NO842247L - Fremgangsmaate for fremstilling av 6-alfa-(aminometyl)penicillansyre-1,1-dioksyd og derivater derav - Google Patents

Description

En alternativ fremgangsmåte for syntese av 6-a-(aminometyl) penicillansyre og dens derivater beskrives. Syntesen skjer stereospesifikt fra 6-a-brompenicillanat-1,1-dioksyd-estere, via det korresponderende 6-a-brom-magnesium Grignard-reagens og 6-a-(benzyloksykarbonylaminometyl)-derivatet. Syntesen er spesielt verdifull ved fremstilling av dia-stereomere R- og S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-(aminometyl) penicillanat-1,1-dioksyder.

Vår samtidig verserende norske patentsøknad nr. 83.3416, beskriver alternative fremgangsmåter for fremstilling av 6-a-(aminometyl)penicillansyre-1,1-dioksyd, salter derav og visse av dens estere som er hydrolyserbare under fysiologiske betingelser; samt forbindelsenes antibakterielle nytte, hovedsakelig som 3~laktamase-inhibitorer i kombinasjon med konvensjonelle 3-laktam-antibiotika.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt fordelaktig ved syntese av R- og S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-(aminometyl)-penicillanat-1,1-dioksyd. Selv om vi i ovennevnte tidligere søknad generelt har beskrevet 1-(etoksykarbonyloksy)etylestere, er de foreliggende meget verdifulle R- og S-diastereoisomerer som nå er tilgjengelige gjennom foreliggende nye fremgangsmåte, ikke beskrevet.

Andre forbindelser som tidligere er kjent som brukbare 3-laktamase-inhibitorer i kombinasjon med 3-laktam-antibiotika til behandling av bakterielle infeksjoner, innbefatter penicillansyre-1,1-dioksyd og estere av denne som er lett hydrolyserbare. in vivo (US-patent 4.234.579); bis-metandiol-esteren av sulbactam (US-patent 4.309.347); forskjellige 6-3-(hydroksymetyl)penicillansyre-1,1-dioksyder og estere derav (US-patent 4.287.181) og 6-3~(aminometyl)penicillansyre (US-patent 4.237.051).

UK-patentsøknad 2.053.220 av 4. februar, 1981, gir en bred beskrivelse av 3-laktamase-inhiberende forbindelser med formelen

Definisjonene av R a , R-, D og R cangir nærmest et uendelig antall av forbindelser. VedDassende valg av R , R, og R kan disse

^ a' b ^ c definisjoner muligens dekke de her interessante 6-a-(aminometyl) penicillansyre-1 , 1 -dioksyder . Beskrivelsen av denne UK-søknad inneholder imidlertid ingen spesifikk fremgangsmåte for fremstilling av disse forbindelsene og gir heller ikke noen antydning om at de foreliggende aminometylfor-bindelser, blant de utallige foreslåtte forbindelser, skulle være foretrukne forbindelser med de spesielt utpregede 3-laktamase-inhiberende virkninger som vi har fastslått at de har.

DiNinno et al., J. Org. Chem., 42, s. 2960-2965 (1977)

[se også Beattie et al., US-patent 4.207.323 (1980)] har tidligere beskrevet strukturelt beslektede Grignard-reagenser oppnådd fra 6-a-brompenicillanater (omsatt med acetaldehyd), som likeledes er dannet ved lave temperaturer. De foreliggende Grignard-reagenser oppnådd fra 6-a-brompenicillanat-1,1-dioksyder adskiller seg fra disse ved den overraskende kjens-gjerning at det har vært mulig å bibeholde 6-a-stereokjemien i det oppnådde Grignard-reagens.

Den samtidig innleverte norske patentsøknad 84.2248, beskriver ytterligere en anvendelig fremgangsmåte for|6-a-(aminometyl)penicillansyre-1,1-dioksyd og derivater derav, som skjer via foreliggende, sterisk stabile Grignard-reagenser oppnådd fra 6-a-brompenicillanat-ester-1,1-dioksyder.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av en forbindelse med formel hvor R"* er en konvensjonell karboksy-beskyttende gruppe som kan fjernes ved hydrogenolyse, eller et konvensjonelt esterdannende radikal som er hydrolyserbart under fysiologiske betingelser, og som består i at en forbindelse med formel

omsettes med, i det vesentlige, 2 molare ekvivalenter metylmagnesiumbromid og deretter med 1 molar ekvivalent benzyl-N-(acetoksymetyl)karbamat ved -50 til -100°C i en eter som opp-løsningsmiddel.

Som mer utførlig forklart senere, er forbindelsene med formel (I) anvendelige som mellomprodukter ved syntese av laktamase-inhiberende 6-a-(aminometyl)-penicillansyre-1,1 - dioksyd og estere derav som er hydrolyserbare under fysiologiske betingelser.

Ved omtale av estere som er hydrolyserbare under fysiologiske betingelser, skal det forstås estere som ofte betegnes "pro-drugs". Slike estere er nå like velkjente og vanlige innen penicillin-fagområdet som farmasøytisk akseptable salter. Esterne benyttes i alminnelighet for å øke den perorale absorbsjon, men hydrolyseres alltid lett in vivo til modersyren som har 3-laktamase-inhiberende virkning. Foretrukne estere viser ingen tilbøyelighet til hydrogenolyse under de aktuelle fremstillingsbetingelsene (se nedenfor).

De mer foretrukne esterdannende radikaler er:

gamma-butyrolakton-4-yl,

-CHR<2>OCOR<3>, og

-CHR<2>OCOOR<3>,

hvor R 2 er hydrogen eller metyl og R<3>er (-Cg)alkyl. De mest foretrukne radikaler er 1-R- og 1-S-etoksykarb.onyl-oksyetyl.

