CH583242A5 - Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe

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CH583242A5
CH583242A5 CH1186275A CH1186275A CH583242A5 CH 583242 A5 CH583242 A5 CH 583242A5 CH 1186275 A CH1186275 A CH 1186275A CH 1186275 A CH1186275 A CH 1186275A CH 583242 A5 CH583242 A5 CH 583242A5
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sulfo
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D501/00Heterocyclic compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring
    • C07D501/14Compounds having a nitrogen atom directly attached in position 7
    • C07D501/16Compounds having a nitrogen atom directly attached in position 7 with a double bond between positions 2 and 3
    • C07D501/207-Acylaminocephalosporanic or substituted 7-acylaminocephalosporanic acids in which the acyl radicals are derived from carboxylic acids
    • C07D501/247-Acylaminocephalosporanic or substituted 7-acylaminocephalosporanic acids in which the acyl radicals are derived from carboxylic acids with hydrocarbon radicals, substituted by hetero atoms or hetero rings, attached in position 3
    • C07D501/38Methylene radicals, substituted by nitrogen atoms; Lactams thereof with the 2-carboxyl group; Methylene radicals substituted by nitrogen-containing hetero rings attached by the ring nitrogen atom; Quaternary compounds thereof

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Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe und insbesondere zur Herstellung von Verbindungen der Formel
EMI1.1     
 worin R Wasserstoff, eine Alkyl-, Aryl- oder   Thienyigruppe    ist und X einen   iiber    ein Ringstickstoffatom an die Methylengruppe gebundenen 5- oder 6-gliedrigen Ring bedeutet, welcher 1 oder 2 Ringstickstoffatome und im Ring mindestens eine Doppelbindung aufweist und Bestandteil eines kondensierten Ringsystems sein kann, oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz einer dieser Verbindungen.



   Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine   Aminocephalosporansäure    der Formel:
EMI1.2     
 worin X die vorstehend definierte Bedeutung hat, oder ein Salz oder leicht zersetzbarer Ester davon mit einer a-Sulfocar   bonsäure    der Formel:
EMI1.3     
 worin R die vorstehend definierte Bedeutung hat, oder mit einem ihrer reaktiven Derivate zur Reaktion gebracht wird.



   Um das Salz, den Ester oder die freie Aminocephalosporan   säure,    die als Ausgangssubstanz des   erfindungsgemässen    Verfahrens dient, zu erhalten, kann die Acetoxygruppe in 3-Stellung des Cephalosporins C durch eine stickstoffhaltige heterocyclische Gruppe ersetzt werden, wie dies beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 225 038 oder 3 217 000 oder dem deutschen Patent 1 817 121 beschrieben ist.

  Das resultierende Cephalosporin mit der stickstoffhaltigen heterocyclischen Gruppe in 3-Stellung kann sodann in eine entsprechende   Aminocephalosporansäure    (die hier in der Folge als  7-ACA  bezeichnet wird) umgewandelt werden nach dem Verfahren, welches beispielsweise in der   niederländischen    Patentschrift 6 401 421, in der britischen Patentschrift 1 041 985 oder in der USA-Patentschrift 3 575 970 beschrieben ist.



   Man kann aber auch das   Aminocephalosporansäurederivat    (II) bereiten, indem man Cephalosporin C deacyliert und man dann die 3-Stellung des sich ergebenden 7-ACA substituiert.



   Das   Aminocephalosporansäurederivat    (II) kann in Form eines Salzes oder Esters vorliegen.



   Die Reaktion des   Aminocephalosporansurederivates    (II) mit der   a-Sulfocarbonsäure    (III) oder mit einem ihrer funktionellen Derivate, kann ebenfalls nach an sich bekannten Verfahrensweisen vollzogen werden. Falls die   a-Sulfocarbonsäure    (III) in freier Form verwendet wird, so ist es vorzuziehen, die Reaktion in Anwesenheit eines Kondensationsmittels durchzufiihren. Das Kondensationsmittel ist beispielsweise ein N,N'disubstituiertes Carbodiimid, z.B.   N,N-Dicyclohexylcarbodi-    imid; eine Azolidverbindung, beispielsweise   N,N -Thionylimi-    dazol;   N-Athoxycarbonyl-2-athoxy- 1 2-dihydrochinolin,    Phosphoroxychlorid oder Alkoxyacetylen.

