Патент ссср 425400

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ пц 425400

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (22) 3 аявлено 05.06.70 (21) 1445801/23-4 (51) М. Кл. С 07d 99/24 (32) Приоритет 06.06.69 (31) 8656/69 (33) Швейцария

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Государственный ломнтет

Совета Инннстров СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 547,86.07 (088.8) Дата опубликования описания 29.11.74 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Ханс Биккел, Иоханнес Мюллер, Рольф Боссхардт, Хейнрих Петер и Бруно Фехтиг (Швейцария) Иностранная фирма

«ЦИБА-Гейги АГ» (Швейцария) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 7-АМИНОЦЕФАЛОСПОРАНОВОЙ КИСЛОТЫ м;н.»-0С- W

Я

ZHpC — HN ъ, снв

О

СООН

Изобретение относится к получению новых производных 7-аминоцефалоспорановой кислоты (7-АЦК), обладающих повышенной биологической активностью по сравнению с известными аналогичными соединениями.

Описывается основанный на известной реакции азида металла, например, с галогенсоединениями способ получения производных

7-АЦК общей формулы (1) где R — водород, оксигруппа, этерифицированная карбоновой или тиокарбоновой кислотой, кроме ацетоксигруппы;

N-замещенная карбамоилокси-, тиокарбамилмеркапто-, четвертичная аминогруппа, или ее внутренняя соль.

Способ заключается в том, что соединение формулы (11) в котором карбоксильная группа может быть защищена легкоотщепляемой сложи оэфирной группой, Z — реакционноспособное производное окси5 ацетильного радикала, предпочтительно, галогенацильное производное, как фтор, бром-, йод-, хлорацетил. Таким реакционноспособным производным является также OKcHBIlåтильный остаток, этерифицированный силь10 ными органическими сульфоновыми кислотами, такими, как низшалкильными или арильными сульфоновыми кислотами, например, и-толуолсульфокислотой);

R — водород, свободная или этерифициро15 ванная карбоновой или тиокарбоновой кислотой оксигруппа, подвергают взаимодействию с азидом металла, предпочтительно с азидом щелочного металла (калий, натрий). Реакция проходит

20 при комнатной температуре. Однако возможно проведение реакции при несколько повышенной или пониженной температуре. Предпочтительной является температура 20 — 40 С.

Для данной реакции можно использовать ра25 створитель воду или водно-органические растворы, например смесь воды и спирта, смешиваемого с водой (метанол или этанол).

Полученные соединения 1, в которых R свободная окси- или апетоксигруппа, извест425400

8- СЗ-Х, бВ1

 — N 1 3

65 ными приемами переводят в соединения с другими эфирными или тиоэфирными группами, с N-замещенной карбамоилокси-, или тиокарбамоилмеркапто-, или четвертичной аминогруппой R. При желании соединения, где R— тиоэфирная группа, переводят в соединения, в которых R — четвертичная аминогруппа, и в соответствующем случае отщепляют защитную сложноэфирную группу. В качестве последней пригодна такая, которая может отйтралъньгх-или слабощелочных условиях. Прежде всего это легко отщепляемая в условиях кислого гидролиза или алкоголиза и-метокси- или и-нитробензилокси-, бензилоксигруппа, трет-бутил, третамил, группы эфира кремния, олова.

В качестве этерифицированных групп R, в которых атомы кислорода могут быть замещены серой, можно назвать в данном случае, например, замещенные атомами галогена, в частности хлором, низшие алканоилоксигруппы, как формилокси-, пропионилокси-, бутирилокси, пивалоилокси-, хлорацетокси-, а также замещенные низшими алкил-, низш-алкокси- или низш-алкилмеркапто-остазками, атомами галогена или нитрогруппами моно- или дициклические арилкарбонилокси- или тиокарбонилокси-, арилкарбонилмеркапто- или тиокарбонилмеркаптогруппы, в частности бензоилмеркаптогруппы.

При карбамилоксигруппе подразумевается карбомилоксигруппа формулы — С вЂ” СО—

NH — Rr, где R< — алифатический, ароматический, аралифатический или гетероциклический остаток, незамещенный или замещенный одной или несколькими низшими алкоксигруппами или атомами галогена, неразветвленный или разветвленный низший алкил (метил, этил), однако, прежде всего P — хлорэтил остаток, или R — тиокарбамилмеркаптогруппа формулы где R< имеет указанное значение;

R2 — водород или R<, или R — четвертичная аминогруппа, в которой четвертичный атом азота — часть ароматического кольца, например кольца хинолина, изохинолина или пиридина, но особенно незамещенного или замещенного кольца пиридина, например, формулы где Ra — одна или несколько низших алкил-, низших алкоксикарбонил-, карбамил- или карбоксильных групп, или один или несколько атомов галогена.

