DK149124B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af 6-(d-(-)-alfa-amino-alfa-(p-acetoxyphenyl)acetamido)penicillansyre eller salte deraf - Google Patents

Description

149124

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af 6- [D- (-) -a-amino-α- (p-acetoxyphenyl) acetamido] peni-cillansyre eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf, i det væsentlige uden indhold af L-(+) isomeren.

U.S.A. patentskrift nr. 2.985.648 angår a-aminobenzylpenicilliner . og angiver en almen formel for sådanne penicilliner, der blandt andet omfatter lavere alkanoyloxysubstituenter på benzenringen. Dette dokument giver imidlertid ikke nærmere detaljer vedrørende de således substituerede forbindelser, og der er heller ikke givet konkrete eksempler på deres fremstilling. Dokumentet antyder, at a-aminobenzylpeni-cillinerne eksisterer i forskellige optiske formér, og der er givet konkrete eksempler på fremstilling af både D- og L-former.

2 U9124 O.S.A. patentskrift nr. 3.520.876 henviser også til den samme almene formel for o-aminobenzylpenicilliner som i U.S.A. patentskrift nr. 2.985.648 og omhandler blandt en opremsning af 21 forbindelser 6-a-amino-4-acetoxy-benzylpenicillansyre (eller 6-a-amino-a-(p-acetoxy-phenyl)acetamide penicillansyre. Der findes ikke i U.S.A. patentskrift nr. 3.520.876 nogen antydning af, at en bestemt optisk isomer af denne forbindelse blev fremstillet, og der er heller ikke detaljer vedrørende dens antibakterielle aktivitet.

Det har nu vist sig, at forbindelsen 6~[D-(-)a-amino-α-(p-acetoxy-phenyDacetamido] penicillansyre besidder særligt værdifulde antibakterielle egenskaber, og ifølge opfindelsen tilvejebringes forbindelsen 6-[D-(-)a-amino-α-(p-acetoxyphenyl)acetamido]penicillansyre eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf, i det væsentlige uden indhold af L-(+) isomeren.

De ovennævnte farmaceutisk acceptable salte omfatter de ikke-toxi-ske carboxylsyresalte, f.eks. ikke-toxiske metalsalte, såsom natrium-, kalium-, calcium- og aluminiumsaltet, ammoniumsaltet og -saltene med ikke-toxiske aminer, f.eks. trialkylaminer, procain, dibenzylamin, N-benzyl-8-phenethylamin, 1-ephenamin, N,N'-dibenzylethylendiamin, N-alkylpiperidin og andre aminer, der anvendes til at danne salte af penicilliner. Endvidere omfatter definitionen af farmaceutisk acceptable salte de ikke-toxiske syreadditionssalte (aminsalte), f.eks. salte med mineralsyrer, såsom hydrogenchlorid-, hydrogenbromid-, hydrogen-iodid-, phosphor- og svovlsyre samt salte med organiske syrer, såsom malein-, eddike-, citron-, oxal-, rav-, benzoe-, vin-, fumar-, mandel-, ascorbin- og æblesyre.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at man omsætter en forbindelse med formlen S .CH, V-.—

i-N--L__COOH

Cr (I) eller silylester eller salt deraf med et acylerende middel i form af D-(-) isomeren i det væsentlige uden indhold af L-(+) isomeren af en syre med formlen 3 149124 » /”\

CH3 - C - 0-V y- CH - COOH

NHB (II) hvori B betegner en aminobeskyttende gruppe, og syregruppen kan være omdannet til et aktiveret derivat deraf, hvorfor man fjerner den aminobeskyttende gruppe til fremstilling af den ønskede forbindelse eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf, idet man om ønsket enten før eller efter fjernelsen af gruppen B på i og for sig kendt måde omdanner produktet i form af den frie syre eller silylester eller salt deraf til den tilsvarende frie syre eller farmaceutisk acceptabelt salt deraf.

Ved fremstillingen af de her omhandlede hidtil ukendte penicilliner acyleres. en tilsvarende 6-amino-penicillansyre med formlen (I) eller en silylester eller salt deraf på i og for sig kendt måde med det passende acyleringsmiddel med formlen (II).

Forbindelsen (I) kan om ønsket inden acyleringsreaktionen omdannes til en silylester eller syreadditionssalt deraf. Silylestrene kan fremstilles ved hjælp af metoder, der er beskrevet i litteraturen, f.eks. U.S.A. patentskrift nr. 3.249.622. Silylestergruppen kan fjernes efter acyleringsreaktionen ved hydrolyse.