  Als   reaktionsflhiges    Derivat der Säure (III) verwendet man z.B. ein   Carbonsäure-    halogenid, -anhydrid, -azid oder einen anderen aktiven Ester.



   Seit der Entdeckung des Cephalosporin C sind mannigfaltige Antibiotika aus Verbindungen der Cephalosporinreihe entwickelt worden, welche in 7- und 3-Stellung substituiert sind. Es wurde jedoch bisher von keiner dieser Verbindungen berichtet, die in praktischen Konzentrationen gegen Pseudomonas aeruginosa wirksam ist.



   Jetzt wurde   iiberraschendenveise    gefunden, dass die neuen Cephalosporine der vorstehenden Formel (I) nicht nur zur Therapie mannigfaltiger Infektionskrankheiten, die durch grampositive und gramnegative Bakterien verursacht werden, wirksam sind, sondern auch schon in geringer Konzentration bemerkenswerte Wirksamkeit gegen Pseudomonas aeruginosa besitzen. In den   erfindungsgemäss    hergestellten Cephalosporinen (I) sind Sulfongruppen in den Substituenten der 7-Stellung direkt an asymmetrischem Kohlenstoffatom gebunden. Daher umfassen die neuen Verbindungen der Cephalosporinreihe die d-, 1- und dl-Typen.



   Die Cephalosporine (I) werden im allgemeinen in injizierbarer Form und in   Bhnlicher    Weise verabreicht, wie die bereits bekannten   Cephalosporinpraparate,    wobei die Dosierung je nach den Substituentengruppen in 3-Stellung und den Acylgruppen in 7-Stellung variieren. Beispielsweise beträgt die wirksame Dosis von   Natrium-N-[7-(a-sulfophenylacetamido)ceph- 3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylat    etwa 0,25 g bis 2,5 g bei Verabreichung in Zeitabständen von 4 bis 6 Stunden   fir    einen envachsenen Menschen.



   Zur   Ausfiihrung    der Acylierungsreaktion wird mit Vorteil ein   Ldsungsmfttel    angewandt. Geeignete Lösungsmittel sind z.B. Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Chloroform, Dichlormethan,   Dichloräthylen,    Pyridin, Dimethylanilin, Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxyd. Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders begrenzt. Im allgemeinen erfolgt die Reaktion unter Kiihlung oder bei Raumtemperatur. Zur Reinigung und Isolierung des Reaktionsproduktes werden die spezifischen Eigenschaften des Endproduktes, Cephalosporin (I), ausgenutzt. Man bedient sich   dafter    der Kolonnenchromatographie, Extraktion,   Ausfäl-    len am isoelektrischen Punkt. der Gegenstromverteilung und/ oder dem Umkristallisieren.



   Das   erfindungsgemässe    Verfahren wird hier in der Folge durch Beispiele näher veranschaulicht. Die   Abkiirzungen     Fp.  und  zers.  bedeuten Schmelzpunkt und Zersetzung.



  Alle Temperaturen sind unkorrigiert.



   Beispiel 1
0,292 g N-(7-Aminoceph-3-em-ylmethyl)-pyridinium-4carboxylat und 0,17 g Natriumbicarbonat werden in 7 cm3 Wasser aufgelöst. Der erhaltenen Lösung wird eine   Ldsung    von 0,234 g a-Sulfophenylacetylchlorid in 3 cm3 Chloroform unter Kiihlung zugetropft. Sodann   rührt    man unter   Kiihlung    weitere 40 Minuten, um die Reaktion zu beenden. Die organische Schicht wird entfernt und die wässrige Schicht auf den pH-Wert 6 eingestellt. Nun wird die wässrige Schicht unter Verwendung von Amberlite XAD-2 (Handelsmarke der Rohm  & Haas Co., USA) chromatographiert. Das vereinigte Eluat der das   gewiinschte    Produkt enthaltenden Fraktionen wird gefriergetrocknet und man erhalt Natrium-N-[7-(a   Sulfophenylacetamido)-ceph-3 -em-3-ylmethyl]-pyridinium-4-    carboxylat.

