CH651571A5 - Penamcarbonsaeure-derivate, verfahren zu deren herstellung und pharmazeutische mittel, die diese verbindungen enthalten. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft 2ß-Chlormethyl-2a-methyl-penam-3a-carbonsäuresulfon sowie dessen pharmazeutisch verträgliche Salze oder physiologisch hydrolysier-bare Ester, welche als ß-Lactamase-Inhibitoren brauchbar sind.

Der angenommene Zusammenhang zwischen der Resistenz bestimmter ß-Lactam-Antibiotika gegenüber bestimmten Bakterien und die Fähigkeit dieser Bakterien, ß-Lactama-sen zu erzeugen, führte zu einer intensiven Suche nach ß-Lac-tamase-Inhibitoren. Clavulansäure ist ein Beispiel für eine solche Verbindung, welche gegenwärtig eingehend getestet wird. Ein weiterer ß-Lactamase-Inhibitor hat in seiner Säulenform die nachstehend gezeigte Struktur h h h2n-

■ÎL

CH, 3

&

cooh und ist in der Europäischen Patentanmeldung 2927, veröffentlicht am 11. Juli 1979, beschrieben.

Die Verbindung der Formel cooh ist in den US-Patentschriften 4 036 847; 4 009 159; 3 993 646; 3 989 685 und 3 954 732 beschrieben.

Die US-Patentschrift 4 155 912 beschreibt 2-Penem-3-car-bonsäureverbindungen der Formel cooh sowie deren Ester und Salze, vgl. auch Farmdoc Abstracts 82090A, 10336B und 44337B.

Die Verbindung (unter der Nummer CP-45899) der Formel

e

-ch,

cooh ist ein irreversibel wirkender ß-Lactamase-Inhibitor mit ausgezeichneter Stabilität in Lösung. Sie hat eine schwache anti-io bakterielle Wirkung und verstärkt die in vitro und in vivo Wirksamkeiten von Ampicillen gegen ß-Lactamase produzierende Stämme [A.R. English et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 14, 414-419 (1978), Aswapokee et al., J. Anti-biotics 31(12), 1238-1244 (Dec. 1978) und Derwent's Farmdoc 15 Abstracts 89627A und 73866B].

In B. Baltzer et al., Mutual Pro-Drugs of ß-Lactam Anti-biotics and ß-Lactamase Inhibitors, J. Antibiotics, 33(10), 1183-1192 (1980) wird offenbart, dass das Prinzip, ß-Lactam-Antibiotika mit einem ß-Lactamase Inhibitor in einem einzi-20 gen Molekül zu verbinden, das dann als «pro-drug» für die beiden aktiven Bestandteile wirkt, durch die verknüpften Ester 3 und 4 veranschaulicht wird, worin Ampicillin bzw. Mecillinam mit dem ß-Lactamase-Inhibitor Penicillansäure-sulfon kombiniert sind. Es wird gezeigt, dass beim Menschen 25 diese Ester vom Gastro-intestinaltrakt ausgezeichnet absorbiert und nach der Absorption unter gleichzeitiger Freisetzung der aktiven Bestandteile hydrolysiert werden. Als Ergebnis erreicht man hohe Blut- und Gewebespiegel des Antibiotikums und des ß-Lactamase-Inhibitors in einem ausgegliche-30 nen Verhältnis. Es werden die Vorteile von «mutuai pro-drugs» gegenüber einfachen Kombinationen besprochen.

Die oben bezeichneten Ester 3 und 4 haben folgende Strukturen:

CH-CO-NH NH„

45

N-CH=N

55

In der GB 2 044 255, veröffentlicht am 15.10.1980, wird festgestellt, dass die Erfindung bisher unbekannte Verbindungen der allgemeinen Formel 1 :

R,—CH-1 I

-CO—NH

b5

o—CH—A I

b

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betrifft, worin Ri für Phenyl, 4-Hydroxyphenyl, 1,4-Cyclo-hexadienyl oder eine 3-Thienylgruppe steht; R2 eine primäre Amino- oder eine Carboxygruppe bedeutet; R3 für ein Wasserstoffatom oder einen niedrigen Alkyl, Aryl- oder Aralkyl-Rest steht und A für den Rest eines ß-Lactamase Inhibitors steht, der einen ß-Lactamring sowohl als auch eine Carboxy-Gruppe enthält, wobei A über die Carboxygruppe gebunden ist.

Die neuen Verbindungen sind brauchbar zur Behandlung von bakteriellen Infektionen und sind insbesondere äusserst wirksam gegenüber ß-Lactamase-produzierenden Bakterien. Vgl. auch Farmdoc Abstracts 60773C und 60776C.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die Säure der Formel

0 o

S/

2f'CH3

CH2C1

(I)

3

ÊOOH

oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes dieser Säure, wobei man einen Ester der Formel A:

worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl steht, beispielsweise mit einem Edelmetallkatalysator, wie Palladium, katalytisch hydriert und anschliessend 15 b) das hydrierte Produkt oxidiert, und die erhaltene Säure gegebenenfalls in ein pharmazeutisch verträgliches Salz überführt.

Zur Herstellung eines physiologisch hydrolisierbaren Esters davon, wird die erhaltene Säure oder deren Salz ent-20 sprechend verestert.

Ausserdem sind die erfindungsgemässe Säure der Formel:

und die pharmazeutisch verträglichen Salze oder physiologisch hydrolysierbaren Ester dieser Säure.

Zu diesen pharmazeutisch verträglichen Salzen gehören nicht-toxische Metallsalze, wie Natrium-, Kalium-, Calcium-und Magnesiumsalze, das Ammoniumsalz und substituierte Ammoniumsalze, z.B. Salze von nicht-toxischen Aminen, wie Trialkylaminen (z.B. Triäthylamin), Procain, Dibenzylamin, N-Benzyl-ß-phenäthylamin, 1-Ephenamin, N,N'-Dibenzyl-äthylendiamin, Dehydroabietylamin, N,N'-bis(Dehydroabie-tyl)-äthylendiamin, N-(niedrig)Alkyl-piperidin (z.B. N-Äthyl-piperidin) und anderen Aminen, welche zur Herstellung pharmazeutisch verträglicher Salze von Penicillinen und Cephalosporinen verwendet wurden. Die bevorzugtesten Salze sind die Alkalimetallsalze, nämlich die Natrium- und Kaliumsalze und das Ammoniumsalz.

Die bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendete Bezeichnung «physilogisch hydrolysierbare Ester» bezieht sich auf diejenigen pharmazeutisch verträglichen Ester, von welchen nach dem Stand der Technik bekannt ist, dass sie in vivo in die freie Säureform hydrolysieren. Beispiele für geeignete physiologisch hydrolysierbare Ester sind Phenacyl-, Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, a-Acetoxy-äthyl, a-Acetoxybenzyl-, a-Pivaloyloxyäthyl-, Phthalidyl-(3-Phthalidyl-), Indanyl- (5-Indanyl-), Methoxymethyl-, Ben-zoyloxymethyl-, a-Äthylbutyryloxymethyl-, Propionyloxyme-thyl-, Valeryloxymethyl-, Isobutyryloxymethyl-, 6-[(R) -2-Amino-2-phenylacetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo -4-thia-

1-azabicyclo[3.2.0] heptan-2-carbonyloxymethyl- und 6-[(R)--2-Amino-2-p-hydroxyphenylacetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1 -azabicyclo[3.2.0] heptan-2-carbonyloxymethyl-Ester. Bevorzugt sind die Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl*, Methoxymethyl-, Phthalidyl-, 5-Indanyl-, 6-[(R)-2-Amino-

2-phenylacetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1 -azabicy-clo[3.2.0]-heptan-2-carbonyloxymethyl- und 6-[(R)-2-Amino-2-p-hydroxyphenylacetamido] -3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-

1 -azabicyclo [3.2.0]-heptan-2-carbonyloxymethyl-Ester.

Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zur Herstellung einer Säure der Formel:

o o V #

' CH-Cl

2

S

-n-

"ch3

êooh o o

25

.CH-Cl

X N L

er 6ooh

(i)

30 und deren pharmazeutisch verträgliche Salze und physiologisch hydrolisierbare Ester erfindungsgemäss hergestellt, indem man a) einen Ester der Formel

CI^Cl

C-OCHjjCCl^

0

beispielsweise mit KMnC>4, mit H2O2 oder einem ähnlichen Peroxid oder mit einer Persäure oxidiert, wobei man einen Ester der Formel

45

0 0

ïr, xN^/V1

"VWcK,

/ h 1

55

60

(I)

c-ochgccl^

0

erhält, und anschliessend b) dieses Estersulfoxid mit einem Metall in einer Säure, beispielsweise mit Zink in Eisessig umsetzt, damit man die gewünschte Säure oder das gewünschte Salz erhält, und anschliessend gegebenenfalls c) diese Säure oder deren Salz verestert, um einen leicht hydrolysierbaren Ester dieser Säure zu erhalten.

Für die Oxidation der Sulfide zu Sulfonen kann eine grosse Zahl nach dem Stand der Technik bekannter Oxidan-tien verwendet werden. Besonders geeignet sind jedoch Alka-limetallpermanganate, z.B. Kaliumpermanganat, und organische Persäuren, z.B. 3-Chlorperbenzoesäure.

Als Schutzgruppen für R3 sind die Benzylgruppe und substituierte Benzylgruppen, besonders 4-Nitrobenzyl, geeignet. Benzyl- und substituierte Benzylgruppen können leicht durch katalytisches Hydrieren entfernt werden. Dabei rührt oder

5

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schüttelt man eine Lösung der Verbindung der Formel A, worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl steht, in einem inerten Lösungsmittel unter Wasserstoffatmosphäre, oder Wasserstoff gemischt mit einem inerten Verdünnungsmittel, wie Stickstoff oder Argon, in Gegenwart einer katalytischen Menge eines Hydrierkatalysators. Geeignete Lösungsmittel für diese Hydrierung sind Niedrigalkanole, wie Methanol; Äther, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Ester mit niedrigem Molekulargewicht, wie Äthylacetat und Butylacetat; Wasser; und Mischungen dieser Lösungsmittel. Jedoch ist es üblich, Bedingungen zu wählen, unter welchen das Ausgangsmaterial löslich ist. Die Hydrierung erfolgt im allgemeinen bei Temperaturen im Bereich von etwa 0 °C bis etwa 60 °C und bei einem Druck im Bereich von 98 bis etwa 9800 kPa (1 bis etwa 100 kg/cm2). Bei dieser Hydrierungsreaktion werden die für diese Art von Umwandlung üblichen Katalysatoren verwendet, typische Beispiele dafür sind die Edelmetalle, wie Nickel, Palladium, Platin und Rhodium. Der Katalysator wird im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 2,5 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Verbindung der Formel A, eingesetzt. Oft ist es angebracht, den Katalysator in einem inerten Träger zu suspendieren; besonders geeignet ist Palladium, suspendiert in einem inerten Träger, wie Kohle. Ausserdem ist es üblich, die Reaktionsmischung zu puffern, damit man bei einem pH von 4 bis 9, und vorzugsweise von 6 bis 8, arbeitet. Im allgemeinen verwendet man Borat- und Phosphat-Puffer. Die Reaktion dauert normalerweise etwa eine Stunde.

Spezielle Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verbindungen sind die Ester der Formel:

r—ch—co -nh

NHg geschaffen, worin R für

O.O.

O- O

20

25

und der Ester der Formel ho—^ ch-co-:

nh„

c=o r cHgCi y

35 Solche Ester sind erhältlich, indem man eine Verbindung der Formel

.CH5

r— ch co-nh j

40 r -c h r5-cv ^c worin R für o-.o.

oder

■O.o oder steht, 65

worin R1 für Wasserstoff oder Hydroxy steht und R2 Wasserstoff, Hydroxy, Methyl, Methoxy oder Chlor bedeutet, vorzugsweise der Ester der Formel steht,

r

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6

worin R1 Wasserstoff oder Hydroxy und R2 Wasserstoff, Hydroxy, Methyl, Methoxy oder Chlor bedeuten, und R4 für Alkyl, Aralkyl oder Aryl steht, R5 Wasserstoff, Alkyl, Aralkyl oder Aryl bedeutet und R6 für Alkyl, Aralkyl, Aryl, Alkoxy, Aralkoxy, Aryloxy oder

-N

\ r8

steht, worin R7 und R8 jeweils Wasserstoff, Alkyl, Aralkyl oder Aryl bedeuten, oder, zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, Piperidino oder Morpholino bedeuten, mit einer Säure, vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel, wie Aceton oder Chloroform, oder in wässri-ger oder teilweise wässriger Lösung, und bevorzugt bei einem pH-Wert zwischen pH 1 und pH 5, bei Raumtemperatur behandelt.

Vorzugsweise stehen in der Aminogruppe R4 für Methyl, R5 für Wasserstoff und R6 für Methoxy, Äthoxy oder Methyl ; bei dieser Umsetzung ist die Verwendung von Methylaceto-acetat, Äthylacetoacetat oder Acetylaceton erforderlich.

Zur Entfernung der a-Amino-Schutzgruppe verwendet man vorzugsweise eine starke anorganische Säure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Ameisensäure.

Wichtige Zwischenprodukte bei der Herstellung der erfin-dungsgemässen Verbindungen sind die folgenden:

a) Der Ester der Formel:

b) Der neue Ester der Formel :

Br s #CH2C1

xo-

U *%« 3

r worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl steht, und vorzugsweise p-Nitrobenzyl bedeutet, kann erhalten werden, indem man eine Verbindung der Formel :

Br • •§ -

Tr^

^"c-oir5

worin R3 Benzyl oder substituiertes Benzyl, und vorzugsweise p-Nitrobenzyl bedeutet, in einem inerten, wasserfreien organischen Lösungsmittel, vorzugsweise Dioxan, in Gegenwart einer grossen, und vorzugsweise äquimolaren Menge eines schwachen tertiären Amins, vorzugsweise Chinolin, und eines Säurechlorids, vorzugsweise Benzoylchlorid erhitzt, vorzugsweise bei Rückflusstemperatur, bis die Reaktion praktisch vollständig ist.

io worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl, und vorzugsweise p-Nitrobenzyl steht; er kann erhalten werden, indem man in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise Methylenchlorid, eine Verbindung der Formel:

Br 1

CH2C1

:H5

C-OR II 0

worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl, und vorzugsweise p-Nitrobenzyl steht, bei etwa Raumtemperatur unter Verwendung einer Persäure, vorzugsweise m-Chlorperoxy-benzoesäure, oxidiert.

c) Der neue Ester der Formel:

30

C-OCHgCClj 0

35 kann erhalten werden, indem man eine Lösung einer Verbindung der Formel:

CI^Cl

40

C-OCÎ^CClj

45 in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise Methylenchlorid bei etwa Raumtemperatur unter Verwendung eines Oxida-tionsmittels, wie KMnC>4, H2O2 oder ähnlichen Peroxiden, oder vorzugsweise einer Persäure, bevorzugt m-Chlorpenoxy-benzoesäure, oxidiert.

