DE1944379B2 - Alpha-carboxybenzylpenicillinderivate - Google Patents

Description

C=O O=C N-

OR²

-CH-COOII

und deren pharmazeutisch verträgliche Salze, in der R² einen monosubstituierten Phenylrest bedeutet, worin der Substituent ein Phenyl-, Niedercarbalkoxyvinyl- oder Niedercarbalkoxy-niederalkylrest ist

2. «-Carbo-^-biphenyloxyJ-benzylpenicillin und dessen pharmazeutisch verträgliche Salze.

3. «-Carbo-^-carbomethoxymethylphenoxyJ-benzylpenicillin und dessen pharmazeutisch verträgliche Salze.

4. Ä-Carbo-(4-carbomethoxymethylphenoxy)-benzylpenicillin und dessen pharmazeutisch verträgliche Salze.

Die Erfindung betrifft Λ-Carboxybenzylpenicillinderivate der allgemeinen Formel

O H

CH-C-N-CH-CH

O=C—N-

QCHj)₂

CH-COOH

und deren pharmazeutisch verträgliche Salze, in der R² einen monosubstituierten Phenylrest bedeutet, worin der Substituent ein Phenyl-, Niedercarbalkoxyvinyl- oder Niedercarbalkoxy-niederalkylrest ist.

Die Acylierung von 6-Aminopenicillansäure durch 1) S&urechloride und 2) einfache oder gemischte Säureanhydride ist in den USA-Patentschriften 32 70 009, 3142 673 und 3173 916 beschrieben; und diejenige durch 3) aktive Derivate einer substituierten Malonsäure zur Herstellung verschiedener Ester von oc-Carboxyarylmethylpenicillinen ist in der britischen Patentschrift 10 04 670 beschrieben. Darüber hinaus ist die Herstellung derartiger Penicilline durch Acylierung der 6-Aminopenicillansäure mittels Arylcarboxyketenester in der deutschen Patentanmeldung 19 00195 vorgeschlagen worden.

Es wurde nun gefunden, daß die Acylierung der 6-Aminopenicillansäure mit einem reaktionsfähigen Derivat einer arylsubstituierten Malonsäure leicht verläuft und die wirtschaftliche Herstellung von Estern von «-Carboxy-benzylpenicillinen erlaubt, die als oral verabreichbare Antibiotika wertvoll sind.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich durch Umsetzung der 6-Aminopenicillansäure oder eines geeigneten Derivates derselben in einem reaktionsinerten Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 0 bis 50°C und einem pH-Wert von etwa 5 bis 8 mit einem Phenylmalonsäureester der allgemeinen Formel

COX

COOR₂

ίο in der X ein Chlor- oder Bromatom oder -OCOR₄ bedeutet, worin R₄ ein Benzyl- oder niederer Alkylrest ist und R₂ vorstehende Bedeutung hat, herstellen.

Als Derivat der 6-Aminopenicillansäure kann man beispielsweise das Natrium-, Kalium- oder Tri-niederal-5 kyl-aminsalz als Ausgangssubstanz verwenden.

Der Reinheitsgrad der 6-Aminopenicillansäure ist nicht kritisch für den Erfolg des Verfahrens.

Die 6-Aminopenicillansäure kann in reiner, teilweise reiner oder roher Form benutzt werden, wie sie in der

ίο Fermentationsbrühe vorliegt. Bei Benutzung von Wasser als Lösungsmittel werden vom wirtschaftlichen Standpunkt Fermentationsbrühen, welche 6-Aminopenicillansäure enthalten, bevorzugt verwendet.
Unter einem reaktionsinerten Lösungsmittel wird hierbei ein Lösungsmittel verstanden, das unter Reaktionsbedingungen weder mit den Reaktionsteilnehmern noch mit den Produkten eine merkliche Reaktion eingeht Es können wäßrige und nicht wäßrige Lösungsmittel verwendet werden. Die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel bringt selbstverständlich eine gewisse Hydrolyse des Säurechlorids mit sich. Die Hydrolyse verläuft jedoch unter den geeigneten Temperatur- und Zeitbedingungen sowie dem pH-Wert unter verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit im Vergleich zu der gewünschten N-Acylierungsreaktion. Geeignete Lösungsmittel für das Herstellungsverfahren sind z. B. Methylenchlorid, Benzol, Chloroform, Dioxan, Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Diäthyläther und Dimethyläther. Es können auch wäßrige Lösungsmittelsysteme, einschließlich derjenigen, bei denen eine Emulsion gebildet wird, z. B. Wasser/nichtwassermischbares Lösungsmittel, benutzt werden. Lösungsmittel, die mit Wasser leicht Emulsionen bilden, sind z. B. solche mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmittel wie Benzol, n-Butanol, Methylenchlorid, Chloroform, Methylisobutylketon und niedere Alkylacetate wie Äthylacetat. Die bevorzugten mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel sind Methylisobutylketon und Äthylacetat.

