Способ получения цефалоспоринов

 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению цефалоспоринов (ЦС) формулы N Л S R. c-c-i H-T-r l ® I w где R;, - метил или этил; R „- метил, этил, 2-оксиэтил, 2-(диметиламино)- этил, аллил или 3-пиридилметил, которые проявляют антибактериальную активность . Цель - разработка способа получения новых соединений, обладающих указанной активностью. Получение ЦС ведут из смеси бензгидрил-7-амино- 3-хлорметш1-3-цефем-4-карбоксилата и бис-(триметилсилил)-ацетамида и хлорангидрида (Z )- 2-метоксиимино-2-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А3,)3," .13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3720792/23-04 (62) 3568301/23-04 (22) 02.04,84 (23) 28.03.83 (31) 363313 (32) 29.03.82 (33) US (46) 07.02.88. Бюл. М 5 (71) Бристоль Мейерз Компани (US) (72) Хадзиме Камати, 10н Окумура и Такаюки Наито (Р) (53) 547.869.1. 07(088.8) (56) Патент Великобритании HI 1591439, кл. С 2 С, опублик. 1981. (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕФАЛОСПОРИНОВ (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению цефалоспоринов (ЦС) формулы

II R1

c — С-NH Е1 ну, о

Д N z сн;м-сн, Осн соо Въ

3 (5D4 С 07 D 501 46 А 61 К 31 545 где В „— метил HJIH 9THJI R - метил, этил, 2-оксиэтил, 2-(диметиламино)этил, аллил или З-пиридилметил, которые проявляют антибактериальную активность. Цель — разработка способа получения новых соединений, обладающих указанной активностью. Получение

ЦС ведут из смеси бензгидрил-7-амино3-хлорметил-3-цефем-4-карбоксилата и бис-(триметилсилил)-ацетамида и хлорангидрида (Е)-2-метоксиимино-2(2-тритиламинотиазол-4-ил)-уксусной кислоты в среде органического растворителя (OP). Ha образовавшееся 3хлорметил-3-цефемовое производное действуют иодистой солью щелочного металла в среде OP. Полученное 3-иод- 2 метил-3-цефемовое производное обрабатывают в среде ОР триметиламином или N,N-диметилэтаноламином, или

N,N-днметилаллиламином, или 3-(диметиламинометил)-пиридином, нли 1,2бис-(диметиламино)этаном, или N,Nдиметилэтиламином, или диэтилметиламином с последующим удалением бензгидрильной группы, защищающей карбоксил, кислотным гидролизом и выделе- С » нием ЦС. 3 табл. CA

1373325

Изобретение относится к области получения новых цефалоспориноных производных общей формулы

О

С вЂ” С вЂ” МИ вЂ” ®!

Л n» H нз нр, COO R, 3 1О

rpe R — метил или этил;

R — метил, этил, 2-оксиэтил, 2-(диметиламино)этил, аллил или З-пиридилметил, проявляющих антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Целью изобретения является разработка на основе известных методов способа получения новых нетоксичных 20 цефалоспориноных соединений, обладающих цен ныл и фарм а коло гиче с кими свойствами.

Пример 1. Бензгидрил-3-хлорметил-7-Г(Z)-2-метоксиимино-2-(225 тритиламинотиаэ ол-4ил) ацетамидо-! -3цефем-4-карбоксилат, Полученный бензгидрил-7-амино-3хлорметил-3-цефем-4-карбоксилат (2,29 г, 5,52 ммоль) в СН,CN (57 мл) обрабатывают бис(триметилсилил)ацетамидсм . :..", 4,09 мл, 16,6 ммоль) при комнатной температуре в течение

50 мин, н результате чего получается прозрачный раствор. К этому раст- 35 вору добавляют раствор соляной кислоты, который получают из (Z)-2-мет оксиимино-2-(2-тритиламинотиазол-4ил)-уксусной кислоты (2,04 r, 4,60 ммоль) и РС1 (1,15 г, 5,52 ммоль 40 в хлористом метилене (20 мл). Смесь перемешивают при комнатной температуре н течение 30 мин, вливают в холодную воду (200 мл) и экстрагируют этилацетатом (ЗА!00 мл).Объеди- 45 ненные экстракты промывают водным раствором ЕаС1, высушивают и выпаривают, Оставшийся после выпаривания сироп (4 г) подвергается хроматографическому разделению в колонке с силикагелем (150 г) с использованием для элюирования смесей толуола с этилацетатом сначала н соотношении

10:1, а затем в соотношении 3:1. фракции, содержащие целевое соеди 55 нение, объединяют и выпаривают, н результате чего получают 2,61 г (68K) указанного соединения н виде аморфного порошка.

