Verfahren zur Herstellung von Penicillinderivaten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Penicillinderivaten. Die darnach hergestellten neuen Verbindungen sind wertvolle antibakterielle Agenzien. Sie dienen als Zusätze zu tierischem Futter, als Agenzien für die Behandlung von Mastitis bei Hornvieh sowie als therapeutische Agenzien zur Behandlung von Federvieh, Säugetieren und den Menschen, insbesondere bei der Behandlung von infektiösen Erkrankungen, die durch Gram-positive Bakterien verursacht sind.
Antibakterielle Agenzien, wie das Benzylpenicillin, haben sich in der Therapie von Infektionen, verursacht durch Gram-positive Bakterien, als sehr wirksam erwiesen, jedoch weisen diese Agenzien den schwerwiegenden Nachteil auf, dass sie in wässrigem saurem Medium instabil sind, was sich z. B. bei oraler Verabreichung auswirkt. Ferner erweisen sich manche dieser Agenzien als unwirksam gegenüber Bakterien, welche Penicillinase produzieren. Viele der erfindungsgemäss hergestellten neuen Verbindungen weisen zusätzlich zu ihrer antibakteriellen Wirksamkeit Widerstandsvermögen gegen die Zerstörung durch Säure oder durch Penicillinase auf und sind zudem wirksam gegenüber benzylpenicillinresistenten Bakterienstämmen.
Die erfindungsgemäss hergestellten Penicillinderivate weisen die allgemeine Formel
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auf, wobei in der Formel Rt eine Cyclopentyl- oder Cyclohexylgruppe oder ein aliphatischer Rest mit 1-20 Kohlenstoffatomen ist und R2 und R3 gleiche oder verschiedene niedrigere Alkylgruppen sind.
Diese niedrigeren Alkylgruppen können verzweigtoder geradkettig sein und weisen mit Vorteil 1-6 Kohlenstoffatome auf.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Herstellung von nichttoxischen Salzen von Säuren der vorstehenden allgemeinen Formel I. Solche nichttoxische Salze sind die Salze des Natriums, Kaliums, Calciums und Aluminiums, die Ammoniumsalze und substituierten Ammoniumsalze, z. B. Salze solcher nichttoxischer Amine, wie der Trialkylamine einschliesslich Triäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-flhenethylamin, l-Ephenamin, N,N'Di- benzyläthylendiamin, Dehydro abietylamin, N, Ni-bis- Dehydroabietyläthykndiamin, sowie anderer Amin, welche sich bisher zur Bildung von Salzen des.
Benzylpenicillins als vorteilhaft erwiesen haben.
Unter den vorstehend erwähnten aliphatischen Resten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen können beispielsweise verstanden sein, die Reste Methyl, Äthyl, Propyl, Allyl, Butyl, Isobutyl, a- und fl-Butenyl, Amyl, Hexyl, Lauryl, Octadecyl, Tetradecyl, Tetra decenyi, Hexadecyl, Hexadecenyl, Octadecyl, Octadocenyl und Isocenyl. Mit Vorteil sind es niedrigere aliphatische Gruppen, z. B. solche mit 1 bis 6 Koh lenstoffatomen.
Als besonders wirksam haben sich die erfindungsgemäss hergestellten Penicillinderivate erwiesen, in welchen die Reste Rt, R2 und R3 je niedrigere aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen sind, und insbesondere diejenigen, in welchen die Reste R2 und R,Methylgruppen sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass 6-Amino-penicillinsäure oder eines ihrer Neutralsalze mit einem Acylierungsmittel der allgemeinen Formel
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worin Z eine bei der Acylierung primärer Amine austretende funktionelle Gruppe ist, umgesetzt wird.
Solche Acylierungsmittel können z. B. sein, die Säurehalogenide, insbesondere die Säurechloride und Säurebromide, sowie Säureanhydride und gemischte Anhydride mit andern Carbonsäuren einschliesslich von Monoestern, insbesondere niedrigerer aliphatischer Monoester der Kohlensäure. Die als Acylierungsmittel verwendeten Säurechloride, Säurebromide oder Säureanhydride können aus der entsprechenden a-Alkoxy-a, a-disubstituierten Essigsäure gemäss dem aus der Literatur bekannten Verfahren für die a-Sithoxyisobuttersäure hergestellt werden.