Die Reaktion wird in einem pH-Wert-Bereich von etwa 5 bis etwa 8, vorzugsweise 6 bis 7, durchgeführt. Der pH-Wert wird etwa beim Neutralpunkt durch Zugabe eines geeigneten Säureakzeptors, z. B. einem Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid, aufrechterhalten. Man kann aber auch, und dies bevorzugt, den pH-Wert durch Verwendung eines Salzes der 6-Aminopenicillansäure mit einer organischen Base aufrechterhalten. Es kann jede organische Base, die ein Salz mit der 6-Aminopenicillansäure bildet, verwendet werden. Geeignete organische Basen sind Tri-niederalkylamine, Dibenzylamin, N,N'-Dibenzyläthylendiamine, N-niedrig-Aikyl-piperidine, N-niedrig-Alkyl-morpholine,

N-Benzyl-ß-phenäthylamin, N,N'-Bis-dehydroabietylamin, Dehydroabietylamin oder I-Ephenamin.

Es ist jedoch von Vorteil, ein Tri-niederalkyl-amin, vorzugsweise Triäthylamin, als organische Base zu benutzen. Derartige Basen besitzen den Vorteil, ein Salz mit 6-Aminopenicillansäure zu bilden, das in vielen der vorgenannten Lösungsmittel löslich ist. Sie sind

insbesondere vorteilhaft, wenn man ein nichtwäßriges Lösungsmittelsystem wie Methylenchlorid benutzt

Die Umsetzung kann innerhalb eines breiten Temperaturbereiches durchgeführt werden, so im Bereich von etwa 0 bis 50⁰C. Um eine Zersetzung der Produkte zu vermeiden, werden jedoch vorzugsweise Temperaturen von etwa 0 bis etwa 30° C angewandt

Die bevorzugte Form der Phenylmalonsäureester als Acylierungsmittel ist das jeweilige Säuremonochlorid aufgrund der verhältnismäßig leichten Herstellung im Vergleich zu den Anhydriden.

Die Phenylmalonsäuremonoester werden in bekannter Weise durch Umsetzung der entsprechenden Phenyichlorcarbonylketene der allgemeinen Formel

COCl

mit den entsprechenden Alkoholen R²OH, wobei R² die vorstehende Bedeutung besitzt, dargestellt. Die Umsetzung wird bei einem Molverhältnis von 1 :1 bei einer Temperatur von etwa -70⁰C bis etwa +30° C durchgeführt, vorteilhafterweise in einem reaktionsinerten Lösungsmittel, was ein besseres Mischen und eine bessere Regulierung der Umsetzung erlaubt.

Geeignete Lösungsmittel sind Diäthyläther, Dimethyläther, Dioxan, Methylenchlorid und Chloroform.

Das Reaktionsgemisch wird sodann mit Wasser und einem alkalischen Reagenz, z. B. Natriumbicarbonat, behandelt. Das Reaktionsgemisch wird, wenn es noch eine Temperatur unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser aufweist, auf zumindest 0⁰C erwärmt, und zwar entweder vor oder nach der Zugabe des Wassers und des alkalischen Reagenz. Um das Nebenprodukt Chlorwasserstoff zu neutralisieren und das Salz des Phenylmalonsäuremonoesters zu bilden, wird genügend alkalisches Reagenz, in der Regel 2 bis 3 Äquivalente, zugegeben. Das Gemisch wird etwa ¹A- Stunde lang gerührt und das organische Lösungsmittel unter vermindertem Druck unterhalb 35⁰C abgezogen. Die verbleibende Lösung wird mit Äther extrahiert, auf 10 bis 15°C abgekühlt und auf ein pH-Wert von etwa 2 eingestellt. Die saure Lösung wird mit einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, extrahiert, der Extrakt getrocknet und das Lösungsmittel sodann unter vermindertem Druck abgezogen.

Die auf diese Weise hergestellten Phenylmalonsäuremonoester werden in ihre Säuremonochloride durch Behandlung mit überschüssigem Thionylchlorid übergeführt, zweckmäßigerweise in Gegenwart eines reaktionsinerten Lösungsmittels wie Benzol, Diäthyläther oder Methylenchlorid bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 80° C, in bekannter Weise.

