DE1795290A1

DE1795290A1 - Antibakteriell wirkende Stoffe und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1795290A1
Application number: DE19681795290
Authority: DE
Inventors: Crast Jun Leonard Bruce
Original assignee: Bristol Myers Co
Current assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1967-09-05
Filing date: 1968-09-05
Publication date: 1971-12-30
Also published as: IL30658A0; ES357837A1; DE1795290C3; SE386181B; NL141778B; NL6812650A; DE1795290B2; GB1221227A; CH496732A; CA921026A; US3489746A; IL30658A; BE720434A; SE374543B; FR8432M; FR1584639A; DK137730C; DK137730B

Description

PATENTAN WX LTE

PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER DR.-ING. WOLFRAM BUNTE 1795290

D — 80OO MÖNCHEN IS. HAYDNSTRASSE 8. FERNRUF (OBlI) 89 47 12

München, den 3. September 1968 M/9411

Antibakteriell wirkende Stoffe und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft neue, synthetische Verbindungen, die als antibakterielle Mittel, als Nahrungsmittelzusätze bei Tierfutter, als Mittel für die Behandlung von Mastitis bei Rindern und als therapeutische Mittel bei Geflügel und Tieren, einschließlich dem Menschen, bei der Behandlung von Infektionskrankheiten, die durch grammpositive oder grammnegative Bakterien hervorgerufen werden, wertvoll sind.

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Die Erfindung betrifft insbesondere Penicillinverbindungen der Formeln

Cl

CH-C

NH₂

- NH - CH-

•CH

•N-

'CH

•CH - COOH

end

II. HO

CH - COOH

und deren pharmazeutisch verträgliche nicht-toxische Salze.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von Penicillinverb indungen, die bei der Behandlung von durch grammpositive oder grammnegative Bakterien hervorgerufene Infektionen oder für die Entseuchung von mit diesen Organismen beJfiafteten Gegenständen, zum Beispiel Krankenhausausrüstung, Wände von Operationsräumen und dergleichen, nützlich sind. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von antibakteriellen Mitteln, die von Tieren auf oralem Wege gut aufgenommen werden.

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Diese Ziele werden von der vorliegenden Erfindung erreicht, die ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

\\ H S \ ^CH-

I. HO-// Χ)- CH - C - NH - CH CH C^ ³

) ' NH₂ II³

Cl * O = C N CH - COOH

und deren pharmazeutisch verträglichen nicht-toxischen Salzen vorsieht, das die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte umfaßt : a) 6-Aminopenicillansäure oder ein Karbonsäuresalz davon (das heißt ein Salz, das durch Umsetzung einer Base mit der Karbonsäurefunktion gebildet wird, wie zum Beispiel Kalium- oder Triethylaminealζ) wird mit einem Acylierungsderivat einer Säure der Formel

III.

Cl

(worin -NXY eine geschützte Aminogruppe bedeutet, in der X Wasserstoff und Y Benzyloiycarbonyl oder 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl darstellen oder X und Y, wenn sie zusammen genommen sind, die 2-Hydroxy-1-naphthy!methylengruppe bedeuten) in einem inerten Lösungsmittel bei einer

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Temperatur unter ungefähr O⁰C acyliert und b) die schützende Gruppe wird anschließend zur Herstellung der gewünschten Verbindung oder eines ihrer pharmazeutisch verträglichen nichtgiftigen Salze entfernt und falls gewünscht, wird die genannte Verbindung mit Aceton bei einem pH-Wert von ungefähr 5 bis 9 bei einer Temperatur von -20⁰C bie 50⁰C in Abwesenheit einer wesentlichen Menge Wasser zur Herstellung einer Verbindung der Formel

II. HO-V/ \y CH C =0 Λ

_, ) HN N CH -CH C? 3

\ / ■ Il I CHo

/ \ C"' "N ■ CH ·· COOH

oder eines ihrer pharmazeutisch verträglichen nicht-toxischen Salze umgesetzt.

Es wird dem Fachmann klar sein, daß die Verbindung der Formel II ohne Abtrennen der Verbindung der Formel I hergestellt werden kann, indem die Acylierung in Aceton oder einem Gemisch von Aceton und einem oder mehreren inerten Lösungsmitteln durchgeführt wird. Das Addukt von Aceton und dem Penicillin der Formel I tritt nicht unter einem pH-Wert von ungefähr 5 auf. So wird die Acylierung bei einem

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pH-Wert von weniger als 5 in Aceton oder einem acetonhaltigen Lösungsmittel durchgeführt und nach den üblichen Extraktionen und Filtrierungen zum Zwecke der Reinigung wird der pH-Wert auf einen Bereich von 5 bis 9 (vorzugsweise ungefähr 7) eingestellt, damit die Verbindung der Formel II gebildet wird. Die Verbindung der Formel II kann durch einfache Hydrolyse leicht in das Penicillin der Formel I umgewandelt werden.

