NO832871L

NO832871L - Fremgangsmaate for fremstilling av penicillansyrederivater som er egnet som utgangsmateriale ved fremstilling av antibakterielle penicillinderivater

Info

Publication number: NO832871L
Application number: NO832871A
Authority: NO
Inventors: Ernest Seiichi Hamanaka
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1981-12-22
Filing date: 1983-08-10
Publication date: 1983-06-23
Also published as: ES8502119A1; FI75570B; AU535634B2; ZA829375B; DD216024A5; DK565582A; HU188825B; PT76011B; FI75570C; IL67523A; IL67523A0; ES524778A0; NO160300C; ES524779A0; PL248638A1; NZ202855A; YU42823B; EG15866A; ES8402157A1; JPS58116490A

Abstract

Fremgangsmåte for å fremstille en forbindelse med formel. der X er Cl, Br eller I, ved at en forbindelse med formel. bringes i kontakt med en forbindelse med formel XCHOCOOCHX, der M er et kation som danner karboksylatsalter, i et reaksjonsinert organisk oppløsningsmiddel ved en temperatur fra -20 til 60°C.De fremstilte forbindelser er egnet som utgangs-. materiale ved fremstilling av antibakterielle penicillin-derivater.

Description

Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte for fremstilling

av nye kjemiske forbindelser som er nyttige som antibakterielle

midler. Mer spesifikt, gjelder den en fremgangsmåte for å fremstille nye bis-estere av hydroksymetylkarbonat, HOCr^OCOOCr^OH, der én hydroksy-gruppe er forestret med karboksygruppen i penicillansyre-1,1-dioksyd og den andre hydroksygruppen' er forestret med karboksygruppen i et alfa-aminopenicillin.

Penicillansyre-1,1-dioksyd (sulbactam) er kjent fra U.S.-patent 4.234.579 som en effektiv beta-lactamase-inhibitor og antibakterielt middel.

I U.S.-patent 4.244.951 og Britisk patentkrav nr. 2.044.-255 er det beskrevet bis-estere med formel

der sulbactam er forbundet med kjente antibakterielle penicilliner via metandiol. I formelen ovenfor representerer visse acyl-grupper i kjente antibakterielle penicilliner f.eks. 2-amino-2-fenylacetyl eller 2-amino-2-(p-hydroksyfenyl)acetyl.

I den samtidig anmeldte patentsøknad, serienr. 300.421, innsendt 9.september 1981 og assignert til den samme assignatar, er det beskrevet forbindelser med formel (VII), der R^er

og R2er visse alkyl-eller alkoksy-grupper.

I U.S.patent 3.928.595 er det beskrevet antibakterielle forbindelser der to penicillin- eller to cephalosporin-molekyler er forbundet via en karbonat-ester. Disse forbindelsene har formelen

der R. er H. CH^ eller.C2H^ og R^er en penicillin- eller cephalosporin-rest.

AmpiciIling, 6-[D-(2-amino-2-fenylacetamido)]-penicillansyre er beskrevet i U.S.patent 2.985.648. Amoxicilling, 6-[D-2-amino-2-[p-hydroksyfenyl]acetamido)]-penicillansyre er kjent fra U.S.patent 3.192.198 og U.S.opptrykk 28.744. p-Acyl-derivater

av amoxicillin er beskrevet i U.S.patent 2.985.648, U.S.patent 3.520.876 og U.S.patent 4.053.360.

Den foreliggende oppfinnelse gir en fremgangsmåte for å fremstille anti-bakterielle forbindelser med formel (I), som effektivt absorberes fra mage- og tarm-kanalen hos pattedyr og etter absorbsjonen omformes raskt til komponentene alfa-amino-benzylpenicillin ( f.eks. ampicilling eller amoxicilling ) og penicillansyre-1,1-dioksyd (sulbactam ). Forbindelsene som er fremstilt ifølge den nevnte oppfinnelse har formelen eller er farmasøytisk godtagbare syreaddisjonssalter av disse, der er hydrogen, hydroksy, formyloksy, alkanoyloksy med fra to til syv karbonatomer, alkoksykarbonyloksy med fra to til syv

2 2

karbonatomer eller R CgH^COO der R er hydrogen, alkyl med fra ett til fire karbonatomer, alkoksy med fra ett til fire karbonatomer, F, Cl, Br, I eller CN.

Særlig foretrukne betydninger av R omfatter hydrogen, hydroksy, acetoksy, pivaloyloksy eller isobutyryloksy.

Oppfinnelsen gir også en fremgangsmåte for å fremstille vardifulle utgangsstoffer med formel (II)

der R er som definert ovenfor for forbindelsen (I) og Q er en gruppe som lett overføres til amino, fortrinnsvis azido, benzyl-oksykarbonylamino, 4-nitrobenzyloksykarbonylamino eller 1-metyl-2-metoksykarbonylvinylamino.

Videre gir oppfinnelsen en fremgangsmåte for å fremstille verdifulle utgangsstoffer med formelen der R"*" er som definert ■ ovenfor, X er en god "leaving group", fortrinnsvis Cl, Br eller I, og Q er som definert ovenfor for forbindelsene med formel (II).

Denne oppfinnelsen gjelder også fremstilling av derivater av penicillansyre som er representert ved den følgende struktur-formel:

I derivater av penicillansyre, indikerer tilknytning av en substituent til den bicykliske kjernen ved brukken linje (1111), at substituenten er under kjernens plan. En slik substituent sies å være i alfa-konfigurasjon. Omvendt indikerer tilknytning av en substituent til den bicykliske kjernen ved en bred linje (^* eå ) , at substituenten er over kjernens plan.■ Denne siste konfigurasjon refereres til som beta-konfigurasjon. Brukt som her, indikerer tilknytning av en substituent til den bicykliske kjernen ved en heltrukket linje, at substituenten kan være enten i alfa-konfigurasjon eller i betakonfigurasjon.

