ES2203164T3 - Nuevos derivados c-2 s/0- y s/n formaldehido acetal de acidos carbapenem-3-carboxilicos y su uso como antibioticos e inhibidores de beta-lactamasa. - Google Patents

Abstract

Compuestos de la fórmula I estructural y sus sales farmacéuticamente aceptables, derivados de ésteres y derivados de amina, en la que R1 representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R2 representa hidrógeno o metilo y R3 representa un grupo farmacéuticamente aceptable que está unido a la parte restante de la molécula por un enlace sencillo oxígeno- carbono o un enlace sencillo nitrógeno-carbono y que está seleccionado entre el grupo compuesto por: alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi, cicloalcoxi, N-heterociclilo, heterocicliloxi, heterociclilcarboniloxi, heterocicliltiocarboniloxi, aciloxi, tioaciloxi, alcoxicarboniloxi, carbamoiloxi, tiocarbamoiloxi, heterocicliloxicarboniloxi, heterocicliloxitiocarboniloxi, N-heterociclicarbamoiloxi, N-heterocicliltiocarbamoiloxi, heterociclilcarbonilamino, heterocicliltiocarbonilamino, heterocicliloxicarbonilamino, acilamino, alcoxicarbonilamino, alcoxitiocarbonilamino, tioaciclamino, N-heterociclilcarbamoilamino, N- heterocicliltiocarbamoilamino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, imidoilamino, guanidino, N- heterociclil-alcoxicarbonilamino, N-heterociclil- alquiltiocarbonilamino y N-sulfonilamino substituidos o no substituidos, donde las partes de molécula alquilo, alquenilo, alquinilo, acilo, tioacilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 6 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, uno o más de los cuales se seleccionan entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno.

Description

Nuevos derivados C-2 S/O- Y S/N formaldehído acetal de ácidos carbapenem-3-carboxílicos y su uso como antibióticos e inhibidores de \beta-lactamasa.

Como a la técnica antecedente relevante se hace referencia a los documentos EP 079 244 A, EP 0 168 707 A y EP 0 169 410 A. En estos documentos se describen compuestos que son en parte estructuralmente parecidos a ciertos compuestos de la presente invención. Sin embargo, los compuestos descritos en este documento son antibióticos que tienen únicamente actividad \beta-lactamasa o antibióticos que tienen únicamente actividad bacteriana.

Ahora, esta invención se refiere a nuevos derivados de 2-S/O y S/N-formaldehído acetal de ácidos carbapenem-3-carboxílicos de la fórmula general I

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en la que R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} representa un grupo farmacéuticamente aceptable que está unido a la parte restante de la molécula por un enlace sencillo oxígeno-carbono o un enlace sencillo nitrógeno-carbono y que se selecciona entre el grupo compuesto por: alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi, cicloalcoxi, N-heterociclilo, heterocicliloxi, heterociclilcarboniloxi, heterocicliltiocarboniloxi, aciloxi, tioaciloxi, alcoxicarboniloxi, carbamoiloxi, tiocarbamoiloxi, heterocicliloxicarboniloxi, heterocicliloxitiocarboniloxi, N-heterociclicarbamoiloxi, N-heterocicliltiocarbamoiloxi, heterociclilcarbonilamino, heterocicliltiocarbonilamino, heterocicliloxicarbonilamino, acilamino, alcoxicarbonilamino, alcoxitiocarbonilamino, tioaciclamino, N-heterociclilcarbamoilamino, N-heterocicliltiocarbamoilamino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, imidoilamino, guanidino, N-heterociclil-alcoxicarbonilamino, N-heterociclil-alquiltiocarbonilamino y N-sulfonilamino substituidos o no substituidos, donde las partes alquilo, alquenilo, alquinilo, acilo, tioacilo o imidoílo de las moléculas precedentes contienen de 1 a 6 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, de los que uno o más se seleccionan entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R mencionados anteriormente pueden ser: alquilo, acilo, tioacilo, heterociclilo, hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxi, hidroxialcoxi, aminoalcoxi, amidinoalcoxi, guanidinoalcoxi, aciloxi, heterocicliloxi, alquilheterocicliloxi, hidroxialquilheterocicliloxi, aminoalquilheterocicliloxi, carbamoílo, alquilcarbamoílo, dialquilcarbamoílo, carbamoiloxi, dialquilcarbamoiloxi, tiocarbamoílo, alquiltiocarbamoílo, dialquiltiocarbamoílo, tiocarbamoiloxi, alquiltiocarbamoiloxi, dialquiltiocarbamoiloxi, mercapto, alquiltio, hidroxialquiltio, aminoalquiltio, monoalquilaminoalquiltio, dialquilaminoalquiltio, amidinoalquiltio, aciltio, heterocicliltio, alquilheterocicliltio, hidroxialquilheterocicliltio, aminoalquilheterocicliltio, carbamoiltio, monoalquilcarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, tiocarbamoiltio, alquiltiocarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, amino, monoalquilamino, hidroxialquilamino, aminoalquilamino, dialquilamino, oxo, oximino, o alquilimino, imidoilamino, alquilimidoilamino, dialquilimidoilamino, trialquilamonio, cicloalquilamino, heterociclilamino, alquilheterociclilamino, heterociclilcarbonilamino, alquilheterociclilcarbonilamino, acilamino, amidino, monoalquilamidino, dialquilamidino, guanidino, alquilguanidino, dialquilguanidino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquilcarbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquiltiocarbamoilamino, nitro, cloro, bromo, flúor, yodo, azido, ciano, alquilsulfinilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, sulfamoiloxi, alquilsulfamoiloxi, alquilsulfoniloxi o sulfo, sulfoxi, carboxamido, N-monoalquilcarboxamido, N,N-dialquilcarboxamido o carboxi, donde los substituyentes, independientemente entre sí, aparecen una o varias veces y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, de los que uno o más se seleccionan entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno, siendo los compuestos y sus sales farmacéuticamente aceptables, ésteres y derivados de amida útiles como antibióticos y como inhibidores de \beta-lactamasa.

Los grupos R^{3} farmacéuticamente aceptables, que están unidos mediante un enlace sencillo oxígeno-carbono o un enlace sencillo nitrógeno-carbono son grupos que normalmente están, por ejemplo, en el campo de los antibióticos \beta-lactama o inhibidores de \beta-lactamasa. Tales grupos se encuentran, por ejemplo, en M. S. Sassiver, A. Lewis en "Advances in Applied Microbiology", Ed. D. Perlam, Academic Press N.Y. (1970) o en muchas patentes, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 5.096.899.

El término "sal farmacéuticamente aceptable" como se usa en este documento y en las reivindicaciones, incluye sales no tóxicas de ácidos y bases y las sales de especies bipolares. Las sales con una base incluyen sales inorgánicas tales como sales de sodio, potasio, magnesio y calcio, o amonio y sales con aminas no tóxicas tales como trialquilaminas, alcanolaminas, arginina o aminas cíclicas tales como piperazina, procaína y otras aminas, que se han usado para formar sales de ácidos carboxílicos. Las sales con un ácido incluyen sales de ácidos inorgánicos tales como clorhidrato, sulfato, fosfato y similares y sales de ácidos orgánicos como acetato, maleato, citrato, succinato, ascorbato, lactato, fumarato, tartrato y oxalato y otras sales orgánicas con ácidos que se han usado para formar sales con aminas.

Los ésteres y derivados de amina farmacéuticamente aceptables como se usan en este documento, sirven como profármacos hidrolizándose en el cuerpo para producir el antibiótico per se. Preferiblemente se administran por vía oral ya que la hidrólisis se produce principalmente bajo la influencia de las enzimas digestivas. La administración parenteral puede usarse en algunos casos en los que la hidrólisis se produce en la sangre. Los ejemplos de ésteres y derivados de amida farmacéuticamente aceptables incluyen ésteres y amidas fisiológicamente hidrolizables conocidos y usados en el campo de la penicilina y la cefalosporina como, por ejemplo, en Advances in Drug Res. 17, 197 (1988). Tales ésteres y derivados de amida se preparan por técnicas convencionales conocidas en la técnica.

Los compuestos de acuerdo con la invención tienen varios centros asimétricos y por lo tanto pueden existir en varias formas estereoquímicas. La invención incluye la mezcla de isómeros y los estereoisómeros individuales. La mayoría de los compuestos preferidos de fórmula I tienen la configuración 1R, 5S y 6S del núcleo carbapenem substituido y la configuración 1'R ó 1'S de la cadena lateral 6-(1-hidroxietilo). Además, pueden incluirse átomos de carbono asimétricos en el substituyente R^{3}. La invención incluye los compuestos que tienen la configuración R y S en el substituyente R^{3}.

Esta invención también se refiere a los procesos para la preparación de compuestos (I), composiciones farmacéuticas que comprenden tales compuestos y a métodos de tratamiento que comprenden la administración de tales compuestos y composiciones cuando está indicado un efecto antibiótico.

La terminología para los compuestos de esta clase puede basarse en el nombre raíz "carbapenem" que emplea un sistema trivial y sencillo de nomenclatura (usado en la descripción general). Como alternativa, estos compuestos también pueden describirse por la nomenclatura de acuerdo con el sistema del Chemical Abstract (nomenclatura de biciclo) que es más apropiado para describir compuestos individuales de esta familia. Por lo tanto, en la sección de ejemplos se usa la nomenclatura del Chemical Abstract.

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Los antibióticos de \beta-lactama clásicos, tales como las penicilinas o las cefalosporinas, han llegado a ser parcialmente ineficaces en la terapia de enfermedades infecciosas debido a la resistencia bacteriana. Además de la resistencia natural de ciertas bacterias, muchas cepas de microorganismos patógenos han adquirido resistencia con el uso continuo de antibióticos a gran escala. De esta forma, la mayor parte de las especies de Staphylococcus aureus se han hecho resistentes frente a las penicilinas y muchas bacterias Gram-negativas tales como Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa o incluso Escherichia coli han adquirido resistencia frente a las cefalosporinas.

Por consiguiente, sigue existiendo necesidad de nuevos antibióticos. Esta búsqueda es particularmente intensa para antibióticos que tengan un amplio espectro o sean activos por vía oral.