In Bezug auf die Nomenklatur wird ausgeführt, daß das D-(-)Isomer der Verbindung der Formel I 6-/D-(-)-t>(-amino-X-(3-chlor-4-hydroxy-phenyl)acetamid,o7penicillansäure genannt wird. Das D-(-)Isomer der Verbindung der Formel II wird 6-/B-(-)-2,2-dimethyl-4-(3-ehlor-4-hydroxyphenyl)-5-oxo-1-imidazolidinyl/penicillansäure genannt. Von den nicht-toxischen pharmazeutisch verträglichen Salzen werden zum Beispiel genannt : 1) nicht-toxische pharmazeutisch verträgliche Salze der sauren Karbonsäuregruppe, wie zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Calcium-, Aluminium- und Ammoniumsalze und nicht-toxische substituierte Ammoniumsalze mit Aminen, wie Tri-niedere-Alkylamine, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-beta-phenäthylamin, 1-Ephenamin, N,N'-Dibenzyläth'ylendiamin, Dehydroabietylamin, Ν,Ν'-bis-Dehydroabietyläthylendiamin, N-(niedere)alkylpiperidine, wie N-Äthylplperidin und andere Amfcne, die zur Bildung von Benzylpenicillinsalzen verwendet werden, und *2) nicht-toxiache pharmazeutisch verträgliche üäureadditions-

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salze, wie a) die MineralsäureadditioBsselze, wie Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydrojodid, Sulfat, Sulfamat, SuI-fonat, Phosphat usw. und b) die organischen Säureadditionssalze, wie Maleat, Acetat, Zitrat, lartrat, Oacalat, Sucoinat, Benzoat, Pumarat, Malat, Mandelat, Aecorbat, ß-Naphihalinsulfonat, p-Toluolsulfonat und dergleiohen. Ferner sind die leicht hydrolysierten Ester oder Amide derjenigen Säuren eingeschlossen, die durch chemische oder enzymatische Hydrolyse in die freie Säureform umgewandelt werden könnnen·

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird 6-Aminoρeniei11ansäure oder ein Karboneäures^lz davon mit einem Acylierungsderivat einer Säure der Formel

CH-C-OH

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- OH

acyliert.

Das Acyli erdungsmittel liegt vorzugsweise in iorin seines genaschten Säureari-varids vor, jedoch kann auch sein funktionelles Äquivalent als Acylierungsmittel für ein primäres Amin verwendet werden. Bevorzugte gemischte Anhydride umfassen insbesondere die Mischanhydride, die aus stärkeren Säuren hergestellt werden, wie die niederen aliphatischen Monoester von Kohlensäure, Alkyl- und Arylsulfonsäuren und stärker behinderten Säuren, wie Diphenylessigsäure. Die funktioneilen Äquivalente umfassen die entsprechenden Karbonsäurechloride, -bromide und die Säureanhydride. Außerdem kann ein Säureazid oder ein aktiver Ester oder Thioester (z.i3. mit p-Kitrophenol, 2,4-Dinitrophenol, Thiophenol, Thioessigsäure) verwendet werden, oder die freie Säure selbst kann mit 6-Aminopenicillansäure gekuppelt werden, nachdem zunächst die freie Säure mit N,N¹-Dimethylchloroformiminiumchlorid umgesetzt wurde (vgl. britische Patentschrift 1 008 170 sowie Novak und Weichet, Experientia XXI/6, 360 (1965)), oder durch Verwendung von Enzymen oder eines NjN'-Carbonyldiimidazols oder eines ii,N'-Carbonylditriazols (vgl. südafrikanische Patentschrift 63/2684) eines Garbodiimid-Reaktionsmittels (insbesondere ^,N'-Dicyclohexylcarbo.diimid , N,N'-Diisopropylcarbodiimid oder N-Cyclohexyl-N'-(2-morpholinäthyl)carbodiimid) (vgl. Sheehan und Hess, J.Amer.Chem.Soc. 77, 1067 (1955)), oder eines Alkynylamin-Reaktionsmittels (vgl. R.Buijle und H.G.Viehe, Angew.Chem. International Edition 3, 582 (1964)), oder eines Ketenimik-

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Reaktionsmittels (vgl. C.L.Stevens und M.B. Monk, J.Amer. Chem.Soc. 80, 4065 (1958)) oder eines Isoxazoliumsalfc-Reaktionsmittels (vgl. R.B. Woodward, R.A.Olofson und H.Mayer, J.Mmer.Chem.Soc. 83 1010 (1961)). Ein weiteres Äquivalent des Säurechloride ist ein entsprechendes izolid, das heißt ein Amid der entsprechenden Säure, dessen Amideticketoff ein Glied eines quasi-aromatischen fünfgliedrigen Rings mit wenigstens zwei Stickstoffatomen ist, das heißt Imidazol, Pyrazol, die Triazole, Benzimidazol, Benzotriazol und ihre substituierten Derivate. Als Beispiel für die allgemeine Arbeitsweise zur Herstellung eines Azolids wird Ν,Ν'-Carbonyldiimidazol mit einer Karbonsäure in äquimolaren Anteilen bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran, Chloroform, Dimethylformamid oder einem ähnlichen inerten Lösungsmittel unter Bildung des Karbonsäureimidazolids in praktisch quantitativer Ausbeute und Freisetzung von Kohlendioxyd mit einem Mol Imidazol umgesetzt. Das Nebenprodukt, Imidazol, fällt aus und kann abgetrennt und das Imidazolid isoliert werden, jedoch ist dies nicht wesentlich. Die Arbeitsweisen zur Durchführung dieser Reaktionen zur Herstellung eines Penicillins und die Arbeitsweisen zur Abtrennung der so hergestellten Penicilline sind in der Technik allgemein bekannt. Nach Beendigung der Acylierungsetufe wird die schützende Gruppe entfernt, um die Verbindung der Formel I zu bilden. Die 2-Hydroxy-naphthy!methylengruppe kann zum Beispiel

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durch Säurehydrolyse entfernt werden; die Benzyloxycarbonylgruppe kann zum Beispiel durch katalytiache Hydrierung, die 2,2,2-Trichloräthoxycarbonylgruppe zum Beispiel durch Behandlung mit 90 $-iger Essigsäure oder mit Zinkstaub und Eisessigsäure entfernt werden. Es wird dem Fachmann klar sein, daß andere funktionell äquivalente Blockierungsgruppen für eine Aminogruppe während der Acylierung verwendet und anschließend durch Gekannte Arbeitsweise entfernt werden können. Die Verwendung solcher funktionell äquivalenter Blockierungsgruppen liegt im Bereich der Erfindung.

