tylo-3-cyjanopenamu (4,39 g, 0,01 mola), bezwodne¬ go chloroformu wolnego iod etanolu (20 ml), sprosz¬ kowanego azydku sodowego (650 mg, 0,01 mola) i N-metylopiperydyny (2,96 g, 0,03 mola) ogrzewa sie do temperatury 58—60°C. {temperatura wewnetrz¬ na). Z kolei 00 15 minut iprzez 1 gjodzkie dodaje sie mieszajac 5 ml roztworu suchego chlorowodorku N-metylopiperydyny (l,5g, 0,011 mola) w chlorofor¬ mie wolnym od etanolu. Mieszanina miesza sie i ogrzewa przez 1,5 godziny w temperaturze 58°-60°C. Dodaje sde Nnnietylopiperydyne, a nastepnie drob¬ no sproszkowany azydek sodowy {650 mg) i chloro¬ wodorek N-metylopiperydyny {1,5 g, 0,11 mola) w ohdoroformie wolnym od etanolu (20 ml). Po dodat¬ kowym ogrzaniu przez 1 godzine mieszanine schla¬ dza sie do, temperatury pokojowej, a nastepnie roz¬ ciencza woda (150 ml) d chiloroformeim wolnym od etanolu (250 ml). Z kolei, po starannym wstrzasnie¬ ciu, oddziela sie warstwa chloroformowa i przemy¬ wa kolebo in HC1 (1XW ttfl) i iwoda;i(l X IMmi). Roztwór ehlorogformowy saczy sie; przez bezwod¬ ny siarczan sodowy a nastepnie zateza pod chlonie próznia do objetosci okolo- 100 rru\ przy której za¬ czynaja pojawiac aie krysfctely. Zatezony produkt rozdrencza sie wtedy heksanem (150 ml) i po 20 minutach saczy sie, Krystaliczny produkt przemy¬ wa sie 50 ml roztworu chloroformu-heksan w stosunku 1:1. Po wysuszeniu na powietrzu produkt dalej suszy sie w piecu prózniowym przez 1 go¬ dzine w temperaturze 40°C. Wydajnosc 2,93 g bia¬ lych krysztalów (60,7%), o temperaturze topnie¬ nia 133—137°C z rozkladem; Widmo NMR pirodiuktu wykazuje pasma absorp¬ cyjne identyczne z pasmami produktu z przykla¬ du I-I. Przyklad VI. 6-trójfenylómetyloamino-2,2-dwu- metyla^S/tetrazolili^sy-penam, Mieszanine 6-trójfenyiometyl«oaimiiiO-2,2-dwume- tydo-3^cyjanopenamu i(10 g, 0,0193 molafc azydku sodowego (7,41 g, 0,114 rnoda^ chlorowodorku' N-me- tylapiperydyny (3,38 g, 0,025 mola) oraz ohflorofor- mu (100 ml) ogrzewa jsde przez 4 godainy pod chlod¬ nica zwrrótaia w okragloderanej kolbie zaopatrzonej w miedzadló, chlodnice i rurke; ze srodkiem susza¬ cym. Nastepnie mieszanine reakcyjna schladza sie i dodaje wode (300 ml) oraz cMorotoiml <100 mi). Po starannym wytrzasnieciu oddzdeia sie warstwe cMbroformowa i przemywa kolejno In kwasem sol¬ nym (100 ml) i nasycona solanka (100 ml). Po szyb¬ kim przesaczeniu przez bezwodny siarczan sodo¬ wy troztwór zateza aie pod zmniejszonym cisnie¬ niem do objetosci okolo 75, ml. Wtedy do koncen¬ tratu dodaje sie Iheksan f(20 ml) w ceHu wytrace- odsacza sie, przemywa roztworem (50 ml) 20% heksanu i chlorku metylenu i suszy pod próznia w temperaturze pokojowej* Wydajnosc 2,7 g (29j6%) produktu o temperaturze topnienia 133—136°C. Widmo NMR produktu w, DMSCM2* wykazuje pasma absorpcyjne identyczne z pasmami produktu z-przykladu II. Przyklad VII. 6-/2-fenyloacetamido/-2,2-dwu- metylo-3-/tetrazolilo-5/penam.. Mieszanine jednowodnego kwasu p~toluenosulfo- nowego (788 mgr 4,14 mmola), acetonu (35 ml)—15 101 639 16 i 6-trójfenylometyloamino-2,2-dwumetylo-3-/tetrazo- lilo-5/penamu (2,0 g, 4,14 mmola) miesza sie przez minut w temperaturze pokojowej, a nastepnie rozciencza slie woda (100 ml) i eterem izopropylo- wym (100 ml). Dwufazowa mieszanine miesza sie energicznie i doprowadza pH do 7 przy pomocy 2n wodorotlenku sodowego. Z kolei dodaje sie chlorek