CH617201A5

CH617201A5 -

Info

Publication number: CH617201A5
Application number: CH677275A
Authority: CH
Inventors: Toshiyasu Ishimaru; Mariko Kawabata
Original assignee: Sangyo Kagaku Kenkyu Kyokai
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1980-05-14
Also published as: US4036833A; IE41150L; NL7506232A; IE41150B1; GB1457238A; DE2523280A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung neuer Cephalosporinderivate, welche insbesondere zur Herstellung von 7-Aminocephalosporansäure und deren 3-substi-

tuierten Derivaten verwendet werden können. Letztere sind Schlüsselverbindungen bei der Herstellung verschiedener wichtiger Cephalosporine.

Bei der Isolierung von Cephalosporin C wurde bisher 5 die Kulturbrühe von Cephalosporin C mit Aceton behandelt, um Verunreinigungen auszufällen, die dann abfiltriert werden. Das Filtrat wird auf ein Anionen-Austauscherharz gegeben, das das Cephalosporin C adsorbiert. Das Cephalosporin C wird dann mit einem sauren Puffer eluiert (s. US-10 PS 3 467 654). Gemäss der JA-PS 61494/73 wird das Cephalosporin C dadurch extrahiert, dass man das Cephalosporin C mit einer halogenierten aliphatischen Carbonsäure acyliert und das Gemisch mit Chinolin bei einem pH-Wert von etwa 3 versetzt, um das Chinolinsalz des N-Halogen-15 acyl-cephalosporin C auszufällen. Dieses Verfahren ist eine bedeutende Verbesserung der bisher bekannten Verfahren zur Isolierung des Cephalosporin C aus seiner Lösung, es hat jedoch den Nachteil, dass das Chinolinsalz aus einer Lösung, die 1 Prozent oder weniger Cephalosporin C enthält, nicht ausfällt, so dass die Ausbeuten nicht allzu gut sind.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein technisch interessantes Verfahren für die Isolierung von Cephalosporin C und Desacetoxycephalosporin C aus der Kulturbrühe zur Verfügung zu stellen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines Chinolin- oder Isochinolinadduktes von Verbindungen der Formel

S.

HOOC-CH-(CH2)s-CONH (

NH-CO-R2-Y-R1

20

25

30

y o

CH2-X

COOH

(I)

35

in der Ri einen niederen Alkyl-, Aryl- oder Arylalkylrest, R2 einen niederen Alkylenrest, Y ein Schwefelatom oder ein Sulfinylrest und X ein Wasserstoffatom oder einen Acetoxyrest bedeutet.

40 Als niedere Alkylreste für Ri geeignet sind geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Als niedere Alkylenreste für R2 geeignet sind geradkettige oder verzweigte Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn-45 zeichnet, dass man in wässriger Lösung Cephalosporin C oder Desacetoxycephalosporin C mit einem reaktiven Derivat einer Säure der Formel II

Ri—Y—R2—COOH

(II)

50

in der Ri, R2 und Y wie in Formel I definiert sind, zu einer Verbindung der Formel III umsetzt

S

\

55

HOOC-CH-(CH2)3-CONH-NH-CO-R0-Y-R1

-C

y

N

O

/ COOH

CHsrX (In)

60 in der Ri, R2, X und Y wie in Formel I definiert sind, die Lösung mit Chinolin oder Isochinolin versetzt und den pH-Wert durch Zugabe einer ansäuernden Verbindung auf etwa 2,0 bis 3,5 einstellt.

Gegebenenfalls kann man das erhaltene Chinolin- oder 65 Isochinolinaddukt der Verbindung der Formel III in die entsprechende freie Säure überführen.