Falls derartige substituierte Essigsäuren bisher nicht beschrieben worden sind, können sie nach dem in den Arbeiten von C. Weizmann und Mitarbeiter, in J. Amer. Chem. Soc., 70, 1153, 1953 und in Chemistry of Carbon Compounds , E. H. Rodd, Editor, (1952), Elsevier Publishing Co. New York, insbesondere auf den Seiten 788 und 789, beschriebenen Arbeitsweisen hergestellt werden.
Mischanhydride, wie sie als Ausgangsprodukte für das erfindungsgemässe Verfahren Verwendung finden können, lassen sich z. B. herstellen durch Umsetzung einer Säure der allgemeinen Formel
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mit einem Alkylester der Chlorkohlensäure in Gegenwart eines tertiären Kohlenwasserstoffariins oder eines tertiären aliphatischen Amins, wie Triäthylamin, in einem wasserfreien inerten und vorzugsweise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie z. B. in p-Dioxan und gegebenenfalls in Gegenwart einer geringen Menge reinem wasserfreiem Acetons.
Hierbei arbeitet man mit Vorteil in der Kälte bei ungefähr 40 C und lässt die Reaktion während etwa 30 Minuten vor sich gehen. Zu einer auf solche Art erhaltenen Lösung eines Mischanhydrides kann hierauf eine abgekühlte Lösung der 6-Amino-Penicilliansäure und ein tertiäres Kohlenwasserstoffamin, z. B. Triäthylamin in einem Lösungsmittel, wie z. B. ia Wasser, zugegeben werden. Anschliessend kann das Reaktionsgemenge während der Dauer von ungefähr 1 Stunde gerührt werden, wobei sich das Amrnoninmsalz des Endproduktes bildet. Vorteilhaft schliesst sich hieran eine Extraktion des Gemisches bei alkalischem pH-Wert mit einem wasserunlöslichen Lösungsmittel, wie mit Äther an, wobei die nichtumgesetzten Ausgangsprodukte entfernt werden.
Hiernach kann das. Produkt in der wässrigen Phase in die freie Säure übergeführt werden, vorzugsweise in der Kälte unter einer Ätherschicht durch Zugabe einer verdünnten Mineralsäure, z. B. 5NH2SO4, bei einem pH-Wert von 2. Hiernach kann die freie Säure mit einem wasserunlöslichen neutralen organischen Lösungsmittel, wie mit Äther, extrahiert, der Extrakt in der Kälte rasch ausgewaschen und gegebenenfalls hernach getrocknet werden. Im Anschluss daran kann die freie Säure im ätherischen Extrakt in jedes gewünschte Metall- oder Aminsalz vermittels Behandlung mit der geeigneten Base übergeführt werden, z. B. mittels eines freien Amins, wie der Procainbase oder einer Lösung von Kalium-2 äthylhexanoat in trockenem n-Butanol.
Die erhaltenen Salze sind im allgemeinen in unlöslichen Lösungsmitteln, wie Äther, und können durch blosses Abfiltrieren in reiner Form gewonnen werden.
Eine andere Arbeitsweise zur Herstellung ätherischer Lösungen der Säureform der erfindungsgemäss herzustellenden Verbindungen besteht in der Herstellung einer wässrigen Lösung von 6-Aminopenicillansäure und von Natriumbicarbonat Zugabe des Acylierungsmittels in Form des Säurechlorids und kräftigen Schüttelns bei Zimmertemperatur, z. B. während 30 bis 60 Minuten. Hiernach kann das Reaktionsgemenge mit Äther zur Entfernung nichtumgesetzter oder hydrolysierter Ausgangsprodukte extrahiert werden. Anschliessend wird die Lösung mit Vorteil auf den pH-Wert 2 angesäuert und das Endprodukt in Form der freien Säure. mit Äther extrahiert. Der ätherische Extrakt kann hiernach getrocknet werden, z.
B. über Natriumsulfat, worauf nach Entfernung des Trocknungsmittels eine trockene ätherische Lösung des Endproduktes verbleibt, aus welchem das letztere leicht gewonnen werden kann, vorzugsweise in Form eines ätherunlöslichen Salzes, wie des Kaliumsalzes. Dieses Verfahren wird mit Vorteil dann angewandt, wenn das Säurechlorid mit einem primären Amin rascher reagiert, als es dies mit Wasser vermag, was leicht durch einen Test festzustellen ist. Bei diesem Verfahren kann anstelle mit dem Säurechlorid auch mit äquimolaren Mengen entsprechender Säurebromide oder Säureanhydride gearbeitet werden.