50 «Skellysolve B» ist eine Petrolätherfraktion mit einem Kp. 60-68 °C, welche im wesentlichen aus n-Hexan besteht («Skellysolve» ist eine Handelsbezeichnung der Skelly Oil Co.).

Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen die Her-55 Stellung repräsentativer erfindungsgemässer Verbindungen.

Beispiel 1

Herstellung von 2ß-Chlormethyl-2cc-methylpenam-3a-kalium-carboxylat-sulfon (BL-P2013)

7

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HO-

Br.

n

N

1

_rCH3 ^

Br.

2 —C]

V®-

NO- Ö

,S^ *CH_C1 h-CH^

-N

co2-c

H2-©^C

KMnO.

.0

s/ ,CH2C1

(BL-P2013)

6a-Brompenicillansäure-S-Sulfoxid (1)

1. Man löst 30 g (37.5 mMol) 6a-Brompenicillansäure-N, N'-dibenzyläthylendiaminsalz [G. Cignarella et al., J. Org. Chem. 27,2668 (1962) und E. Evrard, Nature 201, 1124 (1964)] in 330 ml Methylenchlorid, rührt und kühlt auf 0 °C.

2. Man gibt langsam 13 ml (156 mMol) konz. Chlorwasserstoffsäure in die Methylenchloridlösung. Die Ausfällung des Dibenzyläthylendiamin-HCl-Salzes (DBED- HCl) findet innerhalb einer Minute statt. Dann rührt man die Aufschläm-mung 10 Minuten bei 0-5 °C.

3. Man filtriert, um den DBED-HCl-Niederschlag zu entfernen über ein vorbehandeltes Diatomeenerde («Dicalite») Filter, wäscht dann den Filterkuchen mit 150 ml Methylenchlorid. Der Filtervorgang sollte so rasch wie möglich erfolgen. Man sollte vermeiden, die saure Methylenchloridlösung längere Zeit stehen zu lassen. Da der Niederschlag sehr fein ist, können Filtrierprobleme auftreten und die Zugabe von Filterhilfe zur Aufschlämmung kann nützlich sein.

4. Man wäscht die vereinigten Methylenchloridfiltrate und Waschflüssigkeiten mit 60 ml kaltem Wasser, rührt 5 Minuten und verwirft die wässrige Phase. Der pH der Waschflüssigkeiten beträgt 2,0 bis 2,3.

5. Die Methylenchloridlösung, welche die 6a-Brompeni-cillansäure enthält, wird bei verringertem Druck auf ein Volumen von 65-80 ml eingeengt. Dann kühlt man die Lösung auf 5 °C ab und rührt.

6. Unter kräftigem Rühren gibt man vorsichtig innerhalb von 30 Minuten 13 ml (86,9 mMol) 40%ige Peressigsäure zu. Die Reaktion ist exotherm. Man hält die Temperatur durch Kühlen im Eisbad auf 15-18 °C. Nachdem man 10 ml Peressigsäure zugesetzt hat, beginnt das Sulfoxid zu kristallisieren. Man kühlt und rührt die Aufschlämmung zwei Stunden bei 0 bis 5 °C.

50

60

7. Man filtriert und wäscht den schneeweissen Filterkuchen nacheinander wie folgt: 10 ml Wasser von 5 °C, dann 10 ml Methylenchlorid von 0-5 °C und schliesslich mit 15 ml Heptan.

8. Man trocknet den Kuchen in einem 45 °C-Luft-Ofen auf konstantes Gewicht, dafür sollten etwa 6-10 Stunden ausreichen. Erhitzt man länger, so kann sich eine leichte rosarote Färbung ergeben. Das Gewicht an Verbindung 1 beträgt etwa 16,25 g, was einer Ausbeute von 73,24% entspricht.

9. Die Reaktionsmischung und das Endprodukt können mittels Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von 15 Teilen Toluol/4 Teilen Aceton/1 Teil Essigsäure (HAC) oder 8 Teilen Aceton/8 Teilen Methanol/3 Teilen Toluol/1 Teil HAC-Lösungsmittelsystemen überwacht werden. Das Endprodukt sollte mittels NMR und IR überwacht werden.

p-Nitrobenzyl-6a-brompenicillanat-S-sulfoxid (2)

Zu einer Lösung von 12 g (0,04 Mol) 6a-Brompenicillan-55 säure-S-sulfoxid in 100 ml Aceton gibt man 7,5 g (0,041 Mol) Kalium-2-äthylhexanoat. Das Salz wird durch Filtrieren gesammelt, mit kaltem Aceton gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei man insgesamt 10 g erhält. Man löst das kristalline Kaliumsalz in 75 ml Dimethylacetamid und gibt 7,8 g (0,04 Mol) p-Nitrobenzylbromid zu. Dann rührt man die Lösung 24 Stunden bei 23 °C. Man verdünnt die Mischung mit 500 ml Wasser und extrahiert mit Äthylacetat, wäscht die Äthylacetat-Schicht viermal mit Wasser und trocknet über wasserfreiem Magnesiumsulfat. Das Lösungsmittel wird bei 35 °C (15 mm) zu einem Öl eingedampft, welches kristallisiert. Die leicht bräunlichen Kristalle der Verbindung 2 werden mit Äther aufgeschlämmt und durch Filtrieren gesammelt, wobei man 9 g (70%) erhält, Fp. 124-125 °C (Zers.).

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8

Analyse CisHisBrNìOóS Berechnet: C 41,98 H 3,05 N 6,52%

Gefunden: C 42,00 H 3,48 N 6,98%

IR(KBr): 1800(s), 1740(s), 1610(w), 1520(s), 1450(m), 1350(s), 1060(m), 740 (m) cm-1.

H-NMR (60 mHz, DMSO): 8 1,22 (s, 3H), 1,6 (s, 3H), 4,67 (s, 1H), 5,2 (d, J~ 1,5 Hz, 1H), 5,45 (s, 2H), 5,68 (d, J~ 1,5 Hz, 1H), 7,5-8,5 (m, 4H).

p-Nitrobenzyl-2ß-chlormethyl-2a-methyl-6-brompenam-3a-carboxylat (3)

Eine Lösung von 5 g (0,012 Mol) p-Nitrobenzyl-6a-brom-penicillanat-S-sulfoxid (2) in 120 ml wasserfreiem Dioxan erhitzt man unter Stickstoffatmosphäre 4 Stunden am Rück-fluss mit 1,5 g (0,012 Mol) Chinolin und 1,6 g (0,012 Mol) Benzoylchlorid. Man verdünnt die Lösung mit 600 ml Wasser und extrahiert mit Äthylacetat. Den Äthylacetatextrakt wäscht man mit 5%iger Natriumbicarbonatlösung, 5%iger Phosphorsäurelösung und schliesslich mit Wasser, trocknet die organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat und dampft bei 35 °C (15 mm) zu einem Öl ein. Das Öl kristallisiert und wird gesammelt, mit Äther und schliesslich mit kaltem Toluol gewaschen, wobei man 3,5 g (65%) Verbindung 3 erhält, Fp. 130-135 °C (Zers.).

Analyse C.sH.sClBrNiOsS Berechnet: C 40,06 H 3,14 N 6,23%

Gefunden: C 40,19 H 3,12 N 6,75%

IR(KBr): 1792(s), 1740(s), 1610(w), 1520(s), 1353(s), 1280(m), 1025(w), 990(w), 750(w) cm"1.

NMR (60 mHz, DMSO): 5 1,45 (s,3H), 3,5-4,3 (m, 2H), 5,05 (s,lH), 5,42 (s,2H), 5,5(d J~ 1,5 Hz,lH), 5,62 (d, J~ 1,5 Hz, 1H), 7,5-8,5 (m,4H).

p-Nitrobenzy]-2ß-chlormethyl-2a-methyl-6a-brompenam-3a-carboxylatsulfoxid (4)

Eine Lösung von 1 g (0,0022 Mol) p-Nitrobenzyl-2ß-chlor-methyl-2a-methyl-6a-brompenam-3a-carboxylat (3) gelöst in 50 ml Methylenchlorid rührt man mit 473 mg (0,0022 Mol) m-Chlorperoxybenzoesäure. Man rührt die Lösung 3 Stunden bei 23 °C. Das Methylenchlorid wird bei 15 mm (19.998 mbar) und 33 °C auf 20 ml eingeengt und die konzentrierte Lösung wird mit 50 ml Heptan («Skellysolve B») verdünnt. Das Lösungsmittel wird abdekantiert und der Rückstand wird mit Äther aufgeschlämmt, wobei rasch Verbindung (4) kristallisiert, 250 mg, 24%, Fp. 136-137 °C (Zers.).

Analyse CisHnBrClNiOóS Berechnet: C 38,68 H 3,02 N 6,02%

Gefunden: C 39,14 H 3,13 N 5,96%

IR(KBr): 1800(s), 1760(s), 1520(s), 1350(s), 1200(s), 1050(m), 830(w), 740(w) cm-'.

H-NMR (60 mHz, DMSO): Ô 1,32 (s,3H), 3,8-4,5 (m,2H), 4,97 (s, 1H), 5,25 (d, J ~ 1,5 Hz, 1H), 5,45 (s,2H), 5,6 (d, J ~ 1,5 Hz,lH), 7,8-8,5 (m,4H).

Kalium-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carboxylatsul-fon (5) (B1-P2013)

Zu einer Lösung von 7 g (0,015 Mol) p-Nitrobenzyl-2ß-chlormethyl-2a-methyl-6a-brompenam-3a-carboxylat-5 sulfoxid (4) in 150 ml Äthylacetat gibt man eine Suspension von 4 g 30%igem Palladium auf Diatomeenerde («Celite») und 2,8 g Natriumbicarbonat in 150 ml Wasser. Man hydriert die Mischung 3 Stunden bei 3,445 bar (50 psi). Man entfernt den Katalysator durch Abfiltrieren, trennt die wässrige io Schicht ab und behandelt mit 1,5 g Kaliumpermanganat in 50 ml Wasser. Dann rührt man die Mischung 1 Stunde und gibt 250 mg Natriumbisulfit zu, filtriert die Mischung und stellt das Filtrat mit konz. Chlorwasserstoffsäure auf pH 2 ein. Man lyophilisiert die Lösung, wobei man ein weisses, amor-15 phes Pulver erhält. Der Feststoff wird mit Äthylacetat extrahiert, auf ein Volumen von 20 ml eingeengt und mit 100 ml Heptan («Skellysolve B») verdünnt. Man erhält weisses, hygroskopisches, festes 2ß-Chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carbonsäure-sulfon. Man löst die Säure in Aceton und 2o behandelt mit festem Kalium-2-äthylhexanoat, wobei ein kristallines weisses Salz ausfällt, wovon man nach Abfiltrieren 170 mg Verbindung 5 erhält, Fp. > 140 °C (Zers.).

Analyse CsHtCIKNOsS^HiO Berechnet: C 28,27 H 3,24 N4,12%

25 Gefunden: C 28,27 H 3,69 N 3,84%

IR(KBr): 1790(s), 1770(m), 1620(s), I460(m), 1370(s), 1310(s), 1200(s), 1140(s), 955(m), 740(m)cm->.

H-NMR (100 mHz, D20): S 1,68 (s, 3H), 3,2-3,9 (m, J~2 Hz, J~4 Hz, J ~6 Hz, 2H), 4,0-4,4 (m,2H), 4,3 (s,l H), 5,02 (d 30 d, J ~ 4 Hz, J ~ 2 Hz, 1 H).

Beispiel 2

Pivaloyloxymethyl-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-car-boxylat-sulfon

35 2ß-Chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carbonsäure-sulfon in Dimethylformamid behandelt man mit einem Äquivalent Triäthylamin und rührt bis Lösung eintritt. Dann gibt man Brommethyl-pivalat (1 Äquivalent) in Dimethylformamid zu und rührt die erhaltene Lösung bei Raumtemperatur. 40 Anschliessend klärt man die Mischung durch Filtrieren und giesst das Filtrat in Eiswasser. Der abgetrennte Feststoff wird durch Filtrieren gewonnen, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei sich der im Titel genannte Ester ergibt. Die entsprechenden Acetoxymethyl-, Methoxymethyl-, 45 Acetonyl- und Phenacylester der gleichen Säure werden hergestellt, indem man in dem obigen Verfahren das dabei verwendete Brommethyl-pivalat durch eine äquimolare Gewichtsmenge an Chlormethylacetat, Chlormethylmethyläther, Chloraceton bzw. Phenacylbromid ersetzt.