Продукты выделяют известным способом в свободном виде или в виде солей или внутренних солей. Соли соединений являются сочями металлов, прежде всего таких, которые могут применяться в терапии, ". е. щелочными или щелочноземельными металлами, как натрий, калий, аммоний, кальций, или солями с органическими основаниями, например три5 этиламина, N-этилпиперидина, дибензилэтилендиамина, прокаина.

Если группа R носит щелочной характер, то она и карбоксигруппа могут образовывать внутренние соли. ю Производные цефалоспорина, применяемые в качестве исходных продуктов, могут быть получены известными способами.

На тонкослойной хроматографии на пластинках из силикагеля применяли следующие

1s системы: система 52 — к-бутанол — ледяная уксусная кислота — вода в соотношении (75:7,5:21); система 101 А — и-бутанол — пиридин †ледян уксусная кислота — вода в соотношении (42:24:4:30).

2о Пример 1. 3,93 r бромацетил — 7-АЦК растворяют в смеси 680 мл абсолютного спирта и 20 мл воды при 30 С. Раствор выдерживают при этой температуре и затем добавляют к нему нагретый до 30 С раствор 13 г ази25 да натрия в 50 мл воды при перемешивании.

Затем раствору дают медленно остыть до комнатной температуры и прореагировать в темноте в течение 15 час. После этого растворитель отгоняют с холодильником при вакууме, 3Q создаваемом водоструйным насосом. Еще сырой осадок переносят в 50 мл воды и 200 мл уксусного эфира, встряхивают и разделяют фазы. Водная фаза наслаивается 200 мл уксусного эфира и тотчас же посредством

35 концентрированной соляной кислоты устанавливается рН до 1,5, Эта операция проводится при хорошей вытяжке, так как выделяется в больших количествах азотоводородная кислота. Фазы разделяют и экстрагируют водную

40 фазу еще трижды, каждый раз 100 мл эфира уксусной кислоты.

Органические фазы дважды промывают насыщенным раствором поваренной соли и высушивают сульфатом .натрия. Затем их фильт45 руют через колонку силикагеля (10 г) и выпаривают фильтрат в вакууме досуха. Остаток растворяют в 12 мл этанола и спустя ночь кристаллизуют при — 20 . 7-Азидоацетил-АЦК плавится при 132 — 133 . Маточник раствоso ряется в небольшом количестве метанола и переводится посредством 3 м метанольного натрий-N-этилгексаната в натриевую соль, которая через некоторое время также выпадает в кристаллической форме.

55 (с )д = +129 -1 (с=1 в воде в виде соли натрия); Ру 52=0,27; Ry 101 А=0,45.

Натриевая соль в УФ-спектре (в воде) имеет максимум при 1=260 ммкм (8=9000).

5,44 г натриевой соли азидоацетил-7-АЦК растворяют с 3,02 г роданида калия в 15 мл воды. Затем вносят 3,0 мл пиридина и добавлением 0,26 мл 85 /О-ного раствора фосфорной кислоты рН раствора устанавливают равным

6,4. Смесь нагревают в течение 6 час при

425400

50 С, затем раствор шестикратно экстрагируют каждый раз 75 мл раствора амберлита

1 А= l — ацетата в метилизобутилкетоне, один раз 75 мл метилизобутилкетоном и дважды 110

75 мл эфиром уксусной кислоты. (Раствор жидкого монообменника готовят, применяя смесь из 200 мл амберлита LA=1, 24 мл ледяной кислоты и 600 мл метилизобутилкетона, затем в течение получаса размешивают с

160 мл воды, от которой после выстаивания отделяют органическую фазу, которую и используют). Водный раствор прибавляют к 1 л спирта. Затем выдерживают на водяной бане в течение 2 час, и отделяют от хлопьевидного осадка фильтрацией. Фильтрат упаривают в вакууме, еще сырой осадок растворяют в

60 мл воды и фильтруют через колонку, которая содержит снизу вверх 10 мл Sephadex

СМ С вЂ” 25 (Н+-форма), 40 мл Аlох, 10 мл Zeo

Card 226 (Н+-форма), 40 мл Аlох, 10 мл

Dowex-1) (ацетатная форма) и 10 мл Sephadex СМ С-25 (Н+-форма). Колонку промывают 200 мл воды, и объединенный элюат досуха выпаривают в вакууме. Осадок дигерируют

10 мл абсолютного спирта и в результате получают чистую 3- (дезацетоксиметил) -3-пиридинометил-7 — (азидоацетиламино) - цефалоспорановую кислоту (дигидраг). (а) =36 -1 (с=0,77 в воде).