 

   Beispiel 2
558 mg (2 x   10-3    Mol) Natrium-7-aminocephalosporanat, 790 mg (1 x 10-3 Mol) Pyridin und 1,94 g (2 x 10-3 Mol) KSCN werden in 2   cm3    Wasser gelöst und die Lösung   lisst    man 8 Stunden bei   50oC    stehen. Die Reaktionslösung wird  unter Verwendung von Amberlite XAD-2 der Kolonnenchromatographie unterworfen. Man erhält Pyridinium-7-aminocephalosporanat, welches in 10 cm3 Wasser gelöst wird. Der Lösung werden 235 mg   a-Sulfo-3-thienylacetylchlorid    zugesetzt.



   Man erhält Natrium-N-[7-(a-sulfo-3'-thienylacetamido)ceph-3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylat.



  Daten zu den Beispielen: Zu Beispiel 1: IR- und NMR-Spektren des Produkts    IRγmaxKBr    (cm-1): (Infrarotspektrum)
3400 (OH), 3020 (CH), 1760   (ss-Lactam),    1670 (-CONH-),
1610 (-COO-), 1525 (Absatz), 1490, 1380, 1350 (SO2),
1220 (SO2), 1037   (-502-),    700   (kein -SCN    nachgewiesen).



  NMR (60mHz, D2O): (kernmagnetisches Resonanzspektrum)
3,02, 3,48 (2H, Dublett,   Jl =J2= 18    c/s,   CMethylen),    5,28
5,40   (211,·C112-),    5,05 (H, Singlett,  -CH-CO-),    SO3H    5,07 (1H, Dublett, J=5,3 c/s, C6 Proton), 7,32, 7,45 (5H, Phenylproton), 7,8-9,0 (5H, Multiplett, Pyridinproton).



  Mindestinhibitionskonzentration: Pseudomonas aeruginosa (Pd 1)   2(g/ml)    Pseudomonas aeruginosa (Pd 12)   10(,ag/ml)    Pseudomonas aeruginosa (T-3) 5( g/ml) Pseudomonas aeruginosa (NCTC 10490)   1(g/ml)    Pseudomonas aeruginosa (Pd 13)   5(1lg/ml)    Staphylococcus aureus (209P)   1(g/ml)    Staphylococcus aureus (Penicillin   G-beständig)    2( g/ml) Zu Beispiel 2:

  IR- und NMR-Spektren des Produkts IR   vlr.      (cm-l):    1764 (ss-Lactam), 1675   (-CONH-),    1614    (CO2Na)    NMR 6 (D20): 3,46 (2H, breit,
EMI2.1     


<tb> S,H
<tb>  <SEP> H), <SEP> 5,14 <SEP> (1H, <SEP> Dublett, <SEP> J= <SEP> 4,7 <SEP> c/s,
<tb>  <SEP> H <SEP> tt, <SEP> CH
<tb>  <SEP> H <SEP> ), <SEP> 5,22 <SEP> (111, <SEP> Singlett, <SEP> -C11 <SEP> ),
<tb>  <SEP> -N <SEP> SO3Na
<tb> 0+
<tb> 5,43 <SEP> (211, <SEP> breit.L <SEP> CH2N < ), <SEP> 5,71(111, <SEP> Dublett, <SEP> J=4,7c/s
<tb> 7,35-7,58 <SEP> (3H, <SEP> breit, <SEP> CD <SEP> jl <SEP> ), <SEP> 8,08 <SEP> (2H, <SEP> breit,
<tb>  <SEP> H
<tb> - <SEP> f <SEP> ), <SEP> 8,54 <SEP> (1H, <SEP> breit, <SEP> H),

   <SEP> 8,91 <SEP> (2H,breit,
<tb>  <SEP> H
<tb>  <SEP> H
<tb>  <SEP> op
<tb> N > =J)
<tb>  <SEP> H
<tb>  Mindestinhibitionskonzentration: Pseudomonas aeruginosa (Pd 1)   2(g/ml)    Pseudomonas aeruginosa (NCTC 10490)    1(g/ml)       PAThNThNSPR(YCHE   
I.

  Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe der Formel:
EMI2.2     
 worin R Wasserstoff, eine Alkyl-, Aryl- oder Thienylgruppe ist und X einen iiber ein Ringstickstoffatom an die   Methylen-    gruppe gebundenen 5- oder 6-gliedrigen Ring bedeutet, welcher 1 oder 2 Ringstickstoffatome und im Ring mindestens eine Doppelbindung aufweist und Bestandteil eines kondensierten Ringsystems sein kann, oder von einem pharmazeutisch annehmbaren Salz einer dieser Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aminocephalosporansäure der Formel:
EMI2.3     
 worin X die obige Bedeutung hat, oder ein Salz oder leicht zersetzbarer Ester davon mit einer   a-Sulfocarbonsäure    der Formel:

  :
EMI2.4     
 worin R die oben definierte Bedeutung hat, oder mit einem funktionellen Derivat dieser   Siure    zur Reaktion gebracht wird.



