NL8602282A - Carbapenem-antibiotica. - Google Patents

Description

« ft '3 VO 8328

Carbapenem-antibiotica.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op nieuwe carbapenem-antibiotica, waarin de 2-substituent de formule 1" van het formuleblad heeft, waarin: n 0, 1,2 of 3 is, 3 m 1 of 2 is, o 1 of 2 is en R C^-Cg-alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl of aralkyl is, waarin de aryleenheid fenyl of heteroaryl is en de alkyleenheid Ci-Cg-alkyl is, welke heterocyclische ring die de 10 sulfoniumgroep bevat, naar keuze bij een ringkoolstofatoom of -atomen is gesubstitueerd door één of twee C^-Cg-alkylgroepen.

Er is een aantal δ-lactamderivaten, die de carbapenemkem volgens formule 2' van het formuleblad bevatten in de literatuur beschreven. Van deze carbapenemderivaten wordt vermeld,dat zij bruik-15 baar zijn als anti-bacteriele middelen en/of als β-lactamase-remstoffen.

De eerste carbapenemverbindingen waren natuurlijke produkten, zoals thienamycine met formule 8 van het formuleblad, verkregen door fermentatie van Streptomyces cattleya (Amerikaans octrooischrift 20 3.950.357). Thienamycine is een uitzonderlijk krachtig antibioticum met breed spectrum dat een aanmerkelijke activiteit tegen verschillende Pseudomonas-soorten bezit, organismen die berucht resistent zijn tegen β-lactam-antibiotica.

Verbindingen met formule 9 van het formuleblad, waarin 25 R5, R6 en R7 onafhankelijk zijn gekozen uit H en ongesubstitueerd of gesubstitueerd alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkynyl, cycloalkenylalkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, heteroaryl of heteroaralkyl worden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.235.920. Onder de in het Amerikaanse octrooischrift 30 4.235.920 beschreven verbindingen bevindt zich die met formule 10 van het formuleblad, waarin A een farmaceutisch aanvaardbaar anion is.

Het bovenvermelde quaternaire aminederivaat wordt tevens beschreven in Recent Advances in Chemistry Of 3-Lactam Antibiotics, Royal Society of Chemistry, London, 1981, biz. 240-254, waarin zijn anti- l \ 35 bacteriele activiteit wordt vermeld als gemiddeld bij benadering v 2 * / V V·'' Λ3 kJ «U . .

* f -2- 1/2 tot 2/3 van die van thienamycine.

Verbindingen met formule 11 van het formuleblad, waarin de groep volgens formule 3' van het formuleblad bevestigd aan de amino-stikstofgroep van thienamycine een mono- of polycyclische N-bevattende 5 heterocyclische groep voorstelt en R = H, gesubstitueerd of ongesubstitueerd alkyl, aryl, alkenyl, heterocycloalkenyl, aralkenyl, heterocycloalkyl, aralkyl, -NR^, COR, CONR2, -OR of CN is, worden beschreven in de Europese octrooiaanvrage 2082.

In de Europese octrooiaanvrage 40408 worden verbindingen 10 met formule 12 van het formuleblad beschreven, waarin R* H, methyl of hydroxyl is en R<.^ een monovalente, organische groep, die o.a. heterocycloalkyl omvat, is.

De Europese octrooiaanvrage 38869 beschrijft verbindingen met formule 13 van het formuleblad, waarin R^, R7 en R8 onafhankelijk wor-15 den gekozen uit de groep bestaande uit waterstof, gesubstitueerd en ongesubstitueerd: alkyl, alkenyl en alkynyl met 1-10 koolstof-atomen; cycloalkyl, cycloalkylalkyl en alkylcycloalkyl met 3-6 koolstofatomen in de cycloalkylring en 1-6 koolstofatomen in de alkyleenheden; aryl, zoals fenyl; aralkyl, aralkenyl en aralkynyl, 20 waarbij de aryleenheid fenyl is en het alifatische deel 1-6 koolstofatomen bevat; heteroaryl, heteroaralkyl, heterocyclyl en heterocyclylalkyl, waarbij de substituent(en) met betrekking tot de bovengenoemde groepen worden gekozen uit : 22 -X° halogeen (chloor, broom, fluor) -OH hydroxy 1

-OR alkoxy, aryloxy O

^ 1 2

-CNR1R -c arbamoy1 O

9 12 - 30 -CNR R -carbamoyl -NR1R2-amino , NR1 _-amidino 8602282 -3- * i * R1 -ITO 2 nitro 9 -N{RXi3 tri-ges^stitueerd amino (R* groep wordt onafhankelijk gekozen^- a1' 2 -C*NOR oxiad.no -SR1 aUcyl- arylthio -SOjNR^R^ sulfonamido -NhIur1R2 ureido R^CHR2- amido -CO,H carboxy • t -COjR carboxylaat -Ir1 acyl -OCR1 acyioxy -S3 aercapto fi -SR1 alkyl* en aryl- sulfinyl 8602232 * * -SR1 aUcyl- en- «ryl--suifoayl O* -07 cyano -N3 azido *· i -4- waarbij met betrekking tot de bovengenoemde substituenten aan r6, en RÖ de groepen ïé. en R^ onafhankelijk worden gekozen uit: waterstof, alkyl, alkenyl en alkynyl met 1-10 koolstofatomen; cycloalkyl, cycloalkylalkyl en alkylcycloalkyl met 3-6 koolstof-5 atomen in de cycloalkylring en 1-6 koolstofatomen in de alkyl- eenheden; aryl, zoals fenyl; aralkyl, aralkenyl en aralkynyl, waarbij de aryleenheid fenyl is en het alifatische deel 1-6 koolstofatomen bevat; heteroaryl, heteroaralkyl, heterocyclyl en heterocyclylalkyl en waarbij het heteroatoom of de atomen in de bovengenoemde hetero-10 cyclische eenheden wordt gekozen uit de groep bestaande uit 1-4 zuurstof-, stikstof- of zwavelatomen en waarbij de alkyleenheden verbonden met genoemde heterocyclische eenheden 1-6 koolstofatomen bevatten, (zie tevens de Europese octrooiaanvrage 1627, 1628, 10317, 17992, 37080, 37081 en 37082).

15 Tijdens de Gordon Research conferentie betreffende medicinale chemie te New London, New Hampshire , 2-6 augustus 1982, werd een folder uitgedeeld, waarin een veelvoud van carbapenem-antibiotica werd beschreven. Onder de verbindingen beschreven op blz.9 van de folder bevindt zich het carbapenem met formule 14 van het formuleblad. 20 Het bovengenoemde carbapenemderivaat wordt tevens beschreven op blz. 145 van de Europese octrooiaanvrage 38869 en blz.252 van de Europese octrooiaanvrage 17992.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.309,346 worden carbapenem-

Q

derivaten met 2-substituenten beschreven met de formule -SR°, waarin

O

25 R inter alia heteroaralkyl is, waarbij het heteroatoom of de atomen in heteroaralkyl kunnen worden gekozen uit de groep, bestaande uit 1-4 zuurstof-, stikstof- of zwavelatomen. Er wordt geen. melding gemaakt van eventuele sulfoniumgroepen -die in de verbindingen van de onderhavige uitvinding aanwezig zijn.

30 De Europese octrooiaanvrage 10317 (zie tevens het Amerikaanse octrooischrift 4.232.036) beschrijft carbapenemverbindingen met de algemene formule 15 van het formuleblad, waarin R° * H of -SR8; R1, R6, R7 en R8 onafhankelijk zijn gekozen uit waterstof (R1 is geen H), gesubstitueerd of ongesubstitueerd: alkyl, alkenyl 35 en alkynyl met 1-10 koolstofatomen; cycloalkyl, cycloalkylalkyl en 8602232 -5- 4 ï alkylcycloalkyl met 3-6 koolstofatomen in de cycloalkylring en 1-6 koolstofatomen in de alkyleenheden; fenyl; aralkyl, aralkenyl en ar-alkynyl, waarbij de aryleenheid fenyl is en de alkylketen 1-6 koolstofatomen bevat; heteroaryl, heteroaralkyl,heterocyciyl en hetero-g cyclylalkyl, waarin de substituent of substituenten met betrekking tot de bovengenoemde groepen zijn gekozen uit: amino, mono-, di- en trialkylamino, hydroxyl, alkoxyl, mercapto, alkylthio, fenylthio, sulfamoyl, amidino, guanidino, nitro, chloor, broom, fluor, cyano en carboxy; en waarbij het heteroatoom of de atomen in de bovenvermelde heterocyclische eenheden zijn gekozen uit de groep bestaande uit 1-4 zuurstof-, stikstof- of zwavelatomen? en waarbij de alkyleenheden van de bovengenoemde substituenten 1-6 koolstofatomen bevatten.

