PL156026B1 - Sposób wytwarzania półsyntetycznych cefaiosporyn - Google Patents

Abstract

zawierających w łańcuchu bocznym resztę kwasu "•—s 2-tienylooctowego, o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową, R, oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, grupę o wzorze 2 lub 3 albo grupę o wzorze -OCONH2 lub -OH, oraz R2 oznacza atom wodoru lub -COOR2 oznacza jon karboksylanowy, znamienny tym, że kwas 2-tienylooctowy lub jego funkcjonalną pochodną, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, ewentualnie w obecności aminy trzeciorzędowej, poddaje się reakcji z estrem ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego o wzorze 10, w którym R3 oznacza atom wodoru, grupę metylenową lub grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, ewentualnie podstawioną grupą okso lub grupą o wzorze -COOR4, w którym R4 oznacza grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, po czym otrzymany nowy, reaktywny tioloester o wzorze 9, w którym R3 i R4 mają znaczenie podane powyżej, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym poddaje się reakcji z kwasem 7-amino-cefalosporanowym o wzorze 4 lub jego pochodną o wzorze 5,6,7 lub 8, otrzymując związek o wzorze ogólnym 1, w którym R — H a R1 i R2 mają znaczenie podane uprzednio, przy czym jeśli w otrzymanym związku o wzorze 1................

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania półsyntetycznych cefalosporyn, zawierających w łańcuchu bocznym resztę kwasu 2-tienylooctowego, o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, grupę o wzorze 2 lub 3 albo grupę o wzorze -OCONH2 lub -OH, oraz R2 oznacza atom wodoru lub -COOR2 oznacza jon karboksylanowy.

Związek o wzorze 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3 reprezentuje cefalotynę, półsyntetyczną cefalosporynę I generacji. Związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, a R1 oznacza grupę o wzorze 2 oraz -COOR.2 oznacza jon karboksylanowy, reprezentuje cefalorydynę, półsyntetyczną cefalosporynę I generacji. Związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze 3 oraz -COOR2 oznacza jon karboksylanowy, reprezentuje cefalonium, również półsyntetyczną cefalosporynę I generacji. Związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru, reprezentuje cefoksytynę, półsyntetyczną cefalosporynę II generacji o szerokim zakresie działania przeciwbakteryjnego. Pozostałe związki o wzorze 1, np. takie w których R i R2 oznaczają atom wodoru R1 grupę o wzorze -OH lub grupę o wzorze -OCONH2, albo R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacz,a grupę o wzorze -OH oraz R2 oznacza atom wodoru, mogą służyć jako związki przejściowe w procesie wytwarzania związku o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru.

Znane są cztery półsyntetyczne cefalosporyny zawierające w łańcuchu bocznym grupę 2tienyloacetamidową. Dwie z nich, cefalotyna i cefalorydyna, są najstarszymi półsyntetycznymi cefalosporynami. Mimo jednak upływu lat są one stale jeszcze stosowane w lecznictwie, w szczególności dotyczy to cefalotyny. Cefalonium, trzecia półsyntetyczną cefalosporyna z tej grupy, jest antybiotykiem stosowanym w lecznictwie weterynaryjnym. Największe znaczenie z tej grupy cefalosporyn ma cefoksytyna. Jest to cefalosporyna o szerokim zakresie działania przeciwbakteryjnego, obejmującym bakterie beztlenowe oraz Gram-dodatnic i Gram-ujemne bakterie tlenowe, w tym szczepy oporne na inne cefalosporyny. Wprowadzenie grupy 7cr-metoksylowej do cząsteczki zwiększyło znacznie trwałość cefoksytyny wobec/Maktamaz bakteryjnych. W związku z tym działa ona skutecznie w leczeniu zakażeń wywoływanych przez penicylino- i cefalosporyno-oporne szczepy E. coli, Klebsiella, Proteus mirabilis, indolo-dodatnie szczepy Proteus (yulgaris, morganii, rettgeri), Serratia marcescens, Providencia oraz bakterie beztlenowe. Cefoksytyna skuteczna jest także w leczeniu zakażeń mieszanych wywołanych przez drobnoustroje tlenowe i beztlenowe.

