WO2008092928A2

WO2008092928A2 - NEUE ß-LACTAM-ANTIBIOTIKA, VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG UND IHRE VERWENDUNG

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Publication number: WO2008092928A2
Application number: PCT/EP2008/051214
Authority: WO
Inventors: Wolf-Dieter Juelich; Ulrike Lindequist; Annett Mikolasch; Sabine Witt; Frieder Schauer; Roland Ohme
Original assignee: Ernst Moritz Arndt Universitaet Greifswald; Dritte Patentportfolio Beteiligungs GmbH and Co KG
Current assignee: Universitaet Greifswald; Dritte Patentportfolio Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2009-07-31
Also published as: JP2010516800A; RU2009132521A; CN101657200A; BRPI0807466A2; KR20090104891A; EP2120960A2; WO2008092928A3; WO2008092928A9; AU2008209747A1; WO2008092928A4; US20110040086A1; CA2677044A1

Abstract

Die Erfindung betrifft neue antimikrobielle Wirkstoffe auf der Basis von ß-Lactam-Derivaten, hergestellt einerseits durch Umsetzung von bekannten ß-Lactam-Derivaten mit Substraten von Polyphenoloxidasen unter dem Einfluss freier Radikaler und andererseits durch Salzbildung beliebiger ß-Lactam-Derivate mit Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat. Die neuen Verbindungen eignen sich als Antibiotikum.

Description

Neue ß-Lactam- Antibiotika, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft neue antimikrobielle Wirkstoffe auf der Basis von ß-Lactam- Derivaten und deren Verwendung als Antibiotikum.

Stand der Technik

[0002] Die ß-Lactam- Antibiotika, insbesondere die Cephalosporine, gehören zu den am meisten angewandten Antibiotika. Die Cephalosporine hemmen wie die strukturell eng verwandten Carbacepheme und die Penicilline die Synthese der Bakterienzellwand und wirken nur in der Wachstumsphase der Bakterien bakterizid. Die Antibiotika-Gruppe der Cephalosporine ist intensiv bearbeitet worden. Die klinisch eingesetzten Derivate leiten sich in der Regel vom Grundkörper 7-Aminocephalosporansäure ab, wobei Veränderungen am Grundkörper als Rl -Substitution in Position 7, als R2-Substitution in Position 3 sowie bei den Cephamycinen durch eine zusätzliche Methoxygruppe in Position 7 vorgenommen wurden. [0003] Die Cephalosporine und die Carbacepheme bieten bessere Möglichkeiten zur strukturellen Modifikation und Wirkungsoptimierung als die Penicilline, wie die hohe Zahl der synthetisierten Cephalo sporin-Derivate beweist (Gräfe U. Biochemie der Antibiotika. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin, New York, 1992).

[0004] In jeder Gruppe der ß-Lactam- Antibiotika gibt es bewährte Substanzen, die aufgrund ihres Wirkungsspektrums und ihrer pharmakokinetischen Eigenschaften für bestimmte Indikationen zu bevorzugen sind.

[0005] Kein einziges ß-Lactam-Derivat kann bisher als universell einsetzbar betrachtet werden. Deshalb ist ein vielseitiges Moleküldesign unverzichtbar, um zu für den beabsichtigten Einsatz geeigneten Derivaten zu kommen.

[0006] Aber auch gegenüber diesen zunächst wirksamen Antibiotika haben sich Resistenzen insbesondere bei Staphylokokken (methicillin resistente S.-aureus-Stämme = MRSA) herausgebildet. Der Anteil der resistenten Stämme an den klinischen Isolaten wächst in allen hochindustrialisierten Ländern ständig, in den USA, Japan und China beträgt er z.Z. über 70 %. Hospitalinfektionen mit multiresistenten Staphylokokken sind bei Patienten mit geschwächter Immunantwort zunehmend schwerer beherrschbar. Deshalb ist die Entwicklung von Antibiotika mit Wirksamkeit gegen multiresistente Staphylokokken von großer Bedeutung.

[0007] Eine Veresterung der Carboxylgruppe der Cephalosporine entspricht dem Stand der Technik, z.B.: M. Murakami; M. Hajima; F. Takami; M. Yoshioka (Heterocylces, 1990, 31, 2055-264). Die Veresterung fuhrt u.a. zu besser resorbierbaren Derivaten. Dabei können Enzyme genutzt werden, um eine Umsetzung unter schonenden Bedingungen zu ermöglichen. Lipasen katalysieren die Veresterung mit einer breiten Palette von Substraten (Ching et al., Angew. Chem. 101, 711-724, 1989).

[0008] Poly-hexamethylen-biguanid-Hydrochlorid Formel 1 u

Formel 1 ist als Microbicid bekannt und unter den Namen Vantocil IR ,Polihexanid , Lavasept R oder PHMB-HCl in die Praxis der Desinfektion und Antiseptik eingeführt und wird speziell als Wundantiseptikum verwendet, ferner als Adjuvans zur Wundbehandlung bei der chirurgischen Versorgung von akuten und chronischen Knochen- und Weichteilinfektionen. Es handelt sich um ein Polymerengemisch verschiedener Molgewichtsbereiche, dessen Auftrennung bisher nur chromatographisch nachgewiesen, aber präparativ nicht durchgeführt werden konnte. Die bekannten microbieiden Wirkungen beziehen sich daher immer auf das Polymerengemisch und sind nicht optimiert. In der Medizin werden bis jetzt ausschließlich Mischungen aus Polymeren mit einer unterschiedlichen Zahl von Untereinheiten als Hydrochlorid verwendet. Üblich sind Polymere mit 4 bis 7 Einheiten und einem Molekulargewicht von 900 bis 1300 g/mol. Die Gewinnung reiner Polymerfraktionen ist bisher nicht gelungen. Die Reinigung des Polymerengemischs für Zwecke der medizinischen Anwendung ist schwierig und aufwendig.

[0009] Eine Kombination von ß-Lactam-Antibiotika und Polyhexamethylen-biguaniden ist bisher nicht bekannt.

[0010] Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass der wichtigste Nachteil der ß- Lactam-Antibiotika deren zunehmende Wirkungseinschränkung durch Resistenzbildung der zu bekämpfenden Bakterien ist. Auch in der Veterinärmedizin werden Infektionen von Nutztieren mit multiresistenten Staphylokokken immer häufiger.

[0011] Durch die zunehmende Resistenzproblematik besteht ein großer Bedarf an neuen antibiotischen Wirkstoffen, der durch die bekannten Wirkstoffe nicht gedeckt wird.

Aufgabe der Erfindung

[0012] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, neue Wirkstoffe bereitzustellen. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, den durch die zunehmende Resistenzentwicklung von Bakterien gegenüber herkömmlichen Antibiotika bestehenden Bedarf in der Human- und Veterinärmedizin durch struktur- und wirkungsveränderte Antibiotika zu decken, die sich von klinisch bewährten Wirkstoffen ableiten.

Lösung der Aufgabe

[0013] Die Aufgabe wurde gemäß den Merkmalen der Patentansprüche gelöst. Erfindungsgemäß wurden neue, bisher unbekannte Wirkstoffe aus der Gruppe der ß-Lactam- Antibiotika, bereitgestellt. Außerdem wurden durch Salzbildung von ß-Lactam-Antibiotika mit Kationen, die selbst einen Wirkstoffcharakter haben, sowie durch Weiterentwicklung dieser Wirkstoffe durch anschließende chemische Umsetzungen, neue Verbindungen hergestellt.

[0014] In den Formelbildern 4, 7 und 8 sind die neuen erfindungsgemäßen Wirkstoffe abgebildet.

[0015] Gegenstand der Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen ß-Lactam-Antibiotika, einschließlich von Zwischenprodukten. Zur Lösung der Aufgabe wurden 2 unterschiedliche Wege eingeschlagen, die erfϊndungsgemäß vorteilhaft kombiniert werden können.

Wee l : [0016] Überraschend erwiesen sich ß-Lactam-Antibiotika nach Formelbild 3, die aus einem Derivat der 6-Aminopenicillansäure oder der 7-Aminocephalosporansäure als anionischer Komponente X^" und Derivaten des Polyhexamethylenbiguanids als kationischer Komponenten bestehen, als hoch wirksam. Der erfindungsgemäße Wirkstoff bewirkt bei allen geprüften multiresistenten Bakterienstämmen eine Hemmung, auch bei den Stämmen bei denen sowohl der kationische Wirkstoff als Hydrochlorid als auch das Anion (d.h. das Antibiotikum ohne kationische Komponente) unwirksam sind.

[0017] In mikrobiologischen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass sogar die sehr schwer zu bekämpfenden und in der Klinik oft Probleme bereitenden MRSA-Keime durch die neuen Wirkstoffe inaktiviert werden. Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe nach Formel 3 sind deshalb zur antiinfektiven Wundbehandlung akuter und chronischer Wunden einschließlich der Anwendung zur Spül-Saug-Drainage und zur antiinfektiven Lavage von Körperhöhlen geeignet.

[0018] Bei diesen bisher unbekannten Verbindungen nach Formelbild 3 oder 7 werden die hervorragenden microbiciden Eigenschaften der ß-Lactam- Antibiotika mit weiteren, für die Praxis hochinteressanten Wirkungen kombiniert. Die Formeln 4 bis 9, sowie die Reaktionsgleichungen 10 und 11 mit den Formeln befinden sich vor den Ausführungsbeispielen. Durch die Kombination mit dem oberflächenaktiven Kation werden Erreger an besonders schwer zugänglichen Stellen erreicht. In den erfindungsgemäßen Verbindungen nach Formel 7 stehen hydrophile Guanid- und ß-Lactam-Gruppen lipophilen Kohlenwaserstoffketten gegenüber und erklären die tensidischen Eigenschaften der neuen Wirkstoffe. Auf Grund dieser tensidischen Eigenschaften können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch in Bio filmen wirken.