Das erforderliche Phenylchlorcarbonylketen wird durch Umsetzung von Phenylmalonsäure mit einem Halogenierungsmittel wie PCl₅, PCl₃, POCl₃ oder SOCI₂ bei Temperaturen von etwa 0 bis etwa 50°C während einer bis etwa 10 Stunden hergestellt. Die Reaktion wird in Gegenwart eines Lösungsmittelsystems, vorzugsweise eines reaktionsinerten Lösungsmittelsystems durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind Dialkyläther, z. B. Diäthyläther, Dipropyläther, Mono- und Dimethyläther des Äthylenglycols und Propylenglycols, Methylenchlorid und Chloroform.

Die Reaktionszeit ist selbstverständlich von der Reaktionstemoeratur und der Art der Reaktionsteilnehmer abhängig. Bei einer bestimmten Kombination der Reaktionsteilnehmer erfordert eine niedrigere Temperatur eine größere Reaktionszeit als eine höhere Temperatur.

Das molare Verhältnis der Reaktionsteilnehmer, d. h. der Phenylmalonsäure und des Halogenierungsmittels, kann in weiten Bereichen, z. B. von 1 :10 oder höner, schwanken; für ausreichende Ausbeuten jedoch sollte es zumindest stöchiometrisch sein. In der Praxis wird ein

ίο stöchicmetrisches Verhältnis der ReaJctionsteilnehmer bevorzugt.

Die Reaktionste'inehmer können auf einmal oder getrennt zugegeben werden. Bei getrennter Zugabe ist die Reihenfolge des Zusatzes nicht kritisch. Es scheint jedoch, daß die Umsetzung glatter verläuft und geringeren Nebenreaktionen unterworfen ist, wenn die Phenylmalonsäure dem Halogenierungsmittel zugesetzt wird, was sich aus der Farbe des Reaktionsgemischs, insbesondere nach der Destillation ergibt Unter derartigen Bedingungen schreitet die Farbe des Reaktionsgemisches im allgemeinen von gelb nach rot. Die Farbe schreitet jedoch bei umgekehrter Zugabe, d. h. bei Zugabe des Halogenierungsmittels zur Phenylmalonsäure, von gelb nach schwarz.

Die Phenylhalogencarbonylketene werden durch Destillation im Vakuum isoliert. Aufgrund ihrer großen Reaktivität werden sie in der Regel unter einer Stickstoffaiinosphäre bei niederen Temperaturen und unter Ausschluß von Licht gelagert

Die Säureanhydridderivate der Phenylmalonsäure-Halbester werden durch Umsetzung der Halbester mit einem niederen Chloralkylcarbonat in Gegenwart eines Säureakzeptors, wie Pyridin, oder eines Tri-niederalkylamins hergestellt; (vgl. J. Am. Chem. Soo, Bd. 75, S.

637-639 [1953], und ]. Org. Chem, Bd. 22, S, 248 [!957]).

Anstelle der niederen Chloralkylcarbonate kann man andere Chlorcarbonate, z. B. Chlorbenzylcarbonat oder Chlorphenylcarbonat, verwenden.

Die (X-Carboxybenzylpenicillinester werden in bekanriter Weise isoliert. Eine typische Methode bei der Verwendung von Wasser besteht darin, daß man den pH-Wert des Reaktionsgemisches auf etwa 2 bis 3 einstellt und das Produkt mit Äthylacetat extrahiert; der Äthylacetatextrakt wird mit Wasser gewaschen, das Produkt hieraus mit lO°/oigem wäßrigen Kaliumbicarbonat extrahiert und dann wiederum in Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatextrakte werden nochmals mit Wasser extrahiert, der wäßrige Extrakt auf einen pH-Wert von 2 bis 3 gebracht und nochmals mit Äthylacetat extrahiert. Das Produkt wird durch Entfernen der flüchtigen Anteile gewonnen. Das Produkt kann aber auch durch Zugabe der geeigneten anorganischen oder organischen Base zum trockenen Äthylacetatextrakt als Alkalimetall- oder Aminsalz isoliert werden.

