Способ получения производных цефалоспорина

Авторы патента:

C07D501/36 - метиленовые группы, замещенные атомами серы

C07D501/06 - ацилирование 7-аминоцефалоспорановой кислоты

A61K31/546 - содержащие дополнительно гетероциклические кольца, например цефалотин

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ЦЕФАЛОСПОРИНА общей формулы I ВгООШ-г- |N-N О Гу Нг-йД Л j, «foo-HI dH, RI где RI - атом водорода или метил, R, - радикал общей формулы 1 U/tli ОН; где RJ и R - С -Сф-алкил, отличающийся тем, что соединение общей формулы Ц W;р Nf -« II N ен,Л. RJ I где R имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с реакционноспособным производным кислоты общей формулы III R -COOH где RJ имеет указанные значения, в среде водного органического растворителя в присутствии органического основания при комнатной темперае туре.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, SU„„» бо7

9 5Е С 07 Э 501/06, С 07 Э 501/36//

// А 61 K 31/545

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРОТИИ

1 (--гф 14Ф й;: 11

ИЗОБРЕТЕНИЯ::

1 » м

ОПИСАНИЕ

ИЯ OBg g Q (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ЦЕФАЛОСПОРИНА общей формулы I

1."Н, Я

I к вЂ” СООТГ

2 где Й имеет указанные значения, в среде водного органического растворителя в присутствии органического основания при комнатной температуре.

R1 где Й вЂ” атом водорода или метил, R вЂ” радикал общей формулы

2 (62) 3336819/23-04, (21) 3480177/23-04 (22) 20.08.82 (23) 16.09.81 (31) 187859 (32) 17.09.80 (33) США (46) 15. 10.84. Бюл . И- 38 (72) Аплен Самуэль Катнер (Великобритания) (71) Эли Лилли энд Компани (CHIA) (53) 547.869.07 (088.8) (56) 1. Патент США И - 3641021, кл. 260-243, опублик. 1972.

2. Патент СССР У 566525, кл. С 07 З 501/06, 1973. где Рз и R+ вЂ” С1-С -алкил, отличающийсятем, что соединение общей формулы ХХ м,и

k-й . н,- Ф Q>

О ЫвЂ”

600R ! а В где й„имеет указанные значения, подвергают взаимодействию с реакционно- способным производным кислоты общей формулы 111

Р Щ4Н-1 вЂ”

О CHg 8 - . араон

10 где Р вЂ” атом водорода или метил, g вЂ” радикал формулы

15 в„->(- =о

20 где R> и R+ вЂ” С„-С алкил, которые ингибируют рост микроорганизмов, патогенных по отношению к лю-25 дям и животным.

Известен способ получения биологически активной 7-(2-окси-2-фенил-. ацетамидо)-3-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)тиометил-3-цефем-4-карбоновой кислоты (цефамандола), заключающийся в том, что 7-амино-3-{1-метил-1Н-тетразол-5-ил)тиометил-3-цевЂ” фем-4-карбоновую кислоту подвергают ацилированию реакционноспособным производным миндальной (о(-оксифенилуксус ной) кислоты .; 1 j.

Цель изобретения вЂ” получение новых антибиотиков цефалоспоринового ряда, обладающих улучшенными свой- 4О ствами, расширяющих арсенал средств воздействия на живой организм.

Цель достигается основанным на известной реакции М-ацилирования

7-аминоцефалоспоринов 1.2 1 способом 45 получения производных цефалоспорина формулы (I), который заключается в том, что соединение формулы

4Оон н

Жя где - имеет указанные значения, 55 подвергают взаимодействию с реакционноспособным производным кислоты формулы

1 1 119607

Изобретение относится к способу получения новых антибиотиков цефалоспоринового ряда, а именно производных цефалоспорина формулы

1 и -соок где Р2 имеет указанные значения, в среде водного органического растворителя в присутствии органического основания при комнатной температуре.

