DK161969B - Chlormethyl-6-oealfa-(1-methoxycarbonylpropen-2-ylamino)-alfa-phenyl-acetamidoaapenicillanat og chlormethyl-6-oealfa-(1-methoxycarbonylpropen-2-ylamino)-alfa-(4-hydroxyphenyl)acetamidoaapenicillanat samt fremgangsmaade til fremstilling deraf - Google Patents

Description

i

DK " c"9 c 9 B

Denne opfindelse angår chlormethyl-6-[a-(1-methoxycarbo-nylpropen-2-ylamino)-a-phenylacetamido]penicillanat og chlormethy1-6-[α-(1-methoxycarbonylpropen-2~ylamino) - α -(4-hydroxyphenyl)acetamido]penicilianat samt en frem-5 gangsmåde til fremstilling deraf. Disse chlormethylestere er hidtil ukendte forbindelser, der er nyttige som mellemprodukter ved fremstillingen af forbindelser med let hydrolyserbare estergrupper, som nedbrydes in vivo til 0-lactam-antibiotika og 0-lactamase-inhibitoren, penicil-10 lansyresulfon.

Trods den store udbredelse og almindelige accept af penicilliner og cephalosporiner, der er Ø-lactam-antibiotika, til bekæmpelse af bakterielle infektioner, er der visse 15 medlemmer inden for gruppen, der ikke er aktive overfor resistente mikroorganismer på grund af den pågældende organismes evne til at producere et Ø-lactamase-enzym, der reagerer med Ø-lactam-antibiotikummet til dannelse af produkter, som er uden antibakteriel aktivitet. Visse 20 stoffer har imidlertid evne til at inhibere Ø-lactamaser, og når de anvendes i kombination med en penicillin eller en cephalosporin kan de forøge og fremme antibiotikummets antibakterielle effektivitet overfor visse Ø-lactamase-producerende mikroorganismer.

25 1 DE offentliggørelsesskrift nr. 2 824 535, offentliggjort d. 14. december 1978, anføres, at penicillansyre-sulfon er en sådan effektiv Ø-lactamase-inhibitor. Derudover omtales i dette skrift, at visse estere af penicil- 30 lansyresulfon er let hydrolyserbare in vivo, hvilket fører til høje blodniveauer for denne 0-lactamase-inhibitor. Endvidere anføres i GB offentliggørelsesskrift nr.

2 044 055 og i US patentskrift nr. 4 244 951, at halogen-methylestere af penicillansyresulfon kan kobles gennem 35 carboxylgruppen i et antibakterielt penicillin til dannelse af forbindelser med let hydrolyserbare estere, som in vivo nedbrydes til antibakterielle penicilliner og 0-

DK 161969 B

2 lactamase-inhibitoren, penicillansyresulfon.

I GB offentliggørelsesskrift nr. 2 044 255 anføres yderligere, at mellemproduktet chlormethylpenicillanatsulfon 5 kan fremstilles ved kobling af kaliumsaltet af penicil-lansyresulfon og chloriodmethan i nærvær af en katalytisk mængde af tetrabutylammoniumsulfat. Det rapporteres yderligere, at tetrabutylammoniumsaltene af visse antibakte-rielle penicillanforbindelser kan kobles med a-halogenal-10 kylpenicillanatsulfoner til dannelse af forbindelser med let hydrolyserbare estere, som nedbrydes in vivo til an-tibakterielle penicilliner og til penicillansyresulfon.

De hidtil ukendte chlormethylestere med den i krav 1 an-15 givne formel I er en særlig klasse af mellemprodukter, som ikke er angivet i den kendte teknik, og disse forbindelser er overraskende stabile under normale laboratoriebetingelser i betragtning af den beskyttende enamingrup-pes reaktive natur og også tilstedeværelsen i det samme 20 molekyle af den reaktive chlormethylestergruppe og den følsomme Æ-lactam-ring. Især har undersøgelser vist, at den krystallinske form af forbindelsen fra eksempel 1A og 2 er meget stabil og selv efter et tidsrum på 6 uger ved 37 °C stadig er af 90% renhed. Desuden har de omhand-25 lede hidtil ukendte chlormethylestere den yderligere fordel, at der når de anvendes som mellemprodukter, ikke kræves et separat afbeskyttelses- eller hydrogenerings-trin i modsætning til den nærmeste kendte teknik, f.eks. den i GB 2 044 255A angivne forbindelse med formlen (VI), 30 hvori B er azido eller benzyloxycarbonyl.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af forbindelserne med formlen I er særegen ved, at et mol af en forbindelse med formlen 35