Ry 52=0,02, Ry 101 А=0,2, УФ-спектр (в воде) имеет максимум при

Х=258 ммкм.

Пример 2. 4 53 r натриевой соли 7-азидоацетиламиноцефалоспорановой кислоты растворяют в 300 мл воды, нагревают до 37 и pII устанавливают посредством добавления 2,4 мл

0,1 н. гидроокиси натрия. Затем добавляют во взвешенном состоянии 120 мл ацетиластеразы приблизительно в 4 мл воды и нейтрализуют непрерывно образующуюся уксусную кислоту

0,1 н. раствором гидроокиси натрия (рН до

7,3; 37 С), Через 4 час 45 мин реакция заканчивается. Устанавливают рН до 6,5, раствор фильтруют через стеклянный фильтр G4 и подвергают лиофильной сушке. В результате получают 5,34 г желтоватой смолы натриевой соли 7-азидоацетиламино-О-дезацетилцефалоспорановой кислоты.

4,47 г этого сырого продукта растворяют непосредственно в смеси 50 мл абсолютированного диметилформамида и 14,0 мл триэтиламина, смешивают с 8,4 мл р-хлорэтилизоцианата и перемешивают при комнатной температуре в течение получаса. Затем удаляют растворитель в высоком вакууме и растворяют смолообразный остаток трижды каждый раз с 250 мл абсолютного эфира.

Остаток, нерастворимый в эфире, переносят в 125 мл 10 /О-ного фосфатного буфера с рН

6,7, и взбалтывают с 750 мл уксусного эфира.

После отделения фаз верхнюю фазу отбрасывают, а нижнюю снова взбалтывают с 750 мл уксусного эфира. Путем добавления 45 мл

2 н. соляной кислоты величину рН устанавлн5

65 ваю.:;.авпой в водной фазе 2,8. После сильного в гряхивация отделяют фазу и водную фазу после этого насыщают поваренной солью и еще раз дважды дополнительно экстрагируют каждый раз 500 мл уксусного эфира.

Органическую фазу дважды — каждый раз по 75 мл — промывают насыщенным раствором поваренной соли, высушивают сульфатом натрия и упаривают досуха в вакууме. Получаемую смолу переносят в смесь ацетона и хлороформа (5:95) и подвергают хроматографированию на колонке (диаметр 3 см, высота

25 см) с 85 г силикагеля с увеличивающейся частью ацетона в смеси с хлороформом. Продукт элюируют ацетоном 20 — 35 об. o Легко окрашенный в желтый цвет элюат объединяют и упаривают в вакууме досуха. Остаток растворяют в 6 мл метанола, aoáàâëÿþò

1,35 мл 3 М метанольного раствора натрияа-этилгексанона, разбавляют 10 мл ацетона и сгущают в вакууме медленно до появления мути. После этого заражают кристаллом (или натирают шпателем) и после многочасового стояния при — 10 образуются бесцветные кристалльь Отфильтровывают на путче, промывают ацетоном, высушивают в высоком вакууме и получают чистую натриевую соль

О-дезацетил-О - ((I-хлорэтилкарбамил) -7-азидоацетиламино-цефалоспорановой кислоты, УФ-спектр имеет максимум Х„„„,=261 ммкм (в=9350). Оптическое вращение (a)> ==+114 1 (с=0,75 в воде). Тонкослойная

«роматограмма насиликагеле: Ry 101А=0,62;

R в системе уксусный эфир — пиридин — уксусная кислота — вода в соотношениях 62:21:

:6:11 равно 0,39.

Пример 3. 9,06 г натриевой соли 7-азидоацстиламиноцефалоспорановой кислоты расгьоряют в 250 мл воды и при 37 переводят посредством 240 мг ацетилэстеразы по способу, описанному в примере 2, в натриевую соль 7-азидоацетиламино-О-дезацетил - цефалоспорановой кислоты (10,47 г).