Forbindelsene fremstilt ifølge oppfinnelsen, med formel (I)-(IV) gis navn som diestere av karbonsyre. For eksempel kalles forbindelsen med formel (I) der R<1>er hydrogen. 6-(2-amino-2-fenylacetamido)penicillanoyloksymety1-1,1-diokso-penicillanoyloksy-metylkarbonat; forbindelsen (II) der R"<1>"er hydroksy og Q er azido betegnes som[6 -[2-azido-2-(p-hydroksyfenyl)acetamido]penicillanoyl-oksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymétylkarbonat; og forbindelsen med formel (III) der X er jod, betegnes som jodmetyl-1,1-diokso-penicillanoyloksymetylkarbonat.

I tillegg, gjennom hele denne patentbeskrivelsen, når det refereres til forbindelser med formel (I), (II) eller (III), betyr dette, hvor det ikke allerede er så indikert, at det refereres til en forbindelse der substituenten

hvori Q 2 er amino eller Q, og R 1og Q er som definert ovenfor, har D-konfigurasjon.

Forbindelsene fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, som har formel (I), kan fremstilles ved mange av de fremgangsmåter som er kjent.innen faget for syntese av estere. Imidlertid, omfatter den foretrukne generelle fremgangsmåte saltdannelse ved kondensering av et karboksylat-salt og en halogenmetylester. To slike foretrukne fremgangsmåter er skissert nedenfor.

I formlene ovenfor, erR"'"og Q som definert ovenfor, M er et kation som danner karboksylatsalter, fortrinnsvis Na-, K-eller N(C^Hg)^-kationer, og X er en gor "leaving group", fortrinnsvis Cl, Br eller I.

Gruppen R"*" i utgangsstoffene med formel (IV) og (VI) ovenfor, og produktene (II) og (I), omfatter de forbindelser fremstilt ifølge oppfinnelsen der R"*" er acyloksy og alkoksykarbonyloksy som definert ovenfor. Karboksylsyre-forløperne til slike utgangsstoffer (VI) kan fremstilles f.eks. ved fremgangsmåter som er beskrevet i U.S.patent 4.053.360, ved acylering av 6-amino-penicillansyre med den passende syre med formel

der R"*" og Q er som definert ovenfor, eller et aktivert derivat av denne, f.eks. syrekloridet eller blandet anhydrid dannet med etylkloroformiat. I forbindelsene (I) og (II) fremstilt ifølge oppfinnelsen ved - reaksjonene ovenfor, har R<1>samme betydning som i utgangsmaterialet med formel (VI).

Som et alternativ, kan utgangsmaterialet med formel (IV) eller (VI) være ett der R1 er hydroksy, og det resulterende intermediat med formel (II) acyleres eller alkoksykarbonyleres i neste omgang slik at det dannes den korresponderende forbindelse med formel (II), der R1 er alkylkarbonyloksy, alkoksykarbonyloksy eller R 2C6 ^H4.COO som definert ovenfor.

Acyleringen eller alkoksykarbonyleringen■ av intermediatet med formel (II) der R er hydroksy og Q er som tidligere definert, kan utføres f.eks. ved at den nevnte forbindelse med formel (II)

får reagere med det passende syreklorid eller syreanhydrid. Reaksjonen utføres vanligvis i nærvær av et system av reaksjonsinerte oppløsningsmidler. Ved en typisk fremgangsmåte bringes fra 0,5

til 2,0 mol-ekvivalenter, og fortrinnsvis rundt 1-mol-ekvivalent av det egnede syreklorid eller syreanhydrid i kontakt med utgangs-forbindelsen med formel (II), der R"'' er hydroksy, i et reaksjonsinert oppløsningsmiddel i nærvær av et tertiært amin, ved en temperatur i området fra -10 til 30°C. Reaksjonsinerte oppløsnings-midler som kan brukes i denne acyleringen er: klorerte hydrokarboner såsom kloroform og diklormetan, etere såsom dietyleter og tetrahydrofuran, estere med lav molekylvekt såsom etylacetat og buryl-acetat, alifatiske ketoner med lav molekylvekt såsom aceton og metyl-etylketon, tertære amider såsom N,N-dimetylformamid og N-metylpyrrolidon, acetonitril, og blandinger av disse. Det tertiære amin brukes normalt i en mengde som er ekvivalent med det syreklorid eller syreanhydrid som det startes med, og typiske tertiære aminer som kan brukes, er trietylamin, tributylamin, diisopropyl-etylamin, pyridin og 4-dimetylaminopyridin.

I hver av reaksjonsrekkerie kalt A og B ovenfor, bringes

det respektive karboksylatsalt og f.eks. halogenmetylester i kontakt i omtrent ekvimolære mengder i nærvær av et polart organisk oppløsningsmiddel ved en temperatur fra rundt 0° til 80°C

og fortrinnsvis fra 25° til 50°, for å danne de amino-beskyttede produkter med formel (II). Mens det vanligvis brukes minst ekvi-molare mengder av reaktantene, er et overskudd av karboksylat-saltet, opp til et ti-foldig molart overskudd, å foretrekke. Et bredt spekter av oppløsningsmidler kan brukes ~; til denne reaksjon, imidlertid er det vanligvis fordelaktig å bruke et relativt polart organisk oppløsningsmiddel for å gjøre reaksjonstiden minst mulig. Typiske oppløsningsmidler som kan brukes, omfatter N,N-dimetylformamid, N,N-dimetylacetamid, N-metylpyrrolidon, dimetylsulfoksyd, etylacetat, diklormetan, kloroform, aceton og heksametylfosfor-triamid. Tiden som er nødvendig for at reaksjonen skal bli omtrent fullstendig, varierer i henhold til en del faktorer, såsom blandingen av reaktantene, reaksjonstemperaturen og oppløsnings-midlet. Imidlertid, ved rundt 25°C brukes vanligvis raksjonstider fra rundt 10 minutter til rundt 24 timer.