Dentro de las \beta-lactamas, los carbapenem representan la clase más eficaz de compuestos. Éstos son activos también frente a la mayoría de las cepas resistentes a penicilina y cefalosporina. Sin embargo, los carbapenem usados actualmente se administran por vía parenteral debido a que no tienen una suficiente actividad oral. La carencia de actividad oral es conocida en la técnica y se describe, por ejemplo, en Infection 14, (1986), suppl. 2. S 115.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar una nueva clase de antibióticos carbapenem que tengan un espectro antibacteriano muy amplio y sean activos oralmente.

Los compuestos de la fórmula I anterior se preparan convenientemente de acuerdo con la siguiente ecuación:

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De esta forma, el intermedio 3 se prepara por reacción del material de partida 1, que contiene un grupo saliente X, donde R^{1} y R^{2} se definen como se ha mencionado anteriormente, con un HS/O o HS/N-formaldehído acetal HS-CH_{2}-R^{3}, preferiblemente en presencia de una base, donde R^{3} se define como se ha mencionado anteriormente.

Debido a la elevada reactividad de los HS/O- o HS/N-formaldehído acetales, especialmente en presencia de una base, el grupo saliente de X no es muy crítico. De hecho, la reacción puede realizarse usando una gran diversidad de grupos salientes X. Los ejemplos de tales grupos salientes X son grupos alcoxi tales como metoxi, grupos alquilsulfoniloxi o arilsulfoniloxi tales como metilsulfoniloxi, trifluorometilsulfoniloxi y p-toluenosulfoniloxi o grupos dialcoxifosfinoiloxi o diariloxifosfinoiloxi tales como dimetoxifosfinoiloxi o preferiblemente difenoxilfosfinoiloxi.

Los ejemplos para la preparación de materiales de partida 1 se describen en Heterocycles 1984, 21, 29-40, o en Tetrahedron Lett. 1980, 21, 4221-4224.

En el proceso 1\rightarrow3 pueden usarse bases inorgánicas u orgánicas, por ejemplo carbonato potásico o de cesio o aminas terciarias tales como trietilamina y piridina o preferiblemente bases impedidas tales como diisopropiletilamina y 2,6-dimetilpiridina.

Debido a la elevada reactividad de los HS/O- o HS/N-formaldehído acetales, la temperatura de reacción puede variar dentro de un amplio intervalo. Preferiblemente, el proceso 1\rightarrow3 se realiza entre -70ºC y la temperatura ambiente. Es adecuado un disolvente no polar o polar tal como cloruro de metileno o acetonitrilo, o preferiblemente N,N-dimetilformamida. El proceso 1\rightarrow3 también puede realizarse usando condiciones de transferencia de fase, por ejemplo las que usan agua, un disolvente no polar tal como tetracloruro de carbono o cloruro de metileno y un catalizador de transferencia de fase tal como bromuro de tetrabutilamonio.

El proceso 1\rightarrow3 también puede realizarse usando una sal preformada, preferiblemente una sal alcalina, alcalinotérrea o de tetraalquilamonio de los HS/O- o HS/N-formaldehído acetales 2. Con las sales orgánicas, el proceso 1\rightarrow3 preferiblemente se realiza sin una base adicional en un disolvente polar, por ejemplo N,N-dimetilformamida. Con las sales de tetraalquilamonio más solubles, es preferible un disolvente menos polar tal como tetrahidrofurano.

Los grupos protectores Y en el material de partida 1 y en el intermedio 3 son radicales fácilmente retirables que se conocen per se, como los usados normalmente para los fines de síntesis orgánica. Grupos protectores de este tipo se encuentran, por ejemplo, en Gunda I. Georg "The Organic Chemistry of \beta-lactams", VCH Publishers UK, Cambridge, 1993, págs. 23-29.

Dentro del proceso de desprotección 3\rightarrowI, se generan el ácido carboxílico libre o las correspondientes sales inorgánicas. En casos especiales es posible que un substituyente R^{3} seleccionado pueda alterarse simultáneamente durante el proceso 3\rightarrowI.

Un ejemplo de tales procesos especiales es la reducción simultánea de un grupo R^{3} 2-azidoetoxi para dar un grupo 2-aminoetoxi durante la desprotección de 3 (Y = p-nitrobencilo) mediante una hidrogenolisis catalítica.

Un requisito previo para la preparación de los compuestos de la fórmula estructural I fue la disponibilidad de los correspondientes HS/O- y HS/N-formaldehído acetales 2. Descubrimos que las clases de HS/O formaldehído acetales (R^{3} = alcoxi no substituido) y HS/N-formaldehído acetales (R^{3} = acilamino no substituido) sencillos no se conocían por la técnica precedente. Por lo tanto, también es un objeto de la presente invención preparar los nuevos derivados de formaldehído 2 adecuados. En el documento EP 0 010 317 se ha informado acerca de 2-alcoxialquiltiocarbapenem. Se preparan a partir de 2-alcoxialcanotioles no substituidos conocidos como reactivos. Sin embargo, los 2-alcoximetiltiocarbapenem no fueron obtenibles por este método ya que los reactivos requeridos, los HS/O-formaldehído acetales (2, R^{3} = alcoxi no substituido) que tienen de 1 a 6 átomos de carbono en su parte alcoxi molecular, era una clase de compuestos no conocida por la técnica anterior. Se consideró que esta clase de reactivos era inestable para ser de valor práctico (Houben-Weyl, Methoden der Org. Chemie., Vol. E. 14a/1, G. Thieme ed., Stuttgart, N.Y. 1991, pág. 793. Este informe constituye un prejuicio contra los 2-alcoximetanotioles mencionados anteriormente y contra la solución de la invención que da como resultado ácidos 2-alcoximetiltiocarbapenem-2-carboxílicos.

Aunque se ha descrito erróneamente un compuesto con p.e. de 52ºC/20 mbar (15 mm) como metoximetanotiol en la bibliografía reciente (Chem. Zentralbl. 1912, 1992), no hemos descubierto informes posteriores de ningún uso de este reactivo en Chem. Abstr. El metoximetanotiol no fue obtenible usando el procedimiento descrito, sino que tuvo que prepararse mediante una ruta totalmente diferente (4\rightarrow6\rightarrow2 ó 5\rightarrow6\rightarrow2). De hecho, el metoximetanotiol puro es mucho más volátil que el compuesto descrito y tiene un p.e. de 51ºC a presión ambiental. Ya que los correspondientes HS/O-formaldehído acetales no fueron obtenibles, nunca se prepararon 2-alcoximetiltiocarbapenem I (R^{3} = metoxi) y por lo tanto no se describen en Chem. Abstr.

De forma similar, los HS/N formaldehído acetales no substituidos (R^{3} = acilamino sin substituir) representan una clase desconocida de compuestos. Como se requiere el reactivo 2 (R^{3} = acilamino) en la preparación de acilaminometiltiocarbapenem I (R^{3} = acilamino), este último no pudo obtenerse por la técnica anterior. Por consiguiente, los 2-acilaminometiltiocarbapenem no se han descrito en Chem. Abstr.

Los nuevos HS/O- o HS/N-formaldehído acetales 2 se preparan convenientemente mediante las siguientes rutas:

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donde R^{3} se describe como se ha mencionado anteriormente. Los compuestos de partida 4 y 5 se conocen y pueden prepararse de acuerdo con procedimientos conocidos per se o están disponibles en el mercado, como por ejemplo en el caso de clorometil metil éter (4, R^{3} = OCH_{3}) o N-hidroximetilacetamida (5, R^{3} = HN-CO-CH_{3}). Preferiblemente, el proceso 4\rightarrow6 se realiza en un disolvente polar o no polar tal como acetonitrilo, éter o cloroformo a una temperatura comprendida entre -70ºC y la temperatura ambiente, el proceso 5\rightarrow6 también puede realizarse en un disolvente o, preferiblemente, sin un disolvente (usando un exceso de ácido tioacético) a una temperatura comprendida entre -30ºC y +60ºC. Como alternativa, en lugar de tioacetato potásico disponible en el mercado, pueden usarse otros tioacetatos alcalinos o alcalinotérreos.

El proceso de hidrólisis 6\rightarrow2 puede realizarse usando condiciones alcalinas o ácidas, por ejemplo usando hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos o alcóxidos alcalinos o alcalinotérreos, preferiblemente hidróxido sódico o metóxido sódico en un disolvente polar tal como agua, acetonitrilo o alcohol metílico. Las condiciones ácidas adecuadas en el proceso 6\rightarrow2 usan ácidos fuertes, preferiblemente cloruro de hidrógeno, en un disolvente polar tal como agua o alcohol metílico. La hidrólisis se realiza preferiblemente a una temperatura comprendida entre -30ºC y la temperatura ambiente. Los HS/O- o HS/N-formaldehído acetales 2 pueden aislarse en su estado libre o en forma de sales alcalinas, alcalinotérreas o de tetraalquilamonio.

Como ya se ha mencionado, los carbapenem usados en la actualidad no poseen suficiente actividad oral. La actividad oral de los compuestos I, de acuerdo con la invención, proviene de los nuevos grupos S/O o SIN-formaldehído acetal. Derivados similares de formaldehído, es decir, un O/O-formaldehído acetal inducen un incremento de la capacidad de absorción oral con las penicilinas, por ejemplo con pivaloiloximetil ésteres de penicilinas, como se describe en Merck Index, 11º ed, 7484, pág. 1193. Se ha informado acerca de la fuerte influencia de la longitud del espaciador de los substituyentes en el campo de las cefalosporinas (Joum. Antibiot. 1993, 46, 177), donde la biodisponibilidad oral se ha convertido en un objeto de investigación intensiva. En este informe bibliográfico, se descubrió que un derivado de S/S-formaldehído acetal era más de catorce veces superior a otros compuestos. Desafortunadamente, debido al carácter no polar del resto S/S acetal, se ha reducido ampliamente la actividad frente a Pseudomonas aeruginosa, intrínseca en la clase de las aminotiazol cefalosporinas.

En el campo de los carbapenem, también se ha informado acerca de la actividad oral con derivados de 2-S/S-formaldehído acetal en la Solicitud de Patente Europea 0 481 511 A2, ilustrando que el grupo metileno es adecuado como un espaciador entre dos átomos de azufre, para proporcionar actividad oral dentro de esta familia de antibióticos.

Sin embargo, no han aparecido informes acerca de los S/O- o N/O-formaldehído acetales y no existen datos sobre su biodisponibilidad oral o su actividad antibacteriana. Comparado con lo mencionado anteriormente, los 2-S/S-formaldehído acetales mencionados, los compuestos I, de acuerdo con la invención, son más polares y por lo tanto también son activos frente al patógeno clínicamente importante Pseudomonas aeruginosa.