Da einige der erfindungsgemäss hergestellten antibiotischen Substanzen verhältnismässig instabile Verbindungen sind, welche leicht chemischen Anderungen unterliegen, mit denen ein Verlust an antibiotischer Aktivität verbunden ist, erscheint es wünschbar, solche Reaktionsbedingungen auszuwählen, dass die Zersetzung soweit als möglich unter bleibt. Die effektiv verwendeten Reaktionsbedingungen hängen selbstverständlich weitgehend von der Reaktionswilligkeit der verwendeten chemischen Agenzien ab. In den meisten Fällen muss ein Kompromiss geschlossen werden, zwischen der Anwendung milder Reaktionsbedingungen während längeren Reaktionsdauern und der Verwendung kräftigerer Reaktionsbedingungen während kürzerer Reaktionszeit mit der Möglichkeit, der Zersetzung eines Anteils der antibiotischen Substanz.
Die bei den erfindungsgemässen Arbeitsweisen einzuhaltenden Reaktionstemperaturen sollten im allgemeinen 300 C nicht überschreiten, wobei in vielen Fällen Zimmertemperatur geeignet ist. Die Verwendung stark saurer oder alkalischer Bedingungen beim erfindungsgemässen Verfahren sollte vermieden werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Verfahren im pH-Bereich zwischen 6 und 9 durchzuführen, was in üblicher Weise durch Anwendung von Puffern erreicht werden kann, z. B. mittels einer Lösung von Natriumbicarbonat oder eines Natriumphosphatpuffers. Die erfindungsgemässe Reaktion lässt sich ausser in wässrigen Medien einschliesslich filtrierter Fermentationsbrühen oder wässriger Lösungen roher 6-Amino-penicillansäure ebenfalls unter Verwendung organischer Lösungsmittel, wie z. B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Chloroform, Aceton, Methyl-Isobutyl-Keton und Dioxan durchführen.
Häufig erweist es sich als besonders vorteilhaft, eine wässrige Lösung eines Salzes der 6-Amino-penicillansäure zu einer Lösung des Acylierungsmittels in einem inerten Lösungsmittel und vorzugsweise in einem inerten mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie Aceton oder Dimethylformamid durchzuführen. Kräftiges Rühren ist selbstverständlich dann ratsam, wenn mehr als eine Phase gegenwärtig ist, z. B. feste und flüssige Phase oder zwei flüssige Phasen.
Nach Durchführung der erfindungsgemässen Reaktion können die erhaltenen Endprodukte aufgearbeitet oder isoliert werden, mit denjenigen Techniken, wie sie bei Benzylpenicillin oder Phenoxymethylpenicillin bekannt sind. So kann das Endprodukt mit Diäthyläther oder n-Butanol bei saurem pH-Wert extrahiert und hierauf vermittels Lyophilisation oder durch Überführung in ein Lösungsmittel unlösliches Salz gewonnen werden. Letzteres kann erreicht werden durch Neutralisation mit einer n-butanolischen Lösung von Kalium-2-äthylexanoat, oder das Produkt kann aus wässriger Lösung als ein wasserunlösliches Salz eines Amins ausgefällt werden oder direkt durch Lyophilisation abgeschieden werden, letzteres vorzugsweise in Form eines Natrium- oder Kaliumsalzes.
Falls das Produkt aus Triäthylasninsalz erhalten wurde, kann es in die freie Säureform übergeführt und hiernach in der bei Benzylpenicillin und andern Penicillinderivaten bekannter Weise in andere Salze übergeführt werden.
So führt die Behandlung eines solchen Triäthylaminsalzes in Wasser mit Natriumhydroxyd zum Natriumsalz, wonach das Triäthylamid vermittels Extraktion, z. B-. mit Toluol, abgetrennt werden kann. Behandlung des Natriumsalzes mit starken wässrigen Säuren führt das Salz in die Säureform über, welche ihrerseits in andere Aminsalze umgesetzt werden kann, z. B. mit Procain, durch Reaktion mit der Aminobase. Derart hergestellte Salze können durch Lyophillisation oder, sofern das Salz unlöslich ist, durch Filtration abgetrennt werden.
