CH648561A5

CH648561A5 -

Info

Publication number: CH648561A5
Application number: CH5054/81A
Authority: CH
Inventors: William Vincent Curran; Adma Schneller Ross
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1980-08-11
Filing date: 1981-08-05
Publication date: 1985-03-29
Also published as: CA1175417A; NZ197965A; IE51486B1; NO161566C; SE8104771L; HU185644B; IE811811L; NL8103751A; IL63531A0; PL232568A1; PL131457B1; NO161566B; GB2083461B; US4399132A; FR2488258A1; AU7384881A; AT389639B; AR228869A1; DE3130404A1; DK355081A

Description

Die Erfindung betrifft Cephalosporinderivate der Formel

» "T., (IX)

C - C0C1

"!T ì rocH

n 1— c-c-n:

3 nh-

^ s.

CH.

(i)

cooh wobei R Wasserstoff oder Rj bedeutet und wobei Rt für C^-Alkyl steht, sowie die pharmazeutisch akzeptablen, nichttoxischen Salze derselben. Diese Verbindungen stellen antibakterielle Mittel dar, die sowohl gegen grampositive 20 als auch gegen gramnegative Bakterien wirksam sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem Mittel mit einem Gehalt der genannten Verbindungen und Verfahren zur Herstellung der Verbindungen.

Die erfindungsgemässen Verbindungen können in zwei 25 Unterklassen eingeteilt werden:

7 \ (vili)

H2N"tT Ì rcH

N 1—C-Ç-N:

XT"X JT~

30

(Ia)

cooh

Die Erfindung betrifft Cephalosporansäure-Verbindun-gen, die in 7-Stellung die 2-Aminothiazol-syn-methoxyimino--acetamido-Gruppe und in 3-Stellung die 1,2,3-Thiadiazol-thiomethylgruppe tragen, welche gegebenenfalls mit CH-Alkyl substituiert ist, sowie die pharmazeutisch zulässigen Salze derselben.

In den südafrikanischen Patenten 757 892, 772 030 und 781 870 sind in allgemein gehaltener Weise Cephalosporin-verbindungen offenbart, die in der 7-Position die 2-Amino-thiazol-4-yl-syn-methoxyimino-acetamido-Einheit und in der

(Ib)

cooh wobei Rj für CM-Alkyl steht. Eine bevorzugte Ausfüh-

40 rungsform der Erfindung ist durch die Formel Ib dargestellt, wobei Rj für C^-Alkyl steht. Eine stärker bevorzugte Ausführungsform wird durch die Formel Ib dargestellt, bei der Ri für Methyl steht. Die am meisten bevorzugte Ausführungsform wird durch die Formel Ia dargestellt.

45 Die neuen Verbindungen können in der Form der freien Säure gemäss den Fliessschemata A, B oder C hergestellt werden.

h2n

N-OCH3

H2N

lui

0 0

Fliessschema A

R

CH2-O-C-CH3 + M-S—

1

/N

*-0CH3

1—C—NH—

1

(in)

R-r—

!-X

H2-S—

(D

648561

4

Die Verb'ndung II, 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-amino-thiazol-4-yl)-acetamido]-3-(acetoxymethyl)-3-cephem-4-car-bonsäure, die auch als Cefotaxim bezeichnet wird, wird nach dem Verfahren des südafrikanischen Patents 7 801 870 hergestellt.

Die Verbindung III, l,2,3-Thiadiazol-5-thiol, wobei R für Wasserstoff oder Rj steht und Rj eine Ci_„-Alkylgrappe bedeutet und wobei M für Wasserstoff oder ein Alkalimetallkation steht, wird gemäss dem Verfahren von P. De-maree, M. Doria und J. Muchowski, «Five-Membered He-terocyclic Thiones, Part VII (1,2): l,2,3-Thiadiazole-5-thio-lates», J. Hetero. Chem. 15: 1295 (1978), hergestellt. Der Ausdruck «C^-Alkyl», der vorstehend und im folgenden verwendet wurde, bedeutet einen geradkettigen oder ver-zweigtkettigen, einwertigen Substituenten, der ausschliesslich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht, keinerlei ungesättigte Bindungen enthält und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele derartiger Alkylgruppen sind Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, 2-Me-thylphenyl und dergl. Beispiele geeigneter Alkalimetallkationen für M sind Natrium und Kalium.

Gemäss dem Fliessschema A wird die Cephalosporin-verbindung II mit der Thiadiazolverbindung III in einem polaren Lösungsmittel bei pH 6 bis 7,5, vorzugsweise 7 bis 7,5, bei 40 bis 70°C (vorzugsweise etwa 65°C) während 4 bis 12 Stunden, vorzugsweise 6 bis 12 Stunden, umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt, auf einen pH von 2,5 bis 3,0 angesäuert und das resultierende Produkt wird nach herkömmlichen Verfahren gesammelt.

Für das Reaktionsgemisch kann eine breite Vielfalt polarer Lösungsmittel verwendet werden, wie z.B. Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran, niedere Alkylalkohole, äthoxylierte Äther, wie Diglyme, Nie-deralkylphthalate, Niederalkylketone und dgl. Bevorzugt werden Diäthyläther, Aceton, Äthylalkohol und Mischungen derselben. Insbesondere bevorzugt werden wässrige Mischungen von Äthylalkohol und Aceton. Ein speziell bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.