Bei Benutzung einer wäßrigen Emulsion als Lösungsmittel isoliert man das Produkt zweckmäßigerweise durch Extrahierung des Reaktionsgemisches mit einem geeigneten mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmittel nach Einstellung auf einen pH-Wert von 2, wobei insbesondere Äthylacetat brauchbar ist. Der Extrakt wird sodann entwässert und zur Trockne eingedampft. Das Produkt wird in ein Amin- oder Alkalimetallsalz durch Zugabe der entsprechenden Base, z. B. N-Äthylpiperidin oder Kaliumäthylhexanoat, zu einer Lösung des Esterproduktes in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Äthylacetat, übergeführt.

Ein weiteres Verfahren, das dann von Wert ist. wenn

die Acylierungsreaktion in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel, ζ. B. in Methylenchlorid, durchgeführt wird, besteht in der Zugabe von Wasser zum Reaktionsgemisch und in der anschließenden Einstellung eines pH-Werts der wäßrigen Phase auf etwa 2 bis 3. Die wäßrige Phase wird abgetrennt, mit dem nichtwäßrigen Lösungsmittel extrahiert, und die vereinten nichtwäßrigen Lösungsmittelschichten getrocknet. Die Produkte werden aus dem nichtwäßrigen Lösungsmittel durch Zugabe einer gee^:gneten organischen Base, wie N-Äthylpeperidin oder Natrium- oder Kalium-2-Äthylhexanoat, als ihre entsprechenden Salze ausgefällt. Das nichtwäßrige Lösungsmittel kann aber auch nach dem Trocknen bei einer niederen Temperatur abdestilliert werden, der Rückstand in einem geeigneten Lösungsmittel aufgenommen, und das Produkt hieraus durch Zugabe einer geeigneten Base ausgefällt werden. Dieses Alternativverfahren bietet im Hinblick auf die Wahl der Basen eine größere Breite. Das geeignete Lösungsmittel wird durch die Löslichkeit des gewünschten Salzes bestimmt.

Die Ester werden durch bekannte Verfahren in die entsprechenden Säuren übergeführt, beispielsweise durch eine milde Säure- oder Alkalihydrolyse oder enzymatisch mit einer Esterase, wie Leberhomogenat.

Die erfindungsgemäßen Ester sind wirksame Antibiotika sowohl in vivo als auch in vitro. Sie besitzen beispielsweise eine beachtliche Wirksamkeit bei der Behandlung von grampositiven und gramnegativen Infektionen bei Tieren und Menschen. Zu diesem Zweck können die reinen Substanzen oder deren Gemische mit anderen Antibiotika benutzt werden. Sie können allein oder in Kombination mit einem pharmazeutischen Trägerstoff verabreicht werden, der unter dem Gesichtspunkt des gewählten Verabreichungsweges und der pharmazeutischen Standardpraxis ausgewählt wird. Sie können auch oral in Form von Elixieren oder oralen Suspensionen, die Geschmacks- und/oder Farbstoffe enthalten, verabreicht werden oder parenteral injiziert werden, d. h. beispielsweise intramuskulär oder subkutan. Sie können zur parenteralen Verabreichung am besten in Form einer sterilen -Lösung benutzt werden, die entweder wäßrig sein kann, z. B. Lösung in Wasser oder eine isotonische Kochsalz-, isotonische Dextroseoder Ringers Lösung, oder die nichtwäßrig sein kann. Darüber hinaus können vorteilhafterweise Zusammensetzungen hergestellt werden, die geeignet sind zur unmittelbaren Herstellung der Lösung vor der Verabreichung.

Die orale und parenterale Dosierung für die vorliegenden Verbindungen ist in der Regel in der Größenordnung bis 200 mg/kg bzw. 100 mg/kg des Körpergewichts pro Tag.

Die erfindungsgemäßen Penicillinester zeigen eine verbesserte Absorption bei der oralen Verabreichung gegenüber denjenigen, die aus den entsprechenden freien Säuren oder Alkalimetallsalzen hergestellt wurden. Sie stellen deshalb eine übliche und wirksame Dosierungsform der «-Carboxybenzylpeniciliine dar.

Darüber hinaus werden viele der vorstehenden Ester, obgleich sie an sich inaktiv oder von verhältnismäßig geringer Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen sind, durch den Stoffwechsel zu der zugrunde

ίο liegenden Säure, d.h. zum a-Carboxybenzylpenicillin abgebaut, wenn sie dem Tier oder Menschen parenteral injiziert werden.