Den ønskede amino-beskyttede forbindelse med formel (II) isoleres deretter ved metoder som er vel kjent for de sakkyndige. For eksempel, reaksjonsblandingen tas opp i et oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, f.eks. etylacetat, kloroform eller metylendiklorid, vaskes med vann, NaCl-oppløsning., og tørres. Ved å dampe bort oppløsningsmidlet, fremkommer intermediatet med formel (II) som, om ønsket, kan renses f.eks. ved kromatografi på silikagel.

Fjerningen av den amino-beskyttende gruppen fra intermediatet (II) utføres etter fremgangsmåter som er vel kjent innen faget, se f.eks. Gross et. al. i "The Peptides, Analysis, Synthesis, Biology", Academic Press, New York, N.Y., Vol. 3, 1981, men det

må også gis tilstrekkelig oppmerksomhet til beta-lactam-ringens og ester-leddenes labilitet. For eksempel, når Q er l-metyl-2-metoksykarbonylvinylamino, kan den beskyttende gruppen (1-metyl-2-metoksykarbonylvinyl) fjernes ganske enkelt ved å behandle forbindelsen med formel (II) med én ekvivalent av en sterk vandig syre, f.eks. saltsyre, i et reaksjonsinert oppløsningsmiddel ved en temperatur i området fra -10 til 30°C. Ved en typisk framgangs-måte ,-behandles forbindelsen med formel (II) med én ekvivalent saltsyre i vandig aceton. Reaksjonen er vanligvis fullstendig

innen kort tid, f.eks. inne én time. Deretter fjernes acetonen ved fordamping i vakuum, og metylacetoacetat-biproduktet fjernes ved ekstraksjon med eter. Til slutt, fremkommer forbindelsen med formel (I) ved lyofilisering som sitt hydrokloridsalt.

Forbindelser med formel (II) der Q er azido, bensyloksy-karbonylamino eller 4-nitrobenzyloxykarbonylamino, kan overføres til den korresponderende amino-forbindelse med formel (I) ved å-behandle forbindelsen (II) under forhold som vanligvis benyttes ved katalytisk hydrogenolyse. Forbindelsen med formel (II) røres eller rystes under hydrogenatmosfære eller hydrogen valgfritt blandet med et ikke-reaktivt fortynningsmiddel såsom nitrogen eller argon, i nærvær av en katalytisk mengde av en hydrogenolyse-katalysator. Egnede oppløsningsmidler til denne hydrogenolysen er lavere alkanoler, såsom metanol og isopropanol; etere, såsom tetrahydrofuran og dioksan; estere med lav molekylvekt, såsom etylacetat og butylacetat, klorerte hydrokarboner, såsom diklormetan og kloroform, vann, og blandinger av disse oppløsnings-midler. Imidlertid er det vanlig å velge betingelser slik at utgangsmaterialene er oppløselig. Hydrogenolysen utføres vanligvis ved en temperatur i området fra 0 til 6 0°C og ved et trykk i området fra 1 til 10 atmosfærer, fortrinnsvis rundt 3-4 atmosfærer. Katalysatorene som brukes i disse hydrogenolyse-reaksjonene er av den type reagenser som er kjent inne faget for denne type overføringer, og typeiske ekesempler av edelme.tallene, såsom nikkel, palladium, platina og rhodium. Katalysatoren brukes vanligvis i en mengde fra 0,5 til 5,0 og fortrinnsvis rundt 1,0 ganger vekten av forbindelsen med formel (II). Det er ofte hen-siktsmessig å suspendere katalysatoren på et ikke-reaktivt full-materiale, en særlig velegnet katalysator er palladium suspendert på et ikke-reaktivt fyllmateria le såsom karbon.

Forbindelsene med formel (I), fremstilt ifølge oppfinnelsen, danner syreaddisjonssalter, og fremstilling av disse syreaddisjonssalter anses å være innen området og rammen av denne oppfinnelsen. De nevnte syreaddisjonssalter fremstilles etter standard fremgangsmåter for penicillin-forbindelser, for eksempel ved å blande en oppløsning av forbindelsen med formel (I) i et egnet oppløsningsmiddel (f.eks. vann, etylacetat, aceton, metanol, etanol eller butanol) med en oppløsning som inneholder en støkio-metrisk ekvivalent av den rette syre. Hvis salter felles ut, samles det opp ved filtrering. Alternativt kan det fremkomme ved at oppløsningsmidlet dampes bort, eller i tilfelle vandige oppløsninger, ved lyofilisering. Særlig verdifulle er sulfat-, hydroklorid-, hydrobromid-, nitrat-, fosfat-, citrat-, tartrat-, pamoat-, perklorat-, sulfosalicylat-, benzensulfonat-, 4-tolu-ensulfonat- og 2-naftalensulfonat-salter.

Forbindelsene med formel (I) og deres alter kan renses ved fremgangsmåter som er vanlige for penicillinforbindelser, f.eks. omkrystallisering eller kromatografering, men det må tas tilstrekkelig hensyn til labiliteten i beta-lactam-ring-systemet og ester-leddene.

