JPH0141151B2

JPH0141151B2 -

Info

Publication number: JPH0141151B2
Application number: JP59146700A
Authority: JP
Inventors: Fuon Daeene Berufu
Original assignee: Leo Pharmaceutical Products Ltd AS
Current assignee: Leo Pharma AS
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1989-09-04
Also published as: ZA802964B; JPS60155182A; JPH0369351B2; JPS60155181A; JPS60155180A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は6β―ハロペニシラン酸アミン塩およ
びその用途に関する。本発明の化合物は、式：〔式中、Ｘは塩素、臭素またはヨー素、Ｚはジ
シクロヘキシルアミン、ｎは１または２を表わ
す。〕。で示される。細菌感染の治療において、β―ラクタマーゼ生
産細菌が頻度を増して生じることは重大な問題で
ある。これらの酵素は、種々のβ―ラクタム抗生
物質を不活性化する。またグラム陽性およびグラ
ム陰性菌の両者から生産されるβ―ラクタマーゼ
はβ―ラクタム抗生物質に対する細菌の耐性に非
常に関与していることが知られている。 6β―ハロペニシラン酸は種々のグラム陽性お
よび陰性菌から生産されるβ―ラクタマーゼの有
力な抑制剤であることが見い出された。この性質
は6β―ハロペニシラン酸をヒトおよび家畜用の
薬剤として高価あるものとしている。これは、該
化合物はβ―ラクタム抗生物質と共に投与されれ
ば、後者を不活性化から保護するためである。これまで6βおよび6α―ブロモペニシラン酸の
混合物は、後者のエピ化によりあるいは６，６―
ジブロモペニシラン酸の選択的水素添加により
6β―ブロモエピマーが反応混合物中に概ね５〜
15％（本明細書において、固形物質の場合に重量
％、液状物質の場合に体積％である。）存在する
状態で得られることが報告されている〔ジヤーナ
ル・オブ・オーガニツク・ケミストリー（J.Org.
Chem.）第43巻3611〜3613頁（1978）；プロシー
デイングス・オブ・ザ・ナシヨナル・アカデミ
イ・オブ・サイエンシイズ・オブ・ザ・ユナイテ
ツド・ステーツ・オブ・アメリカ（Proc.Natl.
Acad.Sci.USA）第75巻4145〜4149頁（1978）；
米国特許第4180506号（1979年12月25日特許）；
ザ・バイオケミカル・ジヤーナル（Biochem.J.）
第177巻365〜367頁（1979）〕。同文献は、この様
なエピマー混合物はβ―ラクタマーゼの抑制剤と
しての活性を有し、純6α―ブロモペニシラン酸
はこれら酵素に対して効果を有していないので抑
制活性は6β―ブロモ異性体によるものであるこ
とを報告している。本願に対応する優先権の基礎
となる出願の後、６，６―ジブロモペニシラン酸
トリメチルシリルをトリ―ｎ―ブチルチン水素化
物により選択還元し、続いて加水分解し、塩を形
成させて５％以下の6α―ブロモエピマーを含む
6β―ブロモペニシラン酸ナトリウムを収率30％
で得られるが、また過剰還元によりペニシラン酸
生成が主たる副反応として起こることが報告され
た〔テトラヘドロン・レターズ（Tetrahedron
Letters）第48号4631〜4634頁1979年11月〕。同文
献は、さらに対応する６―クロロ―６―ヨードペ