8,79 г этого сырого продукта суспендируют в 100 мл абсолютного диметилформамида и смешивают с 0,15 мл три-и-бутилстаннумоксил ((Bu>Sn) O). Затем в течение 15 мин прикапывают раствор 5,2 мл метилизоцианата в

45 мл диметилформамида и затем перемешивают еще в течение 1 часа. Реакционную смесь фильтруют и фильтрат упаривают досуха в высоком вакууме. Смолообразный остаток трижды перетирают каждый раз в

500 мл абсолютного эфира (часть, растворимая в эфире, отделяется и отбрасывается), а затем переносится в 250 мл 10 /о-фосфатного буфера с рН 6,7. Последовательно экстрагируют 1,5 и 0,5 л уксусного эфира, Органическая фаза дважды экстрагируется каждый раз 100 мл буфером рН 6,7 и затем отбрасывается. Водная фаза собирается. переливается в 1,5 л уксусного эфира, затем путем добавления 2 н. соляной кислоты и перетряхивания рН устанавливается до 2,4, и фаза отделяется. После насыщения поваренной солью вод425400

Z H1. — НХ

Х СН2Р ф

О

COOH

Предмет изобретения

Ы ГН2С ОС HN снв

О

СООН

Составитель С. Полякова

Техред Л. Акимова

1(орректор H. Аук

Редактор H. Джарагетти

Заказ 2466 16 Изд. ¹ 781 Тираж 506 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и о1крытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4у5

Типография, пр. Сапунова, 2

iI 151 фаза еще дважды экстрагnp) ñ гся, каждый раз по 1 л уксусного эфира., органическая фаза последовательно промывается дважды, каждый раз по 200 мл насыщенным раствором поваренной соли, высушивается сульфатом натрия и фильтруется через колонку (диаметр 4,5 см) со 100 от силикагеля. Колонку промывают 500 мл свежего уксусного эфира и упаривают суммарный эфирный элюат в вакууме досуха. Получают аморфный остаток 4,5 г, который кристаллизуется при добавлении 15 мл метанола. Сырой кристаллизат отделяют, еще раз растворяют во влажном уксусном эфире, фильтруют снова через колонку с 10 г силикагеля и переводят сухой остаток элюата с помощью натрий-а-этилгексаната в метанольном растворе в кристаллическую натриевую соль, Последняя может быть перекристаллизована из метанола, если необходимо, можно удалить с помощыр небольшого количества животного угля (Norit).

Таким образом получают чистую натриевую соль О-дезацетил-О-метилкарбамил-7 — азидоацетил-амино-цефалоспорановой кислоты, которая прочно удерживает в кристаллической решетке половину моля метанола.

УФ-спектр имеет максимум >.за=260 ммкм (е=8750) . Оптическое вращение (n) DO =

=+117+1 (c=0,88 в воде). Тонкослойная хроматограмма на силикагеле R 101 Л=0,5, Ry 52=0,3.

Способ получения производных 7-аминоцефалоспорановой кислоты общей формулы где R — водород или оксигруппа, этерифицированная карбоновой или тиокарбоновой кислотой, кроме ацетоксигруппы, N — замещенная карбамилоксигруппа, тио5 карбамилмеркаптогруппа, или четвертичная аминогруппа, или ее внутренней соли, отличающийся тем, что соединение формулы в которой карбоксильная группа может быть защищена легкоотщепляемой сложно20 эфирной группой;

Z — реакционноспособное производное оксиацетильного остатка;

R — водород или свободная или этерифицированная карбоновой или тиокарбоновой

25 кислотой оксигруппа, подвергают взаимодействию с азидом металла, например с азидом щелочного металла, и полученные соединения, в которых R — свободная окси- или ацетоксигруппа, известными

30 приемами переводят в соединения, которые содержат другие эфирные или тиоэфирные группы, или N-замещенную карбамилоксигруппу, или тиокарбамилмеркаптогруппу, или четвертичную аминогруппу R, и, если жела85 тельно, переводят соединения с тиоэфирной группой R в соединения с четвертичной аминогруппой R и в соответствующем случае отщепляют защитную сложноэфирную группу, с последующим выделением продуктов из40 вестным способом в свободном виде или в виде соли или внутренней соли.