   II. Verbindung nach dem Verfahren   remiss    Patentanspruch I hergestellt.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Alkylgruppe ist.



   2. Verbindung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine der folgenden Verbindungen ist:    N-[7-(&alpha;-Sulfopropionamido)ceph-3-em-3-ylmethyl]-pyridin-    ium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfocaproamido)ceph-3-em-3ylmethyl]-pyridinium-4-carboxylat und 7-Sulfoacetamido3-(pyridinium)-methylceph-3-em-4-carboxylat.



   3. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Arylgruppe ist.



   4. Verbindung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der folgenden Verbindungen ist:    N-[7-(&alpha;-Sulfophenylacetamido)ceph-3-em-3-ylmethyl]-pyri-    dinium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfophenylacetamido)ceph    3-em-3-ylmethyl] -4'-carbamoylpyridinium-4-carboxylat, N-[7 -(a-Sulfophenylacetamido)ceph-3 -em-3 -ylmethyl] -2'-    methylpyridinium-4-carboxylat, 7-(a-Sulfo-p-nitrophenyl   acetamido)ceph-3-em-3 -ylmethyl)-2'-methylpyridinium-4-    carboxylat und   7-(&alpha;-Sulfo-p-aminophenylacetamido)ceph-    3-em-3-ylmethyl)-2'-methylpyridinium-4-carboxylat.

 

   5. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Thienylgruppe ist.



   6. Verbindung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der folgenden Verbindungen ist:    N-[7 -(a-Sulfo-3i-thienylacetamido)ceph-3 -em-3 -ylmethyl] -    

