Verfahren zur Herstellung von neuen Penicillinen
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Penicillinen der allgemeinen Formel :
EMI1.1
sowie nicht-toxischer Salze diieser Säuren, wobei in der Formel Z der Rest eines substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen Ringsystems ist und Ri und Ra gleiche oder verschiedene Aryl-, Acyl-, Acyloxyoder Acylthioreste oder gogebenenfalls substituierte Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Heterocyclo-, Alkoxy Aralkoxy-, Alkylthio oder Aralkylthiogruppen oder Halogenatome bedeuten oder Teile eines gegebenenfalls substituierten mit dem Z enthaltenden Ring kondensierten weiteren Ringes sind.
Einige dieser Penicilline besitzen über ihre kräftige antibakterielle Wirksamkeit hinaus Widerstandsfähigkeit gegenüber der Zerstörung durch Penicillinase und sind demzufolge wirksam gegenüber resistenten Bakterienstämmen, Weiterh, in sind einige dieser neuen Penicilline stabil gegenüber Säuren.
Es hat sich nun erwiesen, dass gewisse Verbindungen, welche unter die oben erwähnte Formel (I) fallen, alle vorstehend erwähnten wünschenswerten Eigenschaften dieser Penicilline aufweisen und dar- überhinaus befähigt sind, sehr hohe Blutspiegel im Menschen zu erzeugen. Fs handelt sich dabei um Verbindungen der nachstehenden Formel II. Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung von neuen Penicillinen der Formel
EMI1.2
sowie nicht-toxischer Salze derselben, wobei in der Formel X und Y gleich oder verschieden sind und Chlor-, Fluor-oder Bromatome bedeuten.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass 6-Aminopenicillansäure, eines ihrer Neutralsalze oder eine Kulturflüssigkeit, die 6-Aminopenicillansäure oder Neutralsalzs derselben enthält, umgesetzt werden mit Säurechlorid, Säurebromid, Säureanhydrid oder gemischten säureanhydrid einer Carbonsäure der Formel
EMI1.3
Nicht-toxische Salze, einschliesslich nicht-toxi- scher Metallsalze, sind Salze von Natrum, Kalium, Calzium und AlumuNum, Ammonium und substituierte Ammoniumsalze, z. B.
Salze solcher nichttoxischer Amine, wie Trialfkylamine, einschliesslich Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-betaphenethylamin, 1-Ephenamin, N, N1-Dibenzyläthylendiamin, Dethydroabietylamin, N, N1-bis-Dehydroabi etyläthylendiamin, sowie anderer Amine, wie sie bisher zur Bildung von Salzen mit Benzylpenicillin Verwendung gefunden haben.
Eine Ausiührungsform des erfindtungsgemässen Verfahrens unter Verwendung eines Mischanhydrides eines Alkylesters der Chlorkohlensäure besteht darin, dass man eine Säure der Formel (III) mit einem Alkylchlorcarbonat und einem tertiären Amin oder aliphatischen Amin, wie z. B. Triäthylamin in einem wasserfreien inerten und vorzugsweise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie z. B. mit Dioxan mischt, und gegebenenfalls eine geringe Menge reinen trockenen Acetons hinzufügt. Zu dieser Lösung des Mischanhydrides wird dann eine gekühlte Lösung von 6-Aminopenicillansäure und ein tertiäres Amin, wie Triäthylamin in z. B. einem Lösungsmisttel, wie Wasser, hinzufügt, wobei das substituierte Ammoniumsalz des gewünschten Produktes entsteht.
Hiernach kann das Gemisch, gegebenenfalls bei alkalischem pH-Wert, mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Ather, zur EntferiMing nicht umgesetzten Ausgangsmaterials extrahiert werden. Das in der wässrigen Phase enthaltene Produkt wird hierauf in die freie Säure übergeführt, was vorzugsweise in der Kälte unter einer Atherschidht durch Zugabe von verdünnter Mineralsäure geschieht. Hernach wird das Produkt in Form der feien Säure , mit einem mit Wasser nicht mischbaren neutralen organischen Lösungsmittel, wie z. B. Ather, extnahiert und der Extrakt mit Wasser gewaschen und hernach getrock- net.