De Britse octrooiaanvrage 2.119.371A beschrijft carbapenem-antibiotica, gekenmerkt door een 2-substituent met formule 4> van het formuleblad, waarin A wordt voorgesteld door cyclopen-tyleen, cyclohexyleen of C2“Cg-alkyleen, naar keuze gesubstitueerd met één of meer C^-C^-alkylgroepen en de groep 51' van het formuleblad een gekwatemiseerde stikstof-houdende aromatische heterocyclische ring voorstelt.

2o De Britse octrooiaanvrage 2.122.196A beschrijft carbapenem- antibiotica gekenmerkt door een 2-substituent met de formule βΊ van het formuleblad, waarin A cyclopenteen, cyclohexyleen of C2“Cg-alkyleen naar keuze gesubstitueerd door één of meer C^-C^-alkylgroepen voorstelt; c 25 S hetzij (a) een naar keuze gesubstitueerde alifatische, cyclo-alifatische, cycloalifatische-alifatische, aryl, aralifatische, heteroaryl, heteroaralifatische heterocyclyl of heterocyclyl-alifatische groep voorstelt of 2Q (b) een divalent fenyleen of een C^-C^-alkyleengroep, zodanig verbonden aan de ring volgens formule 5’ van het formuleblad dat een overbrugde polycyclische groep wordt gevormd; waarbij formule 5 * een gekwatemiseerde stikstofhoudende niet-aromatische, heterocyclische ring voorstelt.

35 De Britse octrooiaanvrage 2.128.187A beschrijft carbapenem-anti- 8602282 -6-

ί V

biotica, gekenmerkt door een 2-substituent met formule 7' van het formuleblad, waarin: A een Ci-Cg rechte of vertakte alkyleengroep voorstelt: R~* een naar keuze gesubstitueerde alifatische, cyclo-alifatische, cycloalifatische-alifatische, aryl, aralifatische, 5 heteroaryl, heteroaralifatische, heterocyclyl of heterocyclylalifatische groep voorstelt en de groep volgens formule 8' van het formuleblad een stikstofhoudende aromatische heterocyclische groep , gebonden aan de alkyleengroep A bij een ringkoolstofatoom en gekwatemiseerde substituent R^ voorstelt.

10 De Britse octrooiaanvrage 2.118.183A beschrijft carbapenem- antibiotica gekenmerkt door een 2-substituent met de formule 9' van het formuleblad, waarin: A een C2~Cg rechte of vertakte alkyleengroep voorstelt en en R^ elk onafhankelijk naar keuze gesubstitueerde 15 alifatische, cycloalifatische, cycloalifatische-alifatische, aryl, heterocyclyl, heterocyclyl-alifatische, heteroaryl of heteroalifatische groepen voorstellen of R1^ en R^ tezamen genomen met het S® , waaraan zij zijn bevestigd, een naar keuze gesubstitueerde zwavelhoudende, heterocyclische 20 ring voorstellen. Voorbeeld 1 van de Britse octrooiaanvrage 2.118.183A beschrijft het carbapenem-antibioticum met de formule 16 van het formuleblad, die verschilt van de verbindingen van de onderhavige aanvrage doordat de heterocyclische groep van de 2-substituent via de sulfo-niumgroep aan de ethyleengroep is gebonden.

25 Hoewel er een enorm groot aantal carbapenemderivaten in de literatuur zijn beschreven, bestaat er nog steeds behoefte aan nieuwe carbapenemverbindingen, aangezien êe bekende derivaten nog steeds verbeterd kunnen worden wat betreft hun spectrum van activiteit, activiteit, stabiliteit en/of giftige neveneffecten.

^ De onderhavige uitvinding voorziet in een nieuwe reeks van carbapenemderivaten, gekenmerkt door een 2-substituent met de

H

-formule 1 van het formuleblad, waarin n 0,1,2 of 3 is, i 1 of 2 is; 35 , e 0 .

o 1 of 2 rs en 8602282 -7- a * R C.-C,-alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl of 1 b aralkyl is, waarin de aryleenheid fenyl of heteroaryl is en de alkyleenheid C^-Cg-alkyl is, welke heterocyclische ring met de sul-foniumgroep naar keuze aan een ringkoolstofatoom of -atomen is gesub-2 stitueerd door een of twee C^-Cg alkylgroepen.

Meer in het bijzonder voorziet de onderhavige uitvinding in carbapenemderivaten met formule 1 van het formuleblad, waarin: 2 R waterstof of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxylbeschermgroep is, B waterstof of methyl is, n 0, 1,2 of 3 is, m l,of 2 is, o 1 of 2 is en R Cj-Cg alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl • of aralkyl is, waarin de aryleenheid fenyl of een heteroarylgroep met 5-6 leden is en de alkyleenheid C^-Cg alkyl is, welke heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat, naar keuze is gesubstitueerd aan een ringkoolstofatoom of -atomen door een of twee C^-Cg alkylgroepen? 2q of farmaceutisch aanvaardbare zouten of fysiologisch hydrolyseerbare esters daarvan.

De verbindingen volgens formule 1 zijn krachtige anti-bacteriele middelen, gekenmerkt door een ongebruikelijk hoge gramnegatieve activiteit, in het bijzonder tegen de soort Pseudomonas 25 of zij zijn tussenprodukten, bruikbaar voor de bereiding van dergelijke middelen. Tevens omvat de onderhavige uitvinding werkwijzen ter bereiding van de nieuwe carbapenem-derivaten als boven beschreven en farmaceutische preparaten, die de biologisch actieve carbapenemderi-vaten in combinatie met farmaceutisch aanvaardbare dragers 2Q of verdunners bevatten.

De nieuwe verbindingen met de algemene formule 1 bevatten de carbapenemkem (zie formule 2" van het formuleblad) en kunnen aldus als l-carba-2-penem-3-carbonzuurderivaten worden betiteld. Naar keuze kan men aan de verbindingen de basistructuur volgens formule 2"' 25 van ket formuleblad toekennen, die worden betiteld als 7-oxo-l-azabicyclo (3,2,0) hept-2-een-2-carbonzuurderivaten.

8602282 -8-

Hoewel de onderhavige uitvinding verbindingen omvat waarin de relatieve stereochemie van de 5,β-protonen cis alsmede trans is, hebben de voorkeursverbindingen de 5R,6S-(trans)-stereochemie, zoals in het geval van thienamycine.

2 De verbindingen met formule 1 kunnen bij de 1-plaats (B=waterstof) ongesubstitueerd of gesubstitueerd door een methylgroep zijn. De methylsubstituent kan hetzij in de a- of S-configuratie aanwezig zijn en het is de bedoeling dat de onderhavige uitvinding de individuele a- en S-isomeren, alsmede mengsels daarvan omvat. De 1-gesubstitueerde verbindingen met de meeste voorkeur zijn die met de a-configuratie.

Met de meeste voorkeur heeft de hydroxyethylsubstituent op de β-plaats van de carbapenemkern de absolute configuratie 5R,S7,8R. De 2-substituent van de verbindingen van de onderhavige ^2 uitvinding wordt gekenmerkt door een heterocyclische 4-6 ring, die een functionele sulfoniumgroep bevat, welke ring via een koolstof-atoom hetzij aan een alkyleengroep of direct aan het zwavelatoom bevestigd aan de carbapenemkern is gekoppeld. De heterocyclische 4-6 ring, die de sulfoniumgroep bevat, kan naar keuze bij een ring-2q koolstofatoom of atomen zijn gesubstitueerd door één of twee C,-C- alkylgroepen. Voorkeurs-gesubstitueerde ringen zijn die

^ ® II

met de formules 10 en 11 van het formuleblad.

De R-substituenten van de zwavelhoudende heterocyclische ring kan recht of vertakt C ~C, alkyl, bij voorkeur C.-C. alkyl en met de 1 Ό 14 22 meeste voorkeur alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl of aralkyl zijn. De aryleenheid van de aralkylgroep kan fenyl of een heteroarylgroep met 5-6 leden zijn.

De term "heteroaryl" als hierin toegepast verwijst naar een aromatische ring met 1-3 heteroatomen, die onafhankelijk worden 2Q gekozen uit 0, Sen N, terwijl de alkyleenheid van de aralkylgroep recht of vertakt C^-Cg alkyl, bij voorkeur C^-C^ alkyl en met de meeste voorkeur alkyl is. Voorbeelden van geschikte heteroaryl- groepen omvatten thienyl en furyl. De verbindingen met formule 1 kunnen in de vormen la, lb en lc van het formuleblad bestaan, waarbij B, 22 n, m, o en R de voomoemde betekenissen hebben, 8602232 ·# % -9- 2' R een gebruikelijk, gemakkelijk verwijderbare carboxylbescherm- groep is en 3 X een tegenxon is.