Ein Verfahren zur Abtrennung des Produktes in Form eines kristallinen Kaliumsalzes besteht in der Extraktion des Produktes aus einer sauren wässrigen Lösung, z. B. vom pH-Wert 2, mit Diäthyläther, Trocknen des ethers und Zugabe von wenigstens einem Äquivalent einer Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat (z. B. 0,373 g/ml) in trockenem Butanol.
Das Kaliumsalz fällt aus, üblicherweise in kristalliner Form, und kann durch Filtrieren oder Dekantieren. gewonnen werden.
Beispiel 1
Herstellung des Kaliumsalzes von 6-(a-Methoxy- isobutyramido)-penicillansäure
0,1 Mol = 11,8 g a-Methoxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und 80 ml Dioxan gelöst. Zur Lösung werden unter Rühren und Kühlen 15 mi Triäthylamin zugegeben. Die erhaltene kalte Lösung (etwa -50 C) wird anschlie ssend langsam versetzt mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13 6 g Isobutylchlorformiat in 15 mi Dioxan, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches unter 5 C während der ganzen Zeit gehalten wird.
Hiernach wird rasch eine Lösung der ganzen von 0,1 Mol = 21,6 g 6-Amino-penicillansäure in 100 mi Wasser und 15 ml Triäthyiamin zugegeben, wobei die Temperatur unter 100 C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird in der Kälte 30 Minuten lang und hiernach bei Zimmertemperatur während 2 Stunden gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemisch mit einem gleichen Volumen Wasser verdünnt und zweimal mit Äther extrahiert, um die nichtumgesetzten Ausgangsprodukte zu entfernen. Die ätherischea Extrakte werden verworfen.
Die wässrige Schicht wird abgetrennt, mit 300 mi Äther überschichtet, abgekühlt und auf den pH-Wert 2 mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert. Hiernach wird die ätherische Schicht, in welcher das Reaktionsprodukt enthalten ist, abgetrennt, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mit 50 mi einer 40% igen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Methoxyisobutyramido) - penieillansäure ausfällt und abfilltriert werden kann. Nach dem Verreiben mit Äther wird dieses Kaliumsalz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und in Form von wasserlöslichen weissen Kristallen im Gewicht von 24,5 g gewonnen.
Es zersetzt sich bei 234 bis 2360 C, enthält die 4-Lactamstruktur nachgewiesen durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 16 mcg/ml. Bei intramuskulärer Injektion in Mäusen übt es eine 50%ige Heilungswirkung (CD50 bei einer Dosis von 1,8 mcg/kg) aus.
Beispiel 2
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-Alloxy isobutyramido) -penicillansäure
0,1 Mol = 14,4 g a-Alloxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und 80 ml Dioxan gelöst. Zu der Lösung werden unter Kühlung und Rühren 15 ml Triäthylamin zugegeben. Die erhaltene kalte Lösung (etwa 50 C) wird hiernach mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylchlorformiat in 15 ml Dioxan langsam versetzt, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches während der ganzen Dauer der Zugabe unter 50 C gehalten wird.
Zu dieser Acylierungsmischung werden 0,1 Mol = 21,6 g 6-Amino-penicillansäure in 100 Wasser und 15 ml Triäthylamin rasch zugegeben, wobei die Temperatur unterhalb 100 C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird in der Kälte während 30 Minuten und hiernach bei Zimmertemperatur während weiterer 2 Stunden gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemenge mit einer gleichen Menge Wasser verdünnt und zweimal mit Äther extrahiert, um die nicht umgesetzten Ausgangsprodukte zu entfernen. Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird hiernach abgetrennt, mit 300 ml Äther überschichtet, abgekühlt und mit verdünnter Schwefelsäure zum pH-Wert 2 angesäuert.
Die ätherische Schicht, in welcher das Reaktionsprodukt enthalten ist, wird hiernach abgetrennt, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mit 50 ml einer 40igen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Alloxyisobutyramido)-penicillansäure ausfällt und abfiltriert wird.