Das im ätherischen Extrakt in Form der freien Säure enthaltene Produkt kann hierauf in jedes gewünschte Metall-oder Aminsalz durch Behandeln mit einer geeigneten Base, z. B. mit einem, freien Amin, wie Procainbase oder einer Lösung von Kalium2-äthyl-hexanoat in trockenem n-Butanol, überge- führt werden. Derartige Salze sind normalerweise in Lösungsmitteln, wie Ather, unlöslich und können deshalb daraus durch blosses Filtrieren abgetrennt werden.
Atherische Lösungen der Säureform der erfindungsgemäss hergestellten neuen Verbindungen können hergestellt werden, indem man eine wässrige Lö- sung von 6-Aminopenicillansäure und Natriumbi caSbonat herstellt und dazu das Säurechlorid hinzu- fügt. Hiernach wird die Mischung mit Äther extrahiert, um nicht umgesetzte oder hydrolysierte Aus gangsprodukte zu entfernen. Nun wird die Lösung angesäuert und das in Form der freien Säure vorliegende Produkt mit Äther extrahiert. Dieser ätheri- sche Extrakt wird anschliessend getrocknet, z.
B. mit wasserfreiem Natriumsulfat, worauf, nach Entfernung des Trocknungsmittels, eine trockene ätherische Lösung des gewünschten Produktes zurükbleibt, aus welcher sich letzteres leicht isolieren lässt, vorzugs- weise in Form eines in Ather nicht löslichen Salzes, wie des Kaliumsalzes. Dieses Verfahren wird mit Vorteil dann angewendet, wenn das Säurechlorid mit einem primären Amin leichter reagiert, als es dies mit Wasser tut, was sich durch einen einfachen Test fest stellen lässt. Bei, dieser Arbeitsweise kann das Säure- chlorid ersetzt werden durch äquimolekulare Mengen des entsprechenden Säurebromids oder Säureanhy drids.
Im Falle, dass das Säurechlorid mit Wasser leich- ter reagiert, als mit der 6-Aminopenicillansäure, ist es erforderlich, unter wasserfreien Bedingungen zu arbeiten. Hierbei kann beispielsweise 6-Aminopenicil- lansäure und Triäthylamin mit einem wasserfreien Lösungsmittel, z. B. Aceton, Chloroform oder Methy- lendiohlorid, gemischt werden und zur Mischung das s Säurechlorid im selben Lösungsmittelhinzugefügt werden. Das Gemenge wird nun angesäuert und die wässrige Schicht abgetrennt.
Die Schicht mit dem organischen Lösungsmittel kann hiernach mit Na trium-oder Kaliumbikarbonatlösung behandelt werden, wonach die wässrige Bicarbonatschicht abgetrennt und konzentriert wird, um daraus das Natriumoder Kaliumsalz des Penicillins zu gewinnen.
Da einige der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten antibiotischen Substanzen ver hältnismässijg instabile Verbindungen sind, welche leicht chemischen Anderungen uerliegen, die ihre antibiotische Aktivität vermindern, ist es wünschbar, derart milide Reaktionsbedingungen einzuhalten, dass ihre Zersetzung unterbleibt. Die dabei zu wählenden Reaktionsbedingungen hängen naturgemäss in weitem Mass von der Reaktionsbereitschaft der verwendeten chemischen Reagentien ab.
In den meisten Fällen ist es erforderlich, einen Kompromiss zu schliessen, zwischen der Verwendung sehr milder Reaktions- bedingungen während längerer Reaktionszeiten und der Anwendung kräftiger Reaktionsbedingungen wäh- rend kürzerer Zeit, mit der Möglichkeit, dass ein Teil der antibiotischen Substanzen sich dabei zersetzt.
Im allgemeinen sollte diie beim erfindungsgemässen Verfahren einzubaltende Temperatur 30 C nicht überschreiten, wobei häufig Zimmertemperatur geeignet ist. Weiterhin sollte die Verwendung starker Säuren oder starker Alkalien in wässrigem Medium beim erfindungsgemässen Verfahren vermieden werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Verfahren im pH-Bereich von 6 bis 9 durchzuführen, was in üblicher Weise durch Verwendung eines Puffers, z. B. einer Lösung von Natriumbicarbonat oder eines Natriumphosphatpuiffers, erreicht werden kann.