ЯМР-спектр б(С13С1 ), ч/млн: 3,50 (2Н, S); 4,02 (3Н, 8); 4,33 (2Н, S);, 4,98 (iH, d); 5,87 (IH, q); 6,65 (1Н, S); 6,90 (1Н, S); 7,3 (25H, m).

Пример 2. Бензгидрид-3-йодметил-7- f(Z)-2-метоксиимино-2-(2-тритиламинотиазол-4-ил)ацетамидо"1-3-цефем-4-карбоксилат °

Смесь 3-хлорметильного производного, полученного по примеру 1 (1,50 г, 1,79 ммоль), и NaJ (1,34 r, 8,98 ммоль) в метилэтилкетоне (80 мл) перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. После выпаривания растворителя остаточный продукт выпаривания растворяют в этилацетате (10С мл) и промывают водой, водным раствором Иао$дО. и водным раствором

NaCl, высушивают и выпаривают.. В результате получают целевое соединение (1,47 r, 89 ) в виде аморфного порошка.

ЯМР-спектр o (raCl,), ч./млн:

3,55 (2Н, ABq); 4,00 (3H, S); 4,25 (2Н, ); 4,97 (1Н, d) 5,80 (1Н, q)

6,65 (1Н) S); 6,90 (1H, S); 7,3 (25H, rn).

Пример 3. 7-k(Z)-2-(2-Аминотиазол-4-ил)-2-метоксииминоацетамидо)3-(триметиламмоний)метил-3-цефем-4карбоксилат (соединение I).

1 М раствор триметиламина в диэтиловом эфире (1 мл, 1 ммоль) вводят в перемешанную суспензию бензгидрил-3-йодметил-7- 1(/)-2-метоксиимино-2-(2-тритиламинотиазол-4-ил)ацетамидо)-3-цефем-4-карбоксилата (468 мг, 5 ммоль) в простом диэтиловом эфире (30 мл) и смесь перемешивают н течение 1,5 ч, Выпавшую в осадок четвертичную соль извлекают путем фильтрации (410 мг, выход 827) и добавляют к ней 3 мл трифторуксусной кислоты (ТРА). Смесь перемешивают в течение 1,5 часов при комнатной температуре и выпаривают досуха в вакууме при температуре ниже 20 С.

Остаточный продукт выпаривания перемешивают с простым эфиром и выпавшую н осадок соль ТРА извлекают путем фильтрации (ныход 365 мг),растворяют в небольшом количестве метанола и подвергают хроматографическому разделению в колонке со смолой нР-20 (размеры колонки 1,8х20 см).

Элюирование осуществляют водой (примерно 1 л), а затем 30Х-ным водным метанолом (0,5 л), 1373325

Мета11ольнь1й элюат выпаривают н вакууме при температуре ниже 40"С и остаточный продукт выпаривания высушивают при температуре ниже 0 С, в

5 результате чего получается сирой целевой продукт (выход 129 мг). Соот2 иощение изомеров A и А в этом продукте составляет 1:2, что определено посредством жидкостной хроматографии под давлением. Даш1ый продукт очищают методом жидкостной хроматографии под давлением (наполнитель колонки 1.1с1..rosorh-18, размер колонки 8 300 мм элвирование осуществля1

15 ется смесью 1/100 М NI 1 Р04 (рН 72) и CH ОН н соотношении 85:15). Элват

5 жидкостной хроматографии под давлением поднергается разделению в хроматографической колонке, наполненной нР-20 (размеры колонки 1,8к15 см), с целью удаления неорганической соли. Элвиронание этой колонки осуществляется водой (0,5 л), а затем

ЗОХ-ным водным метанолом (0,5 л).