Eine wässrige Lösung, die das Cephalosporin C und/oder Desacetoxycephalosporin C in einer Konzentration von etwa

3

617 201

0,3 bis 8 g/100 ml Lösung enthält, ist für das erfindungsge-mässe Verfahren geeignet. Auch Gärbrühen von Cephalosporin C und/oder seines Deacetoxyderivats, die in herkömmlicher Weise teilweise gereinigt werden, z. B. durch Filtration, Behandeln mit Aceton und einem Ionenaustauscherharz, oder die etwas eingeengt wurden, sind dafür geeignet. Es ist jedoch nicht zweckmässig, eine höher konzentrierte Lösung von Cephalosporin C zu verwenden, da die Isolierung des Addukts von N-Acylcephalosporin C mit einer organischen Base wegen der Neigung der Lösung, schlammig zu werden, schwierig ist. Andererseits ist die Ausbeute aus Lösungen, die nur sehr wenig Cephalosporin C enthalten,

sehr niedrig. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ist es daher nicht empfehlenswert, die Gärbrühe einzuengen, da man dazu viel Hitze und viel Arbeit benötigt, um eine unerwünschte Zersetzung des Cephalosporin C zu vermeiden. Vor der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird daher vorzugsweise die Gärbrühe einer Teilreinigung unterworfen, um Verunreinigungen, die die Acy-lierung beeinträchtigen könnten, z. B. Monoamino-mono-carbonsäure, zu entfernen, und geringfügig eingeengt.

Als reaktives Derivat einer Säure der Formel II geeignet sind Derivate der folgenden Verbindungen:

CHaS-CHsCOOH, C2H5S-CH2COOH, C6H5S-CH2COOH, CoHsCHüS-CHaCOOH,

CH3SO-CH2COOH C2H5SO-CH2COOH C6H5SO-CHaCOOH CeH5CH2SO-CH2COOH

CHs

V /

CHs

CH-S-CH2COOH,

\

CHs

CHs-S-CH-COOH, CHs

CHsS-CH2CH2COOH, C2H5S-CH2CH2COOH,

CH-SO-CH2COOH CHs

CHs-SO-CH-COOH

I

CHs

CHsSO-CH2CHiCOOH C2H5SO-CH2CH2COOH

CHs

\

CHs

/

CH-S-CH21CH2COOH,

\

CHs

/

ch3-s-ch2-ch-cooh, ch3-so-ch2-ch-cooh.

CHs

10

15

20

25

30

35

40

CH-SO-CH2CH2COOH

45

Das reaktive Derivat einer Säure der Formel II sollte die Aminogruppe der Seitenkette des Cephalosporins C oder seines Deacetoxyderivats bei Temperaturen von etwa 0 bis 30° Celsius und bei niedrigen Konzentrationen acylieren. Aus wirtschaftlichen Gründen werden gemischte Anhydride aus einer Säure der Formel II mit einer aliphatischen Säure, wie Essigsäure, Propionsäure, a-Methylpropionsäure, Buttersäure, a-Äthylbuttersäure, Valeriansäure, Trimethylessigsäure oder 2-Äthylhexancarbonsäure, oder mit Alkylhalogencarbo-naten, wie Äthylchlorcarbonat, Butylchlorcarbonat oder Iso-butylchlorcarbonat bevorzugt. Andere Säuren, die für das gemischte Anhydrid verwendet werden können, sind Säuren, die eine Dissoziationskonstante von mindestens Va, insbesondere Vs, der Dissoziationskonstante der Säure der Formel II haben. Man kann aber auch die Säurehalogenide verwenden.

Die Acylierung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 0 bis 30° C und einem pH-Wert von 7 bis etwa 11,

50

55

£0

65

insbesondere von etwa 8 bis 9,5, durchgeführt. Da der pH-Wert während der Acylierung leicht sinkt, wird er durch Zugabe einer entsprechenden Base oder eines entsprechenden Puffers auf dem gewünschten Wert gehalten.

Die Menge des Acylierungsmittels hängt von der Art der zu behandelnden Gärbrühe ab. Bei einer durch Ionenaustauscherharz teilweise gereinigten Brühe verwendet man etwa 1,5 bis 4,0 Mol Acylierungsmittel auf 1 Mol Cephalosporin C. Eine Brühe, die durch Acetonzugabe teilweise gereinigt wurde, benötigt etwa 4 bis 7 Mol Acylierungsmittel je Mol Cephalosporin C.

Das entstandene N-Acylcephalosporin C oder sein De-acetoxyderivat der Formel III wird dann mit Chinolin oder Isochinolin versetzt, um sie aus der wässrigen Lösung auszufällen. Diese Base kann als einzelne Verbindung oder als Gemisch verwendet werden und muss nicht besonders rein sein. Auf 1 Mol N-Acylcephalosporin C verwendet man vorzugsweise etwa 2 bis 5 Mol Chinolin oder Isochinolin.

