NO165774B

NO165774B - Anordning ved seismikk-kabel (streamer) og lignende.

Info

Publication number: NO165774B
Application number: NO834112A
Authority: NO
Inventors: John T Fowler
Original assignee: Laitram Corp
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1990-12-27
Also published as: NO165774C; EP0110230B1; NO834112L; US4631711A; JPH0562885U; EP0110230A3; EP0110230A2; CA1207073A; JPS59108977A; DE3373363D1

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av N-acylderivater av

, kjernene av Cephalosporin C, Cephalosporin Cc og Cephalosporin-CA-forbindelser eller et salt derav.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av hittil ukjente N-acylderivater av kjernene.av Cephalosporin C, Cephalosporin Cc og Cephalosporin-C^-forbindelser eller et salt derav.

Antibiotikumet Cephalosporin C kan ved syrebehandling spaltes i to deler, en heterocyklisk kjerne og en sidekjede» som består av oc-amino-ådipinsyre. Den heterocykliske kjerne har formelen

og har fått navnet 7-aminocephalo.sporansyre. Det kan fremstilles natrium-, kalium- og ammoniumsalter og dessuten syre-addisjonssalter med sterke syrer av 7-aminocephalosporansyre. Visse av Cephalosporin C<1>s'omdannelsesprodukter kan også spaltes ved syrebehandling til dannelse av en heterocyklisk kjerne som inneholder en fri aminogruppe. Således gir syrebehandling av Cephalosporin Cc og Cephalosporin-C^-forbindelser de tilsvarende heterocykliske kjerner, og fra disse kan det fremstilles salter med sterke syrer. Den heterocykliske kjerne av.Cephalosporin Cc har formelen og de heterocykliske kjerner av Cephalosporin-C^-forbindelser har den generelle formel hvor R betegner en svak, tertiær, heterocyklisk base som er bundet til CH^-gruppen via et nitrogenatom. Den heteroeykliske kjerne av Cephalosporin C, den heterocykliske kjerne av Cephalosporin Cc og de heterocykliske kjerner av ' Cephalosporin-C^-forbindelser kan sammenfattes i folgende generelle formel

hvor R^ betegner en karboksylgruppe, og R^ betegner CH^CO— 0 eller en svak, tertiær, heterocyklisk base bundet til CE^-gruppen via et nitrogenatom, eller R^ og R^ sammen betegner en laktonring.

Det har nå vist seg at visse N-acylderivater av de ovennevnte heterocykliske forbindelser som inneholder en fri aminogruppe i 7-stillingen^har antibiotisk aktivitet.

Ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen fremstilles antibiotisk aktive N-acyldérivater av kjernene av Cephalosporin C, Cephalosporin CQ og Cephalosporin-C^-forbindelser som har den generelle formel

hvor R^ og R2 hver betegner et hydrogenatom, en alkylgruppe med 1-10, fortrinnsvis 1-6, karbonatomer, en eventuelt med nitrogrupper, halogenatomer eller alkyl- eller alkoksygrupper, som inneholder hoyst 6 karbonatomer, substituert fenylgruppe eller en gruppe med formelen R^ 0 hvor R^ betegner en alkylgruppe med 1-10, fortrinnsvis 1-6, karbonatomer eller en eventuelt med nitrogrupper, halogenatomer eller alkyl- eller alkoksygrupper, som inneholder hoyst 6 karbonatomer, substituert fenylgruppe, R^ en karboksylsyregruppe, og R^ betegner CH^CO — 0 eller en svak,tertiær, heterocyklisk base bundet til CR^-gruppen via et nitrogenatom eller R^ og R^ betegner sammen en laktonring, eller et salt derav. Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er karakter-istisk ved at man med et reaksjonsdyktig derivat av en syre med den generelle formel hvor R^ og R2 har den ovenfor anforte betydning, acylerer en forbindelse med den generelle formel

hvor R^ og -R^ har den ovenfor angitte betydning eller et natrium-, kalium- eller ammoniumsalt derav, og om onsket overforer den dannede forbindelse i et salt derav.

Forbindelser som på grunn av sin antibiotiske aktivitet er meget verdifulle er slike hvor betegner.en fenylgruppe, og R2 betegner hydrogen. Særlig gode antibiotiske egenskaper har dessuten de forbindelser hvor betegner 'en fenoksygruppe og

R2 betegner hydrogen.

Som eksempler på andre forbindelser som har gode antibiotiske egenskaper kan nevnes N-propionyl-, isobutyl- , heksanoyl- , p-nitrofenylacetyl- og p-nitrofenoksyacetylderivatene.

Som acyleringsmidler kan som tidligere nevnt anvendes funksjon-elle derivater av syren R-^R^CHCOOH, f.eks. et syrehalogenid. Natrium-, kalium- og ammoniumsalter av derivatene kan fremstilles ut fra acyleringsproduktene ved behandling med henholdsvis natrium- eller kaliumhydroksyd og ammoniakkvann.