Comparado con los otros 2-alcoxialquiltiocarbapenem, o 2-acilaminoalquiltiocarbapenem informados, que tienen grandes longitudes espaciadoras de sus restos alquileno, los compuestos I son mucho más preferidos debido a su capacidad de absorción oral.

En la descripción general de la presente invención, el grupo R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} representa un grupo farmacéuticamente aceptable, que se une a la parte restante de la molécula mediante un enlace sencillo oxígeno-carbono o un enlace sencillo nitrógeno-carbono y que se selecciona entre el grupo compuesto por: alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi, cicloalcoxi, N-heterociclilo, heterocicliloxi, heterociclilcarboniloxi, heterocicliltiocarboniloxi, aciloxi, tioaciloxi, alcoxicarboniloxi, carbamoiloxi, tiocarbamoiloxi, heterocicliloxicarboniloxi, heterocicliloxitiocarboniloxi, N-heterociclilcarbamoiloxi, N-heterocicliltiocarbamoiloxi, heterociclilcarbonilamino, heterocicliltiocarbonilamino, heterocicliloxicarbonilamino, aciclamino, alcoxicarbonilamino, alcoxitiocarbonilamino, tioacilamino, N-heterociclilcarbamoilamino, N-heterocicliltiocarbamoilamino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, imidoilamino, guanidino, N-heterociclil-alcoxicarbonilamino, N-heterociclil-alquiltiocarbonilamino y N-sulfonilamino substituidos o no substituidos, donde las partes de molécula precedentes alquilo, alquenilo, alquinilo, acilo, tioacilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 6 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, de los que uno o más están seleccionados entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes del grupo R^{3} mencionado anteriormente pueden ser: alquilo, acilo, tioacilo, heterociclilo, hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxi, hidroxialcoxi, aminoalcoxi, amidinoalcoxi, guanidinoalcoxi, aciloxi, heterocicliloxi, alquilheterocicliloxi, hidroxialquilheterocicliloxi, aminoalquilheterocicliloxi, carbamoílo, alquilcarbamoílo, dialquilcarbamoílo, carbamoiloxi, alquilcarbamoiloxi, dialquilcarbamoiloxi, tiocarbamoílo, alquiltiocarbamoílo, dialquiltiocarbamoílo, tiocarbamoiloxi, alquiltiocarbamoiloxi, dialquiltiocarbamoiloxi, mercapto, alquiltio, hidroxialquiltio, aminoalquiltio, monoalquilaminoalquiltio, dialquilaminoalquiltio, amidinoalquiltio, aciltio, heterocicliltio, alquilheterocicliltio, hidroxialquilheterocicliltio, aminoalquilheterocicliltio, carbamoiltio, monoalquilcarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, tiocarbamoiltio, alquiltiocarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, amino, monoalquilamino, hidroxialquilamino, aminoalquilamino, dialquilamino, oxo, oximino, o alquilimino, imidoilamino, alquilimidoilamino, dialquilimidoilamino, tetraalquilamonio, cicloalquilamino, heterociclilamino, alquilheterociclilamino, heterociclilcarbonilamino, alquilheterociclilcarbonilamino, acilamino, amidino, monoalquilamidino, dialquilamidino, guanidino, alquilguanidino, dialquilguanidino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquilcarbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquiltiocarbamoilamino, nitro, cloro, bromo, flúor, yodo, azido, ciano, alquilsulfinilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, sulfamoiloxi, alquilsulfamoiloxi, alquilsulfoniloxi o sulfo, sulfoxi, carboxamido, N-monoalquilcarboxamido, N,N-dialquilcarboxamido o carboxi, donde los substituyentes, independientemente entre sí, aparecen una o varias veces y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, de los cuales uno o más están seleccionados entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno.

Una clase preferida de compuestos I es aquella en la que R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} representa alcoxi, heterocicliloxi, aciloxi, carbamoiloxi, N-heterociclilo, acilamino, carbamoilamino, imidoilamino substituidos o sin substituir, donde las partes de la molécula alquilo, acilo, tioacilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 3 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R^{3} mencionados anteriormente pueden ser: alquilo, acilo, tioacilo, heterociclilo, hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxi, hidroxialcoxi, aminoalcoxi, amidinoalcoxi, guanidinoalcoxi, aciloxi, heterocicliloxi, alquilheterocicliloxi, hidroxialquilheterocicliloxi, aminoalquilheterocicliloxi, carbamoílo, alquilcarbamoílo, dialquilcarbamoílo, carbamoiloxi, alquilcarbamoiloxi, dialquilcarbamoiloxi, tiocarbamoílo, alquiltiocarbamoílo, dialquiltiocarbamoílo, tiocarbamoiloxi, alquiltiocarbamoiloxi, dialquiltiocarbamoiloxi, mercapto, alquiltio, hidroxialquiltio, aminoalquiltio, monoalquilaminoalquiltio, dialquilaminoalquiltio, amidinoalquiltio, aciltio, heterocicliltio, alquilheterocicliltio, hidroxialquilheterocicliltio, aminoalquilheterocicliltio, carbamoiltio, monoalquilcarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, tiocarbamoiltio, alquiltiocarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, amino, monoalquilamino, hidroxialquilamino, aminoalquilamino, dialquilamino, oxo, oximino, o alquilimino, imidoilamino, alquilimidoilamino, dialquilimidoilamino, tetraalquilamonio, cicloalquilamino, heterociclilamino, alquilheterociclilamino, heterociclilcarbonilamino, alquilheterociclilcarbonilamino, acilamino, amidino, monoalquilamidino, dialquilamidino, guanidino, alquilguanidino, dialquilguanidino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquilcarbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquiltiocarbamoilamino, nitro, cloro, bromo, flúor, yodo, azido, ciano, alquilsulfinilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, sulfamoiloxi, alquilsulfamoiloxi, alquilsulfoniloxi o sulfo, sulfoxi, carboxamido, N-monoalquilcarboxamido, N,N-dialquilcarboxamido o carboxi, donde los substituyentes, independientemente entre sí, aparecen una o varias veces y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno.

Una clase especialmente preferida de compuestos I, de acuerdo con la invención, es aquella en la que R^{1} representa 1-hidroxietilo, R^{2} representa metilo y R^{3} representa alcoxi substituido, acilamino, alquilcarbamoilamino, alcoxicarbamoilamino, N-heterociclilo e imidoilamino, donde las partes de la molécula alquilo, acilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 3 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre las serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R^{3} mencionados anteriormente son grupos básicos tales como amino, alquilamino, dialquilamino, imidoílo, amidino y guanidino. En este caso los compuestos I de acuerdo con la invención son muy polares y pueden existir en su forma bipolar. Por lo tanto, tales compuestos son especialmente activos contra bacterias Gram-negativas, incluyendo Pseudomonas aeruginosa.

Una selección de compuestos I de acuerdo con la invención mostró una elevada actividad antibacteriana en el ensayo de susceptibilidad de discos después de la aplicación de 10 microgramos con los siguientes diámetros de inhibición: Staph. Aureus (9-39 mm), E. coli (27-34 mm), E. cloacae (23-27 mm) y Ps. aeruginosa (13-26 mm). Estos datos corresponden a los de un carbapenem inyectable clínicamente útil, como se describe en Journ. Antimicrob. Chemotherapy 24, (1989), Suppl. A, 253.

Por lo tanto, estos nuevos antibióticos son activos frente a una diversidad de patógenos bacterianos, que representativamente incluyen bacterias tanto gram-positivas como gram-negativas tales como Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Enterococcus y Pseudomonas aeruginosa.

Sorprendentemente, hemos descubierto que los compuestos de acuerdo con la invención inhiben fuertemente \beta-lactamasas bacterianas aisladas a partir de Enterobacter cloacae y Escherichia coli. Además, todos los patógenos Gram-negativos resistentes a ceftazidima se hacen susceptibles a una combinación de ceftazidima y los compuestos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, estos compuestos también son inhibidores muy potentes de \beta-lactamasa. La muy alta actividad como inhibidores de \beta-lactamasa de los compuestos I de acuerdo con la invención también se observó con enzimas bacterianas aisladas en el ensayo de nitrocefina (R. Reimer, Methodicum Chimicum: Antibiotics, Vitamins and Hormons; F. Korte, M. Goto. eds., Thieme, Stuttgart, 1977, pág. 11, E. Wasielewski, Arzneimittel, Vol. 4; Chemotherapeutica, Part 1, Verlag Chemie, Weinheim 1972).

Un representante de los compuestos I de acuerdo con la invención mostró altos niveles en sangre en ratones después del tratamiento oral con 25 mg por kg, mostrando capacidad de absorción oral.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar una nueva clase de antibióticos carbapenem e inhibidores de \beta-lactamasa, que es importante en terapia veterinaria y humana y en sistemas inanimados. A partir de la técnica anterior no podría esperarse hasta este alcance la alta y de amplio espectro actividad antibacteriana y la potencia de inhibición de \beta-lactamasa de los compuestos de acuerdo con la invención, en combinación con su actividad oral.

Los nuevos compuestos de acuerdo con la invención son valiosas substancias antimicrobianas que son activas frente a la mayoría de los patógenos Gram-positivos y Gram-negativos, incluyendo también la mayor parte de las bacterias resistentes a penicilina y cefalosporina y anaerobias. El ácido libre y en particular las sales de metales alcalinos y alcalinotérreos o las especies bipolares son bactericidas útiles y pueden emplearse para eliminar patógenos del equipo dental y médico para eliminar microorganismos y para uso terapéutico en seres humanos y animales. Para este último fin se usan sales farmacéuticamente aceptables conocidas per se y se usan en la administración de penicilinas y cefalosporinas. Estas sales pueden usarse junto con excipientes líquidos y sólidos farmacéuticamente aceptables para formar formas de dosificación unitaria adecuadas tales como píldoras, comprimidos, cápsulas, supositorios, jarabes, elixires y similares, que pueden prepararse por procesos que son conocidos per se.

Los nuevos compuestos son antibióticos valiosos frente a la mayor parte de las bacterias patógenas y por consiguiente se usan en medicina humana y veterinaria. Pueden usarse como medicamentos antibacterianos para el tratamiento de infecciones provocadas por bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, por ejemplo por Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Salmonella typhosa, Enterobacter cloacae, Enterococcus, Pseudomonas aeruginosa y Bacterium proteus.