Nach dem Verreiben mit Äther wird dieses Kaliumsalz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und in Form eines wasserlöslichen weissen kristallinen Pulvers im Gewicht von 21,0 g gewonnen. Es zersetzt sich bei 232 bis 2340 C, enthält die ss-Lactam-Struktur, nachweisbar mittels Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus bei einer Konzentration von 1,6 mcg/ml. Die Heilungsdosis CD50 bei intramuskulärer Injektion in Mäusen, - gegenüber Staph. aureus Smith, liegt bei
0,5 mcg/ml.
Beispiel 3
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-Isopropoxy isobutyramido)-penicillansäure
0,1 Mol = 14,6 g a-Isopropoxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und
80 mi Dioxan gelöst. Zu der Lösung werden unter Rühren und Kühlen 15 ml Triäthylamin zugegeben.
Die erhaltene kalte Lösung (etwa - 50 C) wird hiernach langsam versetzt, mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylchlorformiat in 15 ml Dioxan, wobei während der ganzen Dauer der Zugabe die Temperatur des Reaktionsgemisches unter 50 C gehalten wird. Zu dieser Acylierungsmischung wird rasch eine Lösung von 0 1 Mol = 21,6 g 6-Aminopenicillansäure in 100 ml Wasser und 15 ml Tri äthylamin zugegeben, wobei die Temperatur des Reaktionsgemenges unter 100 C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird in der Kälte während 30 Minuten und hiernach bei Zimmertemperatur während weiterer 2 Stunden gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemenge bei einer gleichen Menge Wasser verdünnt und zweimal mit Äther extrahiert, um nicht umgesetzte Ausgangsprodukte zu entfernen.
Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird hiernach abgetrennt, mit 300 ml Äther überschichtet, abgekühlt und mit verdünnter Schwefelsäure auf den pH-Wert 2 angesäuert. Die ätherische Schicht, in welcher das Verfahrensprodukt enthalten ist, wird zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mit 50 ml einer 40 % eigen Lösung von Kalium-2-äthy]- hexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Isopropoxyisobutyramido)-penicil- lansäure ausfällt und abfiltriert wird.
Nach dem Behandeln mit Äther wird das Kaliumsalz im Vakuum über Phosphorpentoxyd bei Zimmertemperatur getrocknet und in Form eines wasserlöslichen weissen kristallinen Pulvers im Gewicht von 29,3 g gewonnen. Es zersetzt sich bei 243 bis 2440 C, enthält die ss-Lactamstruktur nachweisbar mittels Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 3,125 mcg/ml. Die Heilungsdosis CD50 bei intramuskulärer Injektion in Mäusen gegenüber Staph. aureus Smith liegt bei 1,25 mcg/kg.
Beispiel 4
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-thoxy- isobutyramido)-penicillansäure
0,1 Mol = 13,2 g a-Äthoxyisobuttersäure werden in 20 ml Aceton und 80 ml Dioxan gelöst. Zur Lösung werden unter Rühren und Kühlung 15 ml Triäthylamin zugegeben. Die erhaltene kalte Lösung (etwa 50 C) wird hiernach langsam versetzt mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylchlorformiat in 15 mi Dioxan, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches unter 5 C während der ganzen Dauer der Zugabe gehalten wird.
Zu dieser Acylierungsmischung wird eine Lösung von 0,1 Mol = 21,6 g 6-Amino-penicillansäure in 100 ml Wasser und 15 ml Triäthylamin rasch hinzugegeben, wobei die Temperatur des Gemisches unter 100 C gehal ten wird. Die erhaltene ! klare Lösung wird zunächst in der Kälte während 30 Minuten und hiernach bei Zimmertemperatur während weiterer 2 Stunden gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemenge verdünnt, mit einem gleichen Volumen Wasser und zweimal mit Äther extrahiert, um nicht umgesetzte Ausgangsprodukte zu entfernen. Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird hiernach abgetrennt, mit 300 ml Äther überschichtet, abgekühlt und mit verdünnter Schwefelsäure auf den pH-Wert 2 angesäuert.
Die ätherische Schicht, in welcher das Reaktionsprodukt enthalten ist, wird abgetrennt, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mit 50 ml einer 40% eigen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Athoxy- isobutyramido)-penicillansäure ausfällt und abfiltriert wird. Nach dem Behandeln mit Äther wird dieses Salz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und in Form eines was 5er- löslichen weissen kristallinen Pulvers erhalten, welches 25,0 g wiegt. Es zersetzt sich bei 240-243 C, enthält die ss-Lactamstruktur nachweisbar durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 0,8 mcg/ml.