Das antimikrobiell Spektrum verschiedener beanspruchter Ester des «-Carboxybenzylpenicillins sowie einiger (zum Beweis der spezifischen Wirkung der beanspruchten Ester herangezogenen) nach dem Verfahren der BR-PS 10 04 670 als Zwischenprodukte erhältlich (dort nicht genannter) Ester und des bekannten Penicillins gegenüber Pseudomonas 1049 und zum Teil auch gegenüber Staphylococcus aureus 5 und Escherichia coli 266 ist in Tabelle I dargestellt. Die Versuche wurden unter standardisierten Bedingungen durchgeführt, bei denen eine Nährbrühe, die unterschiedliche Konzentrationen der zu untersuchenden Substanz enthielt, mit dem besonderen betreffenden Organismus geimpft wurde, und die Mindesthemmungskonzentration, bei der das Wachstum eines jeden Organismus nicht mehr verlief, beobachtet und aufgezeichnet. Die untersuchten Stoffe wurden in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze untersucht. Das derart untersuchte Benzylpenicillin (Kaliumsalz) ergab gegenüber S. aureus und E. Coli Werte von 0,156 bzw. > 100.

Tabelle II enthält die in vivo-Werte bei oraler und subkutaner Verabreichung für zahlreiche erfindungsgemäße Verbindungen bei der Maus.

Die Werte wurden unter standardisierten Bedingungen erhalten. Das Verfahren besteht in der Bildung einer akuten experimentellen Infektion mit E. coli 266 bei der Maus durch intraperitoneale Inokulation der Maus mit einer standarisierten (10-⁶) Kultur von E. Coli 266, die in 5%igem Schweinemagenmucin (hog gatric mucin) suspendiert war. Die Testverbindungen wurden in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze der infizierten Maus verabreicht, und zwar nach einer Vielfachdosierungs-Vorschrift, wobei die erste Dosis 0,5 Stunden nach der Inokulation gegeben wird, und diese Dosis 4,24 und 48 Stunden später wiederholt wird. Sodann wird der Prozentsatz der überlebenden Mäuse bestimmt.

Der LD₁00-Wert von E. coli 266 (d. h. die niedrigste Konzentration, die für eine 100%ige Sterblichkeit der Mäuse erforderlich ist) beträgt ΙΟ-⁷. Zur Kontrolle einer möglichen Veränderung hinsichtlich der Virulenz erhielten Kontrolltiere Einimpfungen von ΙΟ-⁵, 10~⁶ undlO-⁷.

Tabelle I

In Vitro-Spectren

Mindesthemmkonzentration y/ml

E. coli Pseudomonas S.

266 1049 aureus

4-Carbomethoxyäthylphenyl	6,2	0,78	—
4-CarbomethoxymethyIphenyl	12	1,5	1,56
4-Carbät!ioxymethylphenyl	6,2	3,1	0,049
2-Carbomethoxymethylphenyl	6.2	6,1	0,392
2-Carbobutoxymethylphenyl	12	12	—

Fortsetzung

2-Biphenyl

4-Carbomethoxyvinylphenyl

2-Carbomethoxyäthylphenyl

Zum Vergleich:

n-Octyl

n-Butyl

t-Butyl

Methyl

Ampicillin (»Antibiotica Fibel« [1965]

S. 118 bis 123)

Mindesthemmkonzentration y/ml	1,6	Pseudomonas	3,1		S.
E. coli	50	1049	12		aureus
266	3,1	0,012
0,195

50

2200

62

50

50

200

62

>200

Aus vorstehenden Versuchsergebnissen ist die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindungen ersichtlich.

Tabelle 11

In Vivo-Werte gegenüber E. coli 266 bei der Maus

	Oral	100 mg/kg	Subkutan	100 mg/kg
	200 mg/kg	100	200 mg/kg	80c)
2-Biphenyl	100	20	100	90c)
2-Carbomethoxymethylphenyl	70	0	90	50c)
4-Carbäthoxymethylphenyl	80	0	90	70
4-(2-Carbomethoxyäthyl)-phenyl	50	30	80	100
4-Carbomethoxymethylphenyl	90	100

^c) = 50 mg/kg.

Zum Nachweis der überlegenen Wirksamkeit der erfindungsgemäß beanspruchten a-Carboxylbenzylpenicillinester gegenüber dem bekannten a-Carboxybenzylpeniciliin wurden nachfolgende Vergleichsversuche angestellt.

Aus den Prozentsätzen an überlebenden Mäusen, wie sie nach vorstehend beschriebener Methode ermittelt und in Tabelle II wiedergegeben wurden, wurde der PD₅₀-Wert (die Dosis, bei der 50% der Versuchstiere überleben) errechnet. Das gleiche geschah zusätzlich bei «-Carboxybenzylpenicillin.