Además, los agentes antibacterianos pueden usarse como aditivos para alimentos de animales, para conservar productos alimentarios o alimentos y como desinfectantes. Por ejemplo, pueden usarse en preparaciones acuosas en concentraciones en el intervalo de 0,1 a 100 partes de antibiótico/millón de partes de solución para destruir e inhibir el crecimiento de bacterias nocivas sobre el equipo médico y como bactericidas en aplicaciones industriales, por ejemplo en pinturas basadas en agua y en agua tratada para fabricas de papel, para inhibir el crecimiento de bacterias nocivas.

Los productos de acuerdo con la invención pueden usarse solos o junto con otros componentes activos en cualquiera de un gran número de preparaciones farmacéuticas. Estas preparaciones pueden usarse en forma de cápsula o como comprimidos, polvos o soluciones líquidas o como suspensiones o elixires. Pueden administrarse por vía oral, intravenosa o intramuscular.

Las preparaciones preferiblemente se administran en una forma que sea adecuada para la absorción a través del tracto gastrointestinal. Los comprimidos y cápsulas para administración oral pueden estar en forma de dosificación unitaria y pueden contener excipientes habituales de medicamentos, tales como aglutinantes, por ejemplo jarabes, goma arábiga, gelatina, sorbitol o polivinilpirrolidona, cargas, por ejemplo lactosa, azúcar, almidón de maíz, fosfato cálcico, sorbitol o glicina, lubricantes, por ejemplo estearato de magnesio, talco, polietilenglicol o sílice, disgregantes, por ejemplo, almidón de patata, o agentes humectantes aceptables tales como lauril sulfato sódico. Los comprimidos pueden recubrirse por procesos que son conocidos per se. Las preparaciones líquidas orales pueden estar en forma de suspensiones acuosas o aceitosas, soluciones, emulsiones, jarabes, elixires y similares o pueden existir como un producto seco, por ejemplo para la reconstitución previa usando agua u otros excipientes adecuados. Las preparaciones líquidas de este tipo pueden contener aditivos que son conocidos per se, tales como agentes de suspensión, por ejemplo jarabe de sorbitol, metilcelulosa, glucosa/melaza, gelatina, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, gel de estearato de aluminio, o aceites comestibles hidrogenados, por ejemplo aceite de almendra, aceite de coco fraccionado, ésteres oleosos, propilenglicol o alcohol etílico, conservantes, por ejemplo p-hidroxibenzoato de metilo o propilo o ácido sórbico. Los supositorios contienen bases de supositorio conocidas per se, por ejemplo manteca de cacao u otros glicéridos.

Las preparaciones para inyección pueden estar en forma de dosificación unitaria en ampollas o en recipientes que contienen varias dosis junto con un conservante añadido. Las preparaciones pueden estar en forma de suspensiones, soluciones o emulsiones en excipientes aceitosos o acuosos, y pueden contener agentes de formulación tales como agentes de suspensión, estabilizadores y/o disgregantes. Como alternativa, el componente activo puede estar en forma de polvo para la reconstitución previa usando un excipiente adecuado, por ejemplo agua sin pirógenos estéril.

Las preparaciones también pueden estar en forma adecuada para la absorción a través de membranas mucosas de la nariz y de la garganta o del tejido bronquial, y pueden estar en forma de polvos o pulverizaciones líquidas o inhalantes, dulces para chupar, tales como pincelaciones para la garganta, etc. Para medicaciones oculares y de oídos, las preparaciones pueden usarse en forma de cápsulas individuales en forma líquida o semi-sólida o pueden usarse como gotas, etc. Las aplicaciones tópicas pueden existir o formularse en vehículos hidrófobos en forma de pomadas, cremas, lociones, pincelaciones, polvos, etc.

Las preparaciones de acuerdo con la invención pueden contener, además del excipiente, otros componentes tales como estabilizadores, aglutinantes, antioxidantes, conservantes, lubricantes, agentes de suspensión, agentes de control de la viscosidad o aromatizantes o similares.

Las preparaciones de acuerdo con la invención también pueden contener, además del excipiente, inhibidores enzimáticos, por ejemplo, cilastatina (Merck Index, 11ª ed. 2275) para aumentar el efecto terapéutico.

Además, las preparaciones pueden contener uno o más componentes antibacterianos activos para obtener un espectro antibiótico más amplio. Los ejemplos de tales otros componentes activos son antibióticos, preferiblemente antibióticos \beta-lactama, por ejemplo, penicilinas tales como Ampicilina o Amoxicilina o cefalosporinas tales como Ceflexin, Cefaclor o Ceftazidima. Con tales antibióticos \beta-lactama convencionales añadidos, el componente activo de acuerdo con la invención actúa como un agente antibacteriano y como un inhibidor de \beta-lactamasas bacterianas.

Para la medicina veterinaria, las preparaciones pueden formularse, por ejemplo, como una preparación intramamaria en vehículos de acción prolongado o de liberación rápida. La dosis a administrar depende mucho del estado del sujeto a tratar y del peso del paciente, y del método y frecuencia de administración. En general, una dosis oral diaria contiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 200 mg de componente activo/kg de peso corporal del sujeto en el caso de una o más administraciones al día. Una dosis diaria preferida para seres humanos adultos está en el intervalo de aproximadamente 20 a 120 mg de componente activo/kg de peso corporal.

Las preparaciones de acuerdo con la invención pueden administrarse en varias formas de dosificación unitarias, por ejemplo en formas de dosificación sólidas o líquidas que pueden tomarse por vía oral. Las preparaciones pueden contener del 0,1 al 99% de material activo por dosis unitaria, en forma sólida o líquida. El intervalo preferido es aproximadamente del 10 al 60%. Las preparaciones generalmente contienen de 15 a aproximadamente 1500 mg de componente activo, pero generalmente se prefiere usar una cantidad de dosificación en el intervalo de aproximadamente 250 a 1000 mg. En el caso de administración parenteral, la dosis unitaria normalmente es el compuesto puro en una solución de agua estéril o en forma de un polvo soluble, que puede disolverse.

Los ejemplos mostrados a continuación ilustran los productos, procesos, preparaciones y métodos de tratamiento de acuerdo con la invención.

Ejemplo 1 Metoximetanotiol

A una solución acuosa 5,2 N de hidróxido sódico (7,7 ml, 40 mmol), a 0ºC, con agitación, se le añadió tiolacetato de metoximetilo (2,40 g, 20 mmol). Después de 30 minutos, a la solución amarilla resultante se le añadió cloruro de hidrógeno acuoso 5 N (4,0 ml, 20 mmol) después de lo cual se separó una capa oleosa. Después de la saturación de la capa acuosa con cloruro sódico a 0ºC, la fase oleosa se separó, se secó son sulfato de magnesio, se filtró y el filtrado se destiló a presión ambiental, produciendo un líquido incoloro, p.e. 51ºC. Espectro de RMN en CDCl_{3} 2,0 (t, 1H, J = 12 Hz), 3,4 (s, 3H), 4,8 (d, 2H, J = 12 Hz) ppm.

Como alternativa, la mezcla bifásica se extrajo con deuteriocloroformo. La solución resultante se secó sobre sulfato de magnesio, se filtró y se almacenó en el frigorífico. Contenía el compuesto del título puro (1,17 g, 80%). Esta solución se extrajo con hidróxido sódico acuoso 2 N (7,5 ml, 15 mmol) y el extracto se liofilizó inmediatamente a alto vacío produciendo metoximetiltiolato sódico sólido incoloro.

Ejemplo 2 2-(Azidoetiloxi)metanotiol

En una mezcla de 2-azidoetanol (2,0 g, 23 mmol) y trioxano (0,74 g, 8,2 mmol) se introdujo cloruro de hidrógeno seco a -10ºC. Después de 1,5 h, el sólido se licuó. Después de lavar abundantemente el aparato con nitrógeno, la mezcla constó de (2-azidoetil) clorometil éter. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 3,5 (m,2H), 3,9 (m, 2H), 5,5 (s, 2H) ppm.

Se añadió el (2-azidoetil) clorometil éter (producto bruto, 23 mmol) a 0ºC a una suspensión agitada de tiolacetato potásico (2,63 g, 23 mmol) en éter seco (7,5 ml).

La mezcla se dejó en agitación a temperatura ambiente durante una noche. El material insoluble se retiró por filtración y el filtrado se evaporó al vacío, dando un líquido naranja. Éste se destiló a alto vacío (0,003 mbar) (0,002 mm) usando un aparato de destilación de corto recorrido y una pantalla de seguridad. Se obtuvo tiolacetato de (2-azidoetoxi)metilo puro, p.e. 80-90ºC/0,003 mbar (0,002 mm) en forma de un líquido amarillo pálido con un rendimiento del 65%. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 2,38 (s, 3H), 3,36 (m, 2H), 3,61 (m, 2H), 5,10 (s, 2H), ppm.

A NaOH acuoso 0,20 N (121 ml, 24,2 mmol) a 0ºC se le añadió gota a gota con agitación una solución de tiolacetato de (2-azidoetoxi)metilo (848 mg, 4,84 mmol) en tetrahidrofurano (5 ml). La mezcla de reacción se dejó en agitación durante 15 minutos a 0ºC. La solución resultante se lavó con éter (100 ml) y después se acidificó a 0ºC con HCl acuoso 1,0 N (19,4 ml) a un pH de 6. La solución acuosa después se extrajo dos veces con porciones de éter (50 ml). Las capas de éter combinadas se secaron sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vacío (17 mbar) (13 mm). El producto bruto resultante se cromatografió sobre gel de sílice (200-63 \mum, 23 g) usando hexano-éter (9:1) para dar el compuesto del título incoloro con un rendimiento del 47% después de secar a 17 mbar (13 mm). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 2,0 (t, 2H, J = 10 Hz), 3,4 (t, 2H, J = 6 Hz), 3,7 (t, 2H, J = 6 Hz), 4,8 (d, 2H, J = 10 Hz) ppm.

