CH628051A5

CH628051A5 - Process for the preparation of N-alkylated derivatives of thienamycin

Info

Publication number: CH628051A5
Application number: CH1462176A
Authority: CH
Inventors: Burton Grant Christensen; Raymond Armond Firestone; William Joseph Leanza
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1976-11-19
Publication date: 1982-02-15
Also published as: JPS5277085A; SE7612964L; FR2332014A1; DE2652676A1; DK523676A; GB1570988A; FR2332014B1; NL7612937A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer N-alkylierter Thienamycin-Derivate, nämlich von N-Alkyl-, N,N-Dialkyl- und N,N,N-Trialkylderivaten des neuen Antibiotikums Thienamycin. Solche Verbindungen und deren pharmazeutisch annehmbaren Salz-, Ester- und Amidderivate sind als Antibiotika wirksam.

Thienamycin (I) wird in der US-PS 3 950 357 beschrieben und beansprucht. Diese Patentschrift wird hiermit in die Offenbarung einbezogen, weil Thienamycin als Ausgangsverbindung bei der Herstellung der neuen Verbindungen verwendet werden kann:

Nr. 634 006, 634 298 und 634 294, die alle am 21. November 1975 eingereicht worden sind und den entsprechenden Conti-nuation-in-part-Anmeldungen beschrieben und beansprucht. Diese Anmeldungen werden hiermit in die Offenbarung einbe-5 zogen, weil sie brauchbare Ausgangsverbindungen beschreiben und auch Verfahren zum Umwandeln der erfindungsgemäss herstellbaren N-alkylierten Thienamycine in die Carboxyl-, O-, und Carboxyl- und O-abgeleiteten Formen, die auch als Antibiotika brauchbar sind.

io Die erfindungsgemäss herstellbaren N-alkylierten Thienamycin-Derivate weisen die folgende Formel auf sch2ch2nh2

cooh

OR

A

N.

sch2ch2nr5r6r7

coxr

(I)

Das Antibiotikum Thienamycin und seine Herstellung sind in der DT-OS 25 52 638 beschrieben. Es ist durch Züchten des Mikroorganismus Streptomyces cattleya (MA-4297) erhältlich, von dem eine Kultur bei der Kultursammlung der Northern Regional Research Laboratories, Northern Utilization Research and Development Division, Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, V.St.A. hinterlegt und mit NRRL 8057 bezeichnet ist.

Andere bevorzugte Ausgangsmaterialien für die Herstellung der neuen Verbindungen weisen die nachfolgenden Formeln auf oder sie werden einfacher durch das Symbol bezeichnet — OR4

Th

CH2CH2NH2

cooh

Ia ch2ch2nh2

coxr

Ib sch2ch2nh2 coxr

Ic

-NR5R6R7

ii l-COOM

30 worin «th» den bicyclischen Kern des Thienamycins symbolisiert.

Die Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren zur Herstellung neuer N-alkylierter Thienamycin-Derivate der Formel

OR

A

40

e

N.

sch2ch2nr5r6r7 coxr

(I)

worin R3, X und R die nachfolgend angegebene Bedeutung haben. Ausgangsverbindungen Ia, Ib und Ic, die auch als Antibiotika geeignet sind, werden in den US-Patentanmeldungen Serial und deren pharmakologisch verträgliche Salze, wobei R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoff atom, 45 nicht alle Reste R5, R6 und R7 sind gleichzetig Wasserstoffatome, einen jeweils substituierten oder unsubstituierten Nie-der-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Alkinylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen jeweils ringsubstituierten oder unsubstitu-50 ierten Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Cycloalkenylalkyl- oder Cycloalkylaikylrest mit 3 bis 6 Ringkohlenstoffatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, einen Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette 55 oder einen mono- oder bicyclischen Heteroaryl- oder Heteroaralkylrest mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel darstellen, und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, wobei die Ringoder Kettensubstituenten jeweils mindestens ein Chlor-, Brom-, 60 Jod- oder Fluoratom, eine Azido-, Cyan- oder Aminogruppe, eine mono-, di- oder trialkylsubstituierte Aminogruppe, wobei der Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, eine Hydroxylgruppe, einen Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Thioalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Carboxyl-65 oder Oxogruppe, einen Alkoxycarbonylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkoxyanteil, einen Acyloxyrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoylgruppe, eine Mono- oder Dialkylcarbamoylgruppe, wobei die Alkylreste jeweils 1 bis 4

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4

Kohlenstoffatome aufweisen, die Thiocyangruppe —SCN oder die Nitrogruppe darstellen,

R4 ein Wasserstoffatom oder ein Acyl-, Alkyl-, Aryl-, Aral-kyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest ist,

X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder einen Rest der Formel NR' darstellt, worin R' = H oder R ist,

R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Phenacylgruppe oder kernsubstituierte Phen-acylgruppe, wobei der Substituent ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist,

einen Alkoxyalkylrest, wobei der Alkoxyanteil offenkettig oder cyclisch ist und 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist und der Alkylanteil ebenfalls 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Alkanoyloxyalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Halogen- oder Perhalogenalkylrest, wobei Halogen Chlor,

Brom oder Fluor ist und die Alkylkette 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxycarbonyloxyalkylrest mit 3 bis 14 Kohlen-stoffatomen, einen Dialkylaminoacetoxyalkylrest mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen, einen Alkanoyloamidalkylrest mit 2 bis 13 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest, wobei der Alkylanteil 1 bis 3 Kohlenstoffatome und der Arylanteil 6 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen, einen mono- oder bicyclischen Heteroaralkylrest mit 4 bis 10 Ringatomen und 1 bis 6 Kohlenstoff atomen im Alkylanteil, wobei das Heteroatom ein Sauerstoff-, Schwefeloder Stickstoffatom darstellt, einen kernsubstituierten Aralkyl-oder Heteroaralkylrest, wobei der Substituent Chlor, Fluor, Brom oder Jod oder ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Nieder-alkanoyloxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Nieder-alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen mono- oder bicyclischen Heterocyclylal-kylrest, wobei der Heterocyclus 4 bis 10 Atome aufweist und das Heteroatom ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom ist sowie der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome beinhaltet, einen Aryl- oder kernsubstituierten Arylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen, wobei der Kernsubstituent eine Hydroxylgruppe, ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Chlor-, Fluor- oder Bromatom oder ein Alkylthioal-kylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, einen Cycloalkyl-thioalkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoff atomen oder einen Acyl-thioalkylrest, wobei der Acylanteil 2 bis 10 Kohlenstoff atome und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, bedeutet.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindungen ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel sch2ch2nh2

coxr

<f

oder ein N-Alkylderivat einer solchen Verbindung mit einem zur Einfühlung der Substituenten R5, R6 und R7 geeigneten N-Alkylierungsmittel zur Umsetzung bringt und erhaltene Verbindungen gegebenenfalls in die entsprechenden pharmakologisch verträglichen Salze überführt.

Bevorzugte erfindungsgemäss herstellbare Verbindungen umfassen auch Ausführungsformen der folgenden Struktur:

I—OR3

Th

- NR5Rf'R7 .COXR

ii worin die grundsätzlichen Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben undX Sauerstoff, Schwefel oder NR' (R1 =H oder R) bedeuten und R unter anderem beispielsweise ausgewählt sein kann aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, 5 üblichen Blockierungsgruppen, wie Trialkylsilyl, Acyl und den pharmazeutisch annehmbaren Salz-, Ester- und Amidgruppen, wie sie für bicyclische ß-Lactame bei den Antibiotika bekannt sind. Die Definition von R wird sehr ausführlich nachfolgend angegeben.

10 R3 bedeutet: 1.) Acyl (im allgemeinen kann die Gruppe OR3 als Estergruppe bezeichnet werden) ; oder 2.) R3 ist ausgewählt aus Alkyl, Aryl, Alkenyl, Aralkyl und dergleichen (so dass die Gruppe OR3 im allgemeinen als Äther bezeichnet werden kann). R3 kann auch Wasserstoff bedeuten. Der Ausdruck 15 «Acyl» soll durch Definition einschliessen die Alkanoyle einschliesslich Derivate und Analoge davon, wie die Thioanaloge, worin der Carbonylsauerstoff durch Schwefel ersetzt ist, wie auch Schwefel- und Phosphoracylanaloge, wie substituierte Sul-fonyl-, Sulfinyl- und Sulfenylreste, und substituierte P(III und 20 V)-Reste, wie substituierte phosphorig-, Phosphor-, unterphos-phorig- und phosphinig-Reste. Solche Acylreste werden weiter definiert, ebenso wie die Reste (2., oben), welche die bevorzugte Ätherausführungsform darstellen.

Es besteht ein ständiger Bedarf an neuen Antibiotika. Denn 25 unglücklicherweise gibt es keine statische Wirksamkeit für ein gegebenes Antibiotikum, weil die fortwährende Anwendung im breiten Umfang eines solchen Antibiotikums selektiv die Bildung von resistenten Stämmen und Pathogenen erhöht.

Darüber hinaus haben die bekannten Antibiotika den Nachteil, 30 dass sie nur gegen gewisse Typen von Mikroorganismen wirksam sind. Deshalb wird weiterhin nach neuen Antibiotika geforscht.

Unerwarteterweise wurde nun gefunden, dass die neuen, erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen Antibiotika mit 35 breitem Spektrum sind, die sowohl für tierische und Humantherapie und in unbeseelten Systemen nützlich sind.

Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Klasse von Antibiotika zur Verfügung zu stellen, welche die grundlegende Kernstruktur des 40 Thienamycins haben, die jedoch dadurch gekennzeichnet sind, dass sie N-alkylierte Derivate davon sind. Diese Antibiotika sind aktiv gegen einen breiten Bereich von Pathogenen, für welche sowohl gram-positive Bakterien repräsentativ sind, wie S. aureus, Strep. pyogenes und B. subtilis, und gram-negative Bak-45 terien, wie E. coli, Proteus morganii, Klebsiella, repräsentativ sind.

Hinsichtlich der Beschreibung von Verbindungen der Struktur II stellen diese bevorzugten Ausführungsformen solche dar, bei denen R5, R6 und R7 ausgewählt sind aus Wasserstoff, Nie-50 drigalkyl und Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Allyl und dergleichen ; Benzyl und kernsubstituiertes Benzyl, wie p-tert.-Butylbenzyl und dergleichen; He-teroaralkylen, wie 4-Pyridylmethyl, 2-Furylmethyl, 2-Thienyl-methyl und dergleichen und R3, X und R haben die vorher 55 angegebene Bedeutung—besonders bevorzugte Ausführungsformen sind solche, bei denen R3 Wasserstoff, X Sauerstoff und R Wasserstoff bedeuten.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen keine besonders kritischen Bedingungen und es kann 60 eine Vielzahl der bekannten N-Alkylierungsverfahren angewendet werden. Die Identität des N-Alkylierungsmittels ist von der Wahl abhängig innerhalb der Grenzen, die durch die Definition von R5, R6 und R7 gegeben sind. Die N-Alkylierung kann in einer Vielzahl von Lösungsmittelsystemen, die inert oder im 65 wesentlichen inert dem gewünschten Reaktionsverlauf gegenüber sind, vorgenommen werden. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein polare Lösungsmittel, wie Wasser, Niedrigalkano-yl, wie Äthanol, Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Azetonitril,

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Hexamethylenphosphoramid (HMPA), Dimethylformamid (DMF) und dergleichen und Mischungen (besonders wässrige Mischungen) der obengenannten Lösungsmittel; ebenso auch nichtpolare Lösungsmittel, wie Benzol und Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und dergleichen.

Typischerweise wird die Umsetzung vorgenommen bei Temperaturen im Bereich von — 40 bis +50 °C während 15 Minuten bis 5 Stunden. Im allgemeinen wird die Umsetzung durchgeführt in Gegenwart eines Säureakzeptors, wie Propy-lenoxid, Magnesiumoxid, Kaliumcarbonat und dergleichen. Die bevorzugten N-Alkylierungsmittel schliessen ein aktive Halogenide, Sulfatester und Michael-Additionsreagentien. Die folgenden Reagentien sind repräsentativ für solche Alkylierungsmit-tel: Methyljodid, Allylbromid, Bromaceton, Phenacylbromid, Benzylbromid, Äthylchloracetat, Propargylbromid, 2-Brom-äthyläthyläther, Dimethylsulfat und Methylfluorsulfonat, Chlormethylthiocyanat, Chloräthylmethylsulfid, Brommethyl-cyclopropan, 2,4-Dinitrofluorbenzol, 2-Chlormethylpyridin, Acylonitril, Methylmethylacrylat, Nitroäthylen und dergleichen.

Die Monoalkyl-Ausfiihrungsformen können hergestellt werden nach einer Vielzahl von verschiedenen Möglichkeiten. Ein bequemes Ausgangsmaterial ist tris-Trimethylsilylthien-amycin (Th(TMS)3). Falls gewünscht ist, dass R3, R oder R3 und R eine andere Bedeutung als Wasserstoff haben, so können geeignete Derivate der Ausgangsmaterialien, wie Ia, Ib oder Ic (oben) verwendet werden. Die Umsetzung kann in irgendeinem der vorher aufgezählten nicht-protischen Lösungsmitteln in Gegenwart des N-AIkylierungsmittels der Wahl (R'X', worin R' =

R5, R6 oder R7 und X' Halogen oder Sulfat ist) durchgeführt werden. Das gewünschte Produkt erhält man gewöhnlich durch wässrige Hydrolyse im Anschluss an die N-AIkylierungsstufe. Das folgende Reaktionsdiagramm beschreibt dieses Verfahren:

r—OTMS

Th

•OTMS

- NHTMS

R'X'

Th

10 COOTMS

Th(TMS)3

• NR'TMS

15

Hydrolyse

Th

— COOTMS OH

NHR'

COOH

20

worin TMS, R' und X' die vorher angegebene Bedeutung haben.

Ein zweites Schema für eine bevorzugte Herstellung der Monoalkyl-Ausführungsformen schliesst ein die N-Alkylierung von N-substituiertem Thienamycin, bei dem der Substituent eine leicht entfernbare, grosse Gruppe (R°) ist, wie eine Aralkyl-25 gruppe, beispielsweise eine substituierte oder unsubstituierte Gruppe, wie: Benzyl, Benzylhydryl (-CH(C6H5)2) und Trityl (-C(C6H5)3), worin der Ringsubstituent an dem Aralkyl Halogen, Nitro, Niedrigalkyl, Niedrigalkoxyl und dergleichen ist. Das folgende Reaktionsdiagramm beschreibt dieses Schema:

Th

- OR3 — NHR°

R'X'

Th.

COXR 1

[—OR3

„ , Hi/cat. ^ -NR R — > Th

• COXR 2

OR3 ■NR'

— COXR

3

40

worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.

Bezüglich des vorstehenden Diagramms kann das Ausgangsmaterial X 5 hergestellt beispielsweise aus einer Umsetzung von Thienamycin oder einem Derivat davon mit einem Aralkylhalogenid, mit dem N-Alkylierungsmittel der Wahl R X', wie vorher beschrieben, umgesetzt werden, wobei man 45 das N,N-Dialkylzwischenprodukt 2, erhält. Der Aralkyl-N-Substituent R° ist leicht entfernbar, wobei man 3 durch Hydro-genolyse erhält. Geeignete Bedingungen für diese abschliessende Spaltungsstufe schliessen ein die Hydrierung von 2^ in einem Lösungsmittel, wie Äthanol unter Wasserstoff (1 bis 4 Atmo-Sphären) in Gegenwart eines Katalysators, wie Platin, Palladium oder Oxiden davon. Das Endprodukt dieser Reaktion ist schliesslich 3,, das N-Mononiedrigalkyl. Dabei liegt jedoch das N,N-Diniedrigalkyl-thienamycin zusammen vor. Solche verunreinigenden Nebenprodukte können nach chromatographischen Verfahren abgetrennt werden und der Umfang der Verunreinigung kann vermindert werden, indem man 1 Äquivalent oder weniger des Alkylierungsmittels R'X' verwendet.

Ein drittes bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der N-Monoalkylspezies, insbesondere der N-Niedrigalkylspezies, ist ähnlich der vorher beschriebenen Verfahrensweise mit der Ausnahme, dass das Ausgangsmaterial JjaN,N-Diaralky!-thie-namycin ist. Die Herstellung dieses Ausgangsmaterials wird nachfolgend beschrieben. Das folgende Reaktionsdiagramm beschreibt dieses Verfahren:

Th

-OR3 - NR°R° • COXR

R'X'

Th la

OR3

Hi/cat -r,

■ NR R R — » Th

COXR

OR3 •NR' COXR

worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.

Es ist festzuhalten, dass dieses Schema für die Herstellung von N-Niedrigalkyl-thienamycinen nicht kompliziert wird durch die Coproduktion von N,N-Diniedrigalkyl-thienamycinen. Ein viertes bevorzugtes Verfahren, welches besonders ge-

c,5 eignet ist für die Herstellung von N-Niedrigalkyl-thienamycin-Spezies schliesst ein die N-Alkylierung einer Schiff'schen Base des Thienamycins. Das folgende Diagramm zeigt diese Reaktion:

628 051

Th

— OR3

-N=C—0

i

H

-COXR

R'X'

Th

6

■ OR3

-N =C-0 I

R

-COXR

Hydrolyse oder Hydrogenierung

0 = Phenyl

Th

— OR3 -N-R'

— COXR 6

Hierin haben alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung und zusätzlich bedeutet 0 Phenyl, R und R3 können Tri-methylsilylreste sein und X kann Sauerstoff sein. Die bevorzugte Schff'sehe Base ist diejenige, die man durch Umsetzung von Thienamycin mit Benzaldehyd oder einem kernsubstituierten Benzaldehyd erhalten kann. Bei diesem Verfahren ist es nicht kritisch, wie man die Schiff'sche Base hergestellt hat und deren Herstellung wird in der US-Patentanmeldung Serial No.

634 297 und deren Continuation-in-part-Anmeldung beschrieben, welche das interne Aktenzeichen 15833IA hat. Diese US-Patentanmeldung wird hier zu Offenbarungszwecken mit einbezogen, weil sie die Herstellung der Ausgangsverbindung 4. beschreibt. Die Umsetzung von 4 mit einem Alkylierungsmittel R'X' ergibt das Zwischenprodukt 5,, das bei einer wässrigen Hydrolyse oder katalytischen Hydrogenolyse die gewünschte N-Niedrigalkyl-thienamycin-Spezies 6, ergeben kann.

Die neuen N,N-Dialkyl-thienamycin-Derivate können auf einer Vielzahl von Wegen hergestellt werden. Die N-Substitu-enten können gleich («symmetrisch») oder verschieden («asymmetrisch») sein. Der symmetrisch Typ kann hergestellt werden aus der Ausgangsverbindung 1, mit einem Überschuss des verwendeten Alkylierungsmittels. Bei diesem Verfahren erhält man ausschliesslich das N,N-disubstituierte Produkt.

Eine bevorzugte Hydrierung des resultierenden Zwischenproduktes zum Abspalten des N-Aralkylsubstituenten ergibt gewöhnlich die gewünschte N-Dialkyl-thienamycin-Spezies in der vorher beschriebenen Weise.

Im allgemeinen können die N,N-Dialkyl-thienamycin-Spezies hergestellt werden durch direkte Alkyiierung, wenn die Al-kylierungsreaktion durchgeführt wird in Wasser, einem protischen Lösungsmittel oder einer Mischung davon, ohne dass die Carboxylgruppe geschützt wird. Wird diese direkte Alkyiierung jedoch in einem aprotischen Lösungsmittel, wie HMPA vorgenommen, so findet im allgemeinen eine Veresterung der freien Carboxylgruppe statt. In den Fällen, in denen eine Esterbildung nicht erwünscht ist, wird die Carboxylgruppe vorzugsweise blockiert durch eine übliche, leicht entfernbare Carboxylblok-kierungsgruppe. (Herstellung von solchen Carboxyl-blockierten Thienamycin-Spezies wird später beschrieben.) Es sollte hierbei noch beachtet werden, dass die direkte N-Alkylierung des Thienamycins im allgemeinen eine Mischung von Produkten, die aus den Mono-, Di- und Trialkylspezies besteht, ergibt. Die relativen Anteile ergeben sich aus sterischen Gründen, die bestimmt werden durch die Grösse von R' des Alkylierungsmittels und der Menge des angewendeten Reagens. Wenn R' klein ist (weniger gross), wie Methyl oder Äthyl, so überwiegt die N,N,N-Trialkylspezies. Nimmt die Grösse von R' zu, so überwiegen die Mono- und Dialkylspezies.

Der symmetrische Typ kann entweder hergestellt werden durch reduktive Alkyiierung mit einem Aldehyd (R"CHO, worin —CH2R" = R5, R6 oder R7 ist) oder durch Dialkylierung eines Esters des Thienamycins ir' :1s eines Alkylhalogenids oder Sulfats und gewünschter ' nschliessender Abspaltung der Estergruppe nach Standard-Verfahren, wie einer Hydrierung.

Die asymmetrischen Typen können hergestellt werden durch reduktive Alkyiierung einer Monoalkylthienamycin-Spe-zies mit einem geeigneten Aldehyd oder durch Alkyiierung von

Tris-Trimethylsilyl-N-monoalkyl-thienamycin mit einem Alkylierungsmittel der Wahl in Gegenwart eines Säureakzeptors, wie Propylenoxid, K2C03 oder MgO. Wiederum können als Ausgangsmaterialien Ia, Ib oder Ic beliebig verwendet werden, um 15 die entsprechenden O-, Carboxyl- oder O- und Carboxylderiva-te zu erhalten. Das folgende Diagramm beschreibt die vorgenannten Reaktionen:

20

Th

OTMS ■NR'TMS '—COOTMS

R"X'

Säureakzeptor

-OTMS Th --NR'R" -COOTMS rOH

Hydrolyse

Th-

NR'R" '-COOH

30 worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben und R' gleich oder nicht gleich sein kann R' ' und wobei R' und

35

R" ausgewählt sind aus Rs, R6 und R7; rOR3

Th-

•NH2 L-COOR

R'X'

40

MgO

Hydrierung H2/Pd

Th-

Th.

r

•N(R')2 -COOR OR3 ■N(R')2 1-COOH

Hierin hat R die vorher angegebene Bedeutung und stellt im Falle einer am Schluss stattfindenden Abspaltung eine leicht entfernbare Blockierungsgruppe dar, wie Benzyl oder p-Nitro-50 benzyl; R3 hat die vorher angegebene Bedeutung, R' = R5, R6 oderR7;

55

Th-

-OR3 •NH2 KXDOR

1.) R"CHO

Th-

OR3

2.) H2/Pt

Hierin hat-CH2R" die Bedeutung R5, R6 oder R7 und R

•N(CH2R")2 LCOOR

60 und R3 haben die vorher angegebene Bedeutung.

rOR3 rOR3

Th-

65

nh2

L-COOR

R'X' HMPA

oder

Th —N(R')2 -COOR

7

628 051

Th-

rOR3

•NH2 LCOOH

R'X' HMPA

Th-

rOR3 N(R')2 l-COOR'

Hierin hat R3 die vorher angegebene Bedeutung; R' = R5, R6 oder R7 ; X' = Halogenid oder Sulfat; R hat die angegebene Bedeutung - wobei der besondere Fall, dass R = H ist, hier beschrieben wurde. Wiederum ist hierbei festzustellen, dass eine Esterbildung vermieden werden kann beim Arbeiten mit der freien Säure, wenn die Alkyiierung in Wasser oder einem protischen Lösungsmittel vorgenommen wird.

Die neuen N,N,N-Trialkyl-thienamycin-Derivate können bevorzugt aus Thienamycin, einem O-, Carboxyl- oder O- und Carboxylderivat davon, oder von der N,N-Dialkylspezies durch Alkylieren mit einem Alkylhalogenid oder -sulfat hergestellt werden. Die Carboxylgruppe kann geschützt werden durch eine übliche Blockierungsgruppe, wie Benzyl oder p-Nitrobenzyl. Es soll hier jedoch festgehalten werden, dass R3- und R-substitu-ierte N,N-Dialkylthienamycine wertvolle Substrate sind, wenn es gewünscht ist, Verbindungen der folgenden Struktur herzustellen:

Th-

rOR3

©

-NR5R6R7 -COXR

A©

worin das nicht-kritische Gegenanion A® schon vorhergehend identifiziert worden ist. Das folgende Diagramm gibt dieses letzte Verfahren wieder:

Th—

•OTMS -NR5R6 -COOTMS

rOH

1.) R7X'

2.) Hydrolyse

Th--

-NR5R6R7

LCOO©

worin alle Substituenten oben angegeben sind.

Identifizierung des Restes -COX R

Bei der allgemeinen Beschreibung der erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen (II) bedeutet der Rest, der durch die Gruppe -COX'R bezeichnet wird, unter anderem -COOH (X ist Sauerstoff und R ist Wasserstoff) und alle Reste, die bekannt sind als wirksame pharmazeutisch annehmbare Ester, Anhydride (R ist Acyl) und Amidreste bei bicyclischen ß-Lactaman-antibiotika, wie bei den Cephalosporinen und Penicillinen und deren im Kern Analogen.

Geeignete Reste (R) schliessen übliche Schutz- oder Carboxylblockierungsgruppen ein. Der Ausdruck «Blockierungsgruppe», wie er hier verwendet wird, wird in der gleichen Weise angewendet, wie sie gemäss US-PS 3 697 515, die hiermit bezüglich der Offenbarung eingeschlossen wird, verwendet wird. Neue, erfindungsgemäss herstellbare pharmazeutisch annehmbare Thienamycinderivate, die unter diese Klasse fallen, werden nachfolgend angegeben. Geeignete Blockierungsester schliessen somit solche ein, wie sie in der folgenden Aufzählung angegeben werden, die repräsentativ ist, aber keineswegs eine erschöpfende Aufzählung der möglichen Estergruppen darstellt, bei denen X = O und R gegeben sind:

(i) R = CRaRbRc, worin wenigstens eines von Ra, Rb und Rc ein Elektronendonor ist, beispielsweise p-Methoxyphenyl,

2,4,6-Trimethylphenyl, 9-Anthryl, Methoxy, CH2SCH3, Tetra-hydrofur-2-yl, Tetrahydropyran-2-yl oder Fur-2-yl. Die restlichen Ra, Rb und Rc-Gruppen können Wasserstoff oder organische Substitutionsgruppen sein. Geeignete Estergruppen dieser 5 Art schliessen ein p-Methoxybenzyloxycarbonyl und 2,4,6-Tri-methylbenzyloxycarbonyl.

(ii) R = CRaRbRc, worin wenigstens eine der Ra, Rb und Rc-Gruppen eine Elektronen anziehende Gruppe ist, beispielsweise Benzoyl, p-Nitrophenyl, 4-Pyridyl, Trichlormethyl, Tribromme-

ic thyl, Jodomethyl, Cyanomethyl, Äthoxycarbonylmethyl, Aryl-sulphonylmethyl, 2-Dimethylsulphoniummethyl, o-Nitrophenyl oder Cyano. Geeignete Ester dieser Art schliessen ein Benzoyl-methoxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl, 4-Pyridylmeth-oxycarbonyl, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl und 2,2,2-Tribrom-15 äthoxycarbonyl.

(iii) R = CRaRbR°, worin wenigstens zwei der Ra, Rb und Rc-Reste Kohlenwasserstoffe sind, wie Alkyl, beispielsweise Methyl oder Äthyl oder Aryl, beispielsweise Phenyl und die restliche Ra, Rb und Rc-Gruppe, falls vorhanden, Wasserstoff

20 bedeutet. Geeignete Ester dieser Art schliessen ein tert.-Butyl-oxycarbonyl, tert.-Amyloxycarbonyl, Diphenylmethoxycarbo-nyl und Triphenylmethoxycarbonyl.

(iv) R = Rd, worin Rd Adamantyl, 2-Benzyloxyphenyl, 4-Methylthiophenyl oder Tetrahydropyran-2-yl.

25 Silylester dieser Kategorie von Blockierungsgruppen können in einfacher Weise hergestellt werden aus Halogensilanen oder Silazanen der Formel:

R43SiX'; R42SiX'2; R43SiNR42; R43SiNHCOR4;

R43Si - NH • CO • NH • SiR43 ; R4NH • CO • NH4 • SiR43 ; oder 30 R4C(OSiR43); HN(SiR43)2, worin X' Halogen, Chlor oder Brom bedeutet und die verschiedenen Gruppen R4, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff atome oder Alkyl bedeuten, beispielsweise Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl; Aryl, beispielsweise Phenyl; oder Aralkyl, beispielsweise eine Benzyl-35 gruppe.

Allgemeiner gesagt, sind neue, pharmazeutisch annehmbare Carboxylderivate solche, die sich durch Umsetzung von N-acy-liertem Thienamycin (1) mit Alkoholen, Phenolen, Mercapta-nen, Thiophenolen, Acylierungsmitteln und dergleichen ablei-40 ten, wobei man Verbindungen (2, oben) erhält, die dann zu Derivaten umgesetzt werden, um die R3-Gruppe der neuen Verbindungen (II, oben) zu ergeben. Beispielsweise sind interessante Ester und Amide die Verbindungen der Formel II (oben) mit den folgenden Gruppen in 2-Stellung: —COXR, wor-45 in X Sauerstoff, Schwefel oder NR' (R' = H oder R) bedeutet, und R Alkyl bedeutet mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, und zwar geradlinig oder verzweigt, wie Methyl, Äthyl, tert.-Butyl, Pen-tyl, Decyl und dergleichen; Carbonylmethyl, einschliesslich Phenacyl, p-Bromphenacyl, tert.-Butylphenacyl, Acetoxyace-50 tylmethyl, Pivaloxyacetylmethyl, Carboxymethyl und dessen Alkyl- und Arylester, a-Carboxy-a-isopropyl ; Aminoalkyl einschliesslich 2-Methylaminoäthyl, 2-Diäthylaminoäthyl, 2-Acetamidoäthyl, Phthalimidomethyl, Bernsteinsäureimido-methyl; Alkoxyalkyl, worin der Alkoxyteil 1 bis 10 und vor-55 zugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat und verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein kann, und worin der Alkyl-Teil 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, wie Methoxymethyl, Äthoxymethyl, Iso-propoxymethyl, Decyloxymethyl, Äthoxypropyl, Decyloxypen-tyl, Cyclohexyloxymethyl und dergleichen; Alkanoyloxyalkyl, 60 worin der Alkanoyloxyteil geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat und der Alkylteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, wie Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Acet-oxyäthyl, Propionyloxyäthyl, Acetoxypropyl und dergleichen. Halogenalkyl, worin Halogen Chlor, Brom, Fluor oder Jod ist 65 und der Alkylteil geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, beispielsweise 2,2,2-Trichloräthyl, Trifluor-äthyl, 2-Brompropyl, Dijodomethyl, 2-Chloräthyl, 2-Bromäthyl und dergleichen; Alkenyl mit 1 bis 10 Kohlenstoff atomen, das

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entweder geradkettig oder verzweigt ist, beispielsweise Allyl,

2-Propenyl, 3-Butenyi, 4-Butenyl, 4-Pentenyl, 2-Butenyl,

3-Pentenyl, 3-Methyl-3-butenyl, Methallyl, 1,4-Cyclohexadien-1 -yl-methyl und dergleichen ; Alkynyl mit 1 bis 10 Kohlenstoff-atomen, das entweder geradkettig oder verzweigt sein kann, beispielsweise 3-Pentenyl, Propargyl, Äthynyl, 3-Butyl-l-yl und dergleichen ; Alkanoyl, das entweder geradkettig oder verzweigt sein kann, mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Pivaloyl, Acetyl, Propionyl und dergleichen ; Aralkyl oder Iieteroalkyl, worin das Alkyl 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, und Hetero bedeutet, dass

1 bis 4 Heteroatome vorhanden sind, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, S oder N, wie Benzyl, Benzhydryl und substituiertes Benzyl oder Benzhydryl, beispielsweise Benzyl oder Benzhydryl, substituiert mit 1 bis 3 Substituenten, wie Benzyl, Phenoxy, Halogen, Niedrigalkyl, Niedrigalkanoyloxy mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Niedrigalkoxy, Hydroxy, Nitro, blockiertes Carboxy oder Kombinationen davon, beispielsweise p-Chlorbenzyl, o-Nitrobenzyl, 3,5-Dinitrobenzyl, p-Methoxy-benzyl, m-Benzoylbenzyl, p-tert.-Butylbenzyl, in-Phenoxyben-zy!, p-Benzoylbenzyl, p-Nitrobenzyl, 3,5-Dichlor-4-hydroxy-benzyl, p-Methoxycarbonylbenzyl, p-Methoxybenzhydryl, p-Carboxybenzyl, wobei das letztere entweder als freie Säure, als Ester oder als Natriumsalz vorliegt, 2,4,6-Trimethylbenzyl, p-Pivaloyloxybenzyl, p-tert.-Butoxycarbonylbenzyl, p-Methyl-benzyl, p-Benzoyloxybenzyl, p-Acetoxybenzyl, p-2-Äthylhe-xanoylbenzyl, p-Äthoxycarbonylbenzyl, p-Benzoylthiobenzyl, p-Benzamidobenzyl, o-Pivaloyloxybenzyl, m-Pivaloyloxyben-zyl, p-Isopropoxybenzyl, p-tert.-Butoxybenzyl sowie auch die cyclischen Analoge davon, 2,2-Dimethyl-5-cumaranmethyl, 5-Indanyimethyl, p-Trimethylsilylbenzyl, 3,5-Bis-t-butoxy-4-hydroxybenzyl ; 2-ThienylmethyI, 2-Furylmethyl, 3-tert.-Butyl-5-isothiazolmethyl, 6-Pivaloyloxy-3-pyridazinyläthyl, 5-Phenyl-thio-1 -tetra/olylmethyl oder dergleichen (wobei der Ausdruck Niedrigalkyl oder Niedrigalkoxy in diesem Zusammenhang eine Kette mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet) ; oder Phthali-dyl ; oder Phenyläthyl, 2-(p-Methylphenyl)-äthyl und die Aryl-thioalkylanaloge, Aryloxyalkyi, worin Aryl vorzugsweise ein Phenylring ist mit 0 bis 3 Substituenten, vorzugsweise 0 oder 1 Substituenten in der ortho- oder para-Stellung und das Alkyl 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, beispielsweise (4-Methoxy)-phen-oxymethyl, Phenoxymethyl, (4-Chlor)-phenoxymethyl, (4-Ni-tro)-phenoxymethyl, (4-Benzyloxy)-phenoxymethyl, (4-Me-tiiyI)-phenoxymethyl, (2-Methoxy)-phenoxymethyl, (1-Phen-oxy)-äthyl, i4-Amino)-phenoxymethyl, (4-Methoxy)-phenyl-thioinethyl, (4-Chlor)-phenylthiomethyl, Phenylthioäthyl; Aryl, worin Ary! Phenyl, 5-Indanyl oder substituiertes Phenyl mit 0 bis 3 Substituenten, vorzugsweise 0 bis 1 Substituenten in der ortho- oder para-Stellung bedeutet, beispielsweise (4-Methyl)-phenyl, (4-Hydroxy)-phenyl, (4-tert.-Butyl)-phenyl, p-Nitro-phenyi, 3,5-Dinitrophenyl oder p-Carboxyphenyl, wobei das letztere entweder als freie Säure oder als Natriumsalz vorliegt ; Aralkenyl, worin Aryl Phenyl oder Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlen-stoffatomen bedeutet, wie 3-Phenyl-2-propenyl ; Aralkoxyalkyl, worin Aralkoxy Benzyloxy ist und das Alkyl 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, wie Benzyloxymethyl, (4-Nitro)-benzyloxyme-thyi, (4-Chlor)-ber.zyloxymethyl; Alkylthioalkyl, worin der Al-kylthioteil 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, das aber verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein kann und der Alkylteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, wie Methylthioäthyl, Äthylthioäthyl, Cyclohexylthiomethyl, Decylthiobutyl, Methyl-thiopropyl, Isopropylthioäthyl, Methylthiobutyl und dergleichen.

Ausser den Estern (und Thioestern), die vorstehend aufgeführt worden sind, können auch noch Amide vorliegen, das R'

heisst, bei denen X eine -N-Gruppe ist. Typische Beispiele für solche Amide sind solche, worin R' ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Phenyl, p-Meth-

oxyphenyl, Benzyl, Carboxymethyl, Methylthioäthyl und Heteroaryl ; in die Gruppierung -COXR eingeschlossen sind auch Anhydride, bei denen R Acyl bedeutet, beispielsweise Benzyloxycarbonyl, Äthoxycarbonyl, Benzoyl und Pivaloyl. 5 Die am meisten bevorzugten -COXR-Reste sind solche, bei denen relativ zu Struktur II X Sauerstoff, Schwefel oder NR' bedeutet (R' ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Niedrigalkyl) ; und R ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Niedrigalkyl, Niedrigalkenyl, wie Methallyl, 10 3-Methylbutenyl, 3-Butenyl, und dergleichen; Methylthioäthyl ; Benzyl und substituiertes Benzyl, wie p-tert.-Butylbenzyl, m-Phenoxybenzyl, p-Pivaloyloxybenzyl, p-Nitrobenzyl und dergleichen; Pi valoyloxy methyl, 3-Phthalidyl und Acetoxymethyl, Propionyloxymethyl, Acetylthiomethyl, Pivaloylthiomethyl, Alis lyl, 4-Butenyl, 2-Butenyl, 3 -Methyl-2-butenyl, Phenacyl, Acet-oxyacetylmethyl, Methoxymethyl, p-Acetoxybenzyl, p-Pivaloyloxybenzyl, p-Isopropoxybenzyl, 5-IndanyImethyI, 5-Indanyl, Benzyloxymethyl, Äthylthioäthyl, Methylthiopropyl, Meth-oxycarbonyloxymethyl, Äthoxycarbonyloxymethyl, Dimethyl-20 aminoacetoxymethyl, Crotonolacton-3-yI und Acetamidome-thyl.

Identifizierung von R3

Bei einer allgemeinen Darstellung der neuen Verbindungen 25 bedeutet in der Struktur II der Rest R3 ausser Wasserstoff 1.) Acyl (im allgemeinen wird die Gruppe-OR3 als Ester bezeichnet) ; oder 2.) R3 ist ausgewählt aus Alkyl, Aryl, Aralkyl und dergleichen, so dass die Gruppe -OR3 als ein Äther bezeichnet werden kann. Für die Ester-Ausführung (1) wird R3 ausgewählt 30 aus den folgenden Definitionen für Acylreste (p = 1). Bei der sogenannten Äther-Ausführung (2.) der vorliegenden Erfindung wird R3 ausgewählt aus den gleichen Acylresten, bei denen O X

II II

35 die Carbonylgruppe -C- oder allgemein -C— fortgelassen wird (p = 0) ; so dass R3 ausgewählt ist aus den folgenden Resten, bei denen alle Symbole nachfolgend bezeichnet werden:

'-OL II)

Xx /X>

I "

p-(CH2)nZR" -Vc/p-CHR" R'"

45

X

C/p-CHR4R5 —MH/ p-(CH2)m-A-(CH2)n-Y

so Daher kann in bezug auf die Definition von R3 der Acylrest unter anderem ein substituierter oder unsubstituierter aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer, araliphatischer oder heterocyclylaliphatischer Carboxylsäurerest sein, ein substituierter oder unsubstituierter Carbamylrest oder ein Carbothio-55 säurerest. Eine Gruppe von Acylresten kann dargestellt werden durch die allgemeine Formel:

X

60 -C—R",

worin X = O oder S bedeutet und R" bedeutet Wasserstoff; Amino ; substituiertes Amino, wie Alkyl- und Dialkylamino, worin der Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome umfasst; substitu-65 ierte oder unsubstituierte Reste, wie: geradkettige oder ver-zweigtkettige Alkylreste, worin der Alkylrest 1 bis 6 Kohlen-stoffatome umfasst; Mercapto, Aryloxy, welches typischerweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome umfasst; Alkenyl- oder Alkynyl-

628 051

gruppen, die typischerweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome umfassen ; Aryl, wie Phenyl; Aralkyl, wie Benzyl; Cycloalkyl, welches typischerweise 3 bis 6 Kohlenstoffatome umfasst; oder eine Hete-roaryl- oder Heteroaralkylgruppe (mono- oder bicyclisch), worin die Alkylgruppe typischerweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome umfasst und der heterocyclische Ring typischerweise 4 bis 10 Atome enthält und das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind aus O, N und S ; die vorgenannten Gruppierungen können unsubstituiert sein oder sie können substituiert sein durch Reste, wie OH, SH, SR (R ist Niedrigalkyl oder Aryl, wie Phenyl), Alkyl oder Alkoxygruppen mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, Halogen, wie Cl, Br, F und J, Cyano, Carboxy, Sulfamino, Carbamoyi, Sulfonyl, Azido, Amino, substituiertes Amino, wie Alkyiamino einschliesslich quaternäres Ammonium, worin die Alkylgruppen 1 bis 6 Kohlenstoffatome haben, Halogenalkyl, wie Trifluormethyl, Carboxyalkyl, Carbamoylal-kyl, N-substituiertes Carbamoylalkyl, worin die Alkylgruppe der vorgenannten vier Reste 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatome umfasst, Amidino, Guanidino, N-substituiertes Guanidino, Guanidinoniedrigalkyl und dergleichen. Typische Beispiele für solche Acylgruppen, die hier erwähnt werden können, sind solche, bei denen R" bedeutet Benzyl, p-Hydroxybenzyl, 4-Ami-no-4-carboxybutyl, Methyl, Cyanomethyl, 2-Pentenyl, n-Amyl, n-Heptyl, Äthyl, 3- oder 4-Nitrobenzyl, Phenäthyl, ß,ß-Di-phenyläthyl, Methyldiphenylmethyl, Triphenylmethyl, 2-Meth-oxyphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,4,6-Trimethoxyphenyl, 3,5 -Dimethyl-4-isoxazolyl, 3-Butyl-5-methyl-4-isoxazolvl, 5-Methyl-3-pheny 1-4-isoxazoly 1, 3-(2-Chlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl, D-4-Amino-4-carboxybutyl, D-4N-Benzoylamino-4-carboxy-n-butyl, p-Aminobenzyl, o-Aminobenzyl, in-Aminobenzyl, p-Dimethylaminobenzyl, (3-Pyridyl)-methyl, 2-Äthoxy-l-naphthyl, 3-Carboxy-2-chinoxaiinyl, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-(2-furyl)-4-isoxazolyl, 3-Phenyl-4-isoxazolyl, 5-Methyl-3-(4-guanidinophenyl)-4-isoxazolyl, 4-Guanidinomethylphenyl,

4-Guanidinomethylbenzyl, 4-Guanidinobenzyl, 4-Guani-dinophenyl, 2,6-Dimethoxy-4-guanidino, o-Sulfobenzyl, p-Carboxymethylbenzyl, p-Carbamoylmethylbenzyl, m-Fluoro-benzyl, m-Brombenzyl, p-Chlorbenzyl, p-Methoxybenzyl,

1 -Naphthylmethyl, 3-Isothiazolylmethyl, 4-Isothiazolylmethyl,

5-Isothiazolylmethyl, Guanylthiomethyl, 4-PyridylmethyI, 5-Isoxazolylmethyl, 4-Methoxy-S-isoxazolylmethyl, 4-Methyl-5-isoxazolylmethyl, 1-Imidazolylmethyl, 2-BenzofuranyIme-thyl, 2-Indolylmethyl, 2-Phenylvinyl, 2-Phenyläthynyl, 1-Ami-nocyclohexyi, 2- und 3-Thienylarninomethyl, 2-(5-Nitrofura-nyl)-vinyl, Phenyl, o-Methoxyphenyl, o-Chlorphenyl, o-Phenyl-phenyl, p-Aminomethylbenzyl, l-(5-Cyanotriazolyl)~methyl, Difluormethyl, Dichlormethyl, Dibrommcthyl, l-(3-MethyI-imidazolyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Carboxymethylthienyl)-me-thyl, 2- oder 3-(4-C'arbamoylthienyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Me-thylthienyl)-methyl, 2- oder 3-(Methoxythienyl)-methyl, 2-oder 3-(4-Chlorthienyl)-methyl, 2- oder 3-(5-SuIfothienyI)-me-thyl, 2- oder 3-(5-Carboxythienyl)-methyl, 3-( 1,2,5-Thiadiazo-lyl)-methyl, 3-(4-Methoxy-1,2,5-thiadiazoIyl)-mcthyl, 2-Furyl-methyl, 2-(5-Nitrofuryl)-methyl, 3-Furylmethyl, 2-Thienylme-thyl, 3-Thienylmethyl, Tetrazolylmethyl, Benzamidinomethy! und Cyclohexylam idinomethyl.

Die Acylgruppe kann auch ein Rest der Formel sein:

X

-C(CH2)„ZR",

worin X O oder S bedeutet und n 0 bis 4 ist und Z Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl oder Stickstoff bedeutet und R" die vorstehend angegebene Bedeutung hat. Typische Glieder des Substituenten

-(CH2)nZR",

die hier erwähnt sein sollen, sind Allylthiomethyl, Phenylthio-methyl, Butylmercaptomethyl, a-Chlorocrotylmercaptome-5 thyl, Phenoxymethyl, Phenoxyäthyl, Phenoxybutyl, Phenoxy-benzyl, Diphenoxymethyl, Dimethylmethoxyäthyl, Dimethyl-butoxymethyl, Dimethylphenoxymethyl, 4-Guanidinophenoxy-methyl, 4-Pyridylthiomethyl, p-(Carboxymethyl)-phenoxyrne-thyl, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl, 2-Thiazolylthiome-lo thyl, p-(Sulfo)-phenoxymethyl, p-(Carboxymethyl)-phenylthio-methyl, 2-Pyrimidinylthiomethyl, Phenäthylthiomethyl, l-(5,6,7,8-Tetrahydronaphthyl)-oxomethyl, N-Methyl-4-pyri-dylthio, Benzyloxy, Methoxy, Äthoxy, Phenoxy, Phenylthio. Amino, Methylamino, Dimethylamino, Pyridiniummethyl, Tri-15 methylammoniummethyl, Cyanomethylthiomethyl, Trifluorme-thylthiomethyl, 4-Pyridyläthyl, 4-Pyridylpropyl, 4-Pyridylbutyl, 3-Imidazolyläthyl, 3-Imidazolylpropyl, 3-Imidazolylbutyi, 1-Pyrroloäthyl, 1-PyrrolopropyI und 1 -Pyrrolobutyl.

Alternativ kann die Acylgruppe ein Rest der Formel

X

25

-C-CHR"

R" '

sein, worin R" die oben angegebene Bedeutung hat und R'" ein Rest ist, wie Amino, Hydroxy, Azido, Carbamoyi, Guanidino, Amidino, Acyloxy, Halogen, wie Chlor, Fluor, Brom, Jod, Sul-30 famino, Tetrazolyl, Sulfo, Carboxy, Carbalkoxy, Phosphono und dergleichen. Typische Glieder des Substituenten

-CHR"

I

35 R'"

die hier erwähnt sein sollen, sind a-Aminobenzyl, a-Ami-no( 2-thienyl )-methyl, a-(Methylamino)-benzyl, a-Aminome-thylmercaptopropyl, a-Amino-3- oder -4-chlorbenzyl, a-Amino-3- oder -4-hydroxybenzyl, a-Amino-2,4-dichlor-benzyl, a-Amino-3,4-dichlorbenzyl, D(-)-a-Hydroxybenzyl, a-Carboxybenzyl, o.-Amino-(3-thienyl)-methyl, D(-)-a-Amino-3-chlor-4-hydroxybenzyl, c.-Amino-(cyclohexyl)-me-thyl, a-(5-TetrazolyI)-benzyl, 2-Thienylcarboxylmethyl, 3-Thienylcarboxymethyl, 2-Furylcarboxymethyl, 3-Furylcarb-oxymethyl, a-Sulfaminobenzyl, 3-Thienylsulfaminomethyl, a-(N-Methylsulfamino)-benzyI, D(-)-2-Thienylguanidinome-thyl, D(-)-a-guanidinobenzyl, a-Guanylureidobenzyl, a-Hydroxybenzyl, a-Azidobenzyl, a-Fluorbenzyl, 4-(5-Methoxy-1,3 -oxadiazolyl) -aminomethyl, 4- (5 -Methoxy-1,3-oxadiazolyl)-hydroxymethyl, 4-(5-Methoxy-l,3-sulfadiazolyl)-hydroxymethyl, 4-(5-Chlorthienyl)-aminomethyl, 2-(5-Chlor-thienyl)-hydroxymethyl, 2-(5-Chlorthienyl)-carboxymethyl, 3-(l,2-Thiazolyl)-aminomethyl, 3-(l,2-Thiazolyl)-hydroxyme-thyl, 3-(l,2-ThiazoIyI)-carboxymethyl, 2-(l,4-Thiazolyl)-ami-55 nomethyl, 2-(l,4-Thiazolyl)-hydroxymethyl, 2-(l,4-Thiazolyl)-carboxymethyl, 2-Benzothienylaminomethyl, 2-Benzothienyl-hydroxymethyl, 2-BenzothienyIcarboxymethyl, a-Sulfobenzyl, a-Phosphonobenzyl, a-Diäthylphosphono und a-Monoäthyl-phosphono.

Weitere interessante Acylreste in dieser Klasse, bei denen X = Sauerstoff ist, sind:

O

45

65

-CCHR3R4,

worin R3 und R4 nachfolgend definiert werden. R3 bedeutet Wasserstoff, Halogen, wie Chlor, Fluor, Brom, Jod, Amino,

628 051

10

Guanidino, Phosphono, Hydroxy, Tetrazolyl, Carboxy, Sulfo oder Sulfamino und R4 bedeutet Phenyl, substituiertes Phenyl, ein mono- oder bicyclisches Heterocyclyl, enthaltend ein oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome im Ring, wie Furyl, Chinoxalyl, Thienyl, Chinolyl, Chinazolyl, Thiazolyl, Thiothiazolyl, Tetrazolyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl und dergleichen, substituierte Heterocyclen, Phenylthio, Phenyloxy, Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppen oder Cyano. Die Substituenten an den Gruppierungen R3 und R4 können sein Halogen, Carboxymethyl, Guanidino, Guanidinomethyl, Carboxyamidomethyl, Aminomethyl, Nitro, Methoxy oder Methyl. Wird R3 ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Hydroxy, Amino oder Carboxy und R4 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl oder einem 5- oder 6-gliedri-gen heterocyclischen Ring mit ein oder zwei Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffheteroatomen, wie Tetrazolyl, Thienyl, Furyl und Phenyl, so sind die folgenden Acylreste typische Beispiele: Phenylacetyl, 3-Bromphenylacetyl, p-Aminomethylphe-nyiaceiyl, 4-CarboxymethyIphenylacetyl, 4-Carboxyamidome-thylphenylacetyl, 2-Furylacetyl, 5-Nitro-2-furylacetyl, 3-Furyl-acetyl, 2-Thienylacetyl, 5-Chlor-2-thienylacetyl, 5-Methoxy-2-thienylacetyl, a-Guanidino-2-thienylacetyl, 3-ThienylacetyI,

2-(4-Methylthienyl)-acetyl, 3-Isothiazolylacetyl, 4-Methoxy-3-isothiazolylacetyl, 4-IsothiazolylacetyI, 3-Methyl-4-isothiazoIyl-acetyl, 5-Isothiazolylacetyl, 3-Chlor-5-isothiazolylacetyl, 3-Me-thyl-l,2,5-oxadiazolyIacetyl, l,2,5-Thiadiazolyl-4-acetyl,

3-Methyl-l ,2,5-thiadiazolylacetyl, 3-Chlor-l ,2,5-thiadiazolyl-acetyl, 3-Methoxy-l,2,5-thiadiazolylacetyl, Phenylthioacetyl,

4-Pyridylthioacetyl, Cyanoacetyl, l-Tetrazolylacetyl, a-Fluor-phenylacetyl, D-Phenylglycyl, 4-Hydroxy-D-phenylglycyl, 2-Thienylglycyl, 3-Thienylglycyl, Phenylmalonyl, 3-Chlorphe-nylmalonyl, 2-Thienylmalonyl, 3-ThienyImaIonyl, a-Phospho-nophenylacetyl, a-Aminocyclohexadienylacetyl, a-Sulfamino-phenylacetyl, a-Hydroxyphenylacetyl, a-Tetrazolylphenyl-acetyl und a-SuIfophenylacetyl.

Der Acylrest kann auch ausgewählt sein aus Schwefel ( 1, )-

und Phosphor ( 2 )-Resten:

40

(O)m (X)n

II I

-S-Y -P-Y'

II I

(O)n Y" 45

phino)-thienamycin, Q-(Dihydroxyphosphino)-thienamycindi-natriumsalz, 0-(Dimethoxyphosphinyl)-thienamycin, 0-(Di-methoxyphosphinothioyl)-thienamycin, 0-(Dibenzyloxyphos-phinyl)-thienamycin und 0-(Dihydroxyphosphinyl)-thienamy-5 cindinatriumsalz.

Eine Acylklasse von besonderem Interesse sind solche Acylreste, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus üblichen bekannten N-Acyl-Blockierungs- oder Schutzgruppen, wie Carbobenzyloxy, ringsubstituiertes Carbobenzyloxy, wie o- und io p-Nitrocarbobenzyloxy, p-Methoxycarbobenzyloxy, Chlorace-tyl, Bromacetyl, Phenylacetyl, tert.-Butoxycarbonyl, Trifluor-acetyl, Bromäthoxycarbonyl, 9-Fluorenylmethoxycarbonyl, Dichloracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, 2,2,2-Trichloräthoxycar-bonyl, Brom-tert.-butoxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acy-15 lierte Schutzgruppen, wie Triniedrigalkylsilyl, beispielsweise Trimethylsilyl und tert.-Butyldimethylsilyl sind auch von Interesse.

Die folgenden Reste sind in Übereinstimmung mit der vorgenannten Definition von Acyl bevorzugt: Formyl, Propionyl, 20 Butyryl, Chloracetyl, Methoxyacetyl, Aminoacetyl, Methoxy-carbonyl, Äthoxycarbonyl, Methylcarbamoyl, Äthylcarbamoyl, Phenylthiocarbonyl, 3-Aminopropionyl, 4-Aminobutyryl, N-Methylaminoacetyl, N,N-Dimethylaminoacetyl, N,N,N-Tri-methylaminoacetyl, 3-(N,N-Dimethyl)-aminopropionyl,

3-(N,N,N-TrimethyI)-aminopropionyl, N,N,N-Triäthylamino-acetyl, Pyridiniumacetyl, Guanidinoacetyl, 3-Guanidinopropio-nyl, N3-MethylguanidinopropionyI, Hydroxyacetyl, 3-Hydroxy-propionyl, Acryloyl, Propynoyl, Malonyl, Phenoxycarbonyl, Amidinoacetyl, Acetamidinoacetyl, Amidinopropionyl, Acet-amidinopropionyl, Guanylureidoacetyl, Guanylcarbamoyl, Carboxymethylaminoacetyl, Sulfoacetylaminoacetyl, Phospho-noacetylaminoacetyl, N3-Dimethylaminoacetamidinopropionyl, Ureidocarbonyl, Dimethylaminoguanylthioacetyl, 3-(l-Methyl-

4-pyridinium)-propionyl, 3-(5-Aminoimidazol-l-yl)-propionyl, 3-Methyl-l-Imidazoliumacetyl, 3-Sydnonylacetyl, o-Aminome-thylbenzoyl, o-Aminobenzoyl, Sulfo, Phosphono,

25

30

35

O S S II 11 II

-P(OCH3)2, -P(OCH3)2, -P

s o

OCH,

\

o

ONa

-P[N(CH3)2]2, -P-N(CH3)2, -P[N(CH3)2]2, ^ONa

S

55

worin hinsichtlich 1, >m und n ganze Zahlen sind, die ausge- 50 wählt sind zwischen 0 und 1 und Y° = O© M®, -N(R")2 und R" ; worin M© ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkalikationen und organischen Basen und R' ' die obengenannte Bedeutung hat, beispielsweise Alkyl, Alkenyl, Aryl und Heteroaryl. Hinsichtlich 2 ist X = 0 oder; n = 0 oder 1 ; und Y' und Y" sind ausgewählt aus den Gruppen, bestehend aus O© M©, -N(R' ')2, R" und ZR", worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben, und beispielsweise R" und ZR" typischerweise folgende Bedeutung haben: Alkyl, Alkenyl, Aryl, Heteroaryl-oxy, Y'und Y", einschliesslich der R "-Gruppen, die miteinander 60 verbunden sein können unter Ausbildung von cyclischen Estern, Ester-Amid und Amid-Funktionen. Typische Beispiele für X sind 0-(Methylsulfonyl)-thienamycin, 0-(p-Nitrophenylsulfo-nyl)-thienamycin, 0-(p-Chlorphenylsulfinyl)-thienamycin, 0-(o-Nitrophenylsulfenyl)-thienamycin, O-Sulfamoylthiena- 65 mycin, O-Dimethylsulfamoylthienamycin und das Natriumsalz von Thienamycin-O-sulfonsäure. Typische Beispiele für 2 sind 0-(Dimethoxyphosphino)-thienamycin, O-Dibenzyloxyphos-

-P-N(CH3)2 ONa

Eine besonders bevorzugte Klasse von Acylresten sind endständig substituierte Acyle, bei denen der Substituent eine basische Gruppe ist, die substituiert oder unsubstituiert sein kann: Amino, Amidino, Guanidino, Guanyl und Stickstoff enthaltende mono- und bicyclische Heterocyclen (aromatisch und nichtaromatisch), bei denen das Heteroatom oder die Heteroatome zusätzlich zum Stickstoff ausgewählt sind aus Sauerstoff und Schwefel. Solche substituierten Acyle können durch die folgende Formel:

O

-C(CH2)m— A —(CH2)n—Y,

gekennzeichnet werden, worin m und n ganze Zahlen von 0 bis 5 sind;

11

628 051

A ist O, NR' (R' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen), S oder A ist eine Einfachbindung ; und Y ist ausgewählt aus den folgenden Gruppen:

1.) Amino oder substituiertes Amino:

-N(R )2 und -N (R)3,

worin die Werte für R unabhängig ausgewählt sind aus: Wasserstoff; N(R')2 (R' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) ; Niedrigalkyl und Niedrigalkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Niedrigalkoxyniedrigalkyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome umfasst und die Alkylgruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome hat; Cycloalkyl und Cycloalkylal-kyl, worin die Cycloalkylgruppe 3 bis 6 Kohlenstoffatome umfasst und die Alkylgruppe 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, und wobei zwei R-Gruppen miteinander verbunden sein können über das N-Atom, an welches sie gebunden sind unter Ausbildung eines Ringes mit 3 bis 6 Atomen.

2.) Amidino und substituiertes Amidino:

-N=C-N(R)2,

I

R

worin die Werte für R unabhängig voneinander ausgewählt sind aus den Gruppen: Wasserstoff; N(R')2 (R' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) ; Niedrigalkyl und Niedrigalkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Niedrigalkoxyniedrigalkyl, worin die Alkoxylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält und die Alkylgruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält (falls der Niedrigalkoxyniedrigalkylrest an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, umfasst die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffato-me) ; Cycloalkyl und Cycloalkylalkyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 3 Kohlenstoffatome umfasst; zwei R-Gruppen können miteinander verbunden sein mit dem Atom, an das sie gebunden sind unter Ausbildung eines Ringes mit 3 bis 6 Atomen;

3.) Guanidino und substituiertes Guanidino:

_NH-C-N(R)2,

I

NR

worin R die oben angegebene Definition unter 2. hat.

4.) Guanyi und substituiertes Guanyl:

-C=NR,

!

N(R)2

worin R die Definition, wie vorher in 2. angegeben, hat.

5.) Stickstoff enthaltende mono- und bicyclische Heterocy-clyle (aromatisch und nicht-aromatisch) mit 4 bis 10 Kernatomen, worin das Heteroatom oder die Heteroatome ausser Stickstoff ausgewählt sind aus Sauerstoff und Schwefel. Solche Hete- 50 rocyclyle werden typischerweise illustriert durch die folgende Aufzählung von Resten (R' ist H oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen) :

55

60

A

7

-<0

V

J

' Die folgenden bevorzugten spezifischen Acylreste, die in diese Klasse fallen, sind zusätzlich repräsentativ und werden bevorzugt:

30

40

© ,

n -r

O

nh

-CCH,CH,NHC-CH,

O

NH

-CCH2CH2NHC-H

O

NH

-CCH2CH2NHC-NH2

O

-CCH2CH2N(CH3)2

o

©

-CCH2CH2N(CH3)3

O NH

II I

-CCH2CH2C-NH2

O NH

II I

-CCH2CH2CH2NHC-CH3

o

II ©

-CCH2CH2CH2N(CH3)3

o

II

-CCH2CH2CH2N(CH3)2

o

NH

-cch2s-c

\

NH,

628 051

12

O

S

NH

-CCH.S-CH,-C

\

NH,

O

-C CH -.-O-CH ?C

NH

\

NH2

Es ist jedoch selbstverständlich, dass jeder Acylrest bei der Ausübung der Erfindung verwendet werden kann und in die Erfindung eingeschlossen ist.

IS

25

Bevorzugte Herstellung der Ausgangsmaterialien Ia, Ib und Ic:

Die vorher beschriebenen Ausgangsmaterialien werden einfach hergestellt aus einem N-geschützten Thienamycin (X ), wie einem N-acylierten Thienamycin (X ), 20

- OH

Th —!—NR'R2 -COOH

I

worin R' und R2 ausgewählt sind aus Wasserstoff und den vorher genannten Acylresten. Vorzugsweise ist R1 Wasserstoff und R2 ist eine einfach entfernbare Blockierungsgruppe, wie: Carbobenzyloxy, ring-substituiertes Carbobenzyloxy, wie o-und p-Nitrocarhobenzyloxy, p-Methoxycarbobenzyloxy, Chlor-acetvl, Bromacetyl, Phenylacetyl, t-Butoxycarbonyl, Trifluor-acetyl, Broir.äthoxycarbonyl, 9-Fluorenylmethoxycarbonyl, Dichloracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, 2.2,2-Trichloräthoxycar-uonyl, Brom-t-butoxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acylge-schützte Gruppen, wie Triniedrigalkylsilyl, beispielsweise Tri-methylsüyl und tert.-Butyldimethylsilyl sind auch von Interesse. Die am meisten bevorzugten N-Blockierungsgruppen sind substituierte und unsubstituierte Carbobenzyloxyreste:

35

40

R~

O

- — c — OCH

cr" )

n worin n 0 bis 2 (n = 0, R' — Wasserstoff) bedeutet und R' ist Niedrigalkoxy oder Nitro und Brom-tert.-butoxycarbonyl.

Die schliesslich erfolgende N-Entblockierung bei der Herstellung von Ia, Ib oder Ic wird nach einer Vielzahl von bekannten Verfahren durchgeführt, einschliesslich Hydrolyse oder Hydrierung ; wird eine Hydrierung verwendet, so schliessen geeignete Bedingungen ein Lösungsmittel ein, wie ein Niedrigalkano-yl in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, wie Palladium, Platin oder Oxiden davon.

Das N-acylierte Zwischenprodukt [X, oben ] wird hergestellt, indem man Thienamycin (I) mit einem Acylierungsmittel behandelt, beispielsweise einem Acylhalogenid oder einem Acylanhydrid, wie einem aliphatischen, aromatischen, heterocy-clischen, araliphatischen oder heterocyclischen aliphatischen Carbonsäurehalogenid oder -anhydrid. Andere Acylierungsmittel, die auch verwendet werden können, sind beispielsweise gemischte Carbonsäureanhydride und insbesondere Niedrigalkyl-ester von gemischten Carboxyl-Carbonsäureanhydriden; auch Carboxylsäuren in Gegenwart eines Carbodiimids, wie 1,3-Di-cyclohexylcarbodiimid, und ein aktivierter Ester von Carboxylsäuren, wie p-Nitrophenylester, sind geeignet.

Diese N-acylierten Thienamycin-Ausgangsstoffe werden voll beschrieben in der US-Patentanmeldung mit der Serial-Number 634 291 vom 21. November 1975 und der Continua-tion-in-part-US-Anmeldung, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung für die gleiche Anmelderin eingereicht worden ist, mit der internen Bezeichnung 15 775 YA. Diese Anmeldungen werden hiermit in die Beschreibung einbezogen.

Die Acylierungsreaktion kann durchgeführt werden bei Temperaturen im Bereich von etwa — 20 bis etwa 100 °C, aber vorzugsweise wendet man Temperaturen an im Bereich von — 9 °C bis 25 °C. Jedes Lösungsmittel, in dem die Reaktanten löslich sind und das im wesentlichen inert ist, kann verwendet werden, beispielsweise polare Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohole und polare organische Lösungsmittel, im allgemeinen solche, wie Dimethylformamid (DMF), Hexamethylphosphoramid (HMPA), Aceton, Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Acetoni-tril, heterocyclische Amine, wie Pyridin, Äthylacetat, wässrige Mischungen der vorgenannten, sowie auch halogenierte Lösungsmittel, wie Methylenchlorid und Chloroform. Die Umsetzung wird vorzugsweise eine Zeitlang durchgeführt, die im Bereich von etwa 5 Minuten bis zu einem Maximum von 3 Stunden dauert, aber im allgemeinen reicht eine Reaktionszeit von etwa 0,5 bis etwa 1 Stunde aus. Die folgende Gleichung beschreibt dieses Verfahren unter Verwendung eines Carbonsäurehaloge-nids; es ist jedoch selbstverständlich, dass man durch Verwendung eines Carbonsäureanhydrids oder eines anderen funktionellen äquivalenten Acylierungsmittels gleiche Produkte erhalten kann:

SCH2CH2NH2 COOH

Acylhalosenjd

Im allgemeinen, wenn bei der oben beschriebenen Acylierungsreaktion ein Säurehalogenid (geeignete Halogenide sind Chloride, Jodide oder Bromide) oder ein Säureanhydrid verwendet wird, wird die Umsetzung in Wasser oder einer wässri-gen Mischung eines polaren organischen Lösungsmittels, wie Aceton, Dioxan, THF, DMF, Acetonitril und dergleichen in Gegenwart eines geeigneten basischen Akzeptors, wie NaH-CO ;, MgO, NaOH, K2HP04 und dergleichen vorgenommen.

Beim Durchführen der hier beschriebenen Umsetzung ist es

CH2CH2NR1R2 COOH

60 im allgemeinen nicht notwendig, die 2-Carboxygruppe oder die 1 '-Hydroxygruppe zu schützen ; in den Fällen, in denen das Acylierungsmittel ausserordentlich wasserempfindlich ist, ist es manchmal vorteilhaft, die Acylierung in einem nicht-wässrigen Lösungsmittelsystem vorzunehmen. Triorganosilyl (oder Zinn)-65 Derivate des Thienamycins ergeben schnell die Tris-Triorgano-silylderivate, beispielsweise Tris-Trimethylsilylthienamycin Th(TMS)3:

13

628 051

— OTMS

Th

NHTMS

— COOTMS

Diese Derivate, die leicht löslich in organischen Lösungsmitteln sind, können auf einfache Weise hergestellt werden, indem man Thienamycin mit einem Überschuss an Hexamethyldi- io möglich ist.

silazan und einer stöchiometrischen Menge von Trimethylchlor-silan bei 25 °C unter kräftigem Rühren unter einer N2-Atmosphäre umsetzt. Das dabei entstehende NH4C1 wird gewöhnlich durch Zentrifugieren entfernt und das Lösungsmittel wird durch s Verdampfen entfernt, wobei man das gewünschte Silylderivat erhält.

Das Zwischenausgangsprodukt Ic kann hergestellt werden nach dem folgenden Schema ; dabei ist jedoch zu beachten, dass eine direkte Veresterung, ohne Schutz der Aminogruppe, auch

Th

OH

NR'R2

Th

COOH

OH

, , Entblockung NR'R2 5» Th

COX R

OH NH2

COXR

i Ib worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.

Im allgemeinen wird der Ubergang (1_ Ib) bewirkt nach üblichen Verfahren des Standes der Téchnik. Zu diesen Verfahren gehören:

1.) Umsetzung von X (oder I) mit einem Diazoalkan, wie Diazomethan, Phenyldiazomethan, Diphenyldiazomethan, und dergleichen in einem Lösungsmittel, wie Dioxan, Äthylacetat, Acetonitril und dergleichen, bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss für eine Zeitdauer von wenigen Minuten bis 2 Stunden.

2.) Umsetzung eines Alkalisalzes von X mit einem aktivierten Alkylhalogenid, wie Methyljodid, Benzylbromid oder m-Phenoxybenzylbromid, p-tert.-Butylbenzylbromid, Pivaloyl-oxymethylchlorid und dergleichen. Geeignete Reaktionsbedingungen schliessen Lösungsmittel, wie Hexamethylphosphor-amid und dergleichen sowie Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraumes von wenigen Minuten bis zu 4 Stunden ein.

3.) Umsetzung von X mit einem Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Benzylalkohol und dergleichen. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodiimid-kondensierungsmittels, wie Dicyclohexylcarbodiimid und der-

25

Ib gleichen. Geeignete Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 20 0 °C und der Rücküusstemperatur und Reaktionszeiten von 15 Minuten bis 18 Stunden schliessen ein CHC13, CH3C1, CH2C12 und dergleichen.

4.) Umsetzung von einem N-acylierten Säureanhydrid von X hergestellt durch Umsetzung der freien Säure X mit einem Säurechlorid, wie Äthylchlorformat, Benzylchlorformat und dergleichen, mit einem Alkohol, wie den unter 3.) aufgezählten, unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie unter 3.) genannt. Das Anhydrid wird hergestellt durch Umsetzung von X und dem Säurechlorid in einem Lösungsmittel, wie Tetrahydro-furan (THF), CH2C12 und dergleichen, bei Temperaturen von 25 °C bis zur Rückflusstemperatur während 15 Minuten bis 10 Stunden.

5.) Umsetzung von labilen Estern von X > wie Trimethylsi-lylester, Dimethyl-tert.-butylsilylester oder dergleichen mit RX' worin X' Halogen, wie Brom oder Chlor, ist und R die vorher angegebene Bedeutung hat, in einem Lösungsmittel, wie THF, CH2C12 und dergleichen bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss während 15 Minuten bis 16 Stunden. Diese Umsetzung erfolgt beispielsweise nach dem folgenden Schema:

35

Th

OTMS

N-Acylierung NHTMS - > Th

COOTMS 3

milde Hydrolyse

OTMS

NR'TMS VereStemng , Th

COOTMS

OTMS NR1TMS

COOR

Th

OH NHR1

COOR

worin TMS Triorganosllyl, wie Trimethylsilyl, bedeutet und alle 55 anderen Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.

Die neuen Amide können in einfacher Weise hergestellt werden durch Umsetzung des Säureanhydrids von Ib (X = O, R = Acyl) mit Ammoniak oder mit dem ausgewählten Amin, beispielsweise den vorher genannten Alkyl-, Dialkyl-, Aralkyl- 60 oder heterocyclischen Aminen.

Die vorher wiedergegebenen Schemata für die Veresterung sind bekannt bei den verwandten bicyclischen ß-Lactamanti-biotika und allgemein bei organischen Synthesen, und es soll 65 hier festgestellt werden, dass keine besonderen kritischen Bedingungen hinsichtlich der Reaktionsparameter bei der Herstellung der N-acylierten und Carboxylderivate Ib, die als Ausgangsverbindungen für die vorliegende Erfindung geeignet sind, erforderlich sind.

Die Ausgangsverbindungen Ia und Ic können in einfacher Weise nach irgendeiner der bekannten Veresterungs- oder Ver-ätherungsreaktionen der sekundären Alkoholgruppe von Ib hergestellt werden. Solche Verfahren schliessen bevorzugt ein:

OH F OR3

Th

NR'R2

COXR Ib

Th

NR'R

COXR

628 051

14

1.) Für die Herstellung der Äther-Ausführungsformen wird die säurekatalysierte Reaktion von Ib durchgeführt mit einem Diazoalkan, wie Diazomethan, Phenyldiazomethan, Diphenyl-diazomethan und dergleichen in einem inerten Lösungsmittel, wie Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Halogenkohlenwasser- 5 Stoffen, wie CH2C12, Äthylacetat und dergleichen in Gegenwart einer katalytischen Menge einer starken Säure oder Lewis-Säure, wie Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Fluorborsäure, Bortrifluorid und dergleichen, bei Temperaturen zwischen

— 78 °C und 25 °C während einiger Minuten bis 2 Stunden. 10

2.) Für die Herstellung der Äther-Ausführungsformen wird die Umsetzung von Ib mit einem Alkylierungsmittel durchgeführt, wie einem aktiven Halogenid, beispielsweise Methyljodid, Benzylbromid, m-Phenoxybenzylbromid und dergleichen; AI-kylsulfonat, wie Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Methylfluorsul- 15 fonat und dergleichen, in Gegenwart einer starken Base, die in der Lage ist, ein Alkoholatanion von Ib zu bilden. Geeignete Basen schliessen ein Alkali- und Erdalkalioxide und -hydroxide, Alkalialkoxide, wie Kalium-tert.-butoxid, tert. Amine, wie Triäthylamin, Alkalialkyle und -aryle, wie Phenyllithium, und 20 Alkaliamide, wie Natriumamid. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein inerte wasserfreie Lösungsmittel, wie tert.-Buta-nol, Dimethylformamid (DMF), THF, Hexamethylphosphor-amid (HMPA), Dioxan und dergleichen, bei Temperaturen von

— 78 °C bis 25 °C während eines Zeitraumes von wenigen Mi- 25 nuten bis 4 Stunden.

3.) Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen findet die Umsetzung von Ib mit irgendeinem der vorher aufgeführten Acylreste in ihrer Säureform statt. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodiimid-Konden- 30 sierungsmittels, wie einem Dicyclohexylcarbodümid und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein inerte Lösungsmittel, wie CHCI3, CH2C12, DMF, HMPA, Aceton, Dioxan und dergleichen, bei Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraums von 15 Minuten bis 12 Stunden. 35

4.) Für die Herstellung der Esterausführungsformen wird Ib mit einem Acylhalogenid oder einem Säureanhydrid umgesetzt, wobei die Acylgruppen vorher beschrieben wurden. Im allgemeinen verwendet man bei der vorher erwähnten Acylierungs-reaktion ein Säurehalogenid (geeignete Halogenide sind Chloride, Jodide oder Bromide oder Säureanhydride) und die Umsetzung wird in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel, wie Aceton, Dioxan, Methylenchlorid, Chloroform, DMF oder dergleichen, in Gegenwart eines geeigneten basischen Akzeptors, wie NaHC03, MgO, Triäthylen, Pyridin und dergleichen, bei Temperaturen zwischen 0 °C bis 40 °C während einer Stunde bis 4 Stunden vorgenommen.

Geeignete Acylhalogenide und -anhydride schliessen ein: Essigsäureanhydrid, Bromessigsäureanhydrid, Propionanhy-drid, Benzoylchlorid, Phenylacetylchlorid, Azidoacetylchlorid, 2-Thienylacetylchlorid, 2-, 3- und 4-Nicotinylchlorid, p-Nitro-benzoylchlorid, 2,6-Dimethoxybenzoylchlorid, 4-Guanidino-phenylacetylchlorid, Hydrochlorid, Methansulfonylchlorid, Di-benzylphosphorchloridat, Dimethylthiophosphorchloridat, 2-FuroyläthyIcarbonsäureanhydrid, Methylchlorformat, Bis-(p-Nitrobenzyl)-phosphorchloridat und dergleichen.

5.) Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen wird Ib umgesetzt mit einem geeigneten substituierten Keten oder Isocyanat, wie Keten, Dimethylketen, Methylisocyanat, Methyl-isothiocyanat, Chlorsulfonylisocyanat und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein Dioxan, Tetrahydrofuran, Chloroform und dergleichen, bei Temperaturen von — 70 °C bis 60 °C während eines Zeitraumes von 15 Minuten bis 18 Stunden.

Das Zwischenprodukt 2, kann dann N-entblockt werden, wie vorher beschrieben, um die Ausgangsverbindungen Ic zu erhalten.

Aus Ic wird bevorzugt Ia durch Entblocken der Carboxylgruppe hergestellt:

Th

OR3

NR'R2

COXR

Th

OR3

nh2

COXR

Th

OR3 NH2

COOH

Ic

Ia

45

Das Ausgangsmaterial Ia kann einfach und vorzugsweise erhalten werden, wenn X Sauerstoff ist und R eine einfach entfernbare Carboxylschutz- oder -blockierungsgruppe (siehe oben). Das Ausgangsmaterial Ia wird z.B. hergestellt durch Entblocken nach einer Vielzahl von bekannten Verfahrensweisen 50 einschliesslich Hydrolyse und Hydrierung. Werden die bevorzugten Carboxylblockierungsgruppen verwendet (unten), so ist das bevorzugte Entblockungsverfahren die Hydrierung, bei der das Zwischenprodukt (Ic oder 2 ) in einem Lösungsmittel, wie einem Niedrigalkanoyl, in Gegenwart eines Hydrierungskataly- 55 sators, wie Palladium, Platin oder Oxiden davon, hydriert wird.

In diesem Zusammenhang sei festgestellt, dass zu den geeigneten cBlockierungsgruppen» R die Untergruppen gehören, die definiert werden wie vorher als Aralkyl, Halogenalkyi, Alka-noyloxyalkyl, Alkoxylalkyl, Alkenyl, substituiertes Alkyl oder 60 Aralkoxyalkyl und auch Alkylsilyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome hat. Zu den geeigneten «Blockierungsgruppen» R gehören beispielsweise Benzyl, Phenacyl, p-Nitrobenzyl, Methoxymethyl, Trichloräthyl, Trimethylsilyl, Tributyl-zinn, p-Methoxybenzyl und Benzhydryl. Diese Blockierungs- 65 gruppen werden bevorzugt, weil sie allgemein anerkannt sind als leicht entfernbare Blockierungsgruppen bei dem Stand der Technik, der die Cephalosporine und Penicilline betrifft.

Die bevorzugten Carboxyl-Blockierungsgruppen sind Benzyl und substituiertes Benzyl:

R')n worin n = 0 bis 2 (n = 0, R' = H) und R' Niedrigalkoxyl oder Nitro bedeuten.

Die neuen Produkte der Formel (II) bilden eine grosse Anzahl von pharmakologisch annehmbaren Salzen mit anorganischen und organischen Basen, zu denen beispielsweise Metallsalze gehören, die sich ableiten von Alkali- und Erdalkalihydro-xiden, -carbonaten oder -bicarbonaten und Salzen, die sich ableiten von primären, sekundären oder tertiären Aminen, wie Monoalkylaminen, Dialkylaminen, Trialkylaminen, Niedrigalk-anolaminen, Diniedrigalkanolaminen, Niedrigalkylendiaminen, N,N-Diaralkylniedrigalkylendiaminen, Aralkylaminen, ami-nosubstituierten Niedrigalkanolen, N,N-diniedrigalkylamino-substituierten Niedrigalkanolen, Amino-, Polyamino- und Gu-anidino-substituierten Niedrigalkansäuren und Stickstoff ent-

15 628 051

haltenden heterocyclischen Aminen. Typische Beispiele schlies- Strichmitteln, beim Weisswasser von Papiermühlen, um das sen Salze ein, die sich ableiten von Natriumhydroxid, Natrium- Wachstum von schädlichen Bakterien zu inhibieren.

carbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydro- Die erfindungsgemäss hergestellten Produkte können allein xid, Calciumcarbonat, Trimethylamin, Triäthylamin, Piperidin, verwendet werden oder in Kombination mit aktiven Bestandtei-Morpholin, Chinin, Lysin, Protamin, Arginin, Procain, Äthanol- 5 len in einer Vielzahl von pharmazeutischen Zubereitungen.

amin, Morphin, Benzylamin, Äthylendiamin, N,N'-Dibenzyl- Diese Antibiotika und ihre entsprechenden Salze können in äthylendiamin, Diäthanolamin, Piperazin, Dimethylaminoätha- Form von Kapseln oder als Tabletten, als Pulver oder als flüssi-nol, 2-Amino-2-methyl-l-propano!, Thiophyllin, N-Methyl- ge Lösungen oder als Suspensionen und Elixiere verwendet glucamin und dergleichen. Säureadditionssalze, beispielsweise werden. Sie können oral, intravenös oder intramuskulär verab-Fluorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, io reicht werden.

Salpetersäure, p-Toluolsulfonsäure und Methansulfonsäure Die Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer sol-

können in den Fällen verwendet werden, in denen der Acylrest chen Form zubereitet, dass sie im Magen-Darm-Kanal absor-eine basische Gruppe enthält. biert werden. Tabletten und Kapseln für eine orale Verabrei-

Die Salze können Monosalze, wie die Mononatriumsalze chung können in Einzeldosierungsform vorliegen und können sein, die man erhält, indem man ein Äquivalent Natriumhydro- is übliche Excipientien, wie Bindemittel, enthalten, beispielsweise xid mit einem Äquivalent des Produktes II umsetzt, oder ge- Sirup, Gummi arabicum, Gelatine, Sorbose, Traganth oder Po-mischte Disalze. Solche Salze erhält man, indem man ein Äqui- lyvinylpyrrolidon ; Füllstoffe, beispielsweise Lactose, Zucker, valent einer Base mit einem divalenten Kation, wie Calciumhy- Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbose oder Glycerin; Schmier-droxid, mit einem Äquivalent des Produktes II umsetzt. Die mittel, beispielsweise Magnesiumstearat, Talkum, Polyäthy-erfindungsgemäss erhaltenen Salze sind pharmakologisch an- 20 lenglykol, Siliciumdioxid ; Zerfallmittel, beispielsweise Kartof-nehmbare nicht-toxische Derivate, die als aktive Bestandteile in feistärke oder geeignete Befeuchtungsmittel, wie Natriumlau-geeigneten Einzeldosierungsformulierungen für pharmazeuti- rylsulfat. Die Tabletten können in bekannter Weise beschichtet sehe Produkte verwendet werden können. Sie können auch mit werden. Orale flüssige Präparationen können in Form von wäss-anderen Arzneimitteln kombiniert werden, um ein breiteres rigen oder öligen Suspensionen, Lösungen, Emulsionen, Siru-Aktivitätsspektrum zu erzielen. 25 pen, Elixieren und dergleichen vorliegen oder können als trok-

Die neuen, erfindungsgemäss erhaltenen Thienamycinderi- kenes Produkt hergestellt werden, damit sie dann mit Wasser vate sind wertvolle Antibiotika mit einer Aktivität gegen ver- oder einem anderen geeigneten Trägermaterial vor ihrer Verschiedene gram-positive und gram-negative Pathogene, wie Ba- Wendung angemacht werden können. Solche flüssigen Zuberei-cillus subtilis, Salmonella schottmuelleri und Proteus vulgaris. tungen können übliche Additive, wie Suspensionsmittel, bei-Die freien Säuren und insbesondere deren Salze, wie die Amin- so spielsweise Sorbose, Sirup, Methylcellulose, Glukose/Zuckersi-und Metallsalze, insbesondere die Alkali- und Erdalkalisalze, rup, Gelatine, Hydroxyäthylcellulose, Carboxymethylcellulose, sind brauchbare Bakterizide und können verwendet werden, um Aluminiumstearatgel oder hydrierte essbare öle enthalten, beischädliche Bakterien auf medizinischen und dentaltechnischen spielsweise Mandelöl, fraktioniertes Kokosnussöl, Diester, ProAusrüstungen zu entfernen, um Mikroorganismen zu trennen pylenglykol oder Äthylalkohol enthalten ; Konservierungsmit-und für therapeutische Anwendung bei Mensch und Tier. Für 35 tel, beispielsweise Methyl- oder Propyl-p-hydroxybenzoat oder den letzteren Verwendungszweck werden vor allem pharmazeu- Sorbinsäure. Suppositorien enthalten die üblichen hierfür geeig-tisch annehmbare Salze mit anorganischen oder organischen neten Substanzen, beispielsweise Kakaobutter oder andere Gly-Basen verwendet, wobei man solche verwendet, die man bereits cerine.

kennt aus der Verwendung bei der Verabreichung von Penicilli- Zusammensetzungen für Injektionen können in Einzeldo-

nen und Cephalosporinen. Beispielsweise können Salze, wie AI-4« sierungen in Form von Ampullen hergestellt werden oder in kali- und Erdalkalisalze und primäre, sekundäre und tertiäre Behältern mit zugesetzten Konservierungsmitteln für Mehrfach-Aminsalze für diesen Zweck verwendet werden. Diese Salze dosierungen. Die Zusammensetzungen können in Form von Su-können mit pharmazeutisch annehmbaren flüssigen oder festen spensionen, Lösungen oder Emulsionen in Öl oder wässrigen Trägerstoffen zu geeigneten Einzeldosierungsformulierungen Trägermaterialien und sie können Formulierungsmittel, wie Su-verarbeitet werden, wie Pillen, Tabletten, Kapseln, Supposito- 45 spensionsmittel, Stabilisierungsmittel und/oder Dispergiermittel rien, Sirupen, Elixieren und dergleichen, wobei diese Verab- enthalten. Alternativ können die aktiven Bestandteile in Form reichungsformen nach bekannten Methoden des Standes der von Pulver vorliegen, damit sie mit einem geeigneten Trägerma-Technik zubereitet werden können. terial, beispielsweise sterilem, keimfreiem Wasser, vor der An wendung angemacht werden können.

Die neuen Verbindungen sind neue wertvolle Antibiotika, 50 Die ZusammenSetzungen können auch in geeigneten For-die aktiv sind gegen verschiedene gram-positive und gram-nega- men {ür die Ab tion zubereitet werden durch die Schleim-tive Bakterien und die deshalbm der Human- und Veterinär- häute der Nase und das Hals_ und Bronchialgewebe und sie medizin Verwendung finden. Die neuen Verbindungen können können einfacher Weise auch in Form von pulvrigen oder deshalb als antibaktenelle Arzneimittel fur die Behandlung von flüssi s für Inhalationen zubereitet werden oder in Infektionen verwendet werden, die durch gram-positive und 55 Form von pastülen oder ZubereitUngen für Halspinselung. Für gram-negative Bakterien verursacht werden, beispielsweise ge- dfe medizinische Anwendung an den Augen oder Ohren können gen Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneu- die Zubereitungen als beSondere Kapseln in flüssiger oder halb-momae, Bacillus subtil,s, Salmonella typhosa Pseudomonas und flüssi Form vorli oder sie können als T fen und der. Bactenum proteus. Die erfindungsgemäss erhaltenen Bakterizi- leichen verwendet werden Für t ische Anwendungen kann de können weiterhin verwendet werden als Additive fur Futter- 60 man hydrophobe oder hydrophile Basen als Salben, Cremes, mittel und zum Konservieren von Nahrungsmitteln und als Des- LotioneUi Salbungsmittel oder Pulver formulieren, infektionsmittel. Sie können beispielsweise m wässrigen Zusammensetzungen in Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 100 Ausser einem Trägermaterial können die erfindungsgemäss Teile des Antibiotikums pro Million Teile Lösung verwendet erhaltenen Zusammensetzungen auch weitere Bestandteile, wie werden, um das Wachstum von schädlichen Bakterien auf medi- 65 Stabilisatoren, Bindemittel, Antioxidantien, Konservierungs-zinischen und dentaltechnischen Ausrüstungen zu zerstören mittel, Schmiermittel, Suspensionsmittel, Viskositätsmittel oder oder zu inhibieren, und auch als Bakterizide bei industriellen Geschmacksstoffe und dergleichen enthalten. Darüber hinaus Anwendungen, beispielsweise bei auf Wasser aufgebauten An- können in den Zusammensetzungen auch andere aktive Be

628 051 16

standteile vorhanden sein, um ein breiteres Spektrum der anti- benzylbromid einsetzt, erhält man N,N-Bis-p-methoxybenzyl-biotischen Aktivität zu bewirken. thienamycin-p-methoxybenzylester.

Für die Veterinärmedizin können die Zusammensetzungen beispielsweise als innerhalb der Brust einlegbare Zubereitungen Beispiel 2

mit einer entweder schnellen oder langsamen Abgabewirkung 5 N-p-Nitrobenzyl-thienamycin-p-nitrobenzylester und N,N-Bis-formuliert werden. p-nitrobenzyl-thieno.mycin-p-nitrobenzylester

Die zu verabreichenden Dosierungen hängen zu einem er- Eine Lösung von 71 mg Thienamycin in 2 ml Dimethylsulf-

heblichen Teil von dem Zustand des behandelten Patienten ab oxid wird mit einer Lösung von 27 mg Triäthylamin in 0,27 ml und von dem Gewicht des Patienten, der Verabreichungsroute Methylendichlorid und anschliessend mit 56 mg p-Nitrobenzyl-und der Häufigkeit der Verabreichung, wobei die parenterale 10 bromid versetzt. Man rührt das Gemisch 30 Min. bei 25 °C und Route für allgemeine Infektionen bevorzugt wird und die orale versetzt es dann mit 7 ml Methylendichlorid und 7 ml 0,ln pH Route für Infektionen der Eingeweide. Im allgemeinen enthält 9-Puffer. Die organische Phase wird abgetrennt, mit Wasser und eine tägliche orale Dosierung etwa 15 bis etwa 600 mg aktiven Natriumchloridlösung gewaschen und eingedampft. Der RückBestandteil pro kg Körpergewicht des Patienten bei einer oder stand wird an einer 20,32 x 20,32 cm (8 x 8 in.) grossen 1000 mehreren Verabreichungen pro Tag. Eine bevorzugte tägliche 15 jx-Si02-Platte chromatographiert, wobei die Entwicklung mit Dosierung für Erwachsene liegt im Bereich von etwa 80 bis 120 Äthylacetat erfolgt. Die Bande bzw. der Streifen bei 0,5 bis 2,5 mg an aktivem Bestandteil pro kg Körpergewicht. cm wird mit Äthylacetat extrahiert. Dabei erhält man den N-p-

Die vorliegenden Zusammensetzungen können in verschie- Nitrobenzyl-thienamycin-p-nitrobenzylester ; UV > 267 ny denen Einzeldosierungsformen verabreicht werden, beispiels- Sh (Schulter) 320 m^; relative Extinktion *2 Die Bande bei weise in festen oder in flüssigen oral aufnehmbaren Dosierungs- 20 4;5 b|f 7 cm liefert de" N,N-Bis-p-mtrobenzyl-thienamycin-p-formen. Die Zusammensetzungen pro Einzeldosierung, ob sie nitrobenzylester, UV A.max 267 nifi Sh 320 m[x, relative Exflüssig oder fest ist, soll etwa 0,1 % bis 99 % an aktivem Material t tion (absorbance) 2.1.

enthalten, wobei der bevorzugte Bereich zwischen etwa 10 und

60% liegt. Die Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen Beispiel3

etwa 15 mg bis etwa 1500 mg an aktivem Bestandteil ; im allge- 25 Herstellung von N,N-Dimethyl-thienamycin meinen ist es jedoch bevorzugt, eine Dosierungsmenge im Bereich von etwa 250 bis 1000 mg zu verwenden. Bei einer parenteralen Verabreichung ist die Einzeldosierung im allgemeinen die reine Verbindung in einer leicht angesäuerten wässrigen sterilen Lösung oder in Form eines löslichen Pulvers, das zum Auf- 30 lösen bestimmt ist.

Die nachstehenden Beispiele sollen die Verbindungen, das Verfahren und die Arzneimittel der Erfindung näher erläutern;

sie sind jedoch nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen. ^ Man hydriert 12,7 mg Thienamycin, das in 2 mi 0,07 %iger wässriger Formaldehydlösung gelöst wurde, bei einem Druck Beispiel 1 von 2,81 kp/cm2 (40 psi) in Gegenwart von 14 mg Platinoxid als

Iletr'.e.lung von N,N-Di-p-teit.-butylbenzyl-thienamycin-p-tert.- Katalysator. Nach 4 Std. stellt man die Lösung auf einen pH-

Wert von 7,0 ein und chromatographiert sie an einer 15 ml 40 XAD-2-Harz enthaltenden Säule. Die Säule wird mit Wasser eluiert. Man fängt eine Fraktion auf, welche ein Gemisch von Thienamycin und N,N-Dimethyl-thienamycin enthält. Die analytische Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie an C18-Porasil mit 10% Tetrahydrofuran in Wasser als Lösungsmittel ergibt 45 zwei Peaks bei Retentionszeiten von 1,75 und 2,5 Minuten.

Th oh ch3 ch3

cq2h butylbenzylester

Th

OH N(R)2

CO,R

R = -GH,

C(CH3)3

40 mg Thienamycin werden 3'h Std. in 0,6 ml Hexamethyl-phosphoramid (HMPA) mit 0,0275 ml p-tert.-Butylbenzylbro-mid gerührt. Das Thienamycin geht dabei innerhalb von 30 Min in Lösung. Anschliessend verdünnt man das Reaktionsgemisch mit Äthylacetat und wäscht es nacheinander mit wässrigem K2HP04, Wasser (zweimal) und Natriumchloridlösung. Die Äthylaeetatschicht wird über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Man chromatographiert den Rückstand durch Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Elution mit 5 <:r Methanol in CHC13. Dabei erhält man 4 mg der reinen gewünschten Verbindung (Rf etwa 0,6); IR (jj,, Film): 3,0, oh; 5,62, ß-Lactam; 5,90, Ester; Kernresonanz (NMR)

ib CKCI3): 1,29 (s, t-Bu), 2,6 bis 3,3 (m, CH,-Gruppen), 3,57 (s, NCTL), 3,8 bis 4,4 (m, ß-Lactam CH-Gruppen), 5,23 (s, OCH2), 7,29 (s, Aryl); MS: m/e 710,666,624, 367,335,322 (t-Bu = tert.-Butyl).

Nach derselben Methode, wobei man jedoch anstelle von p-tert.-Butylbenzylbromid die äquivalente Menge p-Methoxy-

Beispiel 4

50 Herstellung von Thienamycin-benzylester Stufe A:

N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-Natriumsalz

43 mg Thienamycin werden bei 0 °C mit 10 ml Tetrahydro-furan/Wasser (1:1) versetzt. Das Gemisch wird unter raschem 55 Rühren mit 102 mg (10 Äquivalenten) Natriumbicarbonat und anschliessend innerhalb von 2 Min. tropfenweise unter Rühren mit 4 Äquivalenten Chlorameisensäure-o-nitrobenzylester versetzt. Nach 30 Min. stellt man den pH-Wert mit 25%iger wässriger Phosphorsäure auf 7 ein und extrahiert die Lösung dreimal 60 mit Äther. Der wässrige Anteil wird bei 0 °C auf einen pH-Wert von 2,2 eingestellt und mit 500 mg festem NaC! versetzt. Man extrahiert die kalte, saure Lösung dreimal mit kaltem Äthylacetat. Die vereinigten Extrakte werden rasch mit kalter Natriumchloridlösung rückgewaschen, über Magnesiumsulfat ge-65 trocknet und filtriert. Das Filtrat wird mit 10 ml Wasser, dem 1,75 Äquivalente festes NaHCO, einverleibt wurden, rückextrahiert. Der Extrakt wird bei 20 °C im Vakuum gefriergetrocknet ; dabei erhält man die gewünschte Verbindung.

17

628 051

Stufe B:

N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-benzylester

Das Produkt von Stufe A) in 7,5 ml Äthylacetat wird während 2 Std. bei 4 °C mit einem Überschuss von Phenyldiazome-than (4 ml einer Lösung mit einem Gehalt von 20 mg/ml Äther) 5 umgesetzt. Anschliessend dampft man das Gemisch bei 20 °C unter vermindertem Druck zu einem nassen Rückstand ein. Die gewünschte Verbindung wird durch Dünnschichtchromatographie unter Elution mit Äthylacetat/Äther (9:1) isoliert; man erhält 17,5 mg N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin- io benzylester.

Stufe C:

Thienamycin-benzylester

Man löst die Verbindung von Stufe B) in Äthanol, fügt is 35 mg Pt02 hinzu und hydriert während 45 Min. bei einem Druck von 3,51 kp/cm2 (50 lbs.). Dann zentrifugiert man das Reaktionsgemisch, dekantiert die Flüssigkeit und unterwirft sie nach Eindampfen der präparativen Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Elution mit Methanol/Chloroform 20 (1:4).

Beispiel 5

Herstellung von N,N-Dimethyl-thienamycin

Ein Gemisch von 18 mg Thienamycin-benzylester, 14 mg 25 Methyljodid und 4 mg MgO in 2 ml Hexamethylphosphoramid wird 1 Std. bei 25 °C gerührt und dann in Hexan eingegossen. Der entstehende Niederschlag von rohem N,N-Dimethyl-thien-amacinbenzylester wird in Äthylacetat aufgenommen und durch Dünnschichtchromatographie an Kieselgel gereinigt. 30

Eine Lösung von 10 mg N,N-Dimethyl-thienamycin-ben-zylester in 1 ml Dioxan/Wasser (4:1) wird während 2 Std. bei einem Druck von 2,81 kp/cm2 (40 psi) in Gegenwart von 10 mg Palladiumoxid hydriert. Anschliessend filtriert man den Katalysator ab und schüttelt das Filtrat mit einem Gemisch aus 5 ml 35 Äthylacetat und 5 ml 0,0In pH 7-Phosphatpuffer. Die wässrige Phase wird abgetrennt, stark eingeengt und gefriergetrocknet. Dabei erhält man N,N-Dimethyl-thienamycin.

40

Beispiel 6

N-Benzyl- und N,N-Dibenzyl-thienamycin

Ein Gemisch von 150 mg Thienamycin, 300 ml Benzylbro-mid und 200 mg Natriumbicarbonat in 10 ml 80%igem wässri-gem Äthanol wird 5 Std. bei 23 °C gerührt. Die erhaltene Lö- 45 sung wird bei vermindertem Druck bis auf 2 ml eingedampft, mit 5 ml Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert. Die wässrige Schicht wird an einer 100 ml XAD-2-Harz enthaltenden Säule chromatographiert. Das nicht-umgesetzte Thienamycin wird durch Elution mit Wasser entfernt. Bei der Elution mit 50 ansteigenden Konzentrationen von Tetrahydrofuran werden eine N-Benzyl-thienamycin enthaltende Fraktion und anschliessend eine N,N-Dibenzylthienamycin enthaltende Fraktion gewonnen. Die Produkte werden durch Gefriertrocknung isoliert.

Nach derselben Methode, wobei man jedoch anstelle des 55 Benzylbromids die äquivalente Menge Allylbromid einsetzt, erhält man N-AIIyl- und N,N-DialIyI-thienamycin.

Beispiel 7

N-Äthyl-N, N-bis-p-methoxybenzyl-thienamycin-p-methoxy- 60 benzyl-ester-jodid

Eine Lösung von 100 mg N,N-Bis-p-methoxybenzyl-thien-amycin-p-methoxybenzylester und 0,5 ml Äthyljodid in 1 ml Dimethylformamid wird 2 Std. bei 25 °C gerührt. Anschliessend dampft man die nicht-umgesetzten Reaktionskomponenten und 65 das überschüssige Lösungsmittel bei vermindertem Druck ab und reibt den Rückstand mit Äther an. Dabei erhält man das feste Produkt.

Beispiel 8

N,N-Dimethyl-N-benzyl-thienamycin

Eine Lösung von 200 mg N-Benzyl-thienamycin in 5 ml 50%igem wässrigem Dioxan wird auf einen pH-Wert von 8,4 eingestellt (titriert). Dann fügt man während 10 Min. unter Rühren 0,5 ml Dimethylsulfat in 2 ml Dioxan hinzu. Der pH-Wert wird durch Zugabe von In Natronlauge mit Hilfe einer automatischen Titriervorrichtung bei 8,4 gehalten. Das Gemisch wird dann eine weitere Stunde gerührt, anschliessend mit 10 ml Wasser verdünnt, auf einen pH-Wert von 7 eingestellt und mit Äther extrahiert. Die wässrige Phase wird auf 5 ml eingeengt und an 200 ml XAD-2-Harz chromatographiert. Man eluiert die Säule mit Wasser und anschliessend mit 20%igem wässrigem Tetrahydrofuran. Das N,N-Dimethyl-N-benzyl-thienamycin wird aus dem Tetrahydrofuraneluat durch Gefriertrocknung isoliert.

Beispiel 9 N-Methyl-thienamy ein-benzylester

Eine Lösung von 50 mg N-Methyl-thienamycin in 1 ml Wasser und 1 ml Dioxan wird auf 0 °C abgekühlt und mit In Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Dann werden während 5 Min. 37 mg Phenyldiazomethan in 0,5 ml Dioxan zugesetzt, wobei der pH-Wert mit Hilfe einer automatischen Titriervorrichtung bei 5 bis 5,5 gehalten wird. Danach wird das Gemisch mit 5 ml Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert. Die wässrige Phase wird mit Äthylacetat überschichtet, abgekühlt und auf einen pH-Wert von 2,5 eingestellt. Man zentrifugiert die Äthylacetatphase ab, stellt die wässrige Phase mit Natriumbicarbonat auf pH 8,0 ein und extrahiert sie zweimal mit Äthylacetat. Die Extrakte werden vereinigt und eingedampft. Man isoliert das Produkt durch präparative Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Verwendung von Chloroform/Methanol (5:1) als Lösungsmittel.

Nach derselben Methode, wobei man jedoch von N,N-Di-methyl-thienamycin ausgeht, erhält man N,N-Dimethyl-thien-amycin-benzylester.

Beispiel 10 N,N,N-Trimethyl-thienamycin

Eine Lösung von 150 mg Thienamycin in 7,5 ml 0,ln pH 7-Phosphatpuffer und 7,5 ml Dioxan wird auf einen pH-Wert von 8,4 eingestellt, mit 1 ml Dimethylsulfat versetzt und 40 Min. rasch gerührt, wobei der pH-Wert durch Zugabe von In Natronlauge bei 8,4 gehalten wird. Dann extrahiert man die Lösung zweimal mit Äther. Die wässrige Phase wird bis auf 4 ml eingedampft und auf eine 200 ml XAD-2-Harz enthaltende Säule aufgegeben. Man eluiert die Säule mit Wasser und verfolgt den Verlauf der Trennung durch Hochdruck-Flüssigkeits-chromatographie an C18-Bondapak-Harz unter Verwendung von 10%igem wässrigem Acetonitril. Das Produkt besitzt die 1,2-fache Retentionszeit von Thienamycin. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt, eingedampft und gefriergetrocknet. Man erhält 41 mg N,N,N-Trimethyl-thienamy-cin. Die Elektrophorese (50 V/cm, 2 Std., pH 7-Puffer) ergibt eine bioaktive Zone, welche um 6 cm in Richtung der Kathode wandert. Das NMR-Spektrum (60 MHz, D20) zeigt ein starkes Methylsingulett bei 6,78t mit einem integralen 3X Seitenket-ten-Methyl-Dublettbei 8,7t; UVXmax298 mjx, E% 185.

Nach der obigen Methode, wobei man jedoch 0,25 ml Dimethylsulfat einsetzt und die Reaktion 15 Min. lang ablaufen lässt, erhält man ein Gemisch, das N-Methyl- und N,N-Dime-thylthienamycin enthält und durch Säulenchromatographie aufgetrennt wird.

Beispiel 11

Herstellung von N,N,N-Trimethyl-thienamycin

Eine Suspension von 20 mg N,N-Dimethyl-thienamycin in

628 051

18

10 ml Tetrahydrofuran wird in einer Stickstoffatmosphäre unter Rühren mit 0,2 ml Hexamethyldisilizan und 0,1 ml Trime-thylchlorsilan versetzt. Das Gemisch wird 20 Min. kräftig bei 23 °C gerührt und danach zentrifugiert. Die überstehende Lösung wird unter vermindertem Druck eingedampft. Man löst das 5 zurückbleibende Öl in 1 ml Tetrahydrofuran, fügt unter kräftigem Rühren 0,05 ml Methyljodid hinzu und rührt die Mischung 30 Minuten. Dann setzt man 5 ml Äthylacetat und 5 ml 0,ln pH 4-Phosphatpuffer zu, rührt das Gemisch weitere 15 Min. bei 25 °C und stellt es dann auf einen pH-Wert von 7 ein. Dann 10 wird die wässrige Schicht abgetrennt, auf 1 ml eingeengt und auf eine 20 ml XAD-2-Harz enthaltende Säule aufgegeben. Man eluiert mit Wasser und danach mit 10%igem Tetrahydrofuran. Man erhält eine N,N,N-Trimethyl-thienamycin enthaltende Fraktion, welche durch Gefriertrocknung ein festes Produkt er- 15 gibt.

Beispiel 12

N,N-Dimethyl-thienamycin-pivaloyloxymethylester

Eine Lösung von 30 mg N,N-Dimethyl-thienamycin und 20 25 mg Pivaloylmethylbromid in 0,2 ml Hexamethylphosphor-amid wird 1 Std. bei 23 °C gerührt. Dann fügt man 5 ml Äthylacetat hinzu und extrahiert die Mischung nacheinander mit wässriger Natriumbicarbonatlösung, Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung. Die organische Phase wird getrocknet, stark 25 eingeengt und an einer 20,32 X 45,72 cm (8 X18 in.) grossen 1000 j.i-SiÖ2-Platte unter Verwendung von Chloroform/Methanol (5:1) als Lösungsmittel chromatographiert. Der den N,N-DimethyI-thienamycin-pivaloyImethylester enthaltende Streifen wird abgekratzt und mit Äthylacetat eluiert. 30

Beispiel 13

N,N-Dimethyl-thienamycin-3-methyl-2-butenylester-hydrochlo-rid

Eine Lösung von 30 mg N,N-Dimethyl-thienamycin in 35 0,5 ml 3-Methyl-2-butenylalkohol, welche 3,6 mg HCl enthält, wird mit 21 mgDicyclohexylcarbodiimid versetzt und 1 Std. bei 23 °C gerührt. Anschliessend filtriert man den Dicyclohexyl-harnstoff ab, dampft das Filtrat ein und reibt den Rückstand mit Äther an. Es verbleibt ein festes Material, welches N,N-Dime- 40 thyl-thienamycin-3-methyl-2-butenylester-hydrochlorid enthält.

Nach der obigen Methode, wobei man jedoch Methylthio-äthanol anstelle von 2-Methyl-2-butenol einsetzt, erhält man N,N-Dimethyl-thienamycin-methylthioäthylester. 45

Beispiel 14

O-A cetyl-N, N-dimethyl-thienamycin

100 mg N,N-Dimethyl-thienamycin werden in ein Gemisch von 0,3 ml Essigsäureanhydrid und 1 ml Pyridin eingetragen. 50 Man lässt das Gemisch 3 Std. bei 23 °C reagieren und dampft es dann im Vakuum zur Trockene ein. Man löst den festen Rückstand in Wasser und chromatographiert die Lösung an 100 ml XAD-2-Harz. Nach Elution mit Wasser wird das Produkt mit 10%igem Tetrahydrofuran eluiert. Die das 0-Acetyl-N,N-di- 55 methyl-thienamycin enthaltende Fraktionen werden vereinigt, eingedampft und gefriergetrocknet.

Beispiel 15

Thienamycin-benzylester 60

Eine Lösung von 47 mg Thienamycin in 1 ml Wasser und 1 ml Dioxan wird auf 0 °C abgekühlt und mit In Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Dann fügt man innerhalb von 2 Min. 37,2 mg Phenyldiazomethan in 0,5 ml Dioxan hinzu, wobei man den pH-Wert mit Hilfe einer automatischen Titrier- 65 Vorrichtung bei 5 hält. Nach weiteren 5 Min. setzt man 5 ml Wasser zu und extrahiert das Gemisch mit Äther. Die wässrige Phase wird mit Äthylacetat überschichtet, abgekühlt und auf einen pH-Wert von 2,5 eingestellt. Man trennt die Äthylacetat-phase ab, stellt die wässrige Phase mit Natriumbicarbonat auf einen pH-Wert von 8 ein und extrahiert sie zweimal mit Äthylacetat. Die beiden Extrakte werden vereinigt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Verwendung von Methanol/Chloroform (1:5) ergibt einen einzelnen ninhydrinpositiven Heck bei Rf 0,24. Das UV-Spektrum der Äthylacetatlösung zeigt ein Maximum (Xmax) bei 318 m[x mit einer optischen Dichte von 250.

Beispiel 16

N,N-Dimethyl-0-sulfo-thienamycin-benzylester

Man versetzt eine Lösung von 39 mg N,N-Dimethyl-thien-amycin-benzylester in 0,3 ml Pyridin mit 17 mg Schwefeltrio-xid/Pyridin. Das Gemisch wird 3 Stunden bei 25 °C gerührt. Anschliessend dampft man das überschüssige Pyridin unter vermindertem Druck ab, nimmt den Rückstand in 5 ml Wasser, dem 10 mg Natriumbicarbonat einverleibt wurden, auf und extrahiert einmal mit Äthylacetat. Die wässrige Lösung wird auf 2 ml eingeengt und an 50 g XAD-2-Harz chromatographiert. Die den N,N-Dimethyl-0-sulfo-thienamycin-benzylester enthaltenden Fraktionen werden vereinigt, eingedampft und gefriergetrocknet.

Beispiel 17

N,N-Dimethyl-Osulfo-thienamycin-Natriumsalz

24 mgN,N-Dimethyl-0-sulfo-thienamycin-benzylester in Form einer Lösung in 1 ml Wasser mit einem Gehalt von 5 mg Natriumbicarbonat werden während 2 Std. bei 23 °C und einem Druck von 1 atm in Gegenwart von 20 mg Palladiumoxid hydriert. Anschliessend filtriert man den Katalysator ab und chromatographiert das Filtrat an 20 g XAD-2-Harz. Die das N,N-Dimethyl-O-sulfo-thienamycin-Natriumsalz enthaltenden Fraktionen werden vereinigt, eingedampft und gefriergetrocknet.

Beispiel 18

O-Formyl-N,N-dimethyl-thienamycin-benzylester

Eine Lösung von 100 mg N,N-Dimethyl-thienamycin-benzylester in 1 ml Pyridin wird mit einem Gemisch aus 100 mg Ameisensäure und 200 mg Essigsäureanhydrid versetzt. Das erhaltene Gemisch wird 2 Std. bei 25 °C gerührt und anschliessend unter vermindertem Druck von den überschüssigen Rea-gentien befreit. Man nimmt den Rückstand in Äthylacetat auf und isoliert das Produkt durch Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Verwendung von Äthylacetat/Chloroform (1:1) als Lösungsmittel.

Beispiel 19

O-Formyl-N,N-dimethyl-thienamycin

50 mg O-Formyl-N,N-dimethyl-thienamycin-benzylester in Form einer Lösung in 2 ml 90%igem Äthanol werden während 4 Std. bei 23 °C und einem Druck von 1 atm in Gegenwart von 50 mg 10%iger Palladium-Aktivkohle hydriert. Anschliessend filtriert man den Katalysator ab, dampft das Filtrat ein und reinigt den das O-Formyl-N,N-dimethyl-thienamycin enthaltenden Rückstand chromatographisch an XAD-2-Harz.

Beispiel 20

Nach den in den vorstehenden Beispielen und in der Beschreibung erläuterten Methoden werden folgende neue Verbindungen hergestellt:

oh"

A

é

SCH2CH2NR5R6R7

.COXR

a0

19

628 051

Verbindung

X

r3

R

r5

r6

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A

î)

0

h

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H

ch3

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0

ch3

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ch3

-

3)

0

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Na ch3

ch3

-

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0

h

-

ch3

c2h5

-

5)

0

h h

c2h5

ch3

-

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h h

c2h5

-

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0

h

-ch2-0-ch2c(ch3)3

-ch2ch=ch2

h h

Cl

B)

0

h h

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h

-

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0

h h

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h

-

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0

h h

-ch02

ch3

-

H)

0

h h

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ch3

-

12)

0

h

-

ch02

ch3

Cil;

-

13)

0

h

-ch2-ch=ch2

h h

Cl

14)

0

h

-ch2-c=ch2

1

-ch2-c=ch2

1

h h

CI

1

ch3

J

ch3

15)

0

h

-ch2ch2n(c2h5)2

ch3

h h

hso4

16)

0

-ch2och3

p-Nitrobenzyl

-ch2och3

-

17)

s h

-ch2ch2ch3

-ch2ch=chch3

h h

Cl

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-ch2ch2ch=ch2

h

-

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0

h h

-ch2"0

h

-

ft

20)

0

-coch3

m h

-cw h

-

il o

21)

0

h h

-ch2ch2ch2ch2-

-

22)

0

h

-ch2ch2n-(ch3)2

-ch2ch2-n-(ch3)3

H

h hpo4

23)

0

h h

-ch2-c-ch3

II

h

—

II

o

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0

h h

-ch2ch2(och3)2

h

-

25)

0

h h

-ch2-c=ch h

-

26)

0

h h

-ch2ch2o-ch2ch2-

h

-

27)

0

h

-ch2c-0

II

-ch2c-0

II

ch3

—

11

o

II

o

28)

0

h ch2s-ch3

-ch2sch3

-

29)

0

h

-ch2-0-c (ch3)3 II

-ch2-o-c(ch3)3

II

h

—

II

o

II

o

30)

0

Si(CH3)3

-ch2ch2c=n h

-

31)

0

H

-ch2ch2-c-och3

II

h

—

u

. o

32)

0

H

h

-o-n02

h

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0

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O

o h o h o h o h h

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-c2h5

ycu2 -CHr< I ch2

-ch(ch3)2

-ch2ch2ch2ch3 -ch2ch-ch3 I

ch,

-c2h5

>ch2

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h h h h

ch,coo

628 051

20

Verbindung

X

R3

R

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O

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39)

O

H

40)

o

H

41)

o

H

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H

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o

H

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o

H

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H

46)

o

H

47)

o

H

48)

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H

49)

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H

50)

o

H

51)

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o

H

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o

H

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o

H

56)

o

H

57)

o

H

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H

59)

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60)

o

H

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H

64)

o

H

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-chch2ch3

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ch3

-ch2ch2ch2ch2ch3 -ch-ch2ch2ch3 I

ch3

-ch2ch-ch2ch3 I

ch3

-ch2ch2ch-ch3 I

ch3

-ch-ch-ch3 I I ch3 ch3

-ch2-c(ch3)3

-ch2ch2ch2ch2ch2ch3

-chch2ch(ch3)2 I

ch3

-ch2ch=ch2 -ch2ch-ch3 I

ch3

-ch-ch=ch2 I

ch2

-ch2ch=ch-ch3 -ch2-ch2-ch=ch2 I

ch3

-ch-ch=ch2 I

Q>h5

-ch2-ch=ch-ch2ch3 -ch2ch=ch-ch2ch2ch3

_ch,-c=ch-ch2ch3 I

ch3

-ch2-ch2-ch=ch-ch3 ch2ch=ch-ch-ch3

ch,

-<3

-ch2ch2-

o o

-ch2-ch=

n

-ch

-ch r6 h h h h

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h h h h

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h h h h h h h

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h h

h

21

Verbindung X R3

65)

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68)

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o h o h o h o h o h r h h h h h

R5

-ch2- CJ

0'

-ch2-ch=ch-0 —ch~—ô och-

-ch,

-ch.

r6 h h h h

-ch2ch=ch2 I

ch3

628 051

R7 A

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71)

72)

73)

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75)

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0 = Phenyl o h o h o h o h o h o h o h o h o h o h h h h h h

H

h h

-ch3

-ch3 -ch3

-ch3 -ch3 -ch3 -ch3 -ch3 -ch3

-ch2ch=ch-ch3 -ch-ch=ch2 I

ch3

-ch=ch-ch2ch3 -ch2-c=ch2-ch3 I

ch3

-ch2-ch=ch-ch-ch3 -I

ch,

-ch ch o

-O-0

-ch,-ch=ch-0

45

Herstellung von Thienamycin durch Totalsynthese

Herstellung von Ausgangsmaterialien

Ausser Thienamycin ist es für den Fachmann ersichtlich,

dass dessen verschiedene Isomere allein oder als Mischungen als

Ausgangsstoffe bei der Herstellung der erfindungsgemässen

Verbindungen verwendet werden können. Einige dieser Isome- 50

ren sind aus natürlichen Produkten der Fermentation erhältlich

(siehe unten). Durch Totalsynthese werden jedoch alle Isomere erhältlich (siehe unten) in Form einer Mischung von 4 Diaste-

reoisomeren, welche bacterizide Aktivität aufweisen und die nach üblichen technischen Verfahren aufgetrennt werden kön- 55

nen. Die 4 Diastereoisomere (2 eis, 2 trans) können chromato graphisch getrennt werden. Die Auftrennung von jeweils einem gegebenen d/1 Paar mit optisch aktiven Säuren oder Basen läuft nach üblichen Verfahren ab. Dabei soll festgehalten werden,

dass die absolute Konfiguration des zuerst identifizierten Aus- 60 Stufe A :

gangsmaterials (I) 5R 6S 8R ist. Herstellung von 4-(2-Acetoxyvinyl)-azetidin-2-on

,sch2ch2nh2 cooh

628 051

22

U

H,C=CH-CH=CHOC-CH3+O=C=N-S02CI-

II

O

0

ch=ch0cch,

so2ci

0

/

0

ch=ch0cch.

1

• nh

Eine Lösung aus 1,0 ml destilliertem Chlorsulfonylisocyanat (1,65 g, 11,7 mMol) in 2,5 ml wasserfreiem Diäthyläther wird unter N2 in einem Bad von — 20 °C gekühlt.

Eine Lösung von 2,5 g L-Acetoxybutadien (22 mMol) in 2,5 ml wasserfreiem Äther wird ähnlich gekühlt unter Stickstoff in einem — 20 °C Bad.

Die Chlorsulfonylisocyanatlösung wird tropfenweise zu der Acetoxybutadienlösung hinzugegeben mittels eines in die CSI-Lösung eintauchenden Polytetrafluoräthylenrohres und wird mit N2 unter Druck gesetzt. Die Zugabe dauert 10 Minuten. Wenig oder keine Farbe ist erkennbar und die Reaktion wird 0,5 Stunden bei — 20 °C gerührt. Die Lösung ist klar und hat eine hellgelbe Farbe.

Eine Lösung aus 2 g Natriumsulfit und 5 g K2HP04 in 20 ml H20 wird hergestellt während der vorerwähnten 0,5 Stunden Reaktionszeit und auf einem Eisbad gekühlt; 20 ml Äther werden zu der Mischung unter heftigem Rühren auf einem Eisbad hinzugegeben. Nach Ende der 30-minütigen Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch, wiederum unter Anwendung von N2-Druck und einem Polytetrafluoräthylenrohr aus dem Reaktionskolben, der in einem Bad von — 20 °C gehalten wird, zu der heftig gerührten Hydrolysemischung überführt. Die schnelle, tropfenweise Zugabe ist nach 5 Minuten beendet. Man lässt die Hydrolyse weitere 5 Minuten stattfinden. Die Hydrolysemischung hat einen pH von 6-8, vorzugsweise pH 8.

15

25

35

40

Die Phasen werden getrennt, wobei ein gelb-orange Harz in der wässrigen Phase verbleibt. Die Ätherphase wird direkt über MgS04 getrocknet. Die wässrige/Harzphase wird dreimal mit 50 ml-Anteilen Äther extrahiert, wobei jeder Anteil zu der Ausgangs-Äther/MgS04-Mischung gegeben wird.

Die getrockneten Extrakte werden filtriert und unter einem N2-Strom auf 5 ml konzentriert; ein Teil des Produktes ist kristallisiert in diesem Stadium.

Man stellt eine Säule aus 10 g Baker-Kieselgel, gepackt in Äther, her und das Ätherkonzentrat wird obenauf gegeben und durchlaufen gelassen. Der im Kolben enthaltene Rückstand wird dreimal mit 2 ml Äther gespült, jedesmal abpipettiert und auf die Säule gegeben. Dann wird mit Äther eluiert.

Die ersten 25 ml sind hauptsächlich Leervolumen. Die nächsten 5 10-ml-Fraktionen werden gesammelt und anschliessend daran 3 50-ml-Fraktionen und alle werden unter einem N2-Strom im Volumen vermindert. Das Produkt kristallisiert aus den Fraktionen 4 bis 6 mit Spuren in 3 und 7. Die Fraktionen 1 bis 3 enthalten ein gelbliches, scharf-riechendes Material, das beim Stehen harzförmig wird. Ausbeute: 100 mg als Mischung aus den eis- und trans-Isomeren.

Stufe B.Herstellung von 4-(2-Acetoxyäthyl)-2-acetidinon

0

,occtu

_nh

Eine Lösung von 4-(2-Acetoxyvinyl)-2-azetidinon (10,0 g, 0,065 Mol) in 200 ml Äthylacetat, enthaltend 100 mg eines 10% Palladium/C-Katalysators, wird in einem Parr-Schüttler hydriert bei 25 °C unter einem Druck von 2,8 kg/cm2 im Laufe von 15 Minuten. Die Mischung wird durch ein Bett aus Supercel filtriert und mit zusätzlichem Äthylacetat gewaschen. Das vereinte Filtrat wird im Vakuum gewaschen, wobei man als kristallinen Feststoff 4-(2-Acetoxyäthyl)-2-azetidinon (10,0 g) erhält. Beim Umkristallisieren aus Äther erhält man weisse Kristalle: F. 44 bis 47 °C; IR (CHCl3)(t 5,66, 5,74; KMR (CDC13)t3,44

0

(breites s, 1, NH), 5,82 (m, 2, CH2OCOCH3), 6,29 (m, 1, C-4H, 6,87 (1/2 AB Muster wird weiterhin vierfach aufgeteilt durch C—4H und NH, 1, Jgem=12,8 Hz, J=4,5 HHnh=1,9 Hz, 7,38 (1/2 AB Muster wird weiterhin vierfach aufgeteilt durch C—4H und NH, 1, Jgem=12,8 Hz, J=2,3 Hz, JNH=1,0 Hz). 7,93 und 8,02 (s an m, total 5, OCOCH3 und CH2CH2OCOCH3, entsprechend).

Stufe C:

60 Herstellung von 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon

55

23

628 051

Unter Stickstoff bei 0 °C wird eine Lösung aus 4-(2-Acet-oxyäthyl)-2-azetidinon (2,24 g, 0,014 Mol) in 25 ml wasserfreiem Methanol mit einer Lösung von Natriummethylat (77 mg, 1,4 mMol) in 5 ml wasserfreiem Methanol behandelt. Nach einstündigem Rühren wird die Lösung mit Eisessig neutralisiert. Die Entfernung des Methanols im Vakuum ergibt das rohe 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon als e<n Öl. Das Produkt wird chromatographisch über Kieselgel gcremigt, indem man es mit 10% Methanol/CHClj eluiert, wobei man 1,55 g des Alkohols erhält: F. 50 °C; IR (CHC13)h 5,67; KMR (CDCl3)t3,20 (breites s, 1, NH), 6,24 und 6,28 (m an t, total 3, C-4H und CH?QH

entsprechend), 6,90 (breites s an 1/2 AB Muster spaltet weiter auf in vier durch C-4H und NH, total 2, OH und C-3H entsprechend, Jgem= 13,0 Hz, Jvic=4,2 Hz, Hnh= 1,6 Hz), 7,42 (1/2 AB Muster spaltet weiter auf in vier durch C-4H und NH, 1, s C-3H, Jgem= 13,0 Hz, Jvic=2,2 Hz, JNH= 1,1 Hz), 816 (m, 2, CH2CH2OH).

Stufe D:

io Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan y

oh

-nh

Eine Lösung aus 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon (1,87 g, 20 KMR(CDC13)t: 0,016 Mol) und 2,2-Dimethoxypropan (1,69 g, 0,016 Mol) in 25 ml wasserfreiem Methylenchlorid wird mit Bortrifluorid-ätherat (0,201 ml, 0,002 Mol) bei 25 °C behandelt. Die erhaltene Lösung wird 10 Minuten gerührt. Beim Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man ein Öl 25 (2,5 g). Die Chromatographie des Rohproduktes über einer Kieselgelsäule unter Verwendung von 2:1 Äthylacetat/Benzol als Eluierungsmittel ergibt 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabi-cyclo-[4,2,0]-octan (1,59 g) als kristallinen Feststoff. Beim Umkristallisieren aus Äther/Hexan erhält man ein Produkt mit dem30 F. 60 bis 61 °C.

6,02-6,28, m, 2H, C-4 Methylen 6,22-6,62, m, IH, C-6 Methin 6,90, dd, 1H, J7i7= 14 Hz, J6,7=4,5 Hz C-7 Proton eis bis C-6H 7,47, dd, 1H, J7,7= 14 Hz, J6>7=2 Hz C-7 Proton trans bis D-6H 7,82-8,68, m, 2H, C-5 Methylen 8,23, s, 3H ! c_2 Methyle

8,57, s, 3H |

ir (CHC13)|ì: 5,73 (ß-Lactam)

Stufe E.Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- undß-(l-hydroxy-äthyl)-(3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan

ho

Zu einer Lösung aus 1,1 Äquivalenten von frisch hergestell- 45 tem Lithiumdiisopropylamid in wasserfreiem Tetrahydrofuran unter einer Stickstoffatmosphäre bei — 78 °C wird eine Lösung aus 8-0x0-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan in wasserfreiem Tetrahydrofuran, das auf — 78 °C gekühlt worden ist, zugegeben. Nach 2 Minuten wird das erhaltene Lithiumeno- 50 lat mit überschüssigem Acetaldehyd behandelt. Die Lösung wird 30 Minuten bei — 78 °C gerührt und dann in Wasser gegossen. Die wässrige Phase wird mit Natriumchlorid gesättigt und mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlösungen werden über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Fil- 55 trat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man das rohe Produkt erhält. Durch Reinigung mittels Chromatographie über Kieselgel unter Verwendung von Äthylacetat/

Benzol erhält man 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- und ß-(l-hydr-oxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan. eo

Daten für 8-Oxo-2,2-dimethyl-7ß-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan:

IR (CH2C12)h: 5,72h (ß-Lactam)

KMR (CDC13)t: 5,53-6,43, m, 4H, C-4 Methylen + C-6 Methin + C-9 Methin 6,90, dd auf breitem s, 2H, J7,9=9 Hz J6)7=5,5 Hz, C-7 Methin +ÒH

65

7,70-8,83, m, 2H, C-5 Methylen 8,27, s, 3HI c_2 Methyl 8,60, s, 3H )

8,78, d, 3H, J910=6,5 Hz, C-10 Methyl

Daten für 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan:

IR (CHC13)|ì: 2,9 breites O-H

5,73 ß-Lactam KMR (Aceton — d6)ô: 4,23-3,33, m, C-6 Methin 3,33, breites s, OH

2,83, dd, J=2 Hz, 6 Hz c_7Methin

2,67, dd, J=2 Hz, 8 Hz 1,93-1,63, m, C-5 Methylen 1,63, sì c_2 Meth le

1,40,s I

1,23, d, H=6,5 Hz, C-10 Methyl

Stufe F.Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcar-bonyldioxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan

628 051

24

->

r fi0ch2-0

<=>

•no,

Unter wasserfreien Bedingungen wird eine Lösung aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan (60 mg, 0,302 mMol) in 0,6 ml Äther mit pulverisiertem Kaliumhydroxid (19 mg, 0,332 mMol) behandelt. Nach 15 Minuten wird p-Nitrobenzylchlorformat (65 mg, 0,302 mMol) zu der Reaktionsmischung gegeben. Man rührt weitere 15 Stunden bei 25 °C. Die Mischung wird aufgeteilt zwischem Im pH 7 Phosphatpuffer und weiterem Äther. Die Ätherphase wird mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Beim Abdampfen des Filtrats unter vermindertem Druck erhält man 67 mg eines farblosen Öls. Reinigung durch preparative Dickschicht-Chromatographie über Kieselgel und Entwickeln mit 1:9 Äthylacetat/ Benzol ergibt 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbo-nyldioxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan (40 mg) als Mischung der Diastereomeren.

IR (CH2C12)u.: 5,68 (ß-Lactam und Carbonat), 6,19

und 6,54 (Nitro)

; KMR (CDCI3):

1,67, d, 2H, ArH 2,37, d, 2H, ArH 4,67, s, 2H, ArCH2 4,67-5,22, m, CH3CH 5,98-6,25, m, 2H, C-4 Methylen 6,25-6,62, m, 1H, C-6 Methin 7,75-8,83, m, 2H, C-5 Methylen 8,22, s, 3H,C-2 Methyl 8,50-8,59, m, 5H, C-2 Methyl + CH3CH

25

Die 7ß-Diastereoisomeren oder die 7a- und 7ß-Mi-schungen werden in analoger Weise erhalten.

Stufe G.Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-Nitrobenzylcarbonyldi-oxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon

•R =

O

-c-0-ch.

/ "^V-KO

8-Oxo-3-oxa-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyl-dioxyäthyl)-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan (1,0 g) wird in 8 ml Essigsäure und 2 ml Wasser gelöst und 1,25 Stunden auf 65 °C 50 erhitzt. Die Essigsäure und das Wasser werden unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird aufgenommen in Benzol und eingedampft, wobei man Trans-3-(l-p-Nitro-benzylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon als Mischung der Diastereoisomeren erhält. 55

IR (CH2Cl2)u: 5,67 (ß-Lactam), 5,72 Schulter, 6,20

und 6,57 (Nitro)

KMR (CDCI3): 1,73, d, 2H, H=8,5 Hz, ArH

2,43, d, 2H, J=8,5 Hz, ArH 3,63, breites s, 1H, NH 60

4,37-5,13, m, 1H, CH3CH 4,72, s, 2H, ArCH2

6,07-6,53, m, 1H, C-4 Methin 6,23, t, 2H, J=5,5 Hz, CH2OH 6,73-6,93, m, IH, C-3 Methin 7,63-8,97, m, 3H, CH2CH2OH 8,53, d, J=6,5 Hz, CH3CH

Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe D', E, F' und G' als Alternative zu den Stufen D, E, Fund G für die Herstellung von 3-(l-p-Nitrobenzylcarbonyldioxy-äthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-azetidinon

25

628 051

or

O

r = -coch

Stufen D', E', F und G'

Herstellung von l-(2-Tetrahydropyranyl)-4-[2-tetrahydropyra-nyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon

Unter Stickstoff und bei 25 °C wird eine Lösung aus 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon (62 mg, 0,539 mMol) in 0,5 ml wasserfreiem p-Dioxan mit 2,3-Dihydropyran (0,98 ml, 1,08 mMol) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (19 mg, 0,10 mMol) behandelt. Die erhaltene Lösung wird während 60 Minuten gerührt und dann zwischen 10 ml eines 0,5m pH 7 Phosphatpuffers und 10 ml Äthylacetat geteilt. Die wässrige Phase wird ein zweites Mal mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlösungen werden mit Salzwasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man 216 mg des Rohproduktes erhält. Reinigung durch präparative Dickschioht-Chromatographie und Entwickeln mit Äthylacetat ergibt 80 mg l-(2-Tetrahydropyranyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl] -2-azetidinon als ein öl.

35 KMR (CDC13)t: 5,13-5,60, m, OCH

5,83-6,85, m, C-4H+OCH2 6,95, dd, J=5 Hz und 15 Hz C-3 Methylen 7,35, dd, J=3 Hz und 15 Hz 40 7,62-8,95, m, CHCH2CH2CH2CH2

+chch2ch2o

Herstellung von Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2 -azetidi-non

Arbeitet man in der für die Herstellung von 8-Oxo-2,2- Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyäthyl)-4-

dimethyl-7a- und ß-(l -hydroxyäthyl)-3-oxa-1 -azabicyclo- [2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon.

[4,2,0]-octan aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo- 65

[4,2,0]-octan beschriebenen Weise und verwendet l-(2-Tetra- Herstellung von Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydropyranyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-acetidi- p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-non, so erhält man eine diastereomere Mischung von sowohl oxyäthyl]-2-azetidinon

628 051

26

3

/^y r

ÌOCH,

^wNO,

Arbeitet man wie bei der Herstellung von 8-Oxo-2,2-dime-thyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-8-oxa-l-azabicy-clo-[4,2,0]-octan aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-7-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan und verwendet Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropy-ranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon, so erhält man Trans-l-(2-Tetra-

20

25

hydropyranyl)-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyI)-oxyäthyl]-2-azetidinon. Das Cis-Diastereo-isomere wird in analoger Weise erhalten.

Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldi-oxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon

Eine Lösung aus Trans-l-(2-tetrahydropyranyl)-3-(l-p-ni-trobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon in Methanol bei 25 °C wird mit einem 0,1 molaren Äquivalent von p-Toluolsulfonsäuremonohydrat behandelt. Die Lösung wird 2 Stunden gerührt und dann mit Im pH 7 Phosphatpuffer neutralisiert. Das Produkt wird in Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatlösung wird mit Salzwasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das

45

or

oh

0

//

jnh

Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxy-äthyl)-2-azetidinon erhält. Das Cis-Diastereoisomere wird in analoger Weise erhalten.

Stufe H.Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldi-oxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon r

î ^

zZX-_zxch0 _nh

r'

v

0

coch,

■-<

■NO,

27

628 051

Unter Stickstoff bei 25 °C wird eine Mischung aus wasserfreiem Pyridin (0,146 ml, 1,81 mMol) und wasserfreiem, gepulvertem Chromtrioxid (92 mg, 0,916 mMol) in 8 ml wasserfreiem Acetonitril 30 Minuten gerührt. Zu der erhaltenen dunkelbraunen Lösung werden 250 mg trockenes Supercel gegeben und anschliessend daran eine Lösung von Trans-3-(l-p-nitro-benzylcarbonyIdioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyI)-2-azetidinon (186 mg, 0,550 mMol) in 1 ml wasserfreiem Acetonitril. Nach einstündigem Rühren wird das Reaktionsgemisch durch ein gemischtes gepacktes Bett aus 2 g von jeweils Kieselgel und Magnesiumsulfat filtriert.

Das Bett wird wiederholt gewaschen mit insgesamt 30 ml zusätzlichem Acetonitril. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck bei 25 °C auf ein Volumen von 3 ml konzentriert. Durch Dünnschicht-Chromatographie (Kieselgel; Äthylacetat/Benzol 2:1) wird festgestellt, dass diese Lösung ein Produkt enthält (Rf=0,38), das weniger polar ist als das Ausgangsmaterial (Rf=0,21).

Die Acetonitrillösung von Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbo-nyldioxyäthyI)-4-(2-oxoäthyl)-2-azetidinon, die wie oben hergestellt worden ist, wird unter Stickstoff bei 0 °C mit 2-Mercap-toäthanol (0,386 ml, 5,5 mMol) behandelt und unmittelbar darauf mit Bortrifluorid-ätherat (0,176 ml, 1,43 mMol). Nach 15-minütigem Rühren wird diese Lösung geteilt zwischen wässrigem Dikaliumhydrogenphosphat (1,5 g in 4 ml Wasser) und 12 ml Äthylacetat. Die wässrige Phase wird ein zweites Mal mit

Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlösungen werden mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man 229 mg eines Öles erhält. Das Produkt wird durch preparative Dickschichtchromatographie über Kieselgel gereinigt und mit Äthylacetat entwickelt, wobei man 118 mg Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon als ein farbloses Öl erhält.

IR(CH2C12)h: KMR (Aceton-d6)r:

5,75 (5,79 Schulter) ß-Lactam und Carbonat 6,20,6,55 Nitro 1,70, d, J=8,5 Hz, 2H, ArH 2,28, d, J=8,5 Hz, 2H, ArH 2,48-2,88, m, 1H, NH 4,63, s, ArCH2 ì

4,63-5,12, m, CH3CH / 3H

13H

20 5,80, t, J = 7 Hz, CH2CH<"

5,80-7,45,m, C-4H+C- 3H+ SCH2CH2OH 7,63-8,33, m, 2H, CH2CH 25 8,53, d, J=6,5 Hz 3H, CH3CH

Die Cis-Diastereoisomeren werden in analoger Weise hergestellt. Alternativ werden die gemischten Diastereoisomeren erhalten, wenn man als Ausgangsmaterial eine Mischung der Diastereoisomeren verwendet.

Stufe I.Herstellung von Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)- 4-[2,2~bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon ocoopn3

À

. oh

X v ßE

jnh

+ 2CHoS0'/iC 1 NaN-} \

3 2 ~THF^"T5HSCF

ocoopnb

/

c^-

nh

Zu einer Lösung aus 211 mg (Molgewicht=474; 0,445 55 mMol)Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon in 5 ml Tetrahydrofuran (THF) (destilliert aus Lithiumaluminiumhydrid) bei 0 °C werden 103 mg Mesylchlorid (Molgewicht=114; 0,904 mMol) in 1 ml Tetrahydrofuran gegeben und unmittelbar 60 darauf 134 (xl Triäthylamin (Molgewicht 101 ; e=0,729 ; 0,967 mMol). Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde unter N2 gerührt. Das Triäthylamin-hydrochlorid wird unter N2 filtriert und mit einigen ml zusätzlichem THF gewaschen. Das klare farblose Filtrat wird unter einem Strom von N2 konzentriert und an- 65 schliessend im Hochvakuum 10 Minuten gepumpt. Das Dimesy-lat wird unmittelbar darauf aufgelöst in 5 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und gelagert über einem 4A Linde Molekularsieb) in Gegenwart von 347 mg NaN3 (Molgewicht=65 ; 5,34 mMol). Nach Rühren über Nacht und unter N2 werden 10 ml H20 und 20 ml Äthylacetat (EA) zugegeben. Die Schichten werden getrennt und die wässrige Schicht wird dreimal mit 10 ml EA gewaschen, wobei jede organische Schicht noch einmal gewaschen wird mit 10 ml H2Ö und 10 ml Salzlösung. Die vereinten Äthylacetatschichten werden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert, wobei man das rohe Diazid erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält manTrans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyIdioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung werden in analoger Weise erhalten.

628 051

Stufe J :

28

co~h i 2

c(0h)

co2h

-f 2M2-y> ^VCKN2 EA^Et2°

c0opnb

! 2

c(0h)?

I

c02pnb

-f

CH2CH2N3 sch2ch2k3

Toi.

■>

0c00pnb h

n oh

,<* Y

(c02pnb)2

sck2ch2n3 sch2CH2ìnt3

+ n20

pnb

2 X.

V

no.,

Eine frisch zubereitete (H. Davies und M. Schwarz, J. O. C, 30,1242 (1965) ) Lösung aus p-Nitrophenyldiazomethan (29 mMol) in 150 ml Äther wird unter Rühren zu einer Lösung aus 1,0 g Oxomalonsäuremonohydrat (Molgewicht= 136 ; 7,35 mMol) in 50 ml Äthylacetat (EA) bei 0 °C gegeben. Nach 2'A Stunden wird die gelbe Lösung auf einem Drehverdampfer unter schwachem Erhitzen auf ungefähr das halbe Volumen konzentriert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und wie oben beschrieben, zu einem öl konzentriert. Zu dem rohen p-Nitrobenzylester in 50 ml Toluol (Toi.) gibt man 3,54 mg Trans-3-(l-p-Nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon (Molgewicht= 524 ; 6,75 mMol). Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren erhitzt

35

40

auf einem Ölbad, wobei man ungefähr 1/3 des Toluols abdestil-lieren lässt. Toluol (getrocknet über einem 3 A1/16" Linde Molekularsieb) wird wiederum zugegeben, um das Volumen auf 50 ml aufzufüllen und der Azeo-Trocknungsprozess wird dreimal wiederholt. Die Lösung wird dann unter N2 eine Stunde rückflussbehandelt und der Azeo-Trocknungsprozess wird ein letztes Mal wiederholt und die Rückflussbehandlung wird eine weitere Stunde fortgesetzt. Beim Konzentrieren der erhaltenen Lösung unter einem Strom von N2 erhält man rohes X ■ Das Rohmaterial wird chromatographiert über Kieselgel, wobei man X erhält. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-Trans-Mi-schung wird in analoger Weise erhalten.

45

Stufe K:

0C00PN3

| , sch..ch,n- XsCH2CH2N3

/ V0H + socl* -gf->

(c02fnb)2

29

628 051

sch0ch0no / Â 2. 5

sch2ch2n3

+ 03P

aq. dmf

ocoopnb

/S

S

O'

SCH-CH-N-y Z Z 3

sch2ch2n3

"\/H

(io2?NB),

Zu einer Lösung aus 2,80 g X (Molgewicht=912; 3,07 mMol) in 35 ml THF (destilliert aus Lithiumaluminiumhydrid) bei — 20 °C werden 0,3 ml Pyridin (Molgewicht=79; e=0,982; 3,73 mMol) (destilliert aus NaH und gelagert über einem 4A Linde Molekularsieb) gegeben. Unter Rühren unter N2 werden tropfenweise 0,438 gThionylchlorid (Molgewicht= 119; 3,68 mMol) in 1 ml THF zugegeben. Die Reaktionsmischung wird unter N2 5 Minuten bei — 20 °C gerührt und dann 1/2 Stunde bei 0 °C und schliesslich 1 Stunde bei 25 °C. Das Pyri-dinhydrochlorid wird unter N2 abfiltriert und zweimal mit Benzol (getrocknet über einem 3A1/16" Linde Molekularsieb) gewaschen. Die vereinten Filtrate und Waschlösungen werden unter einem N2-Strom konzentriert, in einem geringen Volumen Benzol mit wasserfreiem MgS04 aufgeschlämmt, unter N2 filtriert und dann unter einem N2-Strom konzentriert. Beim Pum35

40

pen unter Hochvakuum während 1/2 Stunde erhält man ein öl. Zu dieser frisch zubereiteten Chlorverbindung gibt man unter Rühren 0,885 g Triphenylphosphin (Molgewicht=262; 3,38 mMol) in 66 ml 9:1 Dimethylformamid (DMF)/H2Ö und anschliessend 550 mg K2HP04 (Molgewicht= 174; 3,16 mMol). Das Reaktionsgemisch wird 35 Minuten bei 25 °C gerührt. Nach Verdünnen mit EA und Kochsalzlösung werden die Schichten getrennt und die wässrige Schicht wird dreimal mit EA extrahiert. Die vereinten EA-Schichten werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert, wobei man rohes 2 erhält. Das Material wird über Kieselgel chromatographiert, wobei man 2 erhält. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe L:

ocoopnb s-ch2ch2n3

S-CH2CH2N3 + Br2

Et20/C5H12

4

628 051

30

OCOOPNB

Br sch2ch2n3

SCÌ^Cj^Ì^

(1)

(2) NaH,BKI

OCOOPNB

f

SCH2CH2N3

(C02PNB)2

"+

S CH.

Sr

Zu 7,8 ml Pentan (getrocknet über einem 4A Linde Molekularsieb) werden 0,2 ml Br2 (Molgewicht=160; e=3,12; 3,9 mMol) gegeben. Zu einer Lösung aus 950 mg 2 (Molge-wicht=896; 1,06 mMol) in 15 mlDiäthyläther (getrocknet über einem 3A1/16" Linde Molekularsieb) gibt man bei 0 °C und unter N2 unter Rühren tropfenweise 2,3 ml der obigen 0,49m Br2-Lösung (1,13 mMol). Nach lOminütigem Rühren bei 0 °C werden 114 pl Cyclohexen (Molgewicht=82, e=0,81 ; 1,13 mMol) zugegeben. Nach 5 Minuten bei 0 °C werden 53 mg 57%iges NaH (57% von 53 mg= 30,2 mg, Molgewicht 24,1,26 mMol) in Mineralöl zu der gerührten Reaktionsmischung gegeben. Darauf unmittelbar gibt man 14 ml eiskaltes DMF (destilliert aus wasserfreiem CaS04 bei 40 mm und gelagert über ei30

35

40 ..

nem 4A Linde Molekularsieb). Das Rühren wird unter N2 bei 0 °C 3 Stunden fortgeführt. Das Reaktionsgemisch wird auf eine gerührte eiskalte Mischung aus 2,5 ml Im KH2P04-40 ml HzO-75 ml EA gegossen. Nach Trennung der Schichten wird die wässrige Schicht mit NaCl gesättigt und nochmals mit EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden einmal mit Kochsalzlösung extrahiert, über wasserfreiem MgS04 getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert und anschliessend in einem Hochvakuum gepumpt, wobei man das rohe 3, erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 3,. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung erhält man in analoger Weise.

Stufe K:

OCOOPNB

sch2ch2n3

4- Br2 Äther-VC5H12 ^

31

628 051

OCOOPNB

B:

I /Br

XHCH,

\

SCÎI2CH2N3

1

(C02PN3)2

■+■ NaH

BlfF

\

OCOOPNB

SCH^CH^u^

(C02PNB)2

Zu 9,16 ml Pentan (getrocknet über einem 4A Linde Molekularsieb) gibt man 0,2 ml Br2 (Molgewicht= 160; 3,9 mMol). Zu 474 mg 3 (Molgewicht =793 ; 0,598 mMol) in 13 ml Di- 35 äthyläther (getrocknet über einem 3A 1/16" Linde Molekularsieb) bei 0 °C unter N2 gibt man tropfenweise unter Rühren 1,52 ml der obengenannten 0,42m Br2-Lösung (0,63 mMol).

Nach 15 Minuten bei 0 °C werden 33 mg 57 %iges NaH (57% von 33 mg= 18,8 mg; Molgewicht=24; 0,78 mMol) zugegeben 40 und unmittelbar daran gibt man 6,35 ml eiskaltes DMF (destilliert aus wasserfreiem CaS04 bei 40 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) hinzu. Das Reaktionsgemisch wird IV2 Stunden bei 0 °C gerührt, dann zu einer gerührten eiskalten Mischung von 1,6 ml Im KH2P04-20 ml H20 und 20 ml EA gegossen. Die Schichten werden getrennt und die wässrige Schicht wird mit NaCl gesättigt und nochmals mit weiterem EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden einmal mit Salzwasser gewaschen, getrocknet über wasserfreiem Magnesiumsulfat und filtriert. Das Filtrat wird konzentriert unter einem N2-Strom und dann an ein Hochvakuum gelegt, wobei man das rohe £ erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 4 . Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe N:

628 051

32

0c00pn3

dmso

-sch2CH2N3

(co2pnb) .

Zu 210 mg 4 (Molekulargewicht=871 ; 0,241 mMol), gelöst in 0,5 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) werden bei 25 °C unter Rühren 40 mg l,5-Diazobicyclo-[5,4,0]-undec-5-en (destilliert bei 80 °C/2 mm) (Molekulargewicht=152; 0,263 mMol) in 0,7 ml Dimethylsulfoxid (DMSO) gegeben. Die Lösung wird 4 Stunden unter N2 gerührt und dann zu einer gerührten eiskalten Mischung von 0,48 ml Im KH2P04,7 ml HzO und 10 ml EA gegeben. Nach Trennung der Schichten wird die

Stufe O:

15 wässrige Schicht wiederum mit EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden einmal mit Salzwasser gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert und anschliessend an ein Hochvakuum gelegt, wobei man das rohe 5, erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 5_. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

20

SCH0CH9No+LxI

2 2 3

s-Collidin

(c02pnb)2

CH2CH2N3

H .C02PNB

Zu einer Lösung aus 187 mg 5, (Molekulargewicht =791 ; 0,236 mMol) in 2,5 ml s-Collidin (destilliert aus gepulvertem KOH bei 30 mm Druck) werden 45 g wasserfreies LiJ (getrock-net für einige Stunden bei 100 °C über P205 unter Vakuum) (Molekulargewicht = 134; 0,336 mMol) gegeben. Unter Rühren unter N2 wird das Reaktionsgemisch auf einem Ölbad auf 120 °C erhitzt. Nach insgesamt 25 Minuten wird die Reaktionsmischung auf 25 °C abgekühlt, mit CH2C12 verdünnt und in ei- 6Q nen Rundkolben überführt, um unter einem N2-Strom und im Hochvakuum zu konzentrieren. Der Rückstand wird zwischen

10 ml EA und 1,8 ml Im KH2P04 in 10 ml H20 geteilt und anschliessend wird die wässrige Schicht zwei weitere Male mit EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden mit Salzwasser extrahiert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem Stickstoffstrom konzentriert, wobei man rohes 6, erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 6,. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe P :

33

628 051

O

OCOPNB

SCH2CH2ÎÎ3

cq2fnb

+

DMSO

sch2ch2n3 c02?nb

7

Zu einer Lösung der gemischten Diastereoisomeren 6, (34 mg; Molekulargewicht=612; 0,055 mMol) in 0,2 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) werden unter Rühren zugegeben 9,5 (xi l,5-Diazobicyc!o-[5,4,0]-undec-5-en (destilliert bei — 80 °C/2 mm) (Molekulargewicht = 152, e=1 ; 0,0625

mMol). Die Lösung wird unter Stickstoff 15 Minuten gerührt und zu einem Gesamtvolumen von 1 ml mit CHC13 verdünnt und unmittelbar auf 2 bis 1000^ Kieselgelplatten gegeben. Die 35 Bande des Produktes zeigt 7 an als Mischung von Cis- und Trans-diastereoisomeren.

OCOQPNB

/Z\___ZZ\- S CH 7 CH2N3

c02pn3

H^/ 2,8 kg/cn'

SCH9CHvNK?

In Gegenwart von 61 mg Pt02 werden 61 mg 7, (Moleku-largewicht=612 ; 0,1 mMol) in 6 ml Dioxan, 6 ml THF, 3 ml H20 4 Stunden bei einem Druck von 2,8 kg/cm2 mit Wasserstoff hydriert. Das Reaktionsgemisch wird durch ein Celite-Fil-ter filtriert und mit 2 ml 0,1 n pH 7 Phosphatpuffer gewaschen. Nach dem Konzentrieren im Vakuum bis zum Trübungspunkt wird die wässrige Mischung mit Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Schicht wird zu einem geringen Volumen konzentriert und auf eine Säule von 100 g XAD-2 Harz gegeben. Beim Elu-ieren mit HzO und Verwerfen der Anfangsfraktionen werden die Fraktionen, welche das Produkt enthalten, gefriergetrocknet, wobei man 8^ als Mischung von Cis- und Trans-Diastereo-isomeren erhält.

N-Acetyl-Isomeren 890A und 890A3, die nachfolgend beschrieben sind.

55 Deacetylierung von N-Acetylthienamycin

Eine l%ige (Gewicht/Volumen) Suspension von fruchtbarer Rasenerde wird hergestellt, indem man 1 g der Rasenerde in 100 ml sterile Phosphatpuffer-Salzlösung gibt, wobei die Phosphatpuffer-Salzlösung die folgende Zusammensetzung hat:

60

Phosphatpuffer-Salzlösung NaCl

Im Phosphatpuffer, pH 7,5"* destilliertes Wasser

8,8 g 10 ml 1000 ml

Die nachfolgend beschriebene Verfahrensweise für die en-zymatische N-Deacylierung von Thienamycin ist anwendbar für alle Isomeren des Thienamycins, besonders für die ausgeprägten

+ Im Phosphatpuffer, pH 7,5

16 ml Im KH2P04 werden gemischt mit 84 ml Im K2HP04. Der pH des Phosphatpuffers wird durch Zugabe einer geringen

628 051

34

Menge von entweder Im KH2P04 oder Im K2HP04 auf 7,5 eingestellt.

Aliquote dieser 1 %igen Vorratserde-Suspension werden hergestellt zur Zubereitung von 10 X, 100 X und 1000 X -Verdünnungen.

1-ml-Anteile der Vorratssuspension oder 1-ml-Anteile der 10 X, 100X und 1000 X-Verdünnungen werden zu 2-ml-Anteilen von sterilen, l,0%igen Agarlösungen bei 48 °C gegeben. Die Mischung wird schnell über die Oberfläche von sterilen Petrischalen von 85 mm Durchmesser, enthaltend 20 ml des Mediums A, gegossen. Medium A hat die folgende Zusammensetzung:

Medium A

kh,po4 k2hpo4

MgSO,

destilliertes h20 N-Acetyläthanolaminlösung4

3,0 g 7,0 g 0,1g 1000 ml 8,5 ml

+N-Acetyläthanolaminlösung

N-Acetyläthanolamin wird 10 X in H20 verdünnt und membransterilisiert. Diese Lösung wird nach der Autoklavenbehandlung zugegeben.

Für feste Medien: Man gibt 20 g Agar zu.

Die Petrischalen werden 18 Tage bei 28 °C inkubiert. Eine gut isolierte Kolonie wird aufgenommen und auf einer Petrischale, enthaltend Medium B, ausgebreitet. Medium B hat die folgende Zusammensetzung:

Medium B

Tomatenpaste 40 g gemahlenes Weizenmehl 15 g dest. Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf pH 6 unter Verwendung von NaOH Für feste Medien: gibt man 20 g Agar hinzu.

Eine einzelne Kultur wird ausgewählt und 2 Tage bei 28 °C auf einer Agarkultur des Mediums B wachsen gelassen. Ein Teil des Wachstums dieser Kultur wird auf die Oberfläche von 6 Kulturen, die aus dem Medium B hergestellt worden sind, ausgebreitet. Diese Kulturen werden 2 Tage bei 28 °C inkubiert. Diese Kultur wurde identifiziert als Protaminobacter ruber und bezeichnet mit MB-3528 in der Kulturkollektion von Merck & Co., Ine, Rahway, N. J„ USA und eine Probe wurde hinterlegt beim Agricultural Research Service, U. S. Department of Agriculture, Accession No. NRRL B-8143.

Ein Teil des Wachstums der Agarkultur von Protaminobacter ruber MB-3528 wird verwendet, um einen 250-ml-Erlen-meyer-KoIben, enthaltend 50 ml des Mediums C, zu beimpfen. Medium C hat die folgende Zusammensetzung:

phosphatpuffer, pH 7,4, gegeben. Die erhaltene Suspension wird einer Ultraschallbehandlung unterworfen unter Verwendung eines Branson Instruments Modell LS-75 Sonifier mit einer 1/2 Inch Sonde bei einer Einstellung 4 mit vier 15-Sekun-5 den-Intervallen, während die Suspension während und zwischen den Unterbrechungen in Eiswasser gekühlt wird. Ein 10-|xl-Anteil des schallbehandelten Produktes wird mit 25 2ml Lösung, enthaltend 840 (xg/ml N-Acetylthienamycin in 10 mMol Kaliumphosphatpuffer, pH 7, vermischt und über Nacht bei io 28 °C inkubiert. Kontrollen, welche das Antibiotikum und Puffer allein enthalten und beschallte Zellen und Puffer ohne Antibiotikum wurden auch vorgenommen. Nach einer Inkubierung über Nacht bei 28 °C werden 2-fxl-Mengen auf cellulosebe-schichtete Dünnschichtchromatographie-Platten gegeben, die 15 entwickelt wurden in Äthanol:H20,70:30. Nach dem Trocknen an der Luft wird die Dünnschichtchromatographie-Platte auf eine mit Staphylococcus aureus ATCC 6538P infizierte Platte 5 Minuten gegeben.

Die infizierten Platten sind wie folgt hergestellt worden: Das 20 über-Nacht-Wachstum des für die Infizierung verwendeten Organismus Staphylococcus aureus ATCC 6538P in Fleischbrühe plus 0,2% Hefeextrakt wird mit Fleischbrühe plus 0,2% He-feextrakt zu einer Suspension verdünnt, die eine 60%ige Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 660 nm hat. Diese Suspen-25 sion wird zu Difco-Nähragar, ergänzt mit 2,0 g/1 Difco-Hefe-extrakt, bei 37 bis 48 °C gegeben, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die 33,2 ml der Suspension pro Liter Agar enthält. 40 ml dieser Suspension werden auf Petrischalen, 22,5 cm X 22,5 cm, gegossen und diese Platten werden gekühlt 30 und bei 4 °C gehalten bis sie verwendet werden (5 Tage Maximum).

Die Dünnschichtchromatographie-Platte wird entfernt und die den Organismus enthaltende Platte wird über Nacht bei 35 °C inkubiert. Ausser dem nicht umgesetzten bio-aktiven 35 N-Acetylthienamycin mit einem Punkt bei Rf 0,7-0,89 wurde ein bio-aktiver Punkt beobachtet bei Rt 0,44-0,47, der dem Thienamycin zugeschrieben wird. Kontrollinkubationsmischun-gen des Antibiotikums plus Puffer, schallbehandelte Zellen plus Puffer und Antibiotikum plus Puffer, zu denen schallbehandelte Zellen zugegeben worden waren kurz vor der Dünnschichtchromatographie-Anwendung, zeigten kein bio-aktives Material bei Rf 0,44-0,47.

40

45

50

Herstellung von 890A h einem speziellen Isomeren

Medium C

Dextrose

Pharmamedia

Flüssigkeit von eingeweichtem Mais (Nassbasis) destilliertes Wasser pH: eingestellt auf 7 mit NaOH oder HCl N-Acetyläthanolaminlösung+

20 g 8g 5 g

1000 ml 8,5 ml

60

+N-Acetyläthanolaminlösung N-Acetyläthanolamin wird 10 X in H20 verdünnt und membransterilisiert. Diese Lösung wird nach der Autoklavenbehandlung zugegeben.

Der Kolben wird bei 28 °C und 220 U/Min auf einem Rüttler 4 Tage geschüttelt. Eine 25-ml-Portion aus dem Kolben wird 65 15 Minuten mit 8000 U/Min zentrifugiert. Das Überstehende wird entfernt und die Zellen an der Oberflächen des festen Mediums werden abgekratzt und zu einem 0,5 ml 0,05m Kalium-

O «

sch2ck2nhcch3 cooh

Ein Röhrchen einer gefriergetrockneten Kultur von Strep-tomyces flavogriseus MA-4434 (NRRL 8139) wird aseptisch geöffnet und der Inhalt wird in ein Röhrchen suspendiert, welches 0,8 ml steriles Davis-Salz der folgenden Zusammensetzung enthält:

Davis-Salz Natriumeitrat k2hpo4 kh2po4 (nh4)2so4

MgS04 • 7H20 destilliertes Wasser

0,5 g 7,0 g 3,0 g 1,0 g 0,1g 1000 ml

35

628 051

Diese Suspension wird verwendet zum Bebrüten von vier Kulturen des Mediums A mit der folgenden Zusammensetzung:

Medium A Glycerin primäre Hefe Fischmehl destilliertes Wasser Agar

20,0 g 5,0 g 15,0 g 1000 ml 20,0 g pH: eingestellt auf 7,2 unter Ver Wendung von NaOH Die beimpften Kulturen werden eine Woche bei 27—28 °C bebrütet und dann bis zur Verwendung bei 4-6 °C aufbewahrt.

Eine 1/3-Portion des Wachstums von drei Kulturen wird verwendet, um 9 mit einem Stopfen versehene Erlenmeyer-Kolben, enthaltend 50 ml Medium B der folgenden Zusammenset- 1 zung, zu beimpfen:

10

Medium B

Hefeautolysat (+Ardamine) Glukose

Phosphatpuffer++ MgS04 • 7H20 destilliertes Wasser

10,0 g 10,0 g 2,0 ml 50 mg 1000 ml

20

pH: eingestellt auf 6,5 unter Verwendung von HCl oder NaOH

+Ardamine: Yeast Products Corporation

+ + Phosphatpufferlösung kh2po4

Na2HP04 destilliertes Wasser

91,0 g 95,0 g 1000 ml

Die die Keime enthaltenden Kolben werden 1 Tag bei 27-28 °C auf einem Rüttler mit 220 U/Min geschüttelt. Die Kolben und die Inhalte werden 1 Tag bei 4 °C aufbewahrt.

33 2-1-Erlenmeyer-Kolben, jeder enthaltend 250 ml des Mediums C, werden mit 8 ml pro Kolben des Wachstums aus dem die Keime enthaltenden Kolben beimpft. Das Medium C hat die folgende Zusammensetzung:

Medium C

Tomatenpaste 20,0 g primäre Hefe 10,0 g

Dextrin (Amidex) 20,0 g

CoCl2 • 6H20 5,0 mg destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7,2-7,4 durch NaOH Nach der Beimpfung werden die Produktionskolben bei 24 °C bebrütet unter Schütteln auf einem Rüttler, der mit 212 U/Min betrieben wird und zwar für 4 Tage. Die Kolben werden dann entleert und der Inhalt auf Aktivität untersucht unter Verwendung von Standard Salmonella gallinarum MB 1287 und Vibrio percolans ATCC 8461-Platten unter Anwendung von 1,25-cm-Scheiben, welche in die zentrifugierten Brüheproben eingetaucht wurden. Die Proben werden mit 0,02m Phosphatpuffer, pH 7,0, nötigenfalls verdünnt. Die Ergebnisse werden nachfolgend angegeben:

35

45

50

55

60

Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours)h 96 pH 7,2

Salmonella gallinarum (mm Zone) 29,5 Vibrio percolans 1/10-Verdünnung

(mm Zone) 31

890 Prüfeinheiten 40 (

71 der gesamten Fermentationsbrühe werden auf 3 °C abgekühlt und in 200-ml-Anteilen mit 9000 U/Min 15 Minuten jeweils zentrifugiert.

Zu den vereinten überstehenden Flüssigkeiten werden 7 ml 0,1m neutrales EDTA gegeben und die ganze Probe wird auf eine Dowex-1 X 2 (Cl~~ ), 50-100 Maschen-Säule gegeben mit Bettdimensionen von 5,1 X 25 cm und einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Min. Die Säule wird mit 500 ml entionisiertem Wasser, enthaltend 5 ml Im Tris-HCl-Puffer, pH 7,0, und 25 |xMol neutrales EDTA, gewaschen. Das Antibiotikum wird mit 1 Liter entionisiertem Wasser, enthaltend 50 g Natriumchlorid, eluiert und die Säule wird dann mit 300 ml entionisiertem Wasser gewaschen. Fraktionen von 100 ml werden gesammelt, ausgehend vom ersten Auftreten des Salzes am Säulenausgang. Die Bio-Aktivität liegt in den Fraktionen 1 bis 10 mit einem Peak bei der Fraktion 2 vor. Die Fraktionen 2 bis 5, welche 17 % der angewandten Aktivität enthalten, werden zusammengegeben.

Die zusammengegebenen Fraktionen werden auf 110 ml konzentriert mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck und der pH wird auf 5,8 eingestellt durch Zugabe von 4,2 ml Im HCl. Das so eingestellte Konzentrat wird auf eine Säule von XAD-2 gegeben mit einer Bettdimension von 3,8 X 50 cm, die vorher gewaschen worden war mit 3 160%igem wässrigem Aceton (Volumen/Volumen) und anschliessend mit 3 1 entionisiertem Wasser, 3 1 von 5%igem (Gewicht/Volumen) Natriumchlorid und 1125%igem (Gewicht/Volumen) Natriumchlorid in entionisiertem Wasser. Das angewendete Konzentrat lässt man auf das Niveau des Bettes abfliessen. Das Antibiotikum wird eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 15 ml/Min. 22 Fraktionen von jeweils 100 ml werden gesammelt, gerechnet von der ersten Anwendung der Probe. Die Bio-Aktivität erscheint in den Fraktionen 6 bis 22 mit einem Peak bei den Fraktionen 9 und 10. Fraktionen 9 bis 20 werden für die weitere Verarbeitung vereint. Ähnlich hergestellte Fraktionen werden vereint und die vereinten Fraktionen werden auf 70 ml konzentriert mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck.

Das Konzentrat wird auf eine Dowex-1 X 4 (Cl~ ) 400 Maschen Säule mit einer Bettdimension von 2,2 X 27 cm gegeben. Die Säule wird mit 50 ml entionisiertem Wasser gewaschen und das Antibiotikum eluiert mit 210,070m NaCl+0,005m NH4CI+0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 2 ml/Min. Fraktionen von 9,5 ml werden gesammelt.

Der Hauptpeak des Antibiotikums wird eluiert in den Fraktionen 142 bis 163. Die Fraktionen 146 bis 157 werden vereint für die weitere Verarbeitung.

Die vereinten Fraktionen 146-157 werden konzentriert auf 3 ml durch Verdampfen unter vermindertem Druck auf einem Drehverdampfer und das Konzentrat wird durch Zugabe von 5 jxl Im NH3 auf pH 6,5 gebracht. Das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 X 70 cm) eines Bio-Gel P-2 (200 bis 400 Maschen) gegeben, die vorher gewaschen worden war mit 20 ml 5m NaCl und 500 ml entionisiertem Wasser. Nachdem das Konzentrat auf das Bettniveau abgelaufen war, wurden 2 Spülungen mit jeweils 1ml entionisiertem Wasser vorgenommen und wiederum bis zum Bettniveau ablaufen gelassen. Die Säule wird dann eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,6 ml/Min. Fraktionen von 2,9 ml werden gesammelt.

Der Hauptpeak des Antibiotikums wird eluiert in den Fraktionen 63 bis 70. Fraktionen 64 und 65 werden für die weitere Aufarbeitung zusammengegeben.

Die vereinten Fraktionen 64 und 65 werden auf einem Dünnschichtverdampfer unter vermindertem Druck auf 2 ml konzentriert und dann in einer Umhüllung gefroren und lyophilisiert während 8 Stunden in einem 14 ml mit Schrauben verschluss versehenen Gefäss, wobei man 2,25 mg des im wesentlichen reinen Antibiotikums 890Aj erhält. Die N-Acetylgruppe wird abgespalten, wie vorher beschrieben, wobei man die freie Base erhält:

628 051

36

sch2ch2nh2 cooh

Herstellung von 890A3, einem speziellen Isomeren io oh

44 2-1-Erlenmeyer-Kolben, jeweils enthaltend 200 ml von Medium C, werden mit 8 ml pro Kolben des Wachstums aus den beimpften Flaschen versetzt. Medium C hat die folgende Zusammensetzung:

Medium C

Tomatenpaste 20,0 g primäre Hefe 10,0 g

Dextrin (Amidex) 20,0 g

CoCl2 • 6H20 5,0 mg destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7,2-7,4 mit NaOH

0

_n_

\_sch2ch2hhcch3 LLjjoûh

15

0^

Ein Röhrchen einer lyophilisierten Kultur von Streptomyces 20 flavorgriseus MA-4434 (NRRL 8139) wird aseptisch geöffnet und der Inhalt wird suspendiert in einem Röhrchen, enthaltend 0,8 ml einer sterilen Davis-Salzlösung der folgenden Zusammensetzung:

Davis-Salz Natriumeitrat k2hpo4 kh2po4 (nh4)2so4

MgS04 • 7H20 destilliertes Wasser

0,5 g 7,0 g 3,0 g 1,0 g 0,1g 1000 ml

Diese Suspension wird verwendet, um 4 Kulturen des Mediums A der folgenden Zusammensetzung zu beimpfen:

Medium A Glycerin primäre Hefe Fischmehl destilliertes Wasser Agar pH: eingestellt auf 7,2 unter NaOH

20,0 g 5,0 g 15,0 g 1000 ml 20,0 g

Die beimpften Kulturen werden 1 Woche bei 27—28 °C bebrütet und dann bei 4-6 °C bis zur Verwendung aufbewahrt (nicht länger als 21 Tage).

Ein 1/3-Anteil des Wachstums aus 4 Kulturen wird zum Beimpfen von 12 verstöpselten 250-ml-Erlenmeyer-Kolben, enthaltend 50 ml Medium B der folgenden Zusammensetzung, verwendet:

Medium B

Hefeautolysat (+Ardamine)

Glucose

Phosphatpuffer+ +

MgS04 • 7H20 destilliertes H20

pH: eingestellt auf 6,5 unter HCl oder NaOH +Ardamine: Yeast Products Corporation

+ "Phosphatpufferlösung kh,po4

Na2HP04 destilliertes Wasser

10,0 g 10,0 g 2,0 ml 50 mg 1000 ml

91,0 g 95,0 g 1000 ml

Die Flasche mit den Keimen wird 1 Tag bei 27-28 °C auf einer Rüttelmaschine mit 220 U/Min geschüttelt. Die Flasche und der Inhalt werden 1 Tag bei 4 °C stationär aufbewahrt.

25

30

35

40

45

55

60

65

Nach der Beimpfung werden die Produktionskolben bei 24 °C 4 Tage und 5 Stunden auf einer Schüttelmaschine, die mit 212 U/Min betrieben wird, gerüttelt. Die Kolben werden dann entleert und auf Aktivität untersucht unter Verwendung von Standard Salmonella gallinarum MB 1287 und Vibro percolans ATCC 8461-Probeplatten unter Verwendung von 1,25-cm-Probescheiben, die in die zentrifugierten Proben der Brühe eingetaucht wurden. Die Proben werden verdünnt mit 0,2m Phosphatpuffer, pH 7,0, falls erforderlich. Die Ergebnisse werden nachstehend angegeben:

Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours) h 101

pH 7,2

Salmonella gallinarum (mm Zone) 35

Vibrio percolans 1/10 Verdünnung (mm Zone) 34

890 Probeeinheiten 121

Aus dieser Fermentation werden insgesamt 7 1 der gesamten Brühe erhalten und diese werden auf 3 °C abgekühlt und zentrifugiert in 200-ml-Portionen bei 9000 U/Min während jeweils 15 Minuten. Zu den vereinten überstehenden Lösungen werden

1.7 ml von 0,1m neutralem EDTA zugegeben und der Ansatz wird auf 3 °C gehalten.

Die obengenannte Fermentation wird unter identischen Bedingungen wiederholt mit der Ausnahme, dass die 44 2-I-ErIen-meyer-Kolben mit 7 ml pro Flasche des Wachstums aus den die Kulturen enthaltenden Flaschen beimpft werden; der pH und die erhaltenen Prüfergebnisse werden nachfolgend angegeben:

Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours) h 101 pH 7,3

Salmonella gallinarum (mm Zone) 38 Vibro percolans 1/10 Verdünnung

(mm Zone) 39

890 Probeeinheiten 92,8

Insgesamt 7,4 1 der gesamten Brühe, die aus dieser Fermentation erhalten worden sind, werden auf 3 °C abgekühlt und jeweils 15 Minuten in 200 ml-Portionen bei 9000 U/Min zentrifugiert. Zu den vereinten überstehenden Lösungen gibt man

1.8 ml 0,1m neutrales EDTA.

Das Überstehende von den zentrifugierten Brühen, wie es aus den beiden obengenannten Fermentationen in diesem Beispiel erhalten wurde, wird vereint, wobei man ein Gesamtvolumen von 13 1 erhält.

Die vereinten überstehenden Lösungen werden durch eine Säule aus Dowex-1 X 2 (Cl_ ), 50-100 Maschen mit einer Bettdimension von 4,7 cm X 50 cm und einer Fliessgeschwindigkeit von 60 ml/Min gegeben. Die Säule wird gewaschen mit 11 entionisiertem Wasser und das Antibiotikum wird mit 5 1 einer 5%igen (Gewicht/Volumen) NaCl-Lösung, enthaltend 0,01m Tris-HCl-Puffer, pH 7,0, und 25 jiMol EDTA eluiert. Fraktionen von 220 ml werden gesammelt mit einer Fliessgeschwindigkeit von 50 ml/Min und die Fraktionen werden geprüft gegenüber Salmonella gallinarum MB 1287-Platten.

37

628 OSI

Antibiotische Aktivität liegt vor in den Fraktionen 3 bis 26 mit einem Peak bei den Fraktionen 5 und 6. Die Fraktionen 5 bis 9 werden vereint für die weitere Verarbeitung. Der pH der zusammengegebenen Fraktionen ist 10,8 und die zusammengegebenen Fraktionen enthalten 24 % der Anfangs-Bioaktivität, 5 gemessen gegenüber Salmonella gallinarum MB 1287-Platten.

Die vereinten Fraktionen 5 bis 9 werden auf 150 ml mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck konzentriert und auf eine Säule (4,9 cm X 47 cm) von XAD-2 gegeben, die vorher gewaschen worden war mit 5 160%igem (Volumen/Vo- 10 \umen) wässrigem Aceton und anschliessend mit 5 1 entionisiertem Wasser und 5 150 g/1 NaCl in entionisiertem Wasser. Die Probe wird in 20-ml-Anteilen angewendet, wobei die Säule auf das Bettniveau jedesmal getränkt wird. Wenn die Anwendung beendet ist, werden drei 20-ml-Portionen von entionisiertem is Wasser zugegeben und jedesmal auf das Bettniveau fliessen gelassen. Die Probe wird eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 20 ml/Min. Alle Massnahmen, bei denen die XAD-Säule verwendet wird, werden durchgeführt bei Raumtemperatur (24 °C) und die eluierten Fraktionen wer- 20 den schnell abgekühlt in einem Eisbad unmittelbar nach dem Sammeln. Fraktionen von 95 bis 230 ml werden gesammelt.

Die antibiotische Aktivität erscheint in Fraktionen 2 bis 21, wie aus einerProbe von Salmonella gallinarum MB 1287-Platten gemessen wurde, mit einem Peak bei Fraktionen 5 bis 7 (die 2s 510 bis 895 ml an eluiertem Volumen ausmachen, gerechnet von der ersten Anwendung des entionisierten Wassers). Fraktionen 6 bis 21 werden zusammengegeben.

Die zusammengegebenen Fraktionen 6 bis 21 werden unter vermindertem Druck auf einem Drehverdampfer auf 68 ml 30 konzentriert und dann durch Zugabe von entionisiertem Wasser auf 112 ml verdünnt. Das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 cmX21 cm) von Dowey-1 X4 (Cl-) 400 Maschen gegeben. Die Säule wird mit 20 ml entionisiertem Wasser gewaschen und das Antibiotikum wird eluiert mit 210,07m NaCl+0,005m 35 NH4CI+0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 1,6 ml/Min. Es werden Fraktionen von jeweils 8 ml gesammelt. Fraktionen 157 bis 179 haben die grösste Aktivität und werden zusammengegeben.

Diese zusammengegebenen Fraktionen werden konzentriert 4o auf einem Drehverdampfer unter vermindertem Druck auf 7 ml, der pH wird auf 7,5 durch Zugabe von 20 |xl Im NaOH eingestellt. Die Lösung wird weiter konzentriert auf 5 ml und auf eine Säule gegeben (2,2 X 75 cm) von Bio-Gel P-2,200 bis 400 Maschen. Die Probe wird in dem Säulenbett mit zwei Wa- « schungen von jeweils 1 ml entionisiertem Wasser gewaschen und eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Riessgeschwindigkeit von 0,6 ml/Min. Zehn Fraktionen von 3,3 ml und anschliessend 60 Fraktionen von 2,65 ml und zehn Fraktionen von 2,0 ml werden gesammelt. 50

Die Fraktionen werden auf den pH-Bereich zwischen 7,5 und 8,0 durch Zugabe von 1,5 bis 2,5 [xl 0,1m NaOH eingestellt. Die Fraktionen 62,63,64 und 65 werden gefroren und einzeln in 14-ml-Glasröhrchen lyophilisiert und bei — 20 °C unter Vakuum aufbewahrt.

Zur Isolierung des Antibiotikums 890A3 aus 890A! macht man von dem Vorteil Gebrauch der relativ höheren Beständigkeit des Antibiotikums 890A3 gegen Abbau durch Penicillinase in der folgenden Weise:

Bio-Gel Fraktion 63 wird kombiniert mit Fraktionen 61,66 und 67 aus der Bio-Gel Säule. Zu diesen vier vereinten Fraktionen werden 0,2 ml Im Tris-HCl-Puffer, pH, 7,5, und 0,2 ml Penicillinase (Difco «Bacto-Penase») gegeben. Nach 113 Minuten bei 23 °C werden weitere 0,2 ml Penicillinase hinzugefügt. Nach weiteren 7 Stunden bei Raumtemperatur werden weitere 0,2 ml Penicillinase zugegeben, und nach weiteren 2 Stunden bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch auf einem Eisbad abgekühlt. Das fertige Raktionsgemisch wird auf 15 ml durch Zugabe von 5 ml entionisiertem Wasser verdünnt.

Das Reaktionsgemisch wird adsorbiert an einer Do-wex~1X 4 (Cl~ ) 400 Maschen-Säule, Bettdimension 2,15 X 40 cm. Das Antibiotikum 890A3 wird eluiert mit 0,07m NaCl+0,005m NH4Cl+0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 3 ml/Min. Fraktionen von 13,8 ml werden jeweils gesammelt. Fraktionen 187 bis 200 werden zusammengegeben.

Die vereinigten Fraktionen werden konzentriert auf 4 ml mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck und das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 X 70 cm) Bio-Gel P-2, 200-400 Maschen, aufgegeben. Das Antibiotikum 890A3 wird mit entionisiertem Wasser eluiert mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,6 ml/Min. 30 Fraktionen von 3,3 ml und anschliessend 50 Fraktionen von 2,65 ml werden gesammelt.

Fraktionen 66 bis 70 werden vereint und die vereinten Proben werden auf 1,5 ml unter vermindertem Druck mittels eines Drehverdampfers konzentriert und das Konzentrat wird gefroren und gefriergetrocknet, wobei man 5,4 mg eines Feststoffes erhält, der das Antibiotikum 890A3 und restliches Salz enthält. Die N-Acetylgruppe ist abgespalten, wie vorher beschrieben, so dass man die freie Base erhält:

/

OH

0

tf-

I

.n_

rSCH2CH2NH2 cooh c

Claims

628 051

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuen N-alkylierten Derivaten von Thienamycin der Formel or

5 s 7 SCH2CH2NR R R (I)

coxr

10

und deren pharmakologisch verträgliche Salze, wobei R5, R6 und R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom, 15 nicht alle Reste R5, R6 und R7 sind gleichzeitig Wasserstoff atome, einen jeweils substituierten oder unsubstituierten Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder Alkinylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen jeweils ringsubstituierten oder unsubstitu- 2o ierten Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Cycloalkenylalkyl- oder Cy-cloalkylalkylrest mit 3 bis 6 Ringkohlenstoffatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, einen Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette 25 oder einen mono- oder bicyclischen Heteroaryl- oder Hetero-aralkylrest mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel darstellen, und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, wobei die Ringoder Kettensubstituenten jeweils mindestens ein Chlor-, Brom-, 30 Jod- oder Fluoratom, eine Azido-, Cyan- oder Aminogruppe,

eine mono-, di- oder trialkylsubstituierte Aminogruppe, wobei der Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, eine Hydroxylgruppe, einen Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Thioalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Carboxyl- 35 oder Oxogruppe, einen Alkoxycarbonylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkoxyanteil, einen Acyloxyrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoylgruppe, eine Mono- oder Dialkylcarbamoylgruppe, wobei die Alkylreste jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, die Thiocyangruppe -SCN oder 40 die Nitrogruppe darstellen,

R4 ein Wasserstoffatom oder ein Acyl-, Alkyl-, Aryl-, Aral-kyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest ist,

X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder einen Rest der Formel NR' darstellt, worin R' = H oder R ist, 45

R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Phenacylgruppe oder kernsubstituierte Phen-acylgruppe, wobei der Substituent ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen ist, einen Alkoxyalkylrest, wobei der Alkoxyanteil offenkettig oder 50 cyclisch ist und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist und der Al-kylanteil ebenfalls 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Alkanoyloxyalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Halogen- oder Perhalogenalkylrest, wobei Halogen Chlor,

Brom oder Fluor ist und die Alkylkette 1 bis 6 Kohlenstoffato- 55 me aufweist, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxycarbonyloxyalkylrest mit 3 bis 14 Kohlenstoff ato-men, einen Dialkylaminoacetoxyalkylrest mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen, einen Alkanoylamidoalkylrest mit 2 bis 13 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest, wobei der Alkylanteil 1 bis 3 60 Kohlenstoffatome und der Arylanteil 6 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen, einen mono- oder bicyclischen Heteroaralkylrest mit 4 bis 10 Ringatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylanteil, wobei das Heteroatom ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom darstellt, einen kernsubstituierten Aralkyl- oder 65 Heteroaralkylrest, wobei der Substituent Chlor, Fluor, Brom oder Jod oder ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Nieder-alkanoyloxyrest mit 1 bis 6

Kohlenstoff atomen, einen Nieder-alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen mono- oder bicyclischen Heterocyclylal-kylrest, wobei der Heterocyclus 4 bis 10 Atome aufweist und das Heteroatom ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom ist sowie der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome beinhaltet, einen Aryl- oder kernsubstituierten Arylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen, wobei der Kernsubstituent eine Hydroxylgruppe, ein Nieder-alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Chlor-, Fluor- oder Bromatom oder ein Alkylthioalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoff atomen ist, einen Cycloalkylthioalkylrest mit 4 bis 12 Kohlenstoff atomen oder einen Acylthioalkylrest, wobei der Acylanteil 2 bis 10 Kohlenstoffatome und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel sch2CH2NH2

coxr oder ein N-Alkylderivat einer solchen Verbindung mit einem zur Einführung der Substituenten R5, R6 und R7 geeigneten N-Alkylierungsmittel zur Umsetzung bringt und erhaltene Verbindungen gegebenenfalls in die entsprechenden pharmakologisch verträglichen Salze überführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel ch2ch2hhch3

cooh herstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel oh sch2ch2n(ch3) 2

cooh herstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

©

sch-ch9n(ch-j , a

Cu» •

COOH

in der A° ein pharmakologisch verträgliches Anion bedeutet, herstellt.

3

628 051