CH583242A5 - Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Cephalosporinreihe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der CephalosporinreiheInfo
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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-(α-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-(α-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-(α-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)
- **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 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-(α-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-(α-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-(α-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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