Ejemplo 3 (2-Azido-1,1-dimetiletoxi)metanotiol

A una suspensión agitada de hidruro sódico (310 mg, 13 mmol) en tetrahidrofurano seco (5 ml), a 0ºC, se le añadió una solución de 1-azido-2-metil-2-propanol (1,15 g, 10 mmol) en THF seco (2 ml). Cuando cesó el desprendimiento de hidrógeno, a la solución amarilla pálida se le añadieron hexametilfósforo triamida seca (3 ml) y clorometil metil éter (1,14 ml, 15 mmol) a 0ºC y la mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla de reacción se vertió en una solución acuosa al 10% de NaCl (40 ml) y se extrajo dos veces con dos porciones (150 y 50 ml) de éter. Las capas de éter combinadas se lavaron dos veces con NaCl al 10% (50 ml) y con NaCl saturado (50 ml). La capa de éter se secó sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vació (17 mbar) (13 mm) produciendo formaldehído ((2-azido-1,1-dimetiletil)metil acetal (1,41 g, 89%).

Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,28 (s, 6H), 3,22 (s,2H), 3,39 (s, 3H), 4,74 (s, 2H) ppm.

A una solución agitada de formaldehído ((2-azido-1,1-dimetiletil)metil acetal (1,35 g, 8,47 mmol) en cloruro de metileno seco (5 ml) se le añadió una solución 1 M de tricloruro de boro (3,64 ml, 3,64 mmol) a 0ºC. La mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante 3 h para dar una solución de (2-azido-1,1-dimetiletil) clorometil éter. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,36 (s, 6H), 3,24 (ABc, 2H), 5,60 (s, 2H) ppm.

A una suspensión de tioacetato potásico sólido en polvo (128 g, 11,3 mmol) en cloruro de metileno seco (8 ml), a 0ºC, se le añadió con agitación la solución mencionada anteriormente (8,0 ml) que contenía (2-azido-1,1-dimetiletil) clorometil éter (1,23 g, 7,53) y la suspensión resultante se dejó en agitación a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla resultante se diluyó con cloruro de metileno (80 ml), se lavó tres veces con porciones (de 30 ml cada una) de agua y una vez con NaCl saturado (30 ml). La capa orgánica se secó sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vacío (17 mbar) (13 mm) para dar tiolacetato de (2-azido-1,1-dimetiletoxi)metilo bruto (1,30 g, 85%). Éste se purificó por cromatografía en columna sobre gel de sílice (40-60 \mum) usando hexano-éter (4:1) produciendo tiolacetato de (2-azido-1,1-dimetiletoxi)metilo puro (0,81 g, 53%) en forma de un líquido incoloro. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,28 (s, 6H), 2,37 (s, 3H), 3,21 (s, 2H), 5,02 (s, 2H).

A una solución 0,1 N de hidróxido sódico (25 ml, 2,5 mmol) agitada, a 0ºC, se le añadió tiolacetato de (2-azido-1,1-dimetiletoxi)metilo (102 mg, 0,5 mmol) disuelto en THF (0,5 ml). La mezcla de reacción se agitó a 0ºC durante 90 min. La solución se lavó con éter (15 ml) y después se acidificó a 0ºC con HCl 1 N (1,8 ml, 1,8 mmol) a pH 6-7. La solución se agitó a 0ºC durante 30 minutos y después se transfirió a un embudo de decantación. Después de agitar durante 3 minutos, la capa orgánica se recogió y la capa acuosa se extrajo de nuevo dos veces con porciones (8 ml) de éter. Las capas de éter combinadas se secaron sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vacío (17 mbar) (13 mm) produciendo el compuesto del título en forma de un líquido amarillo pálido (67 mg, 83%). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,28 (s, 6H), 2,18 (t, 1H, J = 10 Hz), 3,23 (s, 2H), 4,73 (d, 2H, J = 10 Hz) ppm.

Ejemplo 4 N-(Mercaptometil)-acetamida

Se calentaron N-(hidroximetil)-acetamida (13,4 g, 0,15 mol) y ácido tiolacético (14,3 g, 0,188 mol) durante 3 días a 40ºC. La mezcla resultante se cromatografió sobre gel de sílice (63-20ºg, 700 g) con 4:1 y 1:1 de tolueno-acetato de etilo para dar tiolacetato de acetamidometilo cristalino puro (14,2 g, 64%), p.f. 93-94ºC.

Se disolvió tiolacetato de acetamidometilo (1,47 g, 10 mmol) en cloruro de hidrógeno 2,0 N en metanol seco (1,8 ml) y la solución resultante se mantuvo a temperatura ambiente durante 3,5 h. Se neutralizó (pH = 7) con una solución 2 N de metóxido sódico en metanol seco (1,8 ml). El cloruro sódico precipitado se retiró por filtración y el filtrado se evaporó al vacío. El residuo se cromatografió sobre gel de sílice (63-200 \mug, 30 g) usando acetato de etilo para dar el compuesto del título puro (0,70 g, 67%). Se mantuvo a -30ºC en una atmósfera de argón. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,95 (s, 3H), 2,38 (t, 1H, J = 9 Hz), 4,28 (dd, 2H, J = 9 Hz), 6,81 (s a, 1H) ppm.

Ejemplo 5 2-Azido-N-(mercaptometil)-acetamida

Se agitó una mezcla de 2-azido-acetamida (1,40 g, 14 mmol), formaldehído acuoso al 30% (sin metanol) (1,40 g, 14 mmol) y KOH acuoso 1,0 N (0,28 ml, 0,28 mmol) a 0ºC durante 4 h. A la mezcla de reacción se le añadió HCl acuoso 1,0 N (pH = 7) y la mezcla resultante se evaporó al vacío. EL residuo se suspendió en acetato de etilo (50 ml), la solución se secó sobre sulfato de magnesio, se filtró y el filtrado se concentró hasta un volumen de 5 ml. La cromatografía sobre gel de sílice (63-200 \mug, 18 g) con acetato de etilo produjo 2-azido-N-(hidroximetil)-acetamida en forma de un aceite incoloro con un rendimiento del 90%. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 3,6 (señal ancha, 1H), 4,0 (s, 2H), 4,8 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,3 (señal ancha, 1H) ppm.

A 2-azido-N-(hidroximetil)-acetamida (650 mg, 5 mmol) a -10ºC se le añadió cloruro de oxalilo (635 mg, 5 mmol). Después de 10 min cesó el desprendimiento de gas. La mezcla se diluyó en CDCl_{3}. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 4,1 (s, 2H), 5,2 (d, 2H, J = 10 Hz), 7,3 (señal ancha, 1H) ppm. La RMN fue coherente con 2-azido-N-(clorometil)-acetamida (rendimiento del 75%).

A la solución de 2-azido-N-(clorometil)-acetamida bruta (715 mg) CDCl_{3} (4 ml) se le añadió tioacetato potásico (520 mg, 4,6 mmol) a 0ºC y la suspensión se agitó a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla se diluyó con cloroformo (50 ml) y posteriormente la solución se lavó dos veces con porciones (15 ml) de agua y con salmuera (10 ml). La capa orgánica se secó sobre sulfato de magnesio y el disolvente se evaporó al vacío, dando un sólido no cristalino (530 mg). Éste se cromatografió sobre gel de sílice (63-200 \mug) usando tolueno-acetato de etilo (2:1) para dar 400 mg (56%) de tiolacetato de (2-azidoacetamido)metilo puro. Espectro de RMN en CDCl_{3}: 2,4 (s, 3H), 4,0 (s, 2H), 4,7 (d, 2H, J = 7 Hz), 7,2 (señal ancha, 1H) ppm.

Se disolvió tiolacetato de (2-azidoacetamido)metilo puro (56 mg, 0,28 mmol) en HCl 1,8 N en metanol seco (0,6 ml, 1,1 mmol) y la solución se agitó a temperatura ambiente durante 6 h. Se neutralizó con metóxido sódico 2,2 N en metanol seco (0,46 ml, 1,03 mmol) (pH = 6). El cloruro sódico precipitado se retiró por filtración y el filtrado se diluyó con DMF-d_{6} (0,7 ml) y después se retiró el metanol al vacío (15 mm) y finalmente a alto vacío (0,0013 mbar) (0,001 mm).

La solución de DMF-d_{6} se mantuvo a -80ºC. La espectroscopía de RMN mostró el compuesto del título (rendimiento del 56%, determinado con 1 \mul de benceno como patrón interno).

Espectro de RMN en DMF-d_{6}: 2,9 (señal ancha, 1H), 3,95 (s, 2H), 4,38 (dd, 2H), 8,9 (señal ancha, 1H) ppm.

Ejemplo 6 1-Etil-4-(mercaptometil)-piperazina-2,3-diona

A una solución de 1-etilpiperazina-2,3-diona (2,13 g, 15 mmol) en formaldehído acuoso al 30% (sin metanol) (15 mmol) se le añadió hidróxido potásico (150 mg, 2,7 mmol) y la mezcla se agitó a 50ºC durante 7 días. Se neutralizó con ácido clorhídrico acuoso 5 N (50 \mul) a pH = 7. La mezcla se evaporó a 15 mm y después se secó a alto vacío (0,0013 mbar) (0,001 mm) para dar 1-etil-4-(hidroximetil)-piperazina-2,3-diona en forma de un sólido incoloro (100%). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,15 (señal ancha, 1H), 1,15 (t, 3H, J = 7 Hz), 3,47 (c, 2H, J = 7 Hz), 3,54 (m, 2H), 3,68 (m, 2H), 4,88 (s, 2H) ppm.

A 1-etil-4-(hidroximetil)-piperazina-2,3-diona (156 mg, 0,906 mmol) se le añadió cloruro de oxalilo (78 \mul, 0,906 mmol) a -10ºC. La mezcla se agitó a -10ºC durante 2 h. El desprendimiento de gas cesó después de 30 min. La mezcla de reacción se secó a alto vacío para dar 1-(clorometil)-4-etil-piperazina-2,3-diona (100%). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,15 (t, 3H, J = 7 Hz), 3,42 (c, 2H, J = 7 Hz), 3,65 (señal ancha, 4H), 5,30 (s, 2H) ppm.

A una solución de 1-(clorometil)-4-etil-piperazina-2,3-diona bruta (170 mg, 0,9 mmol) en CDCl_{3} (1 ml) se le añadió tioacetato potásico sólido (123 mg, 1,08 mmol) con agitación a 0ºC. La mezcla de reacción se dejó en agitación a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla se centrifugó y la solución sobrenadante se recogió. El sólido residual (KCl) se lavó con CDCl_{3} (2 ml), las soluciones orgánicas se combinaron y el disolvente se retiró al vacío. El residuo se cromatografió sobre gel de sílice (6 g, 63-200 \mug) usando cloroformo-metanol (19:1) para dar 1-(acetiltiometil)-4-etil-piperazina-2,3-diona en forma de un sólido blanco (rendimiento total del 44%). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,22 (t, 3H, J = 7 Hz), 2,44 (s, 3H), 3,48 (c, 2H, J = 7 Hz), 3,4-3,7 (m, 4H), 4,95 (s, 2H) ppm.