Konvensjonelle karboksyl-beskyttelsesgrupper som lar seg fjerne ved hydrogenolyse, omfatter blant annet grupper som benzyl, benzhydryl og 2-naftylmetyl. Disse gruppene innføres og fjernes lett ved katalytisk hydrogenolyse etter velkjent teknikk.

Med den ovenfor nevnte eter som oppløsningsmiddel, skal forstås velkjente oppløsningsmidler som dietyleter, diiso-propyleter, dioksan og tetrahydrofuran eller blandinger derav. Et oppløsningsmiddel hovedsakelig basert på tetrahydrofuran er å foretrekke fordi det er flytende i hele det foretrukne temperaturområdet og tilstrekkelig lite flyktig for relativt trygg håndtering og samtidig tilstrekkelig flyktig til å kunne fjernes og gjenvinnes lett.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også et Grignard-reagens med formelen

hvor R 5 er som angitt ovenfor;

1-R- eller 1-S-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-(benzyloksykarbonylaminometyl)penicillanat-1,1-dioksyd; og

1-R- eller 1-S-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-(aminometyl)-penicillanat-1,1-dioksyd og de farmasøytisk akseptable syreaddisjonssalter derav.

Gitt oralt til rotter, oppviser de sistnevnte aminometyl-forbindelser eksepsjonelt høye nivåer av a-(aminometyl)- penicillansyre-1,1-dioksyd i blodet, hvilket indikerer uvanlig høy oral absorbsjon og in vivo hydrolyse av estergruppen.

De ovennevnte farmasøytisk akseptable syreaddisjonssalter innbefatter, men er ikke begrenset til, salter av saltsyre, svovelsyre, salpetersyre, fosforsyre, sitronsyre, maleinsyre, ravsyre, benzensulfonsyre, p-toluensulfonsyre, 2-naftalen-sulfonsyre og metansulfonsyre. Farmasøytisk akseptable kationiske salter innbefatter, men er ikke begrenset til, salter av natrium, kalium, kalsium,N,N'-dibenzyletylendiamin, N-metylglukamin (meglumin) og dietanolamin.

I denne beskrivelse viser uttrykket "reaksjons-inert opp-løsningsmiddel" til et oppløsningsmiddel som ikke innvirker på reaktantene eller produktene på en måte som ugunstig påvirker utbyttet av det ønskede produkt.

Foreliggende fremgangsmåte for omdannelse av forbindelser med formel (II) til (I) kan, som nevnt ovenfor, lett utføres under bibehold av 6-a-stereokjemien. Prosessen utføres vanligvis i to trinn, begge ved -50 til -100°C i en eter som opp-løsningsmiddel .

I det første trinn behandles a-bromesteren (II), oppløst

i en eter, med en eteroppløsning av minst en ekvivalent av et Grignard-reagens, så som metylmagnesiumbromid (innkjøpt eller fremstillet etter standardmetoder i laboratoriet), som i alminnelighet tilsettes porsjonsvis i løpet av noen få minutter, hvorunder den lave reaksjonstemperatur opprettholdes. På denne måte dannes Grignard-reagenset med formel (III) in situ. Siden det annet prosesstrinn krever nærvær av en ny ekvivalent metylmagnesiumbromid, er det mest hensiktsmessig å benytte i det vesentlige, to ekvivalenter metylmagnesiumbromid i fremgangsmåtens første trinn. Dette første trinn skjer hurtig ved den angitte temperatur. For å undertrykke uønskede bireaksjoner, er det å foretrekke at omsetningen umiddelbart, eller i løpet av noen få minutter, går over i det neste trinn, som når den annen ekvivalent metylmagnesiumbromid allerede forefinnes, kanske enkelt innebærer tilsetning av i det vesentlige en ekvivalent benzyl-N-(acetoksymetyl)-karbamat med formelen

Det annet prosesstrinn skjer også hurtig ved den angitte temperatur, og innen få minutter kan reaksjonen stanses, f.eks. ved tilsetning av et overskudd av iseddik, og produktet isoleres etter vanlige metoder, som inndamping, ekstraksjon og kromatografi.

Som nevnt, er de resulterende forbindelser med formel (I) anvendelige som mellomprodukter for fremstilling av 6-a-(aminometyl) penicillansyre-1 , 1 -dioksyd med formelen

hvor R 1 er hydrogen eller et hensiktsmessig esterdannende radikal som lar seg hydrolysere under fysiologiske betingelser; et farmasøytisk akseptabelt syreaddisjonssalt derav; eller et farmasøytisk akseptabelt kationisk salt derav når R^ er hydrogen.

Esterne med formel (I), hvor R^ er en konvensjonell karboksybeskyttende gruppe, som lar seg fjerne ved hydrogenolyse, omdannes ved hydrogenolyse til forbindelsene (IV), hvor R er hydrogen, mens estere med formel (I) hvor R er et esterdannende radikal som er hydrolyserbart in vivo, omdannes ved hydrogenolyse til forbindelser med formel (IV), hvor Ri bibeholdes i form av esterfunksjonen.

Den ovenfor omtalte hydrogenolyse utføres etter fremgangsmåter som er velkjente innen penicillinfeltet.

Substratet bringes i kontakt med hydrogen i et reaksjons-inert oppløsningsmiddel i nærvær av en edelmetallkatalysator, så som palladium, platina eller rhodium, eventuelt i form av dets oksyd eller et salt, eller på en bærer så som karbon, et jordalkalikarbonat eller aluminiumoksyd. Temperaturen er ikke av avgjørende betydning (f.eks. 0-50°C), men ligger fortrinnsvis ved 25°C eller lavere for å nedsette termisk nedbrytning. Trykket kan varieres innenfor et vidt område (fra det sub-atmosfæriske til 100 atmosfærer), men vil for enkelthets skyld vanligvis være i området fra 1 til 7 atmosfærer. Det reaksjons-inerte oppløsningsmiddel har fortrinnsvis relativt lavt kokepunkt slik at det lett kan fjernes ved konsentrering under vakuum. Vandig tetrahydrofuran er et spesielt velegnet oppløsningsmiddel for formålet. Som katalysator foretrekkes palladium-på-kull.