[0019] Verbindungen dieses Types sind aus bisher nicht beschriebenen Hydrogencarbonaten des Polyhexamethylenbiguanids nach Formelbild 2 erhältlich. Dabei wird ausgenutzt, dass das Hydrogencarbonat weitaus schwerer in Wasser löslich ist als das handelsübliche Hydrochlorid. Dabei wird zunächst Polyhexamethylenbiguanid-hydrochlorid in wässriger Lösung mit Alkalihydrogencarbonat zu Po lyhexamethylenbiguanid- hydrogencarbonat gemäß

Formel 2 der Formel 2 umgesetzt und daraus mit einer Säure ein Polyhexamethylenbiguanid-Derivat gemäß der Formel 3 gebildet:

Formel 3

[0020] Führt man diese Fällung allmählich durch partielle Zugabe von Carbonat oder Hydrogencarbonat aus, fallen die höhermolekularen Fraktionen zuerst aus. Dieses Prinzip führt einerseits zu einem Verfahren zur Trennung von Biguaniden in Molgewichtsbereiche, für das mit dieser Patentschrift ebenfalls Schutz beantragt wird. Die Trennung des Polymerengemisches in Fraktionen verschiedener Molgewichtsbereiche ist für viele Anwendungsbereiche von Vorteil. [0021] Insbesondere ist dieses Prinzip vorteilhaft nutzbar bei der Herstellung von neuen bisher nicht beschriebenen Derivaten der ß-Lactam- Antibiotika. Durch die fraktionierte Ausfällung mit Natriumhydrogencarbonat einerseits und die Substitution der ß-Lactame andererseits kann das entstehende Produkt den Erfordernissen verschiedener Anwendungen angepasst werden, insbesondere kann das Verteilungsverhalten systematisch variiert werden. Durch die Substitution der ß-Laktame ändert sich das Verteilungsverhalten und damit der logP-Wert. Die Einführung eines parachinoiden Substituenten (logP-Werte < oder > 0) in Antibiotika (logP-Werte < 0) entsprechend den Anwendungsbeispielen ist mit einer Vergrößerung des des Verteilungskoeffizienten (logP-Wertes > O)) verbunden.

[0022] Eine vorteilhafte Anwendung des schwerlöslichen Hydrogencarbonats nach Formelbild 2 und /oder der daraus erhaltenen Salze nach Formelbild 3 mit antimikrobiell wirksamen Fettsäure-Derivaten und/oder ß-Lactam-Antibiotika als Anion nach Anspruch ergibt sich bei der antimikrobiellen Ausrüstung des Saugkerns von Wundauflagen. Der besondere Vorteil, der sich bei einer Ausrüstung des Saugkerns mit einer Substanz nach

Formelbild 2 in einer Konzentration von 0,01 bis 0,03 % besonders vorteilhaft 0,02% ergibt, ist, dass die Keimtötung auf die Saugauflage beschränkt ist. Dadurch wird trotz antimikrobieller Ausrüstung die Einstufung als Medizinprodukt nicht eingeschränkt.

[0023] Es wird eine vollständige Unterdrückung eines Keimwachstums in und unter der

Wundauflage erreicht, auf Grund der Schwerlöslichkeit der bisher nicht beschriebenen

Substanz nach Formelbild 2 unterbleibt aber eine Diffusion in die Wunde. Es wurde aber nur ein Hemmhof von 0,93 + 0,73mm (n = 7) beobachtet, d. h. die Diffusion in Bereiche um die Wundauflage war minimal. Eine stärkere Diffusion in die Wunde beginnt erst bei Konzentrationen > 0,04 %.

[0024] Damit wird ein Problem gelöst, dass bei unbeschichteten saugfähigen Wundauflagen und bei Wundkompressen mit einem Saugkern auftritt. In den Wundauflagen und insbesondere im Saugkern kommt es zu einer starken Keimvermehrung, die einerseits den Heilungsprozess gefährden und andererseits zu einer Keimverschleppung führen kann.

[0025] Durch Umsetzung des Polyhexamethylenbiguanid-hydrogencarbonats mit Derivaten der 6-Aminopenicillansäure oder der 7-Aminocephalosporansäure werden erfindungsgemäß viele bisher unbekannte Salze des Hexamethylenbiguanids mit antimikrobiell hoch wirksamen Anionen präparativ in einfacher Weise zugänglich. Dabei werden vielfältig einsetzbare antimikrobielle Verbindungen erhalten. Weg 2: [0026] Andererseits werden neue ß-Lactam- Antibiotika gemäß der allgemeinen 4 oder 8 (Anspruch 1) erhalten, wenn Substrate von Polyphenoloxidasen, insbesondere vorteilhaft Substrate gemäß Formel 6 oder Formel 9, unter dem Einfluss freier Radikale mit ß-Lactam- Antibiotika, insbesondere vorteilhaft mit Derivaten gemäß Formel 5 verbunden werden. Die Hydroxygruppen der Substrate der Polyphenoloxidasen können gemäß Formel 6 und Formel 9 para- oder o/t/zo-ständig angeordnet sein. [0027] Insbesondere bevorzugt ist für die Synthese der neuen Wirkstoffe die Amination von 2,5-Dihydroxybenzoesäure-Derivaten mit Laccase EC 1-10.3.2. (Klassifizierung gemäß Internationaler Enzym-Nomenklatur; Enzym Nomenclature, academic Press, Ine, 1192, S.24- 154), die zu breiten Derivatisationsmöglichkeiten führt. [0028] Die Amination mit Catecholen ist erfindungsgemäß begrenzt auf Wirkstoffe gemäß Formel 8.

[0029] Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe sind dadurch gekennzeichnet, dass die neuen Substituenten die Anwendungseigenschaften verändern, ohne funktionelle Gruppen zu beeinflussen. Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe weisen deshalb Vorteile auf wie bislang bekannte ß-Lactam- Antibiotika, nämlich hohe bakterizide Wirkung bei geringer Toxizität.

[0030] Die für die erfindungsgemäße Synthese der neuen Wirkstoffe benötigten Radikale können auf biologischem, chemischem und/oder physikalischem Wege erzeugt werden. Besonders bevorzugt werden Radikale, die durch Verwendung von Überständen ligninolytischer Pilze und/oder aus den Überständen isolierter radikalbildender Enzyme erzeugt werden. Vorzugsweise werden radikalbildende Enzyme der Klassifikation E C 1.10.3.2. und Peroxidasen der Klassifikation EC 1.11.17, Monophenol monooxygenase EC 114.99.1 und/oder Ascorbat-Oxidase EC 1.10.3.3verwendet. Beispielhaft kann Laccase von Trametes sp. für die Synthese der neuen Wirkstoffe eingesetzt werden. [0031] Ausgehend von den neuen Wirkstoffen nach Formel 4 und 8 lassen sich weitere neue Antibiotika durch eine aus dem Stand der Technik bekannte Veresterung der Carboxylgruppe erhalten. Dabei können Enzyme genutzt werden (z.B. Lipasen), um eine Umsetzung unter schonenden Bedingungen (niedrige Temperaturen, Normaldruck) zu ermöglichen.

[0032] Besonders überraschend ist die protektive Wirkung der neuen Wirkstoffe nach Formelbild 4 und 8 im S. aureus Sepsis Maus-Modell. Im Überlebensversuch nach i.p. Infektion von Mäusen versterben ohne effektive Behandlung 100% der Tiere. Die zweimalige Applikation der erfindungsgemäßen Wirkstoffe nach 30 min und 6 h führte dagegen zu einer vollständigen Gesundung der Tiere ohne bleibende erkennbare Schädigungen. Ein gleicher Therapieerfolg wird erreicht, wenn das erfindungsgemäße Antibiotikum nach 6 und 20 h verabreicht wird. Durch die erfindungsgemäßen neuen Wirkstoffe werden die Therapiemöglichkeiten bei der Behandlung bakterieller Infektionen erweitert, da auch eine Wirksamkeit gegen multiresistent gewordene Keime nachgewiesen werden konnte. [0033] Die Wirkstoffe der allgemeinen Formel 3, 4, und 8 können sowohl allein als auch in Kombination mit anderen Wirkstoffen eingesetzt werden.

[0034] Besondere Vorteile werden erreicht, wenn man die neuen Wirkstoffe der allgemeinen Formel 7 verwendet, da in diesem Fall gegen multiresistente Keime sehr wirksame Verbindungen erhalten werden.

[0035] Darüber hinaus wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Polyhexamethylenbiguaniden zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Polyhexamethylenbiguanid-Hydrochlorid (Formelbild 1) in wässriger Lösung mit Alkalihydrogencarbonat ausgefällt wird, die Fällung von der Mutterlauge getrennt wird und mit Salzsäure in gereinigtes Produkt nach Formelbild 1 zurück überführt wird.

[0036] Zur Herstellung weiterer neuer Salze des Polyhexamethylenbiguanids sind praktisch alle anorganischen und organischen Säuren geeignet, deren Säurestärke die des Hydrogencarbonats übertrifft. Damit werden weitere Anwendungen erschlossen. [0037] Die Anwendung der Wirkstoffe nach Formelbild 3 mit antimikrobiell wirksamen Fettsäure-Derivaten und/oder ß-Lactam- Antibiotika als Anion führt zu besonderen Vorteilen bei der lokalen Anwendung. Insbesondere vorteilhaft ist eine Anwendung am Euter zur Mastitisprophylaxe bei Rindern. Durch Verwendung in Zubereitungen für Anwendungen am Euter kann eine Mastitis therapiert und/oder die Übertragung von Staphylokokkeninfektionen verhindert und damit eine Kontamination der Milch vermieden werden.

[0038] Weitere für lokale Anwendungen geeignete Zubereitungen werden erhalten, wenn die neuen ß-Lactam- Antibiotika mit Lipiden vermischt und durch Hochdruckspalthomogenisation in Mikro- und Nanopartikel überführt werden.

[0039] Zusammenfassend soll die Erfindung noch einmal kurz dargestellt werden:

[0040] Es wurden ß-Lactam- Antibiotika nach Formelbild 3, erhältlich durch Salzbildung aus Derivaten der 6-Aminopenicillansäure oder der 7-Aminocephalosporansäure als anionischer

Komponente X und Derivaten des Polyhexamethylenbiguanids als Kation, erstmals bereitgestellt. Außerdem wurden ß-Lactam-Antibiotika nach Formelbild 4, erhältlich aus handelsüblichen Wirkstoffen nach Formelbild 5 durch Umsetzung mit Wirkstoffen nach

Formelbild 6, hergestellt. Weiterhin sind ß-Lactam-Antibiotika nach Formelbild 8, erhältlich aus handelsüblichen Wirkstoffen nach Formelbild 5 durch Umsetzung mit Wirkstoffen nach

Formelbild 9, Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

[0041] Es wird ein Verfahren zur Trennung von Polyhexamethylenbiguanid in Molgewichtsbereiche beschrieben, dadurch gekennzeichnet, dass Polyhexamethylenbiguanid- hydrochlorid in wässriger Lösung mit Alkalihydrogencarbonat ausgefällt wird, wobei die Fällung partiell und schrittweise erfolgt und dabei eine Fraktionierung in engere Molgewichtsbereiche des Polymeren erfolgt. Die Wirkstoffe nach Formelbild 3 sind dadurch gekennzeichnet, dass Polyhexamethylenbiguanid-Hydrochlorid in wässriger Lösung mit Alkalihydrogencarbonat zu Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat fraktioniert gefällt wird und die Fällungsprodukte mit Antibiotika, die in ihrer Säurestärke das Hydrogencarbonat übertreffen, umgesetzt werden. Es ist auch möglich, dass die anionische Komponente eine antimikrobiell wirksame Fettsäure ist. Das Löslichkeits- und Verteilungsverhalten der Wirkstoffe kann durch fraktionierte Fällung der kationischen Komponente variiert werden. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Reinigung von PoIy- hexamethylenbiguanid, dadurch gekennzeichnet, dass Polyhexamethylenbiguanid- Hydrochlorid (Formelbild 1) in wässriger Lösung mit Alkalihydrogencarbonat ausgefällt, die Fällung von der Mutterlauge getrennt und mit Salzsäure in gereinigtes Produkt nach Formelbild 1 zurück überführt wird. Damit werden neue Salze des Polyhexamethylenbiguanids durch Umsetzung des Polyhexamethylenbiguanid- hydrogencarbonats mit anorganischen oder organischen Säuren, erhalten.