Se disolvió 1-(acetiltiometil)-4-etil-piperazina-2,4-diona (74 mg, 0,32 mmol) en HCl 1,95 N en metanol (0,56 ml, 1,2 mmol) y la solución se dejó en agitación a temperatura ambiente durante 6 h. La mezcla se neutralizó a 0ºC con metóxido sódico 2,24 N en metanol seco (0,54 ml, 1,2 mmol) a pH = 6. El cloruro sódico precipitado se retiró por filtración, el filtrado se evaporó al vacío y el residuo se secó a 0,0013 mbar (0,001 mm). Se cromatografió sobre gel de sílice (2,0 g, 63-200 \mug) usando cloroformo-metanol (19:1) para dar el compuesto del título en forma de un sólido incoloro (rendimiento del 80%). Espectro de RMN en CDCl_{3}: 1,23 (t, 3H, J = 7 Hz), 2,43 (señal ancha, 1H), 3,55 (c, 2H, J = 7 Hz), 3,67 (s ancho, 4H), 4,60 (sancho, 2H) ppm.

Ejemplo 7 (4R,5S,6S)-6-((1'R)-hidroxietil)-3-(metoximetiltio)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato sódico o potásico (Ia)

5

(4R,5S,6S)-6-((1'R)-hidroxietil)-3-(metoximetiltio)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo

6

A una solución de (4R,5R,6S)-3-(difeniloxifosfinoiloxi)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo (892 mg, 1,5 mmol) en dimetilformamida seca (15 ml), a -50ºC, se le añadió una solución de metoximetanotiol (152 mg, 1,95 mmol) en CDCl_{3} (3 ml) y posteriormente diisopropiletilamina (334 \mul, 1,95 mmol). Se dejó que la mezcla de reacción alcanzará 0ºC. Después de 2 h a 0ºC, la mezcla de reacción se diluyó con acetato de etilo (300 ml) y la solución se dejó a temperatura ambiente durante 5 min. Esta solución se lavó posteriormente con una solución acuosa al 10% de K_{2}CO_{3} (125 ml), tres porciones de agua (de 100 ml cada una) y con salmuera (100 ml). La capa orgánica se secó sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vacío. El residuo se cromatografió sobre gel de sílice (50 g, 63-200 \mug) usando tolueno-acetato de etilo (2:1) y (1:1) para dar el compuesto del título en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido (rendimiento del 78%). Espectro de IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600, 3050, 2900, 1770, 1710, 1605, 1520, 1345, 1210, 1135, 1080 cm^{-1}.

(4R,5S,6S)-6-((1'R)-hidroxietil)-3-(metoximetiltio)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato
potásico

A paladio al 10% sobre carbono (750 mg), prehidrogenado a 0ºC en una mezcla bifásica de acetato de etilo (30 ml) y KHCO_{3} (85 mg, 0,85 mmol) en agua (12 ml) se le añadió una solución de (4R,5S,6S)-6-((1'R)-hidroxietil)-3-(metoximetiltio)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo (479 mg, 1,13 mmol) en acetato de etilo (10 ml) mediante una jeringa. La mezcla después se hidrogenó a presión ambiental y a 0ºC. Después de 70 min, la absorción de hidrógeno (70 ml) se hizo muy lenta. Se añadió más catalizador (150 mg) y la hidrogenación se continuó durante 100 min más. Se consumió más hidrógeno (50 ml). El catalizador se retiró por filtración, se lavó con acetato de etilo (5 ml) y agua (2 ml) y el filtrado se transfirió a un embudo de decantación. La capa acuosa se recogió y la capa orgánica se extrajo con una solución de KHCO_{3} (28 mg, 0,28 mmol) en agua (3 ml). Las soluciones acuosas combinadas se evacuaron con el fin de retirar el acetato de etilo residual y después se liofilizaron a -30ºC a alto vacío (0,0013 mbar) (0,001 mm) para dar el compuesto del título puro en forma de un polvo blanco (rendimiento del 50%). Espectro UV en agua \lambda_{máx} = 292 nm (\varepsilon = 8000). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,21 (d, 3H, J =7 Hz), 1,31 (d, 3H, J = 6 Hz), 3,43 (s, 3H), 3,45 (m, 1H), 3,52 (m, 1H), 4,2-4,3 (m, 2H), 4,76 y 5,03 (ABc, J = 8 Hz, S-CH_{2}-O) ppm.

Ejemplo 8 Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-(1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)

7

(4R,5S,6S)-3-((2-Azidoetoxi)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo

El p-nitrobencil éster del título se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 7, usando (2-azidoetoxi)metano-tiol, con un rendimiento del 80% en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido después de la cromatografía con tolueno-acetato de etilo (1:1). Espectro de IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600, 3050, 2900, 2100 (N_{3}), 1770, 1710, 1610, 1520, 1350, 1210, 1140, 1085 cm^{-1}.

8

\newpage

Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-6((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo(3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (forma bipolar)

Se prehidrogenó paladio al 10% sobre carbono (700 mg) a 0ºC en una mezcla bifásica de acetato de etilo (30 ml) y agua (15 ml) y se añadió una solución de (4R,5S,6S)-3-((2-azidoetoxi)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo (422 mg, 0,884 mmol) en acetato de etilo (10 ml) mediante una jeringa a 0ºC. Después de 65 min de hidrogenolisis a 0ºC y a presión ambiental, la absorción de hidrógeno (70 ml) se hizo lenta. Se añadió más catalizador (100 ml) y la hidrogenación continuó a 0ºC durante 75 min más. Se absorbió más hidrógeno (35 ml). El catalizador se retiró por filtración, se lavó con acetato de etilo (5 ml) y agua (3 ml) y el filtrado se transfirió a un embudo de decantación. La capa acuosa se recogió y la capa orgánica se extrajo con agua fría (3 ml). Las soluciones acuosas combinadas se evacuaron con el fin de retirar el acetato de etilo residual y después se liofilizaron a -30ºC a alto vacío (0,0013 mbar) (0,001 mm) para dar el compuesto del título en forma de un polvo blanco con un rendimiento del 68%. Espectro UV en agua: \lambda_{máx} 292 nm (\varepsilon = 8000). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1,30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3,23 (m, 2H), 3,48 (dd, 1H), 3,55 (m, 1H), 3,70 y 3,93 (2m, 2H), 4,26 (señal compleja, 2H), 4,78 y 5,17 (ABc, 2H, J = 11 Hz, S-CH_{2}-O) ppm.

Ejemplo 9 Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-(formimidoilamino)etoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ic) (forma bipolar)

9

A una solución de ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo
[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (4,7 mg, 13,8 \mumol) en agua (0,18 ml) a 0ºC se le añadió una solución 0,5 N de KHCO_{3} (83 \mul, 41 \mumol) y posteriormente clorhidrato de formimidato de etilo sólido (4,5 mg, 41 \mumol). Después de 30 min a 0ºC, se añadieron más KHCO_{3} 0,5 N (55 \mul, 28 \mumol) y clorhidrato de formimidato de etilo (3,0 mg, 28 \mumol) (pH = 8) y la mezcla de reacción se agitó a 0ºC durante 60 min. Finalmente, se añadió una solución 0,5 M de carbonato potásico (9 \mul, 45 \mumol) y la mezcla se agitó durante 30 min a 0ºC.

La solución se purificó a 0ºC pasándola lentamente a través de una columna de intercambio iónico que contenía Dowex 50W x 4 (0,5 g, Na^{+}-ciclo) usando agua como eluyente. Se recogieron 12 fracciones (0,5 ml) y se investigaron por TLC (gel de sílice RP-18 de fase inversa, agua-acetonitrilo (3:1)). Las fracciones que contenían el producto se combinaron y el acetonitrilo se retiró por evaporación a alto vacío. La solución acuosa resultante se liofilizó a 0,0013 mbar (0,001 mm) para dar el compuesto del título con un rendimiento del 31% en forma de un sólido amorfo incoloro. Espectro W en agua: \lambda_{máx} = 292 nm (\varepsilon = 800). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1,30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3,4-4,0 (m, 6H), 4,2-4,3 (m, 2H), 4,71 y 5,17 (ABc, 2H, J = 7 Hz), 7,8 (d, 1H, J = 3 Hz).

10

Ejemplo 10 Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-amino-1,1-dimetiletoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (Id)

11

(4R,5S,6S)-3-((2-Azido-1,1-dimetiletoxi)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]-hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo

El p-nitrobencil éster del título se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 7, usando (2-azido-1,1-dimetiletoxi)metanotiol, con un rendimiento del 72% en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido después de la cromatografía con tolueno-acetato de etilo (2:1). Espectro IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600, 3025, 2990, 2105 (N_{3}), 1775, 171,0, 1610, 1525, 1350, 1210, 1135, 1055 cm^{-1}.

12

Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-amino-1,1-dimetiletoxi)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (forma bipolar)

El compuesto del título se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el ejemplo 8, con un rendimiento del 28% en forma de un polvo liofilizado incoloro por hidrogenolisis de (4R,5S,6S)-3-((2-azido-1,1-dimetil-etoxi)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-ona-2-carboxilato de p-nitrobencilo. Espectro UV en H_{2}O: \lambda_{máx} = 292 nm (s = 8000).

Ejemplo 11 (4R,5S,6S)-3-(Acetamidometiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato sódico o potásico (Ie)

13

(4R,5S,6S)-3-(Acetamidometiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo

El p-nitrobencil éster del título se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el ejemplo 7, usando N-(mercaptometil)-acetamida, con un rendimiento del 36% en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido después de la cromatografía con acetato de etilo. Espectro IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600 (OH), 3430 (NH), 3050, 2950, 1770 (\beta-lact C=O), 1705 (éster C=O) 1675 (amida I), 1605, 1525 (NO_{2}), 1505 (amida II), 1350 (NO_{2}), 1210, 1135 cm^{-1}.

