CH459213A

CH459213A - Verfahren zur Herstellung einer antibiotischen Cephalosporin-Verbindung

Info

Publication number: CH459213A
Application number: CH1148062A
Authority: CH
Inventors: Harold Flynn Edwin
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1962-09-28
Publication date: 1968-07-15

Description

Verfahren zur Herstellung einer antibiotischen Cephalosporin-Verbindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer antibiotischen Cephalosporin-Verbindung der allgemeinen Formel
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sowie der pharmazeutisch verwendbaren Salze derselben.

In der Formel bedeutet R1 allein eine Hydroxylgruppe, eine C1- bis C8-Acyloxygruppe oder eine tertiäre Aminogruppe; R2 bedeutet eine Hydroxylgruppe, wenn Rl eine Hydroxylgruppe oder eine C1- bis Cs-Acyloxygruppe ist, oder - wenn R' eine tertiäre Aminogruppe ist - den Rest -; oder R1 und R2 bedeuten zusammen -0-; R3 ist eine geradkettige C2- bis C4-Alkylgruppe oder eine verzweigtkettige C5- bis C4-Alkylengruppe und R4 ist ein Phenylrest oder ein mit mindestens einem Substituenten der aus Halogen, Nitro-, Trifiuormethyl-, C1- bis C4-Alkyl- und C1- bis CAlkoxy-Substituenten bestehenden Gruppe substituierter Phenylrest.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine entsprechende Verbindung mit der bicyclischen Ringstruktur von Cephalosporin C, die in der 7-Stellung eine Aminogruppe trägt, in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel mit einem Acylierungsmittel acyliert, das mindestens einen funktionellen Rest der allgemeinen Formel
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aufweist.

Man kann so vorgehen, dass man das erhaltene Produkt mit angesäuertem Wasser erhitzt, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von Cephalosporin-Ce-Verbindungen herzustellen, oder das erhaltene Produkt in Lösung mit einem Überschuss eines tertiären Amins, das dem Rest Am + entspricht, am Rückfluss kocht, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von Cephalosporin ; C4-Verbin- dungen herzustellen, oder aber das erhaltene Produkt in einem gepufferten wässrigen Medium mit Citrusfrucht Acetylesterase behandelt, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von Desacetylcephalosporin-C-Verbindungen herzustellen.

R1 kann ein Acetoxy-, Propionoxy-, Butyrexy-oder Capryloxyrest und dergleichen oder ein N-Pyridyl-, N Pyrimidyl-, Trimethylamino-, Triäthylamino-, Tributyl amino- oder ähnlicher tertiärer Aminorest sein, wie er durch die Umsetzung von Cephalosporin C mit Nicotin, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Nicotinamid, 2-Aminopyridin, 2-Amino-6-methylpyridin, 2,4,6-Trimethylpyridin, 2-Hydroxymethylpyridin, Sulfapyridin, 3-Hydroxypyridin, Pyridin-2,3-dicarbonsäure, Chinolin, Sulfa diazin, Sulfathiazol, Picolinsäure und dergleichen entsteht.

R kann ein geradkettiger Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein verzweigtkettiger Alkylenrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen sein, und R4 kann mit irgendeinem der Kohlenstoffatome verbunden sein, die über ein ersetzbares Wasserstoffatom verfügen. So kann R1 das Kohlenstoffgerüst der 2ithyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl- oder tert.-Butylgruppe aufweisen, wobei R4 ein Wasserstoffatom dieser Gruppen ersetzt.

R4 kann ein Phenyl- oder ein substituierter Phenylrest sein, der in der o-, oder p-Stellung einen oder mehrene Chlor-, Brom-, Fluor-, Jod-, Nitro-, Trifluormethyl-, C1- bis C4-Alkyl- oder C1- bis C2-alkoxysubsti- tuenten aufweist.

Die neuartigen Verbindungen der Erfindung sind insofern mit dem Cephalosporin C verwandt, als sie den 5, 6-Dihydro-2H-1, 3-thiazin-Ring mit einem ankonden siebten B-Lactamring in 2,3-Stellung aufweisen, der charakteristisch für Cephalosporin C ist. Im Gegensatz zum Cephalosporin C, das in der 7-Stellung die 5'-Amino N'-adipamylgruppe enthält, sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung jedoch dadurch gekennzeichnet, dass sie in der 7-Stellung eine Phenoxyalkylenyl-acylamidogruppe aufweisen.