Метанольный элват выпаривают н вакуо, уме при температуре ниже 40 С и остаточный продукт выпаривания нысушивао. ют при температуре ниже О С, в результате чего получают целевое соединение н виде аморфного порошка, Выход продукта составляет 75 мг (ЗЗХ в расчете на исходный продукт). Этот продукт медленно разлагается при температуре нише 160"C. Чистота продукта 807.. 35

ИК-спектр )„„„„ (КВг), см : 36003000; 1775; 1660; 1610; 1540; 1350;

1030.

УФ-спектр Л « кс (буферный раствор фосфата, 1,15 М, рН 7), нМ 40

235 (15700); 257 15400), ЯМР-спектр î (1) 2:1), ч, /млн: 3,25

9Н s, N (H ) ); 4,10 (3H, s, 0С1(ь

5,47 (1H, cI, 4 Ги, 6-11), 5,96 (1Н, 1, 4 Гц, 7 — Нj; 7,10 (1Н, s, тиаз.зл- 45

Н).

П р и и е р 4. 7- ((Е)-2 †(2-АминоTHasnII-4-ил )-2-метоксииминоацетамидо).

3-I!.,11-диметил-N-(2-оксиэтил)аммоний)метил-3-цефем-4-карбоксилат е 50

Процесс осуществляют как в примере 3, с той разницей, что вместо три. метиламина используют равномолярное количество П,N-диметилэтаноламин. В полученном сиром продукте соотноше- 55 ние изомеров л и е, составляет 1:2.

2 1

После очистки целевого соединения выход его составляет 177., и оно разлагается при температуре нище 160 Ñ.

Чистота продукта 907, Пример 5. 7-((:;)-2-(2-Аминотиазол-4-ил)-2-метоксииминоацетамидо j-3- (N, IÒ-диметил-N — аллиламмопшй ) метил-З-цефем-4-карбоксилат.

Процесс осуществляют как в примере 3, с той разницей, что вместо триметиламина используют равномолярное количество 11 11-диметилаллилами7 г на. Соотношение изомеров А и в сыром продукте составляет 1:4,5. После очистки получают целевое соединение с выходом 147., которое разлагается при температуре ниже 150"С.

Чистота продукта 807..

Пример 6. 7-1(",)-2-(2-Аминотиазол-4-ил )-2-метоксииминоацетамидоJ-З-(11,N-диметил -N-(3 — пиридилметил) аммоний1метил-3-цефем-4-карбоксилат.Процесс осуществляют как в примере 3, с той разницей, что вместо триметиламина используют равномолярное количество 3-(диметиламмонииj пиридина. В полученном сиром продукте соотношение изомеров А и (сос2 тавляет 1:4,3. После очистки получают целевое соединение с выходом

17Х, которое разлагается при темпео ратуре выше 170 С. Чистота продукта

757. °

Пример 7. 7-1. (".- )-2-(2-Аминотиазол-4-ил)-2-метоксииминоацетамидо)-З- N,11-диметил-N-(2-диметиламиноэтил)аммоний)метил-3-цефем-4-карбоксилат.

Процесс осуществляют как в примере 3, с той разницей, что нместо триметиламина используют ранномолярное количество 1,2-бис(диметиламино) .Iòàч 1 на. Соотношение изомерон,n, и lt н сиром продукте составляет 1:1. После очистки получают желаемое соединение с выходом 14Х1которое раз.1агается при температуре выше 150 С. Чистота продукта 65Х.

Пример 8. 7-((,-2-(2-аминот11азол-4-илI-2-метоксииминоацетамидо(-3-(N,N, — диметил-N-этиламмо11ий1, метил-З-цефем-4-карбоксилат.

Процесс осуществляют, как описано в примере 3, с той разницей, что вместо триметиламина используют равномолярное количество 1(,N-диметил2 зтпламина. Соотношение изомерон и А в сыром продукте составляет 1:1.