In der nachfolgenden Tabelle werden die PD50-Werte für die erfindungsgemäßen Verbindungen sowie für die Vergleichsverbindung (R² = H) bei oraler und bei subkutaner Verabreichung wiedergegeben.

Tabelle III

PD50-Werte der erfindungsgemäßen
a-Carboxybenzylpenicillinester und des «-Carboxybenzylpenicillins vs. E. coli 266

PDso (mg/kg)

oral

subkutan

4-(Carbomethoxymethyl)-phenyl^ 82 24
2-Biphenyl 16") 11

H^b) (Vergieichsverbindung) >200 30-40

") Der Test wurde mit dem Kaliumsalz durchgeführt
^b) Der Test wurde mit dem Natriumsalz durchgeführt.

Aus den in der Tabelle angegebenen PD₅O- Werten ist die Wirkung der erfindungsgemäßen Ester als Vor-Arzneimittel-Formen, d. h. als Substanzen, die auf biologischem Wege in die endgültige wirksame Form umgewandelt werden, ersichtlich. Das Vermögen eines Esters, das Versuchstier gegen eine E. Coli Infektion zu schützen, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der er vom Magen-Darmtrakt absorbiert wird und von der Geschwindigkeit, in der er zu a-Carboxybenzylpenicil-Hn, der chemotherapeutisch wirksamen Form, hydrolysiert Ein Verhältnis von oraler PD50 zu subkutaner PD₅₀, das größer als etwa 1 :1 ist, zeigt eine relativ schlechte Absorption des Esters an. Ein hoher subkutaner PD₅₀-Wert, d. h. ein PD₅₀-Wert, der größer ist als der subkutane PDso-Wert des «-Carboxybenzylpenicillins selbst, zeigt eine schlechte Hydrolyse des Esters an. Die meisten der in der Tabelle angegebenen Ester haben die gleiche oder sogar eine bessere Wirkung als «-Carboxybenzylpenicillin und stellen deshalb oral, d. h. bequem zu verabreichende wirksame Dosierungsformen des Ä-Carboxybenzylpenicillins dar. Die erfindungsgemäßen, oral wirksamen Ester werden nach der oralen Verabreichung leicht absorbiert und, was vom therapeu-

tischen Standpunkt aus beinahe noch wichtiger ist, zu a-Carboxybenzylpenicillin hydrolysiert

Zur Unterstützung der vorstehenden PDso-Werte wurde nachstehender Versuch durchgeführt

Anhand von Blutserumuntersuchungen wurde das Ausmaß der Absorption und Hydrolyse eines erfrndungsgemäßen Esters, und zwar des 4-(Carbomethoxymethyl)-phenylesters des Carbenicillins, in vivo bestimmt. Die Bestimmung erfolgte nach oraler Verabrei-

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chung des Esters an Hunde in einer Dosis von 1000 mg/kg Körpergewicht. Das Medikament lag im Serum als Carbenicillin, dem Hydrolyseprodukt des Esters, in folgenden Mengen vor.

Anzahl an
Hunden

Stunden
0 0,5

1,0

2,0

4,0

3 0 0 4,2 6,3 l,0mcg/ml

Das Verhältnis von oralem PDw-Wert zu subkutanem PD₅₀-Wert betrug 3,42. Der subkutane PD₅o-Wert (24) ist niedriger als der des Carbenicillins (30 — 40), was eine leichte Hydrolyse zu Carbenicillin in vivo anzeigt.

Ihr Vorteil gegenüber «-Carboxybenzylpenicillin liegt folglich darin, daß sie oral zu verabreichende Verbindungen sind, deren Wirkung mit der Wirkung des subkutan verabreichten «-Carboxybenzylpenicillins vergleichbar ist.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 3,74 g 6-Aminopenicillansäure (17,3 mMol) in Methylenchlorid (50 ml) und 3,5 g Triäthylamin (35 mMol) wurde 1,5 Stunden bei Raumtemperatur und unter Stickstoff kräftig gerührt und anschließend auf 0°C gekühlt. Eine Lösung von 14,4 mMol 2-Phenyl-2-(2-carbomethoxymethylphenoxycarbonyl)-acetylchlorid in 5 ml Methylenchlorid wurde schnell zugesetzt und das Reaktionsgemisch 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde mit 20 ml Wasser versetzt, das Gemisch 2 Minuten gerührt, auf 1O⁰C gekühlt und anschließend durch Zugabe von 6n-Salzsäure der pH-Wert eingestellt Das Gemisch wurde 5 Minuten gerührt, danach die Methylenchloridschicht abgetrennt, entwässert und zur Trockne eingedampft, wobei das rohe Penicillin als ein cremefarbiger Schaum (4,4 g) erhalten wurde.