Die Umsetzung wird bei irgendeinem pH zwischen 6 und 7,5 durchgeführt. Eine extreme Acidität oder Basizität führt jedoch zur Zerstörung des ß-Lactamrings und zur Bildung unerwünschter Produkte. Ein bevorzugter pH-Bereich ist 7 5 bis 7,5. Die Umsetzung läuft bei jeder beliebiger Temperatur zwischen 40 und 70°C ab. Eine Temperatur von 65 °C wird jedoch bevorzugt. Obwohl die Umsetzung bei einem Druck von 1 at äusserst glatt abläuft, ist es gleichermassen gut möglich, die Umsetzung unter einem höheren Druck io (Überdruck) oder bei einem niedrigeren Druck (Vakuum) durchzuführen. Das Reaktionsgemisch kann während 4 bis 12 Stunden erhitzt werden, eine Reaktionszeit von 6 bis 12 Stunden wird jedoch bevorzugt.

Am Ende der Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch 15 abgekühlt und angesäuert, und zwar vorzugsweise auf einen pH von 2,5 bis 3,0. Ein kleinerer pH-Wert ist nicht empfehlenswert, da der Aminoheterocyclus zur Wiederauflösung neigt, und ein höherer pH-Wert ist im Hinblick auf die •Ausfällung des angestrebten Endproduktes nicht effektiv. 20 Zum Ansäuern des Reaktionsgemisches kann jede beliebige verdünnte Mineralsäure, wie Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffsäure, verwendet werden. IN Chlorwasserstoffsäure wird jedoch bevorzugt.

Das Endprodukt wird nach irgendeinem herkömmlichen 25 Verfahren gesammelt, beispielsweise durch Filtration, Chromatographie und dgl.

Gegebenenfalls kann die Aminogruppe an der Thiazol-gruppe während der obigen Reaktionsfolge durch eine leicht entfernbare Amino-Schutzgruppe geschützt sein, welche aus-30 gewählt ist unter solchen, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Peptid-Chemie bekannt sind, z.B. Trityl, Benzyl, Benzhydryl, Chloracetyl, Trichloracetyl und dgl.; siehe auch die südafrikanischen Patente 7 801 870 und 757 892. Falls die Aminogruppe auf derartige Weise geschützt ist, muss 35 das nach dem obigen Verfahren isolierte Produkt mit einem zweckentsprechenden Mittel zur Entfernung der Schutzgruppe behandelt werden, wobei man das angestrebte Produkt der Formel I erhält.

648561

Fliessschema B

R2-nh -^jll

N-OCH3 COOH

(IV)

(V)

R2-N

N—OCH3

R2-NH

Die Verbindung IV, 2-(2-R2-Amino-4-thiazolyl)-2-syn--methoxyimino-essigsäure, wobei R2 eine Amino-Schutz-gruppe bedeutet, wird nach dem Verfahren gemäss der BE-PS 850 662 oder den südafrikanischen Patenten 7 703 775, 772 030 und 7 507 892 hergestellt. Beispiele geeigneter Amino-Schutzgruppen umfassen solche, die üblicherweise in der Peptid-Chemie eingesetzt werden, wie Al-kylcarbonyl, z.B. Formyl, Acetyl, Propionyl; Alkoxycarbo-nyl, z.B. t-Butoxycarbonyl; Alkoxyalkylcarbonyl, z.B. Methoxyacetyl, Methoxypropionyl; substituiertes Alkoxy-carbonyl, z.B. Trichloräthoxycarbonyl; Aralkoxycarbonyl, z.B. Benzyloxycarbonyl; substituiertes Aralkoxycarbonyl,

z B. p-Nitrobenzyloxycarbonyl und Trityl. Trityl wird als Schutzgruppe bevorzugt.

Die Verbindung VII, 7-Amino-3-(l,2,3-thiadiazol-5-yl)-60 -thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, wobei R Wasserstoff oder Rj bedeutet und wobei Rx für C^-Alkyl steht, wird nach dem Verfahren von G.S. Lewis und P.H. Nelson «3-[(l,2,3-Thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-cephalosporins», J. Med. Chem. 22(10): 1214 (1979), hergestellt. Im folgen-« den wird eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens beschrieben.

Gemäss dem Fliessschema B wird die Verbindung IV mit Dicyclohexylcarbodiimid (Verbindung V) in einem Lö

648561

6

sungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform oder Äthyl-acetat, unter Rühren bei 0 bis 5°C während 15 bis 45 Minuten und anschliessend bei Umgebungstemperatur während 1 bis 2 Stunden umgesetzt. Nachfolgend wird eine Filtration durchgeführt. Das Filtrat mit einem Gehalt an der Verbindung VI (wobei R2 die oben angegebene Bedeutung hat)

wird in einem Eis/Methanol-Bad abgekühlt und mit einer kalten Lösung der Verbindung VII (wobei R die oben angegebene Bedeutung hat) und Triäthylamin im gleichen Lösungsmittel wie oben zur Umsetzung gebracht. Dieses Gemisch wird 15 bis 45 Minuten bei 0 bis 5°C und anschliessend über Nacht bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird nacheinander mit kalter, verdünnter Mineralsäure, kaltem Wasser, kalter Kochsalzlösung extrahiert und getrocknet. Durch Abdampfung des Lösungsmittels erhält man ein Öl, das in einem 1:1 Gemisch von Di-oxan und Äther aufgelöst wird. Es wird Diäthylamin zugesetzt und die Lösung abgekühlt und filtriert, wobei man das

Diäthylammoniumsalz von 2-(2-R2-Amino-4-thiazolyl)-2-syn--methoxyimino-essigsäure als Nebenprodukt erhält. Das Filtrat wird mit Äther verdünnt, abgekühlt und filtriert. Man erhält 7- [2-(2-R2-Amino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-acet-5 amido]-3-(l,2,3-thiadiazol-5yl)-thiomethyl-3-cephem-4-car-bonsäure (Verbindung VIII, wobei R und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben) in Form des Diäthylammo-niumsalzes.