Inden acyleringsreaktionen kan aminogruppen i acy leringsmidlet II beskyttes ved hjælp af en konventionel aminoblokerende gruppe B, der let kan fjernes ved reaktionens afslutning på i og for sig kendt måde. Eksempler på egnede aminobeskyttende eller blokerende grupper omfatter t-butoxycarbonyl, carbobenzyloxy, 2-ethoxycarbonyl-l-methylvinyl og 2-methoxycarbonyl-l-methylvinyl. En særligt værdifuld blokerende gruppe er en proton, som i forbindelsen med formlen s jT\.

ch3 - c - o y- ch - coci NH2 , HCl F.eks. kan den efter acylerings-koblingsreaktionen let fjernes ved neutralisation. Selvsagt kan andre funktionelt ækvivalente blokerende grupper for en aminogruppe anvendes, og anvendelsen af sådanne grupper betragtes som faldende indenfor opfindelsens rammer.

Acylering af en penicillins 6-aminogruppe er en velkendt reaktion, og en vilkårlig af de funktionelle ækvivalenter for forbindelsen (II), der sædvanligvis anvendes som acylerende midler for primære aminogrupper kan anvendes. Eksempler på egnede acylerende derivater af syren med 4 149124 formlen (II) omfatter de tilsvarende syreanhydrider, blandede anhydrider, f.eks. alkoxymyresyreanhydrider, syrehalogenider, syreazider, aktive estere og aktive thioestere. Den frie syre med formlen (II) kan kobles med forbindelsen (I) efter forudgående omsætning af den frie syre med Ν,Ν'-dimethylchlorforminiumchlorid eller ved anvendelse af enzymer eller af en Ν,Ν'-carbonyldiimidazol eller en N,N'-carbonylditriazol eller et carbodiimidreagens, f.eks. Ν,Ν-diisopropylcarbodiimid, N,N'-dicyclohexylcarbodiimid eller N-cyclohexylcarbodiimid eller N-cyclo-hexyl-N'-(2-morpholinoethyl)carbodiimid eller et alkylaminreagens eller et isoxazoliumsaltreagens. En anden ækvivalent til den frie syre er et tilsvarende azolid, d.v.s. et amid af den tilsvarende syre, hvis amidnitrogen indgår i en kvasiaromatisk femleddet ring indeholdende mindst to nitrogenatomer, d.v.s. imidazol, pyrazol, triazolerne, benzimidazol, benzotriazol og substituerede derivater deraf. Et andet reaktionsdygtigt derivat af phenylglycinsyren med formlen (II) er N-carboxyanhydridet (Leuch's anhydrid). I denne struktur tjener gruppen, der aktiverer carboxylgruppen også til beskyttelse af aminogruppen.

Et særligt foretrukket acyleringsmiddel er D-(-) isomeren af syre-chlorid,hydrochloridet med formlen CH3 - c - o -C 'V CH - C0C1 NH2 , HC1 der også tjener en dobbelt funktion ved carboxylaktivering og aminobe-skyttelse. Ovenfor omtaltes også anvendelsen af enzymer til kobling af den frie syre med dens blokerede aminogruppe med forbindelse (I). Til disse processer hører anvendelsen af en ester, f.eks. methylesteren, af den pågældende frie syre med enzymer tilvejebragt ved hjælp af forskellige mikroorganismer, f.eks. de af T. Takahashi m.fl. beskrevne i J. Amer. Chem. Soc., 94(11), 4035-4037 (1972). og af T. Nara m.fl. i J. Antibiotics (Japan) 24(5), 321-323 (1971) og i vesttysk patentskrift nr. 2.216.113.

De særlige reaktionsbetingelser, f.eks. temperatur, opløsningsmiddel, reaktionstid, o.s.v., som udvælges til koblingsreaktionen, bestemmes af den anvendte acyleringsmetodes art og er velkendte for fagmanden.

I almindelighed er det værdifuldt at tilsætte en organisk tertiær amin, f.eks. triethylamin, Ν,Ν-dimethylanilin, ethylpiperidin, 2,6-lutidin eller quinolin, der tjener som proton-acceptor eller saltdannende middel.