Ausser in wässrigen Reaktionsmedien, einschliesslich filtrierter Fermentationsbrühen oder wässriger Lösungen von roher 6-Aminopenicillansäure, kann auch Verwendung von organischen Lösungsmitteln gemacht werden, z. B. von Dimethylformamid, Dimethylacet- amid, Chloroform, Aceton, Methylendichlorid, Me thyl-isobutyl-keton und Dioxan. Häufig erweist sich als sehr günstig die Zugabe einer wässrigen Lösung eines Salzes der 6-Aminopenicillansäure zu einer Lösung des Acylierungsmittels in einem inerten mit Wasser mischbarenLösungsmittel,wie z. B. Aceton oder Dimethylformamidi. Kraftiges Rühren ist selbstverständlich dann von Vorteil, wenn mehr als eine Phase zugegen ist, z. B. eine feste und eine flüssige oder zwei flüssige Phasen.
Nach Beendigung der Reaktion können die Reaktionsprodukte isoliert und aufgearbeitet werden nach den bekannten Techniken für Benzylpenicillin und Phenoxymethylpenicillin. So kann das Produkt z. B. mit Diäthyläther oder n-Butanol bei saurem pH-Wert extrahiert werden und dann durch Lyophilisation oder durch tYberführung in ein im Lösungsmittel unlösli- ches Salz, z. B. durch Neutralisation mit einer Lösung von Natrium-oder Kalium-2-äthylhexanoat in n Butanol, gewonnen werden. Weiterhin kann das Produkt aus wässriger Lösung als wasserunlösliches Salz eines Amins gefällt werden, oder daraus direkt durch Lyophilisation vorzugsweise in Form eines Natriumoder Kaliumsalzes abgeschieden werden.
Falls das Triäthylaminsalz gebildet wurde, lässt sich daraus die freie Säureform des Produktes herstellen, welche an schliessend in andere Salze übergeführt werden kann, in der Art und Weise, wie dies bei Benzylpenicillin und anderen Penicillinen bekannt ist. So gelingt es zum Beispiel durch sorgfältige Behandlung einer derartigen Triäthylaminverbindung ixh Wasser mit Natriumhydroxyd sie in das Natriumsalz überzuführen, wonach das Triäthylamin durch Extraktion, z. B. mit Toluol, abgeschieden werden kann. Eine Behandlung des Natriumsalzes mit starken wässrigen Säuren führt zur Bildung der Verbindung in Form der freien Säure, die ihrerseits wieder in andere Amins, alze, z.
B. in dasjenige des Prochains, vermittels Umsetzung mit einer geeigneten Aminobase übergeführt werden kann.
Derart hergestellte Salze können durch Lyophilisation, oder falls das Produkt unlöslich ist, durch Filtration abgetrennt werden. Eine Arbeitsweise zur Isolierung des Produktes als kristallines Kaliumsalz besteht darin, dass man das Produkt aus einer sauren (z. B. pH-Wert 2) wässrigen Lösung mit Diäthyläther extrahiert, den Ather trocknet und mindestens ein Äquivalent einer konzentrierten Lösung von Kalium-2 äthylhexanoat in trockenem Butanol hinzufügt. Das dabei gebildete Kaliumsalz fällt aus, gewöhnlich in kristalliner Form und kann anschliessend durch Filtrieren oder Dekantieren abgetrennt werden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen können in Gemischen mit geeipeten pharmazeuti- schen Trägersubstanzen verwendet werden.
Beispiel 1
Herstellung des Natriumsalzes von 3- (2', 6'-Dichlor phenyl)-5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
Eine Suspension von 52, 5 g 6-Aminopenicillan- säure in 484 ml Wasser wurde durch Zugabe von normalem wässrigem Natriumhydroxyd auf den pH Wert 7, 2 eingestellt und die erhaltene Lösung mit einer Losung von 70, 5 g 3-(2', 6'-Dichlorphenyl)-5- methylisoxazol-4-carbonylchlorid in 726 ml Isobutyl methyl-keton behandelt. Das Gemenge wurde 11/2 Stunden lang kräftig gerührt und hernach durch Dicalits- (Markenname) filtriert.
Die Schichten wur den anschliessend getrennt und die Isobutyl-methyl keton-Schicht wurde mit gesättigter Kochsalzlösung geschüttelt. Nach erneuter Schichtentrenmmg wurde die Isobutyl-methyl-keton-Phase filtriert und hierauf mit 125 ml doppelt normaler Lösung von Natrum- 2-äthylhexanoat in Isopropanol behandelt, wobei eine klare Lösung entstand. Das Natriumsalz des 3- (2', 6' Dichlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolylpenicillins im Gewicht von 63, 9 g wurde abgetrennt als weisses mikrokristallines Monohydrat vermittels Filtration und anschliessend in Luft getrocknet. Es zeigt einen Zersetzungspunkt von 214 C und eine Drehung von [α]D21 + 132, 8 (c = 1 in, HO).