Nach der Zugabe der Base wird das Gemisch auf einen pH-Wert von 2,0 bis 3,5 mit einer ansäuernden Verbindung, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure, eingestellt und etwa eine Stunde bei 0 bis 30° C, im allgemeinen 10 bis 20° C, gerührt, um das Adukt von N-Acylcephalosporin C oder N-Acyldeacetoxycephalo-sporin C mit der Base auszufällen. Dieses Addukt ist im allgemeinen kristallin.

Bereitet die Ausfällung des entstandenen Addukts wegen der Konzentration oder wegen anderer im Reaktionsgemisch vorhandener Verbindungen Schwierigkeiten, so kann man gegebenenfalls dem Reaktionsgemisch ein anorganisches Salz, wie Natriumsulfat oder Natriumchlorid, zugeben. Der entstandene Niederschlag wird dann in herkömmlicher Weise abgetrennt, z. B. durch Zentrifugieren oder Filtrieren sowie mit Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie Äthyl-acetat, gewaschen und getrocknet.

Das Addukt von N-Acylcephalosporin C oder N-Acyl-desacetoxycephalosporin C und der organischen Base kann in entsprechende andere in Stellung 3 durch Azidomethyl oder -CH2SRs substituierte Derivate sowie auch in 7-Amino-cephalosporansäure und ihre in Stellung 3 substituierten Derivate umgewandelt werden. Das Addukt kann aber auch durch Behandlung mit einer entsprechenden Säure zum freien N-Acylcephalosporin C oder N-Acyldesacetoxyce-phalosporin C übergeführt werden, das wiederum in ein entsprechendes Salz, wie ein Alkalimetall- oder Trialkylamino-salz, umgewandelt werden kann.

Die in Stellung 3 substituierten Derivate von N-Acyl-cephalosporin C erhält man durch Umsetzen des Adduktes mit einem Alkalimetallazid oder einem Thiol der Formel HS-Rs, in der R3 einen gegebenenfalls durch eine oder mehrere Methylgruppen substituierten heterocyclischen Rest bedeutet, oder dessen Salz.

Die Reaktion wird mit Vorteil in einem wässrigen Lösungsmittel bei einem pH-Wert von 5,0 bis 8,0 durchgeführt. Als wässriges Lösungsmittel kann man Wasser oder ein Gemisch von Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie einem niedrigen aliphatischen Alkohol, z. B. Methanol, oder Aceton, oder Dioxan, verwenden. Die Wahl des Lösungsmittels hängt im allgemeinen von der Löslichkeit der Reaktionsteilnehmer in Wasser ab. Im allgemeinen ist es günstig, dem Reaktionsgemisch einen z. B. Phosphatpuffer zuzugeben, um den pH-Wert während der Reaktion zu kontrollieren, und das Reaktionsgemisch zu erhitzen.

Als Thiole der Formel HS-Rs bevorzugt sind Thiadiazol-thiole, wie l,3,4-Thiadiazol-2-thiol oder 5-Methyl-l,3,4-thia-diazol-2-thiol, Tetrazolthiole, wie Tetrazol-5-thiol oder 1-Methyltetrazol-5-thiol, oder ein Oxadiazol-thiol, wie 1,3,4-Oxadiazol-2-thiol oder 5-Methyl-l,3,4-oxadiazol-2-thiol.

617 201

4

Die entstandenen 3-substituierten Derivate können durch Ansäuern des wässrigen Reaktionsgemisches und Extrahieren mit einem organischen Lösungsmittel, wie Äthyl-acetat, isoliert werden. Gegebenenfalls kann man die Produkte durch Verwendung von Kohle reinigen. Ausserdem kann man den organischen Extrakt für den nächsten Schritt, d. h. die Abspaltung des Acylrestes in Stellung 7, verwenden. Sind jedoch Wasser oder protonenaktive organische Lösungsmittel vorhanden, so sollten diese vor dem nächsten Schritt entfernt werden.

Aus den erfindungsgemäss hergestellten Cephalosporin-derivaten der Formel I oder deren Addukten kann man durch Abspaltung der Acylgruppe in Stellung 7 7-Aminocephalo-sporansäure und ihre in Stellung 3 substituierten Derivate erhalten.