En alternativ fremgangsmåte for å fremstille de anti-bakterielle forbindelser med formel (I) omfatter et intermediat med formel

der R"*" er som definert tidligere, Q"'" er azido, benayloksykar-bonylamino eller p-nitrobenzyloksykarbonylamino, R"^ er H, Cl,

Br eller I, og R 4 er Cl, Br eller I. Ved katalytisk hydrogene-ring, f.eks. ved den fremgangsmåten som er beskrevet ovenfor når det gjelder hydrogenolyse av azido- eller bensyloksykarbonylamino-forbindelser med formel (II), hydrogenolyseres intermediatet (VIII) samtidig ved Q<1>, R"<*>og/eller R<4>substituentene og gir .forbindelsen fremstilt ifølge oppfinnelsen med formel (I).

Intermediaten (VIII) fremstilles ved fremgangsmåter som er analoge med de som er beskrevet her for fremstilling av inter mediater med formel (II), men det benyttes et R 3 , R 4-substituert 1,1-dioksopenicillanat i stedet for den korresponderende usubsti-tuerte 1,1-dioksopenicillansyre, dens salter eller derivater med formel (III) eller (V).

Fremgangsmåter for å fremstille de nødvendige R 3 , R 4-dis-ubstituerte 1,1-dioksopenicillansyrer og deres salter er vist i U.S.-patent 4.234.579, Britisk patentkrav 2.044.255 og Belgisk patent nr. 882.028.

Intermediatene med formel (IV) fremstilles for eksempel som angitt nedenfor,

der r\ M, Q og X er som definert ovenfor. Reaksjonen foregår ved at det amino-beskyttede benzylpenicillinsalt med formel (VI) som er utgangsmateriale, bringes i kontakt med minst en ekvimolar mengde, fortrinnsvis et molart overskudd opp til ti ganger av et bis-halogenmetyl-karbonat i nærvær av et reaksjonsinert organisk oppløsningsmiddel og ved en temperatur fra -20 til 60°C, fortrinnsvis fra 0 til 30°C. Oppløsningsmidlene som kan benyttes med vel-lykket resultat i denne reaksjonen omfatter de samme polare organiske oppløsningsmidler som ble benyttet ovenfor ved fremstilling av intermediater med formel (II)-.

Intermediære halogenmetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksy-metylkarbonater med formel (III) fremstilles som beskrevet ovenfor for intermediatene med formel (IV), men det benyttes et salt

av penicillansyre-1,1-dioksyd med formel (V) som utgangsmateriale i stedetfor penicillinsaltet med formel (VI).

bis-Klormetylkarbonat fremstilles ved fotokjemisk klor-ering av dimetylkarbonat etter fremgangmåten til Kling et a_l. , Compt. rend., 170, 111, 234 (1920), Chem. Abstr., 14, 1304 (1929). bis-Brommetylkarbonat og bis-jodmetylkarbonat dannes fra bis-klormetyl-forbindelsen ved reaksjon med f.eks. natriumbromid eller kaliumjodid ifølge fremgangsmåter som er vil kjent innen faget.

Karboksylat-saltene med formlene (V) og (VI) fremkommer fra de korresponderende karboksylsyrer. En foretrukket fremgangsmåte til å frembringe saltene der M er et alkalimetall såsom natrium eller kalium, tar i bruk det passende salt av 2-etyl-heksansyre som base. Typisk løses karboksylsyren med formel (V) eller (VI) opp i etylacetat, en ekvimolar mengde natrium-eller kalium-2-etylheksanoat tilsettes under røring og- det utfelte saltet med formel (V) eller (VI) samles ved filtrering.

De-korresponderende salter med formler (V) eller (VI) der M er tetrabutylammonium kan fremstilles fra den korresponderende syre, f.eks. ved nøytralisering med vandig tetrabutylammoniumhydroksyd i nærvær av et organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, fortrinnsvis kloroform. Laget av oppløsnings-middel skilles fra, og produktet isoleres ved at oppløsningsmidlet dampes bort. Alternativt får natrium- eller kalium-saltene med formel (V) eller (VI) reagere med en ekvimolar mengde vandig tetrabutylammoniumhydrogensulfat i nærvær av et oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann; det utfelte alkalimetall-bisul-fat-saltet fjernes ved filtrering og produktet isoleres ved at oppløsningsmidlet dampes bort.

Når det overveies terapeutisk bruk av et salt av en antibakteriell forbindelse fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, er det nødvendig å bruke et farmasøytisk godtagbart salt; imidlertid kan andre salter enn disse benyttes til en rekke formål. Slike formål omfatter isolering og rensing av spesielle forbindelser og innbyrdes omsetning mellom farmasøytisk godtagbare slater og deres ikke-salt motparter.

Forbindelsene med formel (I) og faramsøytisk godtagbare syreaddisjonssalter av disse har in vivo antibakteriell virkning på pattedyr, og denne aktiviteten kan demonstreres ved standard-teknikker for penicillin-forbindelser. For eksempel, gis forbindelsen med formel (I) til mus som er påført akutte infeksjoner ved intraperitonell inokulering med en standardisert kultur av sykdomsfremkallende bakterier. Infeksjonens grad av alvor er standardisert slik at musene får én til ti ganger LD-^^ (<L>D-^^: minimal inokulering som er nødvendig for konsekvent å drepe 100 prosent av kontrollmusene). Ved testens avslutning fastslås forbindelsens aktivitet ved å telle det antall overlevende som har vært smittet med bakterien og også har mottatt forbindelsen som er fremstilt ifølge oppfihneslen. Forbindelsene med formel (I) kan administreres både oralt (p.o.) og subkutatn (s.c).

In vivo-aktiviteten til de antibakterielle forbindelsene som er fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, gjør dem egnet til å kontrollere bakterieinfeksjoner hos pattedyr, inkludert menneske, både ved oral og parenteral administrering. Forbindelsene er nyttige når det gjelder å kontrollere infeksjoner som er forår-saket av.påvirkelige bakterier hos mennesker.