50

Beispiel 3

Pivaloyloxymethyl-2ß-chlormethyl-2a-methyIpenam-3a-car-boxylat-sulfon, BL-P2024

o O „„

—H-(306)

>

CH2C1

C02'K

(BL-P2013)

O

+ Nal + H20 + ClCHj-O-C-C (ch3 ) 3 Aceton. >

C02CH2-0-C-C(CH3)3

A

(BL-P2024)

9

651 571

Zu einer gerührten Suspension von 14,6 g (0,0487 Mol) Verbindung BL-P2013 (5) in 200 ml Aceton gibt man 4 ml einer 10%igen wässrigen Natriumjodidlösung und erhitzt die Mischung auf einem Dampfbad am Rückfluss. Zu dieser am Rückfluss gehaltenen Mischung gibt man auf einmal 14,8 ml (0,1 Mol) rektifiziertes Chlormethyl-pivalat (Kp 34 °C bei 7 mm Hg [9,3325 mbar]). Man rührt die Mischung drei Stunden bei Rückflusstemperatur und kühlt dann auf Raumtemperatur (22 °C) ab. Die kristallinen Feststoffe werden durch Filtrieren gesammelt, mit 3 x 30 ml Aceton gewaschen und die vereinigten Filtrate werden in einem Öl im Vakuum bei <22 °C eingeengt. Das Öl wird dann in 500 ml Äthylacetat aufgenommen und einmal mit Wasser (200 ml) und einmal mit gesättigter Na:SOj gewaschen wobei man unter Kühlen (Eisbad) mit 2 g Entfärberkohle rührt. Nach 20 Minuten filtriert man die Mischung durch ein Diatomeen-(Dicalite)-Bett unter Absaugen und wäscht das Filterbett 4 x mit 100 ml Äthylacetat. Die vereinigten Filtrate werden im Vakuum bei 22 C zu einem Öl eingeengt. Das Öl wird dann bei 22 °C und < 1 mm Hg (1,3332 mbar) weiter eingeengt, um das meiste des verbleibenden Chlormethylpivalat zu entfernen. Das verbleibende Öl wird dann zweimal mit 50-ml-Anteilen n-Pentan verrieben und dann über das Wochenende im Kälteraum (etwa 10 °C) unter n-Pentan stehen gelassen. Die feste kristalline Masse wird dann unter 40 ml einer 4:1-Mischung von Äther-n-Pentan zu einem festen Pulver aufgebrochen. Danach wird das Produkt durch Filtrieren gewonnen, mit 1:1 Äther-Pentan und dann mit Pentan gewaschen und an der Luft getrocknet. Nachdem man 4 Stunden lang im Vakuum über P:Os getrocknet hat erhält man 13,37 g Pivaloyloxyme-thyl-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carboxylat-sulfon (Ausbeute etwa 75%), Fp 93 bis 95 CC.

Analyse CuHjüCINO-S Berechnet: C 44,03 H 5,27 N 3,67%

Gefunden: C 44,11 H 5,08 N 3,85%

5 Beispiel 4

Umkristallisation von Kalium-2ß-chlormethyl-2«methylpe-nam-3a-carboxylat-sulfon (BL-P2013)

Zu einer Mischung von 20 ml n-Butanol und 1 g Verbindung BL-P2013 (5) gibt man auf einmal 1 ml Wasser, wobei io man in einem Scheidetrichter schüttelt, bis man eine blassgelbe Lösung erhält. Die klare Lösung wird über ein Faltenfilter gegeben und der Kolben und das Filterpapier werden mit etwa 10 ml einer 9:1 n-Butanol-H20 Mischung gewaschen. Die vereinigten Filtrate verdünnt man mit weiteren 20 15 ml n-Butanol. Die erhaltene Lösung bringt man in einem Rundbodenkolben auf einen Rotationsverdampfer und engt bei verringertem Druck auf etwa das halbe Ausgangsvolumen ein. Das schneeweisse, kristalline Produkt wird durch Filtrieren gewonnen, mit 6 x 10 ml Aceton gewaschen und an der 20 Luft getrocknet. Die Ausbeute beträgt 810 mg. Nachdem man 6 Stunden lang im Vakuum über P2O5 bei < 1 mm Hg (1,3332 mbar) getrocknet hat, erhält man 800 mg, Fp. 215 °C (Zers.) (Ausbeute 80%).

Analyse CsH^ClNOsSK- IH2O 25 Berechnet: C 29,67 H 3,39 N 4,63 Cl 10,94 H2O K.F. 5,56% Gefunden: C 29,23 H 3,38 N 4,49 Cl 10,74 H2O K.F. 5,74%

Bei diesem Umkristallisationsverfahren erhält man ein kristallines Monohydrat, welches sich von dem im wesentlichen wasserfreien Ausgangsmaterial unterscheidet.

30

Beispiel 5

0 II

chjo-c-cl

Cl2

CICHg'

Licht

1

0 II

-o-c-cl

+c1s03h

0 f cichg-o-s-cl

*

0

Vgl. Chemical Abstracts 27, 24271 und 22, 3828; und GB 299064.

o o

ClSOjCHgCl

CH,C1

LH-

/ 2

'CH,

liOOK

y rCf

H 1

ch2ci

'CH,

Najr Aceton ■

c-och2ci b 7

0 \Uo

^CH^Cl

c-ochgl O

8

651 571

10

1 +

I

OCHj

9 (U.S. Patent 3,316,2*7)

H

11

0 9

ÌS

CHgCl h r

' ——N 1

CH_

CH, | 2

a) Eine Lösung von 0,115 Mol Chlormethylchlorsulfat in 40 ml Dichlormethan gibt man tropfenweise, wobei man die Reaktionstemperatur unterhalb 30 °C hält, zu einer Lösung von 0,1 Mol Verbindung 5, 0,3 Mol Kaliumbicarbonat und 5 0,01 Mol Tetrabutylammoniumhydrogensulfat in 200 ml Dichlormethan-Wasser (1:1). Nach beendeter Zugabe rührt man die Mischung 30 Minuten bei Raumtemperatur, trennt die organische Phase ab und extrahiert die wässrige Phase mit 50 ml Dichlormethan. Man trocknet die vereinigten organi-io sehen Phasen (NaiSCU) und engt im Vakuum ein, wobei man einen Rückstand erhält, den man in 150 ml Äther löst. Unlösliches Material wird abfiltriert, nachdem man -Diatomeenerde zugegeben hat, und das Filtrat wird im Vakuum eingeengt, wobei man Verbindung 7 erhält.

15 b) Zu einer Suspension von Verbindung 5 (1,5 g) in Dimethylformamid (12 ml) gibt man 1,6 g Bis-chlormethyl-sulfat und rührt die Mischung 45 Minuten bei Raumtemperatur. Nach Verdünnen mit 50 ml Äthylacetat wäscht man die Mischung mit Wasser und dann mit wässrigem Natriumbicar-20 bonat, trocknet und engt im Vakuum ein, wobei man Verbindung 7 in Form eines Öls erhält.

c) Zu einer Lösung von 0,005 Mol Verbindung 5 in 7,5 ml Dimethylformamid gibt man 0,007 Mol Triäthylamin und 0,030 Mol Chlorjodmethan und rührt die Mischung vier Stun-25 den bei Raumtemperatur. Nach Verdünnen mit 30 ml Äthylacetat wäscht man die Mischung mit 3 x 10 ml Wasser und anschliessend mit 5 ml gesättigtem wässrigem Natriumchlorid, trocknet und engt im Vakuum ein, wobei man Verbindung 7 als ein Öl erhält.

3o d) Zu einer Mischung von 0,15 Mol Verbindung 5,0,15 Mol Silbernitrat und 7,5 g Silberoxid in 750 ml Acetonitrat gibt man 1,5 Mol Chlorjodmethan. Nachdem man 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt hat, filtriert man die Silbersalze ab und engt das Filtrat im Vakuum zur Trockne ein. Man löst 35 den Rückstand in 200 ml Äthylacetat, wäscht die Lösung mit gesättigtem, wässrigem Natriumchlorid, filtriert, trocknet und engt im Vakuum ein, wobei man Verbindung 7 erhält.

Die Verbindung 7 sowie andere Zwischenprodukte und die erfindungsgemässen Endprodukte werden gewünschten-40 falls mittels Säulenchromatographie gereinigt, beispielsweise auf «Sephadex» LH20 unter Verwendung von 65: 35 Chloroform-Hexan als Eluierungsmittel oder auch durch Silica-gel-Chromatographie, z.B. unter Verwendung von Mallinckrodt CC-7 und Hexan-Äthyl-Acetat, 3: 2, oder Äthylacetat-Petrol-45 äther, 8: 2, oder 7: 3, oder 1:9 oder 15: 85, oder Äthylacetat-n-Hexan, 4:6 oder 3:1, Hexan-Äthylacetat, 3:1 oder 1:1 oder 1:4 oder Cyclohexan-Äthylacetat, 1:1.

Auch Dünnschichtchromatographie kann verwendet werden. «Sephadex» ist vernetztes Dextran-2-(diäthylamino) so -äthyl-2-[(2-(diäthylamino) -äthyI)-diäthylammonio]-äthyl-äther-chloridhydrochlorid-epichlorhydrin (vgl. Merck Index, 9. Auflage, Nr. 7337).

Eine Lösung von 0,2 Mol Verbindung 7 und 0,3 Mol Natriumjodid in 150 ml Aceton rührt man 18 Stunden bei 55 Raumtemperatur. Man kühlt die erhaltene Suspension auf etwa 0 °C und stellt den pH durch Zugabe von gesättigtem, wässrigem Natriumbicarbonat unter Rühren auf etwa pH 7,2 ein. Nach Entfärben durch Titrieren mit 0,5 M wässrigem Natriumthiosulfat, gibt man 150 ml Wasser tropfenweise zu 60 der gerührten Mischung, um Verbindung 8 als Feststoff auszufällen, welcher durch Filtrieren gewonnen, mit 2 x 20 1 1:1 Aceton-Wasser, 2 x 20 ml Isopropanol und 2 x 20 ml Äther gewaschen und getrocknet wird.

Ampicillin wird unter Verwendung von Methylacetoacetat 65 nach den Verfahren der US-PS 3 316 247 in die Verbindung 9 überführt. Dann gibt man zu einer gerührten Lösung von 0,57 Mol Verbindung 9 in 1 Liter Dimethylformamid bei 5 °C 0,5 Mol Verbindung 8. Nachdem man 15 Minuten bei 5 °C

11

651 571

gerührt hat, giesst man die Reaktionsmischung in eine eiskalte Mischung von Äthylacetat (4 Liter) und gesättigtem, wässrigem Calciumchlorid (2 Liter), wobei man rührt. Man trennt die organische Schicht ab, wäscht mit gesättigtem, wässrigem Calciumchlorid (2 x 500 ml), filtriert und engt im Vakuum auf etwa 1 Liter ein, wobei man eine konzentrierte Lösung der Verbindung 10 erhält. Zu diesem Konzentrat gibt man dann 500 ml Wasser und 500 ml n-Butanol und dann, tropfenweise, 4 N Chlorwasserstoffsäure, wobei man rührt, bis die Amino-Schutzgruppe entfernt ist und man eine Lösung von Verbindung 11 erhält. Wenn die Zugabe der Säure beendet ist, gibt man 1 Liter Äther und 500 ml Wasser zu der gerührten Mischung, trennt die wässrige Phase ab und extrahiert die organische Phase mit 800 ml Wasser. Die vereinigten wässrigen Extrakte werden mit 1 Liter Äther gewaschen, dann gibt man 640 g Natriumchlorid und 2 Liter Dichlormethan zu und rührt die Mischung 15 Minuten. Man trennt die organische Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit 1 Liter Dichlormethan, trocknet die vereinigten Extrakte über MgSO-t und engt bei verringertem Druck auf etwa 600 ml ein, wobei man eine konzentrierte Lösung von Verbindung 11 erhält. Setzt man dem Konzentrat 200 ml 2-Butanon zu und kühlt anschliessend, so fällt festes 6-[(R)-2-Amino-2-phenyla-cetamido]-3,3-dimethyl-7oxo-4-thia-1 -azabicyclo[3.2.0]hep-tan-2-carbonyl-oxymethyl-2ß-chlormethyl-2-a-methylpenam-3a-carboxylat-sulfon (11) aus, welches durch Filtrieren gewonnen wird.

Beispiel 6

6-[(R)-2-Amino-2-p-hydroxyphenylacetamido]-3,3-dimethyI-

7-oxo-4-thia-1 -azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carbonyloxymethyl-2ß-chlormethyl-2-a-methylpenam-3a-carboxylat-suIfon der Formel

HO-

% fi

CH CO ■

NH_

ï%

■*—k

C^Cl

CH-

erhält man, wenn man anstelle des in Beispiel 5 verwendeten Ampicillins Amoxicillin verwendet.

Beispiel 7

a)

.+ N-Brom-succlnimid a-Azo-isobutyronitril CC1„

Wie in der US-PS 3 860 579 beschrieben, erhitzt man umkristallisiertes Phthalid (50 g, 0,375 Mol) und umkristallisiertes N-Brom-succinimid (0,375 Mol) in Gegenwart von etwa 100 mg a-Azobutyronitril in einem Liter CCU 4,5 Stun-5 den am Rückfluss. Man kühlt die Mischung auf etwa 15 °C und filtriert, um das Succinimid zu entfernen, welches wiederum mit etwa 100 ml CCI» gewaschen und filtriert wird. Die vereinigten CCU-Phasen werden im Vakuum auf etwa 150 ml eingeengt, wobei man festes 3-Bromphthalid erhält, welches io durch Filtrieren gewonnen, mit etwa 50 ml CCU gewaschen und an der Luft getrocknet wird wobei man 54 g erhält, welche nach Umkristallisation aus siedendem Cyclohexan 50 g wiegen, Fp. 84-86 °C.

■>*)

o o py- • 0-

CHBr O

A

12

%■

C-OK ii

5 0

O

ia

25

DMF 22 °C.

O ' O \s' CH-Cl

S 2

Zu einer gerührten teilweisen Lösung und teilweisen 40 Suspension von Verbindung 5 (BL-P2013; 2,3 g, 0,0075 Mol) in 20 ml Dimethylformamid (DMF; mindestens 3 Wochen über 3Â Molekularsieben getrocknet), gibt man 1,7 g (0,008 Mol) 3-Bromphthalid (12) und rührt die Mischung 4 Stunden bei 22 °C. Die erhaltene Mischung wird in eine Mischung 45 von 200 ml eiskaltem Wasser und 200 ml eiskaltem Äthylacetat gegossen (wobei man den Kolben mit einer kleinen Menge Äthylacetat spült), dann schüttelt man die Mischung. Dann trennt man die organische Phase ab, wäscht mit sieben Portionen eiskaltem Wasser (100 ml). Die Äthylacetat-Phase wäscht so man einmal mit gesättigtem, wässrigem Na2SÜ4, trocknet in der Kälte über Na:S04, filtriert und engt im Vakuum zur Trockne ein, wobei man als Rückstand ein Öl erhält, welches zweimal mit Methylcyclohexan (25 ml), zweimal mit «Skellysolve B» (Kp. 60-68 °C, im wesentlichen n-Hexan) (25 ml) 55 und viermal mit 25 ml n-Hexan verrieben wird, wobei man Verbindung 13 nach Trocknen in Luft als nahezu weissen Feststoff erhält. Das Produkt wird dann bei weniger als I mm Hg (1,3332 mbar) über P2O3 getrocknet, wobei man 2,5 g Verbindung 13 erhält, Fp. 104 °C (Zers.). Seine geschätzte Rein-60 heit beträgt 85-95%.