[0042] Eine erfindungsgemäße Verwendung ist eine antimikrobiellen Ausrüstung von saugfähigen Wundauflagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstung mit einem schwerlöslichen Salz des Hexamethylenbiguanids durch Tauchen und/oder Aufsprühen erfolgt, wobei eine Konzentration eingehalten wird, bei der keine nennenswerte Diffusion des Biguanids in die Wunde erfolgt.

[0043] Die Erfindung soll anhand von Strukturformeln und Beispielen näher erläutert werden, ohne die Erfindung auf diese Beispiele zu reduzieren.

Formel 4:

X = S₅ CH₂

COOC₂H₅, CH₂OCOC(CH₃)₃

Formel 6:

R4 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃, 3, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃,

Formel 7:

, , ,

Formel 8:

, , ,

R5 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃, COOCH₂CH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃, CH₂(CH₂)₀.₂₀CH₃, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃, O(CH₂)₀_₂₀CH₃

X = S₅ CH₂ Formel 9:

R5 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃,

COOCH₂CH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃, CH₂(CH₂V₂₀CH₃, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃, O(CH₂)₀_₂₀CH₃

Formel 10:

3a - 3d 2a - 2d 1a - 1p

R1 R2 R3 R4 X

1a OH H CH₃ S

1e H H CH₃ T ^'8^" 9^" 10^" S

1i H H Cl CO NH CH₂CH₂OH S

1m H H Cl CH₂

1b OH H CH₃ S

1f H H CH₃ 7^" 8^" S

1j H H Cl CO NH₂ S

1n H H Cl CH₂

1c OH H CH₃ S ig H H CH₃ 1^" 8^" S

1k H H Cl COO CH₃ S

1o H H Cl CH₂

1d OH H CH₃ S

1h H H CH₃ 7^" 8^" 9^" S

11 H H Cl COO CH₂ CH₃ S

1p H H Cl CH₂ Formel 11 :

Rl R2 R3 R4 R5 X iq OH H CH₃ H CH₃ S

Ir OH H CH₃ CH₃ H S

Is H H Cl H CH₃ CH₂

Beispiele

Allgemeines:

[0044] Der Strukturanalytik und der Testungen auf biologische Aktivität der Beispiele 1- Beispiel 36 liegen die Bezeichnungen der Strukturelemente sowie der Substanzen entsprechend der Formel 10 zugrunde.

Beispiel 1

7- {2- [2-(2-Hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa- 1 ,4-dienylamino] -2-(4- hydroxyphenylj-acetylaminoj-desacetoxycephalosporansäure Ia

[0045] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONHCH₂CH₂OH) erhalten.

Strukturanalytik :

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) und 75 MHz (¹³C and DEPT- 135) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 2.01 (s, 3H, H-IO), 3.19 (d, J = 18.3 Hz, IH, H-2), 3.37 (m, J = 5.7 Hz, 2H, H-9^"), 3.43 (d, J = 18.3 Hz, IH, H-2), 3.57 (t, J = 5.5 Hz, 2H, H-IO^"), 4.89 (d, J = 4.7 Hz, IH, H-6), 5.65 (dd, J = 4.7 Hz, J = 8.9 Hz, IH, H-7), 5.87 (d, J = 6.5 Hz, IH, H- 13), 6.56 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.67 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5"), 6.82 (d, J = 8.7 Hz, 2H, H-3', H-5 '), 7.39 (d, J = 8.7 Hz, 2H, H-2', H-6'), 7.52 (d, J = 8.6 Hz, IH, H-I l), 9.77 (t, IH, H-8"), 13.12 (d, IH, J = 6.2 Hz, H-14). ¹³C NMR δ 19.91 (C-IO), 30.34 (C-2), 42.10 (C-9"), 57.97 (C-6), 59.82 (C-7), 61.52 (C-IO"), 62.95 (C-13), 101.39 (C-I "), 116.65 (C-3', C-5 '), 123,15 (C-4), 129.83 (C-I '), 129.96 (C-2', C-6'), 132,41 (C-3), 133.33 (C-4"), 141.34 (C- 5"), 153.46 (C-2"), 158.46 (C-4'), 164.01 (C-8), 165.05 (C-9), 170.12 (C7"), 171.96 (C-12), 184.60 (C-6"), 185.52 (C-3"). LC/MS mlz 557.5 ([M+H]⁺, 597.5 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Nachweis der Stabilität [0046] Der neue Wirkstoff erwies sich über einen Zeitraum > 60 Tage als lagerstabil. Figur 1 zeigt die Lagerstabilität von 7-{2-[2-(2-Hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa-l,4- dienylamino]-2-(4-hydroxyphenyl)-acetylamino} -desacetoxycephalosporansäure 1 a.

Beispiel 2

7-[2-(2-Carbamoyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-(4-hydroxyphenyl)- acetylamino] -desacetoxycephalosporansäure Ib

[0047] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONH₂) erhalten.

Strukturanalytik :

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 2.01 (s, 3H, H-10), 3.15 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.44 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 4.89 (d, J = 4.7 Hz,lH, H-6), 5.65 (dd, J = 4.7 Hz, J = 8.8 Hz, IH, H-7), 5.89 (d, J = 6.9 Hz, IH, H-13), 6.58 (d, J = 10.3 Hz, IH, H-4"), 6.69 (d, J = 10.3 Hz, IH, H-5"), 6.82 (d, J = 8.7 Hz, 2H, H-3', H-5'), 7.30 (d, J = 8.6 Hz, 2H, H-2', H-6'), 7.39 (d, J = 8.7 Hz, IH, H- 11), 9.07 (s, 2H, H-8"), 13.13 (d, IH, J = 6.8 Hz, H-14). LC/MS m/z 515.1 ([M+H]⁺, 535.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 3

7-[2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2-methoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)- acetylamino] -desacetoxycephalosporansäure 1 c [0048] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₃) erhalten.

Strukturanalytik :

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 1.99 (s, 3H, H-IO), 3.12 (d, J = 18.1 Hz, IH, H-2), 3.42 (d, J = 18.1 Hz, IH, H-2), 3.64 (br s, 3H, H-8"), 4.86 (d, J = 4.6 Hz,lH, H-6), 5.63 (dd, J = 4.6 Hz, J = 8.8 Hz, IH, H- 7), 5.89 (d, J = 6.9 Hz, IH, H-13), 6.58 (d, J = 10.0 Hz, IH, H-4"), 6.67 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5^"), 6.77 (d, J = 8.5 Hz, 2H, H-3^', H-5 ^'), 7.20 (d, J = 8.5 Hz, 2H, H-2^', H-6^'), 7.52 (d, J = 8.7 Hz, IH, H-I l), 13.17 (d, IH, J = 6.8 Hz, H-14). LC/MS m/z 528.3 ([M+H]⁺, 550.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 4

7-[2-(2-Ethoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-(4-hydroxyphenyl)- acetylamino] -desacetoxycephalosporansäure 1 d

[0049] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₂CH₃) erhalten.

Strukturanalytik :

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 1.14 (br, 3H, H-9"), 2.01 (s, 3H, H-IO), 3.14 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.43 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 4.08 (br, 2H, H-8"), 4.87 (d, J = 4.7 Hz,lH, H-6), 5.66 (dd, J = 4.7 Hz, J = 8.8 Hz, IH, H-7), 5.89 (d, J = 6.9 Hz, IH, H-13), 6.58 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.68 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5"), 6.78 (d, J = 8.5 Hz, 2H, H-3', H-5 '), 7.20 (d, J = 8.4 Hz, 2H, H-2', H-6'), 7.55 (d, J = 8.7 Hz, IH, H-I l), 13.17 (d, IH, J = 6.7 Hz, H-14). LC/MS m/z 543.9 ([M+H]⁺, 564.0 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 5

Antimikrobielle Wirkung der neuen Verbindungen nach Formel 4 in vitro Methoden :

Testsystem I (antimikrobielle Wirkung) Vorkultur:

[0050] Die Testkeime Escherichia coli SBUG 1135 und Bacillus megaterium SBUG 1152 werden über Nacht (17 Stunden bei 37°C) in 5 ml Nährbouillion II angezogen. Die Inkubation erfolgt in einem Schüttelinkubator (INFORS AG CH 4103, Bottmingen, Schweiz) bei einer Schüttelfrequenz von 180 rpm. [0051] Nach 17 h Inkubationszeit hat Escherichia coli eine Zelldichte von ca. 2,4xlO¹⁰ Zellen/ml und Bacillus megaterium von ca. 2,IxIO⁸ Zellen/ml erreicht.

Beimpfung von Nähragar:

[0052] Die Einsaat der Bakterien in den Agar wird so gewählt, dass sich nach der Bebrütung dicht stehende, jedoch nicht konfluierende Einzelkolonien entwickeln.

[0053] Folgende Mengen werden eingesetzt:

[0054] Bacillus megaterium: 0,1 ml der unverdünnten Übernachtkultur (ÜN) in 10 ml

Nähragar entspricht einer Zellzahl von 10⁶.

[0055] Escherichia coli: die ÜN wird 1 :100 mit physiologischer Kochsalzlösung verdünnt, davon werden 0,1 ml in 10 ml Nähragar überführt. Das entspricht einer Zellzahl von 10⁶.

[0056] Der beimpfte Nähragar wird in sterile Petrischalen gegeben und zum Trocknen einige

Minuten stehen gelassen.

Test auf antimikrobielle Wirkung: [0057] Die Prüfsubstanzen werden in abgestuften Mengen (10 μg, 50 μg, 100 μg) auf

Wirkstoffträger (sensi-dics) aufgebracht. Die Prüfsubstanzen werden dafür in Methanol oder

A. dest., je nach ihrer Löslichkeit, gelöst. Jede beimpfte Platte wird mit 3 Testblättchen bestückt.

[0058] Nach einer 20-stündigen Bebrütung bei 37°C können die Hemmhöfe um die einzelnen Testblättchen ausgemessen werden. Der Hemmhofdurchmesser wird in mm angegeben.