Die bei der vorstehend beschriebenen Acylierungsstufe brauchbaren inerten Lösungsmittel sind dem Fachmann bekannt und umfassen solche lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Methylenchloridk Diäthyläther, Aceton, Chloroform, Methylisobutylketon, Äthylacetat und die Dime thy lather von Äthylenglykol und Diäthylenglykol. Die Temperatur für die Acylierungsstufe soll unter ungefähr 0 G und vorzugsweise bei -25 C oder darunter liegen. Die Verbindungen der Formel II der vorliegenden Erfindung werden durch Umsetzung von Aceton mit dem entsprechenden Penicillin der Formel I hergestellt.

Obgleich eine gewisse Umsetzung ungeachtet des molaren Verhältnisses der verwendeten Reaktionsteilnehmer stattfindet, wird es zur Erzielung maximaler Ausbeuten bevorzugt, einen molaren Überschuß Aceton zu verwenden und das letztere kann

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- ίο -

gut als Reaktionslösungsmittel verwendet werden. Während der Umsetzung wird Wasser abgespalten, so daß vorzugsweise keine größere Wassermenge im Reaktionsgemisch vorhanden ist. Der pH-Wert der Reaktionsmischung sollte zwischen ungefähr 5 bis 9 und vorzugsweise auf der alkalischen Seite liegen. Der pH-Wert kann gegebenenfalls durch Zugabe eines alkalischen Materials, wie beispielsweise Natriumhydroxyd, Natriumkarbonat, Kaliumhydroxy, Kaliumkarbonat, Ammoniumhydroxyd, Ammoniumkarbonat, organische Amine (zum Beispiel Triäthylamin) oder dergleichen auf diesen Bereich eingestellt werden. Die Temperatur während der Umsetzung ist nicht kritisch. Die Umsetzung geht bei Raumtemperatur in zufriedenstellender Weise voran und kann durch Erhitzen beschleunigt werden. So bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel :

ei

CH Cf 3

-CH - COOH

das darin bestent, daß ein Penicillin der Formel I mit mindestens einem äquimolaren Gewicht Aceton in Abwesenheit finer größeren Menge Wasser bei einem pH-Wert

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im Bereich von 5 bis 9 und bei einer Temperatur im Bereich von -2O⁰G bis +5O⁰C vermischt wird.

Der die freie Aminogruppe bei der Verbindung der Formel I tragende Kohlenstoff ist ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, so daß die Verbindungen der Formel I und II in zwei optisch aktiven Formen (den D- und L-Diastereomeren) sowie in einer Mischung der beiden optisch aktiven Formen (der racemischen Mischung) vorliegen können.

Die Verbindungen nach der Erfindung sind bei der Behanllung von durch grammpositive und grammnegative Bakterien verursachte Infektionen nützlich. Außerdem werden die Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung oral eingenommen. Bei der Behandlung bakterieller Infektionen beim Menschen werden die Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung oral oder parenteral gemäß georauchlichen Verfahrensweisen für die Verabreichung von Antibiotika in einer Menge von etwa 5 bis 60 mg/kg/Tag und vorzugsweise etwa 20 mg/kg/Tag in geteilten Dosierungen, zum Beispiel drei oder vier Mal pro Tag, verabreicht. Sie werden in Dosierungseinheiten verabreicht, die beispielsweise 125 oder 250 oder 500 mg des aktiven Wirkstoffes mit entsprechenden physiologisch verträglichen Trägern oder Arzneimittelträgern verabreicht. Die Dosierungseinheiten können in Form flüssiger Präparate, wie Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen, oder in fester Form, wie Tabletten, Kapseln oder dergleichen, vorliegen.

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Herstellung von Ausgangsmaterlalien

Das als Ausgangsmaterial für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendete D-(-)-2-Cp~Hydroxyphenyl)-glycin wird nach dem folgenden Reaktionasehema hergestellt ;

Il

C-H + NaCN + NH₄OH

CH-CN

NH 2

HCl.

CH₃O

CH-CO H NH

OO
+ ClCH -C-O-C-CH Cl +

NH

NaOH

H₂O

5^eC

CH₃O-

CH-C-OH NH-C-CH Cl

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III. CH Ο-ζ~ YcH-CO₂H + NH OH + Hog-Kidney-Acylase

NH-C-CH Cl I ²

^A L-(+) CH₃C-/ /CH-CO₂H D-(-) ^0Η ₃ ^σ\___/-?^Η" 2 mti NH

0 = C-CH₂Cl

/rV Ii

-£ Λ- CH-C- OH +

IV. CHO-/ * V CH-C- OH + HCl

RH
■ D-(-) 'j

0 - C - CH Cl

S⁰O'

CH-CO H NH

I. dl-2-(p-Methoxyphenyl)-glycin:

Zu einer Lösung von 19,6 g (0,4 Mol) NaCN in 80 ml H₃O werden unter Eühren 23,6 g (0,450 Mol) NH₄Cl und 20 ml konz. NH₄OH und anschließend 54,5 g (0,4 Mol) Anisaldehyd in ·16Ο ml

Methanol gegeben und die Temperatur 2 Stunden lang bei 37 C

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gehalten. Anschließend wird das Methanol la Vakuum entfernt und die zurückbleibende Mischung mit zwei 150 ml-Anteilen Methylisobutylketon (MIBK) extrahiert und kombiniert. Die kombinierten MIBK-Extrakte werden einemal mit 30 ml HpO gewaschen und anschließend 240 ml 6n-HÖl unter gutem Mischen zugegeben und das MIBK im Vakuum entfernt. Die erhaltene