Het tegenion, in het geval van biologisch actieve eindpro-5 dukten, wordt zodanig gekozen dat farmaceutisch aanvaardbare zouten voor therapeutische toediening worden geleverd of in het geval van tussenverbindingen van formule 1, kan tevens een toxisch ion zijn. In een dergelijk geval kan het ion naderhand worden verwijderd of gesubstitueerd door een farmaceutisch aanvaardbaar ion, onder vorming 10 van een actief eindprodukt voor therapeutische toepassing.

De term "gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep" verwijst naar een bekende estergroep die is toegepast voor het blokkeren van een carboxylgroep gedurende de chemische reactietrappen als hierna beschreven en die desgewenst door 15 methoden, die niet in een merkbare vernietiging van het achterblijvende deel van het molecuul resulteren, b.v. een chemische of enzymatische hydrolyse, behandeling met een chemisch reductie-middel onder milde omstandigheden, bestraling met ultraviolet licht of katalytische hydrogenering, kunnen worden verwijderd. Voorbeelden van 20 dergelijke esterbeschermgroepen omvatten benzhydryl, allyl, p-nitro-benzyl, 2-naftylmethyl, benzyl, trichloorethyl, silyl, zoals trimethylsilyl, fenacyl, p-methoxybenzyl, acetonyl, o-nitrobenzyl, 4-Dyridylmethyl en C.~Cc alkyl, zoals methyl, ethyl of t-butyl.

Binnen dergelijke beschermgroepen zijn die groepen omvat, die 25 onder fysiologische omstandigheden worden gehydrolyseerd, zoals pivaloyloxymethyl, acetoxymethyl, ftalidyl, indanyl en methoxy-methyl. Bijzonder voordelige carboxylbeschermgroepen zijn p-nitrobenzyl, dat gemakkelijk kan worden verwijderd door katalytische hydrogenolyse, en allyl dat kan worden verwijderd met 30 de katalysator bestaande uit een mengsel van een palladium verbinding en trifenylfosfine in een aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran, diethylether, methyleenchloride, ethylacetaat of acetonitril.

De farmaceutisch aanvaardbare zouten als bovenvermeld omvatten de niet-giftige zuuradditiezouten, b.v. zouten met anorganische 35 zuren, zoals chloorwaterstofzuur, broomwaterstofzuur, joodwaterstof- 3602282 * ï -10- zuur, fosforzuur, zwavelzuur, enz. en zouten met organische zuren, zoals maleinezuur, azijnzuur, citroenzuur, barnsteenzuur, benzoezuur, wijnsteenzuur, fumaarzuur, amandelzuur, ascorbinezuur, melkzuur, gluconzuur en appelzuur.

5 Verbindingen met formule 1, waarin R waterstof, een anionische lading of een fysiologisch hydrolyseerbare estergroep is, tezamen met farmaceutisch aanvaardbare zouten daarvan, zijn bruikbaar als anti-bacteriele middelen. De resterende verbindingen met formule 1 zijn waardevolle tussenprodukten, die in de bovenvermelde, biologisch 10 actieve verbinding kunnen worden omgezet.

Een voorkeursvorm van de onderhavige uitvinding omvat verbindingen met formule 17, waarin: B en R en R^ de voornoemde betekenissen 'hebben "en farmaceutisch aanvaardbare zouten of fysiologisch hydrolyseer-15 bare esters daarvan.

Binnen deze groep van verbindingen zijn voorkeurs R-substitu-enten Cj_-Cg alkyl, in het bijzonder methyl.

Een bijzondere voorkeursvorm van de onderhavige uitvinding omvat de verbindingen met formule 18, waarin 20 B waterstof of S-methyl is en farmaceutisch aanvaardbare zou ten en esters daarvan.

De carbapenemderivaten met de algemene formule 1 worden be- 2' reid uit uitgangsmaterialen met formule 3, waarin B en R de voornoemde betekenissen hebben. De verbindingen Volgens formule 3 zijn 25 bv. beschreven in de Europese octrooiaanvrage 38869 en 54917 en kunnen volgesns de algemene methoden als daarin beschreven, worden bereid.

Een werkwijze voor het bereiden van de verbindingen volgens formule 1 uit uitgangsmaterialen volgens formule 3 kan worden samengevat door reactieschema A van het formuleblad.

30 Een voorkeurs- en andere werkwijzen ter bereiding van de verbindingen volgens formule 1 uit uitgangsmaterialen volgens formule 3 kan worden samengevat door reactieschema B van het formuleblad.

Voor een verdere uitwerking van het eerstgenoemde reactieschema dient dat uitgangsmateriaal volgens formule 3 in een inert orga-35 nisch oplosmiddel, zoals methyleenchloride, acetonitril of dimethyl-· formamide, in reactie te worden gebracht.

8602282 -11- 9 %

O

fonnamidevmet ongeveer een equi.mola.i_te hoeveelheid van een agens R -L, zoals p— tolueensulfonzuuranhydride, p-nitrobenzeensulfcnzuur-anhydride, 2,4,6-rtriisopropylbenzeensulfonzuuranhydride, methaan-sulfonzuuranhydride, trif luormethaansulfonzuuranhydride ,dif enyl-5 chloorfosfaat, tolueensulfonylchloride, p-broombenzeensulfonyl- chloride, e.d. waarin L de overeenkomstige afsplitsbare groep is, zoals tolueensulfonyL-oxy, p-nitrobenzeensulfonyloxy, difenoxyfos-finyloxy en andere afsplitbare groepen, die door de gebruikelijke procedures gevormd en welbekend zijn. De reactie om de 10 afsplitsbare groep op de 2-plaats van het tussenrodukt volgens for mule 3 te vormen, wordt met voordeel uitgevoerd in aanwezigheid van een base, zoals diisopropylethylamine, triethylamine, 4-dlmethylaminopyridine, en dergelijke bij een temperatuur van ongeveer -20 tot +40°C, en met de meeste voorkeur ongeveer 0°C.

15 De afsplitsbare groep L van het tussenprodukt volgens formule 4 kan tevens halogeen zijn, in welk geval een dergelijke groep tot stand wordt gebracht door het tussenprodukt volgens formule 3 in reactie te brengen met een halogeneringsmiddel, zoals , , (00)3PBr2' oxalylchloride, e.d. in een oplosmiddel, zoals CE^CI^, CH^CN, TAF, 20 e.d. in aanwezigheid van een base, zoals diisopropylethylamine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine e.d.. Het tussenprodukt volgens formule 4 kan desgewenst worden geisoleerd, maar wordt geschikt in de volgende trap zonder isolering of zuivering toegepast.

Het tussenprodukt volgens formule 4 wordt vervolgens volgens 25 een gebruikelijke vervangingsreactie in het tussenprodukt volgens formule 2 omgezet. Aldus kan het tussenprodukt volgens formule 4 met bij benadering een equimolaire hoeveelheid van een thiol met de formuele 19 van het formuleblad, waarin n, m en o de voomoemde betekenissen hebben, in een inert organisch oplosmiddel, zoals dioxan, 30 dimethylformamide, dimethylsulfoxyde of acetonitril en in aanwezigheid Vein een base, zoals diisopropylethylamine, triethylamine, natriumbicarbonaat, kaliumcarbonaat of 4-dimethylaminopyridine worden omgezet.

De temperatuur voor de vervanging is niet kritisch maar een voordelig temperatuurgebied is van ongeveer -40°C tot 25°C. Het meest geschikt 35 * wordt de reactie onder koelen uitgevoerd, b.v. bij ongeveer 0°C tot -10°C.

8602282 -12-

De quatemisering van de ringzwavel in de heterocyclische 2-sübstituent van het tussenprodukt volgens formule 2 wordt uitgevoerd door het tussenprodukt volgens formule 2 in een inert organisch oplosmiddel met ten minste een equivalent (tot ongeveer een 50% molaire 5 overmaat) van een alkyleringsmiddel met de formule R-X'.waarin de voomoemde betekenissen heeft en X' een gebruikelijk af splitsbare groep ,zoals halogeen (chloor, broom of jood, met de meeste voorkeur jood) of een sulfonaattestereenheid, zoals een mesylaat, tosylaat of tryflaat , in reactie te brengen. Voorbeelden van geschikte 10 niet-reactieve organische oplosmiddelen zijn chloroform, methyleen-chloride, tetrahydrofuran, dioxan, aceton, dimethylsulfoxyde en di-methylformamide. De temperatuur voor de alkyleringsreactie is niet kritisch. Een temperatuur in het gebied van ongeveer 0 tot 40°C heeft de voorkeur. Het is het meest geschikt dat de reactietrap 15 bij kamertemperatuur wordt uitgevoerd.