En forbindelse med formel (I) der R<1>er forskjellig fra hydrogen, brytes ned til 6-(2-amino-2-[4-hydroksyfeny1]acetamido)-penicillansyre (ambxicillin) og penicillansyre-1,1-dioksyd (sulbactam) etter administrering til et pattedyr, både ved oral og parenteral vei. Da fungerer sulbactam som et beta-lactamase-inhibitor og det øker den antibakterielle virkning av amoxicillinet. På samme måte brytes en forbindelse med formel (I) der R"'" er hydrogen, ned til 6-(2-amino-2-fenyl-acetamido)penicillansyre (ampicillin) og sulbactam. På den måten vil forbindelsene med formel (I) finne anvendelse i kontroll av bakterier som er påvirkelig av en l:l-blanding av amoxicillin og■sulbactem eller ampicillin og sulbactam, f.eks. påvirkelige stammer av Escherichia coli og Staphylococcus aureus.

Når det gjelder å bestemme hvorvidt en spesiell stamme av Escherichia coli eller Staphylococcus auresu er følsomme overfor en spesiell terapeutisk forbindelse fremstilt ifølge oppfinnelsen, kan in vivo-testen som er beskrevet tidligere benyttes. Som et alternativ kan den minimale forhindrende konsentrasjon (monimum inhibitory concentration, MIC) av en 1:1 blanding av amoxicillin og sulbactam eller ampicilling/sulbactam måles. MIC-verdiene kan måles ved den fremgangsmåte som er anbefalt av "International Collaborative Study on Antibiotic Sensitivity Testing" (Ericcson and Sherris, Acta. Pathologica et Microbiologia Scandinavica, Supp. 217, Section B: 64-68 [1971]) der det benyttes "brain heart infusion" (BHI)-agar og utstyr for gjentatt inokulering. Rør som får vokse over natten, fortynnes 100 ganger til bruk som standard inokulum (20.000-10.000 celler i omtrent 0,002 ml plas-seres på agaroverflaten, 20 ml BHI-agar/skål). Tolv to ganger fortynninger av test-forbindelsen brukes, med utgangskonsentra-sjon av test-medikamentet på 200 mcg/ml. Enkle kolonier overses når platene leses av etter 18 timer ved 37°C. Testorganismens følsomhet (MIC) aksepteres som den laveste konsentrasjon av forbindelsen som er istand til å fullstendig forhindre veksten, be-dømt med det nakne øye.

Når det brukes en antibakteriell forbindelse fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, eller et salt av en slik, på et pattedyr, særlig et menneske, kan forbindelsen administreres alene eller den kan blandes med andre antibiotiske forbindelser og/ eller farmasøytisk godtagbare bærestoff eller fortynningsmidler. Det nevnte bærestoff eller fortynningsmiddel velges på grunnlag av den påtenkte administrasjonsmåte. For eksempel når den orale administrasjonsmåte betraktes, kan en antibakteriell forbindelse fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, brukes i form av tabletter, kapsler, ■ sugetabletter, pastiller, pulvere, siruper, eliksirer, vandige oppløsninger og suspensjoner og lignende, i overensstem-■ meise med standars farmasøytisk praksis. Det proporsjonale forhold mellom aktiv ingrediens og bærestoff avhenger naturligvis av den aktive ingrediens, kjemiske natur, oppløselighet og stabi-litet, og også av den påtenkte dosering. I tilfelle tabletter til oralt bruk, omfatter bærestoffer som er vanlig brukt, laktose, natriumcitrat og salter av fosforsyre. Forskjellige sprengmidler, såsom stivelse, og smøremidler, såsom magnesiumstearat, natrium-laurylsulfat og talk er i vanlig bruk i tabletter. Til oral administrering i form av kapsler, er lactose og polyetylenglykoler med høy molekylvekt, f.eks. polyetylenglykoler med molekylvekt fra 2000 til 4000, nyttige fortynningsmidler. Når det er nød-vendig med vanidge suspensjoner til oralt bruk, blandes den aktive ingrediens med emulgerende og suspenderende midler. Om

ønsket kan det tilsettes visse søtnings-og/eller smaksstoffer,

Til parenteral administrering, som omfatter intramuskulær, intraperitonell, subkutan og intravenøs bruk fremstilles vanligvis sterile oppløsninger av den aktive ingrediens, og oppløs-ningens pH justeres passende og bufres. Til intravenøs bruk, bør den totale konsentrasjon av oppløste stoffer kontrolleres for

å gjøre preparatet isotonisk.

Som tidligere antydet er de antibakterielle forbindelsene som er fremstilt ifølge denne oppfinnelsen, nyttige når det gjelder menneske-pasienter, og den daglige dose som skal brukes skiller seg ikke vesentlig fra andre penicillinantibiotika som brukes klinisk. Den forordnende lege vil i siste omgang bestemme den rette dose til en gitt menneske-pasient, og den kan ventes å variere i henhold til alder, vekt og mottagelighet hos den enkelte pasient like vel som arten og graden av alvor ved pasi-entens symtomer. Forbindelsene som er fremstilt ifølge denne oppfinnelsen vil normalt brukes oralt i doseringer i området fra 20 til ca. 100 mg pr kilo kroppsvekt pr dag, og parenteralt i doseringer på fra rundt 10 til rundt '100 mg pr kilo kroppsvekt pr dag, vanligvis i delte doser. I noen tilfelle kan det være nødvendig å bruke doser som er utenfor disse grenser.

De følgende eksempler og preparater gis utelukkende som ytterligere illustrasjon. Kjernemagnetiske resonans-spektre(NMR) ble målt for oppløsninger i deuterert kloroform (CDCl^) eller deuterert dimetylsulfoksyd (DMSO-dg), og toppenes posisjoner er angitt i "parts per million", milliondeler, nedover i feltet fra tetrametylsilian. De følgende forkortelser for toppenes form er burkt: bs, bed singlett; s, singlett; d, dublett; t, triplett; q, kvartett; m, multiplett.