De forbindelser som skal acyleres kan om onsket fremstilles in situ i reaksjonsblandingen ved syrehydrolyse av Cephalosporin C, Cephalosporin Cc eller av en Cephalosporin-CA-forbindelse.

Etter syrehydrolysen og for acyleringen er det fordelaktig å pufre opplbsningen til en pH-verdi på ca. 6-7. Reaksjonsblandingen kan for acyleringen konsentreres ved hjelp av en anion-bytterharpiks, f.eks. "Dowex-lX8", i acetatform, og ved eluering med et egnet elueringsmiddel, f.eks. en ca. 0,5-lN-eddiksyre.

Folgende eksempler belyser fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

Fremstilling av benzylcephalosporin

300 ml aceton inneholdende 3 ml fenylacetylklorid ble tilsatt til en avkjolt vandig opplosning av 7-aminocephalosporansyre?

og pH som hadde falt, ble justert til 7. Etter henstand i 1 time og etter at temperaturen er steget til romtemperatur ble acetonen fjernet ved destillasjon i vakuum. Volumet av det vandige residuum var nå 325 ml og pH 5,9. Dette ble ekstrahert med 2 x 150 ml benzen for å fjerne noe av acetonen som ikke var blitt destillert av og pH ble derpå justert' til 3>3 med sirup-lignende fosforsyre, og oppløsningen ble ekstrahert 2 ytterligere ganger med 2 x 150 ml benzen. Ved denne pH ble overskuddet av

fenyleddiksyre ekstrahert, men ikke benzylcephalosporinen. For å fullfore denne ekstraksjon ble pH for opplosningen, som hadde steget til 3,8, senket til 3,3 og ekstraksjonen fortsatt med 3 x 150 ml benzen. pH ble nå senket til 2,5 med fosforsyre og opplosningen ekstrahert med 3 x 150 ml etylacetat. De for-ente ekstrakter ble vasket med 2 x 30 ml vann,etter torring over vannfritt natriumsulfat fordampet i vakuum til 2 - 3 ml. Tilsetning av 10-15 volum av 60-80°C's petroleter forårsaket bunnfall av et gult fast stoff (97 mg) som ble sentrifugert av, vasket flere ganger med petroleter ^-0-60 C og derpå torket i en vakuumdesikkator. Det ble derpå gjenopplost i etylacetat (2 ml) og 10-15 volum eter ble tilsatt. Dette forårsaket bunnfall av en liten mengde fast stoff som ble tatt ut.

Ved fordampning av eter/etylacetatblandingen ble 72 mg fast stoff utvunnet,. Dette faste stoff ble derpå blandet med vann (20 ml), i hvilket det ikke var særlig opploselig og titrert med n/10 natriumhydroksydopplosning til pH 6. Omroring må være kraftig under titreringen. En liten mengde av uopploselig materiale ble fjernet ved filtrering og den vandige opplosning frysetorket, og gir et noe klebrig fast stoff. Dette ble opplost i minst mulig mengde aceton:vann 9J1 (*"»- 1 mD °g bunnfelt ved tilsetning av vannfri aceton. Et flokkulent bunnfall av fine farge-lose nåler ble dannet (31,2 mg). Ytterligere rensning ble utfort ved å gjenopplose i vandig aceton og bunnfelling med vannfri aceton.

Fysikalske egenskaper av det krystallinske natriumsalt av benzylcephalosporin.

Ved oppvarming ble natriumsaltet morkt og spaltet ved 160°C, [a] p =+ 122°, (c=l,2 i vann).

U. V. i vann.

A maks. = 259 nya, E^cm =190

A min. = 23^ mu, E^cm = 138,5

I.R.

Det infrarode spektrum ble tatt i "nujol"-suspensjon, som er vist på tegningen.

Papirkromatografi

Anvendt opplosningssystem butanol:etanol:vann ( h:l:^). Topp-fasen fra denne blanding ble overfort på Whatman nr. 1 papir puffert til pH 6.

RF 0,65 - 0,67

Elektroforese

Vandrer mot anoden med tilnærmet samme hastighet som penicillin G i kollidinacetatpuffer ved pH 7?0.

Aktiviteten for 7-fenylacetamidocephalosporansyre (benzylcephalosporin) mot en rekke bakterier er blitt undersokt under bruk av rorfortynningsteknikken. Organismene ble dyrket i en næringssuppe, bortsett fra hvor annet er angitt,og rorene inneholdende 2 ml medium ble inokulert med 0,1 ml av en 1/100 for-tynning av en over natt næringskultur og inkubert ved 37°C i

*f8 timer. Resultatene er uttrykt som minimum hemningskonsen-trasjon i jug/ml.