Analyse C10H14CINO-S Berechnet: C 51,61 H 3,79 N 3,77 Cl 9,53%

Gefunden: C 52,59 H 4,67 N3,21 Cl 7,73% H2O K.F. 0,27%

b5

Beispiel 8

Pivaloyloxymethyl-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-car-boxylat-sulfon

651 571

12

Eine Mischung von 1 g (0,0031 Mol) kalium-2ß-chlorme-thyl-2a-methylpenam-3a-carboxylat-suifon-hydrat und 1 g 3Ä Molekularsieben rührt man 2 Stunden bei 23 cC in 15 ml Dimethylacetamid. Zu dieser Mischung gibt man 470 mg (0,0031 Mol) Pivaloyloxymethylchlorid und rührt weitere 18 Stunden. Man entfernt die Molekularsiebe, verdünnt das Filtrat mit 100 ml Wasser und extrahiert mit Äthylacetat. Man wäscht das Äthylacetat neunmal mit Wasser und trocknet über wasserfreiem Magnesiumsulfat. Man entfernt das Lösungsmittel bei 30° (156 mm [19,9983 mbar]), wobei ein Öl zurückbleibt, das an Silicagel Chromatographien wird unter Verwendung von Silicar CC-7 (Methylenchlorid 8, Äthylacetat 2) und einen Fleck Rf 0.5 zeigt.

yvv1

Ixf

Der erhaltene Rückstand ergibt, umkristallisiert aus Heptan («Skellysolve B») 100 mg (Fp. 94-95°) Pivaloyloxyme-thyl-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carboxylat-sulfon. Analyse

5 Berechnet: C 44,03 H 5,27 N 3,67%

Gefunden: C 44,20 H 5,24 N 3,63%

Die NMR- und IR-Spektren stehen in Einklang mit der Struktur.

io Beispiel 9

Natrium-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carboxylat-sul-fon

NaEH

(2)

(306)

CpHnClNO_SNa

ö 9 „5 „ (289.67)

Zu einer gerührten Lösung von 500 mg Verbindung BL-P2013 (Kaliumsalz) in 5 ml H2O und 10 ml Äthylacetat gibt man 2 N HCl bis ein pH 1 erreicht ist (man arbeitet in einem Eisbad unter heftigem Rühren). Dann sättigt man die Mischung mit NazSCh, trennt die wässrige Schicht ab, trocknet die organische Schicht kurz in Eis über Na2SC>4, filtriert und behandelt tropfenweise mit 50% NaEH (Natrium-2-äthylhexanoat) in wasserfreiem n-Butanol bis bei feuchtem pH-Papier Neutralität erreicht wird. Nach Kratzen kristallisiert das Produkt nicht und wird im Vakuum zu einem Öl eingeengt, welches in 5 ml Aceton gelöst wird, nach Kratzen ergeben sich keine Kristalle, man gibt Äther bis zum Trübungspunkt zu, es ergeben sich immer noch keine Kristalle. Man engt im Vakuum auf einem Rotationsverdampfer zu einem Öl ein, welches in Äthylacetat gelöst wird, man gibt einen Tropfen H2O zu, kratzt, und erhält noch keine Kristalle. Dann engt man den Rückstand im Vakuum ein und verreibt mit 5 ml n-Butanol. Man erhält 200 mg amorphes weisses Pulver, das mit Äther gewaschen an der Luft und im Vakuum über P2O5 24 Stunden getrocknet wird. Die endgültige Ausbeute an Natrium-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-car-boxylat-sulfon beträgt 180 mg, Zers.-Punkt > 100° nicht definiert.

Analyse CsHoCINOsSNa Berechnet: C 33,10 H 3,13 N 4,89%

Gefunden: C 33,20 H 3,69 N 4,44 H2O K.F. 4,04%

O

0

Beispiel 10

25 Kalium-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylat-sulfon (BL-P2013)

Zu 10 1 Wasser, 130 g (1,25 Mol) Natriumhydrogencarbo-nat und 200 g 10% Pd auf BaSCh gibt man 272 g (0,565 Mol) 30 p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2methylpenam-3-car-boxylat-sulfon, gelöst in 5 Liter Äthylacetat. Man hydriert die Mischung bei 40 CC und 1 kg Druck. Nach 5 Stunden wird die Wasserstoffaufnahme sehr langsam und man gibt 200 g 10% Pd auf BaSÖ4 zu und hydriert die Mischung, bis keine 35 bemerkenswerte Wasserstoffabsorption mehr feststellbar ist.

Man filtriert die Aufschlämmung über ein Diatomeenerde («Celite»)-Kissen, wäscht das Kissen mit Wasser und wäscht die wässrige Phase mit 3 Liter Äthylacetat. Zu der wässrigen Lösung gibt man 3 Liter Äthylacetat und stellt den pH der 40 Mischung mit 150 ml 12 N HCl bei 10 °C auf 1,5 ein. Man trennt die organische Phase ab, sättigt die wässrige Lösung mit Na2SÜ4-10 H2O und extrahiert mit 2 x 1 Liter Äthylacetat. Die vereinigten Extrakte trocknet man mit Magnesiumsulfat. Man entfernt das Trocknungsmittel und gibt bei 0 °C 45 260 ml 2N Kalium-2-äthylhexancarbonsäure in Butanol zu.

Nachdem man 2 Stunden bei 0 °C gerührt hat, wird das Kalium-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylat-sulfon (BL-P2013) gewonnen und mit Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet. Ausbeute: 134,8 g (etwa 70%).

50

Präparat 11

p-Nitrobenzyl-6«-brompenicillanat-sulfoxid

+ TEA + BrCHg \

(101)

NO-

(216)

(296)

*

- J#

et

NO„

(431.28)

13

651 571

Verfahren:

Zu 200 ml N,N-Dimethylacetamid gibt man 44 g (0,148 Mol) 6a-Brompenicillansäure-sulfoxid und anschliessend 20,5 ml (0,148 Mol) Triäthylamin und 38,2 g (0,177 Mol) p-Nitrobenzylbromid. Man rührt 20 Stunden bei 22 °C.

Man giesst die Reaktionsmischung in 1 Liter H2O und extrahiert in 3 x 300 ml Methylenchlorid. Die vereinigten Methylenchloridextrakte wäscht man mit 200 ml 5%iger wäss-riger Natrium-bicarbonatlösung und trocknet bei 5° eine halbe Stunde über Natriumsulfat. Man filtriert die Lösung und engt im Vakuum zu einem Rückstand ein. Den Rückstand verdünnt man mit Äther, gewinnt den Feststoff durch Filtrieren, wobei man nach dem Trocknen eine Ausbeute von 54 g p-Nitrobenzyl-6a-brompenicillanat-sulfoxid erhält. Ausbeute: 85%.

Das NMR steht in Einklang mit der Struktur.

Die Ausbeute in dieser Stufe entspricht der, welche beim K-Salz durch Veresterung erzielt wird. Der Vorteil ist, dass es nicht nötig war, das K-Salz herzustellen (Eine Stufe welche 85 bis 90% Ausbeute ergibt).

Präparat 12

Herstellung von p-Nitrobenzyl-6a-brompenicillanat-Sulfoxid

Zu 4,375 Liter N,N-Dimethylacetamid gibt man 873,0 g (2,95 Mol) 6a-Brompenicillansäure (S)-Sulfoxid und dann unter Rühren, wobei man die Innentemperatur unter 35 °C hält, 293 g (2,95 Mol) Triäthylamin gefolgt von 764 g (3,54 Mol) p-Nitrobenzylbromid. Dann rührt man die Mischung 5 Stunden bei Raumtemperatur und lässt über Nacht stehen.

Man giesst die Reaktionsmischung in 20 Liter Wasser und extrahiert mit 3x7 Liter Methylenchlorid. Die vereinigten organischen Extrakte werden mit 5x7 Liter Wasser und dann mit 7 Liter 5%iger, wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Man filtriert das Magnesiumsulfat ab und engt dann die Lösung zu einem kristallinen Rückstand ein; man gibt 4 Liter Diäthyläther zu und entfernt dann die Kristalle, wobei man nach Trocknen bei Raumtemperatur 1171 g (92%) p-Nitro-benzyI-6a-brompenicillanat-suIfoxid erhält.

Br 18,48% (berechnet 18,53%), aD (0,25% MeOH) + 162°.

Präparat 13

Herstellung von p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylat-sulfon

Zu 16 Liter Essigsäure gibt man 364,6 g (0,812 Mol) p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-car-boxylat. Zu der so erhaltenen und bei Raumtemperatur gerührten Lösung gibt man tropfenweise während 3 Stunden

10

eine Lösung von 282 g (1,78 Mol) KMnC>4 in 26 Liter Wasser. Man rührt die Mischung dann 1 Stunde bei Raumtemperatur und gibt tropfenweise H2O2 (37%) zu, bis man eine farblose Lösung erhält. Dann gibt man 30 Liter Wasser zu, rührt die Mischung 1 Stunde bei Raumtemperatur, sammelt den kristallinen Niederschlag, wäscht mit 3x5 Liter Wasser und mit 2x2 Liter Äthanol und trocknet im Vakuum bei Raumtemperatur.

Ausbeute: 297 g (76%), aD (0,5% CH2CI2) + 75,9°.

Beispiel 14

Herstellung von BL-P2013 freie Säure v r»

<f "*C

CHgCl

CH,

r*CO20K®

/

->

(f

'"COgH

Zu einer Mischung von 25 ml Äthylacetat und 10 ml Wasser gibt man 800 mg (0,00261 Mol) Verbindung BL-P2013 in Form des Kaliumsalzes. Nachdem der gesamte Feststoff gelöst ist, behandelt man die Mischung tropfenweise mit ✓ 25 50%iger wässriger Phosphorsäure, wobei man heftig schüttelt bis kein Material mehr aus der wässrigen Schicht ausfällt. Man trennt die Äthylacetat-Schicht ab, wäscht dann mit gesättigter Natriumchloridlösung und trocknet über wasserfreiem Magnesiumsulfat. Das Trocknungsmittel wird durch 30 Filtrieren entfernt und mit 10 ml Äthylacetat gewaschen. (Die Waschflüssigkeit wird mit dem ursprünglichen Filtrat vereint). Dann gibt man «Skellysolve B» bis zum Trübungspunkt (etwa 10 ml) zum Äthylacetat. Man behandelt die Mischung mit 500 mg Aktivkohle («Darko KB») und filtriert. Das Fil-35 trat verdünnt man mit 15 ml «Skellysolve B», und beimpft dann mit Kristallen der freien Säure von BL-P2013. Nach etwa 3 Stunden bei Raumtemperatur sammelt man den kristallinen Niederschlag der freien Säure und trocknet (15 min) im Vakuum über P2O5 wobei man 323 mg (46%) erhält. Fp. 40 langsame Zersetzung über 100°.

Analyse CsHioCINOsS Berechnet: C 35,89 H 3,77 N 5,23 Cl 13,25%

Gefunden: C 35,88 H 3,91 N 5,41 Cl 13,52%

Dieses Produkt erwies sich nach 7tägiger Lagerung bei 45 23 °C als nicht stabil.

Beispiel 15

6a-BrompenicilIansäure-suIfoxid

Br"-.

p0<

"co2iJ

(CgHgCHgNHCHjOg.

— 2

MG 800.64

MG 296.14

Zu 3 Liter Methylenchlorid gibt man 300 g (0,75 Mol) 6a-Brom-penicillansäure-N,N'-dibenzyl-äthylendiaminsalz und kühlt diese Suspension auf 5°. Dann gibt man während 15 Minuten unter kräftigem Rühren tropfenweise 130 ml konz. HCl zu. Anschliessend rührt man die Aufschlämmung 2 Stunden bei 5°, filtriert dann über ein («Celite»)-Kissen von

Diatomeenerde und wäscht den Filterkuchen mit 3 X 250 ml Methylenchlorid.

65 Die vereinigten Methylenchloridlösungen wäscht man mit 2 x 500 ml H2O und trocknet 15 Minuten lang über Natriumsulfat. Das Natriumsulfat wird durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat engt man bei verringertem Druck auf etwa 750 ml ein.

651 571

14

Diese Lösung kühlt man auf 5° und gibt unter kräftigem Rühren 130 ml 40%iger Peressigsäure tropfenweise so zu, dass die Temperatur bei 5 bis 12° gehalten wird. Die Addition verläuft exotherm. Nach Beendigung der Zugabe rührt man die Aufschlämmung 2 Stunden bei 5° und entfernt das Produkt durch Filtrieren, wäscht mit 100 ml kaltem HiO (5°) und 100 ml kaltem Methylenchlorid (5°). Man erhält 126 g (57%) 6a-Brompenicillansäuresulfoxid, Fp. 129°.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit dem gewünschten Produkt.