fenylocetylu (700 mg, 4,55 jmmola), swiezo przedesty¬ lowany), a pH mieszaniny reakcyjnej utrzymuje sie na poziomie 5,5—6,5 przez dodawanie 2n wodoro¬ tlenku sodowego, jezeli jest to konieczne. Reakcje kontynuuje siie, az pH osiagnie wartosc 6,5. Naste¬ pnie obydwie fazy rozdziela sie i przemywa war¬ stwe wodna eterem (2 X 50 ml). Po dodaniu chloro¬ formu do warstwy wodnej, pH nastawia sie na 2 przy pomocy 6n HC1. Po wytrzasnieciu warstwy roz¬ dziela sie i warstwe wodna ekstrahuje chlorofor¬ mem (2X50 ml). Po polaczeniu warstw chlorofor¬ mowych, suszy sie ,je NagSQ4, a nasteipnie .zateza pod zmntiejszonyni; eis^ieiniena do., objetosci 50 ml. Z kolei do koncentratu dodaje sie po kropli roztwór eteru w heksanie w stosunku 1:1, z ener¬ gicznym mieszaniem, az do zupelnego wytracenia produktu. Uzyskany Maly osad oddziela sie przez filtracje i suszy na powietrzu. Wydajnosc 850 mg (57,4%) produktu o temperaturze topnienia 168— —170°C. Widmo NMR zwiazku w DMSO-D6 wykazuje pasma absorpcyjne przy 1,10—1,68 (2s, kazdy, me¬ tyle C-2), 3,60 (s, 2H, -CH2), 5,28 (s, 1H, H3), ,42—5,80 (m, 2H, H5 + H6) oraz 7,30 (s, 5 propa¬ nów aromatycznych) ppm. Pr zy klad VIII. 6-amino-2,2-dwumetylo-3-/te- trazolrilo-5/penam. Do zawiesiny 6-trójfenylometyloamino-2,2-dwiu- metylo-3-/tetrazoliilo-5/p©namu (483 mg, 1,0 mmola) w suchym acetonie (5 ml) dodaje sie w tempera¬ turze pokojowej jednowodny kwas p-toluenosulfo- nowy (209 mg, 11 mmola). Otrzymany roztwór mie¬ sza sie przez 10 minut, a nastepnie dodaje eter (30 ml) w czasie 5 minut. Mieszanine miesza sie przez 10 minut, po czym osad dekantuje sie. Stala substancje rozpuszcza sie w czterowodorofuranie (30 ml) ~ i wprowadza do kolumny (300 X 6 mm) wypelnionej 10 g florisilu (syntetyczny krzemian magnezowy). Kolumne przemywa sie czterowodo¬ rofuranem, az do uzyskania 125 ml eluatu, który - odparowuje sie do sucha pod zmniejszonym cisnie¬ niem w temperaturze 40°C. Uzyskuje sie 210 mg - stalej substancji, sporzadza jej zawiesine w eterze (30 ml), saczy, przemywa eterem i suszy na po¬ wietrzu. Wydajnosc 121 mg (50%). Widmo NMR produktu w DMSO-D6 wykazuje pasma absorpcyjne przy 1,08—1,52 (2s, 3H kazdy, metyle C-2), 4,60—5,52 (2d, J = 4,0 Hz, H5 + H6), ,10 (s, 1H, H8) oraz 5,88 (s. 3H, NH3) ppm. P r z y k l a d Dt. Tosylan 6-amino^2;2-dwumety- lo-3-/tetrazolilo-5/penamu. Mieszanine 6-trójfenylometylo-2,2-dwumetylo-3- -/tetrazolilo-5/penamu, jednowodnego kwasu p-to- luenosulfonowego i bezwodnego acetonu mie¬ sza sie przez 1 godzine w temperaturze pokojowej. Po pólgodzinnym mieszaniu wytraca sie osad do którego dodaje sie bezwodny aceton. Po zakoncze- » niu mieszania osad odsacza sie, przemywa aceto¬ nem i eterem, po czym suszy sie na powietrzu. Postepujac w sposób analogiczny do wyzej opisa¬ nego inne pochodne trójfenylornetylowe z przykla¬ dów I—IV przeksztalca sie w sole addycyjne z kwasem p-toluenosulfonowym. Uzycie innych kwasów zamiast kwasu p-tolueno- sulfonowego powoduje takze odtritylowanie produk¬ tów z przykladów I—VI, dajac odpowiednia sól 6- -amino-2,2-dwumetylo-3/tetrazolilo-5/penamu z uzy- io tym kwasem, np. kwasem benzenosulfonowym, me- tanosulfonowym, chlorowodorowym, bromowodo- rowym, trójfluorooctowym, chlorooctowym lub octowym. Przyklad X. Do roztworu bezwodnego amidu penicyliny G (3,6 g 0,0108 mola) i chinoliny (6,97 g, 0,0854 mola) w