Zu diesem Zweck werden die Carboxylgruppen in Stellung 4 und 5 des Cephalosporinderivats der Formel I, dessen Addukt oder Salz, durch leicht abspaltbare Ester oder gemischte Anhydride geschützt, mit einer ein Iminohalogenid bildenden und anschliessend mit einer Iminoäther bildenden Verbindung zum entsprechenden Iminoäther umgesetzt und dieser hydrolysiert.

Die Carboxylgruppen des Cephalosporinderivats der Formel I können mit einer Phosphin-Halogen-Verbindung der allgemeinen Formel IV

R4

Rs

\

I

/

P-Xx

(IV)

in der Xi ein Halogenatom, R4 ein niederer Alkyl- oder Alkoxyrest oder ein Halogenatom und Rs ein Halogenatom oder ein niederer Alkoxyrest ist, oder wenn beide Reste R4 und R5 niedere Alkoxyreste sind, zusammen mit dem Phosphoratom einen Ring bilden, oder mit einer Silicium-Halogen-Verbindung der Formel V

Ra \

Rt—Si-Xi Rs

(V)

\

/

P-Cl,

H)

Man kann die Carboxylgruppen aber auch mit Kohlenstoff-Halogenverbindungen, wie Phosgen oder Acetylchlorid, schützen. Die Art der Schutzgruppe ist nicht besonders kri10

15

20

25

30

35

40

tisch, vorausgesetzt sie schützt die Carboxylgruppe bei der folgenden Iminohalogenid- und Iminoätherbildung. Bei der Wahl der Schutzgruppe sollten jedoch auch Erwägungen, wie leichte Abspaltbarkeit, Kosten der Reagentien und leichte Handhabung, eine Rolle spielen.

Die Umwandlung der Carboxylruppen in die geschützte Form erfolgt mit Vorteil unter wasserfreien Bedingungen in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Tetrahydrofuran oder Chloroform, und in Anwesenheit einer organischen Base, wie Tri-äthylamin, N-Methylmorpholin- N-Methylpiperidin, Chinolin, Pyridin oder Dimethylanilin.

Das an den Carboxylgruppen geschützte Produkt wird dann zweckmässig mit einem Iminohalogenid bildenden Mittel, wie Phosphorpentachlorid, Phosphoroxychlorid oder Phosgen umgesetzt, um die Amidbindung zwischen Stellung 7 und 5 des Cephalosporinderivats der Formel I in ein Iminohalogenid umzuwandeln. Dem Reaktionsgemisch wird dann mit Vorteil ein niederer Alkohol, wie Methanol, Propanol, Butanol, Amylalkohol, Äthylenglykol, Propylenglykol, Äthy-lenchlorhydrin oder Alkoxyäthanol zugesetzt, um den entsprechenden Iminoäther herzustellen.

Für diese beiden Reaktionen kann man das Reaktionsgemisch, welches bei Einführung der Schutzgruppen entsteht, verwenden.

Der entstandene Iminoäther wird z. B. mit Wasser zur gewünschten 7-Aminocephalosporansäure oder ihres 3-substi-tuierten Derivats hydrolysiert. Die Hydrolyse wird in der Regel unter sauren Bedingungen, vorzugsweise bei einem pH-Wert unter 3, durchgeführt. Bei Verwendung von N-Acyldeacetoxycephalosporin C erfolgt die Hydrolyse zweckmässig bei einem pH-Wert von 1.

Nach der Hydrolyse kann das Reaktionsgemisch auf den isoelektrischen Punkt der entstandenen 7-Aminoverbindung eingestellt werden. Dabei fällt die gewünschte Verbindung aus. Der Niederschlag kann abgetrennt und in herkömmlicher Weise getrocknet werden.

Die gewünschten Verbindungen können auf diese Weise in hoher Ausbeute und hoher Reinheit erhalten werden. Die Beispiele erläutern die Erfindung.

in der Xi ein Halogenatom, Ro ein niederer Alkyl- oder Alkoxyrest oder ein Halogenatom und R7 und Rg niedere Alkyl- oder Alkoxyreste sind, geschützt werden.