Når R er en ester som er hydrolyserbar in vivo, utføres hydrogenolysen fortrinnsvis ved en pH på mindre enn 6 for å unngå eventuell hydrolyse av den ømfintlige estergruppe. Hydrogeneringen kan eventuelt utføres i nærvær av opptil en ekvivalent av en syre (f.eks.HC1 eller p-toluensulfonsyre), eller i nærvær av en svakt sur buffer, omfattende ekvimolare mengder av et svakt basisk amin, så som pyridin og en sterk syre så som en mineralsyre (f.eks. HC1, HNO-j, I^SO^) eller fortrinnsvis en sulfonsyre (så som metansulfonsyre, benzensulfonsyre eller p-toluensulfonsyre), forøvrig i henhold til de ovenfor beskrevne fremgangsmåter.

De ovenfor definerte farmasøytisk akseptable syreaddisjonssalter fremstilles lett etter standardmetoder. En ekvivalent av syren kan for eksempel kombineres med en fri aminform av forbindelsen i et organisk eller vandig organisk oppløsningsmiddel. Saltet isoleres ved konsentrering og/eller tilsetning av et ikke-blandbart oppløsningsmiddel. Alternativt isoleres saltet direkte fra reaksjonsblandingen, dvs. uten isolering av det frie amin, men forøvrig etter lignende teknikk med konsentrering og/eller tilsetning av et ikke-blandbart oppløsningsmiddel.

De ovenfor definerte farmasøytisk akseptable kationiske salter av de fremstilte forbindelser som har en fri karboksyl-syregruppe, kan også lett fremstilles etter standardmetoder. Således kan for eksempel en ekvivalent av det korresponderende kationiske hydroksyd, karbonat eller bikarbonat, eller et amin, kombineres med karboksylsyren i et organisk eller vandig opp-løsningsmiddel, fortrinnsvis ved nedsatt temperatur (f.eks.

0-5°C) under kraftig omrøring og langsom tilsetning av basen. Saltet isoleres ved konsentrering og/eller tilsetning av et ikke-blandbart oppløsningsmiddel. I enkelte tilfelle kan saltet isoleres direkte fra reaksjonsblandingen uten isolering av den frie syreform.

Utgangsmaterialene for den nødvendige forbindelse (II)

for prosessen, oppnås i alminnelighet i siste instans fra 6,6-dibrom-penicillansyre, ved å anvende følgende enhets-operasjoner: (1) 6-3-debromering for dannelse av a-6-bromforbindelsen;

(2) forestring for å danne den hydrogenolyserbare eller

in vivo hydrolyserbare ester; og

(3) oksydasjon for å danne 1,1-dioksydet.

Generelt kan en hvilken som helst rekkefølge benyttes for disse trinn, men når R 5 er en hydrolyserbar ester, foretrekkes den angitte rekkefølge.

Det nevnte debromeringstrinn utføres fortrinnsvis ved hjelp av natriumbisulfitt, som vist i eksempler nedenfor og som beskrevet i samtidig innlevert norsk patentsøknad 84.2250. Den påfølgende 1,1-dioksydering utføres lettvint ved å benytte minst to ekvivalenter av en persyre (m-klorperbenzosyre er hensiktsmessig) i et reaksjons-inert oppløsningsmiddel, så som etylacetat, ved 0-50°C. Estergruppen innføres lett etter velkjente metoder innen penicillinfeltet (se for eksempel US-patent 4.234.579; 4.287.181 og 4.348.264).

Enkelte av forbindelsene med formel (IV), i alminnelighet de hvor R 1 er hydrogen, har antibakteriell virkning in vitro. Denne virkning kan påvises ved å måle MIC-verdiene (minimum inhibitory consentrations) i^ug/ml mot et utvalg av mikroorganismer. Fremgangsmåten som herunder følges er den som anbefales av International Collaborative Study on Antibiotic Sensitivity Testing (Ericcson and Sherris, Acta. Pathologica et Microbiologia Scandinav, supp. 217, del B: 64-68 [1971]), hvor det benyttes BHI-agar (Brain heart infusion) og det der angitte inokulasjonsutstyr. Vekstrør som har stått natten over, for-tynnes 100 ganger for bruk som standard podemateriale (20.000-10.000 celler i ca. 0,002 ml, anbringes på agarover-flaten; 20 ml BHI-agar/skål). Tolv dobbeltfortynninger av testforbindelsene anvendes med 200^ug/ml av testforbindelsen som startkonsentrasjon. Ved avlesing av skålene etter 18 timer ved 37°C, ser man bort fra enkeltkolonier. Testorganismens følsomhet (MIC) angis som den laveste konsentrasjon av forbindelsen som, vurdert med det blotte øye, er i stand til å

gi fullstendig vekstinhibering.

Forbindelsene med formel (IV), som har den nevnte antibakterielle in vitro virkning, kan benyttes som industrielle antimikrobielle midler, for eksempel ved vannbehandling, kontroll av slimdannelse, maling- og trekonservering, så vel som til lokal bruk som desinfeksjonsmiddel. I sistnevnte tilfelle er det ofte hensiktsmessig å blande virkestoffet med et ugiftig bæremiddel, som for eksempel en mineralolje eller en vegetabilsk olje eller en bløtgjørende krem. Virkestoffet kan også løses opp eller dispergeres i flytende fortynnings- eller oppløsningsmidler så som vann, alkanoler, glykoler eller blandinger av disse. Egnede virkestoffkonsentrasjoner utgjør oftest fra ca. 0,1 til ca. 10 prosent av preparatets totalvekt.