ニシラネートを同様に還元して約25％の6α―エ
ピマーを含む6β―および6αの―クロロペニシラ
ン酸の混合物が収率39％で得られることを記載し
ている。本発明の一目的は、中間体として使用するのに
適している6β―ハロペニシラン酸の塩〔〕を
提供することにある。本発明の塩を誘導する6β―ハロペニシラン酸
は、粗反応混合物中に存在することがある対応す
る6α―エピマーおよび／または６，６―ジハロ
誘導体を含む混合物から分離することを含む種々
の製法によつて製造できる。例えば、本発明の塩は、6αおよび6β―ハロエ
ピマー誘導体（実施例１および２参照）を含有す
る混合物または6β―ハロペニシラン酸の適切な
有機溶媒、例えば塩化メチレン、アセトン、酢酸
エチルまたはエーテルとの溶液を（好ましくは同
じ溶媒に溶解した）等量の有機塩基で処理するこ
とによつて得られる。塩は結晶性沈殿物として得
られ、濾取され、減圧乾燥される。本発明の塩は、（実施例４および５のように）
6β―ハロペニシラン酸の単離および精製におけ
る中間体として重要である。次に参考例および実施例を示し、本発明を具体
的に説明する。参考例１ 6β―ブロモペニシラン酸カリウムの製造：―
6α―ブロモペニシラン酸カリウム7.64ｇ（24ミリ
モル）の0.04Mリン酸水素二ナトリウム水溶液
800ml溶液を30℃で72時間熟成した。５mlの凍結
乾燥試料をNMR―スペクトル（D₂O）分析した
ところ、エピマー混合物は6β―ブロモペニシラ
ン化合物を10〜12％含有していた。塩化ナトリウム160ｇを加えた後、エーテル250
mlの層下、０℃で撹拌し、水相のPHを4N塩酸で
３に調節した。有機層を分離し、水相をエーテル
100mlで再抽出した。エーテル抽出物を合し、塩
化ナトリウム飽和水溶液10mlで洗浄し、乾燥した
後、減圧下に約40mlになるまで濃縮した、濃縮溶
液をシリカゲル（シリカ・ヴエルム・テー・エ
ス・ツエー（Sillica Woelm TSC）、ヴエルム・
フアーマ（Woelm Pharma）社、西ドイツ、エ
シユヴエーゲ（Eschwwege）在）の乾式カラム
クロマトグラフイに付した。カラム（直径5.6ｍ、
長さ46cm）をエーテル―石油エーテル―蟻酸
（70：30：0.1）1200mlで展開し、a′2cm画分を採
集し、酢酸エチル（10ml／画分）に懸濁し、上澄
みの試料を薄層クロマトグラフイ（溶媒系は前述
と同じ）により分析した。極性のより大きい純
6β―ブロモペニシラン酸を合し、酢酸エチルで
溶離した。得られた酢酸エチル溶離液を減圧下に
約50mlになるまで濃縮し、水（６×５ml）で充分
洗浄して大部分の蟻酸を除去した。有機層を水40
mlに加え、混合物の見掛けPHを0.5M炭酸水素ナ
トリウム水溶液の添加により7.2に調節した。水
層を分離し、凍結乾燥して純6β―ブロモペニシ
ラン酸カリウム0.54ｇを無色無定形粉末として
得、これをｎ―プタノールから結晶化した〔α〕
²⁰ _D＝＋240゜（ｃ＝0.2、水）詳細なFTプロトンNMR―スペクトル（第１
図）は、δ＝1.47（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2α）、1.59
（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2β）、4.27（ｓ，1H；ＣＨ ₃―
３）、5.52および5.58（doublets，Ｊ＝４Hz，2H；
ＣＨ―5αおよびＣＨ―6α、第１ａ図参照）ppm
を示した。装置：JEOL FX100。濃度50mg／ml。全デー
タはテトラメチルシランを0.00ppmとするδ―ス