W literaturze patentowej i innej opisane są różne sposoby wytwarzania półsyntetycznych cefalosporyn. Cefoksytyna np. otrzymywana jest głównie z wytwarzanej drogą biosyntezy cefamycyny C. W metodzie tej obecną w łańcuchu bocznym w pozycji 7 cefamycyny C resztę kwasu

156 026

5-aminoadypinowego wymienia się na grupę 2-tienyloacetyIową. Znane są także metody otrzymywania cefoksytyny oparte na totalnej syntezie chemicznej, jak to opisano w Drugs of the Futurę, 3/6/, 434/1978/. W europejskich opisach patentowych nr 156771 i nr 029 202 przedstawiono wykorzystanie heterocyklicznych tioestrów kwasu migdałowego i O-formylomigdałowego do syntezy cefamandolu lub O-formylocefamandolu. Tioestry powyższe otrzymuje się jednak z trudnodostępnych pochodnych dwusiarczkowych i jedynie w obecności kłopotliwych w stosowaniu związków fosoforoorganicznych, takich jak alkilo- lub arylofosfiny, np. trójfenylofosfina. W polskich opisach patentowych nr 149446 i nr 151 670 przedstawiliśmy zastosowanie odkrytych przez nas nowych tioestrów do syntezy O-formylocefamandolu oraz cefalosporyn półsyntetycznych zawierających w łańcuchu bocznym grupę σ-alkoksyiminową.

Stwierdziliśmy obecnie, że możliwe jest zastosowanie nowych prostych tioestrów kwasu 2-tienylooctowego jako półproduktów w procesie syntezy omówionych uprzednio półsyntetycznych cefalosporyn zawierających w łańcuchu bocznym resztę kwasu 2-tienylooctowego.

Nowe tioestry alkilowe są bardziej korzystne od opisanych w cytowanych powyżej europejskich opisach patentowych heterocyklicznych tioestrów, ze względu na łatwość ich wytwarzania bez stosowania związków fosforoorganicznych. Według wynalazku sposób wytwarzania półsyntetycznych cefalosporyn, zawierających w łańcuchu bocznym resztę kwasu 2-tienylooctowego, o wzorze ogólnym 1 w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, grupę o wzorze 2 lub 3 albo grupę o wzorze -OCONH2 lub -OH, oraz R2 oznacza atom wodoru lub -COOR2 oznacza jon karboksylanowy, polega na tym, że kwas 2tienylooctowy lub jego funkcjonalną pochodną, w obojętnym rozpuszczalniku organiczym, ewentualnie w obecności aminy trzeciorzędowej, poddaje się reakcji z estrem ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego o wzorze 10, w którym R3 oznacza atom wodoru, grupę metylenową lub grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, ewentualnie podstawioną grupą okso lub grupą o wzorze -COOR4, w którym R4 oznacza grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, po czym otrzymany nowy, reaktywny tioloester o wzorze 9, w którym R3 i R4 mają znaczenie podane powyżej, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym poddaje się reakcji z kwasem 7-aminocefalosporanowym o wzorze 4 lub jego pochodną o wzorze 5, 6, 7 lub 8, otrzymując związek o wzorze ogólnym 1, w którym R = H a R1 i R2 mają znaczenie podane uprzednio, prz.y czym jeśli w otrzymanym związku o wzorze 1, R oznacza atom wodoru a Ri grupę o wzorze -OCOCH3 lub -OH, wówczas przekształca się go ewentualnie w związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2, grupę o wzorze 2 lub grupę o wzorze 3 (schemat 1).

W realizowanym według wynalazku sposobie reakcję wytwarzania nowych reaktywnych półproduktów — tioloestrów kwasu 2-tienylooctowego o wzorze 9, w którym R3 i R4 mają znaczenie podane uprzednio prowadzi się w obojętnym rozpuszczalniku organicznym,w temperaturze od -10°C do 40°C, ewentualnie w obecności trzeciorzędowej aminy. Można stosować dowolną funkcjonalną pochodną kwasu 2-tienylooctowego, taką jak halogenek, to jest chlorek lub bromek, bezwodnik lub ester aktywny. Można także stosować jako związek wyjściowy sam kwas 2-tienylooctowy i aktywować go in situ za pomocą środka kondensującego (odwadniającego), takiego jak Ν,Ν-dwucykloheksylokarbodwuimid lub Ν,Ν-karbonylodwuimidazol, lub aktywować drogą tworzenia mieszanego bezwodnika z chloromrówczanem alkilu, np. chloromrówczanem etylu.

Szczególnie korzystnymi w sposobie według wynalazku estrami ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego o wzorze 10, są takie, w których R4 oznacza grupę etylową a R3 atom wodoru, grupę metylenową, grupę karboetoksymetylową lub acetylową, czyli ester etylowy kwasu 2-merkaptooctowego, ester etylowy kwasu 2-merkaptopropionowego, ester dwuetylowy kwasu merkaptobursztynowego oraz ester etylowy kwasu 2-merkaptoacetylooctowego.

Jako rozpuszczalnik powyższej reakcji można stosować dowolny, obojętny w warunkach reakcji rozpuszczalnik organiczny, taki jak chlorek metylenu, dioksan, Ν,Ν-dwumetyloformamid i podobne lub mieszaniny powyższych rozpuszczalników.