Forbindelsene med formel (IV) har spesiell verdi som virksomme inhibitorer av mikrobielle 3-laktamaser. Gjennom denne mekanisme øker de den antibakterielle effekt av 3-laktam-antibiotika (penicilliner og cefalosporiner) overfor mange mikroorganismer, spesielt de som produserer 3-laktamaser. Forbindelsenes evne til å øke effekten av et 3-laktam-antibiotikum fremgår av forsøk hvor MIC-verdiene bestemmes hver for seg for det aktuelle antibiotikum og for en forbindelse med formel (IV) (hvor R i er hydrogen). Disse MIC-verdiene sammenlignes deretter med MIC-verdier oppnådd med en kombinasjon av det aktuelle antibiotikum og forbindelse (IV), hvor R 1 er hydrogen. Når den antibakterielle effekt av kombinasjonen er signifikant høyere enn antatt ut fra effekten av hver enkelt forbindelse, ansees dette å utgjøre en virknings-forbedring. MIC-verdiene for kombinasjonene måles ved hjelp av fremgangsmåten'beskrevet av Barry og Sabath i "Manual of Clinical Microbiology", red. av Lenette, Spaulding og Truant, 2. utg., 19 74, American Society for Microbiology.

Forbindelsene med formel (IV) forbedrer den antibakterielle effekt av 3-laktam-antibiotika in vivo. Det vil si at de senker den antibiotikamengde som trengs for å be-skytte mus mot ellers dødelig innpodning av visse 3-laktamase-produserende bakterier. Ved bestemmelse av denne virkning frembringes eksperimentelle, akutte infeksjoner ved intra-peritoneal inokulering med standardiserte kulturer av test-organismen suspendert i 5 % mucin fra svine-mavesaft. Infeksjonsgraden standardiseres slik at musene får en letal-dose av organismen (letaldosen er den minste organisme-innpodning som trengs for konsekvent avlivning av 100 % av de infiserte, ubehandlede kontrolldyr). Antibiotika gis p.o. eller i.p. i forskjellige doseringsnivå, til grupper av infiserte mus. Ved slutten av testen fastslås blandingens virkning ved å telle antall overlevende dyr innen en gruppe behandlet med en gitt dose. Virkningen uttrykkes som det prosentantall dyr som overlever ved en gitt dosering, eller beregnet som en PDj-g-verdi (dose som beskytter 50 % av dyrene mot infeksjon).

Anvendeligheten av forbindelsene med formel (IV) fastslås alternativt ved en bestemmelse av nivåene i blodet etter oral eller parenteral dosering. Rotter er en egnet dyremodell for dette formål. Etter dosering som en in vivo hydrolyserbar ester, bestemmes nivået av moderforbindelsen, hvor R er hydrogen, i blodet. Blodnivået bestemmes ved "bioassay" etter en seriell fortynningsteknikk ved bruk av en mikroorganisme som Pasturella multocida, som oppviser spesiell følsomhet overfor moderforbindelsen.

Den evne forbindelsene med formel (IV) har til å øke effekten av et 3-laktam-antibiotikum overfor 3-laktamase-produserende bakterier, gjør dem egnet for administrasjon sammen med 3-laktam-antibiotika ved behandling av bakterielle infeksjoner i pattedyr, spesielt mennesket. Ved behandling av en bakteriell infeksjon kan forbindelsen med formel (IV) blandes med 3-laktam-antibiotikumet og de to midler således administreres samtidig. Forbindelsen med formel (IV) kan alternativt gis som et separat middel i løpet av en 3-laktam-antibiotika behandling. Enkelte ganger vil det være fordelaktig å gi pasienten forbindelsen med formel (IV) før behandlingen med et 3-laktam-antibiotikum settes inn.

Når en forbindelse med formel (IV) benyttes for å øke effekten av 3-laktam-antibiotika, gis en blanding av (IV) med 3-laktam-antibiotikumet fortrinnsvis i en tilberedning med vanlige farmasøytiske bære- eller fortynningsmidler. Et farmasøytisk preparat med et farmasøytisk akseptabelt bæremiddel, et 3-laktam-antibiotikum og en forbindelse med formel (IV) vil vanligvis inneholde fra ca. 5 til ca. 80 vekt-prosent av bæremidlet.

Ved bruk av forbindelsene med formel (IV) i kombinasjon med et annet 3-laktam-antibiotikum, kan forbindelsene gis oralt eller parenteralt, dvs. intramuskulært, subkutant eller intraperitonealt. Den behandlende lege vil i siste instans bestemme hvilken dosering pasienten skal ha, men normalt vil forholdet mellom forbindelsene med formel (IV) og 3-laktam-antibiotikum ligge i området fra 1:3 til 3:1 vektdeler. Når forbindelsene med formel (IV) benyttes i kombinasjon med et annet 3-laktam-antibiotikum vil døgndosen for hver komponent normalt være fra ca. 10 til ca. 200 mg pr kg legemsvekt ved peroral tilførsel, og fra ca. 10 til ca. 40 mg pr. kg. legemsvekt ved parenteral dosering. Disse døgndoser vil vanligvis bli delt. Enkelte ganger vil behandlende lege kunne fastslå at dosering utenfor disse grenser vil være nødvendig.

Det er vel kjent at enkelte 3-laktam-forbindelser er virksomme både ved peroral og parenteral administrasjon, mens andre bare er virksomme når de gis parenteralt. Når en forbindelse med formel (IV) skal benyttes samtidig (dvs. innblandet) med et 3-laktam-antibiotikum som bare er virksomt ved parenteral administrering, vil det trenges et kombinasjons-preparat som er egnet for parenteral bruk. Når en forbindelse med formel (IV) skal benyttes samtidig (innblandet) med et 3-laktam-antibiotikum som er virksomt peroralt eller parenteralt, kan det fremstilles kombinasjoner som er egnet for peroral eller for parenteral administrasjon. Det er dessuten mulig å gi forbindelse-(IV)-preparater peroralt, mens det samtidig gis et ytterligere 3-laktam-antibiotikum parenteralt; og vice versa.