Het tussenprodukt volgens formule 1' heeft een tegenion X (b.v. afgeleid uit het gebruikte alkyleringsmiddel), dat daarmee is verbonden en dat in deze trap of in een latere trap, bv. die volgende op de deblokkeringstrap volgens gebruikelijke procedures 20 kan worden gesubstitueerd door een ander tegenion, b.v. één dat meer farmaceutisch aanvaardbaar is. Naar keuze kan het tegenion vervolgens worden verwijderd gedurende de deblokkeringstrap. De 2'

deblokkeringstrap ter verwijdering van de carboxyl-beschermgroep R

van het tussenprodukt volgens formule 1' wordt tot stand gebracht 25 volgens gebruikelijke procedures, zoals solvolyse, chemische reductie of hydrogenering. Wanneer een beschermgroep zoals p-nitrobenzyl, benzyl, benzhydryl of 2-naftylmethyl wordt toegepast, die door katalytische hydrogenering kan worden verwijderd, kan het tussenprodukt vólgens formule 1' in een geschikt oplosmiddel, zoals 30 dioxan-water-ethanol, tetrahydrofuran-waterig dikaliumwaterstof- fosfaat-isopropanol, en derg. onder een waterstofdruk van 1-4 atmosfeer in aanwezigheid van een hydrogeneringskatalysator, zoals palladium-op-houtskool, palladiumhydroxyde, platinaoxyde, e.d.

bij een temperatuur van 0-50°C gedurende ongeveer 0,2-4 uur worden 2' 35 behandeld. Wanneer R een groep is, zoals o-nitrobenzyl, kan tevens ff- * f*· Ο «» -13- fotolyse worden toegepast voor het deblokkeren. Beschermgroepen, zoals 2,2 ,2-dichloorethyl kunnen door milde zinkreductie worden verwijderd. De allyl-beschermgroep kan met een katalysator, bestaande uit een mengsel van een palladiumverbinding en trifenylfosfine in een aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran, diethylether of methy-5 leenchloride worden verwijderd. Eveneens kunnen andere gebruikelijke carboxyl-beschermgroepen volgens aan de vakman bekende methoden worden verwijderd. Tenslotte als boven vermeld kunnen verbindingen 2' met formule 1', waarin R een fysiologisch hydrolyseerbare ester, zoals acetoxymethyl, ftalidyl, indanyl,pivaloyloxymethyl, methoxy-10 methyl, enz. is, direct aan de gastheer zonder deblokkering worden toegediend, aangezien dergelijke esters in vivo onder fysiologische omstandigheden worden gehydrolyseerd.

In een variant van de bovenvermelde werkwijze kan de carboxyl-beschermgroep van het tussenprodukt volgens formule 2 vóór de 15 quatemiseringstrap worden verwijderd. Aldus wordt de carboxyl- beschermgroep als boven beschreven, verwijderd om het overeenkomstige vrije carbonzuur te geven en het vrije zuur wordt daarna gequatemiseerd met alkyleringsmiddel R-X' om het gewenste gequatemiseerde produkt volgens formule 1 te geven.Wanneer het tussenprodukt zonder beschermgroe-20 pen wordt gequatemiseerd,kan het oplosmiddel water of een niet- reactief organisch oplosmiddel of mengsels daarvan zijn. Voorbeelden van geschikte oplosmiddelen omvatten water, organische oplosmiddelen, zoals chloroform, methyleenchloride, tetrahydrofuran, dioxan, aceton, dimethylsulfoxyde en dimethylformamide en water-organische oplosmiddel- 25. mengsels, zoals water-aceton of water-dimethylformamide. De temperatuur voor de 'quaterniseringsreactie is niet kritisch en temperaturen in het gebied van ongeveer -40°C tot ongeveer kamertemperatuur worden geschikt toegepast. Het meest voordelig wordt de reactie uitgevoeerd bij ongeveer 0°C.

30 In de tweede beschreven en voorkeurswerkwijze als boven weer gegeven wordt een tussenprodukt met formule 14 van het formuleblad, waar- π * in B, L en R de voomoemde betekenissen hebben, met een thiolverbinding met formule 7 van het formuleblad waarin n, m, o, R en X de voomoemde betekenissen hebben, in een inert oplosmiddel en in aanwezigheid van een 35 base omgezet onder vorming van een carbapenemprodukt van formule lr, '360 2 282 2 ' -14- i * waarbij desgewenst de carboxyl-beschermgroep R wordt verwijderd en men de overeenkomstig gedeblokkeerde verbinding volgens formule 1 verkrijgt of een farmaceutisch aanvaardbare zout daarvan. In deze werkwijze wordt het tussenprodukt met formule 4, dat als bovenbeschreven is vermeld, b.v. in de Europese octrooiaanvrage 38869 en 54917 5 en dat volgens de hierin algemeen beschreven methode kan worden bereid .toegepast. L stelt een gebruikelijke afsplitsbare groep voor (gedefinieerd als "X" in de Eurpoese octrooiaanvrage 38869), zoals, chloor, broom, jood, benzeen-sulfonyloxy, p-tolueensulfonyl-oxy, p-nitrobenzeensulfonyloxy, methaansulfonyloxy, trifluormethaan-10 sulfonyloxy, difenoxyfosfinyloxy, of di(trichloorethoxy)fosfinyloxy.

De voorkeurs-afsplitsbare groep is difenoxyfosfinyloxy.

De tussenprodukten formule 4 worden in het algemeen in situ gevormd door een tussenprodukt met formule 3 in reactie te brengen met een geschikt acyleringsmiddel R°-L.Het voorkeursprodukt 4, 15 waarin L difenylfosfinyloxy is kan men bereiden door de keto- ester volgens formule 3 in een inert organisch oplosmiddel, zoals methyleenchloride, acetonitril of dimethylformamide in reactie te brengen met ongeveer een equimolaire hoeveelheid van difenylchloorfosfaat in aanwezigheid van een base, zoals diisopropyl-20 ethylamine, triethylamine, 4-dimethylaminepryridine e.d. bij een temperatuur van ongeveer -20°C tot +40°C, met de meeste voorkeur bij ongeveer 0°C. Het tussenprodukt volgens formule 4 kan desgewenst worden geïsoleerd, maar wordt geschikt als het uitgangsmateriaal voor deze werkwijze toegepast zjnder isolering of zuivering.

25 Het carbapenem-tussenprodukt volgens formule 4 wordt in reactie gebracht met een thiolverbinding met formule 7 van het formuleblad waarin n, m, o en R de voornoemde betekenissen hebben en X een tegenion is.

De reactie wordt uitgevoerd in em inert oplosmiddel, zoals 30 acetonitril, acetonitril-dimethylformamide, tetrahydrofuran, tetra-hydrofuran-H^O, acetonitril-^O, dimethylaceetamide, dimethylaceet-amide-H20 of aceton in aanwezigheid van een base. De aard van de base is niet kritisch. Geschikte basen omvatten natriumhydroxyde, diisopropyl-ethylamine, l,8-diazabicyclo(5.4.0]undec-7-een, 1,5-diazabicyclo 35 [4.3.0]non- 5-een en triiC^-C^alkylaminen, zoals triethylamine, 8802282 s % -15- tributylamine en tripropylamine. De reactie kan in een breed tempe-ratuurstraject b.v, van -15°C tot aan kamertemperatuur worden uitgevoerd, maar wordt bij voorkeur verricht bij temperaturen in het gebied van ongeveer -15°C tot +15°C, in het bijzonder 5 ongeveer 0°C.

Het carbapenemprodukt dat door de reactie van het thionyl met het tuss'enprodukt volgens formule 4 wordt geproduceerd heeft een tegen- ion dat daarmee verbonden is [b.v. (C,HeO)_P0„-, Cl- of het anion 6 5 2 2 verbonden met het quatemaire thiol)] dat in dit stadium volgens ge- 10 bruikelijke procedures vervangen kan worden door een ander anion, b.v. een dat meer farmaceutisch aanvaardbaar is. Naar keuze kan het tegenion gedurende de daaropvolgende deblokkeringstrap worden verwijderd.Wanneer de gequatemiseerde carbapenemverbinding enhet tegenion het onoplosbare produkt vormen, kan het produkt bij vorming 15 uitkristalliseren en zal door filtratie in zuivere vorm worden verzameld.