Darüberhinaus sind die erfin dungsgemässen Verbindungen im Gegensatz zum Cephalosporin C, das eine verhältnismässig geringe antibakterielle Wirksamkeit besitzt, hochwirksame antibakterielle Mittel, die das Wachstum zahlreicher Typen von Mikroorganismen in den verschiedensten Umgebungen zu hemmen vermögen.

Wie aus den obigen Formeln hervorgeht, fällt eine Vielzahl von verwandten Verbindungen, die die bicyclische Ringstruktur des Cephalosporins C aufweisen, jedoch ! in bezug auf die Substituenten variieren, in den Erfindungsbereich. Unter diesen Verbindungen sind solche, die die Kerne der Verbindungen vom Cephalosporin-Typ aufweisen, das heisst Kerne von Cephalo sporin Cc, Desacetylcephalosporin C und Cephalosporin CA, denen die folgenden Formeln zukommen:
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wobei Am einen tertiären Aminorest bedeutet, für den oben Beispiele gegeben wurden. Aus den obigen Formeln ist ersichtlich, dass der Kern von Cephalosporin Ce einen ankondensierten Lactonring enthält, während der Kern von Cephalosporin CA ein inneres Salz bzw. ein Zwitterion bildet.

Wie bei den Penicillinen, mit denen die erfindungsgemässen Verbindungen bis zu einem gewissen Grade verwandt sind, können durch Kombination mit nichttoxischen pharmazeutisch annehmbaren Kationen, Anionen, Alkoholresten, Ammoniak und Aminen zahlreiche Salze, Ester, Amide und dergleichen, Derivate hergestellt werden. Diese Derivate sind als vollwertige Äquivalente der beschriebenen Verbindungen anzusehen und liegen daher ebenfalls im Erfindungsbereich.

Als Beispiele seien einige Typen von kationischen Salzen genannt, die aus den Verbindungen hergestellt werden können, die den Cephalosporin-C-Kern enthalten: wasserlösliche Salze, wie die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium, und substituierte Ammoniumsalze, sowie weniger wasserlösliche Salze, wie die Calcium-, Barium-, Procain-, Chinin- und Dibenzyläthylendiaminsalze. Diewenigen Verbindungen, die den Cephalosporin-CA-Kern enthalten, bilden keine kationischen, sondern anionische Salze, das heisst Additionssalze mit starken Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwe felsäune und ähnlichen Säuren.

Die folgende Aufzählung erläutert in Verbindung mit den Beispielen, die weiter unten folgen, die Verbindungstypen, die erfindungsgemäss erhältlich sind: 7-a-oBromphenoxypropionamidocephalo- sporansäure
7-ss-Fluorphenoxy-n-butyramidocephao sporansäure 7-#-o-Jodphenoxy-n-butyramidocephalo- sporansäure
7-ss-p-Nitrophenoxy-n-valeramidocephalo sporansäure 7-#-m-Trifluormethylphenoxy-n-valeramido- cephalosporansäure 7-#-o-Toluyloxy-n-valeramidocephalosporansäure
7-ss-m-Äthylphenoxyisobutyramidocephalo sporapsäure
7-ss-p-n-Propylphenoxyisosovaleramidocephalo sporansäure 7-#-o-Isopropylphenoxyisovaleramidocephalo- sporansäure 7-#-m-n-butylphenoxy-&alpha;

-methyl-n-butyramido- cephalosporansäure 7-ss-Phenoxy-a-methyl-nbutyramidocephalo sporansäure 7-6-Phenoxy-a-methyl-n-butyramidocephalo sporansäure 7-ss-Phenoxy-a,a-dmiethylpropionamidocephalo sporansäure 7-ss-p-tert.-Butylphenoxy-a,a-dimethylpropion amidocephalosporansäure
7-ss-p-Methoxyphenoxypropionamidocephalo sporansäure
7-ss-m-Äthoxyphenoxypropionamidocephalo sporansäure und dergleichen, sowie die entsprechenden Cephalosporin-CA-und Cephalosporin-Ce-Analoga.

Cephalosporin C kann durch Kultivierung eines Cephalosporin C bildenden Organismus in einem geeigneten Nährmedium hergestellt werden, wie in der britischen Patentschrift Nr. 810196 beschrieben wird.

Cephalosporin C wird durch Erhitzen mit Wasser unter sauren Bedingungen leicht in Cephalosporin CG verwandelt, wie in der belgischen Patentschrift Nummer 593 777 beschrieben wird. Dadurch wird die an der Methylgruppe in der 5-Stellung des Thiazinringes befindliche Acetylgruppe entfernt, und es tritt spontan eine Lactonisierung zu dem ankondensierten Lactonring ein.

Gephalosporin C lässt sich auch leicht in Verbindungen vom Cephalosporin-CA-Typ verwandeln, z. B. durch Kochen in wässriger Lösung mit einem Überschuss an Pyridin, wie es in der belgischen Patentschrift Nummer 593 777 beschrieben wird. Die Umsetzung ist ganz allgemein auf tertiäre Amine anwendbar, von denen oben zahlreiche Beispiele genannt werden, wobei die entsprechenden Derivate des Cephalosporin-C. A-Typs entstehen, bei denen die tertiäre Aminogruppe mit der Methylgruppe in der 5-Stellung des Thiazinringes verbunden ist und mit der Carboxylgruppe in der 4-Stellung ein inneres Salz bildet.

Desacetylcephalosporin C lässt sich bequem durch Blehandlung von Cephalosporin C mit Citrusfrucht Acetylesterase in wässrigem Phosphatpuffer bei pH 6,5 bis 7 über einen Zeitraum von mehreren Stunden herstellen, wie es von Jansen, Jang und Mac Donnell in Archiv. Biochem. 194748, 1516, beschrieben wird.

Aus den verschiedenen auf diese Weise erhältlichen Cephalosporin-C-Verbindungen lässt sich der entsprechende Kern leicht erhalten, wenn man die 5'-Amino N'-adipamyl-Seitenkette zwischen dem Amidstickstoff und der Carbonylgruppe der Amidgruppe spaltet. So kann die 7-Aminocephalosporansäure nach dem in der belgischen Patentschrift Nr. 593 777 beschriebenen Verfahren durch längeres Digerieren von Cephalosporin C mit einer Mineralsäure in Abwesenheit von Licht hergestellt werden.

Die erfindungsgemässen Verbindungen werden durch Acylierung des entsprechenden Cephalosporin-C-Kems hergestellt, sei es nun der Kern des Cephalosporins C selbst, oder des Cephalosporins Ce, des Cephalosporins CA oder einer anderen Variante. Wahlweise können die Verbindungen vom Cephalosporin-Ce-, Cephalosporin CA- und Desacetylcephalosporin-C-Typ auch erhalten werden, indem man die Umwandlungsverfahren der belgischen Patentschrift Nr. 593 777 und von Jansen und Mitarbeitern auf die entsprechenden 7-Acylamino cephalosporansäuren anwendet, um auf diese Weise die Verbindungen mit den entsprechenden Kernen zu erhalten.

Für die Acylierung der 7-Aminogruppe der Cephalo sporin-Kerrte-wie oben angegeben - können die üblichen Acylierungsverfahren sowie irgendwelche der verschiedenen Typen von bekannten Acylierungsmitteln verwendet werden, die eine Zusammensetzung aufweisen, die der gewünschten Seitenkette entspricht.

Ein bequemes Acylierungsmittel ist das entspre chende Phenoxyalkylenylacylchlorid oder -bromid. Die Acylierung wird in Wasser oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel ausgeführt, vorzugsweise unter praktisch neutralen Bedingungen sowie vorzugsweise bei verringerter Temperatur, das heisst oberhalb des Gefrierpunkts des Reaktionsgemischs, jedoch unterhalb von etwa 20.0 C. Bei einem typischen Verfahren wird die 7-Aminocephalosporansäure bzw. eines ihrer genannten Derivate zusammen mit einer ausreichenden Menge Natriumbicarbonat oder einer anderen geeigneten alkalischen Verbindung zur Beschleunigung der Lösung in wässrigem 50 vol.

% igem Aceton gelöst, wobei die Konzentration der 7-Aminocephalosporansäure etwa 1 bis 4 Ges. % beträgt. Die Lösung wird auf etwa 0 bis 50 C abgekühlt, und es wird unter Rühren und Kühlen eine Lösung des Acylierungsmittels in etwa 20 % igen Über- schuss hinzugegeben. Falls der pH-Wert der Mischung nicht konstant bleibt, kann er durch Einleiten von Kohlendioxyd im Neutralbereich gehalten werden. Nach be endeter Zugabe des Acylierungsmittels wird das Reak tionsgemisch weiter gerührt und auf Raumtemperatur erwärmen gelassen.

Das Reaktionsprodukt wird sodann bis auf etwa pH 2 angesäuert und mit einem organischen Lösungsmittel, wie Äthyiacetat, extrahiert. Der Athyl- acetat-Extrakt wird mit einer Base, die das gewünschte Kation des Endprodukts aufweist, auf etwa pH 5,5 ein gesteIlt und mit Wasser r extrahiert. Die wässrige Lösung wird abgetrennt und zur Trockne verdampft. Der Rückstand wird in der kleinstmöglichen Menge Wasser aufgenommen und das gewünschte Produkt durch Zugabe eines grossen Überschusses an Aceton und gegebenenfalls Ather gefällt. Das dabei erhaltene kristalline Produkt wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und getrocknet.

Die Acylierung kann auch mit der entsprechenelen Phenoxyalkylencarbonsäure unter Verwendung einer äquimolaren Menge eines Carbodiimids, wie N,N'-Diisopropylcarbodiimid,
N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid,
N,N'-Bis-(p-dimethylaminophenyl)carbodiimid,
N-Athyl-N'-(4"-äthylmorpholinyl)-carbodiimid oder dergleichen, ausgeführt werden, wobei die Acylierung in solchen Fällen bei Normaltemperatur verläuft.

Wahlweise kann die Phenoxyalkylenylcarbonsäure in das entsprechende Säurenhydrid, das Azid oder einen akti vierten Ester verwandelt t werden, wobei jedes dieser Derivate zur Erzielung der gewünschten Acylierung verwendet werden kann. Weitere bekannte Mittel brauchen hier nicht aufgezählt zu werden.

In vielen Fällen kann das Acylierungsmittel eines oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten und daher in optisch aktiven Formen vorkommen. Bei der gewöhnlichen chemischen Synthese werden diese Verbindungen gewöhnlich in Form des Racemats, das heisst eines äquimolaren Gemischs der optischen Antipoden, das keine optische Drehung zeigt, gewonnen.

Werden die getrennten optischen Isomeren gewünscht, so kann das Acylierungsmittel in üblicher Weise gespalten werden, z. B. durch Umsetzung der freien Säure mit Cinchonin, Strychnin, Brucin und dergleichen, fraktionierte Kristallisation der diastereoisomeren Salze und getrenntes Ansäuern der festen Phase und der flüssigen Phase, um die optischen Antipoden freizusetzen. Die auf diese Weise erhaltenen freien Säuren können als solche für die Acylierung verwendet werden, und zwar vorzugsweise in Verbindung mit einem Carbodiimid, oder können nach üblichen Verfahren in das entsprechende Säurehalogenid oder ein gemischtes Anhydrid umgewandelt werden, wobei natürlich extreme Bedingungen vermieden werden müssen, damit keine Racemisierung eintritt.

In der Literatur sind viele der erfindungsgemäss verwendeten Acylierungsmittel zusammen mit Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben worden, und eine An- zahl von ihnen ist im Handel erhältlich. Sämtliche Verbindungen lassen sich nach gut bekannten Verfahren leicht herstellen.

Die Erfindung wird weiter durch die folgenden Arbeitsbeispiele ierläutert, die jedoch nicht als Begrenzung des Erfindungsbereichs aufzufassen sind. Die in den Beispielen angegebenen chemischen Analysen werden nach dem Verfahren von Ford, Analytical Chemistry, 19, 1004 (1947), durchgeführt, das auf der quantitativen Bestimmung des ss-Lactamringes des Cepbalosporin- Moleküls durch Umsetzung mit Hydroxylamin beruht.

Die antibiotischen Wirksamkeiten wurden an Staphylococcus aureus 209 P unter Anwendung einer geeigneten Abwandlung der Papierscheibenplatten-Verfahren von Higgens und Mitarbeitern, Antibiotics & Chemotherapy 3, 50-54 (Januar 1953), und Loo und Mitarbeitern, Journal of Bacteriology 50, 701-709 (1945), bestimmt.

Die pK'a-Werte der Säuren wurden durch Titration in wässrigem 66Sigem Dimethylformamid bestimmt.

Beispiel 1
7-ss-Phenoxypropionamidocephalosporansäure, Kaliumsalz
1,0 g 7-Aminoceph, alosporansäure und 800 mg Natriumbicarbonat wurden in einem Gemisch aus 50 cm3 Wasser und 40 cm3 Aceton gelöst. Die Lösung wurde in einem Eisbad gerührt und innerhalb von etwa 30 Minuten tropfenweise mit einer Lösung von 645 mg ss-Phen- oxypropionylchlorid in 10 cm3 Aceton versetzt, wonach das Gemisch weitere 3 Std. in der Kälte gerührt wurde Aus dem Umsetzungsgemisch wurde < las Aceton im Vakuum abgezogen, worauf 100 cm3 Athylacetat zugegeben wurden, gefolgt, durch 1n Salzsäure, um das Gemische bis auf einen pH-Wert von 2 einzustellen.

Die wässrige Phase wurde abgetrennt, mit 50 cm3 ithyl- acetat gewaschen und verworfen. Die Äthylacetat-Phasen wurden vereinigt und mit 50 cm3 Wasser gewaschen.

Die ge.waschene Äthylacetatphase wurde mit 50 cm3 Wasser gerührt und mit wässriger 0,5n Kalilauge auf pH 6,5 eingestellt. Der erhaltene wässrige Extrakt wurde abgetrennt und im Vakuum nahezu bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit Isopropylalkohol verrieben und die erhaltene Aufschlämmung filtriert.

Die feste Masse wurde aus einem Gemisch von Methylund Isopropylalkohol kristallisieren gelassen, wobei 620 mg gereinigte 7-ss-Phenoxypropionamidocephalo- sporansäure in Form des Kaliumsalzes gewonnen wurden. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4,90. Das UV Spektrum wies ein Maximum bei 262 m (# = 9350) und eine Schulter bei 215 m auf. Bei der chemischen Analyse entsprach 1 mg Produkt 890: Einheiten Penicillin G. Die antibiotische Wirksamkeit entsprach 385 Einheiten Penicillin G pro mg. Das Produkt war gegenüber resistenten staphylococcen sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von menschlichem Blutserum wirksam.

Es war ferner gegenüber Staphylococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutea wirksam.

Beispiel 2
7-ss-Phenoxypropionamidocephalosporansäure,
Natriumsalz
5,4 g 7-ss-phenoxypropioamidocephalosporansaures Kalium wurden in 50 cm3 Wasser gelöst Die Lösung wurde mit Äthylacetat überschichtet und das Gemisch gerührt und mit Salzsäure auf pH 2,0 angesäuert. Die Schichten wurden getrennt, und die Athylacetatschicht wurde mit verdünnter wässriger Natronlauge bis zur Erreichung eines pH-Wertes der wässrigen Phase von 6 extrahiert. Der wässrige Extrakt wurde im Vakuum eingedampft und die erhaltene kristalline Masse abgetrennt.

Die feste Masse wurde aus Abhanol, das eine gennge Menge Methanol enthielt, umkristallisiert. Es wurden 3,7 g 7-ss-Phenoxypropionamidocephalosporansäure in Form des Natriumsalzes gewonnen. Die antibiotische Wirksamkeit entsprach 372 Einheiten Penicillin G pro mg.

Beispiel 3 7-a-Phenoxy-n-butyramidocephalosp oransäure
1,0 g 7-Aminocephalosporansäure und 1 g Natriumbicarbonat wurden in einem Gemisch von 50 cm8 Wasser und 40 cm3 Aceton gelöst. Die Lösung wurde in einem Eisbad gerührt und mit 695 mg a-Phenoxy-n-butyrylchlorid, gelöst in 10: cm3 Aceton, versetzt, und zwar innerhalb von etwa 30 Minuten, wonach das Gemisch in der Kälte noch weitere 2 bis 3 Stunden lang gerührt wurde. Von dem Umsetzungsgemisch wurde das Aceton im Vakuum abgezogen, wonach 100 cm3 Äthylacetat zugegeben wurden, gefolgt von 1n Salzsäure, um den pH-Wert des Gemischs auf 2 einzustellen.

Die wässrige Phase wurde abgetrennt, mit 50 cm3 Äthylacetat gewaschen und verworfen. Die Äthylacetatschichten wurden vereinigt und mit 50 cm3 Wasser gewaschen. Die ge waschen Äthylacetatphase wurde mit 100 cm3 Wasser gerührt und mit wässriger 0,5n Kalilauge auf pH 5,5 eingestellt. Der erhaltene wässrige Extrakt wurde abgetrennt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit wässrigem Aceton verrieben, die feste Masse wurde abfiltriert und im Vakuum getrock seit. Die Ausbeute betrug 900 mg 7-a-Phenoxy-n-butyr- amidocephalosporansäure in Form des Kaliumsalzes. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4,90.

Das UV-Maximum lag bei 262 m, b (e = 8525).

Bei der chemischen Analyse entsprach 1 mg Produkt 1140 Einheiten Penicillin G. Die antibiotische Wirksamkeit entsprach 73 Einheiten Pencillin G pro mg. Das Produkt zeigte gegenüber resistenten Staphyiococcen sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von menschlichem Blutserum sowie gegenüber Staphylococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutea eine gute Wirksamkeit. Der orale ED50-Wert gegenüber hämolytischen Streptococcen bei der Maus betrug 31,5 mg/kg.

Beispiel 4 1-&alpha;-Phenoxy-n-butyrylamido-Derivat der 7-Aminocephalosporansäure
Ein Gemisch von 10 cm3 Dioxan, 5 cm3 Aceton, 0,7 cm3 Triäthylamin und 900 mg l-a-Phenoxy-n-butter- säure wurde auf 50 C abgekühlt und unter Rühren innerhalb von 5 Minuten mit einer Lösung von 680 mg Chlorameisensäureisobutylester in 5 cm3 Dioxan versetzt. Es wurde weitere 30 Minuten gerührt, wonach eine Lösung von 1,36 g 7-Aminocephalosporansäure und 0,8 cm3 Triäthylamin in 5 cm3 Wasser zugegeben wurde.

Das erhaltene Umsetzungsgemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Es wurde sodann mit 100 cm8 Wasser verdünnt, mit 50 cm3 Äthyläther gewaschen, mit 100 cm3 Äthyacetat überschichtet und mit in Salzsäure auf pH 2,0 angesäuert. Die Schichten wurden getrennt. Die Äthlacetatschicht wurde mit 25 cm3 Wasser gewaschen und bei pH 6,5 mit 70 cm3 Wasser extrahiert, wobei zur pH-Einstellung wässrige In Kalilauge verwendet wurde. Der wässrige Extrakt wurde im Vakuum vom Wasser befreit Das erhaltene Rohprodukt, das 1,2 g wog, wurde aus einem Gemisch von Methylalkohol und Isopropylalkohol umkristallisiert, wobei 800 mg des 1-&alpha;-Phenoxy-n-butyrylamino-Derivats der 7-Aminocephalosporansäure in Form des kristallinen Kaliumsalzes gewonnen wurden.

Der pK'a-Wert der Säure betrug 4,60. Das UV-Maximum des Produkts lag bei 262 m (# = 8450).

Beispiel 5 d-&alpha;-Phenopxy-n-butyrylamido-Derivat der
7-Aminocephalosporansäure
Nach dem Verfahren des vorangehenden Beispiels wurde aus der entsprechenden rechtsdrehenden Säure das d-aPhanoxy -butyryl amidoderivat der 7-Aminocephalosporansäure hergestellt. Das umkristallisierte Produkt wog 320 mg und zeigte ein UV-Maximum bei 263 mu (e = 8500). Der pK'a-Wert der Säure betrug 5,05.

Beispiel 6 7-a-p-Nitrophenoxy-n-butyrylamidocephalo- sporansäure
In 50 cm3 Wasser wurde 1 g 7-Aminooephalosporan- säure suspendiert, worauf 1,0 g Natriumbicarbonat zugegeben wurde. Nach Erzielung einer Lösung wurden 50 cm3 Aceton zugegeben, und die Lösung wurde gerührt und in einem Eisbad gekühlt. Zu der kalten Lösung wurde innerhalb von 1 Stunde bei 50 C eine Lösung von 960 mg a-p-Nitrophenoxy-n-butyrylchi orid in 15 cm3 Aceton gegeben. Das Aceton wurde im Vakuum abgezogen. Zu der zurückbleibenden wässrigen Lösung wurden 75 cm3 Äthylacetat gegeben, und das Gemisch wurde mit in Salzsäure auf pH 2 angesäuert.

Die Schichten wurden getrennt, und die Äthylacetatschicht wurde bei pH 5,5 mit 75 cm3 Wasser extrahiert, wobei zur pH-Einstellung wässrige in Kalilauge verwendet wurde. Der wässrige e Extrakt wurde abgetrennt und im Vakuum bis zu einer halbfesten Masse eingedampft.

Diese Masse wurde in Aceton gelöst, das Lösungsmittel abgezogen, in heissem Methanol gelöst, mit Isopropylalkohol bis zur Trübung verdünnt und die Lösungsmittel wiederum abgezogen, wobei eine feste Masse zurückblieb. Das erhaltene Produkt wog 1,34 g. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4,88.

Die Verbindung hatte eine antibiotische Wirksamkeit entsprechend 56 Einheiten Penicillin G pro mg und zeigte eine gute antibiotische Wirksamkeit gegenüber resistenten Staphylococcen, sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von menschlichem Blutserum. Es zeigte ausserdem eine gute Wirksamkeit gegenüber Staphylococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutea.

Beispiel 7 7-a-Phenoxyisobutyramidocephalosporansäure
Zu einer Lösung von 1,0 g 7-Aminocephalosporansäure und 680 mg Natriumbicarbonat in 50 cm3 Wasser und 30 cm3 Aceton wurde tropfenweise unter Rühren bei Eisbadtemperatur eine Lösung von 730 mg a-Phen oxyisobutyrylchlorid in 20 cm3 Aceton gegeben. Der pH-Wert des Umsetzungsgemischs wurde ununterbrochen überwacht und bei PH 7 bis 8 gehalten. Das Umsetzungsgemisch wurde nach beendeter Zugabe des Säurechlorids noch eine weitere Stunde bei 0 bis 50 C gerührt. Das Aceton wurde im Vakuum von dem Umsetzungsgemisch abgezogen, der Rückstand mit etwa
100 cm3 Äthylacetat überschichtet und mit verdünnter Salzsäure auf pH 2 eingestellt.

Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt, mit etwa 100 g Eis versetzt und das Gemisch mit verdünnter wässriger Kalilauge auf pH 5,5 eingestellt. Die wässrige Phase wurde abgetrennt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in Aceton gelöst und die Lösung filtriert und mit Äthyl äther verdiinnt. Der erhaltene Niederschlag von 7 phenoxyisobutyramidocephalosporansaurem Kalium wurde abfiltriert, mit Aceton gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute betrug 625 mg. Bei der chemischein Analyse entsprach 1 mg Produkt 1150 Einheiten Penicillin G. Der pK'a-Wert der Säure betrug 4,90; und das UV-Maximum lag bei 262 m, u (e = 7800).

Beispiel 8
7-a-Phenoxyisovaleramidocephalosporansäure
Nach dem Verfahren und den Bedingungen von Beispiel 6 wurde 1,0 g 7-Aminocephalosporansäure mit 787 mg a-Phenoxyisovalerylchlorid acyliert. Das bei Eindampfen des wässrigen Extrakts erhaltene halbfeste Produkt wurde durch Behandlung mit Methylalkohol und Isopropylalkohol fest erhalten. Die Ausbeute betrug 840 mg 7-a-Phenoxyisovaleramidocephalosporansäure in Form des Kaliumsalzes. Der pK'a-Wert der Säure betrug 5,0. Das UV-Maximum des Produkts lag bei 264 met (e = 8550).

Bei der chemischen Analyse entsprach 1 mg Produkt 1014 Einheiten Penicillin G. Das Produkt zeigte sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von menschlichem Blutserum eine gute antibiotische Wirksamkeit gegenüber resistenten Staphylococcen. Gegenüber Staphy- lococcus albus, Bacillus subtilis und Sarcina lutea war es ebenfalls gut wirksam. Der orale ED50-Wert gegenüber hämolytischen Streptococcen betrug bei der Maus 31,5 mg/kg.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer antibiotischen Cephalosporin-Verbindung der allgemeinen Formel EMI5.1 in der R1 allein eine Hydroxylgruppe, eine C1- bis C8- Acyloxygruppe oder eine tertiäre Aminogruppe und R2 - wenn R1 eine Hydroxylgruppe oder eine C1- bis C8- Acyloxygruppe ist - eine Hydroxylgruppe oder - wenn R1 eine tertiäre Aminogruppe ist - -0- bedeuten oder R1 und R2 zusammen -0- bedeuten, R3 eine geradkettige C3 -bis C4-Alkylengruppe oder eine verzweigtkettige C,- bis C4-Alkylengruppe und R4 ein Phenylrest oder ein mit mindestens einem der Substituenten Halogen, Nitro, Trifluormethyl,

C1- bis C4-Alkyl und C1- bis C2.- Alkoxy substituierter Phenylrest ist, und der pharmazeutisch verwendbaren Salze derselben, dadurch gekennzeichnet, dass man eine entsprechende Verbindung mit der bicyclischen Ringstruktur von Cephalosporin C, die in der 7-Stellung eine Aminogruppe trägt, in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel mit einem Acylie rungsmittel acyliert, das mindestens einen funktionellen Rest der allgemeinen Formel EMI5.2 aufweist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Acylierung unter praktisch neutralen Bedingungen ausführt.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Acylierung bei verminderter Temperatur ausführt.

3. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung des Phenoxyalkenylanalogens von Cephalosporin CG, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Cephalosporin Verbindung mit dem Kern EMI6.1 acyliert.

4. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung des Phenoxyalkenylanalogens von Cephalosporin Ce, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Cephalosporin Verbindung mit dem Kern EMI6.2 worin Am+ einen tertiären Aminorest bedeutet, acyliert.

5. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung des Phenoxyalkenyianalogens von Desacetylcephalosporin C, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Cephalosporin-Verbindung mit dem Kern EMI6.3 acyliert.

6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man eine antibiotische Cephalosporin Verbindung der allgemeinen Formel EMI6.4 herstellt, indem man 7-Aminocephalosporansäure acyliert und das Produkt mit angesäuertem Wasser erhitzt, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von Cephalosporin-Ce-Verbindungen zu erhalten.

7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man eine antibiotische Cephalosporin Verbindung der allgemeinen Formel EMI6.5 herstellt, indem man 7-Aminocephalosporansäure acyliert und das Produkt mit Citrusirucht-Acetylesterase in einem gepufferten wässrigen Medium behandelt, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von DesacetyIcephalosporin-C-Verbindungen zu erhalten.

8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man eine antibiotische Cephalosporin Verbindung der allgemeinen Formel EMI6.6 herstellt, indem man 7-Arninocephalosporansäure acyliert und das erhaltene Produkt in Lösung mit einem tertiären Amin, das dem Rest Am+ entspricht, am Rückfluss erhitzt, um das entsprechende Phenoxyalkylenylanaloge des Kerns von CephaIosporinwCA-Verbindungen zu erhalten.

9. Verfahrens nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltenen Verbindungen mit pharmazeutisch annehmbaren Kationen oder Anionen in ihre Salze überführt.