Trzeciorzędową aminą może być trójmetyloamina, trójetyloamina, trójbutyloamina, 1metylopiperydyna, l-metylomorfolina, Ν,Ν-dwumetyloanilina, 4-dwumetyloaminopiperydyna i podobne. Gdy jako funkcjonalną pochodną kwasu 2-tienylooctowego stosuje się chlorek 2-tienyloacetyIu a jako rozpuszczalnik Ν,Ν-dwumetyloformamid, będący akceptorem protonów,

156 026 wówczas można nie stosować aminy trzeciorzędowej. Czas reakcji zależy od stosowanej temperatury, na ogół w temperaturze 10-40°C reakcja zachodzi całkowicie w czasie 4-5 godz. Powstały tioester o wzorz.e 9 można wyodrębniać za pomocą znanych metod, takich jak odparowanie rozpuszczalnika a następnie próżniowe oddestylowanie pozostałości. Tioester o wzorze 9 można także stosować w stanie surowym in situ, bez oczyszczenia, jako związek wyjściowy w sposobie według wynalazku. Dodaje się wtedy kwas 7-amino-cefalosporanowy lub jego pochodną do produktu reakcji kwasu 2-tienylooctowego z estrem ewentualnie podstawionego kwasu 2merkaptooctowego, bez wyodrębniania i oczyszczania tego produktu.

Reakcję powyższą prowadzi się w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, takim jak chlorek metylenu, chloroform, czterowodorofuran, octan etylu, acetonitryl lub ich mieszaniny. W zależności od rodzaju związku wyjściowego i rozpuszczalnika reakcję można prowadzić w zakresie temperatur od -50°C do 80°C, korzystnie od 0°C do 25°C. W zależności od temperatury, reakcja zachodzi całkowicie w czasie od 15 minut do 24 godzin, na ogół w czasie od 30 minut do 4 godzin. Po zakończeniu reakcji otrzymany produkt wyodrębnia się stosując znane w chemii antybiotyków /3-laktamowych sposoby.

Gdy w powyższej reakcji związkiem wyjściowym jest kwas 7-aminocefalosporanowy (wzór 4), wówczas jako produkt otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, Ri oznacza grupę o wzorze -OCOCH3 oraz R2 oznacza atom wodoru. Jest to półsyntetyczna cefalosporyna znana pod nazwą rodzajową cefalotyny. Związek ten może służyć jako produkt przejściowy w procesie wytwarzania związku o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCONH2 a R2 oznacza atom wodoru.

Jeśli związkiem wyjściowym jest 7-amino-3-pirydyniometylo-cefamo-3-karboksylan-4 o wzorze 7, wówczas w reakcji otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze 2 oraz -COOR2 oznacza jon karboksylanowy. Jest to półsyntetyczna cefalosporyna znana pod nazwą cefalorydyna.

Jeśli jako związek wyjściowy w powyższej reakcji stosuje się 7-amino-3-(4-aminokarbonylo)pirydyniometylocefamo-3-karboksylan-4 o wzorze 8, wówczas otrzymuje się jako produkt związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze 3 oraz -COOR.2 oznacza jon karboksylanowy, będący półsyntetyczną cefalosporyną znaną pod nazwą cefalonium.

Jeśli natomiast reakcji z tioestrem kwasu 2-tienylooctowego o wzorze 9, w którym R3 i R4 mają znaczenie podane uprzednio, poddaje się związek o wzorze 5 lub związek o wzorze 6, wówczas otrzymuje się odpowiednio związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze -OH a R2 oznacza atom wodoru, albo związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 i R2 oznacza atom wodoru. Powyższe związki mogą służyć jako półprodukty do wytwarzania związku o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 a R2 oznacza atom wodoru. Proces wytwarzania tego związku przedstawiony został na schemacie 2.

Jak widać z powyższego schematu, związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 i R2 oznacza atom wodoru, można otrzymywać ze związków o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, -OH lub grupę -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru w cyklu prowadzonych w różnej kolejności reakcji hydrolizy i/lub metoksylowania i/lub karbamylowania.

Zgodnie z powyższym stosując sposób według wynalazku, kwas 7-aminocefałosporanowy poddaje się reakcji kondensacji z tioestrem kwasu 2-tienylooctowego o wzorze 9, otrzymując związek o wzorze 1, w którym R i R2 oznaczają atomy wodoru, a R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3. Związek ten poddaje się hydrolizie w celu odszczepienia grupy acetylowej w pozycji 3, następnie metoksylowaniu w pozycji Ία i uzyskuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OH oraz R2 oznacza atom wodoru. W ostatnim etapie syntezy powyższy związek poddaje się reakcji karbamylowania prowadzącej do otrzymania pożądanego związku o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru. Alternatywnie związek o wzorze 1, w którym R i R2 oznacza atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3 poddaje się najpierw reakcji metoksylowania, otrzymując związek o wzorze 1, którym R oznacza grupę metoksylową, R1

156 026 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3 oraz R2 oznacza atom wodoru, który poddaje się kolejno reakcjom hydrolizy i karbamylowania.