14

(4R,5S,6S)-3-(Acetamidometiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato potásico

De acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 7 se hidrogenó el p-nitrobencil éster para dar el compuesto del título en forma de un polvo blanco con un rendimiento del 54% después de la liofilización. Espectro UV en agua: \lambda_{máx} 294 nm (\varepsilon = 8000). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,31 (d, 3H, J = 7 Hz), 1,30 (d, 3H, J = 6 Hz), 2,01 (s, 3H), 3,42-3,48 (2m, 2H), 4,20-4,25 (2m, 2H), 4,36 y 4,66 (Abc, 2H, J = 14 Hz, S-CH_{2}-N) ppm.

Ejemplo 12 Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoacetamido)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (If)

15

(4R,5S,6S)-3-((2-Azidoacetamido)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-
carboxilato de p-nitrobencilo

El p-nitrobencil éster del título se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el ejemplo 7, usando 2-azido-N-(mercaptometil)-acetamida, en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido después de la cromatografía con tolueno-acetato de etilo (1:1) y acetato de etilo con un rendimiento del 63%. Espectro IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600 (OH), 2900 (NH), 2100 (N_{3}), 1770 (\beta-lactama C=O), 1705 y 1695 (éster y amida I), 1600 (C=C), 1520 (NO_{2} y amida II), 1350 NO_{2}, 1205, 1130 cm^{-1}.

16

Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoacetamido)metiltio-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxílico (forma bipolar)

El p-nitrobencil éster del título se hidrogenó de acuerdo con el procedimiento descrito en el ejemplo 8 para dar el compuesto del título en forma de un polvo blanco con un rendimiento del 53% después de la liofilización. Espectro UV en agua: \lambda_{máx} 292 nm (\varepsilon = 8000). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,21 (d, 3H, J = 7 Hz), 1,30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3,5 (señal compleja, 2H), 3,77 (s, 2H), 4,25 (señal compleja, 2H), 4,41 y 4,72 (ABc, 2H, J = 14 Hz, S-CH_{2}-N) ppm.

Ejemplo 13 (4R,5S,6S)-3-((2,3-Dioxo-4-etil-piperazinil)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2- eno-2-carboxilato sódico o potásico (Ig)

17

(4R,5S,6S)-3-((2,3-Dioxo-4-etil-piperazinil)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo

A una solución de (4R,5R,6S)-3-(difeniloxifosfinoiloxi)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo (118 mg, 0,2 mmol) en dimetil formamida seca (1,5 ml), a -50ºC, se le añadieron una solución de 1-etil-4-(mercaptometil)-piperazina-2,3-diona (49 mg, 0,26 mmol) en CDCl_{3} (1,2 ml) y posteriormente diisopropiletilamina (44 \mul, 0,26 mmol). Se dejó que la mezcla de reacción alcanzará 0ºC. Después de 3 h a 0ºC, la mezcla de reacción se diluyó con acetato de etilo (50 ml) y la solución se mantuvo a temperatura ambiente durante 5 min. Esta solución se lavó posteriormente con una solución acuosa al 10% de K_{2}CO_{3} (20 ml) y con salmuera (20 ml). La capa orgánica se secó sobre sulfato de magnesio y el disolvente se retiró al vacío. El residuo se cromatografió sobre gel de sílice (4 g, 63-200 \mug) usando cloroformo-metanol (9:1) para dar el p-nitrobencil éster del título en forma de un sólido no cristalino amarillo pálido (rendimiento del 89%). Espectro IR en CH_{2}Cl_{2}: 3600, 3050, 2900, 1770, 1710 (saliente), 1685, 1605, 1520, 1345, 1200, 1135 cm^{-1}.

18

(4R,5S,6S)-3-((2,3-Dioxo-4-etil-piperazinil)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3,2,0]hept-2-eno-2-carboxilato potásico

A paladio al 10% sobre carbono (90 mg), prehidrogenado a 0ºC en una mezcla bifásica de acetato de etilo (4 ml) y KHCO_{3}(10,6 mg, 0,106 mmol) en agua (3 ml) se le añadió una solución de (4R,5S,6S)-3-((2,3-dioxo-4-etil-piperazinil)metiltio)-6-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo(3,2,0)hept-2-eno-2-carboxilato de p-nitrobencilo (76 mg, 0,14 mmol) en acetato de etilo (4 ml) mediante una jeringa. La mezcla después se hidrogenó a presión ambiental y a 0ºC. Después de 70 min la absorción hidrógeno (10,8 ml) se hizo muy lenta. Se añadió más catalizador (30 mg) y la hidrogenación continuó durante 45 min más. Se consumió más hidrógeno (6,6 ml). El catalizador se retiró por filtración, se lavó con acetato de etilo (2 ml) y agua (1 ml) y el filtrado se transfirió a un embudo de decantación. La capa acuosa se recogió y la capa orgánica se extrajo con una solución de KHCO_{3} (3,6 mg, 0,036 mmol) en agua (1 ml). Las soluciones acuosas combinadas se evacuaron con el fin de retirar el acetato de etilo residual y después se liofilizaron a -30ºC a alto vacío (0,0013 mbar) (0,001 mm) para dar el compuesto del título puro en forma de un polvo blanco (rendimiento del 65%). Espectro UV en agua \lambda_{máx} = 292 nm (\varepsilon = 8000), 222 nm (\varepsilon = 11200). Espectro de RMN en D_{2}O (patrón interno Me_{3}SiCD_{2}CD_{2}COONa): 1,1-1,3 (m, 6H), 1,30 (d, 3H, J = 6 Hz), 3,50 (m, 6H), 3,4-3,8 (m, 8H), 4,18 (m, 1H), 4,25 (m, 1H), 4,30 y 5,30 (ABc, 2H, J = 14 Hz, N-CH_{2}-S) ppm.

Ejemplo 14 Actividad Biológica I. Actividad antibacteriana in vitro

La Tabla I muestra los diámetros de inhibición en mm después de la investigación de 10 \mug de los antibióticos representativos (resultados del ensayo de placa). Los ensayos se realizaron en placas de polipropileno estériles (diámetro de 8,5 cm) que contenían 10 ml de agar nutriente de Difco. La inhibición se registró después de 18 h a 37ºC (inoculación aprox. de 10^{-5} células).

TABLA I

	Ib	Ic	Ie	If
Staph. Aureus DMS 1104	39	39	36	33
Staph. Aureus resistente	35	35	32	30
Staph. Aureus 25768	28	26	27	25
Staph. Aureus Innsbruck	9	8	-	12
Escherichia coli DSM 1103	30	30	32	27
Escherichia coli TEM 1	33	33	34	33

TABLA I (continuación)

	Ib	Ic	Ie	If
Enterobacter cloacae DSM 30054	26	25	27	23
Enterococcus	21	21	18	20
Pseudomonas aer. DSM 1117	27	25	16	18
Pseudomonas aer. resistente	17	13	-	14

2. Actividad de inhibición de \beta-lactamasa contra enzimas aisladas (sin células)

La Tabla II muestra la actividad de inhibición de \beta-lactamasa (mol por litro) de los compuestos representativos de acuerdo con la invención como se determinó por el método de nitrocefina. Los valores de CI_{50} se determinaron en una célula UV de 1 cm a 37ºC después de un periodo de preincubación de 15 min de la enzima y el inhibidor.

TABLA II

CI_{50} (mol por litro)
compuesto	Penicilinasa de E. coli TEM 1	\beta-lactamasa de Enterobacter cloacae
Ia	2 x 10^{-7}	4 x 10^{-9}
Ib	5,5 x 10^{-8}	8,5 x 10^{-9}
Ie	3 x 10^{-7}	6 x 10^{-9}

3. Actividad de inhibición de \beta-lactamasa contra bacterias resistentes

La Tabla III muestra la actividad antibacteriana (MIC, \mug por ml) de ceftazidima (CAZ) sin y en combinación con el compuesto representativo Ia (sal de potasio).

TABLA III

cepa bacteriana	enzima	CAZ (\mug por litro)	CAZ + 1a (\mug por litro)
E. cloacae EB 131	Cef-asa tipo 1	>64	2 + 1
K. pneumoniae KL 140	CAZ-asa	>64	2 + 1
K. pneumoniae KL 141	CAZ-asa	>64	64 + 0,12
E. coli EC 227	CAZ-asa	>64	0,25 + 0,5
E. coli EC 228	CAZ-asa	16	1 + 0,5
E. coli EC 225	TEM-5	64	2 + 0,5

4. Estabilidad en tampón fosfato

La Tabla IV muestra las vidas medias de hidrólisis (en horas) de los compuestos representativos en tampón fosfato fisiológico a pH 7,4 y a 37ºC como se determina por el método UV.

TABLA IV

compuesto	vida media (horas)
Ia	50
Ib	50
Ic	35
Id	50
Ie	40
If	16
Ig	42

5. Actividad oral

La Tabla V muestra el nivel en plasma y la vida media en ratones después de la aplicación oral del compuesto 1a (sal de potasio) de acuerdo con la invención (dosis de 25 mg por kg).

TABLA V

compuesto	Nivel en plasma (\mug por ml) 10	Vida media en suero aproximada
	min después de la aplicación	(min)
Ia	5,6	25

6. Citotoxicidad

La Tabla VI muestra la citotoxicidad en Sacharomyces cerevisiae de los compuestos representativos (1,0 mg), determinada por el método de difusión de agar. Se usaron placas PP estériles de 8,5 cm de diámetro que contenían 10 ml de agar de levadura y moho. La citotoxicidad se registró después de un periodo de incubación de 16 h a 30ºC (inóculo de aprox. 10^{5} células)

TABLA VI

compuesto	diámetro de inhibición (mm)
Ib	0
Ie	0
If	0

Ejemplo 15 Producción de preparaciones farmacéuticas

Una forma de dosificación única se prepara mezclando 60 mg de ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-azabiciclo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib) con 20 mg de lactosa y 5 mg de estearato de magnesio y los 85 mg de la mezcla se añaden a una cápsula de gelatina Nº 3. De forma similar, si se usan más constituyentes activos y menos lactosa, pueden prepararse otras formas de dosificación e introducirse en cápsulas de gelatina Nº 3. De forma similar, pueden producirse cápsulas de gelatina mayores y también comprimidos de compresión y píldoras. Los siguientes ejemplos ilustran la producción de preparaciones farmacéuticas.