Analyse CaHioBrNOiS Berechnet: C 32,44 H 3,40 N4,73% H2O 5 Gefunden: C 32,30 H 3,35 N4,71% 2,18%

Kalium-6a-brompenicillanat-sulfoxid

Br»

%■

t

0

Vs

*«C02H

<f

0 t

N

^,COgK

MG 534-24

Zu 3 Liter Aceton gibt man 126 g (0,43 Mol) 6a-Brompe-nicillansäuresulfoxid und 162 ml 50 Gew.-%ige Kalium-2-äthylhexancarbonsäure in n-Butanol. Nachdem man 1 Stunde bei 22° gerührt hat, wird das Produkt durch Filtrieren gewonnen, mit 2 x 250 ml Aceton gewaschen und getrocknet. Man erhält 127 g (90%) Kalium-6a-brom-penicillanat-sul-foxid, Fp. 185°.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

Analyse CsHsBrKNCUS Berechnet: C 28,75 H 2,71 N4,19%

Gefunden: C 29,03 H 2,78 N4,04%

p-Nitrobenzyl-6a-brompenicillanat-sulfoxid

Br

"//

0

>S

Br

0 +

"'/COgK

Zu 1 Liter N,N-Dimethylacetamid gibt man 145 g (0,43 Mol) Kalium-6a-brompenicillanat-sulfoxid und setzt dann unter Rühren bei 22° 115 g (0,53 Mol) p-Nitrobenzylbromid zu. Man rührt die Mischung 20 Stunden bei 22°.

Man giesst die Reaktionsmischung in 3 Liter H2O und extrahiert mit 3 x 1500 ml Äthylacetat, wäscht die vereinigten Äthylacetatextrakte mit 2 x 500 ml 5%iger wässriger Natrium-bicarbonatlösung und trocknet Vi Stunde über Natriumsulfat. Man filtriert das Natriumsulfat ab und engt das Filtrat bei verringertem Druck zu einem Rückstand ein, dem 1 Liter Diäthyläther zugesetzt werden, damit das Produkt kristallisiert. Die Kristalle werden durch Filtrieren gewonnen, mit

O

'CO„c:

NC

40

45

MG 431.28

2 x 100 ml Diäthyläther gewaschen und getrocknet, wobei man 162 g (87%) p-NitrobenzyI-6a-brompenicillanat-sulfoxid erhält, Fp. 11 Ie.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

Analyse CisHieBrNzOöS Berechnet: C 41,78 H 3,51 N6,50% H2O Gefunden: C 41,66 H 3,45 N 6,85% 0,69%

p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylat

M.G 449.71

Zu 1 Liter p-Dioxan gibt man 70 g (0,16 Mol) p-Nitroben-zyl-6a-brompenicillanat-sulfoxid, gefolgt von 21,2 ml (0,10 Mol) Benzoylchlorid und 21,8 ml (0,19 Mol) Chinolin. Man erhitzt die Reaktionsmischung 4 Stunden am Rückfluss, kühlt dann auf 22 ° ab, giesst in 2500 ml H2O und extrahiert mit 3 x 800 ml Äthylacetat. Die vereinigten Äthylacetatextrakte wäscht man mit 300 ml 5%iger wässriger Natriumbicarbonat-lösung, 300 ml 5%iger wässriger Phosphorsäure und 300 ml H2O. Man trocknet die Äthylacetatlösung Vi Stunde über Natriumsulfat und entfernt das Natriumsulfat durch Abfiltrieren. Man verdampft das Filtrat bei verringertem Druck zu 60 einem Rückstand, welcher in 1 Liter Äthylacetat erneut gelöst und bei verringertem Druck erneut zu einem Rückstand eingeengt wird. Dann gibt man 1 Liter Diäthyläther zu und gewinnt das Produkt durch Filtrieren, wobei man 41 g (57%) p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chIoremthyl-2-methyIpenam-3car-65 boxylat erhält, Fp. 132°.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

15

651 571

Analyse CisHuBrClNzOsS Berechnet: C 40,06 H 3,14 N6,23% Gefunden: C 40,62 H 3,11 N 6,13%

p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2methylpenam-3-car-boxylat-sulfoxid

*!T©-

L >CH2C1

Br'"r-y V

V I >ch3

NOa CO2cìu^~\_ no.

MG 465.71

Zu 1200 ml Methylenchlorid gibt man 51 g (0,11 Mol) p-Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl2-methylpenam-3-car-boxylat und danach 23 g (0,12 Mol) m-Chlorperoxybenzoe-säure. Man rührt die Lösung 2 Stunden bei 22° und engt bei verringertem Druck zu einem feuchten Rückstand ein. Diesen rührt man dann 1 Stunde mit 4 Liter Diäthyläther und lässt dann 20 Stunden bei 10 °C stehen. Das Produkt kristallisiert aus, wird durch Abfiltrieren gewonnen, mit 2 x 200 ml Diäthyläther gewaschen und getrocknet, wobei man 39 g p-

Nitrobenzyl-6a-brom-2ß-chlormethyl-2methylpenam-3-car-15 boxylat-sulfoxid (75%) erhält, Fp. 132°.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

Analyse CisHuBrCl^OéS Berechnet: C 38,69 H 3,03 N 6,07%

20 Gefunden: C 38,98 H 3,04 N 5,84 H2O 0,35%

KaIium-2ß-chIormethyl-2-methylpenam-3carboxyIat-sulfon (BL-P2013)

O 0

V

>vC¥1

I __f//CH5

NO„

Zu 600 ml H2O gibt man 8 g 30% Pd auf «Celite» und 16 g (0,19 Mol) Natriumbicarbonat. Dann löst man 32 g (0,69 Mol) p-Nitrobenzyl-6cc-brom-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylatsulfoxid in 400 ml Äthylacetat und gibt es zu der wässrigen Aufschlämmung. Man hydriert die Mischung auf einer Parr-Hydriervorrichtung 4 Stunden bei 22° und 3,445 bar (50 p.s.i.). Man filtriert die Aufschlämmung über ein dünnes «Celite» Kissen auf einem Sinterglas-Trichter, wäscht das Kissen mit 2 x 50 ml H2O und trennt die wässrige Schicht der vereinigten Filtrate und Waschflüssigkeiten ab. Man wäscht die wässrige Schicht mit 200 ml Diäthyläther, kühlt dann auf 5° und gibt tropfenweise unter Rühren eine Lösung von 12 g (0,076 Mol) KMnOt in 200 ml H2O während einer halben Stunde zu, wobei man den pH-Wert durch Zugabe von 40%iger H3PO4 zwischen 7,5 und 8,0 hält. Wenn die rosafarbene Färbung 5 Minuten lang anhält, gibt man keine weitere KMn04-Lösung zu. Man rührt die Reaktionsmischung mit einer geringen Menge (etwa 50 mg) Natriumbisulfit eine halbe Stunde lang und filtriert die Aufschlämmung dann über ein «Celite»-Kissen. Dieses wäscht man mit 2 x 50 ml H2O. Die vereinigten Filtrate und Waschflüssigkeiten beschichtet man mit 500 ml Äthylacetat und stellt den pH unter Rühren auf 1,5 ein, indem man 2 N HCl zugibt. Man trennt die r~

BL-P2013

MG 305.77

^•COgK

35 Schichten und sättigt die wässrige Schicht mit Natriumsulfat. Danach extrahiert man erneut mit 2 x 400 ml Äthylacetat und trocknet die vereinigten Äthylacetatextrakte eine halbe Stunde bei 5° über Natriumsulfat. Man entfernt das Natriumsulfat durch Abfiltrieren und engt das Filtrat bei ver-40 ringertem Druck zu einem Rückstand ein. Diesen löst man in 160 ml Aceton und 160 ml Diäthyläther und gibt 50 Gew.-% Kalium-2-äthylhexanoat in n-Butanol zu, bis die Lösung bei feuchtem pH-Papier neutral bleibt. Das Kaliumsalz der Verbindung BL-P2013 kristallisiert aus, wird durch Filtrieren 45 gesammelt, mit Diäthyläther gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 16 g Kalium-2ß-chlormethyI-2-methylpe-nam-3carboxylat-sulfon (BL-P2013) (76%), Fp. 202°.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der gewünschten Struktur.

50 Analyse CsHqCIKNOsS Berechnet: C 31,42 H 2,97 N 4,58%

Gefunden: C 31,18 H 2,98 N4,51 H2P0,93%

Beispiel 16

55 Pivaloyloxymethyl-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carbox-ylat-sulfon (BL-P2024)

COgCHgOCOC^CI^)^

BL-P2024 MG 381.83

651 571

16

Zu einer gerührten Suspension von 14,6 g (0,0487 Mol) Kalium-2ß-chlormethyl-2-methyIpenam-3-carboxyIat-sulfon (BL-P2013) in 200 ml Aceton gibt man 4 ml einer 10%igen wässrigen Natriumjodidlösung und erhitzt die Mischung auf •einem Dampfbad am Rückfluss. Zu dieser am Rückfluss gehaltenen Suspension gibt man 14,8 ml (0,1 Mol) erneut destilliertes Chlormethylpivalat (Kp. 34° C bei 7 mmHg), und zwar alles auf einmal. Man rührt die Mischung drei Stunden am Rückfluss und kühlt dann auf Raumtemperatur (22 °C). Die kristallinen Feststoffe werden durch Filtrieren gesammelt, mit 3 x 30 ml Aceton gewaschen und die vereinigten Filtrate werden bei verringertem Druck bei <22 °C zu einem Öl eingeengt. Man nimmt dann das Öl in 500 ml Äthylacetat auf, wäscht einmal mit Wasser (200 ml) und einmal mit gesättigter NazS04-Lösung (200 ml). Man trocknet dann die Lösung kurz über Na^SO-t, wobei man unter Kühlen mit 2 g Entfärbungskohle rührt (Eisbad). Nach 20 Minuten filtriert man die Mischung über ein «Celite»-Kissen und wäscht das Kissen dann mit 4 x 100 ml Äthylacetat. Die vereinigten Filtrate werden bei verringertem Druck bei 22 °C zu einem Öl eingeengt. Dieses Öl engt man dann bei etwa 22 °C und < 1 mm Hg (1,3332 mbar) weiter ein, um den grössten Teil des verbleibenden Chlormethylpivalats zu entfernen. Das zurückbleibende Öl verreibt man dann zweimal mit 50-ml-Anteilen n-Pentan und lässt dann über das Wochenende bei etwa 10 °C unter n-Pentan stehen. Die sich ergebende feste kristalline Masse wird dann mit 40 ml einer 4:1 Mischung von Diäthyläther und n-Pentan zu einem Pulver aufgebrochen. Das Produkt wird dann durch Filtrieren gesammelt, mit Diäthyläther/n-Pentan (1:1) gewaschen und an der Luft getrocknet. Nachdem man 4 Stunden im Hochvakuum über P2O5 getrocknet hat, erhält man dann 13,37 g Pivaloyloxymethyl-2ß-chlorme-thyl-2methylpenam-3-carboxylat-sulfon (BL-P2024), etwa (75%), Fp. 93-95 °C.

Reinigen der Verbindung BL-P2024

Etwa 3 g rohe Verbindung BL-P2024, die wie oben beschrieben erhalten wurde, löst man in 5 ml Äthylacetat, gibt sie auf eine 4,5 x 40 cm Silicalgel Säule (Mallinckrodt CC-7) und eluiert mit 4:1 Vol/Vol CHiCh-Äthylacetat. Die Fraktionen, welche einen einzelnen Fleck bei Rr 0,84 aufwiesen (TLC auf Silicagel-Platten mit 4:1 CHiCh-Äthylacetat, J2 Nachweis), werden vereinigt und bei verringertem Druck zu 1,38 g eines kristallinen Feststoffs eingeengt. Einen Teil dieses Materials (900 mg) löst man in 5 ml Äthylacetat; die erhaltene Lösung wird filtriert, bis beinahe zum Trübungspunkt mit Petroläther («Skellysolve B») verdünnt und dann 3 Tage bei Raumtemperatur gelagert. Die Kristalle, die sich bildeten, wurden abfiltriert, mit Petroläther gewaschen und getrocknet, wobei man 560 mg, Fp. 100-101° gereinigte Verbindung BL-P2024 erhält.

Analyse C14H20CINO7S Berechnet: C 44,03 H 5,27 N 3,67%

Gefunden: C 44,11 H 5,08 N 3,85%

0 0

CH^Cl Umkrist.

fCE5

h " co2k-h2o

Alle Temperaturen in dieser Anmeldung sind in °C angegeben.

Beispiel 17

5 Herstellung des Ammoniumsalzes der Verbindung BL-P2013

1. Die freie Säure der Verbindung BL-P20I3 (250 mg) gelöst in 20 ml Aceton/Methanol (1:1 Vol.) wird filtriert, um eine klare Lösung zu erhalten.

2. Man stellt eine wasserfreie Ammoniumlösung her,

,io indem man 1 ml Ammoniumhydroxid (30%, p.A. Qualität) zu i 10 ml Aceton/Methanol-(l :1 Vol.) Lösungsmittel gibt und dann 1 g wasserfreies Magnesiumsulfat unter mildem Rühren der Lösung zusetzt. Dann filtriert man die Mischung über ein Filterpapier; das Filtrat wird als «wasserfreie Ammoniumlö-15 sung» bezeichnet.

3. Zu dem Filtrat aus Stufe 1 gibt man nach und nach etwa 2 ml «wasserfreie Ammoniumlösung» und mischt gut.

4. Man mischt 100 ml Diäthyläther mit der Mischung aus Stufe 3 wobei das Ammoniumsalz der Verbindung BL-P2013

20 ausfällt.

5. Das weisse Ammoniumsalz wird aus dem Lösungsmittel isoliert und mit 2 je 50 ml Anteilen Diäthyläther gewaschen.

6. Das isolierte Pulver trocknet man über Nacht bei 35 °C 25 in einem Vakuum-Ofen.

7. Die Analysenwerte sind wie folgt:

Berechnet: C 33,70 H 4,60 N 9,8%

Gefunden: C 33,66 H 4,63 N 10,12; trocken nach KF Mikroskopische Untersuchung: Kristalline Substanz.

30

Beispiel 18

Herstellung von nicht-hygroskopischem Natriumsalz der Verbindung BL-P2013

1. Man löst 50 mg der freien Säure der Verbindung BL-35 P2013 in 4 ml einer Aceton-Methanol-Mischung (1:1 Vol.),

filtriert ab und erhält eine klare Lösung.

2. Man stellt eine Natrium-2-äthylhexanoat-Lösung her, indem man 40 mg Natrium-2-äthylhexanoat in einer 10 ml Aceton-Methanol-Mischung (1:1, Vol.) löst.

40 3. Zu dem Filtrat aus Stufe 1 gibt man die 10 ml Lösung aus Stufe 2 und rührt gründlich.