Testsystem II (Wirkung gegen multiresistente Keime)

[0059] Die Bakterien werden dazu auf Müller-Hinton- Agar II-Platten kultiviert.

[0060] Mit 1-1,5 ml physiologischer Kochsalzlösung wird eine Bakteriensuspension

McFarland 0,5 (das entspricht einer Bakteriendichte von 15OxIO⁶ Keimen) hergestellt. Mit einem sterilen Glasstab wird dann ein kleiner Tropfen der Bakteriensuspension auf die Müller-Hinton-Agarplatte gegeben und in drei Ebenen (senkrecht, waagerecht und quer) ausgestrichen. Danach werden die sensi-disc mit den neuen halbsynthetischen Prüfsubstanzen aufgelegt. Die bestückten Platten werden für 18-20 Stunden bei 37°C bebrütet. Nach der Inkubation werden die Hemmhofdurchmesser als Maß für die antimikrobielle Aktivität der neuen halbsynthetischen Prüfsubstanzen abgelesen.

Ergebnisse: Die neuen Wirkstoffe wirken stark antimikrobiell (Tabelle 1).

Beispiel 6

Anpassung der kationischen Komponente der Wirkstoffe nach Formel 2 an biologische Erfordernisse, z.B. antimikrobielle Wirkung durch fraktionierte Fällung

[0061] Durch fraktionierte Fällung von kommerziell erhältlichem Polyhexanid (Fa. Dr. Trippen GmbH, Freiburg) mit Natriumhydrogencarbonat wurde eine Aufspaltung der Polymermischung in einzelne Fraktionen erreicht, die sich in ihrer Löslichkeit und in ihrem Verteilungsverhalten Lipid- Wasser deutlich von einander unterscheiden.

Methode entsprechend der Erfindung

[0062] Antimikrobielle Wirksamkeit von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 2 bei der das Anion Amoxicillin darstellt.

Methoden vgl. Beispiel 5

Ergebnisse: Der neue Wirkstoff übertrifft die Wirksamkeit des Handelsproduktes Lavasept® (Desomed AG) beträchtlich (Tabelle 2).

Hemmhofdurchmesser in mm 2 r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof)

Tab. 2

Antimikrobielle Wirkung von Verbindungen nach Formel 2 mit X^" = Amoxicillinanion gegen multiresitente Bakterien im Vergleich zu Lavasept (Stoffmenge 0,09 μmol)

Hemmhofdurchmesser in mm, r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof)

Tab. 3

Antimikrobielle Wirkung von Verbindungen nach Formel 3 mit X^" = 6-{2-[2-(2- hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino]-2-(4-hydroxyphenyl)- acetylamino}-penicillanat gegen multiresistente Bakterien im Vergleich zu 6-{2-[2-(2- hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino]-2-(4-hydroxyphenyl)- acetylamino}-penicillansäure (Stoffmenge 0,09 μmol)

r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof) [0063] Der neue Wirkstoff bewirkt bei allen geprüften multiresistenten Bakterienstämmen eine Hemmung, auch bei den Stämmen bei denen sowohl das Kation als auch das Antibiotikum ohne kationische Komponente unwirksam sind (Tabelle 3).

Beispiel 7

Herstellung von neuen Cephalosporinen durch Salzbildung mit Kationen, die selbst einen Wirkstoffcharakter haben

[0064] Die Fraktionen nach Beispiel 6 wurden mit 7-Aminocephalosporinsäure sowie mit Wirkstoffen nach Formel 4 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, R4 = CONHCH₂CH₂OH, X = S) und mit Wirkstoffen nach Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) umgesetzt. Dabei wurden stark antimikrobiell wirkende Produkte erhalten.

Beispiel 8

Antimikrobielle Wirkung in vitro der Stoffe nach Formel 7 (Beispiel 7)

Methode

[0065] Es wurde ein Reihenverdünnungstest durchgeführt. Die Konzentration in Gewichts- Prozent, die eine absolute Wachstumshemmung bewirkt (Minimale Hemmkonzentration, MHK), wurde bestimmt.

Ergebnisse

Die Wirkstoffe nach Formel 7 sind gegen ein breites Keimspektrum wirksam (Tab. 4).

Tab. 4 MHK von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 7 in μmol/1

Beispiel 9

Nachweis der antimikrobiellen Wirkung der Verbindungen nach Beispiel 6 bei lokaler Anwendung

Methode

[0066] Der Nachweis erfolgte am Modell „Mäuseohr-Test": [0067] Nach Tötung der Tiere werden die Mäuseohren abgeschnitten und in eine spezielle Haltevorrichtung eingespannt. Die Kontamination der Ohren erfolgt mit 5μl einer 1 :10 verdünnten Suspension des MRSA-Stammes „Norddeutscher Epidemie Stamm" mit einer optischen Dichte entsprechend dem McFarlandstandard 0,5. Nach einer Bebrütung von 1,5 h bei 30⁰C erfolgt bei der Hälfte der Ohren die Behandlung mit den erfindungsgemäßen Wirkstoffen nach Beispiel 6, die andere Hälfte bleibt unbehandelt. Die Auswertung der wachsenden Bakterienkolonien erfolgt nach 24 h Bebrütung bei 37°C.

Ergebnisse

[0068] Bei den unbehandelten Ohren wurden Keimzahlen zwischen 1.000 und 10.000 beobachtet. Dagegen war bei den untersuchten Wirkstoffen nach Beispiel 6 das Keimwachstum vollständig gehemmt.

Beispiel 10

Einarbeitung der Wirkstoffe in Lipide und Herstellung von Mikro- und Nanopartikeln

Methode

Rezeptur

[0069] Die Lipide werden auf eine Temperatur von 50⁰C erwärmt und anschließend der verwendete Wirkstoff nach Beispiel 1 darin dispergiert. Davon getrennt wird eine wässrige Emulgatorlösung auf die entsprechende Temperatur (5O⁰C) erwärmt. Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur vereint. Anschließend wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet.

[0070] Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 5O⁰C viermal homogenisiert. Die entstehende Formulierung wurde wie im Beispiel 9 beschrieben auf antimikrobielle Wirksamkeit bei Einsatz auf der Haut geprüft.

Ergebnis

[0071] Auf der behandelten Haut wurde das Keimwachstum vollständig gehemmt.

Beispiel 11 Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo der neuen Stoffe nach Formel 4 (Beispiel 1 - Beispiel 4)

Methode zur Wirksamkeit in vivo mit dem Modell Staphylococcus aureus infizierte Maus

Vorbehandlung der Mäuse:

[0072] Am Tag 0 werden mindestens 3 BALB/c Mäuse pro Testsubstanz (Tab. 8) bzw.

Kontrollen mit Cyclophosphamid (250mg/kg) in 250 μl PBS inta peritoneal (i.p.) vorbehandelt.

[0073] Am Tag 2 erhalten die Tiere nochmals 100 mg/kg i.p. Bakterienvorkultur:

[0074] Am Tag 2 wird eine Kolonie des Testkeims von einer bewachsenen Agarplatte (Müller-Hinton- Agar, Beckton Dickinson) in ein Kölbchen mit 10 ml CASO Bouillon (C ASO-B., Sojapepton-Caseinpepton-Bouillon, SIFIN, 30 g/l) überfuhrt und über Nacht bei 37⁰C und einer Schüttelfrequenz von 250U/min kultiviert.

[0075] Am Tag 3 wird die Vorkultur (Vk) 1 :50 mit CASO-B. verdünnt und ca. 2 Stunden weiterkultiviert bis eine Extinktion im Medium von 0,6 bei einer Wellenlänge von 550 nm erreicht ist. Dann wird Ix mit PBS bei Raumtemperatur gewaschen und erneut auf eine Extinktion von 0,6 eingestellt. Infektion:

[0076] Mindestens 3 Tiere für eine Testsubstanz bzw. Kontrollen werden mit 10 μl/g Körpergewicht gewaschenen Keimen einer Bakteriensuspension mit der Extinktion 0,6 (ca.10¹⁰ - 10¹² CFU, Colony forming units) i.p. infiziert.

Testsubstanzen: Variante 1 :

[0077] Nach ca. 30 Minuten wird den Mäusen Antibiotikumlösung in einem Volumen von 200 μl PBS mit 3% DMSO i.p. injiziert. 6 Stunden später erfolgt die zweite Antibiotikuminjektion in der gleichen Konzentration.

Variante 2:

[0078] Nach 6 und 20 Std wird den Mäusen Antibiotikumlösung in einem Volumen von 200 μl PBS mit 3% DMSO i.p. injiziert. Ergebnis

[0079] Im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus" sterben die Tiere ohne wirksame Behandlung zu 100 %. Nach Therapie mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff nach Formel 4 überleben alle Tiere (Tabelle 5).

Tab. 5

Effektivität von in vitro aktiven Wirkstoffen im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus"

Beispiel 12

Gezielte Erhöhung der Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefadroxil (Formel 5, Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) durch radikalvermittelte Einführung neuer Substituenten

[0080] Um eine ausreichende Fixierung auf einer lipophilen Oberfläche zu erreichen, sollte die Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefadroxil (Formel 5, Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) durch radikalvermittelte Einführung paradihydroxylierter Substituenten gezielt erhöht werden. Zunächst wurde das Verteilungsverhalten von Cefadroxil zwischen einer wässrigen und einer lipophilen Phase nach folgender Methode bestimmt.

Methode

[0081] Bestimmung des Verteilungsverhaltens durch Ermittlung des logP- Wertes nach der Methode von Donovan et al., (Journal of Chromatography A, 952, 2002, 47-61) mittels HPLC.

Chromatographie-Bedingungen:

• Betriebstemperatur 18-24 ⁰C

• Fluss 1,5 mL/min

• Linearer Gradient (Methanol / 0,1% Phosphorsäure pH 2) von 10% auf 100% Methanol in 9,4 min, Equilibrierzeit zwischen 2 Läufen 6 min

Probenbereitung: [0082] Zu 0,5 ml einer Standardlösung (440 mg Methylphenylsulfon und 380 μL Toluol in

150 mL Methanol) werden ca. 0,5 mg des Analyten gegeben. 2 μL dieser Probenlösung werden injiziert.

Berechnung:

[0083] Da die Verteilungskoeffizienten der beiden Standards, die bei jedem Versuch mitlaufen, bekannt sind, lässt sich der Verteilungskoeffizient des Analyten aus den

Verhältnissen der Retentionszeiten Analyt/Standard ermitteln.