EKSEMPEL 1

bis- Jodmetylkarbonat

Til en oppløsning av 10, 7 ml (.15,9 g, 0,1 mol) bis (klormetyl)karbonat i 400 ml aceton ble det tilsatt 75 g (0,5 mol) natriumjodid. Blandingen ble varmet med tilbakeløp i 2 timer under nitrogen, og fikk deretter stå over natten ved romtemperatur. Blandingen ble filtrert og filtratet ble konsentrert i vakuum. Det ble tilsatt metylenklorid (500 ml) og den resulterende blandingen ble filtrert. Filtratet ble konsentrert til omtrent 200 ml, det ble tilsatt 200 ml vann, og vannfasens pH ble justert til 7,5. Vandig natriumtiosulfat-oppløsning ble tilsatt for å fjerne jodet, den organiske fasen ble skilt fra og tørret over natriumsulfat. Den tørre metylenklorid-oppløsningen ble konsentrert i vakuum til en olje som ble mørkere ved henstand. Det oljeaktige produktet ble behandlet med en blanding av 35 ml heksan og 6 ml dietyleter ved 0°C, krystallene som ble dannet, ble filtrert fra, vasket med heksan og tørret, og det ga 10,0 g (29%) av et gul-aktig krystallinsk produkt. Smeltepkt. 49-51°C.<1>H-NMR (CDC1.J

-l

ppm (delta) : 5,94 singlett; infrarødt spekter (Nujol) cm

1756, 1775.

EKSEMPEL 2

Jodmetyl-6-[D-(2-azido-2-fenylacetamido)]penicillanoyloksymetyl-karbonat

Til en avkjølt oppløsning (0°C) av 2,43 g (7,1 mmol) bis-jodmetylkarbonat i kloroform (16 ml), ble det tilsatt dråpevis en oppløsning av 2,19 g (3,5) mmol tetrabutylammonium-6-[D-(2-azido-. 2-fenylacetamido)]penicillanat i 10 ml kloroform.. Etter at til-setningen var fullstendig, fikk reaksjonsblandingen varmes opp til romtemperatur og fikk stå ved romtemperatur over natten. Opp-løsningsmidlet ble fjernet i vakuum, og residuet ble kromatogra-■ fert på silikagel og eluert med 8:1 i voluumdeler, metylenklroid/- etylacetat, og det ga 822 mg (40%) produkt:<1>H-NMR (CDC13) ppm (delta): 1,52 (s,3H), 1,65 (s,3H), 4,45 (s,lH), 5,04 (s,lH), 5,65 (m,4H) 5,92 (s,2H), 7,34 (s,5H); infrarødt spekter (CHC13): 1770 cm"<1.>

EKSEMPEL 3

6-[D-(2-azido-2-fenylacetamido)]penicillanoyloksymetyl-1,1-diokso-penicillanoyl'oksyme tyl-karbonat (II, R^H, Q=N^)

Til en oppløsning av 822 mg (1,4 mmol) jodmetyl-6-[D-(2-azido-2-fenyl-acetamido)Jpenicillanoyloksymetylkarbonat i 30 ml kloroform ble det tilsatt dråpevis, ved romtemperatur, en opp-løsning av 1,33 g (2,8 mmol) tetrabutylammonium-1,1-dioksopenicillanat i 30 ml kloroform. Reaksjonsblandingen ble rørt ved romtemperatur over natten, konsentrert i vakuum og kromatografert på silikagel. Eluering med 9:1 i volumdeler, metylenklorid/etylacetat ga 0,51 g produkt (52,6% utbytte).<1>H-NMR (CDCl^) ppm (delta): 1.4 (s,3H), 1,5 (s,3H), 1,6 (s,3H), 1,64 (s,3H), 3,42 (d, J=3Hz, 2H9, .4,4 (s,lH)., 4,44 (s,lH), 4,6 (t,J=3Hz, 1H) , 5,04 (s,lH), 5,44-6,0 (m,6H), 7,35 (s,5H); infrarødt sp.ekter (CHC13) : 1775 cm"<1>.

EKSEMPEL 4

6-[D-(2-amino-2-fenylacetamido)]penicillanoyloksymetyl-1,1-diokso-penicillanoyloksymetylkarbonat ( I, R^ =H)

En oppløsning av 1,49 g 6-[D-(2-azido-2-fenylacetamido)]-penicillanoyloksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetyl-karbonat

i 40 ml metylenklorid og 20 ml isopropanol ble hydrogenert ved 6 0 psi (4,2 kg/cm 2). i nærvær av 1,5 g 10% Pd/C i 30 miriutter. Nok 1.5 g av katalysatoren ble tilsatt og hydrogeneringen fortsatte i nok 30 minutter. Deretter ble katalysatoren filtrert fra og filtratet ble konsentrert og det ga et hvitt fast residue. Residuet ble løst opp i tetrahydrofuran/vann (1:1), den resulterende oppløsningen ble avkjølt til. 0°C, og pH ble justert til 2,5 med 0,IN saltsyre. Tetrahydrofuranen ble dampet bort i vakuum og den resulterende vandige oppløsningen ble frysetørret slik at det ble dannet 680 mg (45 %) av produktet som et hvitt fast stoff.<1>H-NMR (CDC13+ CD3OD) ppm (delta): 1,42 (s,6H), 1,5 (s,3H), 1,6 (s,3H), 3,46 (m,2H), 4,4 (s,lH), 4,43 (s,lH), 4,72 (m,lH), 5,2 (s,lH9, 5,48 (q, J=4Hz, 2H), 5,82 (s+q, J=6HZ, 4H), 7,44 (s,5H), infra-rødt spekter (Nujol): 1775 cm<1>.