Na de vorming van het gewenste carbapenemprodukt, kan de carboxylbescherm-2' groep R van verbinding 1' naar keuze door gebruikelijke procedures, zoals solvolyse, chemische reductie of hydrogenering worden verwijderd. Wanneer een beschermgroep, zoals p-nitrobenzyl, benzyl, benzhydryl 20 of 2-naftylmethyl, wordt toegepast, die door katalytische hydrogenering kan worden verwijderd, kan het tussenprodukt volgens formule 11 in een geschikt oplosmiddel, zoals dioxan-water-ethanol, tetrahydrofuran-diethylether-buffer, tetrahydrofuran-waterig dikalium-waterstoffosfaat-isopropanol, e.d. onder een waterstofdruk van 1-4 25 atmosfeer in aanwezigheid van een hydrogeneringskatalysator, zoals palla-dium-op-houtskool, palladiumhydroxyde, platinaoxyde, e.d.

bij een temperatuur van 0-50°C gedurende ongeveer 0,24-4 uur worden behan-2 1 deld. Wanneer R een groep is, zoals o-nitrobenzyl,kan men tevens foto-lyse voor het deblokkeren toepassen. Beschermgroepen, zoals 2,2 ,2-trichloor-30 ethyl, kunnen door milde zinkreductie worden verwijderd. De allyl-beschermgroep kan door gebruik van de katalysator bestaande uit een mengsel van een palladiumverbinding en trifenylfosfine in een geschikt aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran, methyleen-chloride of diethylether, worden verwijderd. Eveneens kunnen andere 35 gebruikelijke carboxylbeschermgroepen door op zichzelf bekende methoden 8602232 -16- wordenverwi j derd.

Tenslotte als boven vermeld, kunnen verbindingen met formule 2' 1', waarin R een fysiologisch hydrolyseerdbare ester, zoals acetoxy-methyl, ftalidyl, indanyl, pivaloyloxymethyl, methoxymethyl, enz. is, 5 direct aan de gastheer zonder blokkering worden toegediend, aangezien dergelijke esters in vivo onder fysiologische omstandigheden worden gehydrolyseerd..

De quatemaire thioltussenprodukten kunnen door reactie van een beschermd thiol met de formule 20 van het formuleblad , waarbij 10 P een gebruikelijke thiolbeschermgroep is, in een inert organisch oplosmiddel, zoals diethylether, dichloormethaan, methyleenchloride, dioxan, benzeen, xyleen, tolueen of mengsels daarvan, worden gereageerd met een geschikt alkyleringsmiddel met de formule R-X', waarin R de voomoemde betekenissen heeft en X' een gebruikelijke afsplits-15 bare groep is, zoals halogeen (chloor, broom of jood, met de meeste voorkeur jood) of een sulfonaatestereenheid,zoals mesylaat, tosylaat of triflaat. De temperatuur voor de alkylerings-reactie is niet kritisch en een temperatuur in het· gebied van ongeveer 0 tot 40°C heeft de voorkeur. De beschermgroep P is een 20 gebruikelijke thiolbeschermgroep, zoals de beschermgroepen, beschreven in hoofdstuk 6 van Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Greene, John Wiley and Sons, New York, 1981, biz. 193-217.

Voorbeelden van geschikte thiol-beschermgroepen omvatten thioethers, zoals benzyl, 4-methylbenzyl, 3,4-dimethylbenzyl, p- 25 methoxybenzyl, o-hydroxy-benzyl, p-hydroxybenzyl, acetoxybenzyl, p-nitrobenzyl of difenylmethyl en thioesters, zoals acetyl, benzoyl, of thiobenzoyl. Een voorkeursbeschermgroep is acetyl dat door behandeling met een waterige base vóór de reactie met het tussenprodukt volgens formule 4 kan worden verwijderd. Zoals in het geval van een 30 andere 3-lactam antibiotica kunnen verbindingen met de algemene formule 1 door bekende proceures in farmaceutisch aanvaardbare zouten worden omgezet, die voor de doeleinden van de uitvinding nagenoeg equivalent zijn aan de niet-zoutverbindingen. Aldus kan men b.v. een 2 verbinding volgens formule 1, waarin R een anionische lading is, in een 35 geschikt inert oplosmiddel oplossen en daarna een equivalent van een 8602282 -17- farmaceutisch aanvaardbaar zuur toevoegen. Het gewenste zuuradditie-zout kan men door gebruikelijke procedures, b.v. oplosmiddel-neerslag, vriesdrogen, enz. winnen.

Het zal duidelijk zijn, dat bepaalde produkten binnen het 5 kader van formule 1 als optische isomeren of als epimere mengsels daarvan gevormd kunnen worden. Bedoeld is dat de onderhavige uitvinding tevens binnen zijn kader alle optische isomeren en epimere mengsels omvat. In het geval van de hydroxyethy 1-6-substituent kan een dergelijke substituent b.v. hetzij in de R of S-configuratie zijn en 10 de verkregen isomeren alsmede epimere mengsels daarvan worden door de onderhavige uitvinding omvat.

Een verbinding volgens formule 1, waarin r2 waterstof of een anionische lading is, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout daarvan, kan tevens volgens gebruikelijke procedures in overeenkomstige 15 verbindingen worden omgezet, waarin R2 een gebruikelijke carboxylbescherm-groep is, die kan worden omgezet in de overeenkomstige verbinding, m 2 waarin R waterstof, een anionische lading of een fysiologisch hydrolyseerbare estergroep is of een verbinding volgens formule 1, waarin R2 een gebruikelijke carboxylbeschermgroep is, kan in de 20 overeenkomstige verbinding worden omgezet, waarin R2 waterstof, een anionische lading of een fysiologisch hydrolyseerbare estergroep is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout daarvan.

De nieuwe carbapenem-derivaten met de algemene formule 1, waarin R2 waterstof, een anionische lading of een fysiologisch 25 hydrolyseerbaar carboxylbeschermgroep is of de farmaceutisch aan vaardbare zouten daarvan, zijn krachtige antibiotica, die actief zijn tegen diverse grampositieve en gramnegatieve bacteriën en zij kunnen b.v. worden gebruikt als diervoertoevoegsel voor de bevordering van groei, als conserveermidddelen in voedsel, als bactericiden 30 in industriële toepassingen, b.v. in op water gebaseerde verfstoffen en in het afvalwater van papierfabrieken om de groei van schadelijke bacteriën tegen te gaan, alsmede als desinfectiemiddelen voor het vernietigen of remmen van de groei van schadelijke bacteriën op medische en dentale apparatuur. Zij zijn in het bijzonder bruikbaar voor de be-35 handeling van infectieziekten bij mensen en bij dieren veroorzaakt door grampositieve of gramnegatieve bacteriën.

SóQ 2 282 -18-

De farmaceutisch actieve verbindingen van deze uitvinding kunnen alleen of samengesteld als farmaceutische preparaten worden toegepast, welke laatste naast de actieve carbapenem-ingredient een farmaceutisch aanvaardbare drager of verdunner omvatten. De verbin-5 dingen kunnen op verschillende wijze worden toegediend,· die van hoofdbelang omvatten oraal, topisch of parenteraal (b.v. intraveneuze of intramusculaire injectie), De farmaceutische preparaten kunnen in vaste vorm zijn, zoals capsules, tabletten, poeders, enz. of in vloeibare vorm, zoals oplossingen, suspensies of emulsies.

10 Preparaten voor injecties, de voorkeurstoedieningsroute, kunnen in eenheidsdoseringsvorm in ampullen of in uit meerdere doses bestaande houders worden geleverd en kunnen hulpstoffen bevatten, zoals suspensie-, stabilisatie- en dispersiemiddelen. De preparaten kunnen in de direct klare vorm worden toegepast of in een poedervorm voor 15 aanmaken op het tijdstip van toediening met een geschikte drager, zoals steriel water. De toe te dienen dosis hangt in sterke mate af van de bepaalde toegepaste verbinding, het bepaalde samengestelde preparaat, de toedieningsroute, de aard en de toestand van de gastheer en de te bepalen plaats en het organisme dat wordt behandeld.

20 De keuze van de bepaalde voorkeursdosering en route van toediening wordt echter overgelaten aan de inzichten van de arts. In het algemeen kunnen de verbindingen echter parenteraal of oraal aan zoogdiergastheren worden toegediend in een hoeveelheid van ongeveer 5-200 mg/kg/dag. De toediening wordt in het algemeen in verdeelde 25 doses uitgevoerd, b.v. 3-4 x per dag. Ter illustratie van het krachtige anti-bacteriele effect met breed spectrum van de carba-penemverbindingen van de uitvinding worden hierna biologische gegevens verstrekt, die betrekking hebben op de momenteel de voorkeur hebbende carbapenemverbinding van de onderhavige uitvinding.