Bevorzugte Phosphin- oder Silicium-Halogen-Verbin-dungen sind rO CHa-rO

\

P-Cl,

L0

CH3OPCI2. C2H5OPCI2, C4H9OPCI3, CH3PCI2, C4H9PCI2, PCls, CICH2CH2OPCI2, (CH3)3SiCl, CH3(CH30)2SiCl, (CH30)3SiCl, CH30(CH3)2SiCl, (CH3)2SiCl2, (CH30)2-SÌCI2, CH3(CHsO)SiCl2.

Besonders bevorzugt sind ro CH3-f-o

\ \ P-Cl, P-Cl,

/ /

k) Lo

(CH3)3SiCI, CH3(CH30)2SiCl, CH30(CH3)äSiCl und (CH30)3SiCl.

Beispiel 1

20 ml einer Lösung, die von einem Ionenaustauscherharz eluiert wurde und 30 mg Cephalosporin C je ml enthält, 45 werden mit etwa 0,2 g Natriumborat versetzt, der pH-Wert wird mit verdünnter Natronlauge auf 9,0 eingestellt. Aus Pivaloylchlorid und dem N-Methylmorpholinsalz der Methylthioessigsäure wird das gemischte Anhydrid in Äthyl-acetat hergestellt und eine Menge von 2,5 Mol je Mol so Cephalosporin C (5 ml Lösung) zu der Cephalosporinlösung zugegeben. Das Gemisch wird bei 0 bis 10° C etwa eine Stunde lang stark gerührt, wobei der pH-Wert mit verdünnter Natronlauge auf pH 9 eingestellt wird. Nach vollendeter Reaktion, was durch Dünnschichtchromatographie mit Benzol/Essigsäure/Pyridin/Wasser im Verhältnis von 15:3:10: 12, Besprühen mit einer Jodazidlösung und Erhitzen kontrolliert wird, wird das Reaktionsgemisch mit verdünnter Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 5 bis 6 eingestellt.

Die organische Phase wird abgetrennt, die wässrige 60 Phase wird mit Wasser auf 30 ml verdünnt, das entspricht einer 2prozentigen Cephalosporin-C-Lösung. 15 ml dieser wässrigen Lösung werden mit 0,43 ml Chinolin (5 Mol je Mol Cephalosporin C) versetzt und der pH-Wert wird unter Rühren mit verdünnter Schwefelsäure auf 3,0 eingestellt.

Bald erscheinen Kristalle. Nach einstündigem Rühren werden die ausgefallenen Kristalle gesammelt, mit einer geringen Menge Eiswasser, dann mit Äthylacetat gewaschen und über Nacht in einem Vakuumtrockner getrocknet. Ausbeute:

55

65

5

617 201

450 mg (98 Prozent) des Chinolinaddukts von M-Methylthio-acetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 97 Prozent (UV-Bestimmung).

IR: 1790 cm*1 (/?-Lactam). UV Amax: 264 m«.

Beispiel 2

15 ml der zweiprozentigen Cephalosporin-C-Lösung, hergestellt gemäss Beispiel 1, werden verdünnt und mit 0,43 ml Chinolin (5 Mol je Mol Cephalosporin C) gemäss Beispiel 1 versetzt.

Die Ausbeuten anChinolinaddukt vonN-Methylthioacetyl-cephalosporin C sind in Tabelle I zusammengefasst. Die Zahlen in Klammern zeigen die Ausbeuten bei Verdünnung mit 5prozentiger Natriumchloridlösung.

Tabelle I

Ausbeuten mg Prozent a) lprozentige Lösung, 30 ml

426

93

(441)

(96)

b) 0,5prozentige Lösung, 60 ml

415

90

(436)

(94)

c) 0,3prozentige Lösimg, 100 ml

380

83

(403)

(87)