Бис-тетразолилтиометилзамещенные цефалоспорины являются антибиотиками широкого спектра, ингибирующими рост как граммположительных, так и граммотрицательных микроорганизмов, которые являются патогенными по отношению к людям и животным. Антибактериальная активность этих соединений была продемонстрирована на опытах, проведенных в пробирке, с использованием метода, использующего рост агара. В приводимой далее табл. 1 указана минимальная ингибирующая концентрация следующих испытанных соединений общей формулы (T)

Э . ? P вЂ” альфа-(4-этилпиперазин-2,3-дион-1-илкарбониламино)-альфа-(4-оксифенил)ацетамидо3-3- (1-(1Н-тетразол-5-илметил)-1Н-тетразол-5-илтиометил)-3-цефем-4-карбоновая кислота.

Е. Син-7 p вЂ” (-альфа-метоксимино-альфа-(2-амино-1 3-тиазол-4-ил)-ацетамидоj-3-(1-{ДН-тетразол-5-илметил)-1Н-тетразил-5-илтиометил)-.

-3-цефем-4-карбоновая кислота.

F . .Син-? -(альфа-метоксимино-альфа-(2-.амино-.1,3-тиазол-4-ил)вЂ”

-ацетамидо) вЂ” 3- (1-(1-метил-IH-тетразол-5-ипметил)-IH-тетразол-5-илтиометил)-3-цефем- 4-карбоновая кислота.

G . Син-7 Р -(альфа-метоксимино-альфа-{2-амино-1,3-тиазол-4-ил)-ацетамидо -3-(2-(1Н-тетразол-5-илметил)-2Н-тетразол-5-илтиометил1-3-цефем-4-карбоновая кислота.

В качестве этапона использовали цефамандол.

Данные представленные в табл. 1, получены с помощью метода испытаний

Мюллера-Хинтона с использованием раствора arapa, содержащего 27.

Supplement С (Ditco). Серийные дву- . кратные разбавления были использованы в опытах с максимальными концентрациями, .равными 125 мкг!мл.

Предлагаемое соединение Е было введено мышам, зараженным различными патогенамн с целью определения эффективной дозы соединения (ЕД .

Ниже приведены значения ЕДВА,кото рые определены для указанных.ннфек1119607

Ваc ter ia (strain) з

Ед,. мг i кг

Escherihia co1i (ЕС14)

Proteus лз1даг1з (PV2S)

Serratià marcescens (SE3)

Staphylococcus

aereus (3055(Streptococcus

pyogenes (C203) 0,12

7,6

0,21

Соединение оказалось также эффективным .при лечении устойчивого к ампицнллину менингита нида Hacmophilus 1nEIuenzae у детенышей крыс.

Соединение присутствует н эффективных копичестнах н спинномозгоной жидкости крыс, которым было введено это соединение подкожно н количестве .20 мг/кг живого веса. Соединения формулы (I) ока-ынаются эффективными при лечении инфекционныхзаболенаний у людей и жинотнык н тех случаях, когда они вводились парентерально при эффективной дозе н диапазоне примерно от.50 мг/кг живого веса до примерно 500 мг/кг живого веса.

Соединения также могут быть введены внутримышечно или внутривенно н пригодных приготовлениях. Для внутримышечного приготовления могут быть получены стерильные растворы пригодной солевой формы соединения, например натриеной соли в фармацевти- . ческом растворителе, таком же как вода, физиологический соляной раст. вор либо в виде суспонзии в соответствующем фармацентически пригодном масляном основании, таком как сложный эфир длинноцепной кислоты жирного ряда, такой как этилолеат.

При внутривенном вводе фармацентически пригодная соляная форма соединения приготавливается в физиологической жидкости, такой как раствор Рингера, 57-ная декстроза или другая пригодная физиологическая жидкость. Количество вводимого антибиотика в общем случае зависит от тяжести заболевания, восприимчивости отдельного пациента., типа микроорганизма или микроорганизмов, вызвавших заболевание. Обычно эти соедине- . ния вводится 2-4 раз в день до тех

3 ций (подкожные дозы спустя 1 ч и

5 ч после инфекции) .

Я пор, пока инфекция не будет уничтожена.