Die Heilungsdosis CD50 gegenüber Staph. aureus Smith bei intramuskulärer Injektion in Mäusen liegt bei 5,6 mcg/kg.
Beispiel 5
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-Isobutoxy isobuíyramido)-penicillansäure 0,1 Mol = 16,0 g α-Isobutoxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und 80 mi Dioxan gelöst Zur Lösung werden unter Rühren und Kühlung 15 ml Triäthylamin zugegeben. Die erhaltene kalte Lösung (etwa 50 C) wird hiernach langsam versetzt mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylchlorformiat in 15 ml Dioxan, wobei die Temperatur des Reaktionsgemenges während der Dauer der ganzen Zugabe unter 50 C gehalten wird.
Zu der Acylierungsmischung wird eine Lösung von 0,1 Mol = 21,6 g 6-Amino-pencillansäure in 100 ml Wasser und 15 ml Triäthylamin rasch hinzugegeben, während die Reaktionstemperatur unter 100 C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird zunächst in der Kälte während 30 Minuten und hiernach bei Zimmertemperatur während weiterer 2 Stunden gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemisch mit einer gleichen Menge Wasser verdünnt und zweimal mit Äther extrahiert, um die nicht umgesetzten Ausgangsprodukte zu entfernen.
Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird abgetrennt, mit 300 ml Äther überschichtet, abgekühlt und auf den pH-Wert 2 mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert. Die ätherische Schicht, in welcher das Reaktionsprodukt enthalten ist, wird hiernach abgeschieden, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und mit 50 ml einer 40% eigen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Isobutoxyisobutyramido)-penicillansäure ausfällt und abfiltriert wird. Nach dem Behandeln mit Äther wird dieses Kaliumsalz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und erhalten als wasserlösliches weisses kristallines Pulver im Gewicht von 29,0 g.
Es zersetzt sich bei 237 bis 2390 C, enthält die ss-Lactamstruktur nachweisbar durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 0,8 mcg/ml.
Beispiel 6
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-Butoxy isobutyramido)-penicillans äure
0,1 Mol = 16,0 g α-Butoxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und 80 ml Dioxan gelöst. Zu der gekühlten Lösung werden unter Rühren 15 ml Triäthylamin zugegeben. Die erhaltene kalte Lösung (etwa - 50 C) wird hiernach langsam versetzt mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylehiorformiat in 15 ml Dioxan, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches während der ganzen Dauer der Zugabe unter 50 C gehalten wird.
Zu dieser Acylierungsmischung wird eine Lösung von 0,1 Mol = 21,6 g 6-Miino-penicillausäure in 100 ml Wasser und 15 ml Triäthylamin rasch hinzugegeben, wobei die Temperatur des Gemisches unterhalb 1(PO C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird zunächst in der Kälte während 30 Minuten und hiernach während weiterer 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemenge mit einem gleichen Volumen Wasser verdünnt und zweimal mit Äther extrahiert, um nicht umgesetztes Ausgangsmaterial zu entfernen. Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird hiernach abgetrennt, mit 300 ml Äther überschichtet gekühlt und auf den pH-Wert 2 mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert.
Die ätherische Schicht, in welcher das Reaktionsprodukt enthalten ist, wird abgetrennt, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natrinrusulfät getrocknet, filtriert und mit 50 ml einer 40% gen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(α-Butoxyisobutyramido)-penicillan- säure ausfällt und abfiltriert wird. Nach dem Behan deln mit Äther wird dieses Kaliumsalz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und in Form eines wasserlöslichen weissen kristallinen Pulvers im Gewicht von 26,0 g erhalten.
Es zersetzt sich bei 233 bis 2350 C, enthält die ss-Lactamstruktur, nachgewiesen durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 3,125 mcg/ml.
Beispiel 7
Herstellung des Kaliumsalzes der 6-(a-Trifluor äthoxyisobutyramido)-penicillansäure
0,1 Mol = 21,0 g a-Trifluoräthoxyisobuttersäure werden in einer Mischung von 20 ml Aceton und 80 ml Dioxan gelöst. Zu der Lösung werden unter Rühren und Kühlung 15 mi Triäthylamin zugegeben.