De ifølge opfindelsen fremstillede forbindelser kan isoleres på U9124 5 en vilkårlig af de måder, der normalt anvendes til isolering af lignende penicilliner. Således kan produktet opnås som det neutrale molekyle, idet dette dog formentlig mere præcist er zwitterionen, eller det kan isoleres som et salt. Dannelse af et ønsket farmaceutisk acceptabelt carboxylsyresalt eller syreadditionssalt udføres på i og for sig kendt måde, f.eks. ved omsætning af syren .med. ;én passende base eller syre.

Ved afslutningen af acyleringsreaktionen kan det opnåede produkt omdannes (før eller efter fjernelse af den aminobeskyttende gruppe) på i og for sig kendt måde til den ønskede form af den hidtil ukendte forbindelse. F.eks. kan forbindelsen i form af en silylester eller salt deraf omdannes til den frie syre eller farmaceutisk acceptabelt salt deraf ved fjernelse af silylestergruppen, f.eks. ved hydrolyse.

De omhandlede farmaceutisk aktive forbindelser har kraftig antibak-teriel virkning, der gør dem værdifulde til behandling af infektionssygdomme i fjerkræ, dyr og mennesker, forårsaget af talrige Gram-positive og Gram-negative bakterier. De aktive forbindelser er også værdifulde som profylaktiske ernæringstilskud til dyrefoder og som midler til behandling af mastitis i kvæg. De foretrukne forbindelser har endvidere uventet vist sig at blive effektivt absorberet ved oral indgivelse.

De hidtil ukendte lægemiddelaktive forbindelser kan formuleres til farmaceutiske præparater, der ud over den aktive bestanddel indeholder en farmaceutisk acceptabel bærer eller fortyndingsmidler. Forbindelserne kan indgives både oralt og parenteralt. De farmaceutiske præparater kan være på fast form, såsom kapsler, tabletter eller emulsioner. Til behandling af bakterielle infektioner i mennesker, kan de omhandlede forbindelser indgives parenteralt i en mængde på fra ca. 5 til ca. 200 mg/kg/dag i opdelte doser, f.eks. 3-4 gange daglig. De indgives i dosisenheder indeholdende f.eks. 125, 250 eller 500 mg aktiv bestanddel med egnede fysiologisk acceptable bærere eller strækkemidler.

I det følgende belyses fremstillingen af udgangsmaterialer og fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Udgangsmaterialer

Fremstilling af D(-)a-amino-α-(p-acetoxyphenyl)eddikesyre Fremgangsmåde A (i eddikesyre som opløsningsmiddel) 203,5 g (1 mol) D(-)p-hydroxyphenylglycinhydrochlorid, 800 ml eddikesyre og 314 g (4 mol) acetylchlorid omrørtes i 48 timer ved stuetemperatur. Det faste stof opsamledes, udvaskedes 3 gange med acetone (3 x 250 ml) og 2 gange med ethanol ( 2 x 250 ml) og tørredes ved 40°. Udbytte 210 g (85,4%). Dette hydrochlorid opløstes i 3,0 liter vand; 14 912 Λ 6 opløsningen afkøledes til +5 - 10°C, og pH-værdien indstilledes på 4,5 med 20% NH^OH. Suspensionen omrørtes i 1 time ved 5°C, og det faste stof opsamledes, udvaskedes 2 gange med vand og 2 gange med acetone · og tørredes ved 40°C. Udbytte 133 g (64% fra D(-)p-hydroxyphenylglycin). aD (1% HC1 N/10 = -104,5.

Fremgangsmåde B (i methylenchlorid) 4,07 g (0,02 mol) D(-)p-hydroxyphenylglycinhydrochlorid, 30 ml methylenchlorid og 6,28 g (0,08 mol) acetylchlorid omrørtes i 48 timer ved stuetemperatur. Det faste stof opsamledes, udvaskedes 2 gange med acetone og 2 gange med ethanol. Udbytte 4,17 g (84,5%).

Analyse beregnet Cl = 14,8 (beregnet syre)

Fremgangsmåde C (i trifluoreddikesyre) 1,67 g (0,01 mol) D(-)p-hydroxyphenylglycin sattes under omrøring til 10 ml trifluoreddikesyre ved stuetemperatur. Efter opløsning tilsattes 1,57 g (0,02 mol) acetylchlorid. Efter en let exoterm reaktion kom et fast stof. Suspensionen omrørtes 1,5 time ved stuetemperatur, og trifluoreddikesyren fjernedes i vakuum. Det tilbageblevne faste stof opsamledes, udvaskedes med methylenchlorid og med ethanol. D(-)a-amino-a-(p-acetoxyphenyl)eddikesyren var identisk med den ifølge fremgangsmåderne A og B fremstillede.