В примерах, приведенных ниже, сокращение HPLC означает жидкостную хроматографию с высокой разрешающей способностью и, если нет другого указания,- то используется силикагелевая колонка типа Waters and Assoiates, Иоае1 500. Спектр ядерно-магнитного резонанса был определен с помощью спектрометра типа Varian Assotiates, Моде1 Т-60, спектрометр типа Icon

Nodel FX 90 бып использован для спектра при чистоте 90 МГц и спектромет типа Icon Model PT â€ 1 был использован при частоте 100 ИГц. Триметилсилан (TMC) бын исполь зона и в качестве стандарта при определении спектра ядерно-магнитного резонанса. Обозначения, использованные при идентификации спектра ядерномагнитного резонанса, охначают:

S = синглет, g = квартет, m = мультиплет, а = дублет, t = триплет.

В этих примерах для обозначения определения типов растворителей были использованы следующие обозначения:

ТНГ = тетрагидрофуран, DMF = диметилформамид, DMAC = диметилацетамид, МЯЛ = триметилсилилацетамид, BSA бис-триметилсилилацетамид.

Пример 1. 7 -",альфа-метоксимино-альфа-(2 вЂ” амино-1,3-тиазол-4-ил) ацетамидо(вЂ” 3) 1-(1-метил-1Н-тиазол-5-илметил)-1Н-тетразол-5вЂ” илтиометил3 -3-цефем-4-карбоновая кислота.

К раствору, состоящему из 5,9 г (15,6 моль) 7-амино-3- 1.-(1-метил-1Н-тетразол-5-илметил)-1Н-тетразол-5-илтиометил-3-цефем-4-карбоновой кислоты в 60 мл ацетата и 60 мл воды добавляют 6,2 r (17 ммоль) альфа-метоксимино-альфа-(2-амино-1,3-триазол-5-ил)уксусной кислоты оксибензотриазолового сложного эфира и величину рН поддерживают равной 7,5 с помощью 457-ного раствора фосфата калия. Полученную таким образом реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение примерно 12 ч, после чего выпаривают в вакууме с целью удаления раствори теля-ацетона. Водный остаток с рН, равным 7, экстрагируют 2 раза порциями по 100 мп этилацетата, затем фильтруют. Водный слой охлаждают до о

О С и величину водородного показа9607

5 вЂ” 10

5 111 теля доводят до 2,5 с помощью 207ной хлористоводородной кислоты. Продукт ацилирования, который образуется в виде остатка, отфильтровывают и промывают повторно водой. Полученный продукт подвергают вакуумной сушке при комнатной температуре.

Полученный продукт очищают с помощью жидкостной хроматографии с высокой разрешающей способностью сле дующим образом. Раствор, состоящий из 7 r соединения в 200 мл 0,05 M ацетата аммония, .содержащего 0,3 мл гидроокиси аммония, помещают в хроматограф типа Waters and Associates модель 500, предназначенный для жидкостного хроматографирования и обеспечивающий высокую разрешающую способность, и хроматограмму получают на С„ обратимофазном силикагеле первоначально с помощью смеси, состоящей из 127. ацетонитрила, 27. уксусной кислоты и 867 воды, а затем с помощью смеси, состоящей из

157 ацетонитрила, 2 уксусной кислоты и 837 воды. Собирают 32 фраквЂ” ции обьемом 250 мл каждая, хроматограмму обрабатывают с помощью аналитического жидкостного хроматографа с высокой разрешающей способностью. Фракции 15-22 соединяют и концентрируют в вакууме. Продукт, осажденный из концентрата, фильтруют и промывают водой. После сушки получают 1,4 г целевого продукта.

Для очищеннîrо продукта получен след. ующий спектр ЯМР: (100 МГц, DMS0 = dr,) d 3,65 (тп, 2Н, С-2 метилен); 3,85 (5, ЗН, оксиметил), 4,15 (s, ЗН, М вЂ мет(тетразол)), 4,34 (т, 2Н, С-З метилен), 5,13 (8, 1Н, С-ЬН), 5,76 (g, 1H, C-7H), 6,1 (s„2H, метилен), 6,74 (O, 1Í, тиазол Н), 7,20 (широкий ь, 2Н, тиазол амино Н), и 9,58 (8, 1Н, амид Н) ррм

Пример 2. 7 р -(альфа-меток; симино-альфа-(2-амино-1 3-тиазол-4-ил) -ацетамидо (-3-) 1-(1Н-тетразол-5типметил} -1H-тетразол-5-илтиометил)-3-цефем-4-карбоновая кислота.