4. Man mischt 10 ml Diäthyläther mit der Mischung aus Stufe 3, wobei das Natriumsalz der Verbindung BL-P2013 ausfällt.

45 5. Das weisse Salz wird 1 bis 2 Stunden von dem Diäthyläther bedeckt gelassen, dann aus dem Lösungsmittel isoliert und mit drei Anteilen von je 5 ml Diäthyläther gewaschen.

6. Das isolierte Pulver wird bei 30 °C in einem Vakuum-Ofen über Nacht getrocknet.

50

Beispiel 19

Umkristallisation von Verbindung BL-P2013

1^0

-Aceton-"

COgK-HgO

Man löst 400 mg Verbindung BL-P2013 in einer Mindestmenge Aceton-H20 (1:1, Vol), verdünnt mit 10 ml Aceton, filtriert, verdünnt dann erneut mit Aceton auf etwa 25 ml,

kratzt, und erhält nach 30 Minuten das kristalline Hydrat durch Abfiltrieren, wäscht gründlich mit Aceton, trocknet an der Luft und dann im Vakuum bei < 1,3332 mbar (< 1 mm Hg) über Nacht.

Die Ausbeute beträgt etwa 280 mg.

Analyse CsHqCINOSK-^O Berechnet: C 29,67 H 3,39 N 4,63 Cl 10,94 H2/ 5,55% 65 Gefunden: C 29,32 H 3,32 N 4,44 Cl 11,31 H2O 5,90%

17

651 571

Beispiel 20

N,N'-Dibenzyläthylendiamin-Salz von Verbindung BL-P2013 BL-P2013 + Vi N,N'-Dibenzyläthylendiamin-diacetat liehe CH2CI2 wird dann bei verringertem Druck entfernt. Der erhaltene kristalline Niederschlag wird durch Filtrieren gewonnen, gut mit Isopropylalkohoi gewaschen und an der Luft getrocknet. Nach Vakuumtrocknen bei weniger als 1,3332 mbar (1 mm Hg) erhält man 8,5 g Chlormethyl-2ß-chlormethyl-2-methylpenam-3-carboxylat-sulfon (7).

Fp. 116° (Zers., wird oberhalb 100 °C dunkel).

Analyse C9H11CI2NO5S Berechnet: C 34,18 H 3,51 N 4,43 Cl 22,43% Gefunden: C 34,16 H 3,45 N 4,47 Cl 22,46 H2O (KF) 0,33%

Geschätzte Reinheit im Bereich von 90 bis 95%.

Man löst 306 mg (0,001 Mol) Verbindung BL-P2013 in 7 ml H2O und gibt sie zu einer Lösung von 180 mg (0,0005 Mol) N,N'-DibenzyIäthylendiamin-diacetat in 7 ml H2O. Man rührt die Mischung, das Salz kristallisiert, und nachdem man etwa 10 bis 15 Minuten gerührt hat, wird das Salz abfiltriert und an der Luft getrocknet, wobei man 300 mg des N,-N'-Dibenzyläthylendiaminsalzes der Verbindung BL-P2013 erhält. Das Material wird umkristallisiert, indem man es in etwa 10 ml siedendem Aceton löst und bis zum Trübungspunkt mit Äther verdünnt. Man erhält 260 mg luft- und vakuumgetrocknetes Material.

Analyse

Berechnet: C 51,69 H 5,42 N 7,53 Cl 9,55%

Gefunden: C 49,39 H 5,49 N 7,05 Cl 8,96 H2O (KF) 1,23%

Beispiel 21

Chlormethylester der Verbindung BL-P2013

O O

CHgCl ♦ ClC^-O-SOgCl

CH3 +. (C^5CH2CH2CH2)4lMlS02p

+ 3 KHCO,

0 0

0 'c-l

C-OCHgCl O

(316.17)

Jodmethylester der Verbindung BL-P2013

0 O

^ ^ CH Cl

. Q W C

\ / >CH2C1

C-OCHgCl

25

Zu einer gerührten Mischung von 5 g (0,0159 Mol) des Chlormethylesters von BL-P2013 (7) in 25 ml Aceton gibt ' man 3 g (0,02 Mol) Natriumjodid. Die erhaltene Aufschläm-30 mung rührt man 17 Stunden und kühlt dann auf etwa 0 °C ab. Man gibt zwei Tropfen gesättigte, wässrige KHCO3 zu und verdünnt die Mischung langsam tropfenweise während 10 Minuten mit Wasser, bis 50 ml zugesetzt sind. Die Aufschlämmung unterliegt einem raschen Farbwechsel von gelb zu grau 35 zu purpur zu schwarz, deshalb werden die Kristalle sofort abfiltriert und mit kaltem Aceton-Wasser (1:2) und dann mit Isopropylalkohoi (3 x 10 ml), danach mit Diäthyläther und schliesslich mit n-Pentan gewaschen und an der Luft getrocknet, wobei man 5,55 g (91% Ausbeute) des Jodmethylesters 40 der Verbindung BL-P2013 (8) erhält. Fp. 118-119 °C, Zers.

Geschätzte Reinheit etwa 90%.

45 6-[(R)-2-Amino-2-phenylacetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1 -azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carbonyIoxymethyl-2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-carboxylat-sulfon(l 1)

8* -

Zu einer kräftig gerührten Mischung von 15,25 g (0,05 Mol) Verbindung BL-P2013 (5), 15 g (0,15 Mol) KHCO3 und 1,7 g (0,005 Mol) Tetrabutylammoniumhydrogensulfat (Aldrich Chem. Co.) in einer Mischung von 50 ml Wasser und 50 ml CH2CI2 gibt man tropfenweise eine Lösung von 9,5 g (0,0575 Mol) CICH2-O-SO2CI in 40 ml CH2CI2. Die Temperatur steigt auf 26 °C und nach der Zugabe, (welche etwa 15 Minuten dauert) rührt man die Mischung weitere 30 Minuten. Da das Produkt auskristallisiert, gibt man weiteres CH2CI2 (etwa 400 ml) zu, um eine Lösung zu erhalten. Die abgetrennte CH2Ch-Schicht und 50 ml CH2CI2-Waschflüssigkeit werden vereinigt, unter Rühren über MgSOj getrocknet und 2 g Entfärbungskohle («Darko KB») werden zugesetzt. Nach etwa 30 Minuten filtriert man die Mischung ab, konzentriert auf etwa 50 ml und gibt 150 ml Isopropylalkohoi zu. Das rest-

55

60

E%^°

I

OCHj

9 (Ein Dane-Salz von Ampicillin; vgl. US-Patent 3 316 247).

651 571

18

M. 0 'C=°

H-C —C >

^ Il ?

OCHj

HC

10

^^<5- CHgCl

NH2 O '''C=0

rührt. Man trennt die wässrige Phase ab und vereinigt sie mit einem zweiten 25 ml FhO-Extrakt der organischen Schicht. Man extrahiert die wässrige Lösung einmal mit 50 ml Diäthyläther und verwirft den Äther.

5 Die wässrige Schicht wird dann kräftig unter einer Schicht von 100 ml 2-Butanon (Methyläthylketon) gerührt, während man NaiS04 zusetzt, um die wässrige Lösung zu sättigen. Die 2-Butanon-Schicht trennt man ab, trocknet über Na:SO-i 30 Minuten lang in einem Eisbad, filtriert und engt im Vakuum io bis beinahe zur Trockne ein. Das Rückstandsöl wird mit n-Butanol zu einem Feststoff verrieben, gründlich mit Äther und dann mit n-Pentan gewaschen, an der Luft und dann im Vakuum über P2O5 bei einem Druck < 1,3332 mbar (< 1 mm Hg) getrocknet, wobei man 1,6 g 6-[(R)-2-Amino-2-phenylace-15 tamido]-3,3-dimethyl-7oxo-4-thia-l-azabicylco[3.2.0]heptan-2-carbonylmethyl -2ß-chlormethyl-2a-methylpenam-3a-car-boxylatsulfon (11) in roher Form erhält.

Die IR- und NMR-Spektren stehen in Einklang mit der Struktur der Verbindung 11, jedoch nicht in hoher Reinheit. 20 Es wird angenommen, dass dieser Feststoff mindestens 40?-'b und vielleicht bis zu 80% 6-[(R)-2-Amino-2-phenyl-acetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-l-azabicyclo-[3.2.0]-heptan-2-carbonyIoxymethyl-2ß-chlorm-ethyl-2-a-methyl-penam-3a-carboxyIat-sulfon enthält.

25

Beispiel 22 30 Verbesserte Synthese von BL-P2013

Dieses Verfahren vereinfacht die Herstellung der Verbindung BL-P2013, da die vorherige katalytische Reduktion wegfällt.

35

11

0 O

VCH2C1

Zu einer gerührten Mischung, die in einem Eisbad gekühlt wird, von 5,46 g (0,01 Mol) des angegebenen Dane-Salzes der Ampicillinverbindung 9 (welche mit I Molekül Isopropylalkohoi solvatisiert ist) in 60 ml Aceton gibt man 4,08 g (0,01 Mol) des Jodmethylesters der Verbindung BL-P2013 (8) und rührt die erhaltene, nahezu klare Lösung fünf Stunden, wobei man nach 30 Minuten das Eisbad entfernt. Der grösste Teil des Acetons wird im Vakuum auf dem Rotationsverdampfer entfernt und die erhaltene konzentrierte Lösung löst man anschliessend in 200 ml kaltem Äthylacetat, welches dann mit 2 x 50 ml eiskaltem Wasser und 2 x 100 ml gesättigtem, wässrigem NaîSCh gewaschen wird. Die erhaltene Äthylacetatlö-sung trocknet man dann über Na2SC>4, filtriert und entfernt den grössten Teil des Äthylacetats im Vakuum auf dem Rotationsverdampfer. Den Rückstand verreibt man mit 2 x 200 ml trockenem Diäthyläther und filtriert die erhaltenen Feststoffe ab, wobei man 5,5 g Verbindung 10 in Form eines leicht rosaroten Pulvers erhält. Dieses Pulver rührt man dann in einer Mischung von 50 ml Wasser, 50 ml n-Butanol und 20 ml Äthylacetat, wobei man tropfenweise 6 N HCl bis pH 2,5 zusetzt. Dann gibt man gelegentlich ein oder zwei Tropfen HCl zu, um den pH 45 Minuten lang bei pH 2,2 bis 2,5 zu halten. Wenn der pH nicht mehr nach oben steigt, setzt man dieser Mischung 100 ml Diäthyläther zu, wobei man kräftig

COOH

Stufe 1

+ CHgCCl- + Dicyclohexyl-qjj carbodiimid

Pyridin

45

CHgdg

0

/t

Brws^

J—N—L

4

0 c-och^cclj

0

(Vgl. Seite 633 «Cephalosporins and Penicillins» von 55 Edwin H. Flynn, Academic Press, New York, 1972.)

30 g (0,1 Mol) 6a-Brompenicillansäure-sulfoxid (1) löst man in 1 Liter trockenem CH2CI2 und setzt dann 16,2 ml (0,2 Mol) Pyridin und 29,8 g (0,2 Mol) Trichloräthanol zu. Dann gibt man 20 g (0,1 Mol) Dicyclohexylcarbodiimid zu und 60 rührt die Mischung 16 Stunden bei 22 °C. Dicyclohexylharn-stoff beginnt auszufallen und wird nach beendeter Umsetzung abfiltriert. Man wäscht das Filtrat mit 200 ml 5'ioigem wässrigem Natriumbicarbonat, 200 ml 10%iger Phosphorsäure und 100 ml gesättigtem, wässrigem Natriumsulfat. Die 65 organische Phase trocknet man 30 Minuten bei 5 °C über Natriumsulfat, filtriert und engt zu einem Öl ein. Man setzt Diäthyläther zu und nach Ankratzen kristallisiert das Produkt 2 aus (27 g, 63% Ausbeute).

Stufe 2

19

Stufe 4

651 571

ÇH*

Chinolin

Br Î > ■ %

'( f '"/ir chgcl 'CHj

Stufe 3

2. +' KMn04+H202

in Eisessig

V

Ì ♦© Zn in Eisessig + ©KEH

vi/

* / W1

/j— N ^

<// C-OCH^

0

Man löst 26,5 g (0,062 Mol) Verbindung 2 in 500 ml p-Dioxan und setzt 8,5 ml (0,078 Mol) Benzoylchlorid und 8,75 ml (0,078 Mol) Chinolin zu. Man erhitzt die Mischung vier Stunden am Rückfluss, giesst sie dann in 1100 ml Wasser und extrahiert das Produkt 3 in 2 x 400 ml Äthylacetat. Man vereinigt die Äthylacetat-Extrakte, wäscht nacheinander mit 200 ml 5°'oigem, wässrigem Natriumbicarbonat, 200 ml 5°oiger Phosphorsäure und 200 ml gesättigtem, wässrigem Natriumsulfat, trocknet 30 Minuten bei 5° C über Natriumsulfat und engt zu einem Öl (3) ein, welches in dieser Form für die nächste Umgebung verwendet wird.

£ (BL-P2013)

O COOK

(Vgl. US-Patent 4 164 497.)

20

25

30

Die in der vorigen Stufe erhaltene Verbindung 3 löst man in 1 Liter Eisessig und gibt unter Rühren bei 22 °C tropfenweise eine gesättigte wässrige Lösung von KMnCh zu, bis eine Rosafärbung bestehen bleibt (d.h. ein Tropfen auf einem Stück Filterpapier ergibt eine Rosafärbung). Dann gibt man unter Kühlen tropfenweise 30lloiges HiCh zu; es erscheint etwas weisser Niederschlag. Man giesst die Lösung in 2,5 1 Wasser und extrahiert das Produkt 4 in 3 x 500 ml Äthylacetat. Das Äthylacetat wäscht man mit 5° oigem wässrigem Natriumbicarbonat bis zur Neutralität (d.h. bei weiterer Zugabe tritt keine Blasenbildung mehr auf), trocknet über Natriumsulfat und engt ein, wobei man Verbindung 4 als den Rückstand erhält. Er wird bei 10 =C einen Tag lang stehen gelassen und dann mit «Skellysolve B» behandelt, wobei man 9,1 g feste Verbindung 4 erhält. Die Ausbeute beträgt 28% der Theorie für Stufen 2 und 3 zusammen.