Udbytte: 1,9 g (75%).

Fremstilling af D(-)α-amino-a-(p-acetoxyphenyl)acetylchloridhydrochlorid 83,6 g (0,40 mol) D(-)α-amino-a-(p-acetoxyphenyl)eddikesyre og 1,25 liter vandfri methylenchlorid afkøledes til -5°C under omrøring. Dernæst tilsattes langsomt 152 g phosphorpentachlorid efterfulgt af 4 ml dimethylformamid. Blandingen omrørtes i 4 timer ved 0°C. Det faste stof opsamledes, udvaskedes med vandfri methylenchlorid og vakuumtørredes ved stuetemperatur.

Udbytte: 61 g (57,5%)

Analyse. Total chlor = 27,2% (teoretisk 26,9%) I det følgende eksempel, som belyser fremgangsmåden ifølge opfindelsen er allé temperaturer i °C og 6-aminopeniciliansyre er forkortet som 6-APA.

Eksempel 1 6-[D-(-)α-amino-a-(p-acetoxyphenyl)acetamido]penicillansyre eller ace-toxyampicillin - eller RN 1395. __ U9124 7

Fremgangsmåde A. Vandfri proces.

15,27 g (0,071 mol) 6-APA omrørtes i 500 ml vandfri methylenchlo-rid, 120 ml methylenchlorid afdestilleredes og 11,8 ml hexamethyldisi-lan tilsattes. Blandingen omrørtes og tilbagesvaledes i 20 timer (efter ca. 10 til ca. 15 timers forløb var al 6-APA gået i opløsning). Ovennævnte opløsning afkøledes til 0°C, og 120 ml methylenchlorid tilsattes efterfulgt af 9,5 ml dimethylanilin og 7 ml af en opløsning af dimethylanilinhydrochlorid i methylenchlorid (30%). Dernæst tilsattes 20 g (0,0756 mol) D(-)a-amino-α-(p-acetoxyphenyl)acetylchlorid,hydro- o chlorid i små portioner ( ca. 1 1/2 time) ved +20 C og henstod i ca.

12 til ca. 18 timer ved +5°C. Dernæst tilsattes 5 ml methanol efterfulgt af 240 ml vand. pH-værdien indstilledes på 2,5 med triethylamin, og blandingen filtreredes gennem en "Ce1ite"-pude> pH-værdien kontrolleredes dernæst, og den vandige fase fraskiltes, udvaskedes 2 gange (2 x 150 ml) med methylenchlorid og behandledes med trækul. Opløsningen indstilledes på pH-værdi 4,5 og vakuumkoncentreredes til et volumen på ca. 150 ml. Suspensionen henstod i ca. 12 til ca. 18 timer ved +5°C, og det faste stof opsamledes og udvaskedes med vand og acetone og tørredes ved 40°C til opnåelse af titelforbindelsen, i det væsentlige uden indhold af L-(+) isomeren.

Udbytte = ca. 30% (af et 85-90% rent materiale). aD (0,5% HCl N/10) - +205,5 Elementæranalyse for ét trihydrat

Teoretisk Fundet C 46,85 47,17 H 5,89 5,72 N 9,10 9,02 S 6,93 7,27 H20 11,7 11,33 (KF) og 10,77 (T G A) NMR er i overensstemmelse med den formodede struktur.

Iodometrisk afprøvning (overfor ampi ci Hins tandard) = 738 ^,ug/ml

Fremgangsmåde B. Våd proces.

10,8 g (0,05 mol) 6-APA opløstes i 45 ml vand og 11,7 ml HCl 6N; 300 ml acetone tilsattes, og blandingen afkøledes til -5°C. Dernæst tilsattes 7,4 g (0,028 mol) D(-)a-amino-a-(p-acetoxyphenyl)acetylchlo-ridhydrochlorid i små portioner, og pH-værdien holdtes konstant på 1,4 - 1,6 ved tilsætning af triethylamin.

Den anden fraktion af chloridhydrochlorid tilsattes ved pH-værdi 1,2 - 1,4. Efter 1 times forløb ved -5°C fjernedes acetonen i vakuum, 8 149124 og opløsningens pH-værdi indstilledes på 4,3 - 4,5. Det faste materiale opsamledes og kasseredes. Modervæskerne podedes og henstod til udkrystallisation ca. 12 til ca. 18 timer ved +5°C. RN 1395 opsamledes, udvaskedes grundigt med en lille smule vand og med acetone og tørredes ved 40°C. Udbytte: 2,0 g (9%). Det opnåede produkt var identisk med det ved fremgangsmåde A fremstillede.