DK 161969 B

3

Η H

/=\ J_=^S\,<"CH3 . *λ /γτΤ>·) NH o' CH,0-C-CH=C-CH, 3 m 3

O

10 hvori R er hydrogen eller hydroxy, og R^ er alkyl med 1-4 carbonatomer, bringes i kontakt med mindst ét mol brom-chlormethan eller iodchlormethan ved fra -20 til 25 °C.

Et foretrukket træk ved denne fremgangsmåde er anvendel-15 sen af bromchlormethan i overskud.

Et særligt foretrukket træk ved denne fremgangsmåde er anvendelsen af den forbindelse med formlen II, hvori R er hydrogen, og R1 er n-butyl.

20

Medens der i GB offentliggørelsesskrift nr. 2 044 255 omtales kobling af chloriodmethan med kaliumsaltet af peni-cillansyresulfon i nærvær af erT katalytisk mængde tetra-butylammoniumsulfat til dannelse af chlormethylpenicilla-25 natsulfon, anvendes ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse ækvimolære mængder af tetraalkylammo-niumsaltet af den passende syre og bromchlormethan, og denne fremgangsmåde fører overraskende til højere udbytter af kondensationsprodukterne.

30

For hvert mol tetraalkylammoniumsalt, der anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, er det nødvendigt for at opnå optimale udbytter at anvende mindst 1 ækvivalent bromchlormethan eller chloriodmethan. I de fleste tilfæl-35 de foretrækkes det at anvende et en eller to ganges overskud af den teoretiske mængde chloriodmethan eller bromchlormethan. I praksis kan chloriodmethan eller brom-

DK 161969 B

4 chlormethan anvendes som reaktant såvel som opløsningsmiddel, selv om andre reaktionsinerte opløsningsmidler kan anvendes sammen med chloriodmethanet eller bromchlor-methanet.

5 Når reaktionen gennemføres i et reaktionsinert opløsningsmiddel, bør dette opløsningsmiddel være et sådant, som i kendelig grad solubiliserer reaktanterne uden at reagere i større udstrækning med reaktanterne eller pro-10 dukterne under reaktionsbetingelserne. Det foretrækkes, at opløsningsmidlerne har kogepunkter og frysepunkter, som er forenelige med reaktionstemperaturen. Sådanne opløsningsmidler eller blandinger deraf inkluderer halogenerede carbonhydrider, såsom chloroform, carbontetrachlo-15 rid og hexachlorethan, og aromatiske opløsningsmidler, såsom toluen og xylen.

Reaktionstiden er afhængig af udgangsreagensernes koncentration og reaktivitet samt af reaktionstemperaturen. Når 20 reaktionen gennemføres ved fra -20 til +25 °C, er reak tionstiden til dannelse af produktet fra ca. 18 til ca.

0,5 timer.

Efter fuldførelse af reaktionen kan produktet isoleres 25 ved chromatografi på en silicagel-søjle.

Som tidligere anført, er de omhandlede produkter nyttige mellemprodukter ved fremstilling af forbindelser med let hydrolyserbare estergrupper, som nedbrydes in vivo til 0-30 lactam-antibiotika og 0-lactamase-inhibitoren, penicil- lansyresulfon, som angivet i GB offentliggørelsesskrift nr. 2 044 255 og i US patentskrift nr. 4 244 951.

Udgangsreagenserne for fremgangsmåden ifølge opfindelsen 35 er enten kommercielt tilgængelige eller fremstilles ved metoder kendt fra litteraturen eller beskrevet i denne beskrivelse.