Dieses Salz wird mit einem zweckentsprechend ausge-10 wählten Mittel zur Entfernung der jeweils eingesetzten Rj-Schutzgruppe umgesetzt. Die in Frage kommenden Mittel sind den Fachleuten geläufig. Falls R2 Trityl ist, wird eine Behandlung mit 80%iger Ameisensäure bei Umgebungstemperatur während 1 bis 4 Stunden bevorzugt. Das Reak-15 tionsgemisch wird anschliessend mit Wasser verdünnt und filtriert. Das Filtrat wird bei 25 bis 35°C eingedampft und das Produkt aus Äther ausgefällt, wobei man das angestrebte Produkt der Formel I erhält.

Fliessschema C

/S^ N-OCH3 r2-nh-<v II

^ COOH

(IV)

•a—{jU"0CH3 ♦ H2N~rfs%i T\

C-C0C1 J_Ny?J--CH2-s4(

(ix) 0 C00H

(VII)

1 f

7

648 561

Gemäss Fliessschema C wird die oben definierte Verbindung IV in das 2-(2-R2Amino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxy-iminocarbonylchlorid (Verbindung IX) überführt.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens beschrieben. Die Verbindung IV und 1 Mol-Äquivalent eines tertiären organischen Amins (vorzugsweise Triäthylamin) werden in einem nicht-hydroxylischen, organischen Lösungsmittel (z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff; wobei Methylenchlorid oder Chloroform bevorzugt ist) aufgelöst und das Reaktionsgemisch wird abgekühlt. Dieser kalten, gerührten Mischung wird Phosphorpentachlorid in mehreren Portionen während eines Zeitraums von 15 bis 30 Minuten zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird weitere 15 bis 45 Minuten bei 0 bis 5°C gerührt und nachfolgend etwa 1 Stunde bei Zimmertemperatur. Das Reaktionsgemisch wird dann bei vermindertem Druck eingedampft, in Chloroform oder Methylenchlorid erneut aufgelöst und wiederum eingedampft. Der Rückstand wird in Aceton aufgenommen und filtriert. Man erhält das kristalline Triäthylammonium-hydrochlorid-Neben-produkt, welches verworfen wird.

Das Acetonfiltrat mit einem Gehalt der Verbindung IX (wobei R2 die oben angegebene Bedeutung hat) wird während eines Zeitraums von etwa 30 Minuten einer gerührten, eiskalten Lösung von 7-Amino-cephalosporansäure-thishetero-cyclus (Verbindung VII, wie oben definiert) in Wasser/Aceton (3:2 Vol/Vol) mit einem Gehalt an 1 Mol-Äquiv. einer schwachen Base, wie Natriumbicarbonat, und 2 Mol-Äquiv. eines organischen tertiären Amins, vorzugsweise Triäthylamin, zugesetzt. Dieses Reaktionsgemisch wird etwa 1 Stunde bei Zimmertemperatur gerührt, mit verdünnter, wässri-ger Säure (z.B. 4N Chlorwasserstoffsäure) auf pH 2 angesäuert, mit Wasser verdünnt, wiederholt mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthylacetat, Benzol und dgl. (wobei Äthylacetat bevorzugt ist), extrahiert, wiederholt mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Auf diese Weise wird das Produkt der Formel VIII (gemäss der obigen Definition) erhalten.

Durch Behandlung mit einem zweckentsprechenden Mittel zur Entfernung der jeweils eingesetzten R2-Schutzgruppe wird das angestrebte Produkt der Formel I erhalten.

Das Produkt der Formel I, das gemäss dem Fliessschema A, B oder C hergestellt wurde, kann durch Behandlung mit dem zweckentsprechenden Alkohol oder der zweckentsprechenden Base in einen pharmazeutisch akzeptablen Ester oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz überführt werden. Der Ausdruck «pharmazeutisch akzeptable, nicht-toxische Ester oder Salze» bezieht sich auf solche Ester oder Salze der Stammverbindung, welche die pharmazeutischen Eigenschaften (z.B. Toxizität, Wirksamkeit oder dgl.) der Stammverbindung nicht signifikant nachteilig beeinflussen. Bei den Estern und Salzen handelt es sich um herkömmlicherweise auf dem pharmazeutischen Gebiet verwendete Derivate. Bevorzugte Ester sind Pivaloyloxymethyl- Methoxymethyl-, Phthalidyl-, Benzamidomethyl-, l'-Äthoxycarbonyloxyme-thylester. Bei den erfindungsgemässen Salzen handelt es sich um pharmazeutisch akzeptable Kationensalze der Säureeinheit. Die Alkalimetallkationen, z.B. Natrium und Kalium, werden bevorzugt. Besonders bevorzugt ist das Natriumsalz. Es ist darauf hinzuweisen, dass im Hinblick auf die Ziele dieser Erfindung die Verbindungen der Formel I ihren pharmazeutisch akzeptablen, nicht-toxischen Kationensalzen gleichwertig sind.