A Aufschlämmung wird unter Rückfluß (nun in Lösung) zwei Stunden lang erhitzt. 100 ml HpO werden der heißen Lösung zugesetzt und sodann werden 8 g Bleichkohle zugegeben; nach 10 Minuten wird die Kohle unter leichtem Büekfluß abfiltriert und mit 50 ml heißem Wasser gewaschen. Die kombinierten Filtrate (heiß) werden umgerührt und mit konz. NH.OH behandelt, bis ein pH-Wert von 5 bis 6 erhalten wird (pH-Papier). Die Aufschlämmung wird sodann auf 5°C abgekühlt und nach einer Stunde werden die Kristalle abfiltriert und mit zwei 100 ml-Anteilen

^ Wasser gewaschen. Der feuchte Kuchen wird anschließend in 250 ml Wasser aufgeschlämmt und 5O?i-ige NaOH langsam zugesetzt, bis das Produkt gelöst ist. Es werden zwei 300 ml-Ätherextrakte entnommen und verworfen. Danach wird der pH-Wert mit 6n-HCl unter Kühlen auf 5,5 eingestellt. Nach einer Stunde wird das Produkt abgefiltert, mit 3 x 100 ml HpO gewaschen und luftgetrocknet. Ausbeute : 40 g; Zersetzung 244⁰C- unter Sublimierung bei 23O⁰C.

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II. dl-2-(p-Methoxyp/henyl)-N-(chloracetyl)-glycin Zu einer Suspension von 36 g(0,2 Mol) dl-2-(p-Methoxyphenyl)-glycin in 500 ml Wasser werden unter Rühren 8 g (0,2 Mol) NaOH-Pellets gegeben und nach Erzielung einer klaren Lösung wird diese auf 5⁰C gekühlt und unter kräftigem Rühren 68,2 g (0,4 Hol) Chloressigsäureanhydrid (warm) auf ein^mal zugesetzt. Anschließend wird eine Lösung von 16 g (0,4 Mol) NaOH in 100 ml Wasser über einen Zeitraum von 10 bis 15 Minuten zugesetzt. Nach Bedarf werden über einen Zeitabschnitt von 1,5 Stunden weitere 20$-ige NaOH zugesetzt, um den pH-Wert bei ungefähr 9 zu halten. Der pH-Wert wird sodann mit 40%-iger H^PO. auf einen Wert von 2 eingestellt. Das Produkt kristallisiert sofort und wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Äthanol-Wasser umkristallisiert, wobei 38 g Produkt, I = 182° bis 183⁰C, erhalten werden.

Analyse für C₁₁H₁₂₄

berechnet 51,21 # C, 4,69 $ H
gefunden 51,49 # C, 4,90 # H

III. D-(-)-2-(p-Methoxyphenyl)-N-(chloracetyl)glycin und

L-( + )-2-(p-Methoxyphenyl)-glycin

Zu 800 Ml Wasser, das bei 37⁰C gerührt wird, werden 38 g (0,148 Mol) dl-2-(p-Methoxyphenyl)-N-(chloracebyl)-glycin zugesetzt und es wird tropfenweise NH.OH zugegeben, bis ein pH-Wert von 7,8 erreiche ist. Zu ler erhaltenem Lösung weraen 2 g Hog-Kidney-Acylase (3i, .&a Chemical Company) gc-

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geben und weitere 21 Stunden lang bei 37⁰C (innen) gerührt. Die rohes L-(+)-2-(p-Methoxyphenyl)-glycin enthaltenden Feststoffe werden anschließend abfiltriert und mit 2 χ 100 ml Wasser gewaschen; der pH-Wert der kombinierten Filtrate wird mit Eisessigsäure auf einen pH-Wert von 4 bie 5 eingestellt. Diese Lösung wird auf dem Dampfbad 30 Minuten lang mit 5 g Bleichkohle erhitzt und sodann filtriert. Der Kohlekuchen W wird mit 50 ml warmem Wasser gewaschen und die kombinierten Filtrate- abgekühlt und mit 40#-iger H₅PO. auf einen pH-Wert von 2 angesäuert. Nach einstündigem Kühlen bei O⁰C wird das kristalline Produkt abgiltriert und mit kaltem Wasser gewaschen (3 x) und an der Luft getrocknet. Die Ausbeute beträgt 16 g. Bei Verwendung eines zweiten Ansatzes mit dem Fünffachen der vorstehenden Mengen wird eine Ausbeute von 83 g (87 96 Ausbeute) erhalten, Schmelzpunkt: 170° bis 171⁰C;

^ Z^-7d -193 (C= 196, Äthanol)
Analyse für C₁₁H₁₂ClNO.

berechnet 51,21 $ C, 4,69 ^H

gefunden 51,50 # C, 4,99 # H

Wenn man die rohes L-(+)-2-(p-Methoxyphenyl)-N-chloracetylglycin enthaltenden Feststoffe mit heißem 3n-HCl (200 ml) und Kohle behandelt, anschließend filtriert und den pH-Wert auf 5,5 einstellt, werden 6 g (erster Ansatz) reines L-(+)-2-(p-Methoxyphenyl)glycin erhalten.

²⁵°^C Or.