Ergebnis: [0084] Der bestimmte logP-Wert des handelsüblichen Antibiotikums Cefadroxil (Formel 5, Rl = OH, R2 = H, R3 = CH3, X = S) beträgt -3,50. Um eine ausreichende Bindung an eine lipophile tragende Matrix zu erreichen, sollte die Lipophilie gezielt erhöht werden. [0085] Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch radikalvermittelte Umsetzungen entsprechend dem Beispiel 1 mit 2,5-Dihydroxy-N-(2-hydroxyethyl)benzamid (logP-Wert = - 1,21; Formel 6, R4 = CONHCH₂CH₂OH), entsprechend dem Beispiel 2 mit 2,5- Dihydroxybenzamid (logP-Wert = -0,4; Formel 6, R4 = CONH₂), und entsprechend dem Beispiel 4 mit 2,5-Dihydroxybenzoesäureethylester (logP-Wert = 2,65; Formel 6, R4 = COOCH₂CH₃) gelöst. [0086] Es wurden Antibiotika mit deutlich höherer Lipophilie (Tabelle 6) bei Erhaltung der antimikrobiellen Aktivität (Tabelle 1) gewonnen.

Tab. 6 logP-Werte

Beispiel 13

7- {2- [2-(2-Hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa- 1 ,4-dienylamino] -2-phenyl- acetylaminoj-desacetoxycephalosporansäure Ie [0087] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONHCH₂CH₂OH) erhalten. Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) und 75 MHz (¹³C and DEPT- 135) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 2.01 (s, 3H, H-IO), 3.15 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.37 (m, J = 5.7 Hz, 2H, H-9"), 3.44 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.57 (t, J = 5.6 Hz, 2H, H-IO"), 4.90 (d, J = 4.7 Hz, IH, H-6), 5.69 (dd, J = 4.6 Hz, J = 8.9 Hz, IH, H-7), 6.00 (d, J = 6.5 Hz, IH, H-13), 6.59 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.71 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5"), 7.46 (m, 6H, H-2', H-3', H-4', H-5 ', H-6', H-I l), 9.79 (t, IH, H-8"), 13.29 (d, IH, J = 6.2 Hz, H-14). ¹³C NMR δ 19.93 (C-IO), 30.35 (C-2), 42.10 (C-9"), 57.95 (C-6), 59.81 (C-7), 61.50 (C-IO"), 63.15 (C-13), 101.42 (C-I "), 123,15 (C-4), 128.41 (C-2', C-6'), 129.84 (C-4'), 130.09 (C-3 ', C-5 '), 132,41 (C-3), 133.33 (C-4"), 138.36 (C-I '), 141.34 (C-5"), 153.39 (C-2"), 161.46 (C-8), 165.01 (C-9), 170.12 (C7"), 171.96 (C-12), 184.60 (C-6"), 185.52 (C-3"). LC/MS mlz 543.1 ([M+H]⁺, 563.0 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 14

7-[2-(2-Carbamoyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino]- desacetoxycephalosporansäure If

[0088] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONH₂) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 2.02 (s, 3H, H-10), 3.15 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.44 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 4.90 (d, J = 4.6 Hz, IH, H-6), 5.69 (dd, J = 4.5 Hz, J = 8.5 Hz, IH, H-7), 6.00 (d, J = 6.7 Hz, IH, H-13), 6.59 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.71 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5"), 7.46 (m, 5H, H- 2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.59 (d, J = 8.4 Hz, IH, H-I l), 9.09 (s, 2H, H-8"), 13.29 (d, IH, J = 6.7 Hz, H-14). LC/MS mlz 497.0 ([M+H]⁺, 519.0 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode). Beispiel 15

7-[2-(2-Methoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino]- desacetoxycephalosporansäure Ig

[0089] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₃) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 2.01 (s, 3H, H-IO), 3.14 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.43 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.65 (br s, 3H, H-8"), 4.88 (d, J = 4.6 Hz, IH, H-6), 5.65 (dd, J = 4.6 Hz, J = 8.8 Hz, IH, H- 7), 5.92 (d, J = 6.8 Hz, IH, H-13), 6.57 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.69 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5"), 7.47 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.52 (d, J = 8.8 Hz, IH, H-I l), 13.18 (d, IH, J = 6.8 Hz, H-14). LC/MS mlz 510.0 ([M-H]^" API-ES neg. mode), 534.0 ([M+Na]⁺ API- ES pos. mode).

Beispiel 16

7-[2-(2-Ethoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino]- desacetoxycephalosporansäure Ih

[0090] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₂CH₃) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen.

¹U NMR δ 1.12 (br, 3H, H-9"), 2.01 (s, 3H, H-10), 3.12 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.40 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.99 (br, 2H, H-8"), 4.86 (d, J = 4.7 Hz,lH, H-6), 5.67 (dd, J = 4.6 Hz, J = 8.7 Hz, IH, H-7), 6.19 (d, J = 8.4 Hz, IH, H-13), 6.58 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-4"), 6.68 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5"), 7.37 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.46 (d, J = 8.7 Hz, IH, H-I l). LC/MS m/z 426.3 ([M+H]⁺, 548.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode). Beispiel 17

Antimikrobielle Wirkung der neuen Verbindungen nach Formel 4 (Beispiel 13 - Beispiel

16) in vitro

Methoden vgl Beispiel 5

Ergebnisse:

[0091] Die neuen Wirkstoffe wirken stark antimikrobiell (Tabelle 7).

Beispiel 18

[0092] Die Fraktionen nach Beispiel 6 wurden mit 7-Aminocephalosporinsäure sowie mit Wirkstoffen nach Formel 4 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, R4 = CONHCH₂CH₂OH, X = S) und mit Wirkstoffen nach Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) umgesetzt. Dabei wurden stark antimikrobiell wirkende Produkte erhalten.

Beispiel 19

Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo der neuen Stoffe nach Formel 4 (Beispiel 13, Beispiel 14)

Methoden vgl. Beispiel 11 Ergebnis

[0093] Im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus" sterben die Tiere ohne wirksame Behandlung zu 100 %. Nach Therapie mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff nach Formel 3 überleben alle Tiere (Tabelle 8).

Hemmhofdurchmesser in mm; r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof) Tab. 8

Beispiel 20

Gezielte Erhöhung der Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefalexin (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) durch radikalvermittelte Einführung neuer Substi- tuenten

[0094] Um eine ausreichende Fixierung auf einer lipophilen Oberfläche zu erreichen, sollte die Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefalexin (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) durch radikalvermittelte Einführung paradihydroxylierter Substituenten gezielt erhöht werden. Zunächst wurde das Verteilungsverhalten von Cefadroxil zwischen einer wässrigen und einer lipophilen Phase bestimmt.

Methode vgl. Beispiel 12

Ergebnis:

[0095] Der bestimmte logP-Wert des handelsüblichen Antibiotikums Cefalexin (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) beträgt -2,63. Um eine ausreichende Bindung an eine lipophile tragende Matrix zu erreichen, sollte die Lipophilie gezielt erhöht werden. [0096] Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch radikalvermittelte Umsetzung entsprechend dem Beispiel 13 mit 2,5-Dihydroxy-N-(2-hydroxyethyl)benzamid (logP-Wert = -1,21; Formel 6, R4 = CONHCH₂CH₂OH) gelöst. [0097] Es wurde ein Antibiotikum mit deutlich höherer Lipophilie (Tabelle 9) bei Erhaltung der antimikrobiellen Aktivität (Tabelle 7) gewonnen.

Tab. 9 logP-Wert

Beispiel 21

3-Chlor-7-{2-[2-(2-hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino]-2- phenyl-acetylamino}-8-oxo-l-thia-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-en-4-carbonsäure Ii

[0098] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONHCH₂CH₂OH) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) und 75 MHz (¹³C and DEPT- 135) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 3.36 (m, J = 5.7 Hz, 2H, H-9"), 3.38 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.57 (t, J = 5.6 Hz, 2H, H-IO"), 3.75 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 4.99 (d, J = 4.9 Hz, IH, H-6), 5.72 (dd, J = 4.8 Hz, J = 9.0 Hz, IH, H-7), 5.94 (d, J = 6.7 Hz, IH, H-13), 6.56 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-4"), 6.71 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5"), 7.42 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.66 (d, J = 8.9 Hz, IH, H-I l), 9.76 (t, IH, H-8"), 13.25 (d, IH, J = 6.2 Hz, H-14). ¹³C NMR δ 31.27 (C-2), 42.11 (C-9"), 58.09 (C-6), 60.04 (C-7), 61.48 (C-IO"), 63.48 (C-13), 101.40 (C-I "), 124.60 (C-4), 128.41 (C-2', C-6'), 129.13 (C-3), 129.84 (C-4'), 130.09 (C-3', C-5 '), 133.36 (C-4"), 138.69 (C-I '), 141.89 (C-5"), 153.55 (C-2"), 162.30 (C-8), 165.83 (C- 9), 170.10 (C7"), 171.37 (C-12), 184.75 (C-6"), 185.51 (C-3"). LC/MS m/z 562.2 ([M+H]⁺, 584.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Nachweis der Stabilität [0099] Der neue Wirkstoff erwies sich über einen Zeitraum > 60 Tage als lagerstabil. Figur 2 zeigt die Lagerstabilität der 3-Chlor-7-{2-[2-(2-hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa- 1 ,4-dienylamino]-2-phenyl-acetylamino} -8-oxo- 1 -thia-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-en-4- carbonsäure Ii.

Beispiel 22

3-Chlor-7-[2-(2-carbamoyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino]- 8-oxo-l-thia-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-en-4-carbonsäure Ij

[0100] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONH₂) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen.