denterochloroformie (50 ml) dodaje sie w temperaturze —5°C, ^ jednej porcji piecio- chlorek fosforu (5,05 g, 0,0243 mola). Mieszanine reakcyjna miesza, sie w temperaturze —5°C prze/. pól godziny, .a_nastepnie , pozostawia do ogrzania do temperatury pokojowej. Widmo magnetycznego rezonansu jadrowego wskazuje na pelne przerea- gowanie w kierunku utworzenia 6-/l-chloro-2-fe- nyloetylidenoimino/-2,2-dwumetylo-3-cyjanopena- mu. Pasma absorpcyjne wystepujac przy 1,54—1,72 Cs, 3H kazdy, metyle C-2) 3,98 (s, 2H, 0-CH2-CCl-), 4,79 (s, 1H, H3), 5,25—5,70 (m, 2H, H5 + H6), 7,35 (s, 5H, 0). Mieszanine reakcyjna ponownie chlodzi sie do ^5°C i traktuje n-propanolem (7,8 ml),' a nastepnie miesza przez 1 godzine. Analiza NMR mieszaniny reakcyjnej wykazuje, ze protony chloroimiinowe ^-laktama zniknely i zostaJy zastapione przez no¬ wa grupe protonów, które przypisuje sie odpowied- niemu aminoeterowi. Potraktowanie mieszaniny reakcyjnej woda (1 ml) powoduje wytracenie chlo¬ rowodorku 6-amino-2,2-dwumetylo-3-cyjanopena- mu (1,60 g 64%). Przyklad XI. 6-/2-fenoksyacetamido/-2,2-dwu - 40 metylo-3-/tetrazolilo-5/penam. Zawiesine 6-amiino-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo- -5/-penamu (480 mg) w wodzie (10 ml) ochladza sie mieszajac do temperatury 0°C, a nastepnie dopro¬ wadza pH do wartosci 8,0 przy pomocy wodoro- 45 tlenku sodowego. Do tak przyrzadzonego roztworu dodaje sie porcjami chlorek fenoksyacetylu (0,25 ml), utrzymujac pH roztworu miedzy 7 i 8 przy pomocy 0,1 n wodorotlenku sodowego. Roz¬ twór miesza sie przez dalsze 30 minut w tempera- 50 turze 0°C przy pH 8, przy czym ekstrahuje sie go chloroformem oddzielajac ekstrakty. Warstwe wo¬ dna zakwasza sie do pH 2 przy pomocy rozcien¬ czonego kwasu chlorowodorowego i ponownie eks¬ trahuje chloroformem. Te ostatnie ekstrakty suszy 55 sie przy pomocy siarczanu wapnia i odparowuje pod próznia uzyskujac produkt w postaci gabcza¬ stej masy. Produkt oczyszcza sie rozpuszczajac gc w chloroformie (20 ml) i.wkraplajac otrzymany roztwór do heksanu (250 ml). Wytracony osad od- 60 sacza sie uzyskujac 395 mg 6-/2-fenoksyacetami- do/-2,2-dwumetylo-3-/tetrazolilo-5/penamu w posta¬ ci bialego amorficznego ciala stalego. Widmo w podczerwienii (pastylka Kor) produktu wykazuje pasma absorpcyjne przy 1785 cm-1 (karbonyl f}-lak- 65 tamu), 1670 cm-1 (1 pasmo amidowe) oraz 1540 cm1101 639 17 18 (II pasmo amodowe). Widmo NMR w DMSO-D6 wykazuje pasma absorpcyjne przy 7,50—6,70 ppm (m, protony aromatyczne), 5,70 (m, protony przy C-5 i C-6), 5,35 (s, metyl przy C-3), 4,66 ppm (s, 2H, 0 OCH2) oraz 1,66—1,16 ppm (s, 3H kazdy, 3 metyle C-2). Aktywnosc przeciwbakteryjna in vito zwiazku, wyrazona jako minimalne stezenie hamujace roz¬ twór bakterii ze szczepu Streptococous pyogenes wynosi ponizej 0,1 mg/ml. 10 Przyklad XII. 6-/2-feinyloacetamido/-2,2-dwu- metylo-3-/tetrazolilo-5/penam. Produkt otrzymuje sie powtarzajac sposób poste¬ powania z przykladu XI, lecz stosujac zamiast chlorKu fenoksyacetylu równowazna dlosc chlorku 15 fenyloacetylu jako srodka acylujacego. Jego mini¬ malne stezenie wstrzymujace rozwój bakterii (MIC) wynosi w przypadku Streptococous pyogenes po¬ nizej 0,1 mg/ml., Przyklad XIII. 6-/0-2-amino-2-fenylóaceta^ 20 mido/-2,2-dwumetylo-3-/tetrazoliIo-5/pe Zawiesine 6-amino-2,2ndwumetylo-3-/tetrazoli- lo-5/-penamu (200 mg) w wodzie (5 ml) ochladza