Es wird im allgemeinen bevorzugt, die jeweiligen Produkte jeder der in den obigen Fliessschemata A, B oder C beschriebenen Verfahrensstufen abzutrennen und/oder zu isolieren, bevor das Produkt als Ausgangsmaterial für nachfolgende Reaktionsstufen eingesetzt wird. Die Abtrennung und Isolierung kann nach jedem beliebigen, zweckentsprechenden Reinigungsverfahren durchgeführt werden, z.B. durch Eindampfen, Kristallisation, Säulenchromatographie, Dünnschichtchromatographie, Destillation oder dgl. Spezifische Erläuterungen der typischen Trennungs- und Isolierungsverfahren können den nachfolgend beschriebenen, einschlägigen Beispielen entnommen werden. Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, dass natürlich auch andere, gleichwertige Trennverfahren ebenfalls verwendet werden könnten. Ausserdem soll darauf hingewiesen werden, dass es sich bei den vorstehend angegebenen Reaktionsbedingungen (z B. den Temperaturen, Molverhältnissen, Reaktionszeiten) um typische Bereiche handelt und dass auch Bedingungen angewendet werden können, die sowohl oberhalb als auch unterhalb dieser Bereiche liegen, wenn auch im allgemeinen weniger vorteilhaft.

Die erfindungsgemässen Verbindungen sind biologisch aktiv und zeigen bei Tests nach dem Mueller-Hinton-Agar-verdünnungsverfahren eine starke antibakterielle Aktivität. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I, II und III aufgeführt. In Tabelle I sind die Verbindungen wie folgt codiert:

Verbindung Ia = 7ß-[a-(syn-Methoxyimino-a-(2-amino-thiazol-4-yl)-acetamidol-3-[(l,2,3-thia-diazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4--carbonsäure;

Verbindung II = Cephalothin (Lilly).

In Tabelle II sind die Verbindungen wie folgt codiert:

Verbindung Ia = 7ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-amino-thiazol-4-yl)-acetamido] -3- [(1,2,4-thia-diazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4--carbonsäure;

Verbindung II = Cefotaxime (Hoechst);

Verbindung III = Cefmonoxime (Takeda);

Verbindung IV = Ceftizoxime (Fujisawa);

Verbindung V = Moxalactam (Lilly);

Verbindung VI = Cefoxitin (Merck);

Verbindung VII = Cefaperazone (Pfizer).

In Tabelle III sind die Verbindungen wie folgt identifiziert:

Verbindung Ib(i) = 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-amino-thiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thia-diazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3--cephem-4-carbonsäure;

Verbindung. II = Cephalothin (Lilly).

TABELLE I

Organismen Minimale

Hemmkonzentration (Hg/ml) Verbindung la II

Gram-Negative

Klebsiella pneumoniae

STFD-79-16

.015

1

Klebsiella pneumoniae

SSC-78-1

.015

1

Klebsiella oxytoca

K-81-6

.03

2

Enterobacter aerogenes

STFD-79-14

.03

128

Enterobacter cloacae

K-79-16

.25

>128

Enterobacter cloacae

K-81-46

.12

64

5

10

IS

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

648561 8

TABELLE I (Fortsetzung)

Organismen

Minimale Hemmkonzentration (Hg/ml) 5

Verbindung la II

Serratia marcescens

TUL-78-15

1

>128

Serratia marcescens

QHC-77-2

1

>128

Serratia marcenscens

K-81-39

.12

>128

Proteus morganii

K-79-25

.015

>.128

Proteus morganii

K-77-3

4

>128

Proteus rettgeri

N-76-1

.015

>128

Providencia stuartti

K-81-29

.06

>128

Escherichia coli

STFD-79-20

.015

4

Escherichia coli

7*311

.03

4

Escherichia coli

K-81-14

.06

64

Salmonella sp.

SSC-79-57

.25

64

Salmonella sp. (arizona)

QHC-77-3

.03

2

Citrobacter sp.

K-81-27

.03

1

Acinetobacter sp.

STFD-79-17

16

>128

Acinetobacter sp.

K-77-1

4

>128

Acinetobacter sp.

K-77-6

16

>.128

Pseudomonas aeruginosa

SSC-78-13

64

>128

Pseudomonas aeruginosa

12-4-4

32

>128

Pseudomonas aeruginosa

TUL-78-2

128

>128

Gram-Positive

Enterococcus sp.

OSU-75-1

32

Enterococcus sp.