ケールに変換された。参考例２ 6β―クロロペニシラン酸カリウムの製造：― 6α―クロロペニシラン酸カリウム13.14ｇ（48
ミリモル）の0.04Mリン酸水素二ナトリウム水溶
液1600ml溶液を30℃で96時間熟成し、５mlの凍結
乾燥試料をNMR―スペクトル（D₂O）で分析し
たところ約５〜６％の6β―クロロペニシラン酸
を出発物質との混合物として得た。反応混合物に塩化ナトリウム320ｇおよびエー
テル400mlを加え、4N塩酸を０℃で撹拌しながら
加えて水層のPHに３に調節した。有機層を分離
し、水相をエーテル200mlで再抽出した。エーテ
ル抽出物を合し、塩化ナトリウム飽和水溶液20ml
で洗浄し、乾燥して減圧下に約50mlになるまで濃
縮した。濃縮物をシリカゲルの乾式カラムクロマ
トグラフイに付した（対応する６―ブロモペニシ
ラン酸エピマーの分離を行つた参考例１と同様）。
純6β―クロロペニシラン酸を含む画分を酢酸エ
チルで溶離し、得られた溶液を参考例１の場合と
同様に処理して6β―クロロペニシラン酸カリウ
ム0.68ｇを無定形粉末として得た。これをｎ―ブ
タノールから結晶化した。 NMR―スペクトル（D₂O）、δ＝1.48（ｓ，
3H；ＣＨ ₃―2α）、1.58（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2β）、
4.27（ｓ，1H；ＣＨ―３）、5.43および5.63（2d，
Ｊ＝４Hz，2H；ＣＨ―5αおよびＣＨ―6α）
ppm。外部基準：テトラメチルシラン。参考例３ 6β―ブロモペニシラン酸カリウムの製造：― 6α―ブロモペニシラン酸カリウム15.28ｇ（48
ミリモル）の水320ml溶液を1N水酸化ナトリウム
水溶液によりPH9.0に調節し、30℃で24時間撹拌
した。反応の間、自動滴定器により1N水酸化ナ
トリウム水溶液を加えて溶液のPHを9.0に保つた。
溶液１mlを凍結乾燥してNMR―スペクトル
（D₂O）分析したところ得られたエピマー混合物
中に6β―ブロモ化合物約25％が含まれているこ
とが示された。混合物を参考例１と同様に処理し、カラムクロ
マトグラフイで精製して結晶性6β―ブロモペニ
シラン酸カリウムを得た。これは参考例１の生成
物と同一であつた。〔α〕²⁰ _D＝＋243゜（ｃ＝0.5，1M
リン酸塩緩衝液、PH７）。元素分析、C₈H₉BrKNO₃Sとして、計算値：
Ｃ，30.19％；Ｈ，2.85％；Br，25.11％；Ｎ，
4.40％；Ｓ，10.08％、実測値：Ｃ，30.16％；Ｈ，
2.95％；Br，25.28％；Ｎ，4.33％；Ｓ，10.07％。参考例４ 6β―ヨードペニシラン酸カリウムの製造；― Ａ６―ジアゾペニシラン酸アセトキシメチルの
製造；― 6β―アミノペニシラン酸アセトキシメチル5.77
ｇ（20ミリモル）および亜硫酸ナトリウム2.76ｇ
（40ミリモル）のジクロロメタン120mlと水120ml
の混合物溶液に撹拌しながら０〜３℃で4N硫酸
７mlを滴加した。その低温でさらに30分間撹拌した後、有機相を
分液し、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下に約30
mlになるまで濃縮した。この濃縮物を直ちに次の工程に用いた。Ｂ 6β―ヨードペニシラン酸アセトキシメチル
の製造：― 工程Ａで得た６―ジアゾペニシラン酸アセトキ
シメチルの濃厚溶液を氷冷アセトン180mlで希釈
し、この混合物に撹拌しながら０〜３℃でヨー化
カリウム9.0ｇ（60ミリモル）および57％ヨー化
水素酸7.4mlの水15ml溶液を滴加した。０〜３℃
でさらに25分間撹拌した後、混合物を固体炭酸水
素ナトリウム10ｇで処理し、濾過した。濾液を酢
酸エチル150mlで希釈し、アセトンを減圧下に除