После очистки получают це".caoe cc сдинение с выходом 151, которое раз1373325 лагяется при температуре II!IL!e 150 С.

Чистота продукта 77%.

Пример 9. 7-1(2)-2-(2-Аминотиаэол-4-ил )-2-метоксииминоацетамидо)-З-L_#_,11-диэтил-N-метиламмоний)метил-3-цефем-4-карбоксилат.

Процесс осуществляют, как описано н примере 1, с той разницей, что вместо триметиламина используют равномерное количество дизтилметилами2 . ) на. Соотношение иэомеров Л и б .в сыром продукте составляет 1:1 ° После очистки получают целевое соединение с выходом 10%, которое разлагается а при температуре выше 150 С. Чистота продукта составляет 65%.

2 з

Coo i I!ovIeIII:e |померон А и А в полученном сыром продукте составляет 3:1. После очистки получают целевое соединение с ныходом 3%, которое разлагается при температуре нише

150 С. Чистота продукта 70%, Проводят спектральный анализ соединений по примерам 3-9.

Данные ИК-спектра (Ki r) — все продукты имеют аналогичные инфракрасные спектры, см . 1770-1775 ((-лактам

С=О); 1660 (COH); 1610 (ОСО-).

Данные УФ-спектра 1/15 М, буферный раствор фосфата; рН 7) — все продукты, за исключением продукта по примеру 4, показывают одинаковые спектры, нм: 235 l,9 15700-16400);

257 (f15400-16000 соединение по примеру 4 показывает следующие спектры, нм: 235 (4 17600); 255 (i 18600;

Sh); 260 (, 19000); 266 (с 179000, Sl-ь) .

Соединения Х проявляют высокую антибяктерняльную активность против различных грамположительных и грам— отрицательных бактерий.

При первичной оценке наиболее предпочтительного соединения I, а также для соединений, близких по структуре и назначению, было определено среднее геометрическое значение минимальной ингибирующей концентрации (МИК) при испытаниях in vitro для каждого соединения по трем группам грямположительных и грамотрицательных микроорганизмов, а также защитная доза (ЗД ),полученная при испытаниях in vivo.

Дянные укяэани в табл. 1, Впитывание в организме самого соединения I определяли на мышах, осуществляя одну внутримышечную инъекцию испытуемого соединения (растворенного н 0,1 М буферном растноре фосфата; рН 7) н дозе 20 мг/кг. Из главных полостей отбирали образцы крови н гепариниронянные кяпиллярные трубки и производили определение н среде 11пcеlleг-Hintcn, используя

l1organella morgani.i А 9695 н качестве испитуемого организма. Содержание препарата н крови н различные периоды времени, период полураспада препарата и область под кривой (ЖГ) приведены в табл. 2, 40

Активность действия Х н условиях

in vitго против 31 штамма различных видов бактерий определяли на GC агаре, полученные результаты представлены н табл. 3.

Как видно из табл. 1, цефотяксим проявляет хорошую актинность против (;+1-1я, (G+) lb, (О-)-1.. и (О-)-1Ь микроорганизмов, но посредственную

5 активность (NHK -22 мгк/мл,, против г 1

/ л (Г-)-.1ХХ LFseudomonas яег.!pinosa,.

Цефтазидим проявляет очень хорошую активность против (Г-)-ХХХ (1 seudol0 топя.s янгеляinosa.), но менее активен против (Г+)-lа, (G+)-1Ü, (G †)-lя и (G-,l-3b микроорганизмов, хотя его активность против (О-)-1а нише. Соединение А проявляет хорошую активность против (G+)-la, (Г+) — 1Ь, (G-) — 1а, (G-) — lb и (G-)-II микроорганизмов, но умеренную активность протин (G-)-III (".нецйошопаэ аегар поза). Соединение В менее активно IIpoTHB (G-)-III микроорганиэ мов. С другой стороны, соединение показывает хорошую активность против каждого из грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, включая Pseudomonas aeruginosa. По отношению к (О-)-ХХХ микроорганизмам, соединение I оказывается н дня раза более активным, чем соединение А, и бо— лее чем н три раза активнее соединения В. Кроме того, более высокая активность in vitro служит доказательством для переноса в методы лечения

1n .-ivo, Так, значения защитной дозы

ВД д для мышей против Pseudom aerup. свидетельствуют, о том, что соединение I и 2,5 раза активнее, чем соединение А и В.