EKSEMPEL 5

Klormetyl- 1, 1- dioksopenicillanoyloksymetyl- karbonat

Til en oppløsning av 1,17 g (5 mmol) penicillansyre-1,1-dioksyd, 50 ml kloroform og 10 ml vann tilsettes 40 % vandig tetrabutylammoniumhydroksyd under kraftig røring inntil pH blir 8,5. Kloroform-laget skilles fra og vannfasen ekstraheres med ny kloroform. De samlede organiske lag tørres og konsentreres til et lite volum (rundt 20 ml).

Til en oppløsning av 1,5 g (10 mmol) bis-klormetylkarbonat i 15 ml kloroform ved 0°C tilsettes dråpevis oppløsningen av tetrabutylammonium-1,1-dioksopenicillanat ovenfor. Etter at til-setningen er fullført, får blandingen varmes opp til romtemperatur og røres over natten. Kloroformen dampes bort i vakuum og råproduktet renses ved kromatografering på silikagel.

EKSEMPEL 6

Jodmety1- 1, 1- dioksopenicillanoyloksymetyl- karbonat

Til en oppløsning av 3,37 g (10 mmol) klormetyl-1,1-dioksopenicillanoksymetyl-karbonat i 50 ml aceton tilsettes 7,5 g (50 mmol) natriumjodid, og blandingen røres over natten ved rom-K temperatur. Acetonen dampes bort i vakuum, residuet skilles mellom vann og etylacetat. Vannfasen skilles fra, den organiske fasen vaskes med vann, NacL-oppløsning, tørres { Na^ SO^), og konsentreres i vakuum, og det gir jodmetyl-forbindelsen som renses,

om ønsket, ved kromatografering på silikagel.

Når fremgangsmåten ovenfor gjentas, men med bruk av dimetylformamid som oppløsningsmiddel i stedet for aceton og natriumbromid i stedet for natriumjodid, fremkommer brommetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksyrnetyl-karbonat.

EKSEMPEL 7

6-[D-(2-[1-metyl-2-metoksykarbonylvinylamino]-2-[p-hydroksy-fenyl]-acetamido)]penicillanoyloksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyl-oksymetylkarbonat [II, R1 ■= OH, Q = NHCH8CH3) = .CHC02CH3]

A. Til 300 ml diklormetan tilsettes 41,9 g 6-(2-amino-2-[4-hydroksyfenyl]-acetamido)penicillansyre trihydrat og 50 ml vann, deretter justeres pH til 8,5 med 40% vandig tetrabutylammoniumhydroksyd. Det dannes tre lag. Det øvre laget fjernes, mettes med natriumsulfat og deretter ekstraheres det med diklormetan. Ekstraktene forenes med midt-laget og det lavere lag, og blandingen som dannes, dampes inn i vakuum og gir en olje som krystalliserte ved triturering med aceton. Dette ga 44,6 g tetrabutylammonium-6-(2-amino-2-[4-hydroksyfenyl]acetamido)penicillanat.

Saltet ovenfor tilsettes til 150 ml metylacetoacetat og suspensjonen varmes ved ca. 65°C inntil det er oppnådd en klar oppløsning (8 minutter). Blandingen får avkjøles og det faste stoff samles ved filtrering. Det faste stoff vaskes med metylacetoacetat etterfulgt av dietyleter, og det gir 49,25 g tetrabutylammonium 6-(2-[l-metyl-2-metoksykarbonylvinylamino]-2-[4-hydroksy-fenyl]acetamido)penicillanat.

B. En blanding av 7,04 g (0,01 mol) av tetrabutylammonium-saltet av amoxicillin enamin som fremkom i Del A, 4,28 g (0,01 mol) jodmetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetylkarbonat og 65 ml kloroform røres ved romtemperatur i 8 timer. Blandingen fortynnes

med 500 ml etylacetat, vaskes med NaCl-oppløsning, vann, Na-Cl-oppløsning igjen og tørre s (Na2SO^). Oppløsningsmidlet dampes bort i vakuum, det gjenværende produkt løses opp i en minimal mengde etylacetat og renses ved kromatografering på silikagel.

EKSEMPEL 8

6-[D-(2-Amino-2-[P-acetoksyfenyl]-acetamido)]penicillanoyl-oksymetyl-1 ,1-dioksopenicillanoyloksymetyl-karbonat hydroklorid

(I, R1 = C H^ COO) -

.—^

A. 6-[D-(2-[1-mety1-2-metoksykarbonylvinylamino]-2-[p-acetoksy-fenyl]acetamido)]penicillanoyloksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetyl- karbonat

6-[D-(2-[1-mety1-2-metoksykarbonylvinylamino]-2-[p-hydo-ksyf enyl ]acetamido)]penicillanoyloksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetyl-karbonat, 2,34 g (3 mmol) fremstilt ifølge fremgangsmåten i Eksempel 7, og 0,366 g (3 mmol) 4-dimetylaminopyridin løses opp i 30 ml diklormetan og 0,28 ml (3 mmol)- eddiksyreanhydrid tilsettes. Oppløsningen røres i 30 minutter, fortynnes til 100 ml med diklormetan, vaskes med vann og NaCl-oppløsning og tørres deretter (Na2SO^). Ved å dampe bort oppløsningsmidlet i vakuum fremkommer tittelforbindelsen.

B. Til 1,9 g av produktet som er fremkommet i Del A ovenfor, oppløst i 50 ml aceton, tilsettes 23 ml 0,1 N saltsyre. Den resulterende blandingen røres i 25 minutter ved romtemperatur og acetonen dampes bort i vakuum. Vannfasen vaskes med etyleter, gjøres klar ved filtrering og frysetørres, og det gir tittelforbindelsen.