Beispiel 3

20 ml einer Cephalosporin-C-Lösung, die von einem Ionenaustauscherharz eluiert wurde und 15 mg Cephalosporin C je ml enthält (UV-Bestimmung), werden mit etwa 0,2 g Natriumhydrogenphosphat versetzt. Der pH-Wert der Lösung wird auf 9,0 mit verdünnter Natronlauge eingestellt. Aus Kaliummethylthioacetat, Propionylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin wird eine Lösung des gemischten Anhydrids in Äthylacetat hergestellt und zu der Cephalosporin-C-Lösung in einer Menge von 2,5 Mol je Mol Cephalosporin C (5 ml Lösung) zugegeben. Das Gemisch wird etwa eine Stunde bei 0 bis 10° C stark gerührt, wobei der pH-Wert mit verdünnter Natronlauge auf 9 gehalten wird. Dann wird das Reaktionsgemisch auf pH 5 bis 6 eingestellt. Die organische Phase wird abgetrennt, die wäss-rige Phase wird mit 5prozentiger Natriumchloridlösung auf 30 ml verdünnt, das entspricht einer einprozentigen Cephalo-sporin-C-Lösung.

15 ml dieser Lösung werden mit 0,22 ml Isochinolin (5 Mol je Mol Cephalosporin C) versetzt, der pH-Wert der Lösung wird mit verdünnter Schwefelsäure unter Rühren bei 10° C auf 3,0 eingestellt. Es erscheinen sehr bald Kristalle, die nach einer Stunde Rühren gesammelt und mit einer geringen Menge Eiswasser, dann mit Äthylacetat gewaschen und über Nacht in einem Vakuumtrockner getrocknet werden. Ausbeute: 228 mg (97 Prozent) Isochinolinaddukt des N-Methylthioacetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 97 Prozent (UV-Bestimmung).

UV: Ämax: 263 m^.

15 ml der restlichen Lösung werden mit 5prozentiger Natriumchloridlösung auf 30 ml verdünnt, das entspricht einer 0,5prozentigen Cephalosporin-C-Lösung. Nach der Zugabe von 0,22 ml Chinolin wird das Gemisch auf einen pH-Wert von 3,0 eingestellt und bei 5 bis 10° C gerührt. Die sich bald abscheidenden Kristalle werden nach einer Stunde gesammelt, mit Eiswasser und dann mit Äthylacetat gewaschen und dann unter vermindertem Druck getrocknet. Ausbeute: 226 mg Isochinolinaddukt von N-Methylthioacetyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 97 Prozent.

Beispiel 4

10 ml einer Cephalosporin-C-Lösung, die von einem Ionenaustauscherharz eluiert wurde und 10 mg Cephalosporin C je ml enthält, werden mit etwa 0,04 g Natriumborat versetzt, der pH-Wert wird mit verdünnter Natronlauge auf 9,0 eingestellt. Aus Kaliummethylthioacetat, einer geringen Menge N-Methylmorpholin und Acetylchlorid wird in Äthylacetat das gemischte Anhydrid hergestellt. 3 ml dieser Lösung werden zu der Cephalosporin-C-Lösung zugegeben und zwar in einer Menge von 2,5 Mol je Mol Cephalosporin C. Das Gemisch wird bei 10 bis 20° C etwa eine Stunde lang stark gerührt, wobei der pH-Wert mit verdünnter Natronlauge auf 9,0 gehalten wird.

Das Gemisch wird mit 0,1 ml Chinolin versetzt, dann wird der pH-Wert unter Rühren auf 3,0 mit einer lOpro-zentigen Phosphorsäurelösung eingestellt. Die sehr bald ausfallenden Kristalle werden nach einer Stunde Rühren gesammelt, mit einer geringen Menge Eiswasser, dann mit Äthylacetat gewaschen und über Nacht in einem Vakuumtrockner getrocknet. Ausbeute: 145 mg Chinolinaddukt von N-Methylthioacetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 98 Prozent.

Die IR- und UV-Spektren dieses Produkts decken sich mit denen einer authentischen Probe.

Wird die N-Acetylierung mit Essigsäureanhyrid anstelle des gemischten Anhydrids durchgeführt, so erhält man keine Kristalle des Chinolinaddukts.

Beispiel 5

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass eine Äthylacetatlösung eines Säureanhydrids aus Methylthioacetylchlorid und N-Methylmorpho-linsalz von Methylthioessigsäure anstelle des gemischten Anhydrids aus Methylthioessigsäure und Essigsäure verwendet wird.

Man erhält 150 mg Chinolinaddukt von N-Methyl-thioacetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 98 Prozent.