30 In vitro-activiteit

De carbapenemverbinding, bereid in voorbeeld I, na oplossing in water en verdunning met voedingsbouillon bleek de volgende minimale remmende concentraties (MRC) in mcg/ml versus de aangegeven micro-organis-men als bepaald door een ovemachtse incubatie bij 37°C door büisver-35 dunning te geven.

8602232 -19-

In vitro antibacteriële activiteit van carbapenemderivaat _van voorbeeld_______

Organisme MRC (mcg/rol) ΒΜ5Γ-25039

Party 1794-20 partij 1794-27 S. pneumoniae 4-9585 0.001 0.002.

S. pyogenes 4-9604 0.004 0.004 5. faecalis 420688 . 0.2 0.5 S. aureus 4-9537 0.008 0.008- S. aureus, 50% serum 4-9537 0.016 0.016* S. aur.ua (gni^lg·- ^.94,,5 0.016 . 0.03 S. auraua ai5097 ' - * S. coli n.iiQ 0.008 0.016 E. coli A20341-1 0.016 0.03* · K. pneumoniae 4-9664 0.03 0.06 E. pneumoniae 420468 0.06 * . 0.25 S. cloacae 4-9629 0.06 0.25 E. cloacae 4-9656 0.06 0.25 P. -mirabilis 4-9900 0.016 0.016 P. vulgaris 421559 0.016 0.016 M. morganii 415153 0.06 0.06 P. rettgeri 422424 0.13 0.13 S. mareescens 420019 0.03 0.03 .

P. aeruginosa 4-98434 -2 2 P. aerugxnosa ^^^421213 j 0.25 0»23 j «602282 -20-

Bloedniveaus

Voor de bepaling van bloedniveaus werden 2 groepen muizen gebruikt. Elke groep bestond uit 4 muizen van 20 g. Vóór de dosering (5-10 min) ontving één van de groepen een i.p. injectie van een dipeptidase-5 inhibitor (BCH-1) in een niveau van 10 mg/kg. Bij intervallen van 10, 20, 30, 40, 45, 60 en 90 minuten na de intramusculaire dosering met de verbinding van voorbeeld I, werden bloedmonsters uit elke maag verwijderd en geanalyseerd op biologische activiteit met gevoelige analyseplaten die B.subtilis ATCC 6633 bevatten. Voor BCH-1 zie 10 formule 21 van het formuleblad.

Verbinding BCH-1 C max Halverings- Tmax AUC

(10 mg/kg) (^ig/ral) tijd (^ug.hr) i.p, _ (min) (min)_ (min) ml_

Vb I - 15,4 9 10 6,8 15 + 16,1 10 20 10,9

Verbinding BCH-1 Bloedniveaus (^ug/ml) i.p. Min. na toediening bij 20 rag/kg i.m.

Vb I 10 20 30 45 60 90 15,4 11,4 7,2 2,9 0,7 0,3 20 + 15,4 16,1 12,6 7,4 3,0 0,3

Aanwezigheid in urine

Er werden 2 groepen muizen onderzocht op de evaluering van voorkomen in de urine. Elke groep bestond uit 4 muizen van 20 g. Vóór het doseren (5-10 minuten) ontving één van de groepen een i.p. injectie van 25 een dipeptidase-inhibitor (BCH-1) in een niveau van 10 mg/kg. Na de dosering werden de dieren in individuele metabolismekooien geplaatst en de urine op ijs met intervallen van 0-3 en 3-6 uur verzameld. Men liet de dieren gedurende de nacht vasten, waarna een dextrose-aminozuur-oplossing ad libitum beschikbaar was, 1 uur te beginnen vóór de toe-30 diening· van het geneesmiddel gedurende 6 uren van urine verzameling.

^ ** _ m -21-

De urinemonsters werden geanalyseerd op biologische activiteit met gevoelige analyseplaten die B-sub tills ATCC 6633 bevatten.

Verbinding BCH-1 Bepaald percentage 10 mg/kg 5 _ i.p._ 0-3 uur 3-6 uur 0-6 uur

Vb. I - 44 0,2 44,2 + 67 0,1 67,1

In vivo-activiteit

Beproevingspreparaat: BHI-bouillon (9,0 ml) werd beent met een lus 10 van een ontdooide voorraadsuspensie van P. aeruginosa A 9843a en gedurende 18 uur bij 37°C geïncubeerd. Een volume van 0,5 ml van de 18-urige kweek werd toegevoegd aan 20 ml BHI-bouillon en gedurende 3 uur geïncubeerd onder constant schudden bij 37°C. Er werd een 1/10.000 verdunning van de schudkweek bereid in 0,4% varkensmaagslijm. De muizen werden via de intraperitoneale route geïnfecteerd met 0,5 ml van de 4 15 bacteriënsuspensie, (hetgeen overeenkomt met 7,0 x 10 levende cellen/ muis).

Bepaling van 50% beschermende dosis/PP^.Q:

Geïnfecteerde muizen werden intramusculair behandeld met verschillende doses van de verbinding van voorbeeld I, onmiddellijk na 20 de infectie en opnieuw 2 uur na de infectie. Elke muis ontving een volume van 0,2 ml intramusculair. De sterftegevallen werden gedurende een periode van 5 dagen na de infectie opgeschreven, op welk tijdstip de PD^q voor de verbinding werd bepaald door een schatting van het 50%’s eindpunt met de probit-analysegrafiek. De PD^q i.m. bleek 25 0,71 mg/kg te zijn.

Illustratieve voorbeelden van de bereiding van verbindingen van de onderhavige uitvinding volgen nu. Deze voorbeelden worden ter illustratie gegeven en zijn niet beperkend bedoeld.

8602282 -22-

Voorbeeld I

Zie verbinding met formule 22 van het formuleblad.

(5R,6S)-6-(lR-hydroxyethyl)-7-oxo-3-(l-methyl-4-thia-tetrahydrothiopyranium)-1-azabicyclo[3.2.0]-hept-2-een-2-caboxylaat.

5 A. 4-Mercapto-l-methyl-tetrahydrothiopyraniumtriflaat Zie reactieschema C van het formuleblad.

Een koude, (ijsbad) waterige oplossing' (4 ml) van 4.-acetylthio- 1- methyl-tetrahydrothiopyraniumtriflaat *(500 mg, 1,47 mmol) werd behandeld met een 1 M NaOH-oplossing (2 ml, 2 mmol). Het 10 mengsel werd gedurende 1 uur geroerd totdat al het uit gangsmateriaal op TLC (omgekeerde fase silicagel) was verdwenen.

De pH van de sterk-basische oplossing werd met 10%'s HC1 op . pH 7,5 gebracht. Het thiol werd als zodanig voor de volgende koppelingsreactie met het enolfosfaat gebruikt.

15 *) 4-acetylthio-tetrahydrothiopyraan (1,1 g, 6,25 mmol) werd gekwaterniseerd met methyltriflaat (1,1 ml) in methyleenchloride bij (0°C) en gaf het overeenkomstig gekwaterniseerde derivaat (2,16 g, 6,34 mmol, 98,6%).

B. p-Nitrobenzyl (5R,6S)-6-(1-R-hydroxyethyl)-7-oxo-3-(l-methyl-4-thia-20 tetra-hydrothiopyranium difenylfosfaat)-l-azabicyclo(3,2,0]hept-2-een- 2- carboxylaat.

Zie reactieschema D van het formuleblad.

Een oplossing van enolfosfaat, gemaakt uit p-nitrobenzyl (5R-hy-droxyethyl)-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]hept-2-een-3-carboxylaat 25 (174 mg, 0,500 mmol) diisopropylethylamine (105 yuL, 0,603 mmol) en difenylchloorfosfaat (124 0,598 mmol) in acetonitril (4 ml)' bij 0°C (1 uur) werd met koud 4-mercapto-l-methyl-tetrahydrothiopyraniumtriflaat (uit 500 mg van het overeenkomstige 4-acetylthioderivaat) behandeld. Er werd koud acetonitril 30 (ca 20 ml) toegevoegd tot een fasemengsel was verkregen. De » Λ Λ Λ Λ Λ Λ Jj) «Μ·».