DK 161969 B

5

Forbindelserne ifølge opfindelsen med formlen I kan anvendes til fremstilling af forbindelser med formlen: 5 CH3 vj' f ΐτν» “Ch 10 hvori X er 15 R O CHCONH-

NH

CH.O-C-CH =C-CH, 3 II 3 o 20 hvor R er hydrogen eller hydroxy, hvorved ét mol af en forbindelse med formlen I bringes i kontakt med mindst ét mol af en forbindelse med formlen: 25 H °2 CH _|/S^CH3 ί I CH3 30 <J N '^CO^R1^ hvori R1 er alkyl med 1-4 carbonatomer, i et reaktionsinert opløsningsmiddel ved stuetemperatur.

Et foretrukket træk ved denne fremgangsmåde er anvendelsen af acetone eller dimethylformamid som det reaktions- 35

6 DK 161969 B

inerte opløsningsmiddel.

Et særligt foretrukket træk ved denne fremgangsmåde er anvendelsen af den forbindelse med den sidst nævnte for-5 mel, hvori R1 er n-butyl.

Reaktionen gennemføres i et reaktionsinert opløsningsmiddel, som bør solubilisere reaktanterne uden at reagere i nogen mærkbar udstrækning med hverken reaktanterne eller 10 produktet under reaktionsbetingelserne. Det foretrukne opløsningsmiddel for denne reaktion er acetone, selv om der også kan anvende andre højpolære, med vand blandbare, aprotiske opløsningsmidler, såsom dimethylformamid og he-xamethylphosphoramid.

15

Reaktionstiden er en funktion af udgangsreagensernes koncentration og reaktivitet samt af temperaturen. Reaktionen gennemføres ved 0-60 °C, med et foretrukket temperaturområde på 25-60 °C. Reaktionstiden ved de foretrukne 20 temperaturer er fra ca. 0,5 til ca. 4 timer. Af bekvemmelighedsgrund får reaktionen ofte lov at foregå natten over, uden at dette har skadelig virkning på produktet.

Efter fuldførelse af reaktionen fortyndes reaktionsblan-25 dingen med vand og et med vand ublandbart opløsningsmiddel. Den organiske fase koncentreres, og produktet renses ved søjlechromatografi.

Forbindelserne fremstillet ved denne anden fremgangsmåde 30 er nyttige mellemprodukter ved fremstilling af tilsvarende forbindelser, hvori l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino-gruppen er omdannet til en aminogruppe.

Når disse sidstnævnte forbindelser indgives til en værts-35 organisme, som lider under en bakterieinfektion, hydrolyseres de let til et Ø-lactam-antibiotikum og Ø-lactamase-inhibitoren, penicillansyresulfon.

DK 161969 B

7

Omdannelsen af l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino-gruppen til en aminogruppe kan ske ved behandling af en opløsning af den aminobeskyttede forbindelse med mindst en ækvivalent mængde af en syre. Hvis der anvendes et ikke-vandigt 5 reaktionsinert opløsningsmiddel, såsom ethylacetat, foretrækkes det, at der er mindst 1-5 vol.-% vand til stede i dette opløsningsmiddel for at fremme hydrolysen af enimi-nen. Syrer, som er egnede til hydrolysen, inkluderer uorganiske mineralsyrer såvel som organiske sulfonsyrer. Hy-10 drolyseproduktet isoleres som det tilsvarende syreadditionssalt ved filtrering fra reaktionsopløsningsmidlet.

Som tidligere nævnt angives i GB offentliggørelsesskrift nr. 2 044 255, at halogenmethylpenicillanatsulfoner kan 15 kobles med en række forskellige Ø-lactam-antibiotika til dannelse af in vivo antibakterielle midler, som dannes ved absorptionen og den påfølgende hydrolyse af det således koblede produkt, således at der fås høje blod- og vævsniveauer af penicillansyresulfon og det Ø-lactam-an-20 tibiotikum, som opstår ved hydrolysen. Desuden angives i den førnævnte GB patentansøgning, hvorledes man anvender de produkter, der er resultatet af en kobling mellem penicillansyresulfon og et Ø-lactam-antibiotikum.