Analyse ; gefunden : C = 44, 2 ouzo H = 3, 8% N = 8,3 % S = 6, 6 ouzo berechnet für C19H16Cl2N3O5SNa, H2O : C = 44, 7 O/o H = 3, 5 I/o N = 8, 2 ouzo S = 6, 3 O/o
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei 0, 1 mcg/ml, den benzylpenicillin-resistenten Staph. 1 bei 0, 5 mcg/ml und den benzylpenicillin-resistenten Staph.
2 bei 0, 5 mcg/ml.
Die als Ausgangsprodukt verwendete 3- (2', 6'-Di chlorphenyl)-5-methylisoxazol-4-carbonsäure vom Smp. 220 bis 221 C wurde erhalten durch Konden- sation von 2, 6-Dichlor-benzohydroxamoylchlorid mit Methyl-acetoacetat in methanolischem Natriummeth- oxyd, gefolgt von Hydrolyse des erhaltenen Esters.
Das entsprechende Säurechlorid wurde erhalten durch Behandlung der Säure mit Thionylchlorid.
Beispiel 2
Herstellung von 3-(2',6'-dichlorphenyl)-5-methyl 4-isoxazolylpenicillin in Form der freien Säure
Eine Suspension von 216 g 6-Aminopenicillan- säure in 2 Liter Wasser wurde durch Zugabe von normaler Natronlauge (ungefähr l Liter) auf pH 6, 8 eingestellt und die erhaltene Lösung kräftig gerührt, während eine Lösung von 290 g 3- (2', 6'-Dichlorphenyl)-5-methyl-isoxazol-4-carbonylchlorid in 1, 5 Liter Aceton in einem Guss hinzugefügt wurde. Die Temperatur stieg auf 26 C an und bei fortschreitender Umsetzung fiel das Penicillin in Form der freien Säure als weisse Substanz aus. Nach 30 Minuten wurde die Suspension auf 10 C abgekühlt und bei dieser Temperatur das Rühren eine Stunde lang fortgesetzt.
Das Gemisch wurde dann auf O C gekühlt, zentrifugiert und das feste Produkt mit 250 ml wäss- rigem Aceton gewaschen um schliesslich in einem Luftofen bei 30 C getrocknet zu werden. Das erhaltene Produkt im Gewicht von 440 g und einer Ausbeute von 94% hatte eine Drehung von [a] D20 +106, 3 (c = 1 in EtOH) und erwies sich vermittels alkalimetrischem Test von einer Reinheit von 97, 5 /o.
Beispiel 3
Herstellung des Kaliumsalzes von 3- (2', 6'-Dichlor phenyl)-5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
Dieses Salz wurde hergestellt durch Auflösen der freien Säureform des Penicillins in der äquivalenten Menge von wässrigem Kaliumjbicarbonat und Gefrier- trocknen der erhaltenen Lösung. Das Hydrat des derart erhaltenen Salzes zeigte beim alkalimetrischen Test eine Reinheit von 94 /o und enthielt 6 /o Wasser.
Drehung : [a] D2 +127, 2 C (C = 1 in H2O).
Beispiel 4 Herstellung von 3-(2'-Chlor-6'-fluorphenyl)-5-methyl 4-isoxazolylpenicillin
Diese Verbindung wurde hergestellt durch Behandlung von 36, 4 g 6-Aminopenicillansäure mit 46, 1 g 3- (2'-Chlor-6'-fluorphenyl)-5-methylisoxazol- 4-carbonylchlorid gemäss der Arbeitsweise vom Beispiel 1, mit Ausnahme, dass die Fällung des Natriumsalzes erst herbeigeführt werden konnte, nachdem das Gemisch mit. Ather verdünnt worden war. Auf diese Weise wurden 60, 7 g des Natriumsalzes des Penicillins erhalten, dessen Reinheit sich im alkalimetrischen Test zu 88 O/o erwies.
Das Produkt inhibierte Staph. Oxford bei einer Konzentration von 0, 25 mcg/ml und einen benzyl penicillinrosistenten Staphylococcus bei 1, 25 mcg/ml.