К раствору, состоящему из 7,5 r (20,6 ммоль) 7-амино-3-(1-(1Н-тетра з ол-5-илтиометил) -1Н-т етр азол-5-илтиометил.1-3-цефем-4-карб оновой кислоты в 75 мл воды и 75 мл ацетона добавляют 8,6 г (23,5 ммоль) альфа "метоксиимино-альфа-(2-амино-1,3-тиазол-4-ил уксусной кислоты оксибензотриазолового сложного эфира. Ацилируемую смесь выдерживают при величине рН, равной 7,5, с помощью 457-ного раствора фосфата калий. Эту реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение примерно 12 ч и выпаривают в вакууме с целью удаления растворителя вЂ” ацетона. Водный остаток фильтруют и охлаждают в ледяной ванне. Величину рН водной фазы доводят до 2,4 с помощью 20Х-ной хлористоводородной кислоты. Продукт осаждают в виде вязкого желтого осадка, затем фильтруют, промывают повторно водой и сушат воздухом. В результате получают 6,5 r продукта в виде твердого вещества светлобежевого цвета, Полученный продукт очищают с помощью жидкостного хроматографирова-ния с высокой разрешающей способностью следующим образом. Примерно 12 г продукта вЂ” сырца, полученного, как описано, растворяют в 100 мл воды при добавлении 45Х-ного водного раствора фосфата калия до тех пор, пока рН не достигают 5,4. Этот раствор прокачивают через хроматографическую колонку, заполненную силикагелем, через набивку с обратимой, фазой при использовании жидкостного . хр омат ографа с выс окой р азр ешающей способностью типа Waters and Associates модель 500, с использованием следующих систем:

А. 87 ацетонитрила, 27 уксусной кислоты, 90Х воды (4 л) .

В. 107 ацетонитрила, 2Х уксусной кислоты, 887 воды (6 л) .

40 фракций, объемом 250 мл каждая, собирают и исследуют на ультрафиолеЮ товое поглощение. Фракции 11-22

l соединяют и лиофилизируют до получения 2,5 г аморфного твердого продукта.

Данные спектра ЯМР: 360 ИГц, DMSGdg 1 д (PPM) 3 у 65 (юу 2Н у

С-2 метилен}, 3,85 (, ЗН, окси метил, син), 4,35 (З, 2Н, С-3 метилен), 5,13 (4, 1Н„С-6Н), 5,80 (y, 1Н, С-7Н), 6,02 (m, 2Н, метипен между тетразол кольцами), 6,75 (з, 1Н, тиазоловое кольцо Н), 7,24 (широкий

2Н, тиазоламино) и 9,60 (c1, 1Н, 7-амид Н).

П р и м e p 3, 7- (альфа-(4-зтилпиперазин-2,3-дион-1-илкарбо1119607 ниламиног вЂ аль-(4 -oкcифенкл)ацетамидо3-3- 1 вЂ (1Н-тетразол-5-кл--антил)-1H-тетразол-5-илтиометил -3-цефем-4-карбоновая киспота,.

К суспензки, состоящей из 8,3 г (50 ммоль) 4-оксифенклглицина в

75 мл тетрагидрофурана, добавляют с

2 мл бис вЂ тркметклсилилaцетами и полученную таким образом суспензию перемешивают при комнатной темпера- 10 туре в течение 15 мин, а затем при

75 . в течение 2, ч с образованием раствора. Этот раствор охлаждают о до 0 С к к нему добавляют 25 мл окиси пропилена. Затем добавляют 15 раствор, состоящий из 11 г 4-этилпиперазкн вЂ” 2, 3-äèýí-1-илкарб онилхлорида в 100 мл тетрагидрофурана и полученную таким образом реакционную смесь переме1ш вают в течение 1 ч 20 о прк 0 С, затем при комнатной температуре в течение 4 ч. К полученной таким образом реакционной смеси добавляют 40 мл метилового спирта и после перемешивания в теченке 15 мин 25 реакционную смесь выпаривают досуха. Образовавшийся смолообразный остаток растворяют в смеси, состоящей из этилацетата и водного раствора бикарбоната натрия, водный слои отделяют, промывают этилацетатом, фильтруют к охлаждают до 0 С.