I de etterfølgende eksempler er, om intet annet er angitt, alle operasjoner foretatt ved romtemperatur; alle temperaturangivelser i grader Celsius; all tørking av opp- løsninger foretatt over vannfri Na2S0^; alle inndampinger av oppløsningsmiddel utført under vakuum; alle pnmr (proton kjernemagnetisk resonans)-spektra foretatt ved 60 MHz. Forkortelsene DMF, TEA, THF og DMSO er benyttet for henholds-vis N,N-dimetylformamid, trietylamin, tetrahydrofuran og dimetylsulfoksyd.

Eksempel 1

Benzyl- 6- a-( benzyloksykarbonylaminometyl) penicillanat-1, 1- dioksyd

Benzyl-6-a-brompenicillanat-1,1-dioksyd (0,804 g, 2,0 mmol) i 30 ml tørr THF, ble avkjølt til -78°. CH^MgBr i eter (2,8M, 1,43 ml, 4,0 mmol) ble tilsatt i løpet av 3 minutter og om-røringen fortsatt i 7 minutter ved -78°, hvorved det korresponderende 6-a-brom-magnesium Grignard-reagens ble dannet. En oppløsning av benzyl-N-(acetoksymetyl)karbamat (0,57 g, 2,0 mmol) i 5 ml tørr THF ble deretter tilsatt. Etter omrøring i 5 minutter ved -78° ble reaksjonen avbrutt ved tilsetning av 0,5 ml CH^CC^H, hvorpå oppløsningsmidlet ble fordampet og residuet tatt opp i CHCl^, vasket med H2O, mettet NaHCO^og saltoppløsning og deretter tørket og inndampet til en viskøs olje (1,1 g). Oljen ble kromatografert på 40 g silikagel under eluering med etylacetat/kloroform, 1:19, i 20 ml fraksjoner. Fraksjonene 5-8 ble kombinert, inndampet til en olje (0,55 g) som krystalliserte ved skraping i 10 ml eter; 0,32 g; pnmr/CDCl3/delta/TMS 1,20 (3H, s); 1,49 (3H, s); 3,65 (3H, m); 4,32 (1H, s); 4,59 (1H, m); 5,07 (2H, s); 5,14 (2H, q); 5,30 (1H, br); 7,32 (10H, s).

Eksempel 2

6- a-( aminometyl) penicillansyre- 1, 1- dioksyd Tittelproduktet fra foregående eksempel (1,7 g), THF

(35 ml), H90 (35 ml) og 10 % Pd/C (1,7 g) ble blandet og hydrogenert ved 3,5 kg/cm 2 i 1 time. Katalysatoren ble gjen-vunnet ved filtrering og filtratet befridd for THF under vakuum. Det vandige lag ble vasket med 30 ml etylacetat og

det vandige lag konsentrert, hvorved det krystallinske tittelprodukt ble oppnådd; 0,7 g; pnmr/250MHz/D2O/DSS 1,44 (3H,s);

1,59 (3H, s); 3,63 (2H, d, J=5,5 Hz); 4,07 (1H, td, J=2, 5,5Hz); 4,31 (1H, s); 5,06 (1H, d, J=2).

Eksempel 3

S- 1 - ( etoksykarbonyloksy) etyl- 6- ot- benzyloksykarbonylaminometyl) penicillanat- 1, 1- dioksyd

S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-brompenicillanat-1,1 - dioksyd (16,8 g, 0,0392 mol) ble løst opp i 150 ml tørr THF og avkjølt til -78°C. CH^MgBr i eter (2,9M, 24,3 ml, 0,0706 mol) ble tilsatt i løpet av 5 minutter (for å danne Grignard-mellomproduktet), etterfulgt av en oppløsning av benzyl-N-(acetoksymetyl)karbamat (8,75 g, 0,0392 mol) i 20 ml tørr THF. Etter omrøring ved -78°C i 30 minutter, ble reaksjonen avbrutt med 8,5 ml CH^CC^H, blandingen inndampet og residuet kromatografert på 600 g silikagel under eluering med etylacetat/CHC13, 1:19, idet de første 800 ml ble utelatt og 25 ml fraksjoner deretter oppsamlet. Fraksjonene 54-113 ga tittelproduktet (9,9 g). Middelfraksjonene 71-95 ga produkt av høyest renhet; 4,4 g; pnmr/CDC13/TMS/delta (ppm): 1,30 (3H, t, J=7 Hz);

1,40 (3H, s); 1,52 (3H, s); 1,56 (3H, d, J=5,5); 3,71 (3H, br, m); 4,22 (2H, q, J=7 Hz); 4,32 (1H, s); 4,65 (1H, br, s);

5,10 (2H, s); 5,39 (1H, t,NH); 6,75 (1H, q, J=5,5); 7,33 (5H,s).

Eksempel 4

S- 1-( etoksykarbonyloksy) etyl- 6- a-( aminometyl)-penicillanat- 1, 1- dioksyd- hydroklorid

Pd/C (10 %, 3 g) oppslemmet i 30 ml H20 ble hydrogenert under 4 atmosfærers trykk i 15 minutter. Herunder sank pH fra 9,2 til 4,5. Tittelproduktet fra foregående eksempel (3,3 g)

i 50 ml THF ble deretter tilsatt og hydrogeneringen under 4 atmosfærer fortsatt i 15 minutter. Pd/C (10 %, 2 g) ble tilsatt og hydrogeneringen fortsatt i ytterligere 15 minutter. Katalysatoren ble frafiltrert over kiselgur og 30 ml H2O/70 ml THF benyttet til vasking. THF ble fordampet fra kombinasjonen

av filtrat og vaskevæske. Det vandige residuum ble blandet med 75 ml etylacetat, pH justert fra 6,2 til 8,0 med 0,5N NaOH,

og det organiske lag fraskilt. Det organiske lag ble blandet med 50 ml H20, justert til pH 4,0 med 0,5N HC1 og det vandige lag fraskilt og frysetørket, hvorved tittelproduktet ble oppnådd; 1,05 g; pnmr/D20/DSS/delta (ppm): 1,28 (3H, t, J=7 Hz); 1,48 (3H, s) ; 1,58 (3H, d, J=5,5 Hz); 1,60 (3H, s) ; 3,65

(2H, m); 4,07 (1H, m); 4,26 (2H, q, J=7 Hz); 4,78 (1H, s) ;

5,13 (1H, d, J=2 Hz); 6,80 (1H, q, J=5,5).