Die als Ausgangsmaterial verwendete 3- (2'-Chlor- 6'-fluorphenyl)-5-methylisoxazol-4-carbonsäure vom Smp. 206 bis 207 wurde erhalten durch Chlorieren von 2-Chlor-641uorbenzaldoxim, Kondensation des erhaltenen Hydroxamoylchlorids mit Methyl-acetoacetat in methanolischem Natriummethoxyd und Hy- drolyse des erhaltenen Esters mit heissem Alkali. Das Säurechlorid wurde erhalten durch Behandlung der Säure mit Thionylchlorid.
Beispiel 5 Herstellung von 3-(2'-Brom-6'-chlorphenyl)-5-methyl 4-isoxazolylpenicillin
Acylierung von 25, 2 g 6-Aminopenicillansäure mit 39, 1 g 3-(2'-Brom-6'-chlorphenyl)-5-methylisoxazol-4-carbonylchlorid nach der Arbeitsweise des Beispiels 4 ergab 48 g des Natriumsalzes dieses Penicillins. Der alkalimetrische Test zeigte eine Reinheit des Produktes von 77 /o.
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 1 mog/ml und den benzylpenicillin-resistenten Staph. bei 1, 25 mcg/ml.
DasZwischenprodukt 3-(2'-Brom-6'-chlorphenyl)- 5-methylisoxazol-4-carbonsäure vom Smp. 231 bis 232 wurde hergestellt, wie dies Sir die entsprechen- den Säuren in den vorhergehenden Beispielen angegeben worden ist. Es wurde in üblicher Weise in das Säurechlorid übergeführt.
Beispiel 6 Herstellung von 3-(2', 6'-Difluorphenyl)-5-methyl-
4-isoxazolylpenicillin
Acylierung von 3, 24 g 6-Aminopenicillansäure mit 3- (2', 6'-Difluorphenyl)-5-methylisoxazol-4-carbo- nylchlorid (erhalten aus 3, 59 g der entsprechenden Säure, Smp. 173 bis 174 ) nach der im Beispiel 4 beschriebenen Arbeitsweise ergab 6, 6 g. des Natrumsalzes dieses Penicillins.
Beim kolometrischen Test mit Hydroxylamin zeigte das Produkt eine Reinheit von ungefähr 61 /o.
Die Substanz inhibierte Staph. Oxford bei 0, 25 mcg/ml und den benzylpenicillin-resistenten Staph. bei 1, 25 mcg/ml.
Blutspiegelwerte
Die gemäss den Beispielen 1 bis 5 hergestellten Substanzen wurden je in Dosen von 500 mg an freiwillige Versuchspersonen mündlich verabreicht. Hierauf wurden in regelmässigen Abständen Blutproben entnommen, und die Konzentrationen der im Serum enthaltenen Antibiotika durch Bio-Teste bestimmt.
Die Mittelwerte der an jeder Gruppe erhaltenen Ver suchsresultate sind in der nachfolgenden Tabelle im Vergleich mit Resultaten, welche sich bei der Verab folgung von 3-o-Chlorphenyl-5-methyl-4-isoxazolyl- penicillin in Form des Natriumsalzes (Cloxacillin) ergaben, zusammengestellt. Es ergibt sich daraus, dass jedes der neuen Penicilline höhere und/oder länger dauernde Serumspiegel produzierte, als dies mit Cloxacillin der Fall war.
Substanz von Konzentration im Serum (meg/ml) Beispiel Nr. ¸Std. 1 Std. 2 Std. 4 Std.
Process for the production of new penicillins
The main patent relates to a process for the production of new penicillins of the general formula:
EMI1.1
and nontoxic salts of these acids, where in formula Z is the radical of a substituted or unsubstituted heterocyclic ring system and Ri and Ra are identical or different aryl, acyl, acyloxy or acylthio radicals or optionally substituted alkyl, aralkyl, cycloalkyl, heterocyclo -, alkoxy aralkoxy, alkylthio or aralkylthio groups or halogen atoms or are parts of an optionally substituted further ring condensed with the ring containing Z.
In addition to their powerful antibacterial activity, some of these penicillins are resistant to destruction by penicillinase and are therefore effective against resistant bacterial strains. Furthermore, some of these new penicillins are stable against acids.
It has now been found that certain compounds which come under the above-mentioned formula (I) have all the above-mentioned desirable properties of these penicillins and are moreover capable of producing very high blood levels in humans. These are compounds of the formula II below. The present patent relates to a process for the preparation of new penicillins of the formula
EMI1.2
and also non-toxic salts thereof, where in the formula X and Y are identical or different and represent chlorine, fluorine or bromine atoms.