sie mieszajac do temperatury t)—5°C przy pomocy lazni lodowej. Po nastawieniu pH na wartosc 7,0 25 przy pomocy rozcienczonego roztworu wodorotlen¬ ku sodowego, do zawiesiny dodaje sie porcjami chlorowodorek chlorku D-2-amino-2-fenyloacetylu (274 mg, wg HardcastJe et al., Journal of organie Chemistry, 31, 897 (1966) przez 15 minut w tempe- 30 raturze 0—5°Cy utrzymujac pH miedzy 6 i 7 do¬ datkiem rozcienczonego wodorotlenku sodowego. Po dodaniu calosci chlorku mieszanine reakcyjna mie¬ sza sie przez dalsze 15 minut, a nastepnie saczy Wartosc pH lugów macierzystych nastawia sie na 35 4,4 przy pomocy rozcienczonego kwasu chlorowo¬ dorowego, po czym roztwór pozostawia sie na noc w lodówce. Po przesaczeniu roztworu lugi macie¬ rzyste wprowadza sie na kolumne 25 g Sephadex LH-20, zarobionego woda (Pharmacia Fin Chemd- 40 cals, Inc.). Kolumne wymywa sie woda i zbiera frakcje, których sklad ustala sie droga chromato¬ grafii cienkowarstwowej. Frakcje zawierajace czy¬ sty produkt laczy sie i odparowuje pod wysoka próznia do objetosci okolo 1 ml. Zatezony roztwór 45 odstawia sie na krótki okres czasu. Wykrystalizo- wuje por produkt, który odsacza sie, przemywa krótko woda i suszy. Wydajnosc 55 mg czystego 6-/D-2-'amino-2-fenyloacetamido/-2,2-dwumetylo- -3-/te£razolilo-5/penamu o temperaturze topnienia 192—196°C. Widmo w podczerwieni (pastylka KBr) wykazuje absorpcje przy 1770 cm-i (karbonyl (3-laktamu), 1680 cm-'1 (pasmo amidowe) oraz 1520 cm--1 (II pasmo amidowe). Minimalne stezenie wstrzymujace rozwój bakterii wynosii w przypadku Streptococous pyogenes poni¬ zej 0,1 mg/ml. PL PL PL PL

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania pochodnych 3-tetrazolilo- wych kwasu 6-aminopenicylanowego o wzorze 1, w którym R oznacza grupe zabezpieczajaca grupe aminowa, znamienny tym, ze pochodna cyjanowa o wzorze 2, w którym R ma wyzej podane znacze¬ nie, poddaje sie reakcji z jonami azydkowymi w obojetnym rozpuszczalniku, w obecnosci zródla kwasu i ewentualnie z otrzymanego produktu usu¬ wa sie grupe zabezpieczajaca grupe aminowa w reakcji z reagentem kwasowym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w temperaturze 20—110°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, ze jako zródlo kwasu stosuje sie sól addycyj¬ na aminy z kwasem.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako sól addycyjna aminy z kwasem stosuje sie chlorowodorek trzeciorzedowej aminy.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako zródlo kwasu stosuje sie sól addycyjna aminy z kwasem, przy czym w mieszaninie reakcyjnej znajduje sie takze amina.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny, tym, ze stosuje sie pochodna cyjanowa o wzorze .2, w któ¬ rym R oznacza grupe zabezpieczajaca o wzorze 4 w którym kazdy z podstawników R1? R2 i R? oznacza atom wodoru, chloru, bromu, fluoru, grupe alkilowa o 1—4 atomach wegla, alkoksylowa o 1—4 atomach wegla lub grupe fenylowa.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako reagent kwasowy stosuje sie kwas p-tolueno- sulfonowy.101639 5sffli Wzór2 Penicylina G - 1 omtd penicyliny^ i 6 AMamid 1 lrityl 6-AR^airtd — 6-APT «- SchmettZ l intern 6-ocyfr-APT nitryl ptnuj&njG 6-AW nitryl trityl 6-APT R-NH; H fcfro> / H Hc CH, RNH^HCH 0 Wzór 2 Wzór 4 pfr Wzór 5 RTNH Z i H Wzór o H N-NM tóc> Z7 PZGraf. Koszalin D-38 95 egz. A-4 Cena 45 zl