Die erhaltene kalte Lösung (etwa 5 C) wird hiernach langsam versetzt mit einer Lösung von 0,1 Mol = 13,6 g Isobutylchiorformiat in 15 ml Dioxan, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches während der ganzen Dauer der Zugabe unter 50 C gehalten wird. Zu dieser Acylierungsmischung wird eine Lösung von 0,1 Mol = 21,6 g 6-Amino-peni cillansäure in 100 ml Wasser und 15 ml Triäthylamin rasch hinzugegeben, wobei die Temperatur des Reaktionsgemenges unterhalb 100 C gehalten wird. Die erhaltene klare Lösung wird in der Kälte während 1 Stunde gerührt.
Nach dieser Behandlung wird das Reaktionsgemisch mit gesättigter Natrium bicarbonatlösung auf den pH-Wert 8 gebracht und zweimal mit Äther extrahiert, um nicht umgesetztes Ausgangsmaterial zu entfernen. Die ätherischen Extrakte werden verworfen. Die wässrige Schicht wird hiernach abgetrennt, mit 300 ml Ather überschichtet, gekühlt und auf den pH-Wert 2 mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert.
Die ätherische Lösung, in welcher das Verfahrensprodukt enthalten ist, wird hiernach abgetrennt, zweimal mit kaltem Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mit 48 ml einer 40% eigen Lösung von Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol behandelt, worauf das Kaliumsalz der 6-(a-Trifluoräthoxyiso butyramido)-penicillansäure ausfällt und abfiltriert wird. Nach dem Behandeln mit Äther wird dieses Kaliumsalz bei Zimmertemperatur im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet und in Form eines wasserlöslichen weissen kristallinen Pulvers im Gewicht von 21,8 g erhalten. Es zersetzt sich bei 269 bis 2700 C, enthält die ss-Lactamstruktur, nachweisbar durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 0,8 mcg/ml.
Seine Heilungsdosis CD50 gegenüber Staph. aureus Smith bei intramuskulärer Injektio Pulvers im Gewicht von 3,09 g (72,4% der theoretischen Ausbeute) erhalten. Es zersetzt sich bei 263 bis 2650 C, enthält die ss-Lactamstruktur, nachgewiesen durch Infrarot-Analyse und inhibiert Staph. aureus Smith bei einer Konzentration von 0,001 Gew.%.
Beispiel 9
Ersetzt man in der Arbeitsweise gemäss Beispiel 1 die a-Methoxyisobuttersäure durch je 0,1 Mol α-Cyclohexyloxy-α-methylpropionsäure, α-Cyclopentyloxyisobuttersäure, α-Methoxy-α,α-diisopropylessigszäure, a-Allyloxy-a-propylbuttersäure, a-itthoxy-a, a-diäthylessigsäure, α-Propoxy-α-isobutylbuttersäure, α-Isobutoxy-α-methylhexancarbonsäure α-Octadecyloxy-α-äthylhexancarbonsäure, a-Butoxy-a-äthylpropionsäure, α-(ss-Butenyloxy)-α-methylpropionsäure, a-Hexadecyloxyisobuttersäure und a-Hexadecenyloxy-a-propylbuttersäure, so entstehen die Säuren 6-(ss-Cyclohexyloxy-α
-methylpropionamido)- penicillansäure,
6- (a-Cyclopentyloxy-a-methylpropionamido) penicillansäure, 6-(α-Methoxy-α,α-diisopropylacetamido) penicillansäure, 6-(a-Allyloxypropylbutyramido)- penicillansäure, 6-(Äthoxy-α,α-diäthylacetamido)- penicillansäure,
6-(a-Propoxy-a-isobutylbutyramido) penicillansäure, 6-(a-Isobutoxy-a-methylhexanamido)- penicillansäure, 6-(a-Octadecyloxy-a-äthylhexanamido) penicillansäure, 6(α-Butoxy-α-äthylpropinoamido)- penicillansäure, 6-.[o-(ss-Butenyloxy) -methylpropionamido- penicillansäure,
6-(a-Hexadexyloxyisobutyramido) penicillansäure und 6-(α-Hexadecenyloxy-α
-propylbutyramido) penicillansäure; diese Säuren können in ihre festen wasserlöslichen Kaliumsalze übergeführt werden und inhibieren als solche Staph. aureus Smith bei Konzentrationen von 0,001 Gew.%.