3,75 g Zinkstaub schlämmt man in 5 ml Eisessig auf und kühlt auf 5 °C. Zu dieser Mischung gibt man dann eine Lösung von 3 g (0,0057 Mol) Verbindung 4 in 15 ml Dimethylformamid und rührt die erhaltene Aufschlämmung 2,5 Stunden bei 5 =C.

Man filtriert dann das Zink ab und giesst die blass gelbe Lösung in 80 ml 5%ige wässrige Chlorwasserstoffsäure. Diese Mischung extrahiert man mit 3 x 25 ml Äthylacetat. Die vereinigten Äthylacetatextrakte werden mit 3 x 20 ml 5%igem 35 wässrigem Natriumbicarbonat extrahiert, wobei man die Äthylacetatphase nach dem Abtrennen aufbewahrt.

Man vereinigt die Bicarbonat-Extrakte, beschichtet sie mit Äthylacetat, stellt den pH durch Zugabe von 2N HCl auf pH 1,5 ein und sättigt mit Natriumsulfat. Man trennt das Äthyl-40 acetat ab und extrahiert die wässrige Phase mit 2 x 30 ml Äthylacetat.

Man vereinigt alle Äthylacetat-Phasen, trocknet über Natriumsulfat und engt zu einem Öl ein (das die freie Säure der Verbindung BL-P2013 darstellt), das man wiederum in 20 45 ml Aceton löst, wozu 20 ml Diäthyläther zugesetzt werden. Dann gibt man bis zur Neutralität 50%iges Kaliumäthylhexa-noat (KEH) in trockenem n-Butanol zu. Verbindung 5 (BL-P2013) kristallisiert aus. Nachdem man 0,5 Stunden bei 22° gerührt hat, wird sie durch Abfiltrieren gewonnen, wobei man 5o 650 mg Verbindung 5 erhält (37% Ausbeute).

Eine 50 mg Probe von Verbindung 5 löst man in 0,5 ml Wasser und setzt 20 mg N,N'-Dibenzyläthylendiamin. (DBED)-diacetat zu. Das DBED-Salz der Verbindung 5 kristallisiert aus, wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im -55 Vakuum über P;Os getrocknet, wobei man N,N'-Dibenzyl-äthylendiamin-2ß-chlormethyI-2-methylpenam-3-carboxylat-sulfon erhält (DBED-Salz der freien Säure 5).

Man löst eine weitere Probe von 450 mg der Verbindung 5 in 3 ml Wasser, dem man eine Lösung von 270 mg DBED-60 diacetat in 2 ml H:0 zusetzt. Nach Ankratzen kristallisiert das DBED-Salz der Verbindung 5 aus (430 mg). Umkristallisation aus etwa 5 ml siedendem Aceton ergibt 270 mg.

Beispiel 23

65 6-[(R)-2-Amino-2-p-hydroxyphenylacetamido]-3,3dimethyl-7-oxo-4-thia-l-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carbonyloxymethyl-2ß-chIormethyl-2-a-methyIpenam-3a-carboxylat-sulfon der Formel

651 571

20

CH CO NH

HO

c=o

UH,

2

O

CH,

O

wird hergestellt, indem man bei dem Verfahren nach Beispiel 21 das entsprechende Dane-Salz von Amoxicillin anstelle des Ampicillins verwendet.

Biologische Werte

Das Produkt aus Beispiel 1, Verbindung 5 der Formel

\/° ch2c1

A N \

O to2K

wird nachstehend mit BL-P2013 bezeichnet.

Obgleich diese Verbindung allein bestenfalls ein sehr schwaches antibakterielles Mittel ist, inhibiert BL-P2013 ß-Lactamasen und schützt Ceforanid und Amoxicillin in vitro und in vivo vor der Zerstörung durch ß-Lactamase produzierende Bakterien, wenn sie in Kombination mit diesen beiden anderen Verbindungen verabreicht wird.

Tabelle 1

Antibakterielle Wirksamkeit des neuen Sulfons

MIC (y/ml)

Organismus BL-P2013 Ampicillin

S. pneumoniae

A-9585

16

0.004

S. pyogenes

A-9604

63

0.004

S. aureus

A-9537

>125

0.16

S. aureus + 50% Serum A-9537

>125

0,06

S. aureus Pen-Res

A-9606

>125

>125

S. aureus Meth-Res

A15097

>125

125

S. faecalis

A20688

>125

0.13

E. coli

A15119

> 125

1

E. coli

A20341-1

> 125

>125

K. pneumoniae

A15130

>125

125

K. pneumoniae

A20468

>125

>125

P. mirabilis

A-9900

>125

0.13

P. vulgaris

A21559

> 125

125

P. morganii

A15153

>125

>125

P. rettgeri

A21203

>125

4

S. marcescens

A20019

>125

16

E. cloacae

A-9659

>125

63

E. cloacae

A-9656

>125

>125

P. aeruginosa

A-9843A

> 125

>125

P. aeruginosa

A21213

>125

>125

Tabelle 2

Antibakteroide Wirksamkeit von Ceforanid und Amoxicillin allein und in Kombination mit BL-P2013

MIC (v/ml)1

Organismus

Beta-

Cefo

Ceforanid BL-P

Amoxicillin

Amoxi lact-amase ranid

+ BL-P2013 (1:1)

2013

+ BL-P2013 (1:1)

cillin

B. fragilis

A21916

+

63

2*

>125

2*

8

A22053

+

32

4*

63

2*

8

A22021

+

32

2*

32

2**

4

A21875

+

32

4*

63

2*

8

A22534

+

>125

32*

125

16*

>125

A22697

+

63

8*

63

2*

8

A22693

+

63

4*

63

2*

16

A22694

+

125

16*

63

2*

16

A22695

+

>125

16**

32

4*

125

A22696

+

>125

32**

63

8*

>125

A22533

+

>125

32**

32

32

>125

A22535

+

>125

32*

125

32*

>125

A22792

+

>125

8*

32

4*

125

A22793

+

32

4*

32

2*

8

A22794

+

32

4*

32

2*

8

A22795

+

63

4*

32

4*

16

A22797

+

63

4*

63

2*

16

A22798

+

32

4*

63

2*

8

B. thetaiotaomicron

A22277

+

125

4*

63

2*

16

A22279

+

125

8*

63

4*

16

Bacteroides species

A20934

+

32

4%

32

2*

8

A21959

+

63

4*

32

2*

16

A20929

+

63

4*

32

2*

16

A21954

+

63

16*

63

2*

16

A20933

+

63

16*

63

4**

8

A20930

+

125

8*

125

4*

32

A20931

-t-

63

4*

32

2*

16

A20927-1

—

0.5

i

63

0.13

0.13

A20935

—

2

2

125

0.13

0.13

* guter Synergismus ** geringer Synergismus

' MIC-Konzentration bestimmt nach der Agar-Verdünnungsmethode unter Verwendung 50facher Verdünnung von 24-Stunden-Kulturen als Inocula, dispensiert mit dem Steer-Inoculator. Das Testmedium besteht aus Brucella Agar plus 5% «laked» Schafsblut und 10 y/ml Vitamin K.

Tabelle 3

Therapeutische Wirksamkeit von Amoxicillin in Kombination mit BL-P2013 bei Mäusen, welche experimentell mit einem ß-Lactamase-Stamm von Staphylococcus aureus infiziert sind.

Organismus

Challenge

(Zahl der Org.)

PDso/Behandlung (mg/kg) Amoxicillin BL-P2013 (B)A+B(1:1) (A)

IM PO IM PO IM PO

S. aureus

5x IO8

>800 >800 >50 >200 6.3 44

A-9606

5x IO8

>800 >800 >50 >20019 77

7x IO8

>800 ->50 - 9.6 -

Behandlungsplan: Medikament verabreicht 0 und 2 Stunden nach der Infektion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

21 651 571

Tabelle 4

Blutspiegel von BL-P2013 und dessen Pivaloyloxymethylester (BL-P2024) nach oraler Verabreichung an Mäuse

Verbindung Dosis Blutspiegel (ug/ml) Halbwertszeit Testorganismus

(mg/kg) Minuten nach Verabreichung (min)

15 30 60 90 120 150

BL-P2013 ' 100 4.5 5.1 3.9 2.3 1.5 0.8 50

100 4.6 4.1 3 <2.6 <2.6 <2.6

200 7.4 9.8 7.1 4.1 2.8 <2.6 50

BL-P2024 100 12.8 12.9 9.7 7.2 5.5 4.2 70

100 13.1 12 8 5.7 3.8 <2.5 60

200 14.7 14.4 9.8 8.7 5.1 <2.5 60

Die Werte sind Durchschnittswerte von 2 bis 4 Versuchen.

E. coli A-9675 S. aureus A-9606 S. aureus A-9606

E. coli A-9675 S. aureus A-9606 S. aureus A-9606

Tabelle 5

Blutspiegel und Halbwertszeiten von BL-P2024 nach oraler Verabreichung verschiedener Dosen an Mäuse

Verbindung Dosis Blutspiegel (,ug/ml) t Vi (min)

(mg/kg) Minuten nach Verabreichung

15 30 60 90 120 150

BL-P2024

25

5.9

6.2

3.6

1.9

1.3

0.7

40

50

7.7

9.5

6.3

4.7

3.5

2.3

60

100

12.3

12.2

9.4

7.2

5.7

4.6

85

200

14.7

14.4

9.8

8.7

5.1

<2.5

60

BL-P2024 wurde in Tween-CMC-Wasser suspendiert. Die Werte sind Durchschnittswerte für 2 Versuche bei 25 und 50 mg/kg Dosen, 5 bis 6 Versuchen für die 100 mg/kg Dosis und 2 bis 3 Versuchen für die 200 mg/kg Dosis. Test-Organismen: E. coli A9675 bei allen Dosen mit Ausnahme der 200 mg/kg BL-P2024 (S. aureus A9606).

Tabelle 6

Therapeutische Wirksamkeit von Amoxicillin in Kombination mit BL-P2013 bei Mäusen, die experimentell mit ß-Lactamase produzierenden Stämmen von S. aureus und E. coli infiziert sind.

PDìo/Behandlung (mg/kg)

Organismus Challenge Amoxicillin: BL-P2013 BL-P2013

(Zahl der Org.) Amoxicillin 4:1 2:1 1:1 1:2 1:4

S. aureus A9606

7 x 108

>200

>200: >50 44:22

33:33

38:76

25:100

>200

2x 10'

>800

33:17

14:14

10:20

>200

S. aureus AI 5091

4x 108

>200

132:66

78:39

44:44

>200

5x 108

>800

114:57

100:100

66:132

>200

S. aureus A20379

6xl08

>200

174:44

44:22

25:25

22:44

19:76

174

5x 108

>200

50:25

43:43

35:70

>200

E. coli A20649

5 x 105

>200

25:6.3

11:5.5

11:11

>200

6xl05

>200

20:5

8:4

6:6

10:20

63:25

>200

E. coli A21223

7 x 10s

>200

6:1.5

6:3

5:5

>200

6x 105

>200

8:2

6:3

6:6

4:8

3.5:14

>200

7x 105

>200

7:3.5

>200

E. coli A9675

8x 105

>200

8:2

6:3

3:3

4:8

4:16

>200

7x 105

>100

10:2.5

6:3

7:7

2.5:5

>100

6x 105

>400

13:3.3

6:3

5:5

5:10

>200

Behandlungsplan: Die Medikamente wurden oral 0 und 2 Stunden nach der Infektion verabreicht. Die Arzneimittel wurden in TCMC suspendiert.

651 571

22

Tabelle 7

Therapeutische Wirksamkeit von Amoxicillin in verschiedenen Kombinationen mit dem Pivaloyloxymethyl-Ester (BL-P2024) von BL-P2013 bei Mäusen, die experimentell infiziert sind mit ß-Lactamase-produzierenden Stämmen von S. aureus und E.

coli.

Organismus

Challenge (Zahl der Org.)

Arzneimittelträgerb

PDso/Behandlung (mg/kg)a Amoxicillin Amoxicillin:BL-P2024

4:1 2:1

1:1

' BL-P2024

S. aureus AI5091

5 X 108

TCMC

>800

66:33

57:57

>200

S. aureus A20379

5x 108

TCMC

>800

12:6

9:9

200

E. coli A9675

9x 105

50% DMSO

>100

12:12

6:3

3:3

> 25

E. coli A9675

7 x 105

50% DMSO

>100

10:2.5

7:3.5

4:4

> 25

E. coli A9675

7x 105

TCMC

>100

8:2

6:3

5:5

> 25

E. coli A9675

6x 105

TCMC

>400

9.2:2.4

7:3.5

7:7

>200

a Mäuse wurden oral 0 und 2 Stunden nach der Infektion behandelt.

b Amoxicillin: BL-P2024 Kombinationen sind in 50%igem DMSO löslich. Amoxicillin war in TCMC

(wässriger Tween-Carboxymethylcellulose) löslich, während BL-P2024 als Suspension in diesem Träger verabreicht wurde.

Tabelle 8

Orale Blutspiegel bei der Maus von BL-P2036 und BL-2013 oder BL-2024

Versuch 1

Verbindung

Dosis

Blutspiegel (y/ml)

(mg/kg)

Minuten nach Verabreichung

15

30

60

90

120

150

BL-P2036

25

1.7(1.3-2.3)

2.3 (2-2.6)

0.9 (0.6-1.3)

<0.6

<0.6

<0.6

BL-P2036

50

2.8(1.6-4.8)

3.3 (2-5.3)

2.5(1.2-5.3)

1.3 (0.7-2.4)

0.8 (0.5-1.5)

<0.6

BL-P2036

100

3.6 (2.6-4.9)

3.9 (2.9-5.1)

3.2 (2.4-4.4)

2(1.5-2.7)

1.5(1.1-2.1)

0.8 (0.7-1.0)

BL-P2013

25

1.3(1.1-1.6)

1.4(1.2-1.6)

1.0 (0.8-1.2)

<0.6

<0.6

<0.6

BL-P2013

50

2.2(1.8-2.7)

2.6(2.1-3.2)

1.9(1.4-2.6)

1.5(1.1-2.1)

1.1 (0.8-1.4)

0.8 (0.5-1.3)

BL-P2013

100

3.4 (2.1-5.4)

4.5 (3.6-5.7)

3.9 (3.4-4.6)

3.6 (2.5-5)

2.7(1.7-4.3)

2.1 (1.4-3.2)

Verbindungen hergestellt in Tween-CMC-HaO. Werte in Klammern: 95% Vertrauensgrenze. Testorganismus: E. coli A9675 (pH = 6,6,0,1% Inoculum).