-23- op lossing werd bij 0°C gedurende 2 uur geroerd, gedurende 18 uur op -78°C gehouden en opnieuw gedurende 4 uur bij 0° geroerd; de pH werd door toevoeging van waterig NaHCO^ op 7,8 gehouden. Acetonitril werd bij lage temperatuur kleiner dan 15°C verdampt en gaf een 5 waterige fractie en een neergeslagen gom. De waterige fractie werd op een silicagel-omgekeerde fasekolom gegoten (2,5 x 8 cm int) De polariteit van de eluent werd verhoogd met CH^CN. De verkregen gom werd tenslotte opgelost in (ca 10% CH^CN/H^O) en door de kolom gepasseerd. De titelverbinding werd geêlueerd met een meng-10 sel van 15% + 30% CH3CN in H^O. Acetonitril werd onder hoog vacuum bij ca 0-5°C gedurende 1 uur geëvacueerd. Vriesdrogen van de waterige fractie gaf een geel poeder (240 mg, 67%) ; ir (nujol)V :

IDgLX

1772 (s, 8-lactam C-O) en 1595 cm“^ (s, CO2 ); Hmr (80 MHz, D^O) ^ ; 8,28, 8,17, 7,68, 7,57 (4H, m, aromatisch H) , 15 7,57-7,11 (10H, m, aromatisch H); 5,39 (2H, b.s., 4,45-4,10 (2H, m, H-l' en H-5); 3,95-3,00 (7H, m, CH2-4, CH2-S+CH2, S-CH) ; 2,88, 2,87 (3H, 23,^5^^), 2,75-1,75 (4H, m, CH2CH-CH3) en 1,25 dpm (3H, d, J-6,4, CH3)

Voorbeeld II

__ Zie formule 23 van het formuleblad 20 (5R,6£J)-6-(lR-hydroxyethyl)-4R-methyl-3-(l-methyl-4-thiatetrahydro- thiopyranium) -7-oxo-l-azabicyclo[3,2,0]-hept-2-een-2-carboxylaat.

A. Bereiding van 4-acetylthio-l-methyl·tetrahydrothiopyraniumtrifl·uor-methaansulfonaat 25 Zie reactieschema E van het formuleblad.

Aan een gekoelde (5°C) oplossing van 4-acetylmercaptotetra-hydrothiopyraan (1,91 g, 10,9 mmol) in dichloormethaan (20 ml) werd methyltrifluormethaansulfonaat (1,3 ml, 11,5 mmol) druppelsgewijze gedurende 30 minuten toegevoegd. Het oplosmiddel werd onder 3q vacuum verwijderd en men verkreeg 3,85 g ( y 100%) van de titelverbin- ding als een olie, die als zodanig werd gebruikt: *Hmr (D2<0) 2,14-3,79 (m, 8H, ringprotonen) , 2,39 (s, 3H, CQCH^), 2,93 (s, 3H, SCH3) en 5,46 dpm (s, 1H, CHS).

A a ^ Λ -24- B. Bereiding van 4-mercapto-l-methyl-tetrahydrothiopyranium-trifluormethaansulfonaat.

Zie reactieschema F van het formuleblad.

Aan een gekoelde (5°C) oplossing van 4-acety.lthio-l-methyltetrahy-2 drothiopyraniumtrifluorrnethaansulfonaat (3,35 g, 9,83 mmol) in gedeoxygeneerd water (32 ml) werd druppelsgewijze een oplossing van 1 M NaOH (10,8 ml, 10,8 mmol) toegevoegd. Na gedurende 1 uur roeren bij 0°C werd de pH met IN HC1 op 7,5 ingesteld. De oplossing werd gevriesdroogd en men. verkreeg het gewenste thiol plus een mengsel van zouten. Het produkt werd als zodanig gebruikt zonder verdere zuivering: 1Hmr (D2°) S, : 2,0-4,0 (m, 11H) , 2,90 (s, 3H, SCH3) en 1,9 dpm (s, 3H, CH3C0“).

C. Bereiding van (5R,6S) p-nitrobenzyl-6-(l~*~R-hydroxyethyl)-4R- 15 methyl-3- (l-methyl-4-thiatetrahydrothiopyranium) -7-oxo-l-aza- bicyclo[3,2^Jhept^-een^-carboxyl-difenylfosfaat.

Zie reactieschema G van het formuleblad.

Aan een gekoelde (5°C) oplossing van pas bereid (5R,6S)-p-nitroben-zyl-3-difenyl-fosfaat-4R-methyl-7-oxo-l-azabicyclo(3,2,0]hept-2-een-2o 2-carboxylaat (3,27 g, 5.;5 mmol) in N,N-dimethylformamide (20 ml) onder een ^ atmosfeer werd een suspensie van 1-methyl-4-mercaptotetrahydrothiopyraniumtrifluormethaansulfonaat (2,7 g, 9,0 mmol) in N,N-dimethylformamide (10 ml) toegevoegd, gevolgd door N,N-diisopropylethylamine (1,57 ml, 9,0 mmol). Na 25 gedurende 1 uur roeren bij 5°C werd het mengsel aangewreven met een ether-petroleumether (1:1, 210 ml) mengsel en de olielaag werd met een water-acetonitrilmengsel (8:1, 210 ml) verdund. De oplossing werd met ether (2 x 100 ml) gewassen en de waterfase werd op een omgekeerde fasekolom (die 200 g micrometer Bondapak C18 30 silicagel bevatte) aangebracht onder eerst elutie met water (500 ml) 8602282 _ -25- en daarna met een mengsel van acetonitril-water (10%,20%,30%, elk 500 ml). Na vriesdrogen werd 2,4 g (58,6%) van de titelverbinding verkregenί ïr (nujol) V : 1765 (CO β-lactam),1705 cm-1 . 'max (CO ester); iHmr acetm-dg) £: 1,2 (d, 6H, CH3CH0H en CH3_4) , 2,12-5 3,32 (m, 4H) , 3,10 (s,'3H, SCH3), 3,37-4,55 (m, 9H), 5,42 (q, J-14 Hz, CH2Ar), 6,89-8,34 dpm (m, ArH).

a) Deze verbinding werd op de gebruikelijke wijze bereid, uit- . gaande van (5R,6S)-p-nitrobenzyl-6-(l'LR-hydroxyethyl)-3,7-10 dioxo-4R-methyl-l-azabicyclo[3,2,03heptaan-2-carboxylaat, waarbij echter het enolfosfaat werd geïsoleerd door het reactiemengsel onder vacuum te concentreren, met een ethylacetaatether (l:l)meng-sel verdunnen en te wassen met water.Na drogen op watervrij magnesiumsulfaat, behandeling met houtskool en verwijdering 15 van het oplosmiddel onder vacuum werd de zuivere verbinding kwantitatief verkregen.

D. Bereiding van (5R,6S)-6(l^R-hydroxyethyl)-4R-methyl-3-(1-methyl-4-thiatetrahydrothiopyranium) -7-oxo-l-azabicyclo [ 3,2,Q]hept-2-een- 2-carboxylaat 20 Zie reactieschema H van het formuleblad.

Aan een gekoelde (5°C) oplossing van (5R,6S) p-nitrobenzyl-6-l^R-hydroxyethyl)-4R-methyl-3-(l-methyl-4-thiatetrahydrothiopyranium) -7-oxo-l-azabicyclo [3,2,0]hept-2-een-2-carboxyl-difenylfosfaat (2,40 g, 3,23 mmol) in tetrahydrofuran (240 ml) en 0,05 M pH 7,0 25 fosfaatbuffer (240 ml) werd ether (240 ml) en 10% Pd/C (2,4 g) toegevoegd. Het mengsel werd gedurende 1 uur gehydrogeneerd in een Parr-inrichting bij 45 psi en 15°C. De oplossing werd daarna door glasvezelpapier gefiltreerd en de katalysator werd met water gewasssen (25 ml). De waterfase van het filtraat 30 werd met ether (2 x 100 ml) gewassen en onder vacuum gespoeld ter verwijdering van eventuele sporen organisch oplosmiddel. Het produkt werd door omgekeerde fasechromatografie over ^ïBondapak C-18 silicagel (100 g) gezuiverd met mengsels van acetonitril-water als eluent {% CH3CN-H2O, hoeveelheid ml; 0%, 500 ml;2%, 500 ml; 35 4%, 500 ml; 10% 250 ml) en men verkreeg 1,08 g van onzuiver produkt.