SM-77-15

32

Staphylococcus aureus

SSC-79-18

.25

Staphylococcus aureus

FU-79-19-2

.5

Staphylococcus aureus

SSC-80-15

.5

Staphylococcus aureus

Smith

.25

.12

TABELLE II

Minimale Hemmkonzentration,

Hg/ml

Verbindung

Organismen

Ia

II

III

IV

V

VI

VII

Staphylococcus aureus, beta-lactamase-negativ

SSC 79-3

.12

.5

1

2

.5

SSC 79-5

.5

1

4

1

8

2

SSC 79-7

.12

.5

1

.5

2

1

.5

SSC 79-9

.12

.5

2

1

2

1

.5

SSC 79-10

.12

.5

1

2

1

.5

SSC 79-11

.12

.5

1

.5

2

1

.25

SSC 79-17

.25

1

2

1

4

2

1

SSC 79-14

.5

2

4

2

SSC 79-15

.5

2

4

1

8

4

2

Staphylococcus aureus, beta-lactamase-positiv

SSC 79-27

.25

1

2

.5

4

2

1

SSC 79-28

.25

1

2

.5

4

2

SSC 79-36

.25

1

2

1

4

2

SSC 79-38

.25

1

2

.5

2

1

SSC 79-39

.25

1

4

2

SSC 79-41

.5

2

4

1

4

2

SSC 79-44

.12

1

2

.5

2

1

SSC 79-47

.25

1

2

1

4

2

SSC 79-24

4

16

32

>128

32

16

128

TABELLE III

9

648 561

TABELLE IV

Organismen

Minimale Hemmkonz., [xg/ml Verbindung Ib(i) II

Infizierendes Bakterium

Klebsiella pneumoniae

STFD-79-6

<.03

.5

Klebsiella pneumoniae

SSC-78-1

<.03

1

Klebsiella pneumoniae

AD

<.03

.03

Enterobacter aerogenes

STFD-79-14

.12

>128

Enterobacter cloacae

K-79-16

.25

>128

Serratia marcescens

TUL-78-15

2

>128

Serratia marcescens

QHC-77-2

2

>128

Proteus morganii

K-79-25

<.03

>128

Proteus rettgeri

N-76-1

<.03

>128

Escherichia coli

STFD-79-20

<.03

2

Escherichia coli

311

.06

4

Escherichia coli

ESS 22-31

<.03

< .03

Escherichia coli

ATCC 25922

<.03

2 '

Salmonella sp.

SSC-79-57

1

64

Salmonella sp. (arizona)

QHC-77-3

.06

2

Acinetobacher sp.

STFD-79-17

32

>128

Acinetobacher sp.

K-77-1

4

>128

Pseudomonas aeruginosa

SSC-78-13

64

>128

Pseudomonas aeruginosa

12-4-4

64

>128

Pseudomonas aeruginosa

ATCC 27853

64

>128

Enterococcus sp.

OSU-75-1

8

16

Enterococcus sp.

SM-77-15

8

16

Staphylococcus aureus

SSC-79-18

.25

.12

Staphylococcus aureus

FU-79-19-2

.5

.12

Staphylococcus aureus

Smith

.25

.03

Staphylococcus aureus

SSC-80-15

1

.5

Micrococcus luteus

PCI 1001

<.03

.03

Mittlere effektive Dosis (ED50), mg/kg (95% Vertrauensgrenzen)

Verbindung Ia

Staphylococcus aureus Smith

2,9

(2,4-

3,6)

Staphylococcus aureus Fu-79-2

6,1

(4,4-

8,4)

Staphylococcus pyogenes C 203

0,1

(0,08

- 0,13)

Escherichia coli 311

0,35 (0,28-0,44)

Die Brauchbarkeit dieser neuen Verbindungen wird darüberhinaus durch ihre Fähigkeit zur Bekämpfung systemischer, letaler Infektionen bei Mäusen demonstriert. Bei dem Test werden weibliche Mäuse vom Charles River Laboratories CD-1-Stamm verwendet, welche jeweils 20 ± 2 g wiegen. Die Mäuse werden durch intraperitoneale Injektion mit einer ausreichenden Bakterienmenge (siehe Tabelle II) infiziert, um 95 bis 100% unbehandelter Mäuse innerhalb von 48 h zu töten. Dabei sind die Bakterien entweder in 0,5 ml 5%igem Mucin (S. aureus-Stämme) oder in einem Nährmedium, wie Fleischbrühe, (S. pyogenes oder E. coli) enthalten.

Die Mäuse werden 30 min nach der Infektion behandelt, und zwar durch subkutane Injektion der Testverbindung mit variierenden Dosismengen, die in 0,5 ml 0,2%igem wässri-gem Agar enthalten sind. Es werden die Überlebensverhältnisse 7 Tage nach der Infektion aufgezeichnet. Die Ergebnisse von drei gesonderten Tests unter Verwendung der Verbindung Ia wurden zusammengefasst und erscheinen in Tabelle IV als mittlere effektive Dosismengen (ED^-Werte), die nach Probit-Analysen bestimmt wurden.

Die Verbindung in Tabelle IV ist wie folgt codiert:

Verbindung Ia = 7-ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-amino-thiazol-4-yl)-acetamido] -3- [(1,2,3-thia-diazol-5-yI-thio)-methyl]-3-cephem-car-bonsäure.

Die aktiven Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen bei Warmblütern wirksam, wenn sie parenteral in Mengen verabreicht werden, die in einem Bereich von etwa 15 mg bis 20 etwa 200 mg/kg Körpergewicht/Tag liegen. Ein bevorzugter Dosisbereich beträgt etwa 20 bis etwa 60 mg/kg Körpergewicht/Tag. Eine bevorzugte Dosiseinheit enthält etwa 15 mg bis etwa 2 g der aktiven Verbindung (des Wirkstoffs). Eine bevorzugtere Dosiseinheit enthält etwa 50 mg bis etwa 25 1 g des Wirkstoffs. Die Dosiseinheiten werden so eingestellt, dass einem Patienten von etwa 70 kg Körpergewicht während eines Zeitraums von 24 h eine Gesamtmenge von etwa 4 bis 12 g der Wirkstoffe verabreicht wird. Diese Dosisrichtlinie kann jedoch im Hinblick auf die Schaffung des 30 optimalen therapeutischen Ansprechens geändert werden. So beträgt beispielsweise eine bevorzugte Dosisrichtlinie für nicht lebensgefährliche Infektionen etwa 15 bis 200 mg/kg Körpergewicht/Tag; für ernste oder lebensgefährliche Infektionen kann die Dosis bis zu 350 mg/kg Körpergewicht/ 35 Tag erhöht werden. Es können mehrere Teildosismengen täglich verabreicht werden. Die Dosismenge kann auch je nach dem Verlauf der therapeutischen Situation entsprechend reduziert werden.