Versuch 2

Verbindung

Dosis

Blutspiegel (y/ml)

(mg/kg)

Minuten nach Verabreichung

15

30

60

90

120

150

BL-P2024

25

3.7 (2.6-5.5)

4.3 (3-6.2)

2.3 (0.9-5.8)

0.8 (0.4-1.8)

<0.6

>0.6

BL-P2024

50

5 (0.8-33.3)

4.5(1.5-13.4)

4.9 (2.4-9.8)

3.6 (3.1-4.1)

2.6(1.5-4.3)

1.7 (0.9-3.1)

BL-P2024

100

8.3 (5.5-12.6)

9.5 (5.2-17.5)

7.8 (4.2-14.3)

4.8 (3.4-6.7)

3.9 (2.2-6.8)

3.7 (2.8-5)

BL-P2036

25

3.6 (2.2-5.9)

3.3 (2.2-4.7)

2.1 (1.6-2.8)

1.4 (0.7-2.8)

0.8 (0.4-1.7)

<0.6

BL-P2036

50

4.0 (3-5.3)

3.6(1.4-9)

2.2(1.4-3.7)

2.1 (1.3-3.6)

1.5 (0.6-3.6)

1.0 (0.5-2.4)

BL-P2036

100

4.9 (3.7-6.5)

6.5 (3.7-11.5)

4.5 (3.4-5.9)

2.8 (2.2-3.6)

1.9(1-3.7)

1.3(0.4-4)

Verbindungen hergestellt in 5% Propylenglycol und Tween-CMC-HaO. Werte in Klammern: 95% Vertrauensgrenze. Testorga nismus: E. coli A9675 (pH = 6,6,0,1% Inoculum).

Versuch 3

Verbindung

Dosis

Blutspiegel (y/ml)

(mg/kg)

Minuten nach Verabreichung

15

30

60

90

120

150

BL-P2013

25

1.4(1.1-1.9)

2.0(1.5-2.6)

1.4 (0.9-2.1)

1.2 (0.6-2.3)

<1.2

<1.2

BL-P2013

50

4.6 (3-6.9)

5.5(3-10.1)

3.6 (2-6.4)

3.1 (1.7-5.7)

2 (0.8-5)

1.1 (0.8-1.5)

BL-P2013

100

6.8 (4.8-9.6)

11.5 (7.3-18)

6.4(3.2-12.8)

4.2(2.1-8.6)

3.3 (1.4-7.6)

2.5 (0.7-8.9)

BL-P2036

25

4.3 (2.9-6.5)

4.5 (2.2-9.2)

3.5(1.7-7.2)

2.5(1.3-4.8)

2.2(1-4.9)

2.0(1-3.7)

BL-P2036

50

4.6 (2.3-9.2)

4.8 (3.3-7.1)

3.5(1.8-7)

2.2(1.2-4)

1.9(1.2-3)

1.8 (0.3-4.6)

BL-P2036

100

7.1 (3.1-16.2)

6.7 (3.6-12.3)

5.8 (3.9-8.5)

4.3 (3-6)

4 (2.8-5.6)

2.7(1.8-4)

Verbindungen sind hergestellt in 5% Propylenglycol und Tween-CMC-H20. Werte in Klammern: 95% Vertrauensgrenze. Testorganismus: E. coli A9675 (pH = 6,6,0,1% Inoculum).

23

651 571

Die erfindungsgemässen Verbindungen sind somit bei oraler und bei parenteraler Verabreichung für die Verbesserung der Wirksamkeit von ß-Lactam-antibiotika gegenüber ß-Lactamase produzierenden Bakterien wertvoll. Bezogen auf das Gewicht beträgt die Dosierung ein Fünftel bis das Fünffache, vorzugsweise ist sie gleich, der Menge des ß-Lactam-antibioti-kums. Beispielsweise verbessern die erfindungsgemässen Verbindungen, wenn sie in einem Verhältnis von 1:1 verabreicht werden, merklich die Aktivität von Ceforanid und Amoxicillin gegenüber ß-Lactamase produzierenden Stämmen anaerober Bacteroide, wie B. fragilis, B. thetaiotaomicron und anderer Specien dieser Art, ebenso wie gegenüber resistenten Staphylococcus aureus. Die erfindungsgemässen Verbindungen werden entweder in Mischung oder gleichzeitig mit dem ß-Lactam-antibiotikum in einer Dosis innerhalb des angegebenen und üblichen Dosierungsbereichs des Antibiotikums verabreicht.

Die Eigenschaften der erfindungsgemässen Verbindungen, die Wirksamkeit eines ß-Lactam-antibiotikums gegen bestimmte ß-Lactamase produzierende Bakterien zu verbessern, macht sie daher wertvoll, wenn sie gleichzeitig mit gewissen ß-Lactamantibiotika bei der Behandlung bakterieller Infektionen bei Säugetieren, insbesondere beim Menschen, verabreicht werden. Zur Behandlung von bakteriellen Infektionen kann eine erfindungsgemässe Verbindung mit dem ß-Lactamantibiotikum vermischt werden, und die zwei Wirkstoffe können somit gleichzeitig verabreicht werden. Alternativ kann eine erfindungsgemässe Verbindung auch als eigenständiges Mittel während der Behandlung mit einem ß-Lactam-antibiotikum verabreicht werden.

Verwendet man eine erfindungsgemässe Verbindung oder eines ihrer Salze, um die antibakterielle Wirksamkeit eines ß-Lactam-antibiotikums zu verbessern, so können sie allein, oder vorzugsweise formuliert mit herkömmlichen pharmazeutischen Trägern und Verdünnungsmitteln, verabreicht werden. Eine erfindungsgemässe Verbindung, welche in Form der Säure oder als ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon vorliegt, kann oral oder parenteral verabreicht werden; eine erfindungsgemässe Verbindung, die in Form eines in vivo leicht hydrolysierbaren Esters vorliegt, wird am besten oral verabreicht. Parenterale Verabreichungen sind intramuskuläre, subkutane, intraperitoneale und intravenöse Verabreichung.

Wird eine erfindungsgemässe Verbindung in Gegenwart eines Trägers oder Verdünnungsmittels verwendet, so werden der Träger oder das Verdünnungsmittel abhängig von der beabsichtigten Verabreichungsart gewählt. Zur oralen Verabreichung kann die Verbindung in Form von Tabletten, Kapseln, Lutschtabletten, Pastillen, Pulvern, als Sirup, Elixir, 5 wässrige Lösung oder Suspension und dergleichen verwendet werden, je nachdem wie es in der pharmazeutischen Praxis üblich ist.

Das anteilmässige Verhältnis der aktiven Bestandteile zum Träger hängt natürlich von der chemischen Art, der Lös-lo lichkeit, Stabilität und Wirksamkeit der aktiven Bestandteile ab, ebenso wie von der beabsichtigten Dosierung. Diese pharmazeutischen Mittel enthalten jedoch üblicherweise etwa 5% bis etwa 80% Träger. Bei Tabletten zur oralen Anwendung werden als Träger üblicherweise Lactose, Natriumeitrat und 15 Salze der Phosphorsäure verwendet. Verschiedene Zerfallsmittel, wie Stärke und Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talkum, werden üblicherweise in Tabletten verwendet. Zur oralen Anwendung in Form von Kapseln sind geeignete Verdünnungsmittel Lactose und Poly-2o äthylenglycole mit hohem Molekulargewicht. Werden zur oralen Anwendung wässrige Suspensionen benötigt, werden die Wirkstoffe mit Emulgier- und Suspendiermitteln vereinigt. Falls gewünscht können bestimmte Süssstoffe und/oder Geschmacksmittel zugesetzt werden. Zur parenteralen Verab-25 reichung, wozu intramuskuläre, intraperitoneale, subcutane und intravenöse Verabreichung gehören, werden üblicherweise sterile Lösungen der Wirkstoffe hergestellt und der pH-Wert oder die Lösungen werden geeignet eingestellt und gepuffert. Für die intravenöse Verabreichung sollte die 3o gesamte Konzentration der gelösten Stoffe so eingestellt sein, dass das Präparat isotonisch ist.

Wenngleich der verschreibende Arzt letztlich die beim Menschen zu verwendende Dosis festlegen wird, liegen die täglichen Dosen einer erfindungsgemässen Verbindung oder 35 eines ihrer Salze und das ß-Lactam-antibiotikum normalerweise im Bereich von etwa 1:5 bis 5:1, und vorzugsweise bei etwa 1:1. Zusätzlich ist die tägliche orale Dosis jeder Verbindung normalerweise im Bereich von etwa 10 bis etwa 200 mg pro kg Körpergewicht und die tägliche parenterale Dosis 40 jeder Verbindung wird normalerweise etwa 10 bis etwa 100 mg pro kg Körpergewicht ausmachen. Diese Zahlen dienen nur zur Erklärung und es kann in einigen Fällen notwendig sein, Dosierungen ausserhalb dieses Bereichs anzuwenden.

Die vorliegende Erfindung kann industriell angewandt 45 werden.

G

Claims (17)

1. 651 571

   PATENTANSPRÜCHE 1. Säure der Formel:

   (I)

   und die pharmazeutisch verträglichen Salze oder physiologisch hydrolysierbaren Ester dieser Säure.
2. 2. Der Phenacyl-, Acetoxymethyl-, Pivaloyloxymethyl-, a-Acetoxyäthyl-, a-Acetoxybenzyl-, a-Pivaloyloxyäthyl-, 3-Phthalidyl-, 5-Indanyl-, Methoxy-methyl-, Benzoyloxyme-thyl, a-Äthylbutyryloxymethyl-, Propionyloxymethyl-, Valer-yloxymethyl-, Isobutyryloxymethyl-, 6-[(R)-2-Amino-2-phe-nylacetamido]-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1 -azabicyclo-[3.2.0]-heptan-2-carbonyloxy-methyl- oder 6-[(R)-2-Amino-2-p-hydroxyphenylacetamido] -3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptan-2-carbonyIoxymethyl-ester der Säure der Formel I nach Anspruch 1.
3. 3. 6-[(R)-2-Amino-2-phenylacetamido]-3,3-dimethyI-7-oxo-4-thia-1 -azabicyclo[3.2.0] heptan-2-carbonyloxymethyI-ester der Säure der Formel I, als Verbindung nach Anspruch 1.

   4.6-[(R)-2-Amino-2-p-hydroxphenylacetamido] -3,3-dimethyi-7-oxo-4-thia-l-azabicyclo [3.2.0] heptan-2-car-bonylmethylester der Säure der Formel I, als Verbindung nach Anspruch 1.
4. 5. Ester der Formel :

   ±CH5

   R—ÇH—CO -NH s >

   'CHj

   KHg

   C=0
5. 0. 0

   S?

   chgcl [3

   Worin R für

   C-II

   o-

   CH,

   I 6
6. o-.o.

   O- P"
7. 6. Pharmazeutische Zusammensetzung zur Verbesserung der Wirksamkeit von ß-Lactamantibiotika gegenüber ß-Lacta-mase produzierenden Bakterien, enthaltend die freie Säure nach Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz

   5 davon und einen Träger oder ein Verdünnungsmittel.
8. 7. Pharmazeutische Zusammensetzung mit antibakterieller Wirkung, enthaltend einen Ester nach einem der Ansprüche 2-5 als aktive Komponente.
9. 8. Pharmazeutische Zusammensetzung mit antibakterieller io Wirkung, enthaltend als aktive Komponenten eine ß-Lacta-

   mase inhibierende Säure nach Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, in Mischung mit einem ß-Lactamantibiotikum in Gegenwart eines Trägers oder Verdünnungsmittels.

   15 9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ß-Lactamantibiotikum Ceforanid, Ampicillin oder Amoxicillin ist.
10. 10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der aktiven Komponen-

    20 ten 1:5 bis 5:1, vorzugsweise 1:1 beträgt.
11. 11. Verfahren zur Herstellung der Säure nach Anspruch 1, oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, dass man a) einen Ester der Formel

    25

    worin R3 für Benzyl oder substituiertes Benzyl steht, kataly-tisch hydriert und dann

    35 b) das hydrierte Produkt oxidiert und gegebenenfalls in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon überführt.
12. 12. Verfahren zur Herstellung eines physiologisch hydroli-sierbaren Esters nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss

    40 Anspruch 11 eine Säure nach Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herstellt, und die erhaltene Verbindung entsprechend verestert.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung mit einem Palladiumkatalysa-

    45 tor durchgeführt wird.
14. 14. Verfahren zur Herstellung einer Säure nach Anspruch 1, oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, dadurch gekennzeichnet, dass man a) einen Ester der Formel

    CI^Cl

    "CHj

    À—H ^

    O' "c-OCHgCCl^

    O

    oder steht,

    worin R1 Wasserstoff oder Hydroxy bedeutet und R2 Wasserstoff, Hydroxy, Methyl, Methoxy oder Chlor darstellt, als Verbindung nach Anspruch 1.

    oxidiert, wobei man ein Estersulfon der Formel:

    60

    CH-Cl

    C-OCHgCClj O

    3

    651 571

    erhält und anschliessend b) das Estersulfon mit einem Metall in Säure umsetzt, und die erhaltene Säure gegebenenfalls in ein pharmazeutisch verträgliches Salz überführt.
15. 15. Verfahren zur Herstellung eines hydrolisierbaren Esters nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 14 die Säure nach Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herstellt, und die erhaltene Verbindung entsprechend verestert.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11, 12, 14 und \5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsreaktion mit einem Alkalimetallpermanganat oder einer organischen Persäure durchgeführt wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall in Säure Zink in Eisessig ist.