CH640241A5

CH640241A5 - Cephalosporinverbindungen, verfahren zur herstellung derselben und solche wirksubstanzen enthaltende therapeutische praeparate.

Info

Publication number: CH640241A5
Application number: CH209679A
Authority: CH
Inventors: Mitsuo Numata; Tatsuo Nishimura; Norichika Matsumoto
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1983-12-30
Also published as: FR2418800B1; GB2015511B; DE2908033C2; DE2908033A1; JPS54117494A; GB2015511A; IT7920730A0; FR2418800A1; IT1113431B; JPS6215559B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue antimi-

15 krobielle Verbindungen, welche als therapeutische Mittel für die Behandlung von Krankheiten, insbesondere von infektiösen Krankheiten, welche durch gramnegative Bakterien verursacht werden, bei Mensch und Tier wertvoll sind.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf 20 neue a-Ureido-cephalosporin-Antibiotika, welche in der 7-Stellung eine 2-(2-Aminothiazol-4-yl)-acetamidogruppe aufweisen.

Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Cephalo-sporinverbindungen der folgenden allgemeinen Formel:

CH-CONH' NH CO NHR

(I)

0

^N.

•CH2Y

COOH

worin R das Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und Y eine Acyloxy-, Carbamoyloxy- oder -S-Het-Gruppe bedeuten, worin Het eine substituierte oder unsubstituierte Tetrazolyl-, Thiadiazolyl- oder Triazolylgruppe bedeutet.

Gewisse semisynthetische Cephalosporinverbindungen mit breitem antimikrobiellem Spektrum sind im Handel zugänglich. Sie sind auch schon als therapeutische Mittel für die Behandlung von infektiösen Krankheiten klinisch erprobt worden. Dabei hat sich aber gezeigt, dass eine gewisse Zahl pathogener Mikroorganismen sich in bezug auf die bekannten Antibiotika resistent erweisen.

So sind beispielsweise Pathogene, wie gewisse Stämme von Escherichia coli und von Citrobacter, die Mehrzahl der indolpositiven Stämme der Gattung Proteus und manche Bakterien der Gattungen Enterobacterium, Serratia und Pseudomonas gegen bekannte Cephalosporinarzneimittel resistent [siehe W.E. Wiek: Cephalosporins and Penicillins, Chemistry and Biology, E.H. Flynn (Ed.), Academic Press, New York, N.Y. 1972, Ch. 11]. Daraus ergab sich der Zwang zur Forschung nach weiteren Cephalosporinverbindungen mit dermassen ausreichend hoher antimikrobieller Wirkung, dass sie gegen solche pathogene Mikroorganismen eingesetzt werden können.

Die Forschung auf diesem Gebiet hat nun die Synthese von Verbindungen der obigen allgemeinen Formel I ergeben, wobei man feststellen konnte, dass diese Verbindungen die gewünschte hohe antibiotische Wirkung gegen eine Vielzahl von gramnegativen Bakterien, einschliesslich jener Bakterien, gegen welche die bekannten Cephalosporinverbindungen resistent sind, ausüben. Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I sind äusserst wirksam gegen ein breites Spektrum von gramnegativen Bakterien, wie z.B.

Escherichia coli, Krebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Proteus morganii, Proteus rettgeri, Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae, Serratia marscecens, etc. Sie sind daher wertvoll für die Behandlung und die Prophylaxe von verschiedenen Krankheiten bei Mensch und Tier einschliesslich Geflügel, bei welchem solche Bakterien Schädigungen verursachen.

In der obigen allgemeinen Formel I ist die niedere Alkyl-gruppe R vorzugsweise eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, wie z.B.

Methyl, Äthyl, n-Propyl oder Isopropyl. Der Methylrest wird besonders bevorzugt. Die Acyloxygruppe Y ist vorzugsweise eine Alkylcarbonyloxygruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z.B. die Acetoxy-, Propionyloxygruppe usw., eine Acetoxygruppe, welche durch eine Alkylcarbonylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, z.B. die 3-Oxybu-tyryloxy-, Propionylacetyloxygruppe usw., eine Phenylacetyl-oxygruppe, welche gegebenenfalls durch eine Hydroxylgruppe, durch eine Sulfogruppe, durch eine Aminogruppe oder durch einen anderen Substituenten, wie z.B. Mande-loxy, a-Sulfophenylacetyloxy, Glycyloxy, Phenylacetyloxy, usw., a-substituiert ist, eine als Substituenten eine Carboxyl-gruppe enthaltende Alkylcarbonyloxygruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z.B. die Succinoyloxygruppe usw., oder eine Gruppe der allgemeinen Formel:

R fi

R6

45

50

55

60

640 241

worin R5 und R6 Wasserstoff, Carboxyl, Carbäthoxycarba-moyl, Carbäthoxysulfamoyl oder Nitro bedeuten oder 2-Car-boxybenzoyloxy, 2-(Carbäthoxycarbamoyl)-benzoyloxy, 2-(2-Carbäthoxysu!famoyl)-benzoyloxy, 2-Carboxy-3- oder -4- oder -6-nitrobenzoyloxy, 2,4-Dicarboxybenzoyloxy, usw. bedeuten. Als Acyloxygruppen werden Alkylcarbonyloxy-gruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z.B. die Acetoxy-, Propionyloxy-, 3-Oxobutyryloxygruppe usw., bevorzugt, wobei man unter diesen Gruppen der Acetoxy- und 3-Oxobu-tyryloxygruppe den Vorzug gibt. Die stickstoffhaltige, hete-rocyclische Gruppe Het ist eine Tetrazolyl-, Thiadiazolyl -oder Triazolylgruppe und insbesondere IH-Tetrazolyl, 1,2,3-Thiadiazolyl, 1,2,4-Thiadiazolyl, 1,2,5-Thiadiazolyl, 1,3,4-Thiadiazolyl, lH-l,2,3-Triazolyl, 2H-l,2,3-Triazolyl oder 1 H-1,2,4-TriazoIyl. Unter diesen stickstoffïialtigen, heterocy-clischen Gruppen werden lH-Tetrazol-5-yl, 1,2,4-Thia-diazol-5-yl, l,3,4-Thiadiazol-5-yl und lH-l,3,4-Triazol-5-yl bevorzugt. Diese stickstoffhaltigen, heterocyclischen Gruppen können gegebenenfalls substituiert sein. Als Beispiele von Substituenten kann man einwertige Gruppen nennen, wie z.B. Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl usw.), Trifluormethyl, Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (Methoxy, Äthoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy usw.), Halogene (Chlor, Brom usw.), Hydroxyl, Mer-capto, Amino, Carboxyl, Carbamoyl usw. sowie verschiedene Substituentengruppen, welche durch Vermittlung einer mehrwertigen Gruppe, wie niedere Alkylengruppen mit 1 bis

I

3 Kohlenstoffatomen, -S-, -N-, usw., haften. Sofern diese mehrwertige Gruppe eine niedere Alkylengruppe darstellt, kann die durch deren Vermittlung haftende Substituenten-gruppe beispielsweise Hydroxyl, Mercapto, Amino, Guanyl, Morpholino, Carboxyl, Sulfo, Carbamoyl, Alkoxycarbonyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, Alkylcarbamoyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Aikylthio mit I bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkylsulfonyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Acyloxy mit 1 bis 4 Kohlenstoff atomen, Morpholinocarbonyl usw. sein. Sofern diese mehr-

I

wertige Gruppe -S- oder -N- bedeutet, so kann deren Substi-tuentengruppe beispielsweise eine niedere Alkylgruppe oder eine der besagten Niederalkylengruppen, welche eine der besagten Substituentengruppen aufweisen, sein. Sofern die !

mehrwertige Gruppe -N- darstellt, kann ein solcher Substituent, wie Carboxyl, Alkoxycarbonyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, Acyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Carbamoyl, Niederalkylcarbamoyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen usw., zusätzlich direkt am Stickstoffatom haften.