25 I de følgende eksempler belyses opfindelsen nærmere. Mag-netisk-kerneresonans-spektre (NMR) blev målt ved 60 MHz på opløsninger i deuterochloroform (CDClg), perdeuterodi-methylsulfoxid (DMSO-dg) eller deuteriumoxid (D2O), eller som det iøvrigt er angivet, og toppenes placering er ud-30 trykt i dele pr. million (ppm) nedad i feltet fra tetra-methylsilan eller natrium-2,2-dimethyl-2-silapentan-5-sulfonat. De følgende forkortelser er anvendt til beskrivelse af toppenes facon: b, bred; s, singlet; d, dublet; t, triplet; q, quartet; m, multiplet.

35

DK 161969 B

8 EKSEMPEL 1 61 -(a-aminophenylacetamido)penicillanoyloxymethylpenicil-lanat-1,1-dioxid, p-toluensulfonat 5 A. Chlormethyl-6-[a-(l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino)-g-phenylacetamido]penicillanat

Til 125 ml methylenchlorid og 50 ml vand blev sat 8,06 g 10 6-(α-aminophenylacetamido)penicillansyre-trihydrat, og pH-værdien blev reguleret til 8,5 ved tilsætning af en 40% tetrabutylammoniumhydroxidopløsning i vand. Methylen-chloridlaget blev skilt fra, og det vandige lag blev ekstraheret med frisk methylenchlorid (2 x 30 ml). Methylen-15 chloridlagene blev kombineret og tørret over magnesiumsulfat.

Blandingen blev filtreret, og filtratet blev koncentreret under vakuum. Til inddampningsresten blev sat chloroform 20 (300 ml), ethylacetoacetat (2,16 ml) og magnesiumsulfat, og blandingen blev opvarmet under tilbagesvaling i 30 minutter. Magnesiumsulfatet blev frafiltreret, og filtratet blev koncentreret under reduceret tryk til et gult skum. Behandling af inddampningsresten med 150 ml ethylacetat 25 førte til et fast hvidt stof, som blev frafiltreret, vasket med ethylacetat (3 x 25 ml) og med diethylether (2 x 50 ml) og tørret under nitrogen, hvilket gav 6,5 g tetra-butylammonium-6-[a-(l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino-a-phenylacetamido)-penicillanat.

30

Til 15 ml chloriodmethan blev sat 1,38 g tetrabutylammo-niumsaltet, og den resulterende blanding blev omrørt i 1 time ved stuetemperatur. Reaktionsopløsningen blev derpå chromatograferet over 75 g silicagel under anvendelse af 35 ethylacetat/hexan (volumenforhold 1:1) som elueringsmid- del, idet man udtog fraktioner på 50 ml. Fraktionerne 4 -6 blev kombineret og koncentreret, hvilket gav 800 mg af

DK 161969 B

9 det ønskede produkt.

NMR-spektret (CDClg) viste absorption ved 1,5 (s, 3H), 1,57 (s, 3H), 1,9 (s, 3H), 3,65 (s, 3H), 4,4 (s, IH), 5 4,65 (s, IH), 5,12 (d, IH), 5,42-5,7 (m, 2H), 5,75 (dd, 2H), 6,8 (d, IH), 7,4 (s, 5H) og 9,35 (d, IH) ppm.

B. 61 -(g-aminophenylacetamido)penicillanoyloxymethyl-pe-nicillanat-1,1-dioxid, p-toluensulfonat 10

En blanding af 496 mg chlormethyl-6-[«-(1-methoxycarbo-nylpropen-2-ylamino)-a-phenylacetamido]penicilianat og 750 mg natriumiodid i 10 ml acetone fik lov at stå under omrøring ved stuetemperatur natten over. Opløsningsmidlet 15 blev fjernet under vakuum, og inddampningsresten blev ekstraheret med 40 ml ethylacetat. Ekstrakten blev vasket i rækkefølge med vand (3 x 10 ml) og med en vandig mættet natriumchloridopløsning (2 x 5 ml), hvorpå den blev tørret over natriumsulfat. Den olie, der blev tilbage (700 20 mg), efter at opløsningsmidlet var fjernet, blev triture-ret med petroleumsether til dannelse af iodmethyl-6-[«-(1-methoxycarbonylpropen-2-ylamino)-«-phenylacetamido]pe-nicillanat som et fast stof.