+150,4 (C=1#, In-HCl)

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. D-(-)-2-(p-MethO3:yphenyl)glycin
16 g D-(-)-2-(p-Methoxyphenyl)-N-(chloracetyl)glycin werden 1,5 Stunden in 170 ml 2n-HCl unter Rückfluß gehalten. Die erhaltene klare Lösung wird filtriert und bei 5 C gekühlt und der pH-Wert mit NH.OH auf 5,5 eingestellt· Danach wird das Produkt nach Abkühlen während 30 Minuten filtriert und mit 3 x 25 ml kaltem Wasser gewaschen. Das getrocknete Material D-(-)-2-(p-Methoxyphenyl)glycin hat ein Gewicht von 9»5 g. Ein zweiter Ansatz ergibt 54 g unter Verwendung der 83 g des Ausgangsmaterials von III. D

23

Analyse für

-H9,9 (C = 1Ji₁ In-HCl) (erster Ansatz)

-148,1 (C = 1?6, In-HCl) (zweiter Ansatz)

berechnet 59,67 % C, 6,13 # H, 7,74 5* N gefunden 59,38 % C, 6,16 $ H, 8,00 $ N

V. D-(-)-2-(p-Hydroxyphenyl)glycin

Ein Gemisch von 1,81 g (0,01 Mol) D-(-)-2-(p-Methoxyphenyl)-glycin, (/T^J%°_G -H9,9° C=1#, In-HCl), und 10 ml 48#-iger HBr wird unter leichtem Rückfluß 2 Stunden lang erhitzt. Die erhaltene Lösung wird unter verringertem Druck bei 30 C zu einem nassen Feststoff konzentriert. Eine Mindestmenge Wasser (20⁰C) wird zugesetzt, um das HBr-SaIz zu lösen und unter Kühlen wird NH.OH bis zu einem pH-Wert von 5 zugegeben.

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Das sich ergebende dicke Gel, das ausfällt, wird auf 5O⁰C erhitzt und als eine Lösung nahezu erreicht ist, beginnt sich eine andere kristalline Form niederzuschlagen. Nachdem 30 Minuten bei 0 bis 5⁰C gekühlt worden ist, werden 990 mg eines mit kaltem Wasser gewaschenen (3x1 ml) und an der Luft getrockneten Materials, D-(-)-2-(p-Hydroxyphenyl)-glycin, erhalten.

/"XJ⁷S^{5 C} -161,2° (C = 1 %, In-HCl) Zersetzungspunkt -u 223⁰C

Ein zweiter Ansatz unter Verwendung der zwanzigfachen Mengen der vorstehend genannten Mengen ergibt 24,5 g Material.

Z>L7d^{5 C} -¹⁵3° (C = 1 St, In-HCl) Analyse für CqHqNO,

berechnet 57,49 j> C, 5,43 # H, 8,39 i» N gefunden 57,41 $ C, 5,67 fl H, 8,39 ί Ν

VI. D-(-)-2-(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)glyoin In eine Suspension von 5,01 g (0,03 Mol) D-(-)-2-(p-Hydroxyphenyl)glycin in 100 ml Eisessigsäure wird HCl-Gas mit großer Geschwindigkeit während ungefähr 5 Minuten eingeblasen. Zunächst ergibt sich eine klare Lösung und dann kristallisiert das Hydrochloridsalz aus. Daraufhin werden 4,45 g (0,033 Mol) Sulfurylchlorid (frisch destilliert) in 25 ml Eisessigsäure unter Rühren während einer Zeit von 30 Minuten tropfenweise zugesetzt. Die Temperatur beträgt während der Zugabe 26 bis 27⁰C. Nach einstündigem Rühren werden 250 ml trockener

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Äther langsam zugegeben und die Kristallisation beginnt. Nach 15 Minuten wird das Produkt abfiltriert, mit trockenem Äther gewaschen und luftgetrocknet. Die erhaltenen 7 g werden in 50 ml In-HCl gelöst, gefiltert und der pH-Wert wird unter Kühlen mit konz. NH.OH auf 5 eingestellt. Das erhaltene kristalline Produkt wird abfiltriert, nachdem es 5 Minuten stehengelassen wurde, mit zwei 20 ml-Anteilen Wasser und fünfmal mit Aceton gewaschen. Das im Vakuum getrocknete Material wiegt 4,6 g; Zersetzungspunkt 217°C (schaff). Die kernmagnetischen Resonanzspektren und Infrarotspektren stimmen mit der gewünschten Struktur überein.

\₂ ⁰Q -137,1° (C = 1 ?6, In-HCl) Analyse für C₀H₀ClNO, :

—————— Oö J

berechnet für 47,76 # C, 4,01 % H, 17,66 % Cl gefunden 47,16 £ C, 5,92 # H, 17,96 % Cl

VII. Natrium-D-(-)-N-(2-Hydroxy-1-napthylmethylen)-<X-

amino--·<-( 5 -chlor-4-hy dr oxy phenyl )-ace tat

Einer Lösung von 8 g (0,04 Mol) D-(-)-2-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-glycin, 25 ml H₂0, 10 ml Äthanol und 1,6 g (0,04 Mol) Natriumhydroxyd wird unter Rühren in einer einzigen Zugabe eine warme Lösung von 7,57 g (0,044 Mol) 2-Hydroxy-1-naphthalaldehyd (Aldrich Chemical Company) in 40 ml 95^-igem Äthanol zugesetzt. Das Gemisch wird erhitzt, bis eich ein anfänglicher Niederschlag wieder löst, und schnell auf ungefähr 5⁰C gekühlt und gekratzt (scratched). N-ei einstüridi^eai Abkühlen

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-*20 -

im Eisbad wird das kristalline Produkt abfiltriert und luftgetrocknet. Das helle, gelbe Produkt wird aus 80#-Äthanol-20?6-Wasser umkristallieiert und ergibt 10,1 g vakuumgetrocknetes Produkt. Die kernmagnet!Bchen Eesonanzspektren und Infrarotspektren stimmen mit der gewünschten Struktur überein. Analyse für C^H

berechnet 60,37 1» C, 3,47 1» H gefunden 60,66 # C, 3,72 f> H

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie einzuschränken.