去した。残留有機層を分液し、0.5Mチオ硫酸ナ
トリウム水溶液（２×100ml）で洗浄し、硫酸ナ
トリウムで乾燥し、減圧下に約10mlになるまで濃
縮した。この濃縮溶液をシリカゲルの乾式カラムクロマ
トグラフイ（エーテル―石油エーテル，４：６）
に付してやや黄色油状の純6α―ヨードペニシラ
ン酸アセトキシメチルを得た。 NMR―スペクトル（CDCl₃）、δ＝1.48（ｓ，
3H；ＣＨ ₃―2α）、1.63（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2β）、
2.11（ｓ，3H；COCＨ ₃）、4.56（ｓ，1H；ＣＨ―
３）、4.99（ｄ，Ｊ＝1.5Hz，1H；ＣＨ―６）5.45
（ｄ，Ｊ＝1.5Hz，1H；ＣＨ―５）および5.79
（ABq，Ｊ＝5.5Hz，2H；OCＨ ₂O）ppm。内部基
準：テトラメチルシラン。Ｃ 6α―ヨードペニシラン酸カリウムの製造：
― 6α―ヨードペニシラン酸アセトキシメチル2.0
ｇ（５ミリモル）の70％水性メタノール50ml溶液
に4N塩酸1.5mlを加え、光を遮断した後、混合物
を室温で３日間撹拌した。混合物を水150mlに注
ぎ、エーテル100mlで２回抽出し、エーテル抽出
物を合して水（２×25ml）で洗浄した。有機層に
新鮮な水40mlを加え、水相のPHを1M炭酸水素カ
リウムを撹拌しながら添加して6.8に調節した。
水相を分液し、凍結乾燥して無定形粉末の6α―
ヨードペニシラン酸カリウムを得た。これをアセ
トンから結晶化した。 NMR―スペクトル（D₂O）、δ＝1.46（s.3H；
ＣＨ ₃―2α）、1.57（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2β）、4.30
（ｓ，1H；ＣＨ―３）、5.24（ｄ，Ｊ＝1.5Hz，
1H；ＣＨ―５）および5.46（ｄ，Ｊ＝1.5Hz，
1H；ＣＨ―５）ppm。Ｄ 6β―ヨードペニシラン酸カリウムの製造；
― 6α―ヨードペニシラン酸カリウム3.65ｇ（10ミ
リモル）の水200ml溶液を30℃で20時間撹拌した。
この間、反応混合物のPHは0.1N水酸化ナトリウ
ムを自動滴定器により添加して9.0に保つた。１
mlの凍結乾燥試料NMR―スペクトル（D₂O）に
よれば、得られた６―ヨードペニシラン酸のエピ
マー混合物は約30％の6β―ヨード化合物を含ん
でいた。混合物にエーテル150mlを加え、4N塩酸を撹拌
しながら加えて水相のPHを3.0に調節した。有機
層を分液し、水相をエーテル50mlで再抽出した。
エーテル抽出物を合し、硫化ナトリウム飽和水溶
液（２×20ml）cm²洗浄し、硫酸マグネシウムで乾
燥し、減圧下に約６〜８mlになるまで濃縮した。
得られた濃縮物をシリカゲルの乾式カラムクロマ
トグラフイ（エーテル―石油エーテル―蟻酸、
70：30：0.1）に付し、参考例１と同様に対応す
る6βおよび6α―化合物を分離し、単離した結晶
状6β―ヨードペニシラン酸カリウムを得た。
〔α〕²⁰ _D＝＋260゜（ｃ＝0.5、1Mリン酸塩緩衝液、PH
７）。 NMR―スペクトル（D₂O）、δ＝1.49（ｓ，
3H；ＣＨ ₃―2α）、1.65（ｓ，3H；ＣＨ ₃―2β）、
4.29（ｓ，1H；ＣＨ―３）、5.42および5.80（2d，
Ｊ＝3.5Hz，2H：ＣＨ―５およびＣＨ―６）
ppm。元素分析、C₈H₉IKNO₃Sとして、計算値：Ｃ，
26.31％；Ｈ，2.48％；Ｉ，34.75％；Ｎ，3.84
％；Ｓ，8.78％、実測値：Ｃ，26.51％；Ｈ，2.58
％；Ｉ，34.91％；Ｎ，3.75％；Ｓ，8.80％。参考例５〜７ 6β―ハロペニシラン酸の製造：― ａシリカゲルの乾式カラムクロマトグラフイ
