CH633554A5 - Process for the preparation of novel thienamycin derivatives. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Derivate des Antibiotikums Thienamycin. Bevorzugt sind gelo wisse N-, O- und Carboxyl-Derivate von Thienamycin.

Thienamycin (I) wird in der US-PS 3 950 357 beschrieben. Thienamycin ist eines der im erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Ausgangsprodukte und weist die folgende Formel auf:

oh

O NH O

II II II

-C-CH2CH2NHC-NH2 -C-CH2CH2N(CH3)2

o o

nh

-c-ch2ch2n(ch3)3 -c-ch2ch2c-nh2

o

NH

o

-C-CH2CH2CH2NHC-CH3 -C-CH2CH2CH2N(CH3)3

o o

-C-CH2CH2CH2N(CH3)2 -C-CH2S-C,

^NH

\

•NH,

sch2ch2nh2

20

/7 O

-n.

cooh

Eine andere geeignete Ausgangsverbindung ist das N-acy-lierte Carboxyl-Derivat des Thienamycins (Ia), das in der . gleichzeitig eingereichten US-PS mit der Serial Nr. 634 295 vom 21. November 1975 beschrieben wird mit der internen Nr. 15 813 Y):

sch2ch2nr1r2

coxr

Ia

O O

II /NH II ^NH

-C-CH2S-CH2-C -C-CH2-O-CH2C

\NH2 nNH2

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen herstellt, worin R2 eine Formyl-, Pro-pionyl-, Butyryl-, Chloracetyl-, Methoxyacetyl-, Aminoacetyl-, Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Methylcarbamoyl-, Ethyl-carbamoyl-, Phenylthiocarbonyl-, 3-Aminopropionyl-, 4-Ami-nobutyryl-, N-Methylaminoacetyl-, N,N-Dimethylaminoace-tyl-, N,N,N-TrimethyIaminoacetyl-, 3-(N,N-Dimethyl-ami-nopropionyl-, 3-(N,N,N-Trimethyl)-aminopropionyl-, N,N,N-Triäthylaminoacetyl-, Pyridiniumacetyl-, Guanylthioacetyl-, Guanidinoacetyl-, 3-Guanidinopropionyl-, N3-Methylguanidi-nopropionyl-, Hydroxyacetyl-, 3-Hydroxypropionyl-, Acryl-oyl-, Propinoyl-, Malonyl-, Phenoxycarbonyl-, Amidinoacetyl-, Acetamidinoacetyl-, Amidinopropionyl-, Acetamidopropio-nyl-, Guanylureidoacetyl-, Guanylcarbamoyl-, Carboxymethyl-aminoacetyl-, Sulfoacetylaminoacetyl-, Phosphonoacetylamino-acetyl-, N3-Dimethylaminoacetamidinopropionyl-, Ureidocarb-onyl-, Dimethylaminoguanylthioacetyl-, 3-(l-Methyl-4-pyridi-nium)-propionyl-, 3-(5-Aminoimidazol-l-yl)-propionyl-,

3-Methyl-1-imidazoliumacetyl-, 3-Sydnonylacetyl-, o-Ami-nomethylbenzyl- oder o-Aminobenzoylgruppe darstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen herstellt, worin X ein Sauerstoffatom und R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-, tertiäre Butyl-, Phenacyl-, p-Bromphenacyl-, Pivaloyloxymethyl-, 2,2,2-Tri-chloräthyl-, Allyl-, 3-Methyl-2-butenyl-, 2-Methyl-2-prope-nyl-, Benzyl-, Benzhydryl-, p-tert.-Butylbenzyl-, Phthalidyl-, Phenyl-, 5-Indanyl-, Acetylthiomethyl-, Acetoxymethyl-, Pro-pionyloxymethyl-, Methallyl-, 3-Butenyl-, 4-Pentenyl-, 2-Bute-

35 worin X, R, R1 und R2 nachfolgend definiert werden.

Die neuen, erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen besitzen die folgende Formel

OR

sch2ch2nr1r2

coxr

(II),

' oder sie können noch einfacher durch das folgende Symbol so Th-

OR3

NR^2

COXR

(iia)

umschrieben werden, worin bedeuten: «Th» den bizyklischen 55 Kern des Thienaymicins und die OH-, Amino- und Carboxyl-gruppen des Thienamycins, die darin eingezeichnet sind.

In den erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen der Formel II bedeutet X Sauerstoff, Schwefel oder einen Rest der Formel NR', worin R'=R ist.

60 R bedeutet Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Phenacylrest oder kernsubstituierten Phenacylrest, wobei der Substituent ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Alkoxyalkylrest, wobei der Alkoxyanteil offenkettig oder 65 cyclisch ist und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Alkanoyl-oxyalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Halogenoder Perhalogenalkylrest, wobei das Halogenatom ein Chlor-,

633 554

Brom- oder Fluoratom ist und die Alkylkette 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxycarbonylalkylrest mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen, einen Dialkylaminoacetoxyalkylrest mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen, einen Alkanoylamidoalkylrest 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 Heteroaralkyl-rest mit 4 bis 10 Ringatomen und 1 bis 6 Kohlenstoff atomen im Alkylanteil, wobei das oder die Heteroatom(e) (ein) Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom(e) darstellt (darstellen), einen kernsubstituierten Aralkyl- oder Heteroaralkylrest, wobei der Substituent ein Chlor-, Fluor-, Brom- oder Jodatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen ist, einen mono-oder bicyclischen Heterocycloalkylalkylrest, wobei der Hetero-cyclus 4 bis 10 Atome aufweist und das (die) Heteroatom(e) (ein) Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom darstellt (darstellen) und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, einen Arylrest oder kernsubstituierten Arylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoff atomen, wobei der Kernsubstituent eine Hydroxylgruppe, ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Chlor-, Fluor- oder Bromatom oder ein Alkylthioalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoff atomen ist, einen Cycloalkyl thioalkyl-rest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen Acylthioalkyl-rest, wobei der Acylanteil 2 bis 10 Kohlenstoffatome und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen,

R1 und R2 sind jeweils Wasserstoff oder ein Acylrest und

R3 bedeutet einen Acylrest,

wobei R1, R2 und R nicht alle gleichzeitig Wasserstoff atome darstellen.

Die neuen Verbindungen der Formel II können in pharmakologisch verträgliche Salze überführt werden.

R1 und R2 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und Acylgruppen. Bevorzugte Verbindungen sind solche, worin R1 Wasserstoff und R2 Acyl bedeutet. Der Ausdruck «Acyl» schliesst hier durch Definition ein die Alkanoyle einschliesslich Derivate und Analoge davon, wie Thioanaloge, in denen der Carbonylsauerstoff ersetzt ist durch Schwefel, Diacylreste, worin R1 und R2 zusammen miteinander verbunden ist, sowie die Schwefel- und Phos-phor-Acylanaloge solcher substituierten Sulfonyl-, Sulfinyl- und Sulfenylreste und substituierte P (III und V)-Reste, wie substituierte phosphorig-, Phosphor-, unterphosphorig- und phosphi-nig-Reste. Solche Acylreste werden nachfolgend weiter offenbart.

X bedeutet Sauerstoff, Schwefel oder NR' (R' — R) ; und R ist unter anderem typischerweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, üblichen Blockierungsgruppen, wie Trialkylsilyl, Acyl und den pharmazeutisch annehmbaren Salz-, Ester-und Amidgruppen, wie sie für bicyclische ß-Lactam-Antibiotika bekannt sind. Die bevorzugten Definitionen von R werden genauer nachfolgend beschrieben.

R3 ist Acyl, wie weiter oben definiert wurde. Der Ausdruck «Acyl» schliesst hier durch Definition die Alkanoyle einschliesslich Derivaten und Analogen davon ein, wie die Thio-analogen, in denen der Carbonylsauerstoff durch Schwefel ersetzt ist. Bevorzugte Acylreste werden nachfolgend definiert.

Es besteht ein ständiger Bedarf an neuen Antibiotika. Denn 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. Darüberhianus haben die bekannten Antibiotika den Nachteil, 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 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 5 Verfügung zu stellen, welche die grundlegende Kernstruktur des Antibiotikums Thienamycins enthalten, die aber als dessen O-, N- und Carboxyl-Derivate charakterisiert sind. Diese Antibiotika sind aktiv gegen einen breiten Bereich von Pathogenen, für welche sowohl gram-positive Bakterien, wie S. aureus, B. subti-10 Iis und Strept. pyogenes und gram-negative Bakterien, wie E. boli und Salmonella typisch sind.

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

A

20

/7

o sch2ch2nr1r2 coxr mit einem zur Einführung des Restes R3 geeigneten Acylie-25 rungsmittel umsetzt und anschliessend erhaltene Verbindungen gegebenenfalls in die entsprechenden Salze überführt.

Die neuen Verbindungen der Formel (II) können einfach und bevorzugt nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt werden, welches auch die Herstellung der Ausgangsver-30 bindungen der Formel IA umf asst. Zuerst wird Thienamycin (I) N-acyliert unter Ausbildung des N-Acyl-Zwischenproduktes (1 ), welches dann verestert wird unter Ausbildung des Carboxyl-Derivates (2 ). Aus Ableitung von 2 erhält man II:

35

40

45

OH Th-4- NH2 . COOH

OH

Th-- NR!R2 Th-- NR*R2

Th-

OR3

NRJR2 Th-COXR

50

II

L COOH 1

r OR3

NR!R2 L COOH IIa

OH

Th-

L COXR 2

OR3

nh2

COXR

IIb

Hierin haben die Symbole die vorher angegebene Bedeutung. Bevorzugte Spezies IIa erhält man, wenn X Sauerstoff 55 bedeutet und R eine einfach entfernbare Blockierungsgruppe ist. Spezies IIb können in gleicherweise erhalten werden, wenn R1 und R2 Wasserstoff oder einfach entfernbare N-Blockie-rungsgruppen sind, und zwar durch selektives Entblocken.

Die vorstehende Herstellungsweise wird in grösserer Aus-60 führlichkeit nachfolgend beschrieben.

Bei einer allgemeinen Darstellung der neuen Verbindungen (II, oben) kann der Acylrest, wie er entweder durch R1 und R2 repräsentiert wird, unter anderem ein substituierter oder unsub-stituierter aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer, 65 araliphatischer oder heterocycloaliphatischer Carboxylsäurerest sein, ein substituierter oder unsubstituierter Carbamoylrest oder ein Carbothiosäurerest. Bevorzugte Acylreste R3 weisen die folgende Formel auf

633 554

X

II

-C-R4

wobei

X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und R4 ein Wasserstoff atom, eine Aminogruppe oder einen Al-kylamino-, Dialkylamino-, Alkyl-, Alkylthio-, Arylthio-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkenyl-, Alkinyl-, Arylaralkyl-, Cycloalkyl-, Heteroaryl- oder Heteroarylkylrest bedeuten, oder ist R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel

X

II

-C(CH2)nZR5,

wobei

X weiter oben definiert ist,

R5 ein Wasserstoffatom, eine Amino-, Mercapto- oder Hydroxylgruppe oder einen Alkylamino-, Dialkylamino-, Alkyl-, Alkylthio-, Arylthio-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Heteroaryl-, oder Hetero-aralkylrest darstellen,

n 0,1,2,3 oder 4 ist und

Z ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom oder eine Carbonylgruppe darstellt, ausser dass, wenn Z ein Sauerstoffatom ist,

Rs keine Mercapto- oder Hydroxylgruppe darstellt, wenn Z ein Schwefelatom ist,

R5 keine Amino- oder Hydroxylgruppe darstellt, und wenn Z ein Stickstoffatom ist,

R5 keine Mercaptogruppe darstellt, oder R3 eine Acylgruppe der nachstehenden Formel ist

X

II

-C-CHR5 I

R6

wobei

X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom,

R5 weiter oben definiert ist,

R6 eine Amino-, Hydroxyl-, Azido-, Carbamoyl- oder Gu-anidingruppe, einen Acyloxyrest, ein Halogenatom, eine Sulf-amino-, Tetrazolyl-, Sulfo- oder Carboxylgruppe, einen Carb-alkoxyrest, eine Phosphonogruppe oder einen Alkoxy- oder Arylthiorest bedeuten, mit der Massgabe, dass nicht beide Reste R5 und R6 Hydroxyl-, Amino- oder Mercaptogruppen darstellen können, oder

R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist

O

II

-C(CH2)m—A—(CH2)n—Y

rest, wobei der Alkoxyanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und der Alkylanteil 2 bis 6 Kohlenstoff atome aufweisen, oder einen Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkylrest, wobei der Cycloalkylanteil 3 bis 6 Kohlenstoffatome und der Alkylanteil 1 bis 3 Kohlenstoff -5 atome aufweisen, bedeuten, wobei zwei R7-Reste verknüpft sein und zusammen mit dem N-Atom, an welches sie gebunden sind, einen Ring mit 3 bis 6 Atomen bilden können;

2) eine Amidino- oder substituierte Amidinogruppe der allgemeinen Formel

10

-N=C—N(R7)2

R7

wobei die Reste R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasser-15 stoffatom, N(R8)2, wobei R8 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyalkyl-rest, wobei der Alkoxyanteil 1 bis 6 Kohlenstoff atome und der Alkylanteil 2 bis 6 Kohlenstoff atome aufweisen—wenn der Nie-20 deralkoxy-nieder-alkylrest an ein Kohlenstoff atom gebunden ist, beinhaltet der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome - oder einen Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkylrest, wobei der Alkylanteil 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist, bedeuten, wobei zwei Reste R7 verknüpft sein und zusammen mit den Atomen, an 25 welche sie gebunden sind, einen Ring mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bilden können;

3) eine Guanidino- oder substituierte Guanidinogruppe der allgemeinen Formel so -NH-CN(R7)2

II

NR7

wobei R7 die bei 2) angegebene Bedeutung hat;

35 4) eine Guanyl- oder substituierte Guanylgruppe der allgemeinen Formel

-C=NR

40

45

N(R7)2

wobei R7 die bei 2) angegebene Bedeutung hat; oder

5) einen stickstoffhaltigen, mono- oder bicyclischen hetero-cyclischen Rest mit 4 bis 10 Kern- bzw. Ringatomen, wobei das (die) Heteroatom(e) ausser Stickstoff (ein) Sauerstoff- und/ oder Schwefelatom(e) ist (sind).

Ebenfalls bevorzugt sind Acylreste R3 der nachstehenden Formel

X

50

-C-R9

55

wobei m und n jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5,

A ein Sauerstoffatom, NR8, wobei R8 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen ist, ein Schwefelatom oder eine einfache Bindung und

Y einen der folgenden Reste darstellen: 60

1) eine Aminogruppe oder substituierte Aminogruppe der allgemeinen Formeln

-N(R7)2 und -N(R7)s wobei die Reste R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasser-65 Stoff atom, N(R8)2, wobei R8 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyalkyl-

inder

R9 eine Benzyl-, p-Hydroxybenzyl-, 4-Amino-4-carboxybu-tyl-, Methyl-, Cyanmethyl-, 2-Pentenyl-, n-Amyl-, n-Heptyl-, Äthyl-, 3- oder 4-Nitrobenzyl-, Phenäthyl-, ß,ß-Diphenyl-äthyl-, Methyldiphenylmethyl-, Triphenylmethyl-, 2-Methoxy-phenyl-, 2,6-Dimethoxyphenyl-, 2,4,6-Trimethoxyphenyl-, 3,5-Dimethyl-4-isoxazolyl-, 3-Butyl-5-methyl-4-isoxazolyl-, 5-Me-thyl-5-phenyl-4-isoxazolyl-, 3-(2-Chlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl-, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl-, D-4-Amino-4-carboxybutyl-, D-4-N-BenzoyIamino-4-carboxy-n-butyl-, p-Aminobenzyl-, o-Aminobenzyl-, m-Ami-nobenzyl-, p-Dimethylaminobenzyl-, (3-Pyridyl)-methyl-, 2-Äthoxy-l-naphthyl-, 3-Carboxy-2-chinoxalinyl-, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-(2-furyl)-4-isoxazolyl-, 3-PhenyI-4-isoxazo-lyl-, 5-Methyl-3-(4-guanidinophenyl)-4-isoxazolyl-, 4-Guanidi-nomethylphenyl-, 4-Guanidinomethylbenzyl-, 4-Guanidino-benzyl-, 4-Guanidinophenyl-, 2,6-Dimethoxy-4-guanidinophe-

633 554

nyl-, o-Sulfobenzyl-, p-Carboxymethylbenzyl-, p-Chlorbenzyl-, p-Methoxybenzyl-, 1-Naphthylmethyl-, 3-Isothiazolylmethyl-, 4-Isothiazolylmethyl-, 5-Isothiazolylmethyl-, Guanyithiome-thyl-, 4-Pyridylmethyl-, 5-Isoxazolylmethyl-, 4-Methoxy-5-iso-xazolylmethyl-, 4-Methyl-5-isoxazolylmethyI-, 1-Imidazolylme-thyl-, 2-Benzofuranylmethyl-, 2-Indolylmethyl-, 2-Phenylvi-nyl-, 2-PhenyIäthinyl-, 1-Aminocyclohexyl-, 2- oder 3-Thienyl-aminomethyl-, 2-(5-Nitrofuranyl)-vinyl-, Phenyl-, o-Methoxy-phenyl-, o-Chlorphenyl-, o-Phenylphenyl-, p-Aminomethyl-benzyl-, l-(5-Cyantriazolyl)-methyl-, Difluormethyl-, Dichlor-methyl-, Dibrommethyl-, l-(3-Methyl-imidazolyl)-methyl-, 2-oder 3-(5-Carboxymethylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(4-Carb-amoylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-MethylthienyI)-methyl-, 2-oder 3-(5-Methoxythienyl)-methyl-, 2- oder 3-(4-Chlorthie-nyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Sulfothienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-Carboxythienyl)-methyl-, 3-(l,2,5-Thiadiazolyl)-methyl-, 3-(4-Methoxy-l,2,5-thiadiazolyl)-methyl-, 2-Furylmethyl-, 2-(5-Ni-tro£uryl)-methyl-, 3-Furylmethyl-, 2-Thienylmethyl-, 3-Thie-nylmethyl-, Tetrazolylmethyl-, Benzamidinomethyl- oder Cy-clohexylamidino- methylgruppe bedeutet,

oder R3 ist ein Acylrest der nachstehenden Formel

X

II

-C (CH2)n-ZR10

wobei der Anteil -CH2)„ZR10 des Acylrestes eine Allylthiome-thyl-, Phenylthiomethyl-, Butylmercaptomethyl-, a-Chlorcro-tylmercaptomethyl-, Phenoxymethyl-, Phenoxyäthyl-, Phenoxy-butyl-, Phenoxybenzyl-, Diphenoxymethyl-, Dimethylmethoxy-methyl-, Dimethylbutoxymethyl-, Dimethylphenoxymethyl-, 4-Guanidinophenoxymethyl-, 4-Pyridylthiomethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenoxymethyl-, p-(Carboxymethyl)-phe-nylthiomethyl-, 2-Thiazolylthiomethyl-, p-(Sulfo)-phenoxyme-thyl-, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl-, 2-Pyrimidinyl-thiomethyl-, Phenäthyl-thiomethyl-, l-(5,6,7,8-Tetrahydro-naphthyl)-oxymethyl-, N-Methyl-4-pyridiniumthio-, Benzyl-oxy-, Methoxy-, Äthoxy-, Phenoxy-, Phenylthio-, Amino-, Me-thylamino-, Dimethylamino-, Pyridiniummethyl-, Trimethylam-moniummethyl-, Cyanmethylthiomethyl-, Trifluormethylthio-methyl-, 4-Pyridyläthyl-, 4-Pyridylpropyl-, 4-Pyridylbutyl-, 3-Imidazolyläthyl-, 3-Imidazolylpropyl-, 3-Imidazolylbutyl-,

1-Pyrroloäthyl-, 1-Pyrrolopropyl-, oder 1-Pyrrolobutylgruppe darstellt,

oder R3 kann einen Acylrest der folgenden Formel sein

X

II

-CCHRnR12

wobei der Anteil -CHRnR12 des Acylrestes eine a-Ami-nobenzyl-, a-Amino-(2-thienyl)-methyl-, a-(Methylamino)-benzyl-, a-Aminomethylmercaptopropyl-, a-Amino-3- oder -4-chlorbenzyl-, a-Amino-3- oder -4-hydroxybenzyl-, a-Amino-2,4-dichlorbenzyl-, a-Amino-3,4-dichlorbenzyl-, D-(-)-a-Hydroxybenzyl-, a-Carboxybenzyl-, a-Amino-(3-thienyl)-methyl-, D-(-)-a-Amino-3-chlor-4-hydroxy-benzyl-, a-Amino-(cyclohexyl)-methyl-, a-(5-Tetrazolyl)-benzyl-,

2-Thienylcarboxymethyl-, 3-Thienylcarboxymethyl-, 2-Furyl-carboxymethyl-, 3-Furylcarboxymethyl-, a-Sulfaminobenzyl-,

3-Thienylsulfaminomethyl-, a-(N-Methylsulfamino)-benzyl-, D-(-)-2-Thienylguanidinomethyl-, D-(—)-a-Guanidinoben-zyl-, a-Guanylureidobenzyl-, a-Hydroxybenzyl-, a-Azido-benzyl-, a-Fluorbenzyl-, 4-(5-Methoxy-l,3-oxadiazolyl)-ami-nomethyl-, 4-(5-Methoxy-l,3-oxadiazolyl)-hydroxymethyl-,

4-(5-Methoxy-l,3-sulfadiazolyl)-hydroxymethyl-, 4-(5-Chlor-thienyl)-aminomethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-hydroxymethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-carboxymethyl-, 3-(l,2-Thiazolyl)-ami-nomethyl-, 3-(l,2-Thiazolyl)-hydroxymethyl-, 3-(l,2-Thiazo-lyl)-carboxymethyl-, 2-Thiazolylaminomethyl-, 2-Thiazolylhy-

droxymethyl-, 2-Thiazolylcarboxymethyl-, 2-Benzothienylcar-boxymethyl-, 2-Benzothienylhydroxymethyl-, 2-Benzothienyl-carboxymethyl-, a-Sulfobenzyl-, a-Phosphonobenzyl-, a-Diäthylphosphono- oder a-Monoäthylphosphonogruppe 5 darstellt,

oder R3 bedeutet einen Acylrest aus der folgenden Gruppe:

o nh o nh

II II II II

10-c-ch2ch2nhc-ch3 -c-ch2ch2nhc-h o nh o

II II II

-c-ch2ch2nhc-nh2 -c-ch2ch2n(ch3)2

15

o o nh

II @ II II

-c-ch2ch2n(ch3)3 -c-ch2ch2c-nh2

20 o nh O

II II II @

-c-ch2ch2ch2nhc-ch3 -c-ch2ch2ch2n(ch3)3

o o

II

-c-ch2ch2ch2n(ch3)2 -c-ch2s-c.

^NH

\

nh,

o o

30 II XNH II ^-NH

-c-ch2s-ch2-c -c-ch2-o-ch2c

\nh2 xnh2

In den erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen ist R2 35 bevorzugt eine Formyl-, Propionyl-, Butyryl-, Chloracetyl-, Me-thoxyacetyl-, Aminoacetyl-, Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbo-nyl-, Methylcarbamoyl-, Ethylcarbamoyl-, Phenylthiocarbonyl-, 3-Aminopropionyl-, 4-Aminobutyryl-, N-Methylaminoacetyl-, N,N-Dimethylaminoacetyl-, N,N,N-Trimethylaminoacetyl-, 40 3-(N,N-Dimethyl)~aminopropionyl-, 3-(N,N,N-Trimethyl)-aminopropionyl-, N,N,N-Triäthylaminoacetyl-, Pyridiniumace-tyl-, Guanylthioacetyl-, Guanidinoacetyl-, 3-Guanidinopropio-nyl-, N3-Methylguanidinopropionyl-, Hydroxyacetyl-, 3-Hydr-oxypropionyl-, Acryloyl-, Propionyl-, Malonyl-, Phenoxycarbo-45 nyl-, Amidinoacetyl-, Acetamidinoacetyl-, Ainidinopropionyl-, Acetamidopropionyl-, Guanylureidoacetyl-, Guanylcarb-amoyl-, Carboxymethylaminoacetyl-, Sulfoacetylaminoacetyl-, Phosphonoacetylaminoacetyl-, N3-Dimethylaminoacetamidino-propionyl-, Ureidocarbonyl-, Dimethylaminoguanylthioacetyl-, so 3-(l-Methyl-4-pyridinium)-propionyl-, 3-(5-Aminoimidazol-l-yl)-propionyl-, 3-Methyl-l-imidazoliumacetyl-, 3-Sydnonylace-tyl-, o-Aminomethylbenzoyl- oder o-Aminobenzoylgruppe.

Bevorzugt werden Acylderivate hergestellt, in welchen X ein Sauerstoffatom und R ein Wasserstoffatom oder eine Me-55 thyl-, tertiäre Butyl-, Phenacyl-, p-Bromphenacyl-, Pivaloyloxy-methyl-, 2,2,2-Trichloräthyl-, Allyl-, 3-Methyl-2-butenyI-, 2-Methyl-2-propenyl-, Benzyl-, Benzhydryl-, p-tert.-Butyl-benzyl-, Phthalidyl-, Phenyl-, 5-Indanyl-, Acetylthiomethyl-, Acetoxymethyl-, Propionyloxymethyl-, Methallyl-, 3-Butenyl-, 60 4-Pentenyl-, 2-Butenyl-, Methoxymethyl-, p-Acetoxybenzyl-, p-Pivaloylbenzyl-, p-Isopropoxybenzyl-, 5-Indanylmethyl-, Di-methylaminoacetoxymethyl-, Crotonolacton-3-yl-, Acetamido-methyl-, Acetylthioäthyl- oder Pivaloylthiomethylgruppe bedeuten.

65 Eine Acylklasse von besonderem Interesse für die Acylreste R1 und R2 der Formel II oben sind solche, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus üblichen bekannten N-Acyl-Blockierungs- oder Schutzgruppen, wie Carbobenzyloxy, ring

633 554

substituiertes Carbobenzyloxy, wie o- und p-Nitrocarbobenzyl-oxy, p-Methoxycarbobenzyloxy, Chloracetyl, Bromacetyl, Phe-nylacetyl, tert.-Butoxycarbonyl, Trifluoracetyl, Bromäthoxy-carbonyl, 9-Fluorenylmethoxycarbonyl, Dichloracetyl, o-Nitro-phenylsulfenyl, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl, Brom-tert.-but-oxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acylierte Schutzgruppen, wie Triniedrigalkylsilyl, beispielsweise Trimethylsilyl und tert.-Bu-tyldimethylsilyl sind auch von Interesse.

Formeln für bevorzugte, Stickstoff enthaltende mono- und bicyclische Heterocyclylen mit 4 bis 10 Kernatomen, worin das Heteroatom oder die Heteroatome ausser Stickstoff ausgewählt sind aus Sauerstoff und Schwefel. Solche Hererocyclylen werden typischerweise illustriert durch die folgende Auszählung von Resten:

-e

(R')2

n -r'

Es ist jedoch selbstverständlich, dass jeder Acylrest verwendet werden kann.

Das N-acylierte Zwischenprodukt [1, oben ] wird bevorzugt hergestellt, indem man Thienamycin (I) mit einem Acylierungs-5 mittel behandelt, beispielsweise einem Acylhalogenid oder einem Acylanhydrid, wie einem aliphatischen, aromatischen, heterocyclischen, araliphatischen oder heterocyclischen aliphatischen Carbonsäurehalogenid oder -anhydrid. Andere Acylie-rungsmittel, die auch verwendet werden können, sind beispiels-10 weise gemischte Carbonsäureanhydride und insbesondere Nied-rigalkylester von gemischten Carboxyl-Carbonsäureanhydriden, auch Carboxylsäuren in Gegenwart eines Carbodiimids, wie 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid, und ein aktivierter Ester von Carboxysäuren, wie p-Nitrophenylester, sind geeignet. 15 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 20 ist, mit der internen Bezeichnung 15 775YA.

Die Acylierungsreaktion zur Herstellung von Ausgangsprodukten kann durchgeführt werden bei Temperaturen im Bereich von etwa — 20 bis etwa 100 °C, aber vorzugsweise wendet man Temperaturen an im Bereich von — 8 °C bis 25 °C. Jedes Lö-25 sungsmittel, 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 Dimethylform-amid (DMF), Hexamethylphosphoramid (HMPA), Aceton, Diso oxan, Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril, heterocyclische Amine, wie Pyridin, Äthylacetat, wässrige Mischungen der vorgenannten, sowie auch halogenierte Lösungmittel, wie Methylenchlorid und Chloroform. Die Umsetzung wird in der Regel eine Zeitlang durchgeführt, die im Bereich von etwa 5 Minuten 35 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 Carbonsäurehalogenids ; es ist jedoch selbstverständlich, dass man durch Verwendung eines Carbonsäure-40 anhydrids oder eines anderen funktionellen äquivalenten Acy-lierungsmittels gleiche Produkte erhalten kann:

oh

A.

ow o

.sch2ch2NH2

.cooh

Acylhalogenid

rSCH2ctf ^r1 ' r2 '

cooh

1

Im allgemeinen, wenn bei der oben beschriebenen Acylierungsreaktion ein Säurehalogenid (geeignete Halogenide sind Chloride, Jodide oder Bromide) oder ein Säureanhydrid verwendet wird, kann, 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 NaHC03, MgO, NaOH, K2HP04 und dergleichen vorgenommen werden.

Beim Durchführen der hier beschriebenen Umsetzung ist es 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)-Derivate des Thienamycins ergeben schnell die Tris-Triorgano-silylderivate, beispielsweise Tris-Trimethylsilylthienamycin Th(TMS)3:

Th-

55

OTMS

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-60 silazan und einer stöchiometrischen Menge von Trimethylchlor-silan bei 25 °C unter kräftigem Rühren unter einer N2-Atmosphäre umsetzt. Das dabei entstehende NH4C1 wird vorzugsweise durch Zentrifugieren entfernt und das Lösungsmittel kann durch Verdampfen entfernt werden, wobei man das gewünschte 65 Silylderivat erhält.

Bei der allgemeinen Beschreibung der neuen Verbindungen (II, oben) bedeutet der Rest, der durch die Gruppe -COXR bezeichnet wird, unter anderem —COOH (X ist Sauerstoff und

9 633 554

R ist Wasserstoff) und alle Reste, die bekannt sind als wirksame oder verzweigt, wie Methyl, Äthyl, tert.-Butyl, Pentyl, Decyl pharmazeutisch annehmbare Ester, Anhydride (R ist Acyl) und und dergleichen ; Carbonylmethyl, einschliesslich Phenacyl,

Amidreste bei bicyclischen ß-Lactamanantibiotika wie bei den p-Bromphenacyl, p-tert.-Butylphenacyl, Acetoxyacetylmethyl,

Cephalosporinen und Penicillinnen und deren im Kern Ana- Pivaloxyacetylmethyl, Carboxymethyl und dessen Alkyl- und logen. 5 Arylester, a-Carboxy-a-isopropyl ; Aminoalkyl einschliesslich

Geeignete Reste (R) schliessen übliche Schutz- oder 2-Methylaminoäthyl, 2-Diäthylaminoäthyl, 2-Acetamidoäthyl-,

Carboxylblockierungsgruppen ein. Solche Blockierungsgruppen Phthalimidomethyl, Bernsteinsäureimidomethyl ; Alkoxyalkyl,

werden bei der Herstellung der Spezies IIa, oben, verwendet. worin der Alkoxyteil 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohlen-

Der Ausdruck «Blockierungsgruppe», wie er hier verwendet stoffatome hat und verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein wrid, wird in der gleichen Weise angewendet, wie sie gemäss io kann, und worin der Alkyl-Teil 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat,

US-PS 3 697 515, die hiermit bezüglich der Offenbarung einge- wie Methoxymethyl, Äthoxymethyl, Isopropoxymethyl, Decyl-

schlossen wird, verwendet wird. Pharmazeutisch annehmbare, oxymethyl, Äthoxypropyl, Decyloxypentyl, Cyclohexyloxyme-

erfindungsgemäss herstellbare Thienamycinderivate, die unter thyl und dergleichen ; Alkanoyloxyalkyl, worin der Alkanoyl-

diese Hasse fallen, werden nachfolgend angegeben. Geeignete oxyteil geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohlenstoff-

Blockierungsester schliessen somit solche ein, wie sie in der fol- îs atome hat und der Alkylteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat, wie genden Aufzählung angegeben werden, die repräsentativ ist Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Acetoxyäthyl, Propionyl-

aber keineswegs eine erschöpfende Aufzählung der möglichen oxyäthyl, Acetoxypropyl, und dergleichen. Halogenalkyl, worin

Estergruppen darstellt, bei denen X = O und R gegeben sind: Halogen, Chlor, Brom, Fluor oder Jod ist und der Alkylteil

(i) R = CRaRbRc, worin wenigstens eines von Ra, Rb und Rc geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohlenstoff atome hat, ein Elektronendonor ist, beispielsweise p-Methoxyphenyl, 20 beispielsweise 2,2,2-Trichloräthyl, Trifluoräthyl, 2-Brompro-2,4,6-Trimethylphenyl, 9-Anthryl, Methoxy, CH2SCH3, Tetra- pyl, Dijodomethyl, 2-Chloräthyl, 2-Bromäthyl und dergleichen ; hydrofur-2-yl, Tetrahydropyran-2-yl oder Fur-2-yl. Die restii- AJkenyï mit 1 bis 10 Kohenstoffatomen, das entweder geradket-chen Ra, Rb und Rc-Gruppen können Wasserstoff oder organi- tig oder verzweigt ist, beispielsweise Allyl, 2-Propenyl, 3-Bute-sche Substitutionsgruppen sein. Geeignete Estergruppen dieser nyl, 4-Butenyl, 4-Pentenyl, 2-Butenyl, 3-Pentenyl, 3-Methyl-3-Art schliessen ein p-Methoxybenzyloxycarbonyl und 2,4,6-Tri- 25 butenyl, Methallyl, 1,4-Cyclohexadien-l-yl-methyl und derglei-methylbenzyloxycarbonyl. chen ; Alkynyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das entweder

(ii) R = CRaRbRc, worin wenigstens eine der Ra, Rb und R°- geradkettig oder verzweigt sein kann, beispielsweise 3-Pentynyl, Gruppen eine Elektronen anziehende Gruppe ist, beispielsweise Propargyl, Äthynyl, 3-Butyn-l-yl und dergleichen; Alkanoyl, Benzoyl, p-Nitrophenyl, 4-Pyridyl, Trichlormethyl, Tribromme- das entweder geradkettig oder verzweigt sein kann, mit 1 bis 10 thyl, Jodomethyl, Cyanomethyl, Äthoxycarbonylmethyl, Aryl- 30 Kohlenstoffatomen, wie Pivaloyl, Acetyl, Propionyl und der-sulphonylmethyl, 2-Dimethylsulphoniummethyl, o-Nitrophenyl gleichen ; Aralkyl oder Heteroaralkyl, worin das Alkyl 1 bis 3 oder Cyano. Geeignete Ester dieser Art schliessen ein Benzoyl- Kohlenstoffatome hat, und Hetero bedeutet, dass 1 bis 4 Hete-methoxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl, 4-Pyridylmeth- roatome vorhanden sind, ausgewählt aus der Gruppe bestehend oxycarbonyl, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl und 2,2,2-Tribrom- aus O, S oder N, wie Benzyl, Benzhydryl und substituiertes äthoxycarbonyl. 35 Benzyl, Benzhydryl, beispielsweise Benzyl oder Benzhydryl,

(ni) R = CRaRbRc, worin wengistens zwei der Ra, Rb und substituiert mit 1 bis 3 Substituenten, wie Benzyl, Phenoxy, Ha-Rc-Reste Kohlenwasserstoffe sind, wie Alkyl, beispielsweise logen, Niedrigalkyl, Niedrigaikanoyloxy mit 1 bis 5 Kohlenstoff-Methyl oder Äthyl oder Aryl, beispielsweise Phenyl und die atomen, Niedrigalkoxy, Hydroxy, Nitro, blockiertes Carboxy restliche Ra, Rb und Rc-Gruppe, falls vorhanden, Wasserstoff oder Kombinationen davon, beispielsweise p-Chlorbenzyl, bedeutet. Geiegnete Ester dieser Art schliessen ein tert.-Butyl- 40 o-Nitrobenzyl, 3,5-Dinitrobenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ben-oxycarbonyl, tert.-Amyloxycarbonyl, Diphenylmethoxycarb- zoylbenzyl, p-tert.-Butylbenzyl, m-Phenoxybenzyl, p-Benzoyl-onyl und Triphenylmethoxycarbonyl. benzyl, p-Nitrobenzyl, 3,5-Dichlor-4-hydroxybenzyl, p-Meth-

(iv) R = Rd, worin Rd Adamantyl, 2-Benzyloxyphenyl, oxycarbonylbenzyl, p-Methoxybenzhydryl, p-Carboxybenzyl,

4-Methylthiophenyl oder Tetrahydropyran-2-yl. wobei das letztere entweder als freie Säure, als Ester oder als

Silylester dieser Kategorie von Blockierungsgruppen kön- 45 Natriumsalz vorliegt, 2,4,6-Trimethylbenzyl, p-Pivaloyloxy-nen in einfacher Weise hergestellt werden aus Halogensilanen benzyl, p-tert.-Butoxycarbonylbenzyl, p-Methylbenzyl, p-Ben-oder Silazanen der Formel: zoyloxybenzyl, p-Acetoxybenzyl, p-2-Äthylhexanoylbenzoyl,

R43SiX' ; R42SiX'2 ; R43Si.NR42 ; R43Si.NH.COR4 ; p-Äthoxycarbonylbenzyl, p-Benzoylthiobenzyl, p-Benzamido-

R43Si.NH.CO.NH.SiR43 ; R4NH.CO.NH4.SiR43 ; oder benzyl, p-Pivaloyloxybenzyl, m-Pivaloyloxybenzyl, p-Isoprop-

R4C(OSiR43) ; 50 oxybenzyl, p-tert.-Butoxybenzyl sowie auch die cyclischen Ana-

HN(SiR43)2, worin X' Halogen, Chlor oder Brom bedeutet loge davon, 2,2-Dimethyl-5-cumaranmethyl, 5-Indanylmethyl, und die verschiedenen Gruppen R4, die gleich oder verschieden p-Trimethylsilylbenzyl, 3,5-Bis-t-butoxy-4-hydroxybenzyl;

sein können, Waserstoff atome oder Alkyl bedeuten, beispiels- 2-Thienylmethyl, 2-Furylmethyl, 3-tert.-Butyl-5-isothiazolme-weise Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl; Aryl, beispielsweise thyl, 6-Pivaloyloxy-3-pyridazinylälthyl, 5-Phenylthio-l-tetra-Phenyl ; oder Aralkyl, beispielsweise eine Benzylgruppe. 55 zolylmethyl oder dergleichen (wobei der Ausdruck Niedrigalkyl

Allgemeiner gesagt, sind pharmazeutisch annehmbare, neue oder Niedrigalkoxy in diesem Zusammenhang eine Kette mit 1 Carboxylderivate insbesondere solche, die sich ableiten durch bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet) ; oder Phthalidyl ; oder Phe-Umsetzung eines N-acylierten Thienamycins (1 ) mit Alkoholen, nyläthyl, 2-(p-Methylphenyl)-äthyl und die Arylthioalkylanalo-Phenolen, Mercaptanen, Thiophenolen, Acylierungsmitteln und ge, Aryloxyalkyl, worin Aryl vorzugsweise ein Phenylring ist mit dergleichen, wobei man Verbindungen (2, oben) erhält, die dann» 0 bis 3 Substituenten, vorzugweise 0 oder 1 Subtituenten in der erfindungsgemäss in die Derivate überführt werden, um die R3- ortho- oder para-Stellung und das Alkyl 1 bis 6 Kohlenstoffato-Gruppe der genannten neuen Verbindungen (II, oben) einzu- me hat, beispielsweise (4-Methoxy)-phenoxymethyl-, Phenoxy-führen. methyl, (4-Chlor)-phenoxymethyl, (4-Nitro)-phenoxymethyl,

Beispielsweise sind Ester und Amide von Interesse der Ver- (4-Benzyloxy)-phenoxymethyl, (4-Methyl)-phenoxymethyl, bindungen der Formel II (oben) mit der folgenden Gruppe in 65 (2-Methoxy)-phenoxymethyl, (l-Phenoxy)-äthyl, (4-Amino)-der 2-Stellung: -COXR, worin X Sauerstoff, Schwefel oder NR' phenoxymethyl, (4-Methoxy)-phenylthiomethyl, (4-Chlor)-bedeutet (R' hat die obengenannte Bedeutung) und R Alkyl phenylthiomethyl, Phenylthioäthyl ; Aryl, worin Aryl Phenyl, bedeutet mit 1 bis 10 Kohlenstoff atomen und zwar geradlinig 5-Indanyl oder substituiertes Phenyl mit 0 bis 3 Substituenten,

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10

vorzugsweise 0 bis 1 Substituenten in der ortho- oder paraStellung bedeutet, beispielsweise (4-Methyl)-phenyl, (4-Hydr-oxy)-phenyl, (4-tert.-Butyl)-phenyl, p-Nitrophenyl, 3,5-Dini-trophenyl oder p-Carboxyphenyl, wobei das letztere entweder als freie Säure oder als Natriumsalz vorliegt; Aralkenyl, worin Aryl Phenyl und Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, wie 3-Phenyl-2-propenyl; Aralkoxyalkyl, worin Aralkoxy Benzyloxy ist und das Alkyl 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, wie Benzyloxymethyl, (4-Nitro)-benzyloxymethyl, (4-Chlor)-benzyloxymethyl; Alkylthioalkyl, worin der Alkylthioteil 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoff atome hat, das aber verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein kann und der Alkylteil 1 bis 6 Kohlenstoffatomen hat, wie Methylthioäthyl, Äthyl-thioäthyl, Cyclohexylthiomethyl, Decylthiobutyl, Methylthio-propyl, Isopropylthioäthyl, Methylthiobutyl und dergleichen.

Alkoxycarbonylmethyl, Dialkylaminoacetoxymethyl, und Alkanoylamidomethyl, worin die Alkylgruppen der letzten drei erwähnten Reste jeweils 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten.

Zusätzlich zu den Esters (und Thioestern), die oben angeführt sind, werden auch Amide von der vorliegenden Erfindung

R'

umfasst, das heisst, bei denen X eine -N -Gruppe ist. Typische Beispiele für solche Amide, Th-CONR'R, sind solche, worin R' ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Phenyl, p-Methoxyphenyl, Benzyl, Carboxymethyl, Methylthioäthyl und Heteroaryl; in die Gruppierung -COXR eingeschlossen sind auch Anhydride, bei denen R Acyl bedeutet, beispielsweise Benzyloxycarbonyl, Äthoxycarbonyl, Benzoyl und Pivaloyl.

Besonders bevorzugte Ester sind solche, in denen X Sauerstoff, Schwefel oder NR' (R' = Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen) bedeutet und R die Bedeutung hat Aralkyl, Araloxyalkyl, Aralkoxyalkyl, Alkylthioalkyl, Halo-genalkyl und Alkenyl.

Die am meisten bevorzugten erfindungemäss herstellbaren Verbindungen sind solche, in denen (in Bezug auf die obengenannte Struktur II) X Sauerstoff ist und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus:

Niedrigalkyl, Niedrigalkenyl, wie Methallyl, 3-Methyl-bute-nyl, 3-Butenyl und dergleichen; Methylthioäthyl; Benzyl und substituiertes Benzyl, wie p-tert.-Butylbenzyl, m-Phenoxyben-zyl, p-Pivaloyloxybenzyl, p-Nitrobenzyl und dergleichen; Piva-loyloxymethyl, 3-Phthalidyl und Acetoxymethyl, Propionyloxy-methyl, Acetylthiomethyl, Pivaloylthiomethyl, Allyl, 4-Pente-nyl, 2-Butenyl, 3-Methyl-2-butenyl, Phenacyl, Acetoxyacetyl-methyl, Pivaloylacetylmethyl, Diäthylaminoäthyl, Dimethyl-aminoäthyl, Methoxymethyl, p-Acetoxybenzyl, p-Pivaloyloxy-benzyl, p-Isopropoxybenzyl- 5-Indanylmethyl, 5-Indanyl, Benzyloxymethyl, Äthylthioäthyl, Methylthiopropyl, Methoxy-carbonyloxymethyl, Äthoxycarbonyloxymethyl, Dimethylami-noacetoxymethyl, Crotonolacton-3-yl und Acetomidomethyl.

Die bevorzugten N-Blockierungsgruppen für die Ausgangsverbindung Ia sind: Carbobenzyloxy, ringsubstituiertes Car-bobenzyloxy, wie o- und p-Nitrocarbobenzyloxy, p-Methoxy-carbobenzyloxy, Chloracetyl, Bromacetyl, Phenylacetyl, tert.-Butoxycarbonyl, Trifluoracetyl, Bromäthoxycarbonyl, 9-Fluo-renylmethoxycarbonyl, Dichloracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, 2,2,2-Trichloräthoxycarbonyl, Brom-tert.-butoxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acylierte Schutzgruppen, wie Alkyliden, beispielsweise Benzyliden, Salicyliden und dergleichen sind gleichfalls von Interesse.

Wie vorher angegeben, können die Zwischenausgangsverbindungen für die Herstellung von 2 (oben) nach dem folgenden Schema hergestellt werden ;

10

15

OH Th—NR'R2 . COOH

1

OH Th-j- NR!R2

. COXR

2

worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.

20 Im allgemeinen wird der Übergang (2—>2) nach üblichen Verfahren des Standes der Technik bewirkt. Zu diesen Verfahren gehören insbesondere:

25 1. Umsetzung von _1 mit einem Diazoalkan, wie Diazome-than, Phenyldiazomethan, Diphenyldiazomethan und der gleichen in einem Lösungsmittel, wie Dioxan, Äthylacetat, Acetonitril und dergleichen bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss für. einen Zeitraum von wenigen Minuten bis 2

30 Stunden.

2. Umsetzung eines Alkalisalzes von .1 mit einem aktivierten Alkylhalogenid, wie Methyljodid, Benzylbromid oder m-Phen-oxybenzylbromid, p-tert.-Butylbenzylbromid, Pivaloyloxyme-35 thylchlorid und dergleichen. Geeignete Reaktionsbedingungen schliessen Lösungsmittel, wie Hexamethylphosphoramid und dergleichen sowie Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraumes von wenigen Minuten bis zu 4 Stunden ein.

3. Umsetzung von !l mit einem Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Benzylalkohol und dergleichen. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodiimid-kondensierungsmittels, wie Dicyclohexylcarbodiimid und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 0 °C und der Rückflusstemperatur und Reaktionszeiten von 15 Minuten bis 18 Stunden schliessen ein CHC13, CH3CH, CH2CI2 und dergleichen.

45

so 4. Umsetzung von einem N-acylierten Säureanhydrid von .1, hergestellt durch Umsetzung der freien Säure 1 mit einem Säurechlorid, wie Äthylchlorformai, Benzylchlorformat und dergleichen, mit einem Alkohol, wie den unter 3.) aufgezählten, unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie unter 3.) ge-55 nannt. Das Anhydrid wird hergestellt durch Umsetzung von 1 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.

60

5. Umsetzung von labilen Estern von 1 oder Thienamycin, wie Trimethylsilylester, Dimethyl-tert.-butyl-silylester oder dergleichen mit RX', worin X' Halogen, wie Brom oder Chlor ist und R die vorher angegebene Bedeutung hat, in einem Lö-65 sungsmittel, wie THF, CH2C12 und dergleichen bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss während 15 Minuten bis 16 Stunden. Die Umsetzung erfolgt beispielsweise nach dem folgenden Schema:

Th-

OTMS

NHTMS

COOTMS 3

N-Acylierung Th-

ORMS NR'TMS L COOTMS

11

Veresterung TH-

OTMS

NR'TMS

COOR

milde Hydrolyse Th-

633 554

OH NHR1 L COOR

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

Die vorher wiedergegebenen Schemata für die Veresterung sind bei den verwandten bicyclischen ß-Lactamantibiotika und allgemein bei organischen Synthesen bekannt und es soll hier festgestellt werden, dass keine besonderen kritischen Bedingungen hinsichtlich der Reaktionsparameter bei der Herstellung der N-acylierten Carboxylderivate 2 die als Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemässe Verfahren geeignet sind, erforderlich sind.

Für die Esterausführungsform sind die am meisten bevorzugten Reste R3 solche mit einem verhältnismässig niedrigen Molekulargewicht, die hydrophil sind.

Für die Esterausführungsform sind die folgenden Reste typisch und bevorzugt: Sulfo, Phosphono, Carbamoyl, Methylsul-fonyl, Sufamoyl, Dimethylsulfamoyl, N-Methylcarbamoyl, Bromacetyl, Hydroxyacetyl, Aminoacetyl, Dimethylaminoace-tyl, Triäthylammoniumacetyl, Amidinoacetyl, Guanidinoacety1, Methoxyacetyl, Guanylacetyl, Guanylthioacetyl, Phosphamoyl, Phosphonothioyl, Thiocarbamoyl und dergleichen.

Im allgemeinen können die neuen Verbindungen nach einer Vielzahl von bekannten Veresterungsreaktionen erhalten werden:

OH Th—1- NR!R2 . COXR

" OR3 »Th—j- NR!R2

. COXR

II

1. Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen findet die Umsetzung von 2 mit irgendeinem der vorher aufgeführten Acylreste in ihrer Säureform statt. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodiimid-Konden-sierungsmittels, wie einem Dicyclohexylcarbodümid und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein inerte Lösungsmittel, wie CHC13, CH2C12, DMF, HMPA, Aceton, Dioxan und dergleichen, bei Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraums von 15 Minuten bis 12 Stunden.

2. Für die Herstellung der Esterausführungsformen wird 2 mit einem Acylhalogenid oder einem Säureanhydrid umgesetzt, wobei die Acylgruppen vorher beschrieben wurde. Im allgemeinen verwendet man bei der vorher erwähnten Acylierungsreak-tion 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-Furoyläthylcarbonsäureanhydrid, Methylchlorformat, Bis-(p-10 Nitrobenzyl)-phosphorchloridat und dergleichen.

3. Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen wird 2 umgesetzt mit einem geeigneten substituierten Keten oder Iso-cyanat, wie Keten, Dimethylketen, Methylisocyanat, Methyliso-thiocyanat, Chlorsulfonylisocyanat und dergleichen. Geeignete 15 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.

Die neuen Verbindungen sind neue wertvolle Antibiotika, die aktiv sind gegen verschiedene gram-positive und gramnega-20 tive Bakterien und die deshalb in der Human- und Veterinärmedizin Verwendung finden. Die neuen Verbindungen können deshalb als antibakterielle Arzneimittel für die Behandlung von Infektionen verwendet werden, die durch gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden, beispielsweise ge-25 gen Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Salmonella typhosa, Pseudomonas und Bacterium proteus. Die genannten neuen Bakterizide können weiterhin verwendet werden als Additive für Futtermittel und zum Konservieren von Nahrungsmitteln und als Desinfektions-30 mittel. Sie können beispielsweise in wässrigen Zusammensetzungen in Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 100 Teile des Antibiotikums pro Million Teile Lösung verwendet werden, um das Wachstum von schädlichen Bakterien auf medizinischen und dentaltechnischen Ausrüstungen zu zerstören oder zu inhi-35 bieren und auch als Bakterizide bei industriellen Anwendungen, beispielsweise bei auf Wasser aufgebauten Anstrichmitteln,

beim Weisswasser von Papiermühlen, um das Wachstum von schädlichen Bakterien zu inhibieren.

Die erfindungsgemäss erhaltenen Produkte können allein 40 verwendet werden oder in Kombination mit aktiven Bestandteilen in einer Vielzahl von pharmazeutischen Zubereitungen. Diese Antibiotika und ihre entsprechenden Salze können in Form von Kapseln oder als Tabletten, als Pulver oder als flüssige Lösungen oder als Suspensionen und Elexiere verwendet 45 werden. Sie können oral, intravenös oder in intramuskulär verabreicht werden.

Die Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer solchen Form zubereitet, dass sie im Magen-Darm-Kanal absorbiert werden. Tabletten und Kapseln für eine orale Verabrei-50 chung können in Einzeldosierungsform vorliegen und können übliche Excipientien, wie Bindemittel, enthalten, beispielsweise Sirup, Gummi arabicum, Gelatine, Sorbose, Traganth oder Po-lyvinylpyrrolidon; Füllstoffe, beispielsweise Lactose, Zucker, Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbose oder Glycerin ; Schmier-55 mittel, beispielsweise Magnesiumstearat, Talkum, Polyäthy-lenglykol, Siliciumdioxid; Zerfallmittel, beispielsweise Kartoffelstärke oder geeignete Befeuchtungsmittel, wie Natriumlau-rylsulfat. Die Tabletten können in bekannter Weise beschichtet werden. Orale flüssige Präparationen können in Form von wäss-60 rigen oder öligen Suspensionen, Lösungen, Emulsionen, Sirupen, Elixieren und dergleichen vorliegen oder können als trok-kenes Produkt hergestellt werden, damit sie dann mit Wasser oder einem anderen geeigneten Trägermaterial von ihrer Verwendung angemacht werden können. Solche flüssigen Zuberei-65 tungen können übliche Additive, wie Suspensionsmittel, beispielsweise Sorbose, Sirup, Methylcellulose, Glukose/Zuckersirup, Gelatine, Hydroxyäthylcellulose, Carboxymethylcellulose, Aluminiumstearatgel oder hydrierte essbare Öle enthalten, bei

633 554

12

spielsweise Mandelöl, fraktioniertes Kokosnussöl, Diester, Pro-pylenglykol oder Äthylalkohol enthalten; Konservierungsmittel, beispielsweise Methyl- oder Propyl-p-hydroxybenzoat oder Sorbinsäure. Suppositorien enthalten die üblichen hierfür geeigneten Substanzen, beispielsweise Kakaobutter oder andere Gly-cerine.

Zusammensetzungen für Injektionen können in Einzeldosierungen in Form von Ampullen hergestellt werden oder in Behältern mit zugesetzten Konservierungsmitteln für Mehrfachdosierungen. Die Zusammensetzungen können in Form von Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öl oder wässrigen Trägermaterialien und sie können Formulierungsmittel, wie Suspensionsmittel, Stabilisierungsmittel und/oder Dispergiermittel enthalten. Alternativ können die aktiven Bestandteile in Form von Pulver vorliegen, damit sie mit einem geeigneten Trägermaterial, beispielsweise sterilem, keimfreien Wasser vor der Anwendung angemacht werden können.

Die Zusammensetzungen können auch in geeigneten Formen für die Absorption durch die Schleimhäute der Nase und das Hals- und Bronchialgewebe zubereitet werden. Eine tägliche orale Dosierung enthält etwa 15 bis etwa 600 mg aktiven Bestandteil pro kg Körpergewicht des Patienten bei einer oder mehreren Verabreichungen pro Tag. Eine bevorzugte tägliche Dosierung für Erwachsene liegt im Bereich von etwa 80 bis 120 mg an aktivem Bestandteil pro kg Körpergewicht.

Die vorliegenden Zusammensetzungen können in verschiedenen Einzeldosierungsformen verabreicht werden, beispielsweise in festen oder in flüssigen oral aufnehmbaren Dosierungsformen. Die Zusammensetzungen pro Einzeldosierung, ob sie flüssig oder fest ist, soll etwa 0,1 % bis 99 % an aktivem Material enthalten, wobei der bevorzugte Bereich zwischen etwa 10 und 60% liegt. Die Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen etwa 15 mg bis etwa 1500 mg an aktivem Bestandteil ; im allgemeinen 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 Auflösen bestimmt ist.

Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Erfindung, ohne diese aber zu beschränken. In den Beispielen werden die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen durch das folgende Symbol wiedergegeben:

ren bei 25 °C reagieren und zentrifugiert anschliessend das Ammoniumchlorid von der Suspension ab. Der Überstand wird im Stickstoffstrom zu einem Öl eingedampft, welches zur weiteren Umsetzung dient.

Beispiel 1 O

ii

-o-c-ch.,

Th-

-NHg-O-CH 2~^3~N°2

cooch rO-

NO,

15 Herstellung von ö-Acetyl-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-thien-amycin-(p-nitrobenzyl)-ester

Eine Lösung von 50 mg p-Nitrobenzyloxycarbonyl-thien-amycin-p-nitrobenzylester in 0,5 ml Pyridin wird mit 0,16 ml Essigsäureanhydrid versetzt. Man lässt das Gemisch 3 Std. bei 20 Raumtemperatur reagieren und dampft es dann im Vakuum zur Trockene ein. Man löst den festen Rückstand in Chloroform und chromatographiert die Lösung an einer 20,32 x 20,32 cm (8X8 in.) grossen 1000 [i-Kieselgelplatte in Äthylacetat/Chlo-roform (3:1). Die Bande beim Rf-Wert 0,55 wird isoliert; dabei 25 erhält man 36 mg O-Acetyl-N-p-nitrobenzyloxycarbonyl-thien-amycin-p-nitrobenzylester vom Fp. 172 bis 175 °C; NMR (CDC13)Ô, 1,41, ((d) J=6 Hz CH3), 2,04 ((s) COCH3), 2,7 bis 3,6 ((m) 4,14 (t von d) J=3 und 9 Hz), 5,17 (s) Carbamyl CH2; 5,35 (AB Quartett) J= 14, Hz; 7,45 (d), 7,60 (d), 8,18 (d) J=9 30 Hz, aromatisches H; Massenspektrum M+ m/e 628.

Beispiel 2

Herstellung von O-Acetyl-N-azidoacetyl-thienamycin-35 benzylester

0

" OC-CH-r

Th

0

ti

HHCCH2U3

co2ch2

y A

45

Th-

OR3

NR^2

COXR

Stufe A: Herstellung von N-Azidoacetyl-thienamycin-Natrium-salz (1) und -Lithiumsalz (II)

Th-

worin die drei funktionellen Gruppen angegeben sind.

Präparat 1

" OTMS NHTMS oder Th(TMS)3 COOTMS TMS = Trimethylsilylgruppe

Herstellung von silyliertem Thienamycin

Man suspendiert 80 mg Thienamycin unter Stickstoff in 40 ml Tetrahydrofuran, engt die Suspension auf 10 ml ein und fügt 1 ml Hexamethyldisilazan sowie 300 jxl Trimethylchlorsi-lan hinzu. Man lässt das Gemisch 20 Min. unter kräftigem Rüh-

Th

55

OH

KB

CO,

©

Th

©

OH

— MHCCH2N3

C02OM© M = Na, Li

(I) Man löst 48 mg (0,18 mMol) Thienamycin in 10 ml kal-60 tem Wasser und versetzt die Lösung bei 0 °C mit 147 mg (17,6 mMol) Natriumbicarbonat und 10 ml Dioxan. Dann versetzt man die Lösung während 2 Min. mit 60 mg (0,50 mMol) Azi-doacetylchlorid. Hierauf rührt man das Reaktionsgemisch 15 Min., neutralisiert es (bis zum pH 7,0) mit 30%iger Phosphor-65 säure und überträgt es in einen Scheidetrichter. Man extrahiert die Lösung zweimal mit jeweils 50 ml Äther. Die wässrige Schicht wird auf 5 ml eingeengt und auf eine Dowex AG-50 X 8 (Natriumform) enthaltende, UV-überwachte Ionenaustauscher-

13

633 554

säule aufgegeben. Die gewünschten Fraktionen werden vereinigt und gefriergetrocknet; man erhält 21 mg des Produkts. Die Elektrophorese (50 V/cm, 20 Min.) des Produkts in Phosphatpuffer (pH 7,0) ergibt eine einzelne bioaktive Bande (Zone), die um 40 mm in Richtung der Anode wandert ; UV X 300 nm; NMR (100 MHz, D20): Ô 1,26 (d, CH3CH) ; 2,92 bis 3,43 (m, 3CH2 und C6-H), 4,01 (s, CH2N3) und 4,20 ppm (m, Q-HundCr-H).

(II) Man löst 76,2 mg (0,28 mMol) Thienamycin in 10 ml kaltem Wasser und versetzt die Lösung bei 0 °C mit 0,6 ml In Lithiumhydroxidlösung und 10 ml Dioxan. Man rührt das Reaktionsgemisch 1 Min., versetzt es während 2 Min. mit 33,6 mg (0,28 mMol) Azidoacetylchlorid, rührt es eine weitere Minute und neutralisiert es danach mit 30%iger Phosphorsäure (bis zum pH 7,0). Dann extrahiert man mit Äther, engt die wässrige Lösung auf 5 ml ein und gibt sie auf eine Dowex AG-50 X 8 (Lithiumform) enthaltende Ionenaustauschersäule auf. Die gewünschten Fraktionen werden vereinigt und gefriergetrocknet ; man erhält 38 mg des Produktes ; UVa 300 nm.

Stufe B: Herstellung von N-Azidoacetyl-thienamycin-benzylester graphie isoliert (Rf=0,49 in Äthylacetat) ; IR (CHC13:2121 (N3), 1777 (ß-Lactam), 1738 (OAc) und 1683 cm"1 (Ester und Amid) ; NMR (CDC13,60 MHz): 1,38 (d, CH3CH), 2,05 (s, OAc), 3,96 (s, CH2N3), 5,20 (s, CH2C6H5) und 7,40 ppm (m, s QH5) (Ac=Acetyl).

Beispiel 3

Herstellung von O-Acetyl-N-azidoacetyl-thienamycin-3-me-thyl-2-buten-l -yl-ester

10

- O

II

o-c-ch3

Th -j- NHCCH2N3

o l c02ch2ch

'H,

XCH3

Th

OH

0

NHCCH2N3

— COoOM©

Th

•OH

0

HHCCHoN

2 3

c02ch2

y\

(a) 3 mg N-Azidoacetyl-thienamycin-Lithiumsalz werden 30 Min. mit 1 ml Hexamethylphosphoramid (HMPA) und

30 mg (0,21 mMol) Benzylbromid gerührt. Anschliessend verdünnt man das Reaktionsgemisch mit 5 ml Äthylacetat und wäscht es gründlich mit Wasser. Die organische Schicht wird abgetrennt und über Natriumsulfat getrocknet. Man isoliert das Produkt (2 mg) durch Kieselgel-Dünnschichtchromatographie (Rt=0,18 in Äthylacetat) ; IR (CHC13): 2125 (N3), 1777 (ß-Lactam) und 1687 cm"1 (Ester und Amid) ; NMR (CDC13,100 MHz): 1,34 (d, CH3CH), 2,80 bis 3,60 (m, 3CH2 und C6-H), 3,97 (s, CH2N3), 4,21 (m, C5-H und C7-H), 5,19 und 5,34 (d, CH2C6H5), 6,63 (m, NH) und 7,32 (m, C6H5).

(b) 30 mg (0,08 mMol) N-Azidoacetyl-thienamycin-Na-triumsalz werden 30 Min. bei Raumtemperatur mit 3 ml HMPA und 120 mg (0,70 mMol) Benzylbromid gerührt. Das Produkt (30 mg) wird nach der vorstehend beschriebenen Methode isoliert.

Stufe C: Herstellung von O-Acetyl-N-azidoacetyl-thienamycin-benzylester

Stufe A: Herstellung von N-Azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l -yl-ester

11 mg (0,029 mMol) N-Azidoacetyl-thienamycin-Natrium-25 salz werden 30 Min. bei Raumtemperatur mit 1 ml HMPA und 39 mg (0,26 mMol) l-Brom-3-methyl-2-buten gerührt. Man verdünnt das Gemisch mit 10 ml Äthylacetat und wäscht es gründlich mit Wasser. Das gewünschte Produkt (10 mg) wird durch Kieselgel-Dünnschichtchromatographie isoliert 30 (Rf = 0,18 in Äthylacetat) ; IR(CHC13): 2121 (N3), 1777 (ß-Lactam) und 1685 cm-1 (Ester und Amid) ; MNR (CDC13,100

CH3

MHz): 1,34 (d, CH3CH), 1,73 (s, =< , 2,80 bis 3,80

Th

■oh

0

hhcch2F3

Th co2ch2

<3

-OAc

0

it ch3

35 (m, 3CH2 und C6-H), 3,98 (s, CH2N3), 4,20 (m, C7-H), 4,72 (d, CHjCH), 5,40 (t, CH2CH) und6,70 (breit, NH); Massenspektrum (E.I.): e/m 423 (Molekülion), 405 (M+-H20), 395 (M+-N2) und 337 (M+-86).

40 Stufe B: Herstellung von O-Acetyl-N-azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l -yl-ester

Man löst 5 mg N-Azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-bu-ten-1-yl-ester in 0,5 ml Pyridin und versetzt die Lösung mit 0,1 ml Essigsäureanhydrid. Dann hält man das Gemisch 2 Std.

45 bei Raumtemperatur und dampft es hierauf zur Trockene ein. Der Rückstand wird durch Kieselgel-Dünnschichtchromatogra-phie zum gewünschten Produkt aufgearbeitet (rf= 0,52 in Äthylacetat); NMR (CDC13,100 MHz): 1,38 (d, CH3CH), 1,74 /CH3

(s, = ), 2,03 (s, OAc), 2,90 bis 3,80 (m, 3CH2 und C6-CH3

H), 3,98 (s, CTysy, 4,20 (m, C5-H), 4,74 (d, CH2CH=) und 5,32 ppm (t,CH2CH=).

50

55

hhcch2n3

l— c02ch2

-o

Beispiel 4

Herstellung von O-Acetyl-N-glycyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l -yl-ester

O

Man löst 30 mg (0,067 mMol) N-Azidoacetyl-thienamycin-benzylester in 0,5 ml Pyridin und versetzt die Lösung mit 0,2 ml Essigsäureanhydrid. Man hält das Gemisch 40 Min. bei Raumtemperatur. Die Lösung wird mit 1 ml Äthylacetat verdünnt und mit Eiswasser gewaschen. Man trennt die organische Schicht ab und trocknet sie über Natriumsulfat. Das gewünschte Produkt (10 mg) wird durch Kieselgel-Dünnschichtchromato-

60

65

Th-

rOCCH3

O

II

-NHCCH2NH2

—CO,CH,CH=C

/CH3

\

CH,

633 554

14

Man löst 10 mg O-Acetyl-N-azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l-yl-ester in 1 ml Äthylacetat und gibt die Lösung in einen Hydrierkolben, welcher 10 mg Palladium (erhalten aus Palladiumoxid) und 0,5 ml 50%iges Methanol in Äthylacetat enthält. Das Gemisch wird 1 Std. bei 25 °C und einem Wasserstoffdruck von 1 atm gerührt. Anschliessend filtriert man den Katalysator ab und isoliert das Produkt durch Kieselgel-Dünnschichtchromatographie (20% Methanol/Chloroform). Die Elektrophorese des Produkts in einem pH 7,0-Puffer (50 V/cm, 20 Min.) ergibt eine bioaktive Bande (Zone), welche in Richtung der Kathode wandert.

Präparat 2

Herstellung von N-(o-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-p-bromphenacylester thode wandert; UVl Ä^01 315 nm; IR (CHC13): 3300 (NH2), 1777 (ß-Lactam) und 1672 cm-1 (Ester und Amid).

Präparat 4

s Herstellung von N-Azidoacetyl-thienamycin-pivaloxymethylester [-"OH

O

II

Th +- NHCCH2N3

- CO2CH2-O-C-C- (CH3)3 II

o

10

15

[—o(tms)

NH(TMS) ^

1—coo(tms)

(I)

Th ■

oh no 2

-nhc-o-ch2-/ y

O O

(n)

TMS=Trimethylsilylgruppe

24 mg Th(TMS)3 (I) in 0,8 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran werden mit 23 mg o-Nitrocarbobenzyloxychlorid und danach mit 0,015 mlTriäthylamin versetzt. Nach 30 Min. langer Schwingungs-Durchmischung bei 25 °C wird das Gemisch in einem trockenen Stickstoffstrom zu einem pastösen Rückstand eingedampft, der dreimal mit Petroläther gewaschen wird. Anschliessend wird der Rückstand in 1 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran suspendiert und die Suspension mit 14 mg p-Brom-phenacylbromid und danach mit 0,03 ml Triäthylamin versetzt. Nach 30 Min. langer Schwingungs-Durchmischung bei 25 °C dampft man das Gemisch bei 20 °C im Vakuum zur Trockene ein. Man löst den Rückstand in 2 ml Äthylacetat und schüttelt die Lösung 5 Min. mit 0,3 ml pH 4-Puffer. Die organische Schicht wird über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Man dampft das Filtrat zu einem pastösen Rückstand ein und isoliert das gewünschte Produkt (44 mg) durch preparative Dünnschichtchromatographie an Kieselgel unter Elution mit Äthylacetat/CHC13 (7:3).

Präparat 3

Herstellung von N-Glycyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l-yl-ester i-oh

O

Th -f— NHCCH2N3

y l-co2ch2ch=c

■OHO

Th— NHCCH2NH2

CH,

11 mg (0,04 mMol) N-Azidoacetyl-thienamycin-Natrium-salz werden 30 Min. bei 25 °C mit 1 ml HMPA und 36 mg (0,24 mMol) Chlormethylpivalat gerührt. Danach verdünnt man das Gemisch mit Äthylacetat und wäscht mit Wasser. Das ge-20 wünschte Produkt wird durch Kieselgel-Dünnschichtchromato-graphieisoliert; (Rf=0,18 in Äthylacetat); IR (CHC13): 2121 (N3), 1777 cm"1 (ß-Lactam) ; PMR (CDC13, 60 MHz) ; 1,22 (s, t-Bu), 1,32 (d, CH3CH), 3,98 (s, CH2N3) und 5,83 ppm (dd,

co2ch2o-).

25

Präparat 5

Herstellung von N-Azidoacetyl-thienamycin-2-methyl-2-pro-pen-1-yl-ester

- 30 —oh

O

II

Th -1— NHCCH2N3

-co2ch2-c=ch2 I

ch3

40

20 mg (0,055 mMol) N-Azidoacetyl-thienamycin-Lithium-salz werden 30 Min. bei 25 °C mit 1 ml HMPA und 27 mg (0,30 mMol) 3-Chlor-2-methylpropen gerührt. Man verdünnt das Gemisch mit Äthylacetat und wäscht mit Wasser. Das ge-45 wünschte Produkt wird durch Kieselgel-Dünnschichtchromato-graphie isoliert (R£=0,18 in Äthylacetat) ; IR (CHC13): 2121 (N3), 1777 (ß-Lactam) und 1684 cm-1 (Ester und Amid).

Präparat 6

so Herstellung von N-Glycyl-thienamycin-estern

35

<—co?ch7ch=c

/CH;

Th-

55

-CH,

VCH,

oh

•NHCCH2NH2

O

-COOR

Man löst 10 mg N-Azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l-yl-ester in 1 ml Äthylacetat und gibt die Lösung in einen Hydrierkolben, welcher 10 mg Palladium (aus Palladium-oxid) und 0,5 ml 50%iges Methanol in Äthylacetat enthält. Das Gemisch wird 1 Std. bei 25 °C und einem Wasserstoffdruck von 1 atm gerührt. Danach filtriert man den Katalysator ab, isoliert das gewünschte Produkt dünnschichtchromatographisch (Rf=0,16 in 20% Methanol/Chloroform). Die Elektrophorese des Produkts in einem pH 7,0-Puffer (50 V/cm, 20 Min.) ergibt eine bioaktive Bande, welche um 34 mm in Richtung der Ka-

O

60

I)

II) R

65

R= -ch2-0-c-c(ch3)3

-ch2c=ch2 I

ch,

Die Verbindungen I und II werden dadurch hergestellt, dass man im Reduktionsverfahren von Beispiel 20 anstelle von

15

633 554

N-Azidoacetyl-thienamycin-3-methyl-2-buten-l-yI-ester jeweils die äquivalente Menge der passenden Ausgangsverbindung einsetzt.

Präparat 7

Herstellung von N-Benzyloxycarbonyl-thienamycin und N-Benzyloxycarbonylbenzylcarbonsäureanhydrid r—oh ho

Th

NC-O-CH,

■COOR

rO

R =

0

Eine Lösung von 16,6 mg Thienamycin in 4 ml 0,05 m pH 7-Phosphatpuffer und 2 ml Dioxan, welche sich in einem mit Rührer, Thermometer, pH-Elektrode und dem Zufuhrleitungsende einer automatischen Titriervorrichtung ausgestatteten Dreihalskolben befindet, wird in einem CH3OH/Eis-Bad auf — 8 °C abgekühlt. Man stellt den pH-Wert durch Zugabe von 0,2 n Natriumhydroxid in 50%igem wässrigem Dioxan auf 8,2 ein und fügt eine Lösung von 0,015 ml Carbobenzyloxychlorid in 2 ml Chloroform hinzu. Dann rührt man das Gemisch 10 Min. bei — 6 °C (pH 8,2), überschichtet es mit Äther und stellt den pH-Wert mit In Salzsäure auf 7 ein. Hierauf trennt man die Schichten durch Zentrifugieren und extrahiert die wässrige Phase noch zweimal mit Äther. Danach wird die wässrige Phase mit Äthylacetat überschichtet angesäuert (bis zum pH 2). Das Äthylacetat wird abgetrennt und die wässrige Schicht neuerlich mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Äthylacetatextrakte werden mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Mna rührt das Filtrat mit Wasser und stellt es mit verdünnter Natriumbicarbonatlö-sung auf einen pH-Wert von 7 ein. Dann wird die wässrige Phase abgetrennt und gefriergetrocknet. Man erhält 10 mg (46%) des Natriumsalzes von N-Benzyloxycarbonylthienamy-cin. Das UV-Spektrum [X.max 303 mjx, E% 147 (e=6290)]

ergibt einen Reinheitsgrad von etwa 80%. Eine 20-minütige Elektrophorese bei 50 V/cm und einem pH-Wert von 7 und anschliessende Bioautographie an S. aureus ergibt eine Hemmzone bei +2,5 cm.

Die Ätherextrakte des Reaktionsgemisches enthalten die gewünschte Verbindung N-Benzyloxycarbonyl-thienamycin-benzyl-carbonsäureanhydrid; UV Xmax 335 m|i.

Präparat 8

Herstellung von N-Benzolsulfonyl-thienamycin-2-methyl-2-pro-pen-1-yl-ester gnetisch gerührt. Man stellt den pH-Wert unter Verwendung einer automatischen Bürette mit 2,5n NaOH auf 8,2 ein und setzt auf einmal 227 (il (226 fiMol) Benzolsulfonylchlorid in 500 ml p-Dioxan zu. Dann hält man den pH-Wert mit Hilfe der s automatischen Bürette 30 Min. bei 8,2 und stellt ihn dann mit verdünnter wässriger Phosphorsäure auf 7,0 ein. Dann wird die Reaktionslösung auf 15 ml eingeengt und an 50 ccm XAD-2-Harz chromatographiert. Man eluiert die Säule mit Wasser und hierauf mit 10%igem wässrigem Tetrahydrofuran, durch wel-10 ches das Produkt ausgewaschen wird. Das mit dem 10%igem wässrigen Tetrahydrofuran erhaltene Eluat wird auf ein Drittel seines Volumens eingeengt und gefriergetrocknet. Man erhält 28 mg des Produkts, dessen elektrophoretische Beweglichkeit (50V/cm, 20 Min., pH 7,0,05n Phosphatpuffer) 3,5 cm in Riehls tung der Kathode ausmacht ; A.raax 303 (e=3650) in 0,1 npH 7 -Phosphatpuffer.

Stufe B: N-Benzolsulfonyl-thienamycin-2-methyl-2-propen-l-yl-ester

20 Man erhält die gewünschte Verbindung in dem man N-Ben-zolsulfonyl-thienamycin (in Form des Natriumsalzes) mit 2-Me-thyl-2-propen-1 -yl-chlorid umsetzt.

Präparat 9

25 Herstellung von N-(N -Acetimidoyl-$-alanyl)-thienamycin-p-tert.-butylbenzylester

Stufe A: N-($-Azidopropionyl)-thienamycin

30

Th

35

OH

NH,© -C02©

Th i—0H

0

NHCCH2CH2N5 -CO., ©Na '

40

45

50

Man löst 184 mg Thienamycin in 30 ml Wasser und versetzt die Lösung bei 0 °C mit 0,52 g Natriumbicarbonat, 30 ml Dioxan und 163 mg ß-Azidopropionylchlorid. Das Gemisch wird 15 Min. gerührt, anschliessend mit 30%iger Phosphorsäure neutralisiert und danach mit Äther extrahiert. Die wässrige Schicht wird abgetrennt und auf 5 ml eingeengt. Man chromatographiert das Rohprodukt an einer Dowex 50W X 8 (Natriumform) enthaltenden Ionenaustauschersäule (2,54 X 25,4 cm bzw. 1X10 in.). Man eluiert die Säule mit Wasser, wobei man 81 mg des gewünschten Produkts erhält, das UV-Absorption bei X 306 nm zeigt. Die 2stündige Elektrophorese des Produktes bei 2 kV in 0,1 m pH 7-Phosphatpuffer ergibt eine einzelne bioaktive Zone, welche sich um 30 mm in Richtung der Anode verschiebt.

Stufe B: N-(ß-Alanyl)-thienamycin

Th

■OH

NH-

n \ /

0 N—'

-COOR

55

Th

60

■OH

Q

-NHCCH2CH2N3 © ©

.COy«a

Th.

OH

©

■NHCCH2CH2NH3

L-CO

0

R=-CH2C=CH2

CH,

Stufe A: N-Benzolsulfonyl-thienamycin

Man löst 52 mg (148 |iMol) Thienamycin in 25 ml 0,ln pH 7-Phosphatpuffer. Die Lösung wird unter Eisbadkühlung ma-

40 mg N-(ß-Azidopropionyl)-thienamycin (gelöst in 20 ml Wasser) wird während 40 Min. bei 25 °C und einem Wasserstoffdruck von 1 atm in Gegenwart von 200 mg Palladium hy-65 driert. Die erhaltene Lösung (pH 9,0) wird mit 30%iger Phosphorsäure neutralisiert. Dann filtriert man den Katalysator ab und chromatographiert das Gemisch an einer Dowex 50W X 8 (Natriumform) enthaltenden Ionenaustauschersäule

633 554

16

(2,54 X 25,4 cm bzw. 1X10 in.). Die Säule wird mit Wasser eluiert, wobei man 20 mg des gewünschten Produktes erhält,

puffer ergibt eine einzelne bioaktive Zone, welche um 10 mm in Richtung der Kathode wandert.

das UV-Absorption bei X ^ 302 nm zeigt. Die 20 Min. lange Elektrophorese des Produkts bei 2 kV in 0,1 m pH 7-Phosphat- Stufe C: N-(N-Acetimidoyl-$-alanyl)-thienamycin r-OH

rOH

0

©

Ei -j- NHOCH2CH2NH3 c02©

Eine Lösung von 125 mg N-(ß-Alanyl)-thienamycin in 15 ml Wasser wird bei 0 °C und durch Zugabe von 2,5n NaOH bei einem pH-Wert von 8,5 gehalten, während man sie innerhalb von 10 Min. portionsweise mit 350 mg O-Äthylacetimi-dathydrochlorid versetzt. Anschliessend rührt man das Gemisch 1 Std. und neutralisiert es hierauf mit 2,5n HCl. Dann engt man die Mischung auf 15 ml ein und chromatographiert das dabei erhaltene Rohprodukt zweimal an einer Dowex 50W X 8 (Natriumform) enthaltenden Säule (2,54 X 25,4 cm bzw. 1X10 in.). Man erhält 25 mg Produkt, das man mit Wasser eluiert. Die Lösung wird gefriergetrocknet. Durch Umkristallisation des Produkts aus Waser erhält man einen kristallinen Feststoff mit folgenden Daten: IR (Nujol-Mull): 1769 cm-1 (ß-Lactam); NMR (D20,100 MHz): 2,20 ppm (s, Acetimidoyl CH3); UV X 302 nm. Die 20 Min. lange Elektrophorese des Produkts bei 2 kV in 0,1 m pH 7-Phosphatpuffer ergibt eine einzelne bioaktive Zone, welche um 10 mm in Richtung der Kathode wandert.

Stufe D: N-(N -Acetimidoyl-§-alanyl)-thienamycin-p-tert.-bu-tylbenzylester

Die gewünschte Verbindung wird unter Verwendung der passenden Ausgangsverbindungen hergestellt.

Beispiel 5

Herstellung von 0-(Methylcarbamoyl)-N-p-nitrobenzyloxy-carbonyl-thienamycin-p-nitrobenzylester

0 h

[-0cnhch,

o

■ raccH2CH2ira2GN

-co„€)

CH,

15

20

th

0

r-o-c-CH, uhr1 •coor2

Th-hHHR1 "coor2

R1 = p-Nitrobenzyloxycarbonyl R2 = p-Nitrobenzyl

25 Eine Lösung von 50 mg N-(p-NitrobenzyIoxycarbonyl)-thienamycin-(p-nitrobenzyl)-ester in 0,5 ml Pyridin wird mit 0,16 ml Essigsäureanhydrid versetzt. Man lässt das Gemisch 3 Std. bei 250 °C reagieren und dampft es dann im Vakuum zur Trockene ein. Der feste Rückstand wird in Chloroform gelöst so und die Lösung an einer 20,32 X 20,32 cm (8 X 8 in.) grossen Kieselgelplatte in Äthylacetat/Chloroform (3:1) chromatographiert. Die Bande bei Rf 0,55 wird isoliert; dabei erhält man 36 mg 0-Acetyl-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-(p-nitrobenzyl)-ester; Fp = 172 bis 175 °C; NMR (CDCl3)ô, 35 1,41, (d, J=6 Hz, CH3); 2,04 (s, COCH3), 2,7 bis 3,6 (m), 4,14 (t von d) (J=3 und 9 Hz), 5,17 (s, Carbamyl CH2), 5,35 (AB Quartett, J=14Hz), 7,45 (d), 7,60 (d), 8,18 (d) (J=9Hz, aromatisches H) ; MS: M+ m/e 628.

■»o Beispiel 7

Herstellung von N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamy-cin-O-methansulfonyl-p-nitrobenzylester

45

Th

OSOgCHj NHR1

>— coor r1 = -coch2—:

r2 =• -ch2-£^—:

■no.

Eine Lösung von 20 mg N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-(p-nitrobenzyl)-ester und 20 mg Methylisocyanat in 5 ml Methylendichlorid wird 18 Std. bei 23 °C gerührt. Anschliessend dampft man das Lösungsmittel ab und extrahiert den Rückstand mit Hexan. Der in Hexan unlösliche Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert, wobei man im wesentlichen reinen 0-(Methylcarbamoyl)-N-p-nitrobenzyIoxycarbo-nyl-thienamycin-p-nitrobenzylester erhält.

Beispiel 6

Herstellung von O-Acetyl-N-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-(p-nitrobenzyl)-ester

50

R1 = p-Nitrobenzyloxycarbonyl

R2 = p-Nitrobenzyl

Eine Lösung von 34 mg Methansulfonylchlorid in 0,8 ml 55 Methylendichlorid wird während 5 Min. unter Rühren in eine eiskalte Lösung von 117 mg N-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-p-nitrobenzylester und 40 mg Triäthylamin in 6 ml wasserfreiem Methylendichlorid eingetropft. Man rührt das Reaktionsgemischweitere 90 Min., verdünnt es dann mit 20 ml 60 kaltem Methylendichlorid, wäscht es mit 10 ml Wasser (3 °C), 5 ml 0,1 m pH 3-Phosphatpuffer (3 °C) und 2 %iger wässriger Natriumbicarbonatlösung (3 °C), trocknet es über Magnesiumsulfat und filtriert. Beim Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum verbleibt p-Nitrobenzyl-6-(l-methansuIfonyloxyäthyl)-3-65 [2-(p-nitrobenzyloxycarbonylamino)-äthyl-thio]-7-oxo-l-aza-bicyclo[3.2.0]hept-2-en-2-carboxylat (ansonsten zweckmässig alsN-(p-Nitrobenzyloxycarbonyl)-thienamycin-0-methansul-fonyl-p-nitrobenzylester bezeichnet) in Form eines Öls.

17

633 554

Beispiel 8 Schreibung erläuterten Methoden erhält man folgende erfin-

Wenn man anstelle der in den Beispielen 1-7 als Ausgangs- dungsgemässe Verbindungen:

Verbindungen verwendeten N-Acyl-thienamycincarbonsäure-

ester jeweils die äquivalente Menge der N-Acylthienamycin- q^3

carbonsäureester einsetzt, erhält man die entsprechenden O-, 5 N- und Carboxyl-thienamycin-Derivate.

Beispiel 9

Nach den in den vorstehenden Beispielen und in der Be- q

10

S

_N.

sch2ch2nr1r2

coxr

Verbindung

1)

2)

3)

r3

-c-h

II

O

-c-nh2 II

o

-c-s-CH3

II

o

4) -C-O-CH3

II

o

5) -C-CH2Br

II

O

6) -C-CH2NH2

II

O

7) -C-CH2-N(CH3)2

II

o

8) -C-CH2OH

II

O

9) -C-S-CH3

II s

10) -c-ch2-o-ch3 II

o

R

-CH,

*=>

-ch2-0-c-c(ch3)3 II

o

-ch2ch2-s-ch3 -ch2-ch2-n(ch3)2

-ch2ch=ch2

h h

-ch2-c-ch3 II

ch2

-ch2-s-c-ch3

II

o

-ch2-c-0 II

o r2 H H

-C-H

II

o

-c-o-ch3 II

0

-C-CH2Br

II

O

-c-ch2nh2 II

O

-c-ch2-n-c=nh2 II I

o ch3hc1

-c-n-ch3

ii h O

-C-CH2C1 II

o

-c-ch2ch2nh2 II

o x

o h o h o h o h o h o h o h

O H

o h

O H

11) -c-ch2n=c-nh2

II I

o h

O

" l \H

12) -c ch2Lncnh2 h3po4

n h

H

H

-CH2-CH2-C=CH2

c-ch2-n=c-nhh2so4 o h II

o h oh

633 554

18

Ver- R3

bin-

dung

13) -c-ch2-cooh II

O

R

-ch2-o-c-o-ch3 II

o

R2

c-ch,-s:

;nh

\

nh x r1

O H

O

14) -SO3H

15) -s02nh2

16) -s02n(ch3)2

-ch2 j^-q-c-chj h o

c—o-ch20 II

o o

-ch2-<^ ^>-0-ch(ch3)2 c-o-ch20-nh2

O H

O H

O H

O

il

17) COCH2Hfy-0-€H3

-ch2-och2 -^och3 -p^

,ONa

OCH,

O H

18) -C-CH2CC13

II

o o

II

19) C OC(CH2Br)(CH3)2 0 = Phenyl

-ch-

^)-N°2

0-ch2-0-c-n-(ch3)2

-C-C=CH II

o

-S-CF,

O

H

O

H

O

Herstellung von alternativen 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 Isomeren sind aus natürlichen Produkten der Fermentation erhältlich (siehe unten). Durch Totalsynthese werden jedoch alle Isomere erhältlich (siehe unten) in Form einer Mischung von 4 Diastereoisomeren, welche bacterizide Aktivität aufweisen und die nach üblichen technischen Verfahren aufgetrennt werden können. Die 4 Diastereoisomere (2 eis, 2 trans) können chromatographisch 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 Ausgangsmaterials (I) 5R 6S 8R ist.

Herstellung von Thienamycin durch Totalsynthese

SCH2CH2HH2 COOH

Stufe A: Herstellung von 4-(2-Acetoxyvinyl)-azetidin-2-on

40

45

h2c=ch-ch=choc-ch3+ o=c=n-so2ci

II

o

0 0

ch=choccä,

50

n

-•R \

/

CH=CH0CCH,

S02C1

/

-NK

Eine Lösung aus 1,0 ml destilliertem Chlorsulfonylisocyanat (1,65 g, 11,7 mMol) in 2,5 ml wasserfreiem Diäthyläther wird 55 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 60 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 65 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 wer

19

633 554

den zu der Mischung unter heftigem Rühren auf einem Eisbad hinzugegeben. Nach Ende der 30minütigen 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.

Die Phasen werden getrennt, wobei ein gelb-oranges 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 1 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.

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 ein-5 stündigem Rühren wird die Lösung mit Eisessig neutralisiert. Die Entfernung des Methanols im Vakuum ergibt das rohe 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon als ein öl. Das Produkt wird chromatographisch über Kieselgel gereinigt, indem man es mit 10% Methanol/CHCl3 eluiert, wobei man 1,55 g des Alkohols io erhält: F. 50 °C;

IR (CHC13)h 5,67; KMR (CDD13)t3,20 (breites s, 1, NH), 6,24 und 6,28 (m an t, total 3, C-4H und CH?OH entsprechend), 6,90 (breites s an '/z AB Muster spaltet weiter auf in vier durch C-4H und NH, total 2, OH und C-3H entsprechend, 15 Jgem= 13-OHz, Jvic=4,2 Elz, JNH=1,6 Hz), 7,42 ('A AB Muster spaltet weiter auf in vier durch C-4H und NH, 1, C-3H,

Jgem= 13.0 Hz, Jvic=2,2 Hz, Jnh=1,1 Hz), 816 (m, 2, CH2CH2OH).

20 Stufe D: Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicy-clo-[4,2,0]-octan

OH

_NH

30

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

O

OCCH-

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 (CHClj^ 5,66,5,74 ; KMR (CDC13)t 3,44 (breites s, 1, NH), 5,82 (m, 2, CH,OCOCHQ, 6,29 (m, 1, C-4H, 6,87 (>/2 AB Muster wird weiterhin vierfach aufgeteilt durch C-4H und NH, 1, Jgem = 12,8Hz, J=4,5 H Hnh= 1,9 Hz, 7,38 (V2 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: Herstellung von 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon

45

50

0^

Eine Lösung aus 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon (1,87 g, 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 (2,5 g). Die Chromatographie des Rohproduktes über einer Kieselgelsäure 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 dem F. 60 bis 61 °C.

IR (CHCl3)n: 5,73 (ß-Lactam)

KMR 6,02-6,28, m, 2H, c-4 Methylen

(CDC13)t: 6,22-6,62, m, 1H, c-6 Methin

6,90, dd, 1H, J7i7 = 14 Hz, J6j7 = 4,5 Hz C-7 Proton eis bis C-6H 7,47, dd, 1H, J7i7 = 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 8,57, s, 3H

C-2 Methyle

Stufe E: Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- undß-(7-55 hydroxyäthyl)-(3-oxa-l -azabicyclo-[4,2,0]-octan

Zu einer Lösung aus 1,1 Äquivalenten von frisch hergestell-65 tem Lithiumdiisopropylamid in wasserfreiem Tetrahydrofuran unter einer Stickstoffatmosphäre bei -78 °C wird eine Lösung aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan in wasserfreiem Tetrahydrofuran, das auf — 78 °C gekühlt worden

633 554

20

ist, zugegeben. Nach 2 Minuten wird das erhaltene Lithiumeno-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 Filtrat 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.

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

IR (CH2Cl2)(i: 5,72(0. (ß-Lactam

KMR 5,53-6,43, m, 4H, C-4 Methylen +

(CDC13)t: 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 + OH 7,70-8,83, m, 2H, C-5 Methylen 8,27, s, 3H 8,60, s, 3H

8,78, d, 3H, J'g 10 = 6,5 Hz, C-10 Methyl

C-2 Methyl

Daten für 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a~(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-1 -azabicyclo-[4,2,0]-octan:

IR (CHCl3)|x: 2,9 breites O-H 5,73 ß-Lactam 4,23-3,33, m, c-6 Methin 3,33, breites s, OH

9'S'hh' }c-7 Methin

2,67, dd, J=2 Hz, 8 Hz

1,93-1,63, m, C-5 Methylfen

1,63, s

KMR (Aceton-d6)ô:

1,40, s

>C-2Methyle

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

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

OR l

IR 5,68 (ß-Lactam und Carbonat), 6,19 und

(CH2C12)2[x: 6,54 (Nitro)

KMR (CDC13): 1,67, d, 2H, ArH 2,37,d, 2H, ArH 5 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 io 8,22,s. 3H, C-2 Methyl

8,50-8,59, m, 5H, c-2 Methyl + CH3 CH

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

15

Stufe G: Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-Nitrobenzylcar-bonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2azetidinon

OR

OR

R *= ^0CH2-0

.-no,

8-Oxo-3-oxa-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyl-30 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 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-35 benzylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon als Mischung der Diastereoisomeren erhält.

IR (CH2C12)|a: 5,67 (ß-Lactam), 5,72 Schulter, 6,20 und

6,57 (Nitro)

KMR (CDC13): 1,73, d, 2H, H=8,5 Hz, ArH 40 2,43, d, 2H, J=8,5 Hz, ArH

3,63, breites s, 1H, NH 4,37-5,13, m, 1H, CH3CH 4,72, s, 2H,ArCH2 6,07-6,53, m, 1H, C-4 Methin 45 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

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

OR

Unter wasserfreien Bedingungen wird eine Lösung aus Stufen D',E', F und G' als Alternative zu den Stufen D, E, F

8-0x0-2,2-dimethyl-7a-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo- und G für die Herstellung von 3-(l-p-Nitrobenzylcarbonyldioxy-[4,2,0]-octan (60 mg, 0,302 mMol) in 0,6 ml Äther mit pulveri- 55 äthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-azetidinon siertem 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 zwischen Im pH 7 Phosphatpuffer und weiterem Äther. Die Ätherphase wird mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Beim Abdampfen des Filtrâtes unter vermindertem Druck erhält man 67 mg eines farblosen Öls. Reinigung durch preparative Dickschicht-Chromatogra-phie über Kieselgel und Entwickeln mit 1:9 Äthylacetat/Benzol ergibt 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxy-äthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan (40 mg) als Mischung der Diastereomeren.

o fi

R = —COCH,

NO,

65

Stufen D',E', F und G'

Herstellung vonl-(2-Tetrahydropyranyl)-4-[2-tetrahydro-pyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon

21

633 554

Unter Stickstoff und bei 25 °C wird eine Lösung aus 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon (62 mg, 0,539 nMol) 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 0,5 m 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 5 vermindertem Druck eingedampft, wobei man 216 mg des Rohproduktes erhält. Reinigung durch präparative Dickschicht-Chromatographie und Entwickeln mit Äthylacetat ergibt 80 mg l-(2-Tetrahydropyranyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl] -2-azetidinon als ein Öl.

io KMR 5,13-5,60, m. OCH (CDC13)t: 5,83-6,85, m, C-4H + OCH2

6,95,dd,J=5Hzundl5Hz „ ,, 7,35, dd, J=3 Hz und 15 Hz C-3Methylen

7,62-8,95, m, CHCH2CH2CH2CH2 + 15 CHCH2CH20

Herstellung von Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyätkyl)-4-[2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon

Arbeitet man in der für die Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- und ß-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan beschriebenen Weise und verwendet l-(2-Tetra-hydropyranyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-acetidi-non, so erhält man eine diastereomere Mischung von sowohl

Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon.

35 Herstellung von Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon

O

II

R=COCH2

-<

-no2

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-7a-(l-(l-hydroxy-äthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan und verwendet Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-hydroxyäthyl)-4-[2(2-tetrahy-dropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon, so erhält man Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon. Das Cis-Dia-stereoisomere wird in analoger Weise erhalten.

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

OR

. PH

R= COCH2-

<

.NH

no2

633 554

22

Eine Lösung aus Trans-l-(2-tetrahydropyranyl)-3-(l-p-ni-trobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2-tetrahydropyranyloxyäthyl]-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 Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon erhält. Das Cis-Diastereoisomere wird in analoger Weise erhalten.

5

Stufe Hr Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-nitrobenzyl-

carbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-

azetidinon

OR.

OH

/

//

NH

/X /^CHO

/

.NH

<-

O

r=coch2

-Qno2

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-nitroben-zylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-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 festegestellt, 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-nyldioxyäthyl)-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 Salzlösungen 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 mgTrans-3-(l-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-35 [2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon als ein farbloses Öl erhält.

IR 5,75 (5,79 Schulter) ß-Lactam und Carbonat

(CH2C12)|x: 6,20,6,55 Nitro KMR 1,70. d, J=8,5 Hz, 2H, ArH 40 (Aceton- 2,28, d. J=8,5 Hz, 2H, ArH d6)x: 2,48-2,88, m, 1H, NH

4,63, s, ArCHz

4,63-5,12, m,CH3CH

45

50

3H

5,80, t, J=7 Hz, CH2CH /

\s

5,80-7,45, m, C-4H + C-3H +SCH2CH2OHj 7,63-8,33, m, 2H, CH2CH 8,53, d, J=6,5 Hz, 3H, CH3CH

13h

Die Cis-Diastereoisomeren werden in analoger Weise hergestellt. Alternativ werden in gemischten Diastereoisomeren er-55 halten, wenn man als Ausgangsmaterial eine Mischung der Diastereoisomeren verwendet.

Stufe I: Herstellung von Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldio-xyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon

60

OCOOPNB

Ì

S

s^0H

+ 2ch3s02c1

_NH

OCOOPNB

2Et,N NaN-,

THF DMSO

X

O^

.NH

Zu einer Lösung aus 211 mg (Molgewicht = 474; 0,445 mMoI)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 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 anschliessend im Hochvakuum 10 Minuten gepumpt. Das Di-mesylat wird unmittelbar darauf augelöst in 5 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und gelagert über einem 4A Linde Molekularsieb) in Gegenwart von 347 mg NaN3 (Molgewicht =

23 633 554

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 ein-5 mal gewaschen wird mit 10 ml H20 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 io man Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon. Die Cis-Diaste-reoisomeren oder die Cis-trans-Mischung werden in analoger Weise erhalten.

i5 Stufe J:

COoH

i 2

c(0h)o -+

i 2

c02h

2N0,

y/

c02?nb vs^chn2 EA/Et20 c (OH)

co2pnb

4-

OCOOPNB

/sch2ch2n3

sck2ch2n3

Toi.

OCOOPNB

i

€

-n oh sch2ch2n3 sch2ck2m3

Y

(c02pnb)2

-+ ïî20

pnb = ch., // ^

2 \^=

N02

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 2V2 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

45

55

auf einem Ölbad, wobei man ungefähr 'h des Toluols abdestil-lieren lässt. Toluol (getrocknet über einem 3 A Vi«" 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 1^. Das Rohmaterial wird chromatographiert über Kieselgel, wobei man 1_ erhält. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe K:

sch2ch2n3 sch2ch2n3

pnb).

+ soci2 Py- >

THF

OCOOPNB

sch2ch2n3 ' sch2ch2n3

cl /

(c02pnb)2

OCOOPNB /'

+ 03P aq.DMF

*0^

sch0ch0nq 2 2 3

sch2ch2n3

-\/H

<i

02pnb),

633 554

24

Zu einer Lösung aus 2,80 g 1 (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 V2 Stunde bei 0 °C und schliesslich 1 Stunde bei 25 °C. Das Pyridinhy-drochlorid wird unter N2 abfiltriert und zweimal mit Benzol (getrocknet über einem 3A Vir." 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 Pumpen unter Hochvakuum während V2 Stunde erhält man ein Öl. Zu dieser frisch zubereiteten Chlorverbindung gibt man unter Rühren 0,885 gTriphenylphosphin (Molgewicht = 262; 3,38 mMol) in 66 ml 9:1 Dimethylformamid (DMF)/H2Ö und an-5 schliessend 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 10 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 Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

15

Stufe L:

ocoopnb

_n

S-CH2CH2N3

e

S-CH2CH2N3 + Br2 Et20/C5H12

(Co2pnb)2

ocoopnb ?

Br 4- i

Br h

sch2cr2n3 sch2ch2n3

(co2?nb)2

(1)

(2) kah.dkf ocoopnb

Zu 7,8 ml Pentan (getrocknet über einem 4A Linde Molekularsieb) werden 0,2 ml Br2 (Molgewicht = 160; 9 = 3,12; 3,9 mMol) gegeben. Zu einer Lösung aus 950 mg 2 (Molgewicht = 896 ; 1,06 mMol) in 15 ml Diäthyläther (getrocknet über einem 3A Vir" 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 |xl Cyclohexen (Molgewicht = 82; q = 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 CaSÖ4 bei 40 mm und gelagert

55

über einem 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 KH2PÖ4-40 ml H20-75 ml Ea gegossen. Nach Trennung der Schichten 60 wird die wässrige Schicht mit NaCl gesättigt und nochmals mit EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden einmal mit Kochsalzlösung extrahiert, über wasserfreiem MgSÖ4 getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert und anschliessend in einem Hochvakuum gepumpt, wobei man das 65 rohe !3 erhält. Durch preparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 13. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung erhält man in analoger Weise.

Stufe M:

25

633 554

OCOOPNB

/

^,SCH2CH2N3

(C02PN3)2

■+ Br2 Xther /C5\2 y

OCOOPNB

Br i

-Er

HCH,

|Mii'

N

(C02PNB)2

■SCH2CH2N3

+ NaH

DMF

->

OCOOPNB Br

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-äthyläther (getrocknet über einem 3 A Vis" 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 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 l'h 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 E A 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 4 erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 4. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

35

OCOOPNB

OCOOPNB

\

-s CH2 CH2N3

-f

N

40

45

-SCH2CH2N3

(C02PNB)2

N>

(C02PNB)2

so 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 H20 und 10 ml EA gegeben. Nach Trennung der Schichten wird die wässrige Schicht wiederum mit EA extrahiert. Die vereinten 60 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 N präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält 65 man 5. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.

Stufe O:

633 554

26

ocoopnb *

' f^^_SCH0CH0N -,+LiI s - Col li din

0^ 5

(co2pnb)2

2. 2 3

ch2ch2n3

Vsw3

4*

c02?nb

V"- \

H C02PN3

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 mg wasserfreies LiJ (getrocknet für einige Stunden bei 100 °C über P2O5 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 einen 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 H2Ö 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.

15

0

ocopnb

DMSO

0^

-N.

sch2ch2n3

c02pn3

25

35

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 jj.1 l,5-Diazobicyclo-[5,4,0]-undec-5-en (destilliert bei — 80 °C/2 mm) (Molekulargewicht = 152; q= 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 lOOOfi Kieselgelplatten gegeben. Die Bande des Produktes zeigt 7 an als Mischung von Cis- und Trans-diastereoisomeren.

Stufe Q:

OCOqPNB

-N-

sch2ch2n3

OH

A

-c02pnb

H2/ 2 3 8 kg/cïn

/

y\

rsch2ch.,nh2

-n-

.co2h

In Gegenwart von 61 mg Pt02 werden 61 mg 7 (Molekular- 50 Deacetylierung von N-Acetylthienamycin gewicht = 612 ; 0,1 mMol) in 6 ml Dioxan, 6 ml THF, 3 ml Eine 1 %ige (Gewicht/Volumen) Suspension von fruchtba-

H20 4 Stunden bei einem Druck von 2,8 kg/cm2 mit Wasser- rer Rasenerde wird hergestellt, indem man 1 g der Rasenerde in stoff hydriert. Das Reaktionsgemisch wird durch ein Celite-Fil- 100 ml sterile Phosphatpuffer-Salzlösung gibt, wobei die Phos-ter filtriert und mit 2 ml 0, In pH 7 Phosphatpuffer gewaschen. phatpuffer-Salzlösung die folgende Zusammensetzung hat: Nach dem Konzentrieren im Vakuum bis zum Trübungspunkt 55

wird die wässrige Mischung mit Äthylacetat extrahiert. Die Phosphatpuffer-Salzlösung wässrige Schicht wird zu einem geringen Volumen konzentriert NaCl 8,8 g und auf eine Säule von 100 g XAD-2 Harz gegeben. Beim Elu- Phosphatpuffer, pH 7,5 10 ml ieren mit H20 und Verwerfen der Anfangsfraktionen werden destilliertes Wasser 1000 ml die Fraktionen, welche das Produkt enthalten, gefriergetrocknet 60 Phosphatpuffer, pH 7,5

wobei man 8 als Mischung von Cis- und Trans-Diastereoisome-

ren erhält Im KH2P04 werden gemischt mit 84 ml Im K2HP04.

der pH des Phosphatpuffers wird durch Zugabe einer geringen Die nachfolgend beschriebene Verfahrensweise für die en- Menge von entweder Im KH2P04 oder Im K2HP04 auf 7,5 zymatischeN-Deacylierung von Thienamycin ist anwendbar für 65 eingestellt.

alle Isomeren des Thienamycins, besonders für die ausgeprägten Aliquote dieser 1 %igen Vorratserde-Suspension werden N-Acetyl-Isomeren 890A und 890A3, die nachfolgend be- hergestellt zur Zubereitung von lOx, lOOx und lOOOx-Verdün-

schrieben sind. nungen.

27

633 554

1-ml-Anteile der Vorratssuspension oder 1-ml-Anteile der lOx, lOOxund lOOOx-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

KH2P04 3,0 g

K2HP04 7,0 g

MgS04 0,1 g destilliertes H20 1000 ml

N-Acetyläthanol-

aminlösung 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. Departement 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-Kolben, enthaltend 50 ml des Mediums C, zu beimpfen. Medium c hat die folgende Zusammensetzung:

Medium C

Dextrose 20 g

Pharmamedia * 8 g

Flüssigkeit von eingeweichtem Mais (Nassbasis) 5 g destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7 mit NaOH oder HCl N-Acetyläthanolaminlösung+ 8,5 ml

+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 15 Minuten mit 8000 U/Min zentrifugiert. Das Überstehende wird entfernt und die Zellen an der Oberfläche des festen Mediums werden abgekratzt und zu einem 0,5 ml 0,05m Kaliumphosphatpuffer, pH 7,4, gegeben. Die erhaltene Suspension wird einer Ultraschallbehandlung unterworfen unter Verwendung eines Branson Instruments Modell LS-75 Sonifier mit einer V2 Inch Sonde bei einer Einstellung 4 mit vier 15-Sekun-den-Intervallen, während die Suspension während und zwischen den Unterbrechungen in Eiswasser gekühlt wird. Ein 10-^1-5 Anteil des schallbehandelten Produktes wird mit 25 (xl Lösung, enthaltend 840 (xg/ml N-Acetylthienamycin in 10 mMol Kaliumphosphatpuffer, pH 7, vermischt und über Nacht bei 28 °C inkubiert. Kontrollen, welche das Antibiotikum und Puffer allein enthalten und beschallte Zellen und Puffer ohne Antibioti-10 kum wurden auch vorgenommen. Nach einer Inkubierung über Nacht bei 28 °C werden 2-[iI-Mengen auf cellulosebeschichtete Dünnschichtchromatographie-Platten gegeben, die entwickelt wurden in Äthanol:H20,70:30. Nach dem Trocknen an der Luft wird die Dünnschichtchromatographie-Platte auf eine mit 15 Staphylococcus aureus ATCC 6538P infizierte Platte 5 Minuten gegeben.

Die infizierten Platten sind wie folgt hergestellt worden: Das über-Nacht-Wachstum des für die Infizierung verwendeten Organismus Staphylococcus aureus ATCC 6538P in Fleischbrühe 20 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 660nm hat. Diese Suspension wird zu Difco-Nähragar, ergänzt mit 2,0 g/1 Difco-Hefeex-trakt, bei 37 bis 48 °C gegeben, um eine Zusammensetzung zu 25 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 und bei 4 °C gehalten bis sie verwendet werden (5 Tage Maximum).

30 Die Dünnschichtchromatographie-Platte wird entfernt und die den Organimus enthaltende Platte wird über Nacht bei 35 °C inkubiert. Ausser dem nicht umgesetzten bio-aktiven N-Acetylthienamycin mit einem Punkt bei Rf 0,7-0,89 wurde ein bio-aktiver Punkt beobachtet bei Rf 0,44-0,47, der dem 35 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 40 rf 0,44-0,47.

Herstellung von 890Aj, einem speziellen Isomeren

SCH2CK2NHCCK3 COOH

50

Ein Röhrchen einer gefriergetrockneten Kultur von Strep-tomyces falvogriseus MA-4434 (NRRL 8139) wird aseptischgeöffnet und der Inhalt wird in ein Röhrchen suspendiert, welches 0,8 ml steriles Davis-Salz der folgenden Zusammensetzung 55 enthält:

Davis-Salz

Natriumeitrat 0,5 g

K2HP04 7,0 g

KH2P04 3,0 g

60 (NH4)2S04 1,0 g

MgS04 • 7H20 0,1g destilliertes Wasser 1000 ml

Diese Suspension wird verwendet zum Bebrüten von vier 65 Kulturen des Mediums A mit der folgenden Zusammensetzung: Medium A

Glycerin 20,0 g primäre Hefe 5,0 g

633 554

28

Fischmehl 15,0 g destilliertes Wasser 1000 ml

Agar 20,0 g pH: eingestellt auf 7,2 unter Verwendung von NaOH

Die beimpften Kulturen werden eine Woche bei 27-28 °C bebrütet und dann bis zur Verwendung bei 4-6 °C aufbewahrt. Eine 'A-Portion des Wachstums von drei Kulturen wird verwendet, um 9 mit einem Stopfen versehene Erlenmeyer-Kolben, enthaltend 50 ml Medium B der folgenden Zusammensetzung, zu beimpfen:

Medium B

Hefeautolysat (+Ardamine) 10,0 g

Glucose 10,0 g

Phosphatpuffer++ 2,0 ml

MgS04-7H20 50 mg destilliertes Wasser 1000 ml 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:

Zeitpumkt der Ernte

(Harvest Age hours)h 96

pH 7,2

Salmonella gallinarum (mm Zone) 29,5

Vibrio percolans Vio-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 Riessgeschwindigkeit von 40 ml/Min. Die Säule wird mit 500 ml entionisiertem Wasser, enthaltend 5 ml Im Tris-HCl-Puffer, pH 7,0, und

25 jxMol 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 Säulenaus-5 gang. 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 io 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 3160%igem 15 wässrigem Aceton (Volumen/Volumen) und anschliessend mit 31 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 An-20 tibiotikum 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. 25 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 Maso sehen 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 210,70m NaCl + 0,005 m NH4C1 4- 0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 2 ml/Min. Fraktionen von 9,5 ml werden ge-35 sammelt.

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 40 3 ml durch Verdampfen unter vermindertem Druck auf einem Drehverdampfer und das Konzentrat wird durch Zugabe von 5 |il 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 45 5m NaCl und 500 ml entionisiertem Wasser. Nachdem das Konzentrat auf das Bettniveau abgelaufen war, wurden 2 Spülungen mit jeweils 1 ml entionisiertem Wasser vorgenommen und wiederum bis zum Bettniveau ablaufen gelassen. Die Säule wird dann eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessge-50 schwindigkeit 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.

55 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 Schraubverschluss versehenen Gefäss, wobei man 2,25 mg des im wesentlichen 60 reinen Antibiotikums 890A! erhält. Die N-Acetylgruppe wird abgespalten, wie vorher beschrieben, wobei man die freie Base erhält:

65

ok

I

/\

_ÏL

sch2ch2tse2

cooh

0<

29

633 554

Herstellung von 890A3, einem speziellen Isomeren

OH

Cr

-n

SCH,CH0NHCCH, i |p 2 2 3

iLcc

JOOH

Ein Röhrchen einer lyophilisierten Kultur von Streptomyces flavogriseus 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 0,5 g

K2HP04 7,0 g

KH2P04 3,0 g

(NH4)2S04 1,0 g

MgS04-7H20 0,1g destilliertes Wasser 1000 ml

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

Medium A

Glycerin 20,0 g primäre Hefe 5,0 g

Fischmehl 15,0 g destilliertes Wasser 1000 ml

Agar 20,0 g pH: eingestellt auf 7,2 unter NaOH 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 V3-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) 10,0 g

Glucose 10,0 g

Phosphatpuffer++ 2,0 ml

MgS04 • 7H20 50 mg destilliertes H20 1000 ml pH: eingestellt auf 6,5 unter HCl oder NaOH +Ardamine: Yeast Products Corporation

++Phosphatpufferlösung kh2po4

Na2HP04 destilliertes Wasser

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.

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 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 MB1287 und Vibro percolans ATCC 8461-Probeplatten unter Verwendung von 1,25 cm-Pro-bescheiben, die in die zentrifugierten Proben der Brühe eingetaucht wurden. Die Proben werden verdünnt mit 0,2m Phos-5 phatpuffer, pH 7,0, falls erforderlich. Die Ergebnisse werden nachstehend angegeben:

Zeitpunkt der Ernte (Harvest

Age hours)h 101

pH 7,2

io Salmonella gallinarum (mm Zone) 35

Vibrio percolans '/io Verdünnung (mm Zone) 34

890 Probeeinheiten 121

Aus dieser Fermentation werden insgesamt 7 1 der gesamten 15 Brühe erhalten und diese werden auf 3 °C abgekühlt und zentri-fugiert 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.

20 Die obengenannte Fermentation wird unter identischen Bedingungen wiederholt mit der Ausnahme, dass die 44 2-1-Erlen-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: 25 Zeitpunkt der Ernte (Harvest Agehours)h 101

pH 7,3

Salmonella gallinarum (mm Zone) 38

Vibrio percolans Vio Verdünnung 30 (mm Zone) 39

890 Probeeinheiten 92,8

Insgesamt 7,41 der gesamten Brühe, die aus dieser Fermentation erhalten worden sind, werden auf 3 °C abgekühlt und 35 jeweils 15 Minuten in 200 ml-Portionen bei 9000 U/Min zentri-fugiert. 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 Bei-40 spiel 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 45 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 (iMol EDTA eluiert. Fraktionen von 220 ml werden gesammelt mit einer Fliessgeschwindig-50 keit von 50 ml/Min und die Fraktionen werden geprüft gegenüber Salmonella gallinarum MB 1287-Platten.

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 55 zusammengegebenen Fraktionen ist 10,8 und die zusammengegebenen Fraktionen enthalten 24% der Anfangs-Bioaktivität, gemessen gegenüber Salmonella gallinarum MB 1287-Platten.

Die vereinten Fraktionen 5 bis 9 werden auf 150 ml mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck konzentriert 60 und auf eine Säule (4,9 cm X 47 cm) von XAD-2 gegeben, die vorher gewaschen worden war mit 5 160%igem (Volumen/Volumen) 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 65 das Bettniveau jedesmal getränkt wird. Wenn die Anwendung beendet ist, werden drei 20-ml-Portionen von entionisiertem Wasser zugegeben und jedesmal auf das Bettniveau fliessen gelassen. Die Probe wird eluiert mit entionisiertem Wasser mit

633 554

30

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 werden 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 einer Probe von Salmonella gallinarum MB 1287-Platten gemessen wurde, mit einem Peak bei Fraktionen 5 bis 7 (die 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 konzentriert und dann durch Zugabe von entionisiertem Wasser auf 112 ml verdünnt. Das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 cm X 21 cm) von Dowex-1 X 4 (Cl~ ) 400 Maschen gegeben. Die Säule wird mit 20 ml entionisiertem Wasser gewaschen und das Antibiotikum wird eluiert mit 2 10,07m NaCl + 0,005m NH4C1 + 0,001m 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 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 Waschungen von jeweils 1 ml entionisiertem Wasser gewaschen und eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit 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.

Die Fraktionen werden auf den pH-Bereich zwischen 7,5 und 8,0 durch Zugabe von 1,5 bis 2,5 (il 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 und 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 5 bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch auf einem Eisbad abgekühlt. Das fertige Reaktionsgemisch wird auf 15 ml durch Zugabe von 5 ml entionisiertem Wasser verdünnt.

Das Reaktionsgemisch wird absorbiert an einer Dowex- 1X4 (CI~ ) 400 Maschen-Säule, Bettdimension 10 2,15 X 40 cm. Das Antibiotikum 890A3 wird eluiert mit 0,07m NaCl + 0,005m NH4CI + 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.

15 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 gegeben. Das Antibiotikum 890A3 wird mit entionisiertem Wasser eluiert mit einer Fliessgeschwindigkeit 20 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 gefro-25 ren 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:

30

35

OH

'ì cooh

Das Antibiotikum Thienamycin und seine Herstellung sind beschrieben in DT-OS 25 52 638. Es ist erhältlich durch Züch-40 ten des Mikroorganismus Streptomyces cattleya (MA-4297), 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 45 und mit NRRL 8057 bezeichnet ist.

C

Claims (2)

633 554 2 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung neuer Verbindungen der Formel X II -C-R4 OR (II), sch2ch21tr1r2 coxr worin X Sauerstoff, Schwefel oder ein Rest der Formel NR' ist, worin R' R bedeutet, R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Phenacylrest oder kernsubstituierten Phenacylrest, wobei der Substituent ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Alkoxyalkylrest, wobei der Alkoxyanteil offenkettig oder zyklisch ist und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist, einen Alkanoyloxyalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoff atomen, einen Halogen- oder Perhalogenalkylrest, wobei das Halogenatom ein Chlor-, Brom- oder Fluoratom ist und die Alkylkette 1 bis 6 Kohlenstoff atome aufweist, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxycarbonylalkylrest mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen, einen Dialkylaminoacetoxyalkylrest mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen, einen Alkynoylamidoalkylrestmit 2 bis 13 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest, wobei der Alkylanteil 1 bis 3 Kohlenstoff atome und der Arylanteil 6 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen, einen mono- oder bizyklischen Hetereoaralkylrest mit 4 bis 10 Ringatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylanteil, wobei das oder die Hetereoatom(e) (ein) Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom(e) darstellt (darstellen), einen kernsubstituierten Aralkyl- oder Heteroaral-kylrest, wobei der Substituent ein Chlor-, Fluor-, Brom- oder Jodatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen mono- oder bizyklischen Heterocycloalkylalkylrest, wobei der Hererocyclus 4 bis 10 Atome aufweist und das (die) Hete-roatom(e) (ein) Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom(e) darstellt (darstellen) und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, ein Arylrest oder kernsubstituierter Arylrest mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen, wobei der Kernsubstituent eine Hydroxylgruppe, ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Chlor-, Fluor- oder Bromatom oder ein Alkylthioalkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoff atomen ist, einen Cycloalkylthioalkyl-rest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen Acylthioalkyl-rest, wobei der Acylanteil 2 bis 10 Kohlenstoffatome und der Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest und R3 einen Acylrest bedeuten, wobei R1, R2 und R nicht alle gleichzeitig Wasserstoff atome darstellen, sowie deren pharmakologisch verträgliche Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel . wobei j X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und R4 ein Wasserstoff atom, eine Aminogruppe oder einen Al-kylamino-, Dialkylamino-, Alkyl-, Alkylthio-, Arylthio-, Alk-oxy-, Aryloxy-, Alkenyl-, Alkinyl-, Arylaralkyl-, Cycloalkyl-, 0 Heteroaryl- oder Heteroaralkylrest bedeuten, oder R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist X II 1S -C (CH2)nZR5, wobei X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom, R5 ein Wasserstoff atom, eine Amino-, Mercapto- oder Hydroxylgruppe oder einen Alkylamino-, Dialkylamino-, Alkyl-, 20 Alkylthio-, Arylthio-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkenyl-, Alinyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Heteroaryl- oder Heteroaralkylrest darstellen, n 0,1,2,3 oder 4 ist und Z ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatom oder eine 25 Carbonylgruppe darstellt, ausser dass, wenn Z ein Sauerstoffatom ist, R5 keine Mercapto- oder Hydroxylgruppe darstellt, wenn Z ein Schwefelatom ist, R5 keine Amino- oder Hydroxylgruppe darstellt, und wenn 30 Z ein Stickstoffatom ist, R5 keine Mercaptogruppe darstellt, oder R3 eine Acylgruppe der nachstehenden Formel ist 35 X II -C-CHR5 I R6 40 wobei X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom, R5 weiter oben definiert ist, R6 eine Amino-, Hydroxyl-, Azido-, Carbamoyl- oder Gu-anidingruppe, einen Acyloxyrest, ein Halogenatom, eine Sulf-45 amino-, Tetrazolyl-, Sulfo- oder Carboxylgruppe, einen Carb-alkoxyrest, eine Phosphonograppe oder einen Alkoxy- oder Arylthiorest bedeuten, mit der Massgabe, dass nicht beide Reste R5 und R6 Hydroxyl-, Amino- oder Mercaptogruppen darstellen können, oder so R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist O -C(CH2)ra-A-(CH2)n-Y 55 oh SS O _N_ sch2ch2nr1r2 coxr (IA) mit einem zur Einführung des Restes R3 geeigneten Acylie-rungsmittel umsetzt und anschliessend erhaltene Verbindungen gegebenenfalls in die entsprechenden Salze überführt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen herstellt, worin R3 einen Acylrest der nachstehenden Formel bedeutet wobei m und n jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, A ein Sauerstoffatom, NR8, wobei R8 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, ein Schwe-60 felatom oder eine einfache Bindung und Y einen der folgenden Reste darstellen:

1) eine Aminogruppe oder substituierte Aminogruppe der allgemeinen Formeln

65

-N(R7)2 und

-N(R7)3

wobei die Reste R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom, N(R8)2, wobei R8 ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, einen Alkyl- oder

3 633 554

Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyalkyl- lyl-, 5-Methyl-3-(4-guanidinophenyl)-4-isoxazolyl-, 4-Guanidi-rest, wobei der Alkoxyanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und der nomethylphenyl-, 4-Guanidinomethylbenzyl-, 4-Guanidino-Alkylanteil 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, oder einen Cy- benzyl-, 4-Guanidinophenyl-, 2,6-Dimethoxy-4-guanidinophe-cloalkyl- oder Cycloalkylalkylrest, wobei der Cycloalkylanteil 3 nyl-, o-Sulfobenzyl-, p-Carboxymethylbenzyl-, p-Chlorbenzyl-, bis 6 Kohlenstoff atome und der Alkylanteil 1 bis 3 Kohlenstoff- 5 p-Methoxybenzyl-, 1-Naphthylmethyl-, 3-Isothiazolylmethyl-, atome aufweisen, bedeuten, wobei zwei R7-Reste verknüpft 4-IsothiazolylmethyI-, 5-Isothiazolylmethyl-, Guanylthiome-sein und zusammen mit dem N-Atom, an welches sie gebunden thyl-, 4-Pyridylmethyl-, 5-Isoxazolylmethyl-, 4-Methoxy-5-isosind, einen Ring mit 3 bis 6 Atomen bilden können; xazolylmethyl-, 4-Methyl-5-isoxazolylmethyl-, 1-Imidazolylme-

2) eine Amidino- oder substituierte Amidinogruppe der all- thyl-, 2-Benzofuranylmethyl-, 2-IndolyImethyl-, 2-Phenylvi-gemeinen Formel io nyl-, 2-Phenyläthinyl-, 1-Aminocyclohexyl-, 2- oder 3-Thienyl-

amino-methyl-, 2-(5-Nitrofuranyl)-vinyl-, Phenyl-, o-Methoxy-—N=C-N(R )2 phenyl-, o-Chlorphenyl-, o-Phenylphenyl-, p-Aminomethyl-

I benzyl-, l-(5-Cyantriazolyl)-methyl-, Difluormethyl-, Dichlor-

R7 methyl-, Dibrommethyl-, l-(3-Methyl-imidazolyl)-methyl-, 2-

,. .. . . , . i5 oder 3-(5-Carboxymethylthienyl)-methyl-, 2- oder 3-(4-Carb-

wobei die Reste R7 unabhängig voneinander jeweils ein Wasser- amoylthienyl).methyl.> 2. oder 3-(5-Methylthienyl)-methyl-, 2-

stoffatom, N(R8)2, wobei R ein Wasserstoffatom oder ein AI- oder 3_(5_MethoXythienyl)-methyl-, 2- oder 3-(4-Chlorthie-

ky rest mit 1 bis ó Kohknstoffatomen ist, einen Alkyl- oder nyl)_me\hyl-, 2- oder 3-(5-Sulfothienyl)-methyl-, 2- oder 3-(5-

Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyalkyl- Carboxythienyi)methyl-, 3-(l,2,5-Thiadiazolyl)-methyl-, 3-(4-

rest, wobei der Alkoxyanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und der M Methoxy_1;2,5-thiadiazolyl)-methyI-, 2-Furylmethyl-, 2-(5-Ni-

Alkylanteil 2 bis 6 Kohlenstoff atome aufweisen - wenn der Nle- tro£1)_methyK 3-Furylmethyl-, 2-Thienylmethyl-, 3-Thie-

deralkoxy-nieder-alkyIrest an ein Kohlenstoffatom gebunden nylmethyl Tetrazolylmethyl-, Benzamidinomethyl- oder Cy-

ist, beinhaltet der Akylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome - oder clohexylamidinomethylgruppe bedeutet,

emen Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkylrest, wobei der Alkylan- Qder r3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist teil 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist, bedeuten, wobei zwei 25

Reste R7 verknüpft sein und zusammen mit den Atomen, an X

welche sie gebunden sind, einen Ring mit 3 bis 6 Kohlenstoff- |j atomen bilden können ; _q (CH2)n-ZR10

3) eine Guanidino- oder substituierte Guanidinogruppe der "

allgemeinen Formel 30 wobei der Anteil -(CH2)nZR10 des Acylrestes eine Allylthiome-

7 thyl-, Phenylthiomethyl-, Butylmercaptomethyl-, a-Chlorcro-

n tylmercaptomethyl-, Phenoxymethyl-, Phenoxyäthyl-, Phenoxy-

" ? butyl-, Phenoxybenzyl-, Diphenoxymethyl-, Dimethylmethoxy-

^ methyl-, Dimethylbutoxymethyl-, Dimethylphenoxymethyl-,

wobei R7 die bei 2) angegebene Bedeutung hat ; 35 4-Guanidinophenoxymethyl-, 4-Pyridylthiomethyl-, p-(Carb-

4) eine Guanyl- oder substituierte Guanylgruppe der allge- oxymethyl)-phenoxymethyl-, p-(Carboxymethyl)-phenylthio-meinen Formel methyl-, 2-(Thiazolylthiomethyl-, p-(Sulfo)-phenoxymethyl-,

P _ vrR7 p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl-, 2-Pyrimidinylthiome-

_ I ~ thyl-, Phenäthylthiomethyl-, l-(5,6,7,8-Tetrahydronaphthyl)-

40 oxymethyl-, N-Methyl-4-pyridiniumthio-, Benzyloxy-, Meth-oxy-, Äthoxy-, Phenoxy-, Phenylthio-, Amino-, Methylamino-, wobei R7 die bei 2) angegebene Bedeutung hat; oder Dimethylamino-, Pyridiniummethyl-, Trimethylammoniumme-

5) einen stickstoffhaltigen, mono- oder bicyclischen hetero- thyl-, Cyanomethylthomethyl-, Trifluormethylthiomethyl-, cyclischen Rest mit 4 bis 10 Kern- bzw. Ringatomen, wobei das 4-Pyridyläthyl-, 4-PyridylpropyI-, 4-Pyridylbutyl-, 3-Imidazo-(die) Heteroatom(e) ausser Stickstoff (ein) Sauerstoff- und/ 45 lyläthyl-, 3-Imidazolylpropyl-, 3-Imidazolylbulyl-, 1-Pyrrolo-oder Schwefelatom(e) ist (sind). äthyl-, 1-Pyrrolopropyl- oder 1-Pyrrolobutylgruppe darstellt,

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, °der R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist dass man Verbindungen herstellt, worin R1 ein Wasserstoffatom X

ist und R3 ein Acylrest der nachstehenden Formel ist 11

50 -CCHRnR12

X

II wobei der Anteil -CHR1 JR12 des Acylrestes eine a-Amino--C-R9 benzyl-, a-Amino-(2-thienyl)-methyl-, a-(Methylamino)-

benzyl-, a-Aminomethylmercaptopropyl-, a-Amino-3- oder in der 55 -4-chlorbenzyl-, a-Amino-3- oder -4-hydroxybenzyl-,

R9 eine Benzyl-, p-Hydroxybenzyl-, 4-Amino-4-carboxybu- a-Amino-2,4-dichlorbenzyl-, a-Amino-3,4-dichlorbenzyl-, tyl-, Methyl-, Cyanmethyl-, 2-Pentenyl-, n-Amyl-, n-Heptyl-, D-(-)-a-Hydroxybenzyl-, a-Carboxybenzyl-, a-Amino-(3-Äthyl-, 3- oder 4-Nitrobenzyl-, Phenäthyl-, ß,ß-Diphenyl- thienyl)-methyl-, D-(-)-a-Amino-3-chlor-4-hydroxy-benzyl-,

äthyl-, Mäthyldiphenylmethyl-, Triphenylmethyl-, 2-Methoxy- a-Amino-(cyclohexyl)-methyl-, a-(5-Tetrazolyl)-benzyl-, phenyl-, 2,6-Dimethoxyphenyl-, 2,4,6-Trimethoxyphenyl-, 3,5- 60 2-Thienylcarboxymethyl-, 3-Thienylcarboxymethyl-, 2-Furyl-Dimethyl-4-isoxazolyl-, 3-Butyl-5-methyl-4-isoxazolyl-, 5-Me- carboxymethyl-, 3-Furylcarboxymethyl-, a-Sulfaminobenzyl-, thyl-4-phenyl-4-isoxazolyl-, 3-(2-Chlorphenyl)-5-methyl-4- 3-Thienylsulfaminomethyl-, a-(N-Methylsulfamino)-benzyl-, isoxazolyl-, 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl-, D-(-)-2-Thienylguanidino-methyl-, D-(-)-a-Guanidinoben-

D-4-Amino-4-carboxybutyl-, D-4-N-Benzoylamino-4- zyl-, a-Guanylureidobenzyl-, a-Hydroxybenzyl-, a-Azido-

carboxy-n-butyl-, p-Aminobenzyl-, o-Aminobenzyl-, m-Ami- 65 benzyl-, a-Fluorbenzyl-, 4-(5-Methoxy-l,3-oxadiazolyl)-ami-nobenzyl-, p-Dimethylaminobenzyl-, (3-Pyridyl)-methyl-, nomethyl-, 4-(5-Methoxy-l,3-oxadiazolyl)-hydroxymethyl-,

2-Äthoxy-l-naphthyl-, 3-Carboxy-2-chinoxalinyl-, 3-(2,6- 4-(5-Methoxy-l,3-sulfadiazolyl)-hydroxymethyl-, 4-(5-Chlor-Dichlor-phenyl)-5-(2-furyl)-4-isoxazolyl-, 3-Phenyl-4-isoxazo- thienyl)-aminomethyl-, 2-(5-Chlorthienyl)-hydroxymethyl-,

N(R7)2

633 554

2-(5-Chlorthienyl)-carboxymethyl-, 3-(l,2-Thiazolyl)-ami-nomethyl-, 3-(l,2-Thiazolyl)-hydroxymethyl-, 3-(l,2-Thiazo-lyl)-carboxymethyl-, 2-Thiazolylaminomethyl-, 2-ThiazolyIhy-droxymethyl-, 2-Thiazolylcarboxymethyl-, 2-Benzothienylcar-boxymethyl-, 2-Benzothienylhydroxymethyl-, 2-Benzothienyl-carboxymethyl-, a-Sulfobenzyl-, a-Phosphonobenzyl-, a-Diäthylphosphono- oder a-Monoäthylphosphonogruppe darstellt,

oder R3 einen Acylrest aus der folgenden Gruppe darstellt:

o nh o nh

II II II II

-c-ch2ch2nhc-ch3 -c-ch2ch2nhc-h nyl-, Methoxymethyl-, p-Acetoxybenzyl-, p-Pivaloylbenzyl-, p-Isopropoxybenzyl-, 5-Indanylmethyl-, Dimethylaminoacet-oxymethyl-, Crotonolacton-3-yl-, Acetamidomethyl-, Acetyl-thioäthyl- oder Pivaloylthiomethylgruppe bedeuten.