Eksempel 5

R- 1 - ( etoksykarbonyloksy) etyl- 6- cx- ( benzyloksykarbonylaminometyl) penicillanat- 1, 1- dioksyd

R-1-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-brompenicillanat-1 ,1 - dioksyd (10,2 g, 0,0238 mol), ble omsatt og isolert etter fremgangsmåten i eksempel 3. Råproduktet ble kromatografert på

700 g silikagel, med 1000 ml etylacetat/CHC13, 1:19, og deretter eluert med etylacetat/CHCl^, 1:9, under oppsamling av 25 ml fraksjoner. Fraksjonene 101-136 inneholdt tittelproduktet (6,8 g). Fraksjonene 111-136 ga tittelproduktet i høyest renhet; 3,8 g; pnmr/CDCl3/TMS/delta (ppm): 1,30 (3H, t, J=7 Hz); 1,38 (3H, s); 1,54 (3H, d, J=5,5 Hz); 1,56 (3H, s); 3,71 (3H, br, m); 4,21 (2H, q, J=7 Hz); 4,37

(1H, s); 4,64 (1H, br, s); 5,09 (2H, s); 5,45 (1H, t, NH); 6,77 (1H, q, J=5,5 Hz); 7,30 (5H, s).

Eksempel 6

R- 1 - ( etoksykarbonyloksy) etyl- 6- ot- ( aminometyl) - penicillanat- 1, 1- dioksyd- hydroklorid

Ved hjelp av fremgangsmåten i eksempel 4 ble tittelproduktet fra foregående eksempel (3,8 g) omdannet til foreliggende tittelprodukt; 0,8 g; pnmr/D20/DSS/delta (ppm): 1,27 (3H, t, J=7 Hz); 1,45 (3H, s); 1,58 (3H, d, J=5,5 Hz); 1,61 (3H, s); 3,64 (2H, m); 4,04 (1H, m); 4,13 (2H, q, J=7 Hz); 4,76 (1H, s); 5,12 (1H, d, J=2 Hz); 6,78 (1H, q, J=5,5).

Eksempel 7

Pivaloyloksymetyl- 6- a-( benzyloksykarbonylaminometyl) penicillanat- 1, 1- dioksyd

Etter fremgangsmåtene i eksemplene 1, 3 og 5 ble pivaloyloksymetyl-6-a-brompenicillanat-1,1-dioksyd omdannet til det korresponderende Grignard-reagens in situ og deretter omsatt med en ekvivalent benzyl-N-acetoksymetylkarbamat i nærvær av en ytterligere ekvivalent CH^MgBr, hvorved tittelproduktet ble oppnådd.

Eksempel 8

p- toluensulfonatsaltet av pivaloyloksymetyl- 6- a-( aminometyl) penicillanat- 1, 1- dioksyd

Metode A

Tittelproduktet fra foregående eksempel (1,8 g, 3,53 mmol) ble hydrogenert i en blanding av THF (40 ml) og H20 (20 ml) over 1,8 g 10 % Pd/C i nærvær av pyridinium-p-toluensulfonat (1,77 g, 7,06 mmol) ved 3,5 kg/cm 2 i 1,5 timer. Katalysatoren ble frafiltrert over kiselgur og THF drevet av under vakuum, hvorunder tittelproduktet krystalliserte, 1,2 g, smp. 214-215°C.

(dekomp); pnmr/DMSO-dg/TMS 1,16 (9H, s); 1,32 (3H, s); 1,48

(3H, s); 2,28 (3H, s) ; 3,34 (2H, m) ; 3,82 (1H, m); 4,60 (1H, s); 5,14 (1H, d, J=2 Hz); 5,75 (2H, ABq); 7,23 (4H, ABq).

Analyse beregnet for C15H2407N2S • C7H7S03H:

C, 4 8,16; H, 5,88; N, 5,11.

Funnet: C, 48,31; H, 6,11; N, 5,08.

Metode B

Tittelproduktet fra foregående eksempel (5,28 g, 10,35 mol) i 70 ml THF ble tilsatt til en oppslemming av 10 % Pd/C

(2,5 g) som var pre-hydrogenert i 70 ml H„0. Blandingen ble hydrogenert i 30 minutter ved 3,5 kg/cm 2. Etter gjenvinning av katalysatoren ble p-toluensulfonsyre (2,16 g) i 5 ml H20 tilsatt til filtratet og det identiske tittelprodukt oppnådd ved filtrering; 4,08 g (71,9 %).

Fremstilling 1

6- g- brompenicillansyre- l, 1- dioksyd

Til 6,6-dibrompenicillansyre-1,1-dioksyd (117,3 g,

0,3 mol), ble det under omrøring i en blanding av E^ O (600 ml) og etylacetat (400 ml) porsjonsvis tilsatt NaHCO^(75,6 g,

0,9 mol) og deretter NaHS03(37,5 g, 0,36 mol). Etter omrøring i 1 time ble pH justert fra 3,7 til 1,5 med konsentrert HC1. Det vandige lag ble fraskilt og ekstrahert en gang med 400 ml frisk etylacetat. De kombinerte, organiske lag ble vasket med saltoppløsning, tørket og inndampet, hvorved tittelproduktet ble oppnådd som et faststoff; 72 g, (76,7 %);

smp. 136-137°C; pnmr/D20-NaHC03/delta: 1,48 (s, CH3);

1,62 (s, CH3); 4,28 (s, C.3-H); 5,12 (d, J=1,7, C.6-H);

5,37 (d, J=1,7, C.5-H).