¹H NMR δ 3.41 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.77 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 5.01 (d, J = 4.9 Hz, IH, H-6), 5.74 (dd, J = 4.9 Hz, J = 8.5 Hz, IH, H-7), 5.96 (d, J = 6.7 Hz, IH, H-13), 6.60 (d, J = 10.3 Hz, IH, H-4"), 6.71 (d, J = 10.3 Hz, IH, H-5"), 7.45 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.61 (d, J = 8.5 Hz, IH, H-I l), 9.09 (s, 2H, H-8"), 13.27 (d, IH, J = 6.7 Hz, H-14). LC/MS mlz 518.2 ([M+H]⁺, 540.0 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 23

3-Chlor-7-[2-(2-methoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl- acetylamino]-8-oxo-l-thia-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-en-4-carbonsäure Ik

[0101] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₃) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen ¹H NMR δ 3.23 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.38 (d, J = 18.4 Hz, IH, H-2), 3.83 (br s, 3H, H-8"), 4.92 (d, J = 4.6 Hz, IH, H-6), 5.65 (dd, J = 4.6 Hz, J = 7.5 Hz, IH, H-7), 5.96 (d, J = 6.7 Hz, IH, H- 13), 6.68 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.74 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-5"), 7.42 (m, 5H, H-2', H- 3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.61 (d, J = 7.5 Hz, IH, H-I l), 13.27 (d, IH, J = 6.7 Hz, H-14). LC/MS mlz 532.5 ([M+H]⁺, 554.5 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 24

3-Chlor-7-[2-(2-ethoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl- acetylamino]-8-oxo-l-thia-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-en-4-carbonsäure 11

[0102] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₂CH₃) erhalten. Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 1.14 (br, 3H, H-9"), 3.35 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 3.73 (d, J = 18.2 Hz, IH, H-2), 4.16 (br, 2H, H-8"), 4.95 (d, J = 4.6 Hz, IH, H-6), 5.69 (dd, J = 4.6 Hz, J = 8.8 Hz, IH, H-7), 6.59 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.70 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5"), 7.38 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.55 (d, J = 8.7 Hz, IH, H-I l). LC/MS mlz 547.0 ([M+H]⁺, 569.0 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 25

Antimikrobielle Wirkung der neuen Verbindungen nach Formel 4 (Beispiel 21 - Beispiel 24) in vitro

Methoden vgl Beispiel 5

Ergebnisse: [0103] Die neuen Wirkstoffe wirken stark antimikrobiell (Tabelle 10). Beispiel 26

Herstellung von neuen Cephalosporinen durch Salzbildung mit Kationen, die selbst einen Wirkstoffcharakter haben [0104] Die Fraktionen nach Beispiel 6 wurden mit 7-Aminocephalosporinsäure sowie mit Wirkstoffen nach Formel 4 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, R4 = CONHCH₂CH₂OH, X = S) und mit Wirkstoffen nach Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) umgesetzt. Dabei wurden stark antimikrobiell wirkende Produkte erhalten.

Beispiel 27

Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo der neuen Stoffe nach Formel 4 (Beispiel 21 - Beispiel 24)

Methoden vgl. Beispiel 11 Ergebnis

[0105] Im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus" sterben die Tiere ohne wirksame Behandlung zu 100 %. Nach Therapie mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff nach Formel 4 überleben alle Tiere (Tabelle 11).

Tab. 10 Antimikrobielle Wirkung der neuen Wirkstoffe Ii bis 11 und 2c.

Hemmhofdurchnnesser in mm; r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof) Tab. 11

Beispiel 28

Gezielte Erhöhung der Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefaclor (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) durch radikalvermittelte Einführung neuer Substi- tuenten

[0106] Um eine ausreichende Fixierung auf einer lipophilen Oberfläche zu erreichen, sollte die Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Cefaclor (Formel 5 , Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) durch radikalvermittelte Einführung paradihydroxylierter Substituenten gezielt erhöht werden. Zunächst wurde das Verteilungsverhalten von Cefaclor zwischen einer wässrigen und einer lipophilen Phase bestimmt.

Methode vgl. Beispiel 12

Ergebnis:

[0107] Der bestimmte logP-Wert des handelsüblichen Antibiotikums Cefaclor (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = S) beträgt -3,28. Um eine ausreichende Bindung an eine lipophile tragende Matrix zu erreichen, sollte die Lipophilie gezielt erhöht werden. [0108] Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch radikalvermittelte Umsetzung entsprechend dem Beispiel 21 mit 2,5-Dihydroxy-N-(2-hydroxyethyl)benzamid (logP-Wert = -1,21; Formel 5, R4 = CONHCH₂CH₂OH) gelöst. [0109] Es wurde ein Antibiotikum mit deutlich höherer Lipophilie (Tabelle 12) bei Erhaltung der antimikrobiellen Aktivität (Tabelle 10) gewonnen.

Tab. 12 logP-Wert

Beispiel 29

3-Chlor-7-{2-[2-(2-hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino]-2- phenyl-acetylamino}-8-oxo-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-ene-4-carbonsäure Im

[0110] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONHCH₂CH₂OH) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) und 75 MHz (¹³C and DEPT- 135) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 1.33 (m, 2H, H-I), 2.40 (m, 2H, H-2), 3.37 (m, J = 5.6 Hz, 2H, H- 9"), 3.58 (t, J = 5.5 Hz, 2H, H-10"), 3.74 (m, J = 5.0 Hz, IH, H-6), 5.31 (m, J = 5.0 Hz, J = 8.3 Hz, IH, H-7), 5.90 (d, J = 6.7 Hz, IH, H-13), 6.55 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.66 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5"), 7.41 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.54 (d, J = 7.9 Hz, IH, H-I l), 9.76 (t, IH, H-8"), 13.23 (d, IH, J = 6.3 Hz, H-14). ¹³C NMR δ 22.19 (C-I), 31.70 (C- 2), 42.12 (C-9"), 53.13 (C-6), 59.24 (C-7), 61.51 (C-IO"), 63.62 (C-13), 101.65 (C-I "), 124.74 (C-4), 128.33 (C-2', C-6'), 129.03 (C-3), 129.79 (C-4'), 130.07 (C-3', C-5'), 133.34 (C-4"), 138.96 (C-I '), 141.92 (C-5"), 153.47 (C-2"), 162.22 (C-8), 165.73 (C-9), 170.09 (C7"), 171.37 (C-12), 184.69 (C-6"), 185.49 (C-3"). LC/MS mlz 544.2 ([M+H]⁺, 566.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Nachweis der Stabilität [Olli] Der neue Wirkstoff erwies sich über einen Zeitraum > 60 Tage als lagerstabil. Figur 3 zeigt die Lagerstablität der 3-Chlor-7-{2-[2-(2-hydroxyethylcarbamoyl)-3,6-dioxocyclohexa- l,4-dienylamino]-2-phenyl-acetylamino}-8-oxo-5-azabicyclo[4.2.0]oct-3-ene-4-carbonsäure Im.

Beispiel 30

3-Chlor-7-[2-(2-carbamoyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino]- 8-oxo-5-aza-bicyclo [4.2.0] oct-3-ene-4-carbonsäure In

[0112] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = CONH₂) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. 1H NMR δ 1.34 (m, 2H, H-I), 2.40 (m, 2H, H-2), 3.72 (m, J = 4.8 Hz, IH, H-6), 5.35 (m, J = 4.8 Hz, J = 8.3 Hz, IH, H-7), 5.90 (d, J = 6.7 Hz, IH, H-13), 6.55 (d, J = 10.2 Hz, IH, H- 4^"), 6.66 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-5^"), 7.41 (m, 5H, H-2^', H-3^', H-4^', H-5 ^', H-6^'), 7.54 (d, J = 8.4 Hz, IH, H-I l), 9.07 (s, 2H, H-8"), 13.14 (d, IH, J = 6.7 Hz, H-14). LC/MS m/z 500.3 ([M+H]⁺, 521.1 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 31

3-Chlor-7-[2-(2-methoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl- acetylamino]-8-oxo-5-aza-bicyclo [4.2.0] oct-3-ene-4-carbonsäure Io

[0113] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₃) erhalten.

Strukturanalytik NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 1.34 (m, 2H, H-I), 2.42 (m, 2H, H-2), 3.63 (br s, 3H, H-8"), 3.71 (m, J = 4.9 Hz, IH, H-6), 5.32 (m, J = 4.9 Hz, J = 8.3 Hz, IH, H-7), 6.57 (d, J = 10.1 Hz, IH, H-4"), 6.67 (d, J = 10.0 Hz, IH, H-5"), 7.34 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5', H-6'), 7.91 (br d, IH, H-I l). LC/MS mlz 5 514.7 ([M+H]⁺, 535.9 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 32

3-Chlor-7-[2-(2-ethoxycarbonyl-3,6-dioxocyclohexa-l,4-dienylamino)-2-phenyl-o acetylamino]-8-oxo-5-azabicyclo [4.2.0] oct-3-ene-4-carbonsäure Ip

[0114] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) mit Stoffen der allgemeinen Formel 6 (R4 = COOCH₂CH₃) erhalten. 5

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz (¹H) in Acetonitril-d₃ aufgenommen. ¹H NMR δ 1.13 (br, 3H, H-9"), 1.33 (m, 2H, H-I), 2.46 (m, 2H, H-2), 3.75 (m, J = 5.1 Hz, IH, H-6), 4.02 (br,0 2H, H-8"), 5.34 (m, J = 5.1 Hz, J = 8.4 Hz, IH, H-7), 6.59 (d, J = 10.2 Hz, IH, H-4"), 6.70 (d, J = 10.0 Hz, IH, H-5"), 7.38 (m, 5H, H-2', H-3 ', H-4', H-5 ', H-6'), 7.61 (br d, IH, H-I l). LC/MS mlz 529.8 ([M+H]⁺, 550.2 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 33 5 Antimikrobielle Wirkung der neuen Verbindungen nach Formel 4 (Beispiel 29 - Beispiel

32) in vitro

Methoden vgl Beispiel 5 o Ergebnisse:

[0115] Die neuen Wirkstoffe wirken stark antimikrobiell (Tabelle 13). Tab. 13 Antimikrobielle Wirkung der neuen Wirkstoffe Im bis Ip und 2d.

Beispiel 34

[0116] Die Fraktionen nach Beispiel 6 wurden mit 7-Aminocephalosporinsäure sowie mit Wirkstoffen nach Formel 4 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, R4 = CONHCH₂CH₂OH, X = CH₂) und mit Wirkstoffen nach Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) umgesetzt. Dabei wurden stark antimikrobiell wirkende Produkte erhalten.

Beispiel 35 Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo der neuen Stoffe nach Formel 4 (Beispiel 29 - Beispiel 32)

Methoden vgl. Beispiel 11 Ergebnis

[0117] Im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus" sterben die Tiere ohne wirksame Behandlung zu 100 %. Nach Therapie mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff nach Formel 4 überleben alle Tiere (Tabelle 14).

Tab. 14

Beispiel 36

Gezielte Erhöhung der Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Loracarbef £For- mel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) durch radikalvermittelte Einführung neuer Substituenten

[0118] Um eine ausreichende Fixierung auf einer lipophilen Oberfläche zu erreichen, sollte die Lipophilie des handelsüblichen Antibiotikums Loracarbef (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) durch radikalvermittelte Einführung paradihydroxylierter Substituenten gezielt erhöht werden. Zunächst wurde das Verteilungsverhalten von Loracarbef zwischen einer wässrigen und einer lipophilen Phase bestimmt.