The process is characterized in that 6-aminopenicillanic acid, one of its neutral salts or a culture liquid containing 6-aminopenicillanic acid or neutral salt thereof, are reacted with acid chloride, acid bromide, acid anhydride or mixed acid anhydride of a carboxylic acid of the formula
EMI1.3
Non-toxic salts, including non-toxic metal salts, are salts of sodium, potassium, calcium and aluminum, ammonium and substituted ammonium salts, e.g. B.
Salts of such non-toxic amines, such as trialfkylamines, including triethylamine, procaine, dibenzylamine, N-benzyl-betaphenethylamine, 1-ephenamine, N, N1-dibenzylethylenediamine, dethydroabietylamine, N, N1-bis-dehydroabi ethylethylenediamine, as well as other amines so far Formation of salts with benzylpenicillin have found use.
One embodiment of the process according to the invention using a mixed anhydride of an alkyl ester of chlorocarbonic acid is that an acid of the formula (III) is mixed with an alkyl chlorocarbonate and a tertiary amine or aliphatic amine, such as. B. triethylamine in an anhydrous inert and preferably water-miscible solvent, such as. B. mixed with dioxane, and optionally adding a small amount of pure dry acetone. To this solution of the mixed anhydride is then a cooled solution of 6-aminopenicillanic acid and a tertiary amine, such as triethylamine in z. B. to a dissolving agent, such as water, is added, the substituted ammonium salt of the desired product being formed.
The mixture can then be extracted, if necessary at an alkaline pH, with a water-immiscible solvent, such as ether, to remove unreacted starting material. The product contained in the aqueous phase is then converted into the free acid, which is preferably done in the cold under an ether layer by adding dilute mineral acid. Thereafter, the product in the form of the free acid, with a water-immiscible neutral organic solvent, such as. B. ether, extracted and the extract washed with water and then dried.
The product contained in the ethereal extract in the form of the free acid can then be converted into any desired metal or amine salt by treatment with a suitable base, e.g. B. with a, free amine such as procaine base or a solution of potassium 2-ethyl-hexanoate in dry n-butanol, can be transferred. Such salts are normally insoluble in solvents such as ethers and can therefore be separated from them by simple filtration.
Essential solutions of the acid form of the novel compounds prepared according to the invention can be prepared by preparing an aqueous solution of 6-aminopenicillanic acid and sodium bicarbonate and adding the acid chloride to it. The mixture is then extracted with ether in order to remove unreacted or hydrolyzed products. Now the solution is acidified and the product in the form of the free acid is extracted with ether. This essential extract is then dried, e.g.
B. with anhydrous sodium sulfate, whereupon, after removing the drying agent, a dry ethereal solution of the desired product remains, from which the latter can be easily isolated, preferably in the form of a salt insoluble in ether, such as the potassium salt. This method is used to advantage when the acid chloride reacts more easily with a primary amine than it does with water, which can be determined by a simple test. In this procedure, the acid chloride can be replaced by equimolecular amounts of the corresponding acid bromide or acid anhydride.
In the event that the acid chloride reacts more easily with water than with 6-aminopenicillanic acid, it is necessary to work under anhydrous conditions. For example, 6-aminopenicillanic acid and triethylamine can be mixed with an anhydrous solvent, e.g. B. acetone, chloroform or methylene chloride, are mixed and the acid chloride added to the mixture in the same solvent. The mixture is now acidified and the aqueous layer is separated.
The layer with the organic solvent can then be treated with sodium or potassium bicarbonate solution, after which the aqueous bicarbonate layer is separated and concentrated in order to obtain the sodium or potassium salt of penicillin therefrom.
Since some of the antibiotic substances produced by the process of the present invention are relatively unstable compounds which are easily subject to chemical changes that reduce their antibiotic activity, it is desirable to maintain such mild reaction conditions that their decomposition does not occur. The reaction conditions to be selected for this naturally depend to a large extent on the reactivity of the chemical reagents used.
In most cases it is necessary to strike a compromise between using very mild reaction conditions for longer reaction times and using strong reaction conditions for shorter times, with the possibility of some of the antibiotic substances decomposing.
In general, the temperature to be maintained in the process according to the invention should not exceed 30 ° C., room temperature often being suitable. Furthermore, the use of strong acids or strong alkalis in an aqueous medium should be avoided in the process according to the invention. It has proven advantageous to carry out the process in the pH range from 6 to 9, which is usually achieved by using a buffer, e.g. B. a solution of sodium bicarbonate or a sodium phosphate buffer can be achieved.