Fremstilling 2

Benzyl- 6- g- brompenicillanat- l, 1 - dioksyd

Til tittelproduktet fra foregående eksempel (24,3 g, 0,0779 mol) i 75 ml DMF, ble det tilsatt TEA (7,87 g,

0,0779 mol) og benzylbromid (13,32 g, 0,0779 mol). Blandingen ble omrørt i 16 timer, heilt over i 250 ml H^O og ekstrahert med 2 x 200 ml etylacetat. De kombinerte, organiske lag ble vasket med mettet NaHC03, r^O og saltoppløsning, tørket og inndampet til tørrhet, hvorpå residuet ble utkrystallisert fra etylacetat/heksan; 28,8 g (92 %); smp. 72-74°C; pnmr/CDC13/delta (ppm): 1,27 (s, CH3); 1,53 (s, CH3);

4,53 (s, C.3H); 4,8 (d, J=1,7, C.6-H); 5,27 (d, J=1,7, C.5-H); 5,3 (d, CH2) ; 7,5 (s, CgH5) .

Fremstilling 3

6- g- brompenicillansyre

6,6-dibrompenicillansyre (50 g, 0,1388 mol) ble oppløst

i en blanding av 400 ml H20 og 200 ml etylacetat. NaHC03

(34,9 g, 0,4166 mol) ble tilsatt porsjonsvis under utvikling

av gass, hvorpå det igjen porsjonsvis, ble tilsatt NaHSO^

(17,3 g, 0,167 mol). Etter omrøring i 15 minutter ble pH justert fra 6,6 til 1,8 med 6N HC1. Det vandige lag ble fraskilt og ekstrahert 2 ganger med 200 ml etylacetat. De organiske lag ble kombinert, vasket en gang med 200 ml f^O, tørket og inndampet, hvorved 6-a-brompenicillansyre ble oppnådd som en olje, identisk med det kjente produkt.

Fremstilling 4

R- og S- 1-( etoksykarbonyloksy) etyl- 6- a- brompenicillanat-1, 1- dioksyd

6-a-brompenicillansyre (31 g) ble oppløst i 500 ml CE^ Cl^ og fortynnet med 200 ml H2Q. NaHCC>3(9,3 g) ble tilsatt, etterfulgt av porsjonsvis tilsetning av tetrabutylammoniumbisulfat (37,6 g), hvorunder pH ble holdt ved 7,5-8,0 med 2N NaOH.

Det organiske lag ble fraskilt, vasket med saltoppløsning, tørket og inndampet, hvorved tetrabutylammonium-6-a-brompenicillansyre ble oppnådd som en olje (57,8 g) .

Oljen og a-klordietylkarbonat (25,3 ml) ble oppløst i

500 ml aceton og omrørt i mørke under N2i 36 timer. Reaksjonsblandingen ble inndampet på ny til olje og kromatografert på 1 kg silikagel under eluering med heksan/CHCl^, 1:4, og oppsamling av 20 ml fraksjoner. Fraksjonene 33-100 bie kombinert og inndampet, hvorved det rå 1-(etoksykarbonyloksy)-etyl-6-a-brompenicillanat ble oppnådd som en olje for tredje gang (41 g).

Sistnevnte olje og m-klorperbenzosyre (30 g) ble tatt

opp i 500 ml etylacetat, omrørt under N2i 20 timer, vasket i rekkefølge med 3 x 50 ml mettet NaHS03, 3 x 100 ml mettet NaHC03 og 1 x 100 ml saltoppløsning, tørket og inndampet. Det resulterende residuum ble kromatografert på 1 kg ny silikagel, med 3 liter heksan/CHCl3, 1:1, og deretter eluert med CHC13

i 25 ml fraksjoner.

De mindre polare fraksjoner, 81-160, ble kombinert og inndampet til et hvitt skum (15,8 g) som krystalliserte ved blanding og skraping med 50 ml eter, hvorved tittelproduktet med S-stereokjemi ble oppnådd; 5,2 g; smp. 140-143°C;

tic (1,99 etylacetat/CHCl3) Rf 0,65; pnmr/CDC13/TMS/delta (ppm): 1,27 (3H, t, J=7 Hz); 1,46 (3H, s); 1,55 (3H, s);

1.58 (3H, d, J=5,5 Hz); 4,20 (2H, q, J=7 Hz); 4,35 (1H, s); 4,65 (1H, d, J=2 Hz); 5,09 (1H, d, J=2 Hz); 6,67 (1H, q, J=5,5). Analyse beregnet for C. -,H. o0oNSBr:

1 j lo o

C, 36,45; H, 4,23; N, 3,27.

Funnet: C, 36,47; H, 4,30; N, 3,31.

De mer polare fraksjonene, 161-200, ble kombinert og inndampet til en annen porsjon hvitt skum (4,1 g) som også krystalliserte ved blanding og skraping med 50 ml eter, hvorved tittelproduktet med R-stereokjemi ble oppnådd; 2,8 g; smp.114-114,5°C; tic (1:9 etylacetat/CHC13) Rf 0,55; pnmr/CDC13/TMS/delta (ppm): 1,32 (3H, t, J=7 Hz); 1,45 (3H, s); 1.59 (3H, d, J=5,5); 1,62 (3H, s); 4,21 (2H, q, J= 7Hz);

4,41 (1H, s); 4,63 (1H, d, J=2 Hz); 5,11 (1H, d, J=2 Hz); 6,77 (1H, q, J=5,5).