Jednocześnie stosując sposób według wynalazku, związek o wzorze 5 poddaje się reakcji kondensacji z tioestrem kwasu 2-tienylooctowego, po czym produkt reakcji o wzorze 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OH, karbamyluje się i następnie metoksyluje, uzyskując pożądany związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R2 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 i R2 oznacza atom wodoru. Dodatkowo sposobem według wynalazku, związek o wzorze 6 poddaje się reakcji kondensacji z tioestrem kwasu 2-tienylooctowego, uzyskując związek o wzorze 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2, który metoksyluje się i otrzymuje związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 zaś R2 oznacza atom wodoru. Reakcję hydrolizy kwasu 7-aminocefalosporanowego do kwasu 3-dezacetylo-7-aminocefalosporanowego (wzór 5) prowadzi się w środowisku wodno-organicznym, korzystnie w mieszaninie wody i alkoholu alifatycznego o 1-4 atomach węgla, stosując początkowe stężenie kwasu 7aminocefalosporanowego wynoszące około 10%, temperaturę od -10°C do 10°C orazpH 10-12. W powyższych warunkach uzyskuje się kwas 3-dezacetylo-7-aminocefalosporanowy z wydajnością rzędu 80-85%, o czystości 94-96%.

Hydrolizę cefalotyny do jej pochodnej 3-dezacetylowej prowadzi się korzystnie w środowisku wodnym, przy początkowym stężeniu cefalotyny wynoszącym około 10%, przy pH 11-13 i w temperaturze 0-10°C. Otrzymuje się w ten sposób pochodną 3-dezacetylową o wysokiej czystości z wydajnością rzędu 60%.

W obu powyższych reakcjach przebieg hydrolizy kontroluje się za pomocą wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej (HPLC), gdyż przedłużenie czasu hydrolizy powoduje gwałtowny przyrost ilości produktów degradacji, zaś zbyt krótkie prowadzenie procesu jest przyczyną niższej wydajności pożądanego produktu.

Związkami wyjściowymi reakcji karbamylowania są opisane powyżej pochodne 3-hydroksymetylowe cefalosporyn w postaci wolnych kwasów lub estrów, które poddaje się reakcji z izocyjanianem, korzystnie izocyjanianem chlorosulfonylu lub izocyjanianem trójchloroacetylu, w temperaturze od -60°C, do -40°C, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, takim jak eter acykliczny o 2-8 atomach węgla, eter cykliczny taki jak czterowodorofuran lub dioksan; niższy keton alifatyczny, taki jak aceton lub keton metylowoetylowy, lub acetonitryl. Po zakończeniu reakcji powstały produkt przejściowy poddaje się hydrolizie za pomocą wody, wodnych roztworów węglanu lub wodorotlenku metalu alkalicznego albo roztworu buforowego o wartości pH powyżej 7, i następnie, po usunięciu rozpuszczalnika wyodrębnia się z warstwy wodnej pożądany produkt w sposób ogólnie stosowany w chemii cefalosporyn. Jeśli w powyższej reakcji jako związek wyjściowy stosuje się kwas 3-de7zicettyl>-7-anwwcefalosporanowy wówczas konieczna jest uprzednia ochrona grupy aminowej ogólnie stosowanymi w chemii antybiotyków /ł-laktamowych grupami ochronnymi.

Metoksylowanie w pozycji 7 cząsteczki cefalosporyny można prowadzić wykorzystując sposoby opisane w literaturze naukowej i patentowej. Sprowadzają się one ogólnie rzecz ujmując do aktywowania w rozmaity sposób atomu wodoru w pozycji Ία i następnie wprowadzania bezpośrednio lub poprzez inne podstawniki grupy metoksylowej. Jednym z najszerzej opisanych sposobów jest przeprowadzenie kwasu 7-aminocefalosporanowego w reakcji z odpowiednim aldehydem w pochodną ylidenową, którą następnie poddaje się metoksylowaniu metoksylanem litowym lub fenylolitem w metanolu. Po uwolnieniu grupy 7/3-aminowej otrzymuje się pochodną 7ametoksylową. Można też reakcji metoksylowania poddawać pochodną 7-acyloamidową kwasu 7-aminocefalosporanowego, którą w tym przypadku poddaje się reakcji z metoksylanem litowym lub fenylolitem w metanolu, w obecności podchlorynu Ill-rz-butylu. Reakcję tę prowadzi się w temperaturze obniżonej do -70°C lub niższej, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, takim jak czterowodorofuran, Ν,Ν-dwumetyloformamid albo ich mieszanina.

Grupę metoksylową można także wprowadzać pośrednio, to znaczy podstawiając np. w pozycji Ία najpierw atom bromu lub grupę tiometylową, a następnie wymieniać je na grupę metoksylową.

Poniżej przedstawione przykłady ilustrują wynalazek.