EKSEMPEL 9

6[D-(2-amino-2-[p-pivaloyloksyfeny1]acetamido)]penicillanoyloksy-metyl-1 ,1-dioksopeniccilanoyloksymetyl-karbonat hydroklorid

[I, R1 = (CH3)3<CC>OO]

Tittelforbindelsen fremkommer ved at fremgangsmåten i Eksempel 8 gjentas, men med bruk av 0,33 g (3 mmol) privaloyl-klorid i stedet for eddiksyreanhydridet i Del A. Den enamin-beskyttende gruppen fjernes fra den resulterende p-pivaloyl- oksyfenyl-ester med vandig saltsyre i aceton og produktet isoleres som beskrevet i Del B i Eksempel 8.

Bruk av isosmørsyreklorid eller isosmørsyreanhydrid i fremgangsmåten ovenfor, gir den korresponderende forbindelse med formel (I) der R<1>er (CH^CHCOO.

På samme måte vil bruk av etylkloroformat som acylerings-middel gi den tilsvarende forbindelse med formel (I) der R<1>er CH-jCB^OCOO, og bruk av maursyre-eddiksyreanhydrid som acylerings-middel gir (I) der R<1>er formyloksy.

EKSEMPEL 10

6-[D-(2 - [Benzyloksykarbonylamino]-2-[p-hydroksyfenyl]acetamido)]-penicillanoyloksymetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetylkarbonat

( II, R1 = OH, Q = NHCbz)

Til 7,40 g (0,010 mol) tetrabutylammonium-6-[D-(2-[benzyl-oksykarbonylamino ]-2-[p-hydroksyfenyl]acetamido)]penicillanat og 3,81 g (0,010 mol) brommetyl-1,1-dioksopenicillanoyloksymetyl-karbonat tilsettes 50 ml dimetylformamid og blandingen røres i fire timer. Etylacetat (500 ml) tilsettes og blandingen vaskes suksessivt med NaCl-oppløsning, vann og NaCl-oppløsning igjen og tørres over vannfritt natriumsulfat. Ved å dampe bort oppløs-ningsmidlet i vakuum fremkommer råproduktet som kan renses ved kromatografering på silikagel om ønsket.

EKSEMPEL 11

6-[D-(2-Amino-2-[p-hydroksyfenyl)-acetamido)]penicillanoyloksy-metyl- 1, 1- dioksopenicillanoyloksymetylkarbonat ( I, R<1>= OH)

En blanding av 2,0 g 6-[D-(2-[benzyloksykarbonylamino[-2-[p-hydroksyfenyl]-acetamido) penicillanoyloksymetyl-1,1-diokso-penicillanoyloksymetylkarbonat, 50 ml diklormetan, 50 ml isopropanol og 2,0 g 10% palladium på karbon hydrogeneres ved 3-4 atmosfærer (3,5-4,0 kg/cm 2) inntil hydrogenopptaket slutter. Nok 2 g av katalysatoren tilsettes og hydrogeneringen fortsetter i 30 minutter. Katalysatoren fjernes ved filtrering og filtratet dampes inn i

vakuum og gir produktet som kan renses, om ønsket, ved kromatografering på Sephadex LH 20<*>.

<*>Et registrert varemerke for Pharmacia Fine Chemicals, Piscataway,

N.J.

PREPARAT A

b is- Klormetylkarbonat

Fremgangsmåten er i alt vesentlig ifølge Kling et al., Compt. rend. 170, 111-113, 234-236 (1920); Chem. Abstr., 14,

1304 (1920)

En oppløsning av 59 ml dimetylkarbonat i 120 ml karbon-tetraklorid avkjøles i isbad. Klorgass bobles inn i oppløsningen mens den bestråles med en høyfjellssol inntil mesteparten av utgangsmaterialet har reagert. Overskudd av klor byttes ut med nitrogen, oppløsningsmidlet dampes bort og residuet ble distil-lert gjennom en kort kolonne med fraksjonshode ved 50 mm trykk. Det ønskede produkt koker ved 95-100°C / 50 mm. Utbytte 68 g.

PREPARAT B

Tetrabutylammonium 6-(2-benzyloksykarbonylamino-2-[4-hydroksy-fenyl ] acetamido) penicillanat

Til en hurtig rørt blanding av 1,0 g 6-(2-benzyloksy- . karbonylamino-2-[4-hydroksyfenyl]acetamido)penicillansyre, 30 ml diklormetan og 20 ml vann ble det tilsatt 40% vandig tetrabutylammoniumhydroksyd inntil det var oppnådd en pH på 8,0. Røringen fortsatte i 30 minutter ved pH 8 og deretter ble lagene skilt. Vannlaget ble ekstrahert med diklormetan og deretter ble de samlede diklormetan-oppløsningene tørret (Na2S04) og dampet inn i vakuum. Dette ga 1,1 g av tittelforbindelsen. NMR-spektret ( i DMSO-dg ) viste absorbsjoner ved 0,70-1,80 (m, 34H), 2,90-3,50 (m, 8H)

3,93 (s,lH9, 5,10 (s,2H), 5,23-5,50 (m,3H), 6,76 (d,2H), 7,20 (d,2H), 7,40 (s, 5H), 7,76 (d,lH)og 8,6 (d,lH) ppm.

Claims

1. Fremgangsmåte for å fremstille en forbindelse med formel

der X er Cl, Br eller I, karakterisert ved at en forbindelse med formel

bringes i kontakt med en forbindelse med formel XC^OOOOCI^X, der M er et kation som danner karboksylatsalter, i et reaksjonsinert organisk oppløsningsmiddel ved en temperatur fra -20 til 60°C.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at R1 er H eller OH.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at M er natrium, kalium eller tetrabutylammonium.