Beispiel 6

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass eine Äthylthioacetatlösung des gemischten Anhydrids aus Kaliumäthylthioacetat, Propionylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin anstelle des gemischten Anhydrids aus Methylthioessigsäure und Essigsäure verwendet wird. Man erhält 125 mg Chinolinaddukt von N-Äthylthioacetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 96 Prozent.

IR: 1790 cm-i; UV 2max: 263 mfi.

Beispiel 7

Die Arbeitsweise von Béispiel 4 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle des gemischten Anhydrids aus Methylthioessigsäure und Essigsäure Äthylacetatlösungen von a) einem gemischten Anhydrid aus Kaliumisopropylthio-acetat, Pivaloylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin,

b) einem gemischten Anhydrid aus Kaliumisobutylthio-acetat, Pivaloylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin,

c) einem gemischten Anhydrid aus Kalium-a-methylthio-propionat, Propionylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin und d) einem gemischten Anhydrid aus Kaliummethylsulfinyl-acetat, Pivaloylchlorid und einer geringen Menge N-Methyl-morpholin verwendet werden. Man erhält:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

30

SS

60

65

617 201

6

a) 108 mg Chinolinaddukt' von N-Isopropylthioacetyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 95 Prozent.

UV Amax: 263 m,it.

b) 105 mg Chinolinaddukt von N-Isobutylthioacetyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 96 Prozent.

UV ^mar 263 m!J-

c) 134 mg Chinolinaddukt von N-a-Methylthiopropionyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 97 Prozent.

UV 2max: 263 ny».

d) 138 mg Chinolinaddukt von N-Methylsulfinylacetyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 94 Prozent.

UV Amax: 263 m^.

Beispiel 8

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle des gemischten Anhydrids aus Methylthioessigsäure und Essigsäure Äthylacetatlösungen von a) einem gemischten Anhydrid aus Kalium-/3-methylthio-propionat, Pivaloylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin und b) einem gemischten Anhydrid von Kalium-/?-äthylthio-propionat, Pivaloylchlorid und einer geringen Menge N-Methylmorpholin verwendet werden.

Man erhält:

a) 100 mg Chinolinaddukt von N-/?-methylthiopropionyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 96 Prozent.

IR: 1790 cm-1; UV Amax: 263 nyt.

b) 82 mg Chinolinaddukt von N-yS-Äthylthiopropionyl-cephalosporin C mit einer Reinheit von 96 %>•

IR: 1790 cm-1; UVAmax: 263 mju.

Beispiel 9

20 ml einer Cephalosporin C-Lösung, die von einem Ionenaustauscherharz eluiert wurde und 10 mg Cephalosporin C je ml enthält, werden mit etwa 0,08 g Natriumborat versetzt, der pH-Wert wird mit verdünnter Natronlauge auf 9,0 eingestellt. Aus Kaliummethylthioacetat, einer geringen Menge N-Methylmorpholin und Chlorcarbonsäure-äthylester wird das gemischte Anhydrid in Äthylacetat hergestellt und in einer Menge von 4 Mol je Mol Cephalosporin C (5 ml) der Cephalosporinlösung zugegeben. Die Lösung wird bei 0 bis 5° C stark gerührt. Nach etwa einer Stunde Reaktionszeit bei einem pH-Wert von 9, der mit verdünnter Natronlauge gehalten wurde, wird das Gemisch mit 0,2 ml Chinolin versetzt, der pH-Wert wird unter Rühren auf 3,0 eingestellt. Das Gemisch wird dann mit Natriumchlorid gesättigt, etwa . eine Stunde gerührt und abfiltriert. Die Kristalle werden gesammelt, mit Eiswasser und Äthylacetat gewaschen und dann 5 getrocknet. Ausbeute: 260 mg Chinolinaddukt von N-Me-thylthioacetylcephalosporin C mit einer Reinheit von 97 %•