Przykład I. Do roztworu 9,0 g (0,0748 mola) estru etylowego kwasu 2-merkaptooctowego w 35 cm3 Ν,Ν-dwumetyloformamidu wkroplono w czasie około 20 minut ll,2g (0,07 mola)

156 026

Ί chlorku 2-tienyloacetylu. Całość mieszano w ciągu 3 godzin, pozwalając by temperatura, która w wyniku egzotermicznej reakcji wzrosła do około 40°C, obniżyła się do około 20°C. Mieszaninę reakcyjną wlano do 330 cm wody i następnie wydzielony oleisty produkt ekstrahowano 200 cm chlorku metylenu. Ekstrakt organiczny przemyto 2X 100 cm3 wody, wysuszono nad siarczanem magnezowym i odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość poddano destylacji próżniowej i otrzymano 14,2 g (83,4%) estru etylowego kwasu 2-tienyIoacetylotiooctowego o temperaturze wrzenia 136-142°C/0,8-0,9kPa.

Przykład II. Do roztworu 14,2g (0,1 mola) kwasu 2-tienylooctowego w 130cm3 chlorku metylenu dodano 20,6g (0,1 mola) N,N-dwucykloheksylokarbodwuimidu, 14,4g (13,1 cm³, 0,12 mola) estru etylowego kwasu 2-merkaptooctowego i 0,15 g N-metylomorfoliny. Całość mieszano w ciągu około 5 godzin w temperaturze 10-15°C, po czym odsączono powstały N,N-dwucykloheksylomocznik a przesącz zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość poddano destylacji próżniowej i otrzymano 20,2 g (82,8%) estru etylowego kwasu 2-tienyloacetylotiooctowego o temperaturze wrzenia 146°C/1,1 kPa.

Przykład III. Do zawiesiny 13,6 g (0,05 mola) kwasu Ί-aminocefalosporanowego w 100 cm³ chlorku metylenu dodano 22,4 g (0,11 mola) Ν,Ο-bis-trójmetylosililoacetamidu i całość mieszano w pokojowej temperaturze aż do uzyskania klarownego roztworu. Do powyższego roztworu dodano w temperaturze około 10°C roztwór 12,2 g (0,05 mola) estru etylowego kwasu 2tienyloacetylooctowego z przykładu I w 50 cm³ chlorku metylenu. Całość mieszano w ciągu 3 godzin w temperaturze około 10°C, a następnie odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Oleistą pozostałość rozpuszczono w 60 cm³ alkoholu izopropylowego i podczas mieszania wkroplono roztwór 8,8 g soli sodowej kwasu 2-etylokapronowego w 35 cm³ alkoholu izopropylowego. Wytrącony osad odsączono, przemyto 20 cm³ izopropanolu i suszono pod zmniejszonym ciśnieniem w ciągu 10 godzin. Otrzymano 15,6g (53,4%) soli sodowej kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-cefaIosporanowego.

Przykład IV. Porcję 2,84g (0,02 mola) kwasu 2-tienylooctowego rozpuszczono w 25cm³ chlorku metylenu i dodano podczas mieszania 5,12 g (0,02 mola) N,N-dwucykloheksylokarbodwuimidu, 2,88 g (2,3 cm³, 0,024 mola) estru etylowego kwasu 2-merkaptooctowego i 0,1 g Nmetylomorfoliny. Całość mieszano w ciągu około 5 godzin w temperaturze 10-15°C i następnie odsączono powstały w czasie reakcji mocznik. Przesącz dodano podczas mieszania w temperaturze 10-15°C do roztworu otrzymanego drogą mieszania 5,44g (0,02 mola) kwasu Ί-aminocefalosporanowego i 9,0 g (10,8 cm³, 0,044 mola) Ν,Ο-bis-trójmetylosililiacetamidu w 15 cm³ chlorku metylenu. Całość mieszano w temperaturze 10-15°C w ciągu 3 godzin, po czym, stosując sposób z przykładu III, wyizolowano 5,9g (50,5%) soli sodowej kwasu ^(^tienyloacetamido^cefalosporanowego o charakterystyce widmowej (IR, PMR) zgodnej z charakterystyką wzorcowego produktu.

Przykład V. Do ochłodzonej do temperatury 0-3°C zawiesiny 10g (0,036Ί mola) kwasu Ί-aminocefalosporanowego w mieszaninie 46 cm3 wody i 46 cm³ metanolu dodawano podczas mieszania 30% roztwór wodorotlenku sodowego aż do całkowitego rozpuszczenia. Całość następnie mieszano w ciągu 5 godzin w temperaturze od -3°C do 3°C, utrzymując wartość pH na poziomie 11,Ί±0,2 i kontrolując przebieg reakcji za pomocą HPLC. Po zakończeniu hydrolizy mieszaninę reakcyjną zakwaszono kwasem octowym do pH 8,0, po czym wkroplono do 13 cm³ acetonu, utrzymując początkowo pH w granicach 4,0-6,0 za pomocą 6n kwasu solnego, a następnie doprowadzono pH do 4,0 i mieszano w temperaturze 0-3°C w ciągu 1 godziny. Wytrącony osad odsączono, przemyto wodą i acetonem i następnie wysuszono. Otrzymano 6,Ί5 g (80%) kwasu 3-dezacetyIo-7-aminocefalosporanowego (wzór 5) o czystości wynoszącej 95% według HPLC.