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. unter Verwendung von Amberlite XAD-2 der Kolonnenchromatographie unterworfen. Man erhält Pyridinium-7-aminocephalosporanat, welches in 10 cm3 Wasser gelöst wird. Der Lösung werden 235 mg a-Sulfo-3-thienylacetylchlorid zugesetzt.
    Man erhält Natrium-N-[7-(a-sulfo-3'-thienylacetamido)ceph-3-em-3-ylmethyl] -pyridinium-4-carboxylat.
    Daten zu den Beispielen: Zu Beispiel 1: IR- und NMR-Spektren des Produkts IR&gamma;maxKBr (cm-1): (Infrarotspektrum) 3400 (OH), 3020 (CH), 1760 (ss-Lactam), 1670 (-CONH-), 1610 (-COO-), 1525 (Absatz), 1490, 1380, 1350 (SO2), 1220 (SO2), 1037 (-502-), 700 (kein -SCN nachgewiesen).
    NMR (60mHz, D2O): (kernmagnetisches Resonanzspektrum) 3,02, 3,48 (2H, Dublett, Jl =J2= 18 c/s, CMethylen), 5,28 5,40 (211,·C112-), 5,05 (H, Singlett, -CH-CO-), SO3H 5,07 (1H, Dublett, J=5,3 c/s, C6 Proton), 7,32, 7,45 (5H, Phenylproton), 7,8-9,0 (5H, Multiplett, Pyridinproton).
    Mindestinhibitionskonzentration: Pseudomonas aeruginosa (Pd 1) 2(g/ml) Pseudomonas aeruginosa (Pd 12) 10(,ag/ml) Pseudomonas aeruginosa (T-3) 5( g/ml) Pseudomonas aeruginosa (NCTC 10490) 1(g/ml) Pseudomonas aeruginosa (Pd 13) 5(1lg/ml) Staphylococcus aureus (209P) 1(g/ml) Staphylococcus aureus (Penicillin G-beständig) 2( g/ml) Zu Beispiel 2:
    IR- und NMR-Spektren des Produkts IR vlr. (cm-l): 1764 (ss-Lactam), 1675 (-CONH-), 1614 (CO2Na) NMR 6 (D20): 3,46 (2H, breit, EMI2.1 <tb> S,H <tb> <SEP> H), <SEP> 5,14 <SEP> (1H, <SEP> Dublett, <SEP> J= <SEP> 4,7 <SEP> c/s, <tb> <SEP> H <SEP> tt, <SEP> CH <tb> <SEP> H <SEP> ), <SEP> 5,22 <SEP> (111, <SEP> Singlett, <SEP> -C11 <SEP> ), <tb> <SEP> -N <SEP> SO3Na <tb> 0+ <tb> 5,43 <SEP> (211, <SEP> breit.L <SEP> CH2N < ), <SEP> 5,71(111, <SEP> Dublett, <SEP> J=4,7c/s <tb> 7,35-7,58 <SEP> (3H, <SEP> breit, <SEP> CD <SEP> jl <SEP> ), <SEP> 8,08 <SEP> (2H, <SEP> breit, <tb> <SEP> H <tb> - <SEP> f <SEP> ), <SEP> 8,54 <SEP> (1H, <SEP> breit, <SEP> H),
    <SEP> 8,91 <SEP> (2H,breit, <tb> <SEP> H <tb> <SEP> H <tb> <SEP> op <tb> N > =J) <tb> <SEP> H <tb> Mindestinhibitionskonzentration: Pseudomonas aeruginosa (Pd 1) 2(g/ml) Pseudomonas aeruginosa (NCTC 10490) 1(g/ml) PAThNThNSPR(YCHE I.
    Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe der Formel: EMI2.2 worin R Wasserstoff, eine Alkyl-, Aryl- oder Thienylgruppe ist und X einen iiber ein Ringstickstoffatom an die Methylen- gruppe gebundenen 5- oder 6-gliedrigen Ring bedeutet, welcher 1 oder 2 Ringstickstoffatome und im Ring mindestens eine Doppelbindung aufweist und Bestandteil eines kondensierten Ringsystems sein kann, oder von einem pharmazeutisch annehmbaren Salz einer dieser Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aminocephalosporansäure der Formel: EMI2.3 worin X die obige Bedeutung hat, oder ein Salz oder leicht zersetzbarer Ester davon mit einer a-Sulfocarbonsäure der Formel:
    : EMI2.4 worin R die oben definierte Bedeutung hat, oder mit einem funktionellen Derivat dieser Siure zur Reaktion gebracht wird.
    II. Verbindung nach dem Verfahren remiss Patentanspruch I hergestellt.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Alkylgruppe ist.
    2. Verbindung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine der folgenden Verbindungen ist: N-[7-(&alpha;-Sulfopropionamido)ceph-3-em-3-ylmethyl]-pyridin- ium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfocaproamido)ceph-3-em-3ylmethyl]-pyridinium-4-carboxylat und 7-Sulfoacetamido3-(pyridinium)-methylceph-3-em-4-carboxylat.
    3. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Arylgruppe ist.
    4. Verbindung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der folgenden Verbindungen ist: N-[7-(&alpha;-Sulfophenylacetamido)ceph-3-em-3-ylmethyl]-pyri- dinium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfophenylacetamido)ceph 3-em-3-ylmethyl] -4'-carbamoylpyridinium-4-carboxylat, N-[7 -(a-Sulfophenylacetamido)ceph-3 -em-3 -ylmethyl] -2'- methylpyridinium-4-carboxylat, 7-(a-Sulfo-p-nitrophenyl acetamido)ceph-3-em-3 -ylmethyl)-2'-methylpyridinium-4- carboxylat und 7-(&alpha;-Sulfo-p-aminophenylacetamido)ceph- 3-em-3-ylmethyl)-2'-methylpyridinium-4-carboxylat.
    5. Verbindung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass R eine Thienylgruppe ist.
    6. Verbindung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der folgenden Verbindungen ist: N-[7 -(a-Sulfo-3i-thienylacetamido)ceph-3 -em-3 -ylmethyl] -
    pyridinium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfo-3'-thienylacet- amido)ceph-3 -em-3-ylmethyl]-carbamoyl-pyrazinium-4-carb- oxylat, N-[7-(a-Sulfo-3;-thienylacetamido)ceph-3-em-3-yl- methyl]-thiazolium-4-carboxylat, N-[7-(a-Sulfo-3'-thien ylacetamido) -ceph-3 -em-3 -ylmethyl]-4 -acetamido-pri- dinium-4-carboxylat und N-[7-(a-Sulfo-3 -thienylacetamido)ceph-3-em-3-ylmethyl]-4-ss-hydroxyäthyl-5'-methylthiazolium-4-carboxylat.
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