Die erfindungsgemässen Wirkstoffe können nach einer 40 Vielzahl herkömmlicher Verfahren verabreicht werden, z.B. auf intravenösem, intramuskulärem, subkutanem oder intraperitonealem Weg.

Lösungen oder Suspensionen dieser Wirkstoffe in Form einer freien Base oder eines pharmakologisch akzeptablen 45 Salzes können beispielsweise in Wasser hergestellt werden, das in zweckentsprechender Weise mit einem Surfactant, wie Hydroxypropylcellulose, vermischt ist. Dispersionen können ebenfalls hergestellt werden in Glycerin, flüssigen Poly-äthylenglykolen und Mischungen derselben in Ölen. Diese 50 Präparationsformen enthalten unter gewöhnlichen Lager- und Anwendungsbedingungen ein Konservierungsmittel, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern.

Die für Injektionszwecke geeigneten, pharmazeutischen Formen umfassen sterile, wässrige Lösungen oder Disper-55 sionen sowie sterile, injizierbare Lösungen oder Dispersionen. In jedem Fall muss die Anwendungsform steril sein und muss darüberhinaus ausreichend fliessfähig sein, um den Einsatz einer hypodermischen Spritze zu erleichtern. Die Anwendungsform muss unter den Bedingungen der Herstel-60 lung und Lagerung stabil sein und muss gegen die Verunreinigung durch Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilze, geschützt sein. Der Träger kann ein Lösungsmittel oder ein Dispersionsmedium mit einem Gehalt an beispielsweise Wasser, Äthanol, Polyol (z.B. Glycerin, Propylenglykol und flüs-65 sigem Polyäthylenglykol), geeigneten Mischungen derselben und Pflanzenölen sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Herstel-lungs- und Anwendungsbeispielen näher erläutert. Falls nicht

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10

anders angegeben, beziehen sich alle Temperatur- und Temperaturbereichsangaben auf das Celsius-System und der Begriff «Umgebungs- und Zimmertemperatur» bedeutet etwa 20°C. Der Ausdruck «Prozent» oder «%» bedeutet Gewichts-% und die Ausdrücke «Mol» und «Mole» bedeuten Gramm-Mole. Der Ausdruck «äquivalent» bedeutet eine gleiche Menge des Reagens in Molen, bezogen auf die Mole des in dem jeweiligen Herstellungs- oder Anwendungsbeispiel vorher oder nachfolgend genannten Reaktanten, ausgedrückt in Molen des bestimmten Gewichts oder Volumens.

Beispiel 1

7ß-[x-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acet-amido ]-3-[(l,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl ]-3-cepkem--4-carbonsäure

Eine Lösung von 245 mg des Natriumsalzes von 7ß-[a--syn-Methoxyiminoja- [2-aminothiazol-4-yl)-acetamido] -ce-phalosporansäure und 78 mg des Kaliumsalzes von 1,2,3--Thiadiazol-5-thiol in 5 ml Wasser wird 6 h erhitzt, und zwar bei pH 7,3 auf 65 °C. Die Lösung wird mit Äthylacetat extrahiert und mit IN Chlorwasserstoffsäure auf pH 2,5 eingestellt. Das gebildete Präzipitat wird durch Filtration gewonnen. Man erhält 70 mg des angestrebten Produktes als hellbraunen Feststoff; X 5,62 (ß-Lactamcarbonyl).

Beispiel 2

7ß-[x-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acet-amido ]-3-[ ( 1,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl ]-3-cephem--4-carbonsäure

Eine 3,17 g Portion Dicyclohexylcarbodimid wird einer Lösung von 13,0 g 2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-meth-oxyimino-essigsäure in 60 ml Methylenchlorid zugesetzt. Die Mischung wird 30 min in der Kälte und anschliessend 1,5 h bei Zimmertemperatur gerührt. Der Harnstoff wird durch Filtration entfernt und das Filtrat wird in einem Eis/Methanol-Bad gekühlt. Es wird eine kalte Lösung von 4,4 g 7-Amino-3-(l,2,3-thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-ceph-em-4-carbonsäure und 3,72 ml Triäthylamin in 60 ml Methylenchlorid zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte und anschliessend über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird nacheinander mit kalter 0,5N Chlorwasserstoffsäure, Wasser und Kochsalzlösung extrahiert und anschliessend über Magnesiumsulfat getrocknet. Durch Verdampfung des Lösungsmittels erhält man ein Öl, welches in einer Lösung von 30 ml Dioxan und 30 ml Äther aufgelöst wird. Man gibt eine 2,92 ml Portion Di-äthylamin zu und kühlt die Lösung ab. Durch Filtration erhält man als Nebenprodukt 6,2 g des Diäthylammonium-salzes von 2-(2-Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-essigsäure. Das Filtrat wird mit Äther auf 500 ml verdünnt, gekühlt und filtriert. Man erhält 8,5 g der 7-[2-(2-Trityl-amino-4-thiazolyl)-2-syn-(methoxyimino)-acetamido]-3-(l,2,3--thiadiazol-5-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure in Form des Diäthylammoniumsalzes.