Im konkreten Falle kann man substituierte Alkylgruppen, wie z.B. Carboxymethyl, Carbamoylmethyl, N-Niederalkyl-carbamoylmethyl (z.B. N,N-Dimethylcarbamoylmethyl), Hydroxy-niederalkyl (z.B. Hydroxymethyl, 2-Hydroxy-äthyl), Acyloxy-niederalkyl (z.B. Acetoxymethyl, 2-Acetoxy-äthyl), Alkoxycarbonylmethyl (z.B. Methoxycarbonyl-methyl, Hexyloxycarbonylmethyl, Octyloxycarbonyl-

methyl), Methylthiomethyl, Methylsulfonylmethyl, N-Niederalkylamino-niederalkyl (z.B. N,N-Dimethylamino-methyl, N,N-Dimethylaminoäthyl, N,N,N-Trimethylammo-niumäthyl), Morpholinomethyl, Guanylmethyl, Guanyl-5 äthyl, usw.; substituierte Aminogruppen, wie Niederalkyl-amino (z.B. Methylamino), Sulfoniederalkylamino (z.B. 2-Sulfoäthylamino), Hydroxy-niederalkylamino (z.B. Hydroxyäthylamino), Niederalkylamino-niederalkylamino (z.B. 2-Dimethylaminoäthylamino, 2-Trimethylammonium-10 äthylamino), Acylamino (z.B. Acetylamino), 2-Dimethyl-aminoacetylamino, 2-Trimethylammoniumacetylamino, Niederalkoxycarbonylamino (z.B. Methoxycarbonylamino), usw.; und substituierte Thiogruppen, wie Methylthio, 2-Hydroxyäthylthio, 2-Acyloxyäthylthio (z.B. 2-Acetoxy-is äthylthio, 2-Phenylacetoxyäthylthio, 2-Caproyloxyäthylthio, Carboxymethylthio, Alkoxycarbonylmethylthio (z.B. Metho-xycarbonylmethylthio, Hexyloxycarbonylmethylthio), Car-bamoylmethylthio, N-Niederalkylcarbamoylmethylthio (z.B. N,N-Dimethylcarbamoylmethylthio), Acetylmethylthio, 20 N-Niederalkylamino-niederalkylthio (z.B. 2-N,N-Dimethyl-aminoäthylthio, 2-N,N,N -Trimethylammoniumäthylthio), Morpholiocarboylmethylthio, 2-Sulfoäthylthio usw.,

nennen.

Die durch Het dargestellten, substituierten bzw. unsubsti-25 tuierten Gruppen lassen sich vorzugsweise durch eine der folgenden Formeln wiedergeben:

n-

30

N

ir n

N

N r1

-R

1

N-

-R

.N

und

40

In den obigen Formeln bedeutet R1 Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z.B. Methyl, 45 hydroxysubstituierte Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z.B. 2-Hydroxyäthyl, carboxysubstituierte Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z.B. Carboxymethyl, oder di-niederalkyl-substituierte Aminoalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie z.B. 2-Dimethylaminoäthyl. so Die Substituentengruppe R2 ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z.B. Methyl, oder eine hydroxysubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Hydroxymethyl.

Unter den Verbindungen der obigen allgemeinen Formel I ss gelten als bevorzugte Verbindungen die 7-[2-(2-Aminothia-zol-4-yl)-2-(R-aminocarbonylamino)-acetamido]-cephalo-sporinverbindungen der folgenden Formel:

H2N-

n-

-CH-CONH

r

NH I

CO 1

NHR

COOH

(I1 )

640 241 6

worin R das Wasserstoffatom oder die Methylgruppe und Y die Acetoxygruppe, die 3-Oxobutyryloxygruppe, die Carba-moyloxygruppe oder eine Gruppe der folgenden Formeln:

n-

s

■n Ii n

n"

N

' 7

r.'

-R'

n-

■r7

n*

n

'n ji r8

und

N R7

bedeuten, wobei R7 Wasserstoff, Methyl, 2-Hydroxyäthyl, Carboxymethyl oder 2-Dimethylaminoäthyl und R8 Wasserstoff oder Methyl bedeuten.

Zur Verwendung als therapeutische Mittel zum Bekämpfen is von infektiösen Erkrankungen werden die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I in freier Form oder in der Zwitterionenform oder als pharmakologisch zulässige, nicht toxische Salze angewandt. Auch diese Salze fallen unter die vorliegende Erfindung. Als Beispiele solcher nicht toxischer 20 Salze von Verbindungen der Formel I kann man Salze mit Alkalimetallen, wie Natrium, Kalium usw., oder Erdalkalimetallen, wie Calcium, Magnesium usw., Salze mit anorganischen Basen, z.B. Ammoniumsalze, Salze mit organischen Basen, z.B. mit Trimethylamin, Triäthylamin, Pyridin, 25 N-Methylglucamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin,

Salze mit organischen Säuren, wie z.B. Essigsäure, Weinsäure und Methansulfonsäure, Salze mit anorganischen Säuren, wie z.B. Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, und Salze mit Aminosäuren, wie z.B. 30

Arginin, Asparaginsäure oder Glutaminsäure, nennen.

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I lassen sich als therapeutische Arzneien für die Behandlung von infektiösen Krankheiten in gleicher Weise wie die üblichen Cephalosporinarzneimittel, z.B. in Pulverform oder 35 in Form einer Lösung oder Suspension in einem physiologisch zulässigen Arzneimittelträger, nach bekannten Methoden verabreichen. Insbesondere lassen sich die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I leicht als Therapeutika für die Behandlung von verschiedenen Krankheiten 4n bei Menschen anwenden, welche durch die weiter oben genannten Bakterien verursacht werden, wie z.B. pustulöse Erkrankungen, Infektionen der Atmungsorgane, Infektionen des Gallenganges, Darminfektionen, Infektionen des Harntraktes und gynäkologisch-geburtshilfliche Infektionen. *»s

Die nachstehend wiedergebebenen Verbindungen, welche eine Auswahl der erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I darstellen, werden beispielsweise mit Erfolg entweder intramuskulär oder intravenös in täglichen Dosierungsmengen von ungefähr 10 bis 100 mg pro kg Körperge- so wicht bei Erwachsenen entweder als Einzeldosierung oder aufgeteilt in zwei bis vier Dosen täglich verabreicht. Werden die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I injiziert, so kann das Trägermittel beispielsweise destilliertes Wasser oder physiologische Kochsalzlösung sein. Werden die erfin- ss dungsgemässen Verbindungen der Formel I in Form von Kapseln, Pulvern, Granulaten oder Tabletten verwendet, so gelangen diese Wirksubstanzen der Formel I beispielsweise in Vermischung mit pharmakologisch zulässigen, an sich bekannten Arzneimittelträgern, wie z.B. Stärke, Lactose, Saccharose, Calciumcarbonat, Calciumphosphat, mit Bindemitteln, z.B. Stärke, Gummiarabicum, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, kristalline Cellulose, etc., mit Gleitmitteln, z.B. Magnesiumstearat, Talkum etc., und Auflockerungsmitteln, z.B. Carboxymethylcalcium, Talk, etc., zur Anwendung.