Methode vgl. Beispiel 12

Ergebnis: [0119] Der bestimmte logP-Wert des handelsüblichen Antibiotikums Loracarbef (Formel 5, Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) beträgt -3,13. Um eine ausreichende Bindung an eine lipophile tragende Matrix zu erreichen, sollte die Lipophilie gezielt erhöht werden. [0120] Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch radikalvermittelte Umsetzung entsprechend dem Beispiel 29 mit 2,5-Dihydroxy-N-(2-hydroxyethyl)benzamid (logP-Wert = -1,21; Formel 6, R4 = CONHCH₂CH₂OH) gelöst.

[0121] Es wurde ein Antibiotikum mit deutlich höherer Lipophilie (Tabelle 12) bei Erhaltung der antimikrobiellen Aktivität (Tabelle 15) gewonnen.

Tab. 15 logP-Wert

[0122] Der Strukturanalytik und der Testungen auf biologische Aktivität der Beispiel 37 - Beispiel 41 liegen die Bezeichnungen der Strukturelemente sowie der Substanzen entsprechend der Formel 11 zugrunde.

Beispiel 37

7-[2-(5-Methyl-3,4-dioxocyclohexa-l,5-dienylamino)-2-(4-hydroxyphenyl)-acetylamino]- cephalosporansäure Iq

[0123] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 9 (R4 = H, R5 = CH₃) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz ¹H und HMBC und HSQC in DMSO-d₆ aufgenommen.

¹H NMR δ (DMSO-de) 1.86 (s, 3H, H7"), 1-99 (s, 3H, HlO), 3.29 (d, J = 18.4 Hz, IH, H2), 3.49 (d, J = 18.4 Hz, IH, H2), 4.89 (d, J = 4.4 Hz,lH, H6), 5.19 (d(s), J = 1.5 Hz, IH, H2"),

5.31 (d, J = 7.0 Hz, IH, H13), 5.65 (dd, J = 4.7 Hz, J = 8.1 Hz, IH, H7), 6.76 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H3\ H5'), 7.14 (d(s), J = 1.5 Hz, IH, H6"), 7.27 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H2', H6'), 8.71 (d, J = 7.1 Hz, IH, H14), 9.29 (d, J = 8.3 Hz, IH, HI l). ¹³C NMR δ (DMSO-d₆) 15.6 (C7"), 19.7 (ClO), 29.1 (C2), 57.1 (C6), 58.8 (C7), 59.5 (C13), 95.1 (C2"), 115.7 (C3', C5'), 122.9 (C4), 126.8 (Cl '), 128.9 (C2', C6'), 129.6 (C3), 133.7 (C6"), 140.0 (C5"), 155.2 (Cl "), 157.8 5 (C4'), 163.8 (C9), 164.1 (C8), 170.0 (C12), 174.7 (C3"), 183.6 (C4"). LC/MS mlz 483.4 ([M]⁺, 504.8 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode)

Beispiel 38

l o 7- [2-(6-Methyl-3,4-dioxocyclohexa- 1 ,5-dienylamino)-2-(4-hydroxyphenyl)-acetylamino] - cephalosporansäure Ir

[0124] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = OH, R2 = H, R3 = CH₃, X = S) mit Stoffen der allgemeinen Formel 9 (R4 = CH₃, R5 = 15 H) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz ¹H und HMBC und HSQC in DMSO-d₆ aufgenommen.

20 ¹H NMR δ (DMSO-de) 1.99 (s, 3H, HlO), 2.32 (s, 3H, H8"), 3.29 (d, J = 18.1 Hz, IH, H2), 3.48 (d, J = 18.4 Hz, IH, H2), 4.99 (d, J = 4.4 Hz,lH, H6), 5.12 (s, IH, H2"), 5.25 (d, J = 6.1 Hz, IH, H13), 5.69 (dd, J = 4.9 Hz, J = 7.8 Hz, IH, H7), 6.32 (s, IH, H5"), 6.76 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H3\ H5'), 7.11 (d, J = 6.1 Hz, IH, H14), 7.34 (d, J = 8.2 Hz, 2H, H2', H6'), 9.29 (d, J = 8.4 Hz, IH, HI l). ¹³C NMR δ (DMSO-d₆) 17.5 (C7"), 19.5 (ClO), 28.6 (C2), 56.8 (C6),

25 58.8 (C7), 59.5 (C13), 97.7 (C2"), 115.9 (C3\ C5'), 123.0 (C4), 126.7 (Cl '), 128.7 (CT, C6'), 129.4 (C5"), 129.6 (C3), 147.2 (C6"), 154.3 (Cl "), 158.0 (C4'), 163.6 (C9), 163.9 (C8), 170.2 (C12), 175.6 (C3"), 182.8 (C4"). LC/MS m/z 483.4 ([M]⁺, 504.9 [M+Na]⁺ API- ES pos. mode).

30 Beispiel 39

3-Chlor-7-[2-(5-methyl-3,4-dioxocyclohexa-l,5-dienylamino)-2-phenyl-acetylamino}-8- oxo-5-azabicyclo [4.2.0] oct-3-ene-4-carbonsäure Is [0125] Der Wirkstoff wurde durch Umsetzung von Wirkstoffen der allgemeinen Formel 5 (Rl = H, R2 = H, R3 = Cl, X = CH₂) mit Stoffen der allgemeinen Formel 9 (R4 = CH₃, R5 = H) erhalten.

Strukturanalytik

NMR-Spektren wurden bei 300 MHz ¹H und HMBC und HSQC in DMSO-d₆ aufgenommen. ¹U NMR δ (DMSO-de) 1.35 (m, 2H, Hl), 1.86 (s, 3H, H7"), 2.48 (m, 2H, H2), 3.72 (m, J = 7.8 Hz, IH, H6), 5.16 (s, IH, H2"), 5.25 (dd, J = 7.9 Hz, J = 5.6 Hz, IH, H7), 5.33 (s, IH, H13), 7.19 (s, IH, H6"), 7.35 (dd, J = 7.4 Hz, IH, H4'), 7.40 (dd, J = 7.4 Hz, 2H, H3', H5'), 7.49 (d, J = 7.6 Hz, 2H, H2\ H6'), 8.88 (broad, IH, H14), 9.39 (d, J = 8.0 Hz, IH, HI l). ¹³C NMR δ (DMSO-de) 21.5 (Cl), 28.0 (C2), 51.4 (C6), 57.7 (C7), 60.1 (C13), 95.0 (C2"), 120.2 (C4), 127.2 (C4'), 127.6 (CT, C6'), 128.5 (C3), 128.7 (C3\ C5'), 133.5 (C6"), 136.5 (Cl '), 163.9 (C8), 169.1 (C12), 183.0 (C4"). LC/MS m/z 469.5 ([M]⁺, 491.3 [M+Na]⁺ API-ES pos. mode).

Beispiel 40

Antimikrobielle Wirkung der neuen Verbindungen nach Formel 8 (Beispiel 37 - Beispiel

39) in vitro

Methoden vgl Beispiel 5

Ergebnisse: Die neuen Wirkstoffe wirken stark antimikrobie 11 (Tabelle 16).

Tab. 16 Antimikrobielle Wirkung der neuen Wirkstoffe Iq bis Ir, 2a, 2b und 4a, 4b.

r = resistent (kein nachweisbarer Hemmhof) Hemmhofdurchmesser in mm

Beispiel 41

Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo der neuen Stoffe nach Formel 8 (Beispiel 37)

Methoden vgl. Beispiel 11

Ergebnis

[0126] Im Infektionsmodell „mit Staphylococcus aureus infizierte Maus" sterben die Tiere ohne wirksame Behandlung zu 100 %. Nach Therapie mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff nach Formel 8 überleben mindestens 50% der Tiere (Tabelle 17).

Tab. 17

Beispiel 42

Ausrüstung des hydrophilen Saugkerns einer Wundauflage mit Wirkstoffen nach Formelbild 3

[0127] Eine Schicht des Saugkerns wurde in lern² große Stücke zerschnitten. Diese wurden mit unterschiedlich konzentrierten Suspensionen des Wirkstoffes nach Formelbild 3 getränkt und im Agartest auf Keimminderung überprüft. Dazu wurde die Keimsuspensionen mit Hilfe des Whitley Automatic Spiral-Plater (WASP) linear ausplattiert. So ergaben sich Agarplatten mit einem gleichmäßigen Bakterienbewuchs. Nach 30min wurden die Bereiche, auf die die Wundauflagen aufgebracht werden sollten, markiert und die Kontrollflächen genau festgelegt. Diese Bereiche wurden mit jeweils 25μl Kochsalzlösung betropft. In diese Tropfen wurden unbeschichtetes Kompressenmaterial und mit den erfmdungsgemäßen Substanzen beschichteten Wundauflagen gelegt und leicht angedrückt. Die Platten wurden 15min zur Vordiffusion bei Raumtemperatur stehen gelassen, bis sie in den Brutschrank (37°C) gestellt wurden. Nach 24h wurden die Flächen der Wundauflagen markiert. Es erfolgte eine Auszählung der Bakterien auf den Flächen unterhalb der Wundauflagen und in den Kontrollbereichen, die nur mit Kochsalzlösung versetzt worden waren. Die Wundauflagen wurden auf frischen Agar überführt, um eventuell überlebende Keime auszuzählen.

[0128] Bei Auslegen des Saugkerns auf eine unbeimpfte Agarplatte. Bei diesen geringen Keimzahlen war die Besiedlung nur durch statistische Verfahren zu berechnen. Unter Annahme einer Poisson- Verteilung errechnete sich die im Mittel zu erwartende Zahl überlebender Keime m nach der Formel m = -In p/p₀

(p = Anzahl der Versuche ohne Keimnachweis, p₀ = Gesamtzahl der Versuche).

Ergebnisse

[0129] Bei unbeschichteten Wundauflagen kommt es, wie zu erwarten zu einer starken Keimvermehrung .

[0130] Dagegen wurde bei den mit dem Wirkstoffe nach Formelbild 3 beschichten Wundauflagen in einer Konzentration von 0,02 % das Bakterienwachstum unter der Auflage vollständig unterdrückt. Es wurde aber nur ein Hemmhof von 0,93 + 0,73mm (n = 7) um die Wundauflage herum beobachtet, d. h. die Diffusion in Bereiche um die Wundauflage war minimal.