Stammer av Staphylb.coccus aureus merket med x er motstands-

dyktige mot mere enn 200 ug/ml benzylpenicillin.

EKSEMPEL 2

Fremstilling av 7-fenylacetamidocephalosporansyre

Cephalosporin C-natriumsalt ble behandlet med fortynnet salt-

syre ved romtemperatur på den allerede beskrevne måte. Den resulterende opplosning inneholdende 7-amino-cephalosporansyre og andré produkter fra mild syrehydrolyse av cephalosporin C ble nøytralisert og puffret ved pH 7,0 med natriumbikarbonat-opplosning i en atmosfære av CO2. Fenylacetylklorid (1,2 ekvivalenter basert på mengden cephalosporin C anvendt) i aceton ble langsomt tilsatt til den noytrale opplosning som var blitt kjolt til 0° og blandet med tilstrekkelig aceton for å

gi en endelig aeetonkonsentrasjon på ^ 0% etter tilsetningen av fenylacetylkloridopplosningen. Etter en time ble pH for blandingen justert til 5»0 (glasselektrode) og aceton ble fjernet i vakuum. pH ble derpå senket til 2,0 og 7-fenylacet-. amidecephalosporansyre sammen med N-fenacetyl-cephalosporin

Cc og N-fenylacetylcephalosporin C ble ekstrahert, i.butylacetat. Butylacetatet ble skilt fra og tilbakeekstrahert med vann som var bragt til ,p'H 5»0 ved tilsetning av alkali. Det vandige.eks-trakt ble frysétbrket. Når en del av produktet {150 ug) ble kromatograf ert på papir i n-butanol-retanol-vann ( h:.l: 5 volum) ble det funnet å inneholde tre komponenter aktive mot Staph. aureus. Den storste aktive komponent var 7-fenyl-acetamldocephalosporarisyre. De andre aktive komponenter var N-fénylacetyicephalosporin Ce og N-fenyla.cetylcephalosporin.

C, hvilke begge var blitt ekstrahert bare delvis av butylaceta-

tet.

7-fenylacetamidocephalosporansyren ble skilt fra de andre aktive komponenter i den rå blanding (17 enheter pr. mg mot Staph. aureus) ved kromatografi på en Grycksbo papirrulle-: kolonne (LKB-produkter-Sverigé), og ved motstromsfordeling.

: Eluering fra papirkolonnen ble utfort med n-butanol mettet med

vann. I et forutgående eksperiment var natriumsaltet av 7-fenylacetamidocephalosporansyre oppnådd fra papirkolonnen som et pulver som har en aktivitet på 167 enheter/mg. Dette materiale var klart ikke rent.

Preliminær motstromsfordeling ble utfort i to opplosnings-systerner. Det forste system besto av like. mengder butylacetat og 1% eddiksyre (opplosningsmiddel I) og det annet av n-butanol og .0,05 M natriumfosfatpuffer, pH. 6,0 (opplosningsmiddel II). Etter åtte .overforsler i opplosningsmiddel I (10 ml topplag og 20: ml bunnlag) nådde konsentrasjonen for 7-fenylacetamidocephalosporansyre et maksimum mellom rorene. 6 og 7 mens de andre aktive komponenter ble funnet i ror 0 og 1. Materiale utvunnet . fra ror 5,6, og, 7 viste tilnærmet 50 enheter/mg.. Papirkromatografi av dette materiale i n-butanol-vann-etanol ( k:l:5 volum) viste, at 7-fenylacetamidocephalosporansyre var den eneste, til-stedeværende aktive substans.

Etter åtte, overforsler i- opplosningsmiddel- II. (20 ml i hvert lag);, viste natrium-fenylacetamidocephalosporanatet. en topp mellom ror 3 °g <*>+? raen hovedmengden av resten .av det aktive materiale var forblitt i roret 0.

7-fenylacetamidocephalosporansyre beveget seg mot anoden med nesten samme hastighet som penicillin G når utsatt for- elektroforese på papir i kollidinacetatpuffer, pH 7,0. Ved inkubasjon med vandig pyridin ved 37° ble fenylacetamido-cephalosporansyre delvis omdannet til et aktivt derivat av cephalosporin C^-(pyridin) type. Dette derivat oppforte seg som et noytralt stoff når utsatt for elektroforese ved pH 7,0.

7-fenylacetamidocephalosporansyre (ca. 10 ug) ble ikke nevne-verdig inaktivert av en opplosning av penicillinase som inne-holdt 10 ganger den mengde enzym som viser seg fullstendig å inaktivere 50 ug penicillin G.under lignende betingelser.

EKSEMPEL 3

Fremstilling av fenylacetylderivatet av cephalosporin C^-(pyridin) kjernen fra cephalosporin C. (pyridin).

Cephalosporin C^ (pyridin) holdes i 0,1 n- eller n-HCl ved' romtemperatur i 