（参考例１と同様）により対応する6α―エピマ
ーから分離した後、得られた純6β―ハロ化合
物を含む酢酸エチル溶液を減圧下に濃縮する、ｂ PH３のエーテルまたは酢酸エチル層下におい
て対応するカリウム塩の水溶液から遊離させ、
続いて有機層を分離し、乾燥しエーテル―ジイ
ソプロピルエーテルまたは酢酸エチル―ヘキサ
ンから結晶化することにより式：〔式中、Ｘは第１表に示す通り。〕で示される結晶6β―ハロペニシラン酸を得た。

【表】上記の酸は約80〜100℃で分解したので、明確
な融点は決定できなかつた。参考例８ 6β―ブロモペニシラン酸の製造：― ６，６―ジブロモペニシラン酸カリウム11.91
ｇ（30ミリモル）のジメチルホルムアミド30ml懸
濁液に撹拌しながら水素化ホウ素ナトリウム1.14
ｇ（30ミリモル）を加えた。約30分間の間に反応
混合物の温度は約50℃に上昇した。その後、常温
に下降した。室温で20時間撹拌した後、水100ml
およびエーテル100mlを加え、希塩酸で混合物の
PHを３に調節した。有機層を分離し、水層をエー
テル25mlで抽出した。有機抽出物を合して水25ml
で洗浄した。有機層に新鮮な水25mlを加え、撹拌
しながら1M炭酸水素ナトリウムを加えて水相の
PHを７に調節した。水層を分液し、水を減圧下に
ｎ―ブタノールと共に共沸的に留去して6βおよ
び6α―ブロモペニシラン酸カリウムの結晶性混
合物を得た。両者の比はNMR分析によれば約
55：45であつた。上記カリウム塩を水（５ml／ｇ塩）に溶解し、
酢酸エチル（５ml／ｇ塩）層下、4N塩酸を加え
て水相のPHを３に調節した。有機層を分液し、水
洗し、乾燥した後、等体積のヘキサンで希釈し
た。得られた溶液に種結晶を加え、減圧下に半量
に濃縮して結晶性6β―ブロモペニシラン酸を得
た。これを濾取し、酢酸エチル―ヘキサン（１：
１）で洗浄した後、乾燥した。エーテル―ジイソ
プロピルエーテルから再結晶化して純品を得た。〔α〕²⁰ _D＝＋268゜（ｃ＝0.5，CHCl₃）。元素分析、C₈H₁₀BrNO₃Sとして、計算値：
Ｃ，34.30％；Ｈ，3.60％；Br，28.53％；Ｎ，５，
00％；Ｓ，11.45％、実測値：Ｃ，34.47％；Ｈ，
3.81％；Br，28.66％；Ｎ，4.99％；Ｓ，11.43％。実施例１ 6β―ブロモペニシラン酸ジシクロヘキシルア
ンモニウムの製造；― ６，６―ジブロモペニシラン酸10.8ｇ（30ミリ
モル）のジメチルスルホキシド75ml溶液に水素化
シアノホウ素ナトリウム2.1ｇ（純度90％）を加
え、透明溶液が得られるまで（約30分間）混合物
を撹拌した。72時間放置した後、混合物を水75ml
で希釈して未反応出発物質をジメチルスルホキシ
ド溶媒和物（C₈H₉Br₂NO₃S・C₂H₆OS）として
沈殿させた。結晶を濾過し、水洗して乾燥した。
濾液を塩化メチレン（４×25ml）で抽出し、抽出
物を合して水50mlで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾
燥した後、減圧下で約半量になるまで濃縮した。
ジシクロヘキシルアミン2.5mlおよびアセトン50
mlを加えた後、混合物をさらに約25mlになるまで
濃縮した。こすつて結晶を誘発し、室温で１時間
放置した後、純6β―ブロモペニシラン酸ジシク
ロヘキシルアンモニウムを濾取し、アセトンで洗
浄し、乾燥した。混合物は明確な融点を示さず、
約170℃で黒くなつた後、280〜290℃で分解した。実施例２ 6β―ヨードペラシラン酸ジシクロヘキシルア
ンモニウムの製造：― Ａ６，６―ジヨードペニシラン酸ジメチルスル