Холодный раствор расслаивают с повЂ” мощью 200 мл свежего этилацетата

9 величину рН доводят до .1,9 с помощью

35 концентрированной хлористоводородной кислоты. Полученную органическую фазу отделяют, соединяют с этилацетатом, промывают от окисленной водной фазы и сушат с помощью сульфата

4О натрия. Б результате выпаривания сухой органической фазы получают

6,7 г (40% от теоретического выхода альфа-(4-этилпиперазин-2,"3-дион-1вЂ”

-илкарб ониламино) -4-окоифенилуксусвЂ”

45 нои кислоты. о

Раствор, содержащий 670 мг (2 ммоль) этой кислоты и 306 мг оксибензотриазола в 10 мл тетрагидрофурана и содержащий 0,5 r молекулярного сита перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. полученный раствор охлаждают до 0 С и 450 мг дициклогексилкарбодиимида добавляют при непрерывном перемешивании в течение 20 мин. Реакционную смесь фильтруют для удаления молекулярного сита и дициклогексилмочевины,. а голученный фильтрат добавлявЂ” ют к охлажденному до 0 С раствору, содержащему 750 мг (2 ммоль) 7-ами-

Но-3-(1 вЂ (1Н-тетразол-5-клмстил)вЂ”

-1Н--тетразол-5-илткометил/-3-цефем-4-карбоновой кислоты в 5 мл тетрагидрофурана к 5 мл воды, содержащей 0,.52 ьа триэткламкна. Получе ную таким обоазом реакционную смесь перемешивают прк комнатной температуре в течение примерно 16 ч к затем выпаривают в вакууме с целью удаления тетрагкдрофурана.

Концентрат разбавляют 20 мл воды и величину рН доводят с помощью 45%ного водного раствора фосфата калия.

Окксленный раствор промывают 20 мл зтилацетата, фильтруют, охлаждают о до 0 С и подкисляют до рН 1,9 с помощью 20%-ной хлористоводородной кислоты. Продукт выпадает в осадок в виде смолы. Верхний слой сливают, Чистую воду в количестве 25 мл добавляют к смоле и полученную смесь подвергают ультразвуковым колебаниям в течение 15 мин до тех пор, пока не происходит образование продукта в виде твердого вещества светлокоричневого цвета. Продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат в вакууме при комнатной температуре.

В результате получают 750 мг продукта, указанного в заголовке.

Этот продукт очищают следующим образом. Суспензию, состоящую из

700 мг продукта и 6 мл 0,05 М ацетата аммония, обрабатывают 2 кашляв ми концентрированной гидроокиси аммония с образованием раствора. Этот раствор наносят на селикагель (С-18) с обратимой фазой к хроматографируют на жидкостном хроматографе с высокой разрешающей способностью при давлении 16,,87 кг/см с использованием в качестве элюента смеси, состоящей из ацетонитрила, уксусной кислоты и воды в объемном соотношении 12:22:86.

Собирают множество фракций объемом .

20 мл. Фракции 104-120 соединяют и выпаривают с целью удаления ацетонитрила. Водный остаток лиофилизируют с получением 87 мг очищенного продукта, содержащего незначительное количество уксусной кислоты.

Спектр SlNP: 90 ИГц, DMSO-d .

d" 1, 25 (t протоны, метилового осколка 4-этил группы), 3,4-4,2 (<, метиленовые протоны пиперазина и С-2

1119607 I0

С-70), 6,08 (ф, тетразол метилен), 7,10 (tn, 4-оксифенил Н), 9,50 (д, альфа-амид Н) и 9, 91 (,6-7 амил Н) ррм .

Таблица 1

Антибактериальная активность in vitro соединений формулы (f) и цефамандолал Минимальная ингибирувщая концентрация (мкг/мл) Ue@a ма ндол

Штамм

Микроорганизм

Staphylocossus aureus

Х1.1

4 2

V41 16 8 4