860 2 25 2 __, -26-

Na vriesdrogen werd dit produkt en een 0,020 g monster van een andere proef (uitgaande van 0,067 mmol van de esterjgezuiverd door hplc (hplc-gegevens re: yuBondapak, onder toepassing van 5% CH2CN-H2O bij 4 ml/min R.I. detector) waarbij 328 mg 5 werd verkregen. Het produkt werd opnieuw gezuiverd door omgekeerde fasechromatografie over silicagel (15 g, ^uBondapak C^g) onder toepassing van water en daarna 2% acetonitril-water als eluent, waarbij 225 mg (19,1%) van de titelverbinding na vriesdrogen als een witte vaste stof werd verkregen: 10 uv(H00) λ : 298 nm (9581); ir (nujol) y) : 1750 (CO 8-lactam) , δ rnsx . max 1590 cm 1 (CO carboxylaat); lHmr (D2O) : 1,21 (d, J=7,25 Hz, 3H, CH3-4) , 1,30 (d, J=6,37 Hz, 3H, CH-jCHOH) , 1,92-2,64 (m, 4H, thiopyranylprotonen), 2,94 (s, 3H, S-CHg), 3,15-3,78 (m,7H), 4,19-4,32 dpm (m, 2H); halveringstijd geevalueerd 15 30 uur bij 37°C in pH 7,4 biologische buffer.

Voorbeeld III

Onder het volgen van de algemene procedure van voorbeeld I kunnen de volgende verbindingen uitgaande van de passende uitgangsmaterialen worden bereid. Zie formule 24 van het formuleblad waarin 20 n = 0, 1, 2, 3 .

In deze formules kan Z één van de groepen 151 - 1201 van het formuleblad zijn.

Voorbeeld IV

Onder het volgen van de a;gemene procedure van voorbeeld II, 22 kunnen de volgende verbindingen, uitgaande van de passende uitgangsmaterialen worden bereid. Zie formule 25 van het formuleblad, waarin n = 0, 1, 2, 3.

In deze formule kan Z één van de groepen 15'-120' van het formuleblad zijn.

8602282

Claims (17)

1. Verbinding met formule 1, waarin r2 waterstof of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep is, B waterstof of methyl is, 5 n 0, 1, 2 of 3 is, i 1 of 2 is, o 1 of 2 is en R Cj-Cg alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyano-methyl of aralkyl is waarin de aryleenheid feny-1 is of een heteroaryl-10 groep met 5-6 leden en de alkyleenheid C^-Cg alkyl is, welke heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat, naar keuze aan een ringkoolstofatoom of atomen gesubstitueerd is met een of twee Cj-Cg-alkylgroepen of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

2. Verbinding volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ' R C^-Cg-alkyl is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of fysiolo gisch hydrolyseerbare ester daarvan.

3. Verbinding volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat B waterstof is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of fysiolo- 20 gisch hydrolyseerbare ester daarvan.

4. Verbinding volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat B methyl is,of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

5. Verbinding met formule 17, waarin: o 25. waterstof of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijder bare carboxyl-beschermgroep is, B waterstof of methyl is en R C^-Cg-alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyano-methyl of aralkyl is, waarin de aryleenheid fenyl is of een hetero-30 arylgroep met 5-6 leden en de alkyleenheid Cj-Cg-alkyl is, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologische hydrolyseerbare ester daarvan.

6. Verbinding volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat R C^-Cg-alkyl is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of fysiologisch 35 hydrolyseerbare ester daarvan. •3 -28-

7. Verbinding volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat B waterstof is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

8. Verbinding volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, 5 dat B methyl is, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

9. Verbinding met formule 18a, waarin o R waterstof is of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep is en B waterstof of methyl is, of een farma-10 ceutisch aanvaardbaar zout of fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

10. Verbinding volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat B waterstof is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologische hydrolyseerbare ester daarvan.

11. Verbinding volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat B methyl is, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

12. Verbinding volgens conclusie 11 ,met het kenmerk, dat B β-methyl is of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een 20 fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan is.

13. Verbinding volgens conclusie 10, bestaande uit: (5R,6S) -6- (lR-hydroxyethyl) -7-oxo-3- (l-methyl-4-thiatetrahydrothiopyranium) -1-aza-bycyclo[3.2.0]-hept-2-een-2-carboxylaat.

14. Verbinding volgens conclusie 10 bestaande uit: 25 (5R ,6S) -6- (lR-hydroxyethyl) -4R-methyl-7-oxo-3- (l-methyl-4-thiatetrahy- drothiopyranium) -1-azabicyclo [3.2.0]hept-2-een-2-carboxylaat.

15. Werkwijze ter bereiding van een verbinding met formule 1, waarin: 2 R waterstof of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijder-30 bare carboxyl-beschermgroep is, B waterstof of methyl is, n 0, 1,2 of 3 is, m 1 of 2 is, o 1 of 2 is en

35. C^-Cg-alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl λ n <* λ λ ** of aralkyl, waarin de aryleenheid fenyl of een heteroarylgroep met π 0 2 / B z ...... ... ... rj -29- ring, die de sulfoniumgroep bevat, naar keuze aan een ringkoolstof- atoom of atomen is gesubstitueerd door één of twee C^-C^-alkyIgroepen, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan, bestaande uit de volgende trappen: S (1) het in reactie brengen van een tussenprodukt met de 2* formule 3,waarin S de voornoemde betekenissen heeft en R een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep is, in een inert organisch oplosmiddel met een reagens dat in staat is een gebruikelijke afsplitsbare groep L op de 2-plaats van het tussenpro- 10 dukt met formule 3 in te voeren, waarbij een tussenprodukt met 21 formule 4, ontstaat, waarin B en R de voomoemde betekenissen hébben en L een gebruikelijke afsplitsbare groep is; (2) het in reactie brengen van het tussenprodukt 4 in een inert organisch oplosmiddel en in aanwezigheid van een base met een 15 thiol met formule 19, waarin n, m en o de voomoemde betekenissen hebben en genoemde zwavel-bevattende heterocyclische groep naar keuze bij een ringkoolstofatoom of atomen is gesubstitueerd met één of twee C>-Cfi-alkyIgroepen, waarbij een tussenprodukt met formule 2 wordt verkregen, waarin B, R , n, m en o de voomoemde betekenissen 20 hebben; (3) het in reactie brengen van het tussenprodukt met formule 2 in een inert organisch oplosmiddel met een alkylerings-middel met de formule R-X', waarin R de voomoemde betekenis heeft en X’ een gebruikelijke, afsplitsbare groep is, onder vorming van 25 een gekwatemiseerde verbinding met formule l1, waarin B, R , n, m, o en R de voomoemde betekenissen hebben, welke heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat naar keuze bij een ringkoolstofatoom of atomen is gesubstitueerd met één of twee C-C^-alkyIgroepen; en desgewenst * 21 het verwijderen van de carboxyl-beschermgroep R , waarbij de ge-30 wenste gedeblokkeerde verbinding met formule 1 wordt verkregen of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de kwatemiseringstrap wordt uitgevoerd na verwijdering van de carboxyl-2 ’ 35 beschermgroep R . 8602232 J -30-

17. Werkwijze ter bereiding van een verbinding met formule 1, waarin: 2 R waterstof of een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep is, 5. waterstof of methyl is, n 0, 1, 2 of 3 is, m 1 of 2 is, o 1 of 2 is en R C^-Cg-alkyl, allyl, propargyl, carboxymethyl, cyanomethyl 10 of aralkyl is, waarin de.aryleenheid fenyl of een heteroarylgroep met 5-6 leden is en de alkyleenheid C^-Cg-alkyl is, welke heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat, naar keuze aan een ringkoolstof- atoom of atomen is gesubstitueerd met één of twee C^-Cg alkylgroepen, of een farmaceutisch aanvaardbaar zout daarvan of een fysiologisch hydro- 15 lyseerbare ester daarvan, omvattende het in reactie brengen van een tussenprodukt met formule 4, waarin B en L de voornoemde betekenissen hebben en 2 ' R een gebruikelijke, gemakkelijk verwijderbare carboxyl-beschermgroep is, in een inert oplosmiddel en in aanwezigheid van 20 een base met een thiolverbinding met de formule 7a, waarin n, m, o en R de voornoemde betekenissen hebben en genoemde heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat bij een ring-koolstofatoom of atomen naar keuze is gesubstitueerd met één of twee C-C,.-alkylgroepen onder vorming van een verbinding met formule 1', 1 6 2' 25 waarin B, R , n, m, o en R de voornoemde betekenissen hebben, welke heterocyclische ring, die de sulfoniumgroep bevat bij een ringkoolstofatoom of atomen naar keuze is gesubstitueerd met een of 2 ' twee C^-Cg-alkylgroepen en desgewenst de carboxyl - beschermgroep R wordt verwijderd om de gewenste, gedeblokkeerde verbinding van formule 30 1 te leveren of een farmaceutisch aanvaardbaar zout of een fysiologisch hydrolyseerbare ester daarvan. 86Ö2282