In addition to aqueous reaction media, including filtered fermentation broths or aqueous solutions of crude 6-aminopenicillanic acid, use can also be made of organic solvents, e.g. B. of dimethylformamide, dimethylacetamide, chloroform, acetone, methylene dichloride, methyl isobutyl ketone and dioxane. The addition of an aqueous solution of a salt of 6-aminopenicillanic acid to a solution of the acylating agent in an inert water-miscible solvent, such as e.g. B. acetone or dimethylformamidi. Vigorous stirring is of course an advantage when more than one phase is present, e.g. B. a solid and a liquid or two liquid phases.
After the reaction has ended, the reaction products can be isolated and worked up according to the known techniques for benzylpenicillin and phenoxymethylpenicillin. So the product can e.g. B. extracted with diethyl ether or n-butanol at acidic pH and then by lyophilization or by conversion into a salt insoluble in the solvent, z. B. by neutralization with a solution of sodium or potassium 2-ethylhexanoate in n butanol. Furthermore, the product can be precipitated from aqueous solution as the water-insoluble salt of an amine, or it can be separated out directly by lyophilization, preferably in the form of a sodium or potassium salt.
If the triethylamine salt has been formed, the free acid form of the product can be prepared from it, which can then be converted into other salts in the manner known for benzylpenicillin and other penicillins. So it is possible, for example, by careful treatment of such a triethylamine compound ixh water with sodium hydroxide to convert it into the sodium salt, after which the triethylamine by extraction, eg. B. with toluene, can be deposited. Treatment of the sodium salt with strong aqueous acids leads to the formation of the compound in the form of the free acid, which in turn is converted into other amines, alze, e.g.
B. can be converted into that of the prechain by means of reaction with a suitable amino base.
Salts produced in this way can be separated off by lyophilization or, if the product is insoluble, by filtration. One way of working to isolate the product as a crystalline potassium salt is to extract the product from an acidic (e.g. pH 2) aqueous solution with diethyl ether, dry the ether and add at least one equivalent of a concentrated solution of potassium 2-ethylhexanoate in dry butanol. The potassium salt formed in the process precipitates, usually in crystalline form, and can then be separated off by filtration or decanting.
The compounds prepared according to the invention can be used in mixtures with geezed pharmaceutical carrier substances.
example 1
Preparation of the sodium salt of 3- (2 ', 6'-dichlorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
A suspension of 52.5 g of 6-aminopenicillanic acid in 484 ml of water was adjusted to pH 7.2 by adding normal aqueous sodium hydroxide and the resulting solution was treated with a solution of 70.5 g of 3- (2 ', 6 '-Dichlorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carbonyl chloride in 726 ml of isobutyl methyl ketone. The mixture was stirred vigorously for 11/2 hours and then filtered through Dicalits- (brand name).
The layers were then separated and the isobutyl methyl ketone layer was shaken with saturated saline. After another layer separation, the isobutyl methyl ketone phase was filtered and then treated with 125 ml double normal solution of sodium 2-ethylhexanoate in isopropanol, a clear solution being formed. The sodium salt of 3- (2 ', 6' dichlorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin weighing 63.9 g was separated off as a white microcrystalline monohydrate by means of filtration and then dried in air. It shows a decomposition point of 214 C and a rotation of [α] D21 + 132.8 (c = 1 in, HO).
Analysis; found: C = 44, 2 ouzo H = 3, 8% N = 8.3% S = 6, 6 ouzo calculated for C19H16Cl2N3O5SNa, H2O: C = 44.7 O / o H = 3, 5 I / o N = 8, 2 ouzo S = 6, 3 O / o
The product inhibited Staph. Oxford at 0.1 mcg / ml, the benzylpenicillin resistant Staph. 1 at 0.5 mcg / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph.
2 at 0.5 mcg / ml.
The 3- (2 ', 6'-dichlorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carboxylic acid with a melting point of 220 to 221 ° C. was obtained by condensation of 2,6-dichloro-benzohydroxamoyl chloride with methyl acetoacetate in methanolic sodium methoxide, followed by hydrolysis of the ester obtained.
The corresponding acid chloride was obtained by treating the acid with thionyl chloride.