Przykład VI.

(a) Otrzymanie kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-3-dezacetylocefalosporanowego.

Do ochłodzonego do temperatury 0-3°C roztworu 8,0 g (0,019 mola) soli sodowej kwasu ^^-tienyloacetamido^cefalosporanowego w 88 cm³ wody wkraplano 30% roztwór wodorotlenku sodowego do uzyskania pH 12,2. Całość mieszano w ciągu około 5 godzin, utrzymując wartość pH w granicach 11,9-12,3 za pomocą 30% roztworu wodorotlenku sodowego. Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą HPLC, początkowo co 1 godzinę zaś pod koniec reakcji co 30 minut. Po zakończeniu reakcji mieszaninę zakwaszono 6 n kwasem solnym do pH 6,5-7,0 i odbarwiono

156 026 węglem aktywnym. Temperaturę mieszaniny podniesiono następnie do około 10°C, dodano 300 cm³ octanu etylu, zakwaszono 6 n kwasem solnym do pH 2,5 i rozdzielono warstwy. Do warstwy wodnej dodano chlorku sodowego do wysycenia i odsączono wytrącone produkty degradacji. Pozostały roztwór wodny ekstrahowano 2 X 50 cm³ octanu etylu. Połączone ekstrakty octanowe przemyto 3 X 30 cm3 nasyconego roztworu chlorku sodowego i suszono nad siarczanem sodowym. Środek suszący odsączono, do przesączu dodano 7,5% roztwór bezwodnego octanu sodowego w metanolu do pH 7,0, po czym całość mieszano w ciągu 1,5 godziny w temperaturze 5-10°C, wytrącony osad odsączono, przemyto 2X 15 cm³ octanu etylu i wysuszono. Otrzymano 4,4 g (61,2%) soli sodowej kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-3-dezacetylo-cefalosporanowego.

Widmo IR (KBr): 1600 cm'¹ (-C = O, -COONa), 1650 cm'¹ (-C = O, -NH-CO-), 1760 cm'¹ (-C = O, /3-laktam).

Widmo ¹H NMR (DMSO-de): δ, ppm 3,54 (s, 2H, -SCH2-), 3,78 (s, 2H, -CH2-CO-), 4,25 (s, 2H, -CH2-OH), 5,08 (d, 1H, J = 4,5 Hz, C-6), 5,65 (dd, 1H, J = 4,5 i 8Hz, C-7), 6,96 (2H i 7,28/lH)-protony pierścienia triofenowego, 9,18 (d, 1H, J = 8Hz, -NH-CO-).

(b) Otrzymywanie kwasu 7-(2-tienyIoacetamido)-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowego.

Do oziębionego do temperatury -40°C roztworu 18,7g (0,05 mola) kwasu 7-2-tienyloacetamido)-3-dezacetylocefalosporanowego w 170 cm³ bezwodnego czterowodorofuranu wkroplono podczas mieszania w ciągu 30 minut 7,9 cm³ (0,09 mola) izocyjanianu chlorosulfonylu i następnie całość mieszano w powyższej temperaturze w ciągu 1,5 godziny. Po zakończeniu reakcji do mieszaniny dodano 40 cm³ wody i całość mieszano w ciągu 1 godziny w temperaturze około 0°C a następnie dodawano porcjami nasycony roztwór wodorowęglanu sodowego do uzyskania pH 6,0. Dodano następnie 200 cm³ octanu etylu, mieszano w ciągu 10 minut i rozdzielono fazy, po czym do fazy wodnej dodano jeszcze 200 cm3 octanu etylu, wartość pH doprowadzono do 2,0 stężonym kwasem solnym i ekstrahowano 80 cm³ octanu etylu. Połączone ekstrakty organiczne odbarwiono 1,0 g węgla aktywnego i zatężono do objętości około 100 cm³. Otrzymano 5,9 g produktu. Przesącz ponownie zatężono i otrzymano drugą porcję 12,0 g kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowego. Łączna wydajność wyniosła 90,3%.

Widmo IR (KBr): l650cm'1 (-C = O, -NH-CO-), l700cm”1 (-C = O, -COOH), l780cm1 (-C — O, β-laktam).

Widmo ¹H NMR (DMSO-de): <5, ppm: 3,65 (s, 2H, -SCH2), 3,80 (s, 2H, -CH2-CO-), 4,43 4,6, 2H, -CH2C-), 4,84 (d, 1H, J = 4,5 Hz, C-6), 5,40 (dd, 1H, J = 4,5 i 8Hz, C-7), 6,56 (2H) i 6,95(1H)protony pierścienia tiofenowego, 8,65 (d, 1H, J = 8Hz, -NH-CO-).