Als solche vorzugsweise zu verabreichende Verbindungen kommen die folgenden in Frage, nämlich das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbo-nylamino)-acetamido]-3-( 1 -methyl-1 -H-tetrazol-5-yl)-thio-methyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-

3-[l -(2-hydroxyäthyl)-1 H-tetrazol-5-yl]-thiomethyl-3-cephem-

4-carbonsäure, das Dinatriumsalz der 7-[2-(2-Ami-nothiazol-

4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-(l-carboxymethyl- lH-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure, die 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonyl-amino)-acetamido]-3-( 1,2-dimethylaminoäthyl)-1 H-tetrazol-

5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3 -( 1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3 -cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-(2-methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbo-nylamino)-acetamido]-3-(3-methyl-l,2,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acet-amido]-3 -(4-methy 1-1,2,4-triazol-3-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yI)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3 -(3,4-dimethyl-

1,2,4-triazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbo-nylamino)-acetamido]-3-(3-hydroxymethyl-4-methyl-l,2,4-triazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure und das Dinatriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocar-bonylamino)-acetamido]-3-(2-carboxymethyl-l,3,4-thia-diazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Die Verbindungen der Formel I sind neu. Sie werden hergestellt, indem man eine Verbindung der Formel:

h2N-

n-

•ch-conh f

nh„

(II)

—ch2y cooh

7

640 241

worin Y die obige Bedeutung hat, mit einem Isocyanat der Formel R-NCO, worin R die obige Bedeutung hat, umsetzt (Verfahren 1).

Die als Ausgangsmaterialien verwendeten Verbindungen der Formel II können nach dem in der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2 556 736 beschriebenen Verfahren oder nach einem analogen Verfahren erhalten werden. Bei der Durchführung dieser Umsetzung kann man die anfallenden Verbindungen der Formel II in freier Form oder in Form eines Salzes, z.B. des Natrium- oder Calciumsalzes, des Hydrochlorids, des Hydrobromids, des Formiats, des Ace-tats, des Trifluoracetats, des Triäthylaminsalzes oder Dibutyl-aminsalzes, oder in Form eines Esters, beispielsweise des Benzhydryl-, Trichloräthyl- und p-Nitrobenzylesters, verwenden. Sofern R eine niedere Alkylgruppe darstellt, so wird man das Isocyanat in der freien Form verwenden. Sofern R andererseits das Wasserstoffatom darstellt, so wird man vorzugsweise ein Alkalimetallcyanat, z.B. Kaliumcyanat, einsetzen.

Die Reaktion erfolgt normalerweise durch blosses Vermischen einer Verbindung der Formel II mit einer Verbindung der Formel III in einer wässrigen Lösung bei einem pH-Wert von 3 bis 8. Es gibt Fälle, in welchen die Umsetzung beschleunigt oder aber bessere Resultate erzielt werden können, wenn man Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxyd, Dimethylfor-mamid, Dimethylacetamid, Acetonitril, Aceton oder dergleichen dem Reaktionssystem zugibt. Die Umsetzung erfolgt bei einer Temperatur zwischen -20°C und +80°C und ist normalerweise nach ungefähr 3 Stunden beendet. Die so erhaltenen Verbindungen der Formel I lassen sich nach an sich bekannten Verfahren, z.B. durch Lösungsextraktion, durch Einstellen des pH-Wertes, durch Phasentransfer, durch Umkristallisieren, durch Chromatographie usw., isolieren und reinigen.

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I werden auch dadurch erhalten, dass man eine Verbindung der Formel:

r3nh

(iv)

10

s3mi

Ysi

In l-

-CHCOOH

l

NH2

-ch-cooh !

nh 1

CO i n-r u

R

worin R die obige Bedeutung hat und R3 bzw. R4 Wasserstoff oder eine die Aminogruppe schützende Gruppe bedeuten, mit einer Verbindung der Formel:

20

h2n-

0

-N

■ch2y

(V)

COOH

worin Y die obige Bedeutung hat, umsetzt und hierauf vorhandene, die Aminogruppe(n) schützenden Gruppen ent-30 fernt (Verfahren 2).

Die in diesem Falle als Ausgangsmaterialien verwendeten Verbindungen der Formel IV sind ebenfalls neue Verbindungen und können aus den Aminosäurederivaten der Formel IX erhalten werden, welche in der Westdeutschen 35 Offenlegungsschrift Nr. 2 556 736 beschrieben worden ist. Bei dieser Arbeitsweise wird man die Aminogruppe in eine Ureidogruppe überführen,

(IX)

RNCO oder rSco

R^HN\^S-

,3

n-

-CH-COOH i

NH I

CO i n-R i

H

N lL

oder

-CH-COOH 1

NH i

CO l

NH ;«

worin sämtliche Symbole die oben erwähnten Bedeutungen haben.

In den obigen Formeln bedeutet R3 bzw. R4 das Wasserstoffatom oder eine die Aminogruppe schützende Gruppe. Als die Aminogruppe schützende Gruppe kann man eine beliebige in der Peptidchemie normalerweise zur Anwendung gelangende, leicht entfernbare, Aminogruppen schützende Gruppe einsetzen, wie z.B. die Formyl-, Chloracetyl-, Triés fluoracetyl-, Trityl-, Diphenylphosphinothioyl-, tert.-Butyl-oxycarbonyl-, Trichloräthoxycarbonyl-, Benzyloxycar-bonyl-, p-Nitrobenzyloxycarbonyl- undTrimethylsilyl-gruppe.

Die Verbindungen der Formel IV können in freier Form oder in Form eines Salzes oder eines reaktionsfähigen Derivates bezüglich der Carboxylfunktion zur Umsetzung gelangen. Als Beispiele solcher reaktionsfähiger Derivate

640241

8

kann man die Säurehalogenide, Säureanhydride, reaktionsfähigen Amide, reaktionsfähigen Ester usw. nennen. In diesem Zusammenhang seien besonders die Säurechloride, Säureazide, Mischsäureanhydride mit halogenierten Phosphorsäuren, Mischsäureanhydride mit Alkylkohlensäuren, Mischsäureanhydride mit Benzoesäure, Dimethyliminome-thylester, d.h. [(CH-):N ' =CH-]-ester, 2,4-Dinitrophenyl-ester, Pentachlorphenylester, N-Hydroxysuccinimidoylester, etc. nennen, wobei unter diesen Derivaten das geeignetste verwendet wird. Als Beispiele von Salzen einer Säure der Formel IV kann man Salze mit Alkalimetallen, z.B. Natrium und Kalium, Salze mit organischen Basen, z.B. Trimethyl-amin, Triäthylamin und Pyridin, Salze mit Halogenwasserstoffsäuren, z.B. Hydrochloride und Hydrobromide, und Salze mit organischen Säuren, z.B. Acetate, Trifluoracetate und Formiate, nennen. Die Verbindungen der Formel V werden in der freien Form oder in Form eines Salzes oder eines Esters davon zur Umsetzung gebracht. Als Beispiele von Salzen von Verbindungen der Formel V kann man beispielsweise Salze mit organischen Säuren, wie z.B. Acetate, Benzolsulfonate, Tartrate, Trifluoracetate und Formiate, Salze mit anorganischen Säuren, z.B. Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate und Phosphate, Salze mit Alkalimetallen, z.B. Natrium und Kalium, und Salze mit organischen Basen, z.B. Trimethylamin, Triäthylamin und Dibutylamin, nennen. Als Ester von Verbindungen der Formel V kann man einen Ester verwenden, welcher den oben erwähnten Estern einer Verbindung der Formel II entspricht.

Diese Umsetzung erfolgt normalerweise durch Vermischen der besagten Verbindungen der Formeln IV und V in einem Lösungsmittel bei ungefähr -40°C bis +20°C. Als Lösungsmittel kann man beispielsweise Wasser, Aceton, Dioxan, Acetonitril, Chloroform, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Äthylacetat, Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Pyridin nennen. Hydrophile Lösungsmittel können in Kombination mit Wasser zur Anwendung gelangen.

Werden die Verbindungen der Formel IV in der freien Form oder in der Form eines Salzes davon verwendet, so wird man dem Reaktionssystem ein Kondensationsmittel zusetzen. Als Beispiele solcher Kondensationsmittel kann man beispielsweise N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, Alkoxy-acetylen, Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Thio-nylchlorid, Oxalylchlorid, Tetramethylharnstoff-Phosgen-Komplex, Dimethylformamid-Phosphoroxychlorid-Kom-plex usw. nennen.