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- 21 Beispiel 1

6»</Ί5- (-) -;<'- Amino~o(- (3 -chlor-4-hydroxy phenyl) acetamido/-penicillansäure

Eine Suspension von 3,78 g (0,01 Mol) Natrium-D-(-)-N-(2-hydroxy-1-naphthylmethylen)-öC-amino-{X_>-3-chlor-4-hydroxyphenyl)aoetat in einem Gemisch von 95 ml Aceton, 5 ml p-Dioxan und 3 Tropfen Pyridin wird auf -10⁰C gekühlt. Dieser gekühlten Suspension werden unter Rühren 1,08 g (0,01 Mol) Äthyl chlor of oriaat zugesetzt. Nachdem das Gemisch 25 Minuten lang bei -10⁰C gerührt worden ist, wird es auf -35⁰C gekühlt und gefiltert, um ausgefälltes Natriumchlorid zu entfernen. Bas gefilterte, gemischte Anhydrid wird bei -10⁰C umgerührt und es wird in einer einzigen Zugabe eine O°C-Löaung von 2,16 g (0,01 Mol) 6-Aminopenicillansäure und 1,68 g (0,02 Mol) NaHCO- in 50 ml Wasser zugesetzt. Während einiger Minuten wird kräftig Kohlendioxyd entwickelt. Die Temperatur wird 30 Minuten lang bei -10⁰C oder darunter gehalten und kann dann während einer Zeit von 35 Minuten auf Raumtemperatur (25⁰C) ansteigen. Dem Reaktionsgemisch wird Wasser (60 ml) zugesetzt und Aceton wird im Vakuum bei 2O⁰C entfernt. Die wässrige Schicht wird mit zwei 150 ml-Anteilen Diäthyläther extrahiert und die Ätherschichten werden abgetrennt. Die wässrige Schicht wird auf einen pH-Wert von 2 mit 6n-HCl eingestellt, wobei Aceton in ausreichender Menge zugesetzt wird, damit eine lösung erhalten bleibt. Das Gemisch wird 30 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen und mit zwei 250 ml-Anteilen Äther extrahiert und die Ätherschichten werden ab-

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getrennt. Der pH-Wert der wässrigen Schicht wird mit iger NaOH auf 4,7 eingestellt und es wird anschließend im Vakuum bei 20⁰C auf ein Volumen von 25 ml konzentriert. Nachdem eine kleine Menge unlöslichen Materials durch Filtrieren entfernt worden ist, wird die wässrige Lösung bei 20⁰C im Vakuum zur Trockne verdampft. Das Produkt, 6-/5-( -) -c<-Ami no-<?(-( 3-chlor-4-hydroxyphenyl) aoetamido7-penicillansäure hemmt Staphylococcus aureue Smith in einer Konzentration von 0,03 m^ml, Diplococcus pneumoniie bei einer Konzentration von 0,004 .ro/ml und Salmonella enterttidis bei einer Konzentration von 0,125 nfe/ml.

Beispiel 2

S-/T5- (-) -{X-Amino-d- (3 -chlor-4-hy droxyphenyl) ace t ami do7-penicillanaäure

Einer Suspension von 6,05 g (0,03 MoX) D-(-)-2-(3-Chlor-4~

hydroxyphenyl)glycin in 110 al Vaeser bei 25⁰O werden 1,2 g (0,03 Mol) Natriumhydroxyd-Pellets zugesetzt. Ea entsteht eine klare Lösung. Die Lösung wird auf O⁰C gekühlt, umgerührt und es werden 2,4 g (0,06 Mol) HaOH-Pellets zugegeben. Nach vollständiger Lösung werden 13,6 g (0,08 Mol) Carbobenzyloxychlorid unter kräftigem Umrühren mit einmal zugesetzt. Nachdem 30 Minuten lang bei 0° bis 5⁰O umgerührt worden ist, ist der pH-Wert 7 und es werden einige Tropfen SO^-i^in wässrigen NaOH zugesetzt, um den pH-Wert während weiterer 30 Minuten unter Umrühren im Bereich von 8 bis 9 zt halten. Es wird Wasser (300 ml) zugesetzt und

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die entstehende Aufschlämmung wird mit 500 ml Diäthylöther extrahiert. Die Ätherschicht wird abgetrennt und die -wässrige Phase (und Peststoffe) wird mit 6n HCl gesäuert und mit drei 300 ml-Anteilen Äthylacetat extrahiert. Die kombinierten Äthylacetatschichten werden mit zwei 100 ml-Anteilen Wasser, zwei 250 ml-Anteilen gesättigte Na₂SO.-Lösung gewaschen und filtriert. Das Piltrat wird im Vakuum konzentriert und ergibt D-(-)-o(-Benzyloxycarbonylamino-x-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)essigsäure als ein Öl, das langsam kristallisiert.

D-(-)-7(-Benzyloxycarbonylamino-,^-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-essigsäure (0,03 Mol) wird wieder in 15 ml Dimethylformamid gelöst und es werden 4 Tropfen 2,6-Lutidin zugesetzt. Die Lösung wird in einem Eisbad auf O⁰C gekühlt und ungerührt und während einer Zeit von 5 Minuten werden 3,24- g (0,03 Mol) Äthylchloroformat zugesetzt. Nachdem 15 Minuten lang umgerührt worden ist, wird eine Lösung von 6,5 g (0,03 Mol) 6-Aminopenicillansäure in 10 ml Wasser und 2 ml 2,6-Lutidin zugesetzt. Die Lösung wird 20 Minuten lang in einem Eisbad umgeführt, der pH-Wert wird mit verdünnter H₂SO- auf einen Wert von 2 eingestellt und das Gemisch wird mit zwei 25 ml-Anteilen Äther extrahiert. Die kombinierten Ätherschichten werden mit Wasser gewaschen und anschließend mit 30 ml verdünnter Na₂CO, extrahiert. Der wässrige Na₂IZO,-Extrakt (pH-Wert 7,5) wird 20 Minuten lang in einer Wasserstoff-