\newpage

Comprimidos (para aplicación oral)
Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)4-metil-7-oxo-1-	120 mg
azabiciclo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)
Almidón de maíz	6 mg
Estearato de magnesio	232 mg
Fosfato dicálcico	192 mg
Lactosa	250 mg

El constituyente activo se mezcla con el fosfato dicálcico, la lactosa y aproximadamente la mitad del almidón de maíz y se tamiza con un tamiz grueso. Se seca a alto vacío y se tamiza de nuevo a través de tamices que tienen mallas con una anchura de 1,00 mm (tamices del Nº 16). Se añaden el resto del almidón de maíz y el estearato de magnesio y la mezcla se prensa para dar comprimidos que pesan, cada uno, 800 mg y tienen un diámetro de 1,27 cm (0,5 pulgadas).

Solución parenteral

Ampolla
Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-aza-	250 mg
biciclo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)
Agua estéril (se añade desde una ampolla separada usando una jeringa inmediatamente	4 ml
antes del uso)

Solución oftálmica
Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-aza-	50 mg
biciclo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)
Hidroxipropilmetilcelulosa	5 mg
Agua estéril (se añade desde una ampolla separada usando una jeringa inmediatamente	1 ml
antes del uso)

Solución ótica
Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-bici-	50 mg
clo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)
Cloruro de benzalconio	0,1 mg
Agua estéril (se añade desde una ampolla separada usando una jeringa inmediatamente	1 ml
antes del uso)

Crema o pomada tópica
Ácido (4R,5S,6S)-3-((2-aminoetoxi)metiltio)-((1'R)-hidroxietil)-4-metil-7-oxo-1-aza-	100 mg
azabiciclo[3.2.0]hept-2-eno-2-carboxílico (Ib)
Polietilenglicol 4000	400 mg
Polietilenglicol 400	1,0 g

El componente activo en las preparaciones anteriores puede mezclarse solo o junto con otros componentes biológicamente activos, por ejemplo, con otros agentes antibacterianos tales como penicilina o cefalosporinas o con otros agentes terapéuticos, tales como probenicid.

Se entiende que la memoria descriptiva y los ejemplos son ilustrativos pero no limitantes de la presente invención y que a los especialistas en la técnica se les ocurrirán otras realizaciones dentro del alcance de la invención.

Claims (12)

1. Compuestos de la fórmula I estructural

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y sus sales farmacéuticamente aceptables, derivados de ésteres y derivados de amina, en la que R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} representa un grupo farmacéuticamente aceptable que está unido a la parte restante de la molécula por un enlace sencillo oxígeno-carbono o un enlace sencillo nitrógeno-carbono y que está seleccionado entre el grupo compuesto por: alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi, cicloalcoxi, N-heterociclilo, heterocicliloxi, heterociclilcarboniloxi, heterocicliltiocarboniloxi, aciloxi, tioaciloxi, alcoxicarboniloxi, carbamoiloxi, tiocarbamoiloxi, heterocicliloxicarboniloxi, heterocicliloxitiocarboniloxi, N-heterociclicarbamoiloxi, N-heterocicliltiocarbamoiloxi, heterociclilcarbonilamino, heterocicliltiocarbonilamino, heterocicliloxicarbonilamino, acilamino, alcoxicarbonilamino, alcoxitiocarbonilamino, tioaciclamino, N-heterociclilcarbamoilamino, N-heterocicliltiocarbamoilamino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, imidoilamino, guanidino, N-heterociclil-alcoxicarbonilamino, N-heterociclil-alquiltiocarbonilamino y N-sulfonilamino substituidos o no substituidos, donde las partes de molécula alquilo, alquenilo, alquinilo, acilo, tioacilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 6 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, de los que uno o más se seleccionan entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R mencionados anteriormente pueden ser: alquilo, acilo, tioacilo, heterociclilo, hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxi, hidroxialcoxi, aminoalcoxi, amidinoalcoxi, guanidinoalcoxi, aciloxi, heterocicliloxi, alquilheterocicliloxi, hidroxialquilheterocicliloxi, aminoalquilheterocicliloxi, carbamoílo, alquilcarbamoílo, dialquilcarbamoílo, carbamoiloxi, alquilcarbamoiloxi, dialquilcarbamoiloxi, tiocarbamoílo, alquiltiocarbamoílo, dialquiltiocarbamoílo, tiocarbamoiloxi, alquiltiocarbamoiloxi, dialquiltiocarbamoiloxi, mercapto, alquiltio, hidroxialquiltio, aminoalquiltio, monoalquilaminoalquiltio, dialquilaminoalquiltio, amidinoalquiltio, aciltio, heterocicliltio, alquilheterocicliltio, hidroxialquilheterocicliltio, aminoalquilheterocicliltio, carbamoiltio, monoalquilcarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, tiocarbamoiltio, alquiltiocarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, amino, monoalquilamino, hidroxialquilamino, aminoalquilamino, dialquilamino, oxo, oximino, o alquilimino, imidoilamino, alquilimidoilamino, dialquilimidoilamino, trialquilamonio, cicloalquilamino, heterociclilamino, alquilheterociclilamino, heterociclilcarbonilamino, alquilheterociclilcarbonilamino, acilamino, amidino, monoalquilamidino, dialquilamidino, guanidino, alquilguanidino, dialquilguanidino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquilcarbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquiltiocarbamoilamino, nitro, cloro, bromo, flúor, yodo, azido, ciano, alquilsulfinilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, sulfamoiloxi, alquilsulfamoiloxi, alquilsulfoniloxi o sulfo, sulfoxi, carboxamido, N-monoalquilcarboxamido, N,N-dialquilcarboxamido o carboxi, donde los substituyentes, independientemente entre sí, aparecen una o varias veces y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico o bicíclico y contiene de 3 a 10 átomos de anillo, uno o más de los cuales se seleccionan entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno.

2. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} se selecciona entre el grupo compuesto por alcoxi, heterocicliloxi, aciloxi, carbamoiloxi, N-heterociclilo, acilamino, carbamoilamino, imidoilamino substituidos o sin substituir, donde las partes de la molécula alquilo, acilo, tioacilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 3 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre la serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R^{3} mencionados anteriormente pueden ser: alquilo, acilo, tioacilo, heterociclilo, hidroxilo, hidroxialquilo, alcoxi, hidroxialcoxi, aminoalcoxi, amidinoalcoxi, guanidinoalcoxi, aciloxi, heterocicliloxi, alquilheterocicliloxi, hidroxialquilheterocicliloxi, aminoalquilheterocicliloxi, carbamoílo, alquilcarbamoílo, dialquilcarbamoílo, carbamoiloxi, alquilcarbamoiloxi, dialquilcarbamoiloxi, tiocarbamoílo, alquiltiocarbamoílo, dialquiltiocarbamoílo, tiocarbamoiloxi, alquiltiocarbamoiloxi, dialquiltiocarbamoiloxi, mercapto, alquiltio, hidroxialquiltio, aminoalquiltio, monoalquilaminoalquiltio, dialquilaminoalquiltio, amidinoalquiltio, aciltio, heterocicliltio, alquilheterocicliltio, hidroxialquilheterocicliltio, aminoalquilheterocicliltio, carbamoiltio, monoalquilcarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, tiocarbamoiltio, alquiltiocarbamoiltio, dialquilcarbamoiltio, amino, monoalquilamino, hidroxialquilamino, aminoalquilamino, dialquilamino, oxo, oximino, o alquilimino, imidoilamino, alquilimidoilamino, dialquilimidoilamino, trialquilamonio, cicloalquilamino, heterociclilamino, alquilheterociclilamino, heterociclilcarbonilamino, alquilheterociclilcarbonilamino, acilamino, amidino, monoalquilamidino, dialquilamidino, guanidino, alquilguanidino, dialquilguanidino, carbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquilcarbamoilamino, tiocarbamoilamino, alquiltiocarbamoilamino, nitro, cloro, bromo, flúor, yodo, azido, ciano, alquilsulfinilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, sulfamoiloxi, alquilsulfamoiloxi, alquilsulfoniloxi o sulfo, sulfoxi, carboxamido, N-monoalquilcarboxamido, N,N-dialquilcarboxamido o carboxi, donde los substituyentes, independientemente entre sí, aparecen una o varias veces y sus restos alquilo contienen de 1 a 6 átomos de carbono, y donde el resto heterocíclico es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre las serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno.

3. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque R^{1} representa hidrógeno, hidroximetilo o 1-hidroxietilo, R^{2} representa hidrógeno o metilo y R^{3} se selecciona entre el grupo compuesto por: alcoxi substituido, acilamino, N-heterociclilo e imidoilamino, donde las partes de la molécula alquilo, acilo o imidoílo anteriores contienen de 1 a 3 átomos de carbono y el resto heterociclilo es monocíclico y contiene de 3 a 6 átomos de anillo, uno o más de los cuales están seleccionados entre las serie compuesta por: oxígeno, azufre y nitrógeno y donde los substituyentes de los grupos R^{3} mencionados anteriormente son grupos básicos tales como amino, alquilamino, dialquilamino, imidoilamino, amidino y guanidino, en los que las partes alquilo, amidino e imidoílo contienen de 1 a 3 átomos de carbono.

4. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque R^{1} representa 1-hidroxietil, R^{2} representa metilo y R^{3} se selecciona entre el grupo compuesto por

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5. Una composición farmacéutica que comprende una cantidad antibacterianamente eficaz de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable.

6. Un proceso para preparar la composición de la reivindicación 5, que comprende incorporar una cantidad antibacterianamente eficaz de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable.

7. El uso de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para la preparación de una composición farmacéutica para inhibir bacterias en un paciente en necesidad de la misma.

8. Una composición farmacéutica que comprende una cantidad eficaz para la inhibición de la \beta-lactamasa de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, un antibiótico de \beta-lactama convencional y un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable.

9. Un proceso para preparar la composición de la reivindicación 8, que comprende incorporar una cantidad eficaz de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un antibiótico de \beta-lactama convencional en un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable.

10. El uso de al menos un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y de un antibiótico de \beta-lactama convencional para la preparación de una composición farmacéutica para inhibir la \beta-lactamasa en un paciente en necesidad del mismo.

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11. Un proceso para preparar los compuestos de las reivindicaciones 1 a 4, el cual comprende hacer reaccionar un compuesto de fórmula

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en el que R^{1} y R^{2} son como se define en la reivindicación 1, X es un grupo ... e Y es un grupo carboxi protector convencional, con un tiol de fórmula

HS-CH_{2}-R^{3}

o una sal orgánica o inorgánica, en la que R^{3} es como se define en la reivindicación 1.

12. Un proceso para preparar los compuestos de las reivindicaciones 1 a 4, el cual comprende reaccionar con un agente desprotector al compuesto de fórmula

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