Beispiel 10

3,8 g Chinolinaddukt von 5'-N-Methylthioacetylcephalo-sporin C werden in 25 ml Wasser suspendiert, auf einen pH-Wert von 6,5 mit 2-n Natronlauge eingestellt und einige Male mit Methylenchlorid gewaschen. Das Gemisch wird dann mit 0,8 g l-Methyltetrazol-5-thiol und 0,5 g Natrium-hydrogenphosphat versetzt. Der pH-Wert des Gemisches wird 15 mit Natriumhydroxid auf 6,5 eingestellt. Das Gemisch wird 5 bis 8 Stunden bei 60 bis 70° C gerührt, wobei die Reaktion durch Dünnschichtchromatographie kontrolliert wird. Am Ende der Reaktion wird das Gemisch auf einen pH-Wert von 2,0 mit verdünnter Schwefelsäure eingestellt, einige 20 Male mit Äthylacetat extrahiert, viermal mit einer geringen Menge einer wässrigen gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck destilliert, um das Lösungsmittel zu entfernen. Der Rückstand wird zur Verfestigung mit n-Hexan 25 behandelt. Ausbeute: 2,3 g (84 %) 7-[(5'-N-Methylthioacet-amido)-adipinamido]-3-(l"-methyltetrazol-5"-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

IR (KBr): 1770 cm-1; UVAmax: 272 m/A.

30 Beispiel 11

Die Arbeitsweise von Beispiel 10 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle von l-Methyltetrazol-5-thiol 5-Methyl-l,3,4-thiadiazol-2-thiol verwendet wird. Ausbeute 35 2,4 g (84 o/o) 7-[(5'-Methylthioacetamido)-adipinamido]-3-(5"-methyl-l",3",4"-thiadiazol-2"-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

IR: 1780 cm-1; UVAmax: 272 mp.

40 Beispiel 12

Die Arbeitsweise von Beispiel 10 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle von l-Methyltetrazol-5-thiol 1,3,4-Thiadiazol-2-thiol verwendet wird. Ausbeute: 2,3 g (82 %) 7-[(5'-N-Methylthioacetamido)-adipinamido]-3-(l',3',4'-thia-<5. diazol-2'-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

IR: 1780 cm-1; UVimax: 270 m«.

m

Claims

617201
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als reaktives Derivat ein gemischtes Anhydrid der Carbonsäure der Formel II mit einer aliphatischen Carbonsäure oder mit einem Alkylester einer Halogencarbonsäure, oder ein Säurehalogenid der Carbonsäure der Formel II verwendet.

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Chinolin- oder Iso-chinolinadduktes von Verbindungen der Formel

HOOOCH(CH2)s-CONH

NHCO-R2-Y-R1

^ J—CH2-X

COOH

(I)

in welcher Ri einen niederen Alkyl-, Aryl- oder Arylalkyl-rest, Ra einen niederen Alkylenrest, Y ein Schwefelatom oder einen Sulfinylrest und X ein Wasserstoffatom oder einen Acetoxyrest bedeutet, und deren Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man in wässriger Lösung Cephalosporin C und/

oder Desacetoxycephalosporin C mit einem reaktiven Derivat einer Carbonsäure der Formel

Ri—Y—Rr—COOH

(II)

zu einer Verbindung der obigen Formel I in der Ri, r2, X und Y die oben angegebene Bedeutung haben, acyliert, die Lösung mit Chinolin oder Isochinolin versetzt und den pH-Wert durch Zugabe einer ansäuernden Verbindung auf 2,0 bis 3,5 einstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ausfällung des entstandenen Addukts durch Aussalzen mit einem anorganischen Salz erleichtert oder vervollständigt.
4. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der in Anspruch 1 definierten Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 ein Chinolin- oder Isochinolinaddukt herstellt und das Addukt durch Behandlung mit einer Säure in die entsprechende freie Carbonsäure umwandelt.
5. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der oben angegebenen Formel I, in welcher Ri, R2 und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und X einen Azidorest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 ein Chinolin- oder Isochinolinaddukt herstellt und das Addukt mit einem Alkali-metallazid umsetzt.
6. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der oben angegebenen Formel I, in welcher Ri, Rs und Y die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben und X einen Rest der Formel -SRs darstellt, in welcher R3 einen gegebenenfalls durch eine oder mehrere Methylgruppen substituierten hete-rocyclischen Rest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 ein Chinolin-oder Isochinolinaddukt herstellt und das Addukt mit einem Thiol der Formel HSR3 oder einem Salz desselben umsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Thiol der Formel HSR3 ein Thiadiazolthiol, ein Tetrazolthiol oder ein Oxadiazolthiol verwendet.