Ein Gemisch aus 2,4 g des obigen Diäthylammoniumsalzes und 20 ml 80%iger Ameisensäure wird 2 h bei Zimmertemperatur gerührt, anschliessend mit 20 ml Wasser verdünnt und filtriert. Das Filtrat wird bei 35° zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther verrieben, filtriert und getrocknet. Man erhält 1,4 g des angestrebten Produktes.

Beispiel 3

Natrium-7ß-['x~syn-methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4- .

-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3--cephem-4-carboxylat

Eine 3,5 g Portion von 7ß-fa-syn-Methoxyimino-a-(2--aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)--methyl]-3-cephem-4-carbonsäure wird in 100 ml Wasser durch tropfenweise Zugabe von 6,6 ml IN Natriumhydroxid aufgelöst. Diese Lösung wird filtriert und das Filtrat wird lyophilisiert, wobei man 3,3 g des angestrebten Produktes erhält.

Beispiel 4

7-Amino-3-[(l,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]--3-cephem-4-carbonsäure

Ein Gemisch von 4,04 g 7-Aminocephalosporansäure, 2,30 g Natrium-4-methyl-l,2,3-thiadiazol-5-thiolat und 1,24 g Natriumbicarbonat in 60 ml Wasser und 30 ml Aceton wird 2,5 h gerührt und refluxiert. Das Reaktionsgemisch wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, auf pH 3,5 angesäuert und das Präzipitat wird gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 3,7 g der angestrebten Verbindung.

Beispiel 5

7ß-[<<x-syn-Methoxyimino-a-(2-tritylamino-thiazol-4-yl}--acetamido ]3-[ ( 1,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl ]--3-cephem-4-carbonsäure

Eine 2,08 g Portion von Phosphorpentachlorid wird in mehreren Portionen einer kalten Lösung von 4,44 g 2-(2--Tritylamino-4-thiazolyl)-2-syn-methoxyimino-essigsäure und 1,41 ml Triäthylamin in 70 ml Methylenchlorid zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte und anschliessend 30 min bei Zimmertemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird bei vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wird in 70 ml Methylenchlorid aufgelöst und wiederum bis zur Trockene eingedampft. Dieser Rückstand wird in 50 ml Aceton aufgeschlämmt, filtriert und das Filtrat wird tropfenweise unter Rühren einer kalten Lösung von 2,53 g 7--Amino-3-[(l,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3--cephem-4-carbonsäure, 0,84 g Natriumbicarbonat und 2,82 ml Triäthylamin in 75 ml Wasser mit einem Gehalt von 50 ml Aceton zugesetzt. Dieses Gemisch wird 30 min in der Kälte und anschliessend 1 h bei Zimmertemperatur gerührt und dann auf pH 2 angesäuert. Eine 100 ml Portion Wasser wird zugesetzt und das Gemisch wird mit drei 150 ml Portionen Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Äthylace-tat-Extrakte werden mit Wasser und Kochsalzlösunä gewaschen, anschliessend über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 6,3 g der angestrebten Verbindung.

Beispiel 6

7ß-['a-syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)~acet-amido]3-[(l,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3--cephem-4-carbonsäure

Eine 4,0 g Portion 7ß-[a-syn-Methoxyimino-a-(2-trityl-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thiadiazol-4-methyl--5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure wird 40 ml 80%-iger Ameisensäure zugesetzt und das Gemisch wird 2,5 h bei Zimmertemperatur gerührt. Es wird eine 40 ml Portion Wasser zugegeben, das Gemisch wird filtriert und das Filtrat bei 35°C zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Wasser verrieben, filtriertu nd getrocknet und man erhält 1,7 g des angestrebten Produkts.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

11

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Beispiel 7 Herstellung einer topischen Creme

Bestandteile

% Gew./Gew.

Wirkstoff

0,05-5

N atriumlaurylsulfat

1

Propylenglykol

12

Stearylalkohol

25

Petrolatum, weiss USP

25

Methylparaben USP

0,18

Propylparaben USP

0,02

gereinigtes Wasser (Differenzmenge bis)

100

Beispiel 8

Herstellung einer topischen Salbe

Bestandteile

% Gew./Gew.

Wirkstoff

0,05 - 5

Cholesterin

3

Stearylalkohol

3

weisses Wachs

8

Petrolatum, weiss USP (Differenzmenge bis)

100

Beispiel 9

Herstellung eines Produkts zur intramuskulären Anwendung

Eine 268 1 Portion sterilen Wassers für Injektionszwecke USP wird in einen Mischtank gegeben und auf 6 ± 4°C gekühlt. In dem Wasser wird eine 70 219 g Portion 7ß-[a--syn-Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3--(l,2,3-thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]3-cephem-4-carbonsäure suspendiert und es werden 11 016 g Natriumbicarbonat in etwa zehn gleichen Portionen zugesetzt. Die Lösung wird 3 bis 5 h bei 6° ± 4°C gemischt und dann mit sterilem Wasser für Injektionszwecke USP bei der gleichen Temperatur auf 535 1 verdünnt. Die Lösung wird anschliessend unter sterilen Bedingungen filtriert, in sterile Glasampullen zu 50,56 ml/Ampulle angefüllt und gefriergetrocknet. Durch Rekonstitution mit 11,6 ml des geeigneten Verdünnungsmittels, wie sterilem Wasser für Injektionszwecke USP, erhält man 15,8 ml des Produkts mit einer Konzentration von 400 mg/ml des Wirkstoffs als Natriumsalz.