Analyse beregnet for C. -,H. o0oNSBr :

1 j lo o

C, 36,45; H, 4,23; N, 3,27.

Funnet: C, 36,48; H, 4,26; N, 3,28.

Fremstilling 5

Pivaloyloksymetyl- 6- g- brompenicillanat 6-a-brompenicillansyre (10 g, 0,032 mol) ble oppløst i 100 ml CH2C12, blandet med 30 ml H20, hvorpå pH ble justert til 8,3 med 2N NaOH. Tetrabutylammoniumbisulfat (10,86 g,

0,032 mol) ble tilsatt porsjonsvis, hvorunder pH ble holdt ved 8,0 med 2N NaOH. Det organiske lag ble fraskilt, tørket og konsentrert, hvorved tetrabutylammoniumsalt-mellomproduktet ble oppnådd som en olje. Oljen ble løst opp i 100 ml aceton, tilsatt klormetylpivalat (5,11 ml, 0,035 mol) og blandingen omrørt i 20 timer under N2og deretter inndampet. Residuet ble kromatografert på 200 g silikagel under eluering med CHC13

i 25 ml fraksjoner. Fraksjonene 7-13 ble kombinert og inndampet, hvorved tittelproduktet ble oppnådd som et krystallinsk residuum; 3,5 g; pnmr/CDCl3/TMS/delta (ppm): 1,23 (9H, s) ;

1,43 (3H, s); 1,57 (3H, s); 4,43 (1H, s); 4,68 (1H, d, J=2 Hz); 5,14 (1H, d, J=2 Hz); 5,83 (2H, q).

Fremstilling 6

Pivaloyloksymetyl- 6- a- brompenicillanat- 1, 1- dioksyd

Metode A

Tittelproduktet fra foregående eksempel (4,1 g) og m-klorperbenzosyre (3 g) ble blandet i 50 ml etylacetat og omrørt under N2i 20 timer, vasket suksessivt med 3 x 5 ml mettet NaHSO^, 3 x 10 ml NaHCO^og 1 x 10 ml saltoppløsning, tørket og inndampet til tittelproduktet.

Metode B

6-a-brompenicillansyre-1,1-dioksyd (30 g, 0,096 mol)

ble oppløst i DMF (100 ml). Trietylamin (9,68 g, 0,096 mol)

og klormetylpivalat (14,57 g, 0,096 mol) ble tilsatt og blandingen omrørt 1 dag, deretter fortynnet med 4 00 ml P^O og 140 ml etylacetat, hvorpå pH ble justert fra 3,4 til 1,5 med fortynnet HC1. Det vandige lag ble ekstrahert 2 ganger med 140 ml frisk etylacetat. De organiske lag ble kombinert,

vasket 1 gang med 100 ml mettet NaHC03, 1 x 100 ml H20 og 1 x 100 ml saltoppløsning og inndampet. Den gjenværende olje ble utgnidd med heksan, tatt opp i CH2C12og inndampet på ny, hvorved tittelproduktet ble oppnådd som et. faststoff; 10,5 g; smp. 94-97°C; pnmr/CDCl3/TMS/delta (ppm) : 1,25 (s, 9H) ;

1,45 (s, 3H); 1,62 (s, 3H); 4,57 (s, 1H); 4,85 (d, 1H, J=1,7 Hz); 5,3 (d, 1H, J=1,7 Hz); 6,0 (q, 2H).

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en forbindelse med formel

hvor R er en konvensjonell karboksy-beskyttende gruppe som lar seg fjerne ved hydrogenolyse, eller et konvensjonelt esterdannende radikal som er hydrolyserbart under fysiologiske betingelser, karakterisert ved at en forbindelse med formel

omsettes med i det vesentlige, to molare ekvivalenter metylmagnesiumbromid og deretter med en molar ekvivalent benzyl-N-(acetoksymetyl)karbamat ved -50 til.-100°C i en eter som oppløsningsmiddel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert 5 ved at det fremstilles forbindelser hvor R er: benzyl benzhydryl gamma-butyrolakton-4-yl -CHR <2> OCOR <3> , eller -CHR <2> OCOOR <3> hvor R 2 er hydrogen eller metyl og R <3> er (Cj-Cg) alkyl.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det fremstilles forbindelser hvor R er benzyl, pivaloyloksymetyl eller R- eller S-1-(2-etoksykarbonyloksy)-etyl.

4. Grignard-reagens med formelen

hvor R 5 er en konvensjonell karboksy-beskyttende gruppe som lar seg fjerne ved hydrogenolyse, eller et konvensjonelt esterdannende radikal som er hydrolyserbart under fysiologiske betingelser.

5. Forbindelse ifølge krav 4, karakterisert ved at R er: benzyl; benzhydryl; gamma-butyrolakton-4-yl; -CHR <2> OCOR <3> ; eller -CHR <2> OCOOR <3> ; hvor R 2 er hydrogen eller metyl og R <3> er (Cj-Cg) alkyl.

6. Forbindelse ifølge krav 5, karakterisert ved at R 5 er benzyl, pivaloyloksymetyl eller R- eller S-1-(2-etoksykarbonyloksy)-etyl.

7. R- eller S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl-6-a-(benzyloksykarbonylaminometyl)penicillanat-1,1-dioksyd.

8. Fremgangsmåte for fremstilling av R- eller S-1-(etoksykarbonyloksy ) etyl-6-a-(aminometyl)penicillanat-1,1-dioksyd eller et farmasøytisk akseptabelt syreaddisjonssalt derav, karakterisert ved at det foretas en hydrogenolyse av en forbindelse med formel

hvor R er R- eller S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at R^ er R-1-(etoksykarbonyloksy)etyl.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at R 5 er S-1-(etoksykarbonyloksy)etyl.