ホキシド溶媒和物の製造：― ６，６―ジヨードペニシラン酸モルホリン塩
10.8ｇ（20ミリモル）のジメチルスルホキシド20
ml冷溶液に1N塩酸20mlを加え、こすつて結晶化
を開始させた。さらに水20mlを加え、結晶を濾取
し、水洗した後、乾燥してほぼ定量的に標記化合
物を得た。これは不明確な融点を示し、120〜125
℃以上で分解した。元素分析、C₈H₉I₂NO₃S・C₂H₆OSとして、計
算値：Ｃ，22.36％；Ｈ，2.85％；Ｉ，47.78％；
Ｎ，2.64％；Ｓ，12.07％、実測値；Ｃ，22.96
％；Ｈ，23，81％；Ｉ，47.64％；Ｎ，2.74％；
Ｓ，12.14％。Ｂ 6β―ヨードペニシラン酸ジシクロヘキシル
アンモニウムの製造：― ６，６―ジヨードペニシラン酸ジメチルスルホ
キシド溶媒和物5.31ｇ（10ミリモル）のジメチル
スルホキシド溶液25mlに水素化シアノホウ素ナト
リウム0.7ｇ（純度90％）を加え、混合物を透明
溶液が得られるまで（約30分間）撹拌した。室温
で40分間放置した後、水50mlを加え、混合物を５
℃に冷却して未反応出発物質を沈殿させた。沈殿
物を採取し、水洗し、乾燥した。濾液を塩化メチ
レン（３×25ml）で抽出し、抽出物を合して水
（２×10ml）で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾
燥し、減圧下に注意深く蒸発させた。油状残渣を
アセトン25mlに溶解し、同量のジシクロヘキシル
アミンを加えた後、こすつて結晶化させた。１時
間放置した後、純6β―ヨードペニシラン酸ジシ
クロヘキシルアンモニウムを濾取し、アセトンで
洗浄し、乾燥した。化合物の融点は明確でなく、
約150℃で黒くなつた後、この温度以上でゆつく
り分解した。実施例３ 6β―ハロペニシラン酸の有機塩基塩の製造：
― 6β―ハロペニシラン酸の適当な有機溶媒（た
とえばアセトン、酢酸エチルまたはエーテル）溶
液を等量の有機塩基（好ましくは同じ溶媒に溶
解）処理し、所望の塩を結晶性沈殿として得た。
これを濾取し、減圧下に乾燥した。得られた塩を
第２表に示す。

【表】実施例４ 6β―ブロモペニシラン酸の製造：― （実施例１で得た）6β―ブロモペニシラン酸
ジシクロヘキシルアンモニウムの酢酸エチル―水
（１：１）懸濁液（20ml／ｇ塩）を4N塩酸によつ
てPH３に調節した。沈殿したジシクロヘキシルア
ンモニウムクロリドを濾別し、有機相を分液し、
２回水洗し、乾燥した。等体積のヘキサンを加
え、次いで減圧下に溶液を濃縮し、純粋な結晶性
6β―ブロモペニシラン酸を得た。参考例５およ
び８の化合物であると同定した。実施例５ 6β―ヨードペニシラン酸の製造：― 6β―ブロモペニシラン酸ジシクロヘキシルア
ンモニウムに代えて（実施例２で得た）6β―ヨ
ードペニシラン酸ジシクロヘキシルアンモニウム
を用いる以外は実施例11を繰り返し、6β―ヨー
ドペニシラン酸の無色結晶を得た。エーテル―ジ
イソプエーテルで再結晶化して分析用試料を得
た。〔α〕²⁰ _D＝＋278゜（ｃ＝0.5，CHCl₃）。元素分析、C₈H₁₀INO₃Sとして、計算値：Ｃ，
29.37％；Ｈ，3.08％；Ｉ，38，79％；Ｎ，4.28
％；Ｓ，9.80％、実測値：Ｃ，29.46％；Ｈ，3.13
％；Ｉ，38.96％；Ｎ，4.27％；Ｓ，9.81％。

【図面の簡単な説明】

第１図は、参考例１で調製した化合物のNMR
スペクトル、第１ａ図は、第１図の約5ppmから
約6ppmまでのNMRスペクトルの拡大図である。

Claims

【特許請求の範囲】１式：で示される化合物〔式中、Ｘは塩素、臭素またはヨー素、Ｚはジ
シクロヘキシルアミン、ｎは１または２を表わ
す。〕。