550 mg rohes Penicillin (1,12 mMol) in 1 ml Äthylacetat wurde bei Raumtemperatur mit 147 mg N-Äthylpiperidin behandelt, 2 Minuten gerührt, dann auf 0°C gekühlt, filtriert und getrocknet, wobei das N-Äthylpiperidinsalz von «-Carbo-(2-carbomethoxymethylphenoxy)-benzylpenicillin erhalten wurde. Schmelzpunkt 121 bis 128⁰C.

Das N-Äthylpiperidinsalz wurde auf folgende Weise in das Kaliumsalz umgewandelt: 100 ml Benzol wurden in einen 250 ml fassenden Dreihalskolben gebracht und 50 ml Benzol abdestilliert. Das unter Rückfluß erhitzte Benzol wurde mit 5 mMol N-Äthylpiperidinsalz versetzt und dann auf Raumtemperatur gekühlt 3.2 ml einer 26%igen Acetonlösung von Kaliumäthylhexanoat wurden zugesetzt und die Mischung 3 Minuten auf 45° C erwärmt Die Mischung wurde zum Kühlen auf Raumtemperatur aufbewahrt, dann auf 0⁰C abgeschreckt, filtriert und das Kaliumsalz von <x-Carbo-(2-carbomethoxymethylphenoxy)-benzylpeniciUin getrocknet Schmelzpunkt !80 bis 182° C

Das Natriumsalz von a-Carbo-(2-carbomethoxymethylphenoxy)-benzylpenicil!in wurde in ähnlicher Weise durch Ersatz des Kaliumäthylhexanoates durch das Natriumäthylhexanoat hergestellt Schmelzpunkt 170 bisl72°C

Beispiel 2

Eine gerührte Lösung von 24 g Mono-(2-biphenyl)-phenylmalonat in ΙΏπιΙ trockenem Aceton wurde in einem Eisbad auf 0⁰C gekühlt Innerhalb von 15 Minuten

wurde tropfenweise mit 1,27 g wasserfreiem Triäthylamin und anschließend mit 900 mg trockenem Chlor· äihylcarbonat versetzt. Es bildete sich unmittelbar ein Niederschlag von Triäthylaminhydrochlorid. Das gemischte Anhydrid wurde gleichzeitig mit einer Lösung von 1,8 g 6-Aminopenicillansäure in 20 ml einer 5%igen Lösung von Natriumbicarbonat und 5 ml Aceton versetzt. Das Gemisch wurde bei 0⁰C eine halbe Stunde gerührt, dann mit Äther (3 χ 50 ml) extrahiert und mil

ίο konzentrierter Salzsäure auf pH 1,0 angesäuert. Die saure Lösung wurde mit Äthylacetat (3 χ 50 ml) extrahiert. Die Extrakte wurden vereinigt, mit Wasser gesättigter Salzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet Nach Entfernung des Lösungsmittels unter reduziertem Druck wurde das Produkt als ein gelbes Öl erhalten.

Durch Auflösen in 1 ml Äthylacetat und Zugabe eines leichten Überschusses an N-Äthylpiperidin wurde das Produkt in das kristalline N-Äthylpiperidinsalz von «-Carbo-^-biphenyloxyJ-benzylpenicillin umgewandelt Das Salz wurde gesammelt, mit Äthylacetat gewaschen und getrocknet. Schmelzpunkt 131 bis 133°C(zers.).

Beispiel 3

In ähnlicher Weise wurde das a-Carbo-[4-(2-carbomethoxyäthyl)-phenoxy]-benzylpenicillin, Schmelzpunkt 94 bis 96,5° C (zers.), aus den geeigneten Reaktionsteilnehmern hergestellt.

Beispiel 4
a)a-Carbo-(2-biphenyloxy)-phenylessigsäure

90 g Phenylmalonsäure (0,5 Mol), 85 g o-Phenylphenol (0,5MoI), 0,8 ml Ν,Ν-Dimethylformamid, 725 ml Isopropyläther und 59,5 g Thionylchlorid (0,5MoI)

wurden vereinigt, gerührt und in einem Dampfbad 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt.

Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt, dann mit Wasser (3 χ 50 ml) gewaschen und mit gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung

(3 χ 100 ml) extrahiert Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden mit Äther (2 χ 25 ml) gewaschen, anschließend mit 6n-Salzsäure auf pH 3 angesäuert und erneut mit Äther (3 χ 50 ml) extrahiert. Die Ätherextrakte wurden zunächst mit Wasser (2x15 ml) und dann

mit gesättigter wäßriger Salzlösung (2 χ 15 ml) gewaschen, anschließend über wasserfreiem Natriumsulfat entwässert und zur Trockne eingedampft. Ausbeute: 90,3 g «-Carbo-(2-biphenyloxy)-phenylessigsäure.

^b) *-^Carbo-(2-biphenyloxy)-phenylessigsäurechlorid

In einem mit einem Kühler und Trockenröhrchen ausgestatteten trockenen Kolben wurden 45 g a-Carbo-(2-biphenyloxy)-phenylessigsäure (0,135 Mol), 450 ml Methylenchlorid, 0,1ml wasserfreies N,N-Dimethyl-

formamid und 16,66 g Thionylchlorid (0,140 Mol) gebracht Das Gemisch wurde 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt Das Methylenchlorid wurde unter reduziertem Druck entfernt, anschließend der Rückstand mit zusätzlichen 200 ml des Lösungsmittels versetzt und das

Eindampfen wiederholt, wobei 48 g eines gelben Öls erhalten wurden.

cJa-Carbo-p-biphenyloxyJ-benzylpenicillin

Eine Aufschlämmung von 29,16 g 6-Aminopenicillan-

säure (0,135 Mol) in 800 ml Methylenchlorid wurde bei

Raumtemperatur unter schnellem Rühren mit 27,27 g

Triethylamin (027MoI) versetzt Nach 2stündjgem

Rühren wurde das Gemisch filtriert, auf 5° C gekühlt und

mit 48 g (X-Carbo-(2-biphenyloxy)-phenylessigsäurechlorid (0,135 MoI) in 200 ml Methylenchlorid versetzt, wobei die Geschwindigkeit der Zugabe so gehalten wurde, daß die Temperatur nicht über 10⁰C stieg. Das Gemisch wurde anschließend 1 Stunde gerührt, mit 400 ml verdünnt, auf pH 2,0 eingestellt und kräftig gerührt. Die Methylenchloridphase wurde abgetrennt, über Natriumsulfat entwässert und zur Trockne eingedampft Der Rückstand wurde in 300 ml Äthylacetat aufgenommen, die Lösung mit Wasser (3 χ 150 ml) gewaschen und mit gesättigtem wäßrigem Natriumbicarbonat (3 χ 150 ml) extrahiert. Der wäßrige Extrakt wurde mit Äthylacetat gewaschen und anschließend in Gegenwart von 300 ml frisch destilliertem Äthylacetat auf pH 2 angesäuert.

Die Suspension wurde kräftig durchgemischt, die Äthylacetatphase abgetrennt und nacheinander mit Wasser (3 χ 150 ml) und gesättigter Salzlösung (3 χ 150 ml) gewaschen. Anschließend wurde sie mit wasserfreiem Natriumsulfat entwässert und unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft.

Der Rückstand wurde in 400 ml Äthylacetat gelöst und mit 12 g N-Äthylpiperidin versetzt. Der Rückstand wurde geimpft und über Nacht stehen gelassen. Das Produkt wurde filtriert, mit Äthylacetat gewaschen und luftgetrocknet. Ausbeute: 37,5 g; Schmelzpunkt 131-133° C (zersetzt).

Beispiel 5

Die vorstehenden Verfahren wurden wiederholt jedoch unter Verwendung von Phosphoroxychlorid anstelle Thionylchlorid zur Herstellung der Halbestei von Malonsäure mit folgenden Phenolderivaten anstelle von o-Phenylphenol:

4-Carbomethoxyäthylphenol

4-Carbäthoxymethylphenol

4-Carbomethoxymethylphenol

Die folgenden Ester wurden als ihre N-Äthylpiperidinsalze (NÄP) hergestellt:

Penicilline (als NÄP Salz)

Schmelzpunkt (⁰C)

<x-Carbo-(4-carbomethoxyä thy !phenoxy^benzylpenicillin

a-Carbo-^-carbäthoxymethylphenoxyJ-benzylpenicillin

oc-Carbo-^-carbomethoxyr-iethylphenoxyJ-benzylpenicillin 94-96,5 (zers.)
104-106 (zers.)
89-92 (zers.)

Claims (1)

Patentansprüche:

1. α-CarboxybenzylpenicilIinderivate der allgemeinen Formel

OH S

Il I / \

CH-C-N-CH-CH C(CHj)₂