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atmosphäre bei einem Druck von etwa 3,52 kg/cm mit 1 g 30 #-igem Palladium auf Celit geschüttelt. Das Volumen der Suspension wird mit Wasser verdoppelt und der pH-Wert wird mit verdünnter HgSO. auf einen Wert von 2 eingestellt. Der Katalysator wird durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wird mit zwei 15 ml-Anteilen Methylisobutylketon und 1 g Aerosol O.T. extrahiert. Der Extrakt wird durch Zugabe von Triäthylamin auf einen Wert von 4,5 neutAisiert und der sich bildende amorphe Feetetoff wird durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum über -Pp^5 β^β^^Γ0°^^ηβΐ. Das Produkt, 6-/D*-(-)-tC-Amino-o(-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)acetamido7penicillansäure, hemmt Staphylococcus aureus Smith bei einer Konzentration von 0,032 jpg/ml, Escherichla coil Juhl bei einer Konzentration von 4 «g/ml und zeigt bei oraler Verabreichung an Mäuse einen CDcq gegen Staphylococcus aureus Smith von 0,5 ßg/kg.

Beispiel 3

6-/D-(-)-2,2-Dime thyl-4-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-5-oxo-

2(H)-1-imidazolidin.vl7penicillaneäure __

Eine Lösung von 6-^5-(-)-o(-»Amlno-o(-(3-ehlor-4-&Niroxyphenvl)■ acetamido7penicillansäure (0,01 Mol) wird in einem Gemisch von 100 ml Methanol und 1,5 ml Triäthylamin gelöst. Aceton (100 ml) wird zugesetzt und dit Lösung wird 5 Stunden lang umgeführt. Die Lösung wird anschließend im Vakuum bei 20⁰C zu einem Ul verdampft. Dem öl werden Wasser (25 ml) und

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Äthylacetat (50 ml) zugesetzt und der pH-Wert wird mit 40^-iger Η,ΡΟ. auf einen Wert von 3 eingestellt. Die wässrige Schicht wird mit NaCl gesättigt und das Gemisch wird geschüttelt. Die Äthylacetatschicht wird über Na₂SO. getrocknet und im Vakuum bei 2O⁰C auf ein kleines Volumen konzentriert· Das kristalline Produkt wird durch Filtrieren entfernt, mit wässrigem Aceton gewaschen und getrocknet. Das Produkt, 6-^D-(-)-2,2-Dimethyl-4-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-5-oxo-2-(H) -1 iniidazolidinyl/penicillansäure, zersetat sich bei 182⁰C. Es hemmt Salmonella enteritidis bei einer Konzentration von 0,125 jsfe/ml, Es eher! chi a coil Juhl bei einer Konznetration von 2 jig/ml, Streptococcus pyogen.es bei einer Konzentration von 0,004 jeg/rnl und Staphylococcus aureua Smith bei einer Konzentration von 0,063 jag/ml.

Beispiel 4

6-/D-(-)-2,2-Dimethyl-4-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-5-oxo-2(H)~1-imidazolidinyl7penicillansäure

Einer auf -10⁰C gekühlten Suspension von 3,78 g (0,01 Mol) Natri um-D-(-)-N-(2-hydr oxy-1-naphthylme thylen)-o(-amino-u(-(3chior-4-hydroxyphenyl)-acetat in 100 ml Aceton, 5 ml p-Dioxan und 3 Tropfen Pyridin werden unter Rühren 1,08 g (0,01 Mol) Äthylchloroform (EKC) zugesetzt.

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Das Gemisch wird bei -1O⁰C 30 Minuten lang umgerührt und sodann auf -4O⁰C gekühlt und gefiltert, um das ausgefällte Natriumchlorid zu entfernen. Diesem Filtrat des gemischten Anhydrids wird bei -15⁰C unter kräftige» Rühren in einer einzigen Zugabe eine vorgekühlte (0⁰C) LÖBung von 2,16 g (0,01 Mol) 6-Aminopenicillansäure, 1,68 g (0,02 Mol) HaHCO, in 50 ml Wasser zugesetzt. Ungefähr 5 Minuten lang setzt eine starke Entwicklung von C0„ ein. Die Temperatur wird 20 Minuten lang bei -10⁰C oder darunter gehalten und kann dann während einer Zeitspanne von 30 Minuten auf Raumtemperatur (22⁰C) ansteigen. Dieser Lösung werden 50 al Wasser zugesetzt und Aceton wird bei verringertem !Druck bei 20⁰C entfernt. Zwei 200 ml-Ätherextrakte/ werden entnommen und verworfen· Die wässrige Schicht wird sodann mit 6n-HCl auf einen pH-Wert von 2 eingestellt, wobei Aceton in ausreichender !enge zugesetzt wird, um in Lösung zu bleiben. Diese Lösung wird 30 Minuten lang bei 22⁰C stehengelassen und dann werden zwei 300 ml-Ätherextrakter entnommen und verworfen. Der pH-Wert wird mit 20^-iger NaOH auf einen Wert von 4,7 eingestellt und es wird bei verringertem Druck auf ein Volumen von 25 ml bei 2O⁰C konzentriert· line kleine Menge unlöslichen Materials wird abgefiltert und 25 ml Aceton werden dem Filtrat zugesetzt. Der pH-Wert wird dann mit 20ji-lger NaOH auf einen Wert von 8,8 und nach drei Stunden

mit 4O9i-iger H,PO. auf einen Wert von 3 eingestellt und zwei 100 ml-Äthy}acetatextrakte/ werden entnommen. Die kombinierten

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Äthylacetatextrakte werden einmal mit 20 ml HgO gewaschen und anschließend gefiltert und bei verringertem Druck bei 15⁰C auf ein Volumen von ungefähr 20 ml konzentriert. Das kristalline Produkt wird abgefiltert und in 10 ml Aceton-Wasser (Volumen 1:1) 10 Minuten lang aufgeechlämmt und sodann erneut gefiltert.