1373325

Т а б л и ц а 1

СООН муlхт (длв ньаан) Со еди н е н не М

Среднее теометричесхое аначение 100(, мхг/мл (о-)-7I

О+)-Ia (О+)-Ib (G- )-la (а)-Ib (О-)-И (li Ps. aerugi лоан

0,025

)О(сиз!3

-NQ

По примеру 3 -СН !

3,6 о,озэ

0,69

Э,2 нСЙ

О ° 56

1,5

0,032 0,23

1,1 5,Ь

О,О39 1&

-СН

0,30

0,&

0 0095 0,079

О,зэ

0,039 16,5

-СН

Пефотакснм ю,()

- OCC H

l,2

4,& 25

3,1

0,022 0,40

0,645 &0

® а-ъ

-С(СН ) COOH -)Ч

Цефталнднм

4 ° а!

2,5

0,076

2,0

2,& 2,0

0,11

5,4

П р н и е ч а н и ° (G+)-la — чувствительный х пенициллину Н. aureus (5 втаеов)! (G+)-Ib - устойчивА к пенициллину Н. aureus (5 нтаммов); (С-)-la - чувствительный к цефалотину у. coli (2 втаьеа)! Hl. Pneunomiae (1 нтамм) и Ра. mirabilie (2 втаеа)! (G-)-1Ь - устойчнваа! к цефалотину H. noli (3 нтамма) è Kl. Pneumoniae (3 нтвеа)! (С- )-II - Or. morranii (1 втаюi), Hnt. clone (2 нтамма ) í Her. mareeec . (2 втафееа) (0- )-III - Ps . aeruginosa (Ь втаммол). Длл соединении 4 - среднее геометрическое лначемие ИИХ на трах проо.

4(аблица 2

Интервал време мин, после вво

Содержание соединения I в крови, мкг/мл

14

12

8,8

7,5

Формула изобретения

Способ получения цефалоспоринов общей формулы

О

-т — Г

N С вЂ” С NHт — Г Е! ,)я !!Г о 1-М снт и сн1

Иг Ь 1 О

СОО В2 э где R — метил или этил;

R — метил, этил, 2-ок сиз тил, 2-(диметиламино ) э тил, аллил или З-пиридилметил, отличающийсятем, что смесь бензгидрил-7-амико-3-хлорметил-3-цефем-4-карбоксилата и бис(триметнлсилил)ацетамида подвергают взаимодействию с хлорангидридом (Е)-2« метоксиимино-2-(2-тритиламинотиазол4-ил)уксусной кислоты в среде органического растворителя, на образовав5 шееся 3-хлорметил-3-цефемовое производное действуют иодистой солью щелочного металла в среде органического растворителя, полученное при этом

3-иодметил-3-цефемовое производное обрабатывают в среде органического растворителя триметиламином или М,М,диметилзтаноламином, или N,N-.äèìåòèëаллиламином, или 3-(диметиламинометил)пиридином, или 1,2-бис(диме1 5 тИЛа)ь@ЬН этиламином, или диэтилметиламином с последующим удалением бензгидрильной группы, защищающей карбоксил, кислотным гидролизом и выделением целевого

20 продукта

1373325

Проди.пение табл. 2

4,7

4,4

1,5

120

0,74

1/2

AUC мкг ч/мл

Таблица 3 г

Испытуемый организм (количество штаммов) Средние геометрические значения МИК, мгк/мп

Н. influenzae (7) (чувствительный к ампициллину) Н. influenzae (3) (стойкий к ампициллину).

0,20

Составитель И.Бочарова

Редактор В.Петраш ТехредМ.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 503/58

Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S. руоцепез (6)

S. pneumonial (6)

N. gonorihoeae (4)

N. meningitides (5) 0,013

0,013

0,013

0,016

0,013