Diese Umsetzung kann in Gegenwart einer Base durchgeführt werden. Als Beispiele von Basen kann man beispielsweise organische oder anorganische Basen, wie z.B. Alkali-metallhydroxyde, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkali-metallcarbonate, Trialkylamin, N,N-Dialkylaniline, N,N-Dialkylbenzylamine, Pyridin, N-Alkylmorpholine, etc. nennen.

Die nach der obigen Reaktion erhaltenen Verbindungen werden nötigenfalls weiter umgesetzt, um die Schutzgruppen zu entfernen. Zu diesem Zwecke kann man sich der in der Peptidchemie üblichen Massnahmen bedienen. Sofern die Schutzgruppe die Formylgruppe ist, wird man in diesem Falle beispielsweise diese Gruppe mittels einer Mischung von Salzsäure und Methanol, einer Mischung von Phosphoroxychlorid und Methanol oder einer Mischung von Schwefelsäure und Methanol entfernen.

Handelt es sich um den Chloracetylrest, so kann man Thio-harnstoff verwenden. Sofern die Schutzgruppe die Trifluor-acetylgruppe ist, kann man sie unter Verwendung einer wäss-rigen Alkalilösung beseitigen. Die Trityl-, Diphenylphosphi-nothioyl- und tert.-Butyloxycarbonylgruppen können mit Salzsäure oder Trifluoressigsäure entfernt werden. Im Falle einer Trichloräthoxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl- und p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe kann man die Entfernung durch Reduktion vornehmen.

Die so erhaltenen Verbindungen der Formel I können in an sich bekannter Weise, wie dies im Zusammenhang mit 5 dem Verfahren 1 beschrieben worden ist, isoliert und gereinigt werden.

Die Verbindungen der Formel:

10

•9

H—C CM-

is

NH !

CO NHR

Ö

N JLCH0Y2

2

COOH

(VIII)

worin Y2 die -S-Het-Gruppe bedeutet, werden auch dadurch hergestellt, dass man eine Verbindung der Formel:

P-HiK^S

" il

N

25

30

CH—CCNH-NH

0

CO

Î

N-R ;«

COOH

-N

CHpY

(VI}

worin R, R3 und R4 die obigen Bedeutungen haben und Y1 die Acetoxy- oder 3-Oxobutyryloxygruppe bedeutet, mit einem 35 Thiol der Formel:

HS-Het

(VII)

worin Het die obige Bedeutung hat, umsetzt und hierauf vor-40 handene, die Aminogruppe schützenden Gruppen entfernt (Verfahren 3).

Wenn man bei dieser Umsetzung speziell die 3-Stellung des Cephemringes, d.h. die substituierte Stellung, betrachtet,

kann sie im Prinzip mit einer nukleophilen Substitutionsre-45 aktion der 3-Acyloxygruppe verglichen werden, wie dies aus dem Stande der Technik und aus der Patentliteratur bekannt ist [z.B. C.F. Murphy & J. A. Webber: Cephalosporins and Penicillins: Chemistry and Biology, E.H. Flynn (Ed.), Aca-demic Press, New York, N.Y., 1972, Ch. 4; Britische Patente so No. 982 252, 1 012 943,1 028 563 und 1 030 630]. Diese Umsetzung kann somit nach einer dieser bekannten Methoden oder nach einer analogen Methode durchgeführt werden.

So kann man die Umsetzung beispielsweise durch Vermi-55 sehen einer Verbindung der Formel VI oder eines Salzes davon mit einer Verbindung der Formel VII oder mit einem reaktionsfähigen Derivat davon bezüglich der Thiolfunktion mit einem Lösungsmittel entweder bei Zimmertemperatur oder bei erhöhter Temperatur durchführen.

60 Als Salze von Verbindungen der Formel VI wird man im allgemeinen unter den verschiedenen, weiter oben erwähnten Salzen von Verbindungen der Formel I die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze verwenden. Als Beispiele von reaktionsfähigen Derivaten bezüglich der Thiolfunktion von Verbin-6s düngen der Formel VI kann man beispielsweise die Alkali-metallsalze, z.B. die Natrium- und Kaliumsalze, nennen. Als Lösungsmittel kann man beispielsweise Wasser, Aceton, Chloroform, Nitrobenzol, Dichlormethan, Dimethylform-

9

640 241

amid, Methanol, Äthanol, Tetrahydrofuran oder Dimethyl-sulfoxyd oder eine geeignete Mischung davon verwenden. Werden die Verbindungen der Formeln VI und VII in der freien Form verwendet, so erzielt man in manchen Fällen bessere Resultate, wenn man die Umsetzung in einem 5

schwach basischen bis neutralen Bereich unter Verwendung einer geeigneten Menge eines Alkalimetallhydroxyds, z.B. Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, eines Alkalime-tallcarbonats, z.B. Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat, oder eines Alkalimetallhydrogencarbonats, z.B. Natriumhy- io drogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat, durchführt. Die Reaktion erfolgt durch Vermischen von jeweils 1 Moläquivalent einer Verbindung der Formel VI oder eines Salzes davon mit 1 bis 2 Moläquivalenten einer Verbindung der Formel VII bzw. eines Salzes davon in einem der oben is erwähnten Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 100°C. Die so erhaltenen Verbindungen werden hierauf nötigenfalls so behandelt, dass man die Schutzgruppen entfernen kann. Die zur Erzielung dieses Zweckes zur Anwendung gelangenden Methoden sind ähnliche, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit dem Verfahren 2 beschrieben worden ist. Die so erhaltenen Verbindungen der Formel VIII lassen sich nach an sich bekannten Methoden in der weiter oben beschriebenen Weise isolieren und reinigen.

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I und die Ausgangsverbindungen der Formel IV können sowohl in der D-Form als auch in der L-Form oder in Form einer Mischung der D- und L-Formen vorliegen. Sofern es sich um eine Mischung der D- und L-Form handelt, lässt sich eine solche Mischung in an sich bekannter Weise in einem geeigneten Zeitpunkte des Verfahrens optisch aufspalten.

Den erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I können zwei tautomere Strukturen zugeschrieben werden, nämlich die Thiazolform und die Thiazolinform, wie dies aus den nachstehenden beiden Formeln ersichtlich ist.

Ii2ivs"n

N 11

-CH-CG—Z i

NH l

CO !

NHR

worin Z die Gruppe

-NH-

0'

S

KN—

_/Sx

•»yw

COOH

■CH-CO-Z !

NH

I

CO NHR

bedeutet und die anderen Symbole die entsprechenden, weiter oben definierten Bedeutungen haben.

Wenngleich die vorliegende Erfindung alle solche tauto-meren Formen umfasst, werden nachstehend aus Zweckmässigkeitsgründen die Verbindungen jeweils in der Thiazolform 4(1 bezeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Arbeitsbeispielen näher erläutert werden. Die in diesen Beispielen angegebenen magnetischen Kernresonanzspektren werden mit einem Varian XL-100 (100 MHz), EM-390 (90 MHz) oder 45 T-60 (60 MHz)-Photospektrometer mitTetramethylsilan als innerer Standard bestimmt, wobei die chemischen Verschiebungen in S (ppm) ausgedrückt sind.