Die Ausbeute beträgt 280 mg eines Produktes, das sich bei 182⁰C zersetzt und dessen Infrarotspektren und kernmagnetische Resonanzspektren mit der gewünschten Struktur völlig übereinstimmen.
Analyse für C₁₉H₂

berechnet 51,82 $ C, 5,04 # H
gefunden 48,39 $> C, 5,28 # H

Ss wurde festgestellt, daß dieses Produkt Staphylococcus aureus Smith bei einer Konzentration von 0,063 äg/ ml,
Streptococcus pyogenea bei einer Konzentration von 0,004
Staphylococcus aureus BX-1633-2 (ein gegenüber Benzylpenicillin resistenter Stamm) bei einer Konzentration von 63 «g/ml,
Escherichia coli Juhl bei einer Konzentration von 2 Jig/ml, Salmonella enteritldis bei einer Konzentration von 0,125 »g/ml, und Diplococcus pneumoniae bei einer Konzentration von
0,008 «g/ml hemmt und bei oraler Verabreichung an Mäuse einen gegen Staph. aureus Smith von 0,5 -"g/kg aufweist.

'50
Beispiel 5

Einer Suspension von 600 mg 6-_//D-(-)-2,2-Dimethyl-4-(3-chlor-4-hydroiyphenyl)-5-oxo-i-imidazolidinylZ-penicillansäure in

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ORIGINAL INSPECTED

5 ml Wasser wird unter Rühren eine 20^-ige Natriumhydroxydlöaung bis zu einem pH-Wert τοη 7 zugeeetet. Der pH-Wert wird 4 Stunden lang unter gelegentlicher Zugabe τοη In-HOl bei ungefähr 7 gehalten und wird eodann mit In-HCl auf einen Wert τοη 4,5 eingestellt und bei diesem Wert τοη 4,5 eine Stunde lang gehalten« Der sich bildende kristalline Niederschlag wird durch Filtrieren abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum über £p°5 getrocknet und ergibt 102 mg des Produktes 6-/D^-(-)~**-Amino-oi-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-aeetaiaidQ7-penicillaneäure· Das Infrarotspektrum stimmt mit der gewünschten Struktur überein und hat ein Peak bei 1600 cm""¹.

Es wird gefunden, daß das Produkt Staphylococcus aureus

y Smith bei einer Koneentration τοη 0,032 mg/al» Streptococcus pyogenes bei einer Konzentration τοη 0,004 Staphyloccus aureus BX-1633-2 (ein gegenüber Benzylpenicillin resistenter Stamm) bei einer Konzentration τοη 63 jfg/ml, Escherichia coli Juhl bei einer Konzentration τοη 4 jfg/ml, Salmonella enteritidis bei einer Konzentration τοη 0,125 »lg/ml und Diplococcus pefiumoniae bei einer Konzentration τοη 0,004 mg/ml hemmt und bei oraler Verabreichung an Mäuse einen ODc₀ gegen Staph. aureus Smith τοη 0,5jig/kg aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

——-. ■ CH - 2 0 NH - CH- S -CH c^^a S HO -η Λ. I Il
. c - I I ] ^VCI S =/ 0 « c — — CH- COOH Cl" f >=

und deren nicht-toxischen pharmazeutisch verträglichen Salzen» dadurch gekennzeichnet, daß in aufeinanderfolgenden Stufen a) 6-Aminopenicillansäure oder eines ihrer Karbonsäuresalze mit einem Acylierungsderivat einer Säure der Formel

HO-</ NV CH - COOH

or f - ^x y

worin -NXY eine geschützte Aminogruppe bedeutet, in der X Wasserstoff und Y Benzyloxycarbonyl oder 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl bedeuten oder X und Y zusammengenommen die 2-Hydroxy-1-naphthy!methylengruppe darstellen, in einem inerten lösungsmittel bdi einer Temperatur unter ungefähr O⁰G acyliert wird und b) an-

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schilefiend die schützende Gruppe entfernt wird, um die gewünschte Verbindung oder eines ihrer nicht-toxischen pharmazeutisch verträglichen Sals· herzustellen, und gegebenenfalls die genannte Verbindung alt Aceton bei einem pH-Wert von ungefähr 5 bis 9 b·! einer Temperatur von -2O⁰C bis 5O⁰C in Abwesenheit einer größeren Menge Wasser umgesetzt wird, um eine Verbindung der Formel

P oder eines ihrer nicht-toxischen pharmazeutisch verträgt liehen Salze herzustellen.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schützende Gruppe die 2-Hydroxy-2-naphthylmethylengruppe ist, die anschließend durch Säurehydrolyse entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schützende Gruppe die Benzyloxycarbonylgruppe ist,

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die anschließend durch katalytisch^ Hydrierung entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Acylierungsmittel in Form seines gemischten Säureanhydrids vorliegt.

5. 6-/ß-{ -) ^-Amino-<*-(3--chlor-4-hydroxyphenyl) acetamido7~ penicillansäure und deren nicht-toxische pharmazeutisch verträgliche Salze.

6. 6-^-(-)-2,2-Dimethyl-4-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-5-oxo-2H-1-imidazolidinyl7penicillansäure und deren nicht-toxische pharmazeutisch verträgliche Salze.

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