Example 2
Production of 3- (2 ', 6'-dichlorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin in the form of the free acid
A suspension of 216 g of 6-aminopenicillanic acid in 2 liters of water was adjusted to pH 6.8 by adding normal sodium hydroxide solution (approximately 1 liter) and the resulting solution was stirred vigorously while a solution of 290 g of 3- (2 ', 6'-dichlorophenyl) -5-methyl-isoxazole-4-carbonyl chloride in 1.5 liters of acetone was added in one pour. The temperature rose to 26 C and as the reaction proceeded, the penicillin precipitated in the form of the free acid as a white substance. After 30 minutes the suspension was cooled to 10 ° C. and stirring was continued at this temperature for one hour.
The mixture was then cooled to OC, centrifuged and the solid product was washed with 250 ml of aqueous acetone and finally dried in an air oven at 30.degree. The product obtained, weighing 440 g and a yield of 94%, had a rotation of [a] D20 +106.3 (c = 1 in EtOH) and was found to have a purity of 97.5 / o by means of an alkalimetric test.
Example 3
Preparation of the potassium salt of 3- (2 ', 6'-dichlorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
This salt was prepared by dissolving the free acid form of penicillin in the equivalent amount of aqueous potassium bicarbonate and freeze-drying the resulting solution. In the alkalimetric test, the hydrate of the salt obtained in this way showed a purity of 94% and contained 6% water.
Rotation: [a] D2 +127, 2 C (C = 1 in H2O).
Example 4 Preparation of 3- (2'-chloro-6'-fluorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
This compound was prepared by treating 36.4 g of 6-aminopenicillanic acid with 46.1 g of 3- (2'-chloro-6'-fluorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carbonyl chloride according to the procedure of Example 1, with the exception that the precipitation of the sodium salt could only be brought about after the mixture with. Ether had been diluted. In this way, 60.7 g of the sodium salt of penicillin were obtained, the purity of which was found to be 88% in the alkalimetric test.
The product inhibited Staph. Oxford at a concentration of 0.25 mcg / ml and a benzyl penicillin-resistant Staphylococcus at 1.25 mcg / ml.
The 3- (2'-chloro-6'-fluorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carboxylic acid of melting point 206 to 207 used as the starting material was obtained by chlorinating 2-chloro-641uorbenzaldoxime and condensing the resulting hydroxamoyl chloride with methyl acetoacetate in methanolic sodium methoxide and hydrolysis of the ester obtained with hot alkali. The acid chloride was obtained by treating the acid with thionyl chloride.
Example 5 Preparation of 3- (2'-Bromo-6'-chlorophenyl) -5-methyl-4-isoxazolylpenicillin
Acylation of 25.2 g of 6-aminopenicillanic acid with 39.1 g of 3- (2'-bromo-6'-chlorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carbonyl chloride following the procedure of Example 4 gave 48 g of the sodium salt of this penicillin. The alkalimetric test showed a purity of the product of 77%.
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.1 mog / ml and the benzylpenicillin-resistant Staph. at 1.25 mcg / ml.
The intermediate product 3- (2'-bromo-6'-chlorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carboxylic acid of m.p. 231 to 232 was prepared as indicated for the corresponding acids in the preceding examples. It was converted into the acid chloride in the usual way.
Example 6 Preparation of 3- (2 ', 6'-Difluorophenyl) -5-methyl-
4-isoxazolyl penicillin
Acylation of 3.24 g of 6-aminopenicillanic acid with 3- (2 ', 6'-difluorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carbonyl chloride (obtained from 3.59 g of the corresponding acid, melting point 173 to 174) according to the The procedure described in Example 4 resulted in 6.6 g. of the sodium salt of this penicillin.
In the hydroxylamine colometric test, the product showed a purity of approximately 61%.
The substance inhibited Staph. Oxford at 0.25 mcg / ml and the benzylpenicillin resistant Staph. at 1.25 mcg / ml.
Blood levels
The substances prepared according to Examples 1 to 5 were each administered orally in doses of 500 mg to volunteer test subjects. Blood samples were then taken at regular intervals and the concentrations of the antibiotics contained in the serum were determined by bio-tests.
The mean values of the test results obtained in each group are in the table below in comparison with results which resulted from the administration of 3-o-chlorophenyl-5-methyl-4-isoxazolyl-penicillin in the form of the sodium salt (cloxacillin), compiled. It follows that each of the new penicillins produced higher and / or longer lasting serum levels than did cloxacillin.
Substance of concentration in serum (meg / ml) Example no. ¸h. 1 hour 2 hours 4 hours