Biologiske data

Tabel I viser sammenlignende MIK-data for amoxycillin (BL-P1410: p-hydroxyanalog af ampicillin), og p-acetoxyampicillin (RM-1395). De minimale inhibitoriske koncentrationer bestemtes ved dobbelt-substrat-fortyndingsmetoden under anvendelse af ækvimolære koncentrationer af hver forbindelse.

.Tabel II og de tilhørende figurer I og II viser sammenlignende blodspejlsdata i rotter og hunde ved indgivelse af amoxycillin (BL-P1410) og p-acetoxyampicillin (RN-1395). Tabel III sammenfatter resultaterne fra fig. I og II.

Som det kan ses af de biologiske data har p-acetoxyampicillin og amoxycillin lignende MIK-egenskaber, men p-acetoxyampicillin har overraskende højere blodspejlsværdier.

9 149124

β •Η Η ι—I

Ή ϋ ιη •Η en οο οο pjfo ©ο ro ro ro 6η ο ο η η Η γο to (ty «.*.*· ·» ·» ** ** >i!a ooooooinroo'tfmotnoininfoinroin

li O' Ol l£> Γ0 Ol N N « W Ifi N

0 H rHHHHH

+) A A. A A A Λ 0) ϋ (ΰ Οι β •ri —· Η Ο 00 00 γ)η ο ο id m ro ,· -Η "3* Ο Ο Ο Ο 1-1 ΠΓΟ Η [)Η * ‘ ‘ * - - - (0 b^øj ooooooinrootNoioinommoiLnroro f>

li I CNVD Γ0 CN Μ Μ η (Ί IO ID O

O 1-3 Η HHi-liH

H — S Cd Λ A>n β H rf!'-' ft

Hg £ Φ \ +i ,5 tr 2 « s « f* ~ +> e « Si H O* S σι o ro <; cri β in-^r^t^i£)vo<Tir-ir-iint^roommHvoi^oi 0) coororoooocoHt^r'~HoH'3,otninm Λ

iniiiDinioiflininifliooiuiffiiniDoiDiDiD

σισισισ^σισιΗσιΗσισιΗσιΗσιΝσισισι S+ * -3 dP ^

•q. O CO

i λ m O' H on . ζ J4 Κ <—I -—- -—- I -—' + Η — X - Γ0 CM Ο ^ —» _,β η — I ι Η I — ^ «Λ!

Iroigoo'-'o ^ ^ ^ ^ ι β Μ Ο I Ο 3 Η Η ri ^ τΡ rf | U >1 I I I Ο Η ^ ^ "S' ΦΌ '-'Η'-'φ 0) I Ο Ο Ο I ι—I '— I I I «1 ^ 01 CO CO (¾ 01 Ο ΗΗΗΟ'-' Ο Ο Ο Ή

+J a XJ ro ΓΟ I ·Η Η '-''-''-"Η 01 Η Η Η dfltJ

nj n ·Ρλιόιο,!:Ό^^ ~ Φ β —' ^ ^ in M φ10τ4ΟΗΗ+*·Η pf Φ HI 10 01Φ ΟΪ +1 ΦΦ6ιη|χ!>4Φ+·>Γ-Ι|ΦΦ·Η·ΗθϋΦΦΦ +β ω ·Ηβω + ΜΡ03·ΗΛΟ·Η·ΗΗ·Ηβ10Φ<β<β Η Λ J+ β Φ ^3Ηββ·Ηβ·ΗΦϋυϋ (9¾ 3Φθεηιοοιιοοιιθφ*·ο'-ΟΟΛΦ&*υΦ<βΦ < β 0166033333+* ig(Otn3HOOO <>ι ϋ10ΐ3>ιΦΦΦΦΦβΗ·Γΐ33ΜΜΜ(βΗΗΗ +* Οι-ΗΦΟιΜΜΜΜΜφΗΗΦΦΗΟΦΗυΟΟ άΡ Μ βββ β β 3 3 3 Ο Ο β β 6 g β ιη 0 •Η(ΰθι·Φ(ΰ(θΦΐΰ·ου&θ) .... ^

+4 &ι ί-4 Η •••M+J+J+J

0)Μ·+*.....Φ····ΜΜοΐφβββ X

aOQWWMMCOWWIxIHWWPiAPiaiHHH Κ *