Die folgenden Tabellen zeigen die minimalen Hemmkon-zentrationswerte (MIC) und die therapeutischen Wirkungs- 50 daten (EDso) der verschiedenen gemäss den Beispielen erhaltenen, besonders beachtenswerten Cephalosporinderivaten bezüglich verschiedener Bakterien sowie ähnliche Daten von handelsüblichen Cephalosporinen, welche im täglichen klinischen Gebrauch zu finden sind, d.h. Cephalothin, d.h. des Natriumsalzes der 7-(2-Thienylacetamido)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure, Cephaloridin, d.h. des Natriumsalzes des 7-(2-ThienyIacetamido)-3-(l-pyridyI)-methyI-3-cephem-4-carboxyl-betains, Cefazolin, d.h. des Natriumsalzes der 7-( 1 H-Tetrazol-1 -yl)-acetamido-3-(2-methyl-l ,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure und Cefoxitin, d.h. des Natriumsalzes der 7a-Methoxy-7ß-(2-thie-nylacetamido)-3-carbamoyloxy-methyl-3-cephem-4-carbon-säure. [Vergleiche New England Journal of Medicine, 294,24 (1976) und Journal of Pharmaceutical Science, 64,1899 (1975)].

(a) Messung der minimalen Hemmkonzentrationswerte (Tabelle I und Tabelle II)

Methode: Agar-Reihenverdünnung Medium: TSA

Tabelle I

Testverbindung

E. coli

K. pneumoniae

S. marceseens

S. marcescens

P. vulgaris;

P. vulgaris

P. mirabilis

NIHJJC-2

O-Ill

T-7

DT

GN 3835

IFO 12 648

TN-24

IFO 3988

GN 4413

GN 435lJ

Cephalotin

12,5

3,13

100

1,56

12,5

>100

1,56

>100

3,13

Cephaloridin

3,13

1,56

>100

1,56

12,5

>100

6,25

>100

6,25

Cefazolin

1,56

100

1,56

6,25

>100

3,13

>100

6,25

Cefoxitin

6,25

1,56

50

3,13

6,25

25

6,25

12,5

3,13

Beispiel 3

0,1

0,024

0,78

0,05

0,2

1,56

3,13

0,2

6,25

0,1

Beispiel 4

0,1

-10,012

1,56

0,05

0,2

0,78

0,39

0,1

1,56

0,1

Beispiel 5

0,05

-'0,012

0,39

0,05

0,1

0,39

0,1

6,25

0,1

Beispiel 6-1

0,024

-£0,012

0,39

0,024

0,05

0,78

0,39

0,05

3,13

0,1

Beispiel 6-2

0,024

é=0,012

0,2

-£0,012

0,024

0,2

0,024

1,56

0,024

Beispiel 6-3

0,05

^0,012

3,13

0,05

0,2

1,56

0,78

0,024

25

0,024

Beispiel 6-4

0,024

-£0,012

1,56

0,024

0,1

1,56

0,2

0,05

3,13

0,5

Beispiel 6-6

-£ 0,05

-£0,05

0,39

^£0,05

-£ 0,05

0,2

0,78

0,1

0,78

,£0,05

Beispiel 6-7

0,024

-£0,012

0,39

0,024

0,05

0,39

0,2

0,05

1,56

0,05

Tabelle II

Testverbindung P, morganii P, rettgeri P. rettgeri E. cloacae C. freundii C. freundii

IF03168 TN 338 GN4733 TM 1282 GN99 GN 1706

Cephalotin

>100

1,56

>100

25

>100

Cephaloridin

>100

1,56

>100

50

>100

Cefazolin

100

0,39

100

>100

12,5

>100

Cefoxitin

12,5

0,78

25

>100

100

>100

Beispiel 3

0,39

-£0,012

0,05

0,25

0,39

Beispiel 4

0,1

-£0,012

0,2

0,1

0,2

Beispiel 5

0,05

-£0,012

0,05

0,39

0,1

0,2

Beispiel 6-1

0,1

-£0,012

0,2

0,78

0,2

Beispiel 6-2

0,024

-£0,015

0,05

0,78

0,1

0,2

Beispiel 6-3

0,024

-£0,012

0,024

0,78

0,39

0,78

Beispiel 6-4

0,1

-£0,012

0,1

0,78

0,1

0,2

Beispiel 6-6

^ 0,05

-£0,05

-£ 0,05

1,56

-£ 0,05

Beispiel 6-7

0,05

-£0,012

0,05

0,39

0,1

0,2

Il

640 241

(b) Therapeutische Wirkungen bei infizierten Mäusen (Tabelle HI)

Testtiere: Männliche Mäuse, ICR/SLC Eine Gruppe von 5 Tieren wurde für jedes Arzneimittel verwendet.

Durchführung der Infektion: Intraperitoneal Infektiöse Bakterien: 103CFU von Serratia Marcescens TN 66 pro Tier Dauer der Beobachtung: 7 Tage

Verabreichungsmethode: 1 mg, 10 mg, 100 mg bzw. 200 mg der jeweiligen Testverbindung wurden in 100 ml steriler Kochsalzlösung gelöst und dann 0,2 ml dieser Lösung subkutan als Einzeldosis unmittelbar nach der Infektion verabreicht. Zweifache Verdünnungen einer jeden Lösung wurden an 5 Gruppen von jeweils 5 Mäusen verabreicht. CFU = koloniebildende Einheit (im Englischen als «colony forming unit» bezeichnet).

Tabelle III

Testverbindung

Art und Weise der

EDso, mg/kg

Verabreichung

Beispiel 6-6

S.C.

4

Cefoxitin

S.C.

13,1

Bezugsbeispiel 1

Herstellung der 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(amino-carbonylamino)-acetamido}]-3-methyl-3-cephem-4-carbon-säure.

1 ) In 50 ml 90%iger Ameisensäure löst man 2,4 g des Natriumsalzes der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-hydroxyimi-noacetamido]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure (syn-Isomer) (westdeutsche OS 2 727 753), worauf man unter Kühlen der Lösung auf 0°C und unter Rühren 3,9 g Zinkstaub hinzugibt und das Ganze während 1 Stunde rührt.

Dann wird das Reaktionsgemisch abfiltriert, das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt, der Rückstand mit 20 ml Wasser versetzt und das Gemisch eingeengt. Diese Arbeitsweise wird ein zweites Mal durchgeführt. Der Rückstand wird dann in 50 ml Wasser gelöst und lyophilisiert. Auf diese Weise erhält man 2,8 g 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-gly-cylamido}]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure-formiat.

2) In 1 ml Wasser löst man 0,4 g des so erhaltenen 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-glycylamido}]-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure-formiats und 0,3 g Kaliumcyanat, worauf man diese Lösung während 2 Stunden bei Zimmertemperatur rührt. Dann wird das Reaktionsgemisch mittels ln-Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,5 eingestellt, die unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert und das Filtrat über einer Polystyrolharzsäule (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) Chromatographien. Die Säule wird mit Wasser gründlich gewaschen, und dann mit 30%igem Äthanol eluiert. Die an gewünschtem Produkt reichen Fraktionen werden gesammelt und lyophilisiert, wobei man 0,08 g der oben erwähnten Verbindung erhält.

IR(KBr, cm-1): 3400,1755,1660,1600,1510,1360 NMR (90 MHz, de-DMSO, 5):

2,10(s, CHs), 3,16 & 3,46; 3,23 & 3,50 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H2), 4,93; 4,97 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,22(d, J=8Hz, > CHNH), 5,44; 5,55 (jeweils dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 5,68 (br.s, CONH2), 6,31 ; 6,35 (jeweils s, Thiazol 5-H), 6,45; 6,49 (jeweils d, J=8Hz, > CHNHCO), 6,84 (br. s, Thiazol NH2), 8,65; 8,75 (jeweils d, J=8Hz, 7-CONH).

Elementaranalyse für Ci4HióN605S2- 1,75 H2O:

Ber.: C 37,87; H 4,43; N 18,93 Gef.: C 37,92; H 4,22; N 19,07

Beispiel 1

Herstellung des Natriumsalzes der 7-[DL-{2-(2-Aminothia-zol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido}]-3-acet-oxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

1) In ein Gemisch von 4 ml Ameisensäure, 0,5 ml Wasser und 4 ml Methanol löst man 0,956 g 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-hydroxyiminoacetamido]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure • HCl (syn-Isomer) (westdeutsche OS

2 727 753), worauf man unter Rühren und unter Eiskühlung

3 g Zinkstaub innerhalb von ungefähr 1 Stunde bei einer Innentemperatur von 0 bis 10°C allmählich hinzugibt.