(c) Otrzymywanie soli sodowej kwasu 7/?--2-tienyIoacetamido)-7a:-metoksy-3-dezacetylo-3karbamylocefalosporanowego.

Do oziębionego do temperatury -75°C roztworu 4,5 g (0,011 mola) produktu z punktu (b) w mieszaninie 108 cm³ bezwodnego Ν,Ν-dwumetyloformamidu i 30 cm³ bezwodnego czterowodorofuranu wkroplono roztwór 3,9 g (0,1 mola) metoksylanu litowego w 54 cm³ metanolu. Całość mieszano w ciągu 3 minut w temperaturze -75°C, po czym dodano 2,1 cm³ podchlorynu III-rz.butylu i całość mieszano w ciągu 20 minut. Następnie dodano 1,1 cm3 fosforynu trójetylu i 7,8 cm3 kwasu octowego lodowatego i całość mieszano w pokojowej temperaturze w ciągu 20 minut. Mieszaninę reakcyjną rozcieńczono 600 cm³ wody, zakwaszono do wartości pH 2,0 i ekstrahowano IX 210 cm³ i 3X30 cm³ chlorku metylenu. Połączone ekstrakty organiczne przemyto wodą i solanką, suszono nad siarczanem sodowym i rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość rozpuszczono w 180 cm³ octanu etylu, dodano 180 cm3 wody, pH doprowadzono do 8,0 i rozdzielono warstwy. Warstwę wodną reekstrahowano 180 cm³ octanem etylu po zakwaszeniu do pH 2,0. Ekstrakt organiczny przemyto 30 cm3 wody i 30 cm3 solanki, wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodowym, zatężono do około 1/3 objętości i wytrącono tytułową sól sodową metanolowym roztworem soli sodowej kwasu 2-etylokapronowego. Otrzymano 2,66 g (51,8%) soli sodowej kwasu 7/l-(2-tienyloacetamido)-7-metoksy-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowego.

Widmo IR (KBr): 1600 cm'1 (-C = O, -COONa), 1660-1690 cnT¹ (-C = O, -NH-CO- i -CH2-OCO-), 1780 cm'¹ (C = o, J-laktam).

Widmo ¹H NMR (DMSO-de) ó, ppm: 3,45 (s, 3H, -OCH3 ), 3,68 3,78(2H, -S-CH2), 3,95 (2H, -CH2-CO-), 4,95 (s, 2H, -CH2O), 5,15 (s, 1H, C-6), 7,1 (2H) i 7,48(lH)-protony pierścienia tiofenowego, 9,7 (d, 1H, J = 8Hz, -NH-CO-).

156 026

Przykład VII. Postępując analogicznie jak w przykładzie VIb ale stosując jako rozpuszczalnik acetonitryl zamiast czterowodorofuranu, otrzymano z wydajnością 78% kwas 7-(2tienyloacetamido)-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowy. Widma IR i NMR identyczne jak w przykładzie VIb.

Przykład VIII. Powtarzając postępowanie opisane w przykładzie VIc ale stosując jako rozpuszczalnik dioksan zamiast czterowodorofuranu, otrzymano z wydajnością 45% sól sodową kwasu 7/3--2-tienyloacctamido))7ćz-metoksy-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowego. Widma IR i NMR identyczne jak w przykładzie VIc.

Przykład IX. Do zawiesiny 5,8g (0,025 mola) kwasu 7-amino-3-dnzacetylocefalosporanowego w 60 cm- chlorku metylenu dodano ll,2g (0,0550 mola) N,O-bis-trójmntylosililoacetamidu. Całość mieszano w pokojowej temperaturze aż do całkowitego rozpuszczenia kwasu i otrzymania klarownego roztworu, do którego dodano w temperaturze około 10°C roztwór 6,1 g (0,025 mola) estru etylowego kwasu 2ttienyloacetylatioactownga w 30 cm- chlorku metylenu. Całość mieszano w ciągu 3 godzin w temperaturze około 10°C, po czym wyodrębniono produkt w sposób analogiczny do opisanego w przykładzie III. Otrzymano 5,2 g (56,3%) kwasu 7-(2aienyloaceaamido)-3-dezacntylocefalosparayowega. Powtarzając postępowanie opisane w przykładzie VIb, z 4,5 g kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-3-dezacetylocefalosporayowego uzyskano 4,1 g (85,4% kwasu 7-(2-tienyloacetamido)-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporayowego.

Powtarzając postępowanie opisane w przykładzie VIc, z 4,0 g powyższego kwasu 7-(2tienyloacntamido)-3-dnzacetyka-3-karbamylocefalosporanowego otrzymano 2,45 g (53,7%) soli sodowej kwasu 7/3-t2-tienyloacctamidoa-7ćr-metoksy-3-dezacetylo-3-karbamylocefalosporanowego.