Nach Überführung auf frischen Agar in 3 Fällen wurde ein geringes und in 7 Fällen kein Bakterienwachstum beobachtet, d.h. es waren im Mittel nur 0,35 überlebende Keime bei dieser Konzentration des neuen Polyhexanid- Wirkstoffes nach Formelbild 3 zu erwarten. [0131] Bei einer Verringerung der Konzentration des Wirkstoffs auf 0,01 % waren im statistischen Mittel 0,2KBE unter den Wundauflagen zu erwarten (n = 5). Nach dem Ausbringen des Saugkerns auf unbeimpften Agar wurde in 2 Fällen geringes und in 3 Fällen starkes Wachstum beobachtet, d.h. bei dieser Konzentration wurde nur eine Bakteriostase und kein bakterizider Effekt erreicht. [0132] Bei einer Erhöhung der Konzentration auf 0,04 % trat erwartungsgemäß unter der Wundauflage kein Wachstum auf. Bei Übertragung auf unbeimpften Agar wurde im statistischen Mittel eine Keimzahl von 0,22 (n = 5) beobachtet. Der Hemmhof um den Saugkern stieg aber auf 3 mm, d.h. bei dieser Konzentration begann eine Diffusion in das umgebende Medium. Beispiel 43

Prüfung der mit Wirkstoffen nach Formelbild 2 oder 3 beschichteten Wundauflage im Filterversuch

[0133] Verschieden große Stücke der unterschiedlichen Wundauflagen wurden in einen Trichter gegeben und die Keimsuspension (200 000 KbE/ml) mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Tropfen/min aufgetropft (Abb.). Die ersten 2ml des Filtrates wurden aufgefangen. Im Filtrat wurde nach dem Verdünnen die Keimzahl mit dem Spiralplater WASP bestimmt und mit der Ausgangskeimzahl verglichen. Die Verdünnung wurde dabei jeweils der Ausgangskeimzahl angepasst.

[0134] Figur 4 zeigt die schematische Darstellung des Filter- Versuchsaufbaus

Ergebnis

[0135] Bei unbeschichteten Wundauflagen werden die Keime fast vollständig wiedergefunden. Dagegen waren bei den mit dem Wirkstoff nach Formelbild 2 oder 3 beschichteten Wundauflagen alle Keime inaktiviert, in dem aufgefangenen Filtrat lies sich kein Keimwachstum nachweisen

Beispiel 44

[0136] Der Wirkstoff nach Formelbild 2 wurde mit einem Gemisch verschiedener Fettsäuren (Tetradecansäure, Pentadecansäure, Hexadecansäure, cis-9-Hexadecensäure, Octadecansäure, cis-9-Octadecensäure, cis-9,12-Octadecadiensäure, erhalten durch n-Hexan-Extraktion aus Mikroalgen Extraktor DIONEX ASE 200) versetzt. Mit dem erhaltenen Produkt wurden Saugkompressen mit einer Konzentration von 0,01 % beschichtet.

Ergebnisse

[0137] Das Keimwachstum konnte vollständig unterbunden werden. Mischungen natürlicher Fettsäuren können gemäß Anspruch 11 als Säuren bei der Umwandlung der Substanz nach Formelbild 2 eingesetzt werden. Das erhaltene Produkt zeichnet sich durch eine starke antimikrobielle Wirksamkeit aus. Beispiel 45 Prüfung auf der Schweinehaut Methodik

In eine W/O-Emulsionsgrundlage wurden der handelsübliche Wirkstoff nach Formelbild 1 , Amoxicillin und das Salz gemäß Anspruch 2 mit Amoxicillin als Anion, jeweils in Konzentration 1 % eingearbeitet.

Die Untersuchungen mit diesen Formulierungen wurden an der Haut von einem vietnamesischen Hängebauchschwein sofort nach der Schlachtung durchgeführt. Die Haut wurde mit Staph. aureus (Norddeuscher Epidemiestamm kolonisiert. Danach wurden die Salben mit den entsprechenden Wirkstoffen auf gekennzeichnete Hautaureale aufgetragen. Nach 24 h wurden die entsprechenden Hautareale abgespült und die Keimzahl in der Spüllösung bestimmt. Ergebnisse

Während bei beiden Einzelsubstanzen noch Keime nachweisbar waren, führte das erfindungsgemäße Produkt zu einer vollständigen Inaktivierung der Keime. Tab. 18

Beispiel 46 Einarbeitung in ein Cellulose-Gel Methodik

In ein alkoholfreies Cellulose-Gel wurden der handelsübliche Wirkstoff nach Formelbild 1, Amoxicillin und das Salz gemäß Anspruch 2 mit Amoxicillin als Anion, jeweils in Konzentration von 0, 1 und 1 % eingearbeitet. Die Prüfung erfolgte gemäß Beispiel 45

Ergebnisse Die Erfmdungsgemäßen Formulierungen sind stabil.

Im Gegensatz zu den Einzelsubstanzen lässt sich mit der erfindungsgemäßen Formulierung eine vollständige Inaktivierung des multiresistenten Staph. aureus -Stammes erreichen Tab. 19

Beispiel 47

Prüfungen der Formulierungen nach Beispiel 46 an der Mundschleimhaut Methodik

S.Beispiel 45, jedoch wurde Mund- und Rachenschleimhaut verwendet.

Ergebnisse

Auch auf Schleimhäuten zeigt die erfindungsgemäße Formulierung die beste Wirksamkeit.

Tab. 20

Claims

Patentansprüche

1. ß-Lactam-Derivate der allgemeinen Formel

mit:

Rl = H, OH

R2 = H, Na, CH₂OH, CHCH₃OCOOC₂H₅,

CHCH₃OCOOCH(CHS)₂, CH₂OCOC(CH₃)₃ R3 = CH₃, Cl R4 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃, COOCH₂CH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃,

CH₂(CH₂V₂₀CH₃, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃, O(CH₂)₀-₂₀CH₃ R5 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃, COOCH₂CH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃,

CH₂(CH₂V₂₀CH₃, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃, O(CH₂)₀.₂₀CH₃ X = S, CH₂.

2. Salze, deren anionische Komponente aus einem a) ß-Lactam-Derivat nach Anspruch 1 oder b) handelsüblichen ß-Lactam-Derivat oder c) Derivat von 6-Aminopenicillansäure oder d) Derivat von 7-Aminocephalosporansäure stammt und deren kationische Komponente Polyhexamethylenbiguanid ist.

3. Salze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Substanzen der allgemeinen Formel

R4 = CONHCH₂CH₂OH, CONH₂, COOCH₃, COOCH₂CH₃, COOH, COCH₃, CHO, CH₃, CH₂(CH₂V₂₀CH₃, C(CH₃)₃, C₆H₅, Cl, Br, OCH₃, O(CH₂)₀-₂₀CH₃

4. Salze nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass n = 2-5 ist.

5. Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat als Zwischenprodukt bei der Herstellung der Polyhexamethylenbiguanid-Salze gemäß Anspruch 2 oder 3.

6. Verfahren zur Herstellung von ß-Lactam-Derivaten gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ß-Lactam- Antibiotika mit einer freien Aminogruppe gemäß Formel 5 mit Substraten von Polyphenoloxidasen, deren Hydroxygruppen ortho-ständig angeordnet sind, unter dem Einfluss von a) Enzymen der Klassifikation EC 1.10.3.2. und / oder b) Peroxidasen der Klassifikation EC 1.11.17 und/oder c) Monophenolmonooxygenasen EC 114.99.1 und/oder d) Ascorbat-Oxidasen EC 1.10.3.3 an der Aminogruppe substituiert werden

7. Verfahren zur Herstellung von ß-Lactam-Derivaten gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass Cephalosporine mit einer freien Aminogruppe gemäß Formel 5 mit Substraten von Polyphenoloxidasen unter dem Einfluss von a) Enzymen der Klassifikation EC 1.10.3.2. und / oder b) Peroxidasen der Klassifikation EC 1.11.17 und/oder c) Monophenolmonooxygenasen EC 114.99.1 und/oder d) Ascorbat-Oxidasen EC 1.10.3.3 an der Aminogruppe substituiert werden

8. Verfahren zur Herstellung von Salzen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• Umsetzung eines löslichen Salzes von Polyhexamethylenbiguanid mit einem Alkalioder Ammoniumhydrogencarbonat, wobei Polyhexamethylenbiguanid- Hydrogencarbonat ausfällt

• Umsetzung des Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat mit einem ß-Lactam- Derivat gemäß Anspruch 2a) bis 2d).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, die Ausfällung des Polyhexa- methylenbiguanid-Hydrogencarbonat fraktioniert erfolgt und so Polyhexamethylenbigu- anid-Hydrogencarbonat unterschiedlicher Molgewichtsbereiche erhalten werden.

10. Verfahren zur Herstellung von Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat als Zwischenprodukt und dessen Trennung in Molgewichtsbereiche, dadurch gekennzeichnet, dass Polyhexamethylenbiguanid-hydrochlorid in wässriger Lösung mit Alkalihydrogen- carbonat ausgefällt wird, wobei die Fällung partiell und schrittweise erfolgt und dabei eine Fraktionierung in enge Molgewichtsbereiche des Polymeren erfolgt.

11. Verfahren zur Herstellung von antimikrobiell wirksamen Fettsäure-Derivaten, gekenn- zeichnet durch Umsetzung von Polyhexamethylenbiguanid-Hydrogencarbonat mit Fettsäuren.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Fettsäuren a) Tetradecansäure und / oder b) Pentadecansäure und / oder c) Hexadecansäure und / oder d) cis-9-Hexadecensäure und / oder e) Octadecansäure und / oder f) cis-9-Octadecensäure und / oder g) cis-9,12-Octadecadiensäure eingesetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäuren durch n- Hexan-Extraktion aus Mikroalgen gewonnen werden.

14. Mikro- und Nanopartikel, die aus mindestens einem der ß-Lactam-Derivate gemäß An- spruch 1 oder mindestens einem Salz gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 hergestellt wurden.

15. Saugfähige Wundauflagen, die mindestens ein Salz gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 enthalten.

16. Pharmazeutische Zusammensetzung, die als wirksame Komponente ein oder mehrere ß- Lactam-Derivate gemäß Anspruch 1 und/oder ein oder mehrere Salze gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 enthält.

17. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich pharmazeutisch verträgliche Hilfs- und/oder Trägerstoffe enthält.

18. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 16oder 17 in Form eines Gels, einer Salbe, einer Creme, einer Tinktur, eines Fluids, einer Tablette, eines Pulvers, einer Kap- sei oder einer Wundspüllösung.

19. Verwendung der pharmazeutischen Zusammensetzungen nach den Ansprüchen 16 bis 18 zur Prophylaxe und Therapie der Mastitis.

20. Arzneimittel, die einen oder mehrere der Wirkstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 umfassen.

21. Verwendung der Arzneimittel gemäß Anspruch 20 zur Prophylaxe und/oder zur lokalen und/oder systemischen Behandlung von Infektionen in der Human- und Veterinärmedi- zin.