25 En blanding af 590 mg iodmethyl-6-[«-(l-methoxycarbonyl-propen-2-ylamino)-a-phenylacetamido]penicillanat og 474 mg tetrabutylammoniumpenicillanatsulfon fik lov at stå under omrøring i 10 ml acetone i 20 minutter. Reaktionsblandingen blev koncentreret til tørhed, og inddampnings-30 resten blev behandlet med 40 ml ethylacetat. Det resulterende bundfald blev frafiltreret, og filtratet blev vasket med vand (3 x 10 ml) og med en saltopløsning (2x5 ml). Den tørrede organiske fase blev koncentreret til ca.

20 ml rumfang og behandlet med 150 mg p-toluensulfonsyre, 35 monohydrat og 2 dråber vand i 5 ml ethylacetat. Omrøringen blev fortsat 3-4 minutter, hvorefter der var dannet et bundfald. Efter omrøring i 10 minutter blev det ønske-

DK 161969 B

10 de produkt frafiltreret og tørret, 520 mg.

NMR-spektret (DMSO-dg) viste absorption ved 1,38 (s, 6H), 1,5 (s, 6H), 2,3 (s, 3H), 3,05-3,9 (m, 2H), 4,4 (s, IH), 5 4,5 (s, IH), 4,95-5,3 (m, 2H), 5,35-5,7 (m, 2H), 5,9 (s, 2H), 7,08 (d, 2H), 7,55 (d, 2H), 7,44 (d, 2H), 8,6-9,0 (ds, 3H) og 9,4 (d, IH) ppm.

EKSEMPEL 2 10

Chlormethyl-6-[a-(l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino-ffl-phenylacetamido]penicillanat

Til 400 ml bromchlormethan ved -10 °C blev sat 20 g te-15 trabutylammonium-6-[α-(1-methoxycarbonylpropen-2-ylami- no )-«t-phenylacetamido]penicillanat, og reaktionsopløsningen fik lov at stå under omrøring ved fra -10 til 0 °C i 6 timer, hvorpå den fik lov at stå ved stuetemperatur natten over. Blandingen blev koncentreret under vakuum, 20 og inddampningsresten blev chromatograferet over 500 g silicagel under anvendelse af ethylacetat-hexan (volumenforhold 80:20) som elueringsmiddel. De fraktioner, der indeholdt reaktionsproduktet, blev kombineret og koncentreret til et skum, 14,4 g.

25

Produktet var stort set det samme som det, der blev fremstillet i eksempel 1A.

30 35

Claims (5)

1. Chlormethyl-6-[a-(l-methoxycarbonylpropen-2-ylamino)-5 a-phenylacetamido]penicillanat og chlormethyl-6-[«-(1-me- thoxycarbonylpropen-2-ylamino )-<*-( 4-hydroxyphenyl) acet-amido]penicilianat med formlen Η H R V_/ ίΗ00ΝΗ_Ί i ^CH3 i tf ~"N ^CO^CH-Cl CHxO-C-CH=C-CH-, 2 2 9 li 9 0 15 hvor R betyder hydrogen eller hydroxy.

2. Fremgangsmåde til fremstilling af forbindelser ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et mol af en for- 20 bindelse med formlen: JJ |£ _ /=y j_=^s\>>"ch3 * π NH <y <vC02N(R1)4 CHa0-C-CH=C-CHL 3 „ 3 0 hvori R har den i krav 1 angivne betydning, og R1 betyder 30 alkyl med 1-4 carbonatomer, bringes i kontakt med mindst ét mol bromchlormethan eller iodchlormethan ved fra -20 til 25 °C.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet 35 ved, at R er hydrogen og R^ er n-butyl. DK 161969B 12

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at omsætningen gennemføres i nærvær af brom-chlormethan i overskud.

5 10 15 20 25 30 35