° ĆOOR

WZdR 4 HN

CHrfc 00®

WZdR 7

-nQ-cqnh_ł

WZdR. Z. WZdR.3.

© _rrQcCDNH2. WZdR s

WZdR 4

WZdR 5 ęL-ak-CD-S-CHHDOR. WZR9

H,OCONH, WZdR 6 HS-CW-CODR,

WIÓR 40

156 026

SCHEMAT Z

5CHEMAT Λ

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania półsyntetycznych cefalosporyn, zawierających w łańcuchu bocznym resztę kwasu 2-tienylooctowego, o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, grupę o wzorze 2 lub 3 albo grupę o wzorze -OCONH2 lub -OH, oraz R2 oznacza atom wodoru lub -COOR2 oznacza jon karboksylanowy, znamienny tym, że kwas 2-tienylooctowy lub jego funkcjonalną pochodną, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, ewentualnie w obecności aminy trzeciorzędowej, poddaje się reakcji z estrem ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego o wzorze 10, w którym R3 oznacza atom wodoru, grupę metylenową lub grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, ewentualnie podstawioną grupą okso lub grupą o wzorze -COOR4, w którym R4 oznacza grupę alkilową o 1-4 atomach węgla, po czym otrzymany nowy, reaktywny tioloester o wzorze 9, w którym R3 i R4 mają znaczenie podane powyżej, w obojętnym rozpuszczalniku organicznym poddaje się reakcji z kwasem 7amino-cefalosporanowym o wzorze 4 lub jego pochodną o wzorze 5,6,7 lub 8, otrzymując związek o wzorze ogólnym 1, w którym R = H a R1 i R2 mają znaczenie podane uprzednio, przy czym jeśli w otrzymanym związku o wzorze 1, R oznacza atom wodoru a R1 grupę o wzorze -OCOCH3 lub -OH, wówczas przekształca się go ewentualnie w związek o wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru lub grupę metoksylową a R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2, grupę o wzorze 2 lub grupę o wzorze 3.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w reakcji otrzymywania tioloestru o wzorze 9 stosuje się kwas 2-tienylooctowy w obecności środka kondensującego, takiego jak N.N-dwucykloheksylokarbodwuimid lub N,N-dwukarbonyloimidazol.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako funkcjonalną pochodną kwasu 2tienylooctowego stosuje się jego chlorek lub bromek.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako funkcjonalną pochodną kwasu 2tienylooctowego stosuje się jego bezwodnik.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako funkcjonalną pochodną kwasu 2tienylooctowego stosuje się mieszany bezwodnik.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego stosuje się ester etylowy kwasu 2-merkaptooctowego.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego stosuje się ester etylowy kwasu 2-merkaptopropionowego.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego stosuje się ester dwuetylowy kwasu merkaptobursztynowego.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ester ewentualnie podstawionego kwasu 2-merkaptooctowego stosuje się ester etylowy kwasu 2-merkaptoacetylooctowego.
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tioloester o wzorze 9 wyodrębnia się z mieszaniny reakcyjnej przed poddaniem go reakcji z kwasem 7-aminocefalosporanowym lub jego pochodną o wzorze 5, 6, 7 lub 8.
11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tioloester o wzorze 9 poddaje się bez wyodrębniania z mieszaniny reakcyjnej reakcji z kwasem 7-aminocefalosporanowym lub jego pochodną o wzorze 5, 6, 7 lub 8.
12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję pomiędzy tioestrem kwasu 2tienylooctowego i kwasem 7-aminocefalosporanowym lub jego pochodną prowadzi się w obojętnym rozpuszczalniku organicznym, takim jak chlorek metylenu, chloroform, octan etylu, acetonitryl, czterowodorofuran lub ich mieszaniny.
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję pomiędzy tioestrem kwasu 2tienylooctowego i kwasem 7-aminocefalosporanowym lub jego pochodną prowadzi się w zakresie temperatur od -50°C do 80°C, korzystnie od 0-25°C.
14. 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3, poddaje się kolejno reakcjom

    156 026 metoksylowania, hydrolizy i karbamylowania i otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru.
15. 15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OCOCH3 poddaje się kolejno reakcjom hydrolizy, metoksylowania i karbamylowania i otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru.
16. 16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OH, poddaje się kolejno reakcjom karbamylowania i metoksylowania i otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, Ri oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru.
17. 17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 1, w którym R i R2 oznaczają atom wodoru a R1 oznacza grupę o wzorze -OH, poddaje się kolejno reakcjom metoksylowania i karbamylowania i otrzymuje się związek o wzorze 1, w którym R oznacza grupę metoksylową, R1 oznacza grupę o wzorze -OCONH2 oraz R2 oznacza atom wodoru.