Nach vollständiger tropfenweiser Zugabe wird das Gemisch im gleichen Temperaturbereich während einer weiteren Stunde gerührt. Dann werden die unlöslichen Bestandteile abfiltriert und mit wenig Methanol und Ameisensäure gewaschen. Das Filtrat und die Waschwasser werden vereinigt und eingeengt. Der Rückstand wird durch Zugabe von 10 ml ln-Salzsäure gelöst und die Lösung über einer Säule (3x30 cm) von Polystyrolharz (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) (3 x30 cm) chromatographiert, wobei man als Eluiermittel Wasser und 20%iges Äthanol einsetzt.

Die an gewünschtem Produkt reichen Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und lyophilisiert. Auf diese Weise erhält man 0,538 g 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yI)-gIycyl-amido}]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure (Ausbeute = 59,2%).

IR(KBr, cm-1): 3400,1760,1680,1610,1520,1390,1350,

1240.

NMR (100 MHz, D2,5):

2,13(s, OAc), 3,31 & 3,64; 3,38 & 3,70 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H:), 4,71 & 4,92(ABq, J= 13Hz, 3-CH2), 5,12; 5,18 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,20(s, CHNH2), 5,63; 5,78 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,95; 6,98 (jeweils s, Thiazol 5-H).

Ninhydrin: Positiv (gelb)

Elementaranalyse für CisHnNsOóS • 1,5 H2O:

Ber.: C 39,64; H 4,44; N 15,41 Gef.: C 39,86; H 4,47; N 15,74

2) Ein Gemisch von 2 g 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-glycylamido)-]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 1,5 g Kaliumcyanat wird unter kräftigem Rühren rasch mit 30 ml auf 75°C erwärmtem Wasser versetzt. Dann wird das Gemisch während 2 Minuten gerührt und die Lösung anschliessend rasch auf Zimmertemperatur abgekühlt. Nach Zugabe von 3 g Natriumchlorid und 2 g Natriumhydrogen-carbonat wird das Gemisch gerührt und rasch über einer Säule (3x30 cm) Polystyrolharz (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) unter Verwendung von Wasser als Eluier- ■ mittel chromatographiert. Die reich an gewünschtem Produkt entstandenen Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und über einer Dextrangelsäule (Sephadex® LH-20, Pharmacia Fine Chemicals) unter Verwendung von Wasser als Eluiermittel chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und lyophilisiert, wobei man die oben identifizierte Verbindung erhält. Dieses in einer Menge von 0,937 g erhaltene Produkt stellt eine Mischung von gleichen Teilen der beiden diastereoisomeren Verbindungen dar. (Ausbeute = 39,6%).

5

10

15

'20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

640241

12

IR (KBr, cm '}: 3400, 1760,1660,1610, 1520, 1385,1240. NMR (100 MHz, D:0,8):

2,16(s, OAc), 3,32 & 3,65; 3,39 & 3,69 (jeweils ABq, J = 18Hz, 2-H:). 4,73 & 4,94 (ABq, J= 13Hz, 3-CH2), 5,12; 5,16 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,29; 5,32 jeweils s, > CH-NH-), 5,64; 5,74 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,71 ; 6,74 (jeweils s, Thiazol 5-H);

NMR ( 100 MHz. D.-DMSO, 5):

2,02(s,OAc), 3,15 & 3,44; 3,20 & 3,50 (jeweils ABq, J=18Hz, 2-H:). 4,82 & 5,04 (ABq, J—13Hz, 3-CH:), 4,92; 4,96 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,24; 5,28 (jeweils d, J=8Hz, > CHNH-), 5,46; 5,56 {jeweils dd, J=5 & 8Hz, 7-H), 5,80 (br.s, -CONH:), 6,37; 6,40 (jeweils s, Thiazol 5-H), 6,64; 6,72 (jeweils d, J=8Hz, > CHNHCO-), 6,92; 6,94 (jeweils br.s, Thiazol NH:), 8,68; 8,76 (jeweils d, J=8Hz, 7-CONH-).

Ninhydrin: negativ

Elementaranalyse für CiaHnNóO^Na • 2,5 H2O:

Ber.: C 35,75; H 4,13; N 15,64 Gef.: C 35,82; H 4,06; N 15,48.

Beispiel 2

Herstellung des Natriumsalzes der 7-[DL--(2-(2-Aminothia-zol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido}]-3-carba-moyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Man arbeitet in dergleichen Weise wie in Beispiel 1, verwendet aber das Natriumsalz der 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-

2-hydroxyiminoacetamido]-3-carbamoyloxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Auf diese Weise erhält man die im obigen Titel erwähnte Verbindung.

IR (KBr, cm-'): 3350,1760,1660,1605,1520,1400,1330. NMR (90 MHz, D:0,8):

3,29 & 3,61 ; 3,25 & 3,65 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H:) 4,66 & 4,90 (ABq, J= 13 Hz, 3-CH:), 5,07; 5,12 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,24; 5,26 (jeweils s, > CHNH-), 6,66 & 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H).

Beispiel 3

Herstellung des Natriumsalzes der 7-[DL-(2-(2-Aminothia-zol-4-yl)-2-(methylaminocarbonylamino)-acetamido}-]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

In 10 ml Acetonitril werden 0,454 g 7-[DL-{2-(2-Amino-thiazol-4-yl)-glycylamido}]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure suspendiert und dann diese Suspension mit 0,1 ml Methylisocyanat und 0,14 ml Triäthylamin bei Zimmertemperatur versetzt. Das Gemisch wird bei dieser Temperatur während 1 Stunde gerührt, worauf man es einengt.

Nach Zugabe von 10 ml Wasser und 2 g Natriumhydrogen-carbonat wird das Gemisch von Gas befreit und rasch durch eine chromatographische Säule (3 x 30 cm) aus Polystyrolharz (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) unter Verwendung von Wasser als Eluiermittel fliessen gelassen. Die gewünschten Fraktionen werden eingeengt und lyophilisiert, wobei man 0,166 g der oben erwähnten Verbindung in einer Ausbeute von 29,6% erhält.

IR (KBr, cm-1): 3300, 1760, 1660,1610,1520,1400,1350,

1240.

NMR (90 MHz, D:0,8):

2,11 (s, OAc), 2,7 Ks, > NCHj), 3,30 & 3,64; 3,35 & 3,67 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H:), 4,70 & 4,91 (ABq, J= 13Hz,

3-CH:), 5,10, 5,12 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,25; 5,27 (jeweils s, > CHNH-), 5,62; 5,70 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H).

NMR (90 MHz, do-DMSO, 8):

1,98 (s, OAc), 2,53 (d, J=5Hz, > NCHa), 3,10 & 3,40; 3,16 & 3,46 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H:), 4,76 & 5,00 (ABq, J= 13 Hz, 3-CHz), 4,85; 4,90 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,22 (d, J=8Hz, > CHNH-), 5,41; 5,50 (jeweils dd, J=5°C 8Hz, 7-H), 6,29 (q, J=5Hz, -CONHMe), 6,31; 6,34 (jeweils s, Thiazol 5-H), 6,44; 6,55 (jeweils d, J=8Hz, -CHNHCON), 6,87; 6,90 (jeweils br.s, Thiazol NH:), 8,62; 8,72 (jeweils d, J=8Hz, 7-CONH-).

Elementaranalyse für Ci?H«NaO^Na • 3H:0

Ber.: C 36,43; H 4,50; N 14,99 Gef.: C 36,77; H 4,32; N 14,76

Beispiel 4

Herstellung des Natriumsalzes der7-[DL-{2-(2-Amino-thiazol-4-yl)-2-(methylaminocarbonylamino)-acetamido)-]-3-( 1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbon-säure.

1) In einer Mischung von 5 ml Ameisensäure, 0,5 ml Wasser und 5 ml Methanol löst man 1,07 g des Natriumsalzes der7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetamido]-

3-( 1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-car-bonsäure, worauf man unter Eiskühlung und Rühren 6,0 g Zinkstaub in einer Zeitspanne von ungefähr 30 Minuten bei einer Innentemperatur von 0 bis 10°C allmählich hinzugibt. Nach beendeter tropfenweiser Zugabe wird das Gemisch bei der soeben genannten Temperatur während 30 Minuten weiter gerührt, worauf man die unlöslichen Bestandteile abfiltriert und mit wenig Methanol und Ameisensäure wäscht. Das Filtrat und die Waschwasser werden gesammelt und eingeengt, wobei man einen glasartigen Rückstand erhält, welcher die 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-glycyl-amido)-]-3-(l-methyl-lH-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-

4-carbonsäure enthält.

Für die Dünnschichtchromatographie verwendet man ein Kieselgel der Firma Merck unter Anwendung einer Mischung von Äthylacetat, Essigsäure und Wasser im Mischungsverhältnis 4:1:1 als Entwicklerlösungsmittel. Rf 0,15; positive Ninhydrinreaktion (gelb).

2) Die gesamte Menge des so erhaltenen glasartigen Produktes, d.h. der 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-glycyl-amido)-]-3-( 1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, wie sie gemäss obigem Absatz 1) erhalten wird, wird mit 10 ml Acetonitril und 5 ml Wasser unter Rühren versetzt. Hierauf wird bei Zimmertemperatur Triäthylamin allmählich hinzugegeben, um den pH-Wert des Gemisches auf 7,5 einzustellen.

Nach der Zugabe von 0,4 ml Methylisocyanat wird das Gemisch während 30 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt und dann eingeengt. Der Rückstand wird in 20 ml Wasser gelöst, mit 3 g Natriumhydrogencarbonat versetzt und nach dem Entfernen des vorhandenen Gases wird die Lösung rasch über einer Polystyrolharzsäule (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) unter Verwendung von Wasser und wässrigem Äthanol als Eluiermittel chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und über einer Dextrangelsäule (Sephadex® LH-20, Pharmacia Fine Chemicals) unter Verwendung von Wasser als Eluiermittel chromatographiert. Die entsprechenden Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und lyophilisiert, wobei man 0,254 g der oben erwähnten Verbindung gewinnt.

IR (KBr, cm-1): 3300, 1760, 1660, 1610, 1520,1390,1350. NMR (90 MHz, D:0 8):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

13

640 241

2,70 (s, > NCHb), 3,39 & 3,74; 3,41 & 3,78 (jeweils ABq, J= 18 Hz, 2-H:), 4,02 (s, Tetrazol-CHa), 4,05 & 4,30 (ABq, J= 13Hz, 3-CH2), 5,04; 5,08 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,30 (s, > CHNH), 5,56; 5,63 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H).

Beispiel 5

Herstellung der 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(amino-carbonyl)-acetamido}]-3-[l-(2-dimethylaminoäthyl)-lH-tetrazol-5-yl]-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

In 20 ml Phosphatpuffer (pH 6,4) löst man 0,985 g des Natriumsalzes der 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(ami-nocarbonylamino)-acetamido}]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 0,433 g [1 -(2-Dimethylaminoäthyl)-1H-tetrazol-5-yl]-thiol. Das Gemisch wird dann während 4 Stunden bei 70°C gerührt, worauf man durch Zugabe von Essigsäure den pH-Wert auf 3,3 einstellt. Die unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert und das Filtrat über einer Polystyrolharzsäule (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) chromatographiert, wobei man als Eluiermittel Wasser und wässriges Äthanol verwendet. Die entsprechenden Fraktionen werden eingeengt und über einer Dextrangelsäule (Sephadex® LH-20, Pharmacia Fine Chemicals) chromatographiert, wobei man Wasser als Eluiermittel einsetzt. Die entsprechenden Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und lyophilisiert. Auf diese Weise erhält man 0,205 g der oben erwähnten Verbindung in einer Ausbeute von 17,8%.

IR (KBr, cm-1); 3300,1760,1660,1610,1510,1380,1340. NMR (90 MHz, D20,5):

3,04 [s, —N(CH3)2], 3,43 & 3,76; 3,49 & 3,81 (jeweils ABq, J=18Hz, 2-H2), 3,83 (t, J=5Hz, CH2CH2N <). 4,09 & 4,30 (ABq, J=13Hz, 3-CHa), 4,92 (t, J=5Hz, -CH2CH2N <), 5,04; 5,10 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,34 (s, > CHNH), 5,57; 5,64 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 5,77; 6,80 (jeweils s, Thiazol 5-H).

Beispiel 6-1

Herstellung des Natriumsalzes der 7-[DL-{2-(2-Amino-thiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido}]-3-(2-methyl-1,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-car-5 bonsäure.

In einer Mischung von 20 ml Phosphatpuffer (pH 6,4) und 3 ml Tetrahydrofuran löst man 0,958 g des Natriumsalzes der 7-[DL-{2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido}]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure und 10 0,33 g (2-Methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiol. Nachdem die Lösung durch Zugabe von ln-Natriumhydrogencarbonat auf einen pH-Wert von 6,4 eingestellt worden ist, wird das Gemisch auf dem Wasserbade während 4 Stunden auf 70°C erwärmt. Dann wird das Gemisch auf ein Volumen von unge-ls fähr 15 ml eingeengt und dann mit 2 g Natriumhydrogencar-bonat versetzt. Das Gemisch wird gerührt und nach dem Entfernen etwa vorhandener Gase über einer Polystyrolharzsäule (Amberlite® XAD-2, Rohm and Haas Co.) unter Verwendung von Wasser und wässrigem Äthanol als Eluier-20 mittel chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen werden gesammelt, eingeengt und lyophilisiert. Auf diese Weise erhält man 0,21 g der oben erwähnten Verbindung in einer Ausbeute von 18,6%.

25 IR(KBr, cm-1): 3300,1760,1660, 1610, 1515, 1385 NMR (90 MHz, D20,8);

2,71 (s, CHs), 3,30 & 3,70; 3,36 & 3,76 (jew. ABq, J= 18Hz, 2-H2), 3,96 & 4,44; 3,96 & 4,48 (jew. ABq, J= 13Hz, 3-CH2), 5,01; 5,06 (jew. d, J=5Hz, 6-H), 5,23; 5,26 (jew. s, > CH NH), 30 5,56; 5,64 (each d, J=5Hz, 7-H), 6,63; 6,66 (jeweils s, Thiazol 5-H).

Beispiel 6-2 bis Beispiel 6- 7

In der gleichen Weise wie im obigen Beispiel 6-1 erhält man die folgenden Verbindungen aus den entsprechenden 35 Thiolen und aus dem Natriumsalz der

7-[DL--(2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido}]-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Tabelle IV

hpn

YSÌ]

N Li_

chconh nh

C=0

0

-*lj~ ch2y COONa

Beispiel

IR (KBr, cm"')

NMR (90 MHz, D:0,8)

Beispiel 6-2

Beispiel 6-3

n - n

.4J

n - n

CHoCOONa

3300,1760,1660,1605,1510,1360

3300,1760,1660,1600,1510,1360

3,33 & 3,72; 3,40 & 3,77 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-Hh), 4,04 & 4,50; 4,03 & 4,53 (jeweils ABq, J= 13Hz, 3-CH2), 5,03; 5,06 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,24; 5,26 (jeweils s, >CH NH), 5,55; 5,64 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,66; 6,70 (jeweils s, Thiazol -5H, 9,40 (s, Thiadiazol 5-H)

3,35 & 3,74; 3,40 & 3,77 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-Ha), 4,01 (s, CH2COO), 4,03 & 4,40; 4,03 & 4,49 (jeweils ABq, J = 13Hz, 3-CH2), 5,06; 5,11 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,25; 5,27 (jeweils s, > CH NH), 5,56; 5,68 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H)

Beispiel 6-4

Beispiel 6-5

n - n

■sAsJ-

n - n

•sJUJL

CH,

ch2c0nh2

ch2oh

3300,1760,1665,1610,1510,1380

3300,1760,1660,1605,1510,1390

3,33 & 3,70; 3,36 & 3,73 (jeweils ABq, J = 18Hz, 2-H2), 4,02 & 4,42; 4,02 & 4,46 (jeweils ABq, J= 13 Hz, 3-CHz), 4,15 (s, CH2CO), 5,02,5,06 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,24; 5,26 (jeweils s, > CH NH), 5,56; 5,66 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,64; 6,67 (jeweils s, Thiazol 5-H)

3,30 & 3,69; 3,35 & 3,78 (jeweils ABq, J = 18Hz, 2-Hi), 3,64 & 4,26; 3,64 & 4,28 (jeweils ABq, J = 13Hz, 3-CH2), 3,70 (s, CHj), 4,79 (s, triazol 5-CH2), 5,02 & 5,06 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,24 & 5,26 (jeweils s, > CHNH), 5,53; 5,56 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H)

Beispiel 6-6

Beispiel 6-7

s-

n - n 1

CIL

n - n

CHpCHgOH

3300,1760,1660,1605,1510,1390, 3,36 & 3,74; 3,42 & 3,78 (jeweils ABq, J= 18Hz, 2-H2), 3,93 (s, CHa), 4,03 & 4,29; 1360 4,03 & 4,31 (jeweils ABq, J= 13Hz, 3-CHz), 5,05; 5,08 (jeweils d, J = 5Hz, 6-H), 5,24;

5,26 (jeweils s, > CHNH), 5,55; 5,66 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H)

3300,1760,1665,1605,1510,1390, 3,36 & 3,73; 3,41 & 3,77 (jeweils ABq, J=18Hz,2-H2), 4,01 (t, J = 5Hz, CH2OH), 4,09 1360 & 4,34; 4,09 & 4,36 (jeweils ABq, J= 13Hz, 3-CHj), 4,53 (t, J = 5Hz, CH2CH2OH),

5,04; 5,08 (jeweils d, J=5Hz, 6-H), 5,25; 5,26 (jeweils s, >CHNH), 5,57; 5,67 (jeweils d, J=5Hz, 7-H), 6,67; 6,70 (jeweils s, Thiazol 5-H)

Claims

640 241

PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel:

c00h

(I)

worin R das Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und Y eine Acyloxy-, Carbamoyloxy- oder -S-Het-Gruppe bedeuten, worin Het eine substituierte oder unsubstituierte Tetrazolyl-, Thiadiazolyl- oder Triazolylgruppe bedeutet, oder pharmazeutisch annehmbare Salze dieser Verbindungen.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, worin R das Wassern n n"

stoffatom bedeutet.
3

640241

h2n-

_/-s n-

•ch-conh [

NH„

/S

CH2Y (H)

cooh worin Y die obige Bedeutung hat, mit einem Isocyanat der 14. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der

Formel R-NCO, worin R die obige Bedeutung hat, umsetzt. Formel:

h2N-

n-

- ch-conh nh >^n

' 0

co nhr

■ch2y

(I)

cooh worin R das Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und Y eine Acyloxy-, Carbamoyloxy- oder -S-Het-Gruppe bedeuten, worin Het eine substituierte oder unsubstituierte Tetrazolyl-, Thiadiazolyl- oder Triazolylgruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel:

R3NH-

N-

(IV)

— ch-cooh I

nh I

co I

N-R

J«

worin R die obige Bedeutung hat und R3 bzw. R4 Wasserstoff oder eine die Aminogruppe schützende Gruppe bedeuten, mit einer Verbindung der Formel:

40

(v)

cooh

45

worin Y die obige Bedeutung hat, umsetzt und hierauf vorhandene, die Aminogruppe(n) schützenden Gruppen entfernt.

so 15. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel:

h2n-

n-

■ch-conh nh ^-n

< 0

co t

nhr

•ch2y cooh

(VIII)

worin R das Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest Triazolylgruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man und Y2 die -S-Het-Gruppe darstellt, worin Het eine substi- eine Verbindung der Formel:

tuierte oder unsubstituierte Tetrazolyl-, Thiadiazolyl- oder

640241

3. Verbindungen nach Ansprach 1, worin der niedere Alkylrest R der Methylrest ist.

4. Verbindungen nach Anspruch 1, worin die Acyloxy-20 gruppe Y die Acetoxygruppe ist.

5. Verbindungen nach Anspruch 1, worin das Symbol Het einer der folgenden Formeln entspricht, nämlich worin R1 das Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einen carboxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxycarbonylrest, dessen Alkylrest 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist, einen Di-nieder-alkylaminoalkylrest, dessen letzterer Alkylrest 1 bis 3 Kohlenstoff atome aufweist, oder eine Carbamoylalkyl-gruppe, deren Alkylrest 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist, und R2 das Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder einen Hydroxyalkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten.

6. Verbindungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Substituent R1 Methyl, 2-Hydroxyäthyl, Carboxymethyl oder 2-Dimethylaminoäthyl und der Substituent R2 Wasserstoff, Methyl oder Hydroxymethyl bedeuten.

7. 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(methylaminocarbonyl-amino)-acetamido]-3-(l -methyl-1 H-tetrazol-5-yl)-thio-methyl-3-cephem-4-carbonsäure als Verbindung nach Anspruch 5.

8. 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-(2-methyl-l,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-

35 cephem-4-carbonsäure als Verbindung nach Anspruch 5.

9. 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-(l,3,4-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure als Verbindung nach Anspruch 5.

10. 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-

40 acetamido]-3-(l-methyl-lH-tetrazol-5-yl)-thiomethyl-3-

cephem-4-carbonsäure als Verbindung nach Anspruch 5.

11. 7-[2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(aminocarbonylamino)-acetamido]-3-[l -(2-hydroxyäthyl)-1 H-tetrazol-5-yl]-thio-methyl-3-cephem-4-carbonsäure als Verbindung nach

45 Anspruch 5.

12. Pharmazeutische Präparate, welche eine Verbindung nach Anspruch 1 nebst mindestens einem pharmazeutisch annehmbaren Arzneimittelträger oder Verdünnungsmittel enthalten.

so 13. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel:

h2n-

N-

CH-CONH-t—^

NH CO NHR

0

^N.

COOH

(I)

worin R das Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest Tetrazolyl-, Thiadiazolyl- oder Triazolylgruppe bedeutet, und Y eine Acyloxy-, Carbamoyloxy- oder -S-Het-Gruppe dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der bedeuten, worin Het eine substituierte oder unsubstituierte Formel:
4

R^HN

l1

N-

- û

■ CH-CONH-rr

NH CO

î

N-R

J-l

0 \

•CH^1

(VI)

COOH

R

worin R die obige Bedeutung hat, Y1 die Acetoxy- oder 3-Oxobutyryloxygruppe und sowohl R3 als auch R4 Wasserstoffatome und/oder die Aminogruppe schützende Gruppen bedeuten, mit einem Thiol der Formel HS-Het, worin Het die obige Bedeutung hat, zur Umsetzung bringt und hierauf vorhandene, die Aminogruppe(n) schützenden Gruppen entfernt.