Beispiel 10

Herstellung eines Produkts zur intravenösen Anwendung

Die Verfahrensweise zur Herstellung des Produkts zur intramuskulären Anwendung wird wiederholt. Die Ampullen werden mit 48,0 ml der Lösung gefüllt und gefriegetrocknet. Die Rekonstitution erfolgt mit 5 ml des geeigneten Verdünnungsmittels, gefolgt von weiterer Verdünnung auf 50 ml (oder auf ein angestrebtes Volumen) unter Schaffung eines Infusionsm'ttels mit einem Wirkstoffgehalt von 6 g.

v

Claims

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2 I I II

N L—c-C-Nl

3

NH-

0=i r

CH2-0-C-CH3

COOH

• roc,î

cT-N\^CH2-S-^s/N

(II),

(D

wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und R, und wobei Rj für Cj_6-Alkyl steht, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

3

648561

Rg - NH

N-OCHj C - COOH

(IV)

wobei It, eine Amino-Schutzgruppe bedeutet, mit Phosphor-pentachlorid unter Bildung einer Verbindung der Formel

N-OCH:

wobei R2 die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt, diese Verbindung mit einer Verbindung der Formel

H2Nh~T Ì *ir\

(VII)

COOH

wobei R die oben angegebene Bedeutung hat, unter Bildung einer Verbindung der Formel n-0ch3

" rzQJ:

cooh r2-nh-^

wobei R und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt und die Schutzgruppe zur Bildung der Verbindung der Formel I entfernt.

2

wobei R2 die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt, die-35 se Verbindung mit einer Verbindung der Formel

H2N

0=

■ CH2-

R--S -

N

(VII)

00H

"•"if ii r™

N '—C-C-n

3

NH-

— S ° \ R-r N

L ] 11

T

(I)

wobei R die oben angegebene Bedeutung hat, unter Bildung 45 einer Verbindung der Formel e»

^ n—och3

■Sv r2-nh wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und R1 und wobei Rx für Cj.g-Alkyl steht, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

50

(VIII)

M-S —Lo-J1

(in)

wobei R und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben, umsetzt und die Schutzgruppe R„ unter Bildung der Ver-55 bindung der Formel I entfernt.

9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel wobei R die oben angegebene Bedeutung hat und M für Wasserstoff oder ein Alkalimetallkation steht, mit der Verbindung

H,N—S N N-OCH

2. Verbindung nach Anspruch 1, nämlich 7ß-[a-syn--Methoxyimino-a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3--thiadiazol-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbonsäure.

3. Verbindung nach Anspruch 1, nämlich 7ß-[a-syn--Methoxyimino-<a-(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thiadiazol-4-methyl-5-yl-thio)-methyl]-3-cephem-4-carbon-säure.

4. Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel

N-0CH3 C—C NH

K-r

XIJ- ch2—S-JI^s

(D

COOK

wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und Rj und wobei 15 Rx für C1_6-Alkyl steht, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel r2

20 C.

- NH -

N-

N - OCH3 -C - COOH (IV)

—ff' ^ N-och

P I »

n c-c-n:

0)

wobei R2 eine Amino-Schutzgruppe bedeutet, mit Dicyclo-hexylcarbodiimid unter Bildung einer Verbindung der For-25 mei

COOH

wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und Rj und wobei Rj für C^-Alkyl steht, und der pharmazeutisch zulässigen kationischen Salze derselben in Verbindung mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verbindung um 7ß-[a-syn-Methoxyimino-a--(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido] -3- [(1,2,3-thiadiazol-5-yl--thio)-methyl] -3-cephem-4-carbonsäure handelt.

6. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verbindung um 7ß-[a-syn-Methoxyimino-a--(2-aminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-[(l,2,3-thiadiazol-4-me-thyl-5-yl-thio)-methyl] -3-cephem-4-carbonsäure handelt.

7. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

30

/-\ N-OCH3

R2 " m JLc - C -N Ä

(VI)

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindung der folgenden Formel

H,N (f "N N-OCH

! » N I—C-C-Nl

(D

in einem polaren Lösungsmittel bei pH 6 bis 7,5 während 4 bis 12 Stunden bei 40 bis 70°C umsetzt, das Reaktionsgemisch abkühlt und auf einen pH von 2,5 bis 3,0 ansäuert und schliesslich die Verbindung der Formel I abtrennt.

8. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel h2n-

COOH

wobei R ausgewählt ist unter Wasserstoff und Rj und wobei Rj für Cj-g-Alkyl steht, sowie die pharmazeutisch zulässigen Kationensalze derselben.
3-Position eine l,2,3-Thiadiazol-5-yl-thiomethyl-Gruppe aufweisen können. Jede dieser Patentschriften enthält jedoch nur eine sehr breite und allgemein gehaltene Lehre, und in keiner dieser Patentschriften sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung speziell erwähnt oder beschrieben. Die genannten Patentschriften stehen somit der hier offenbarten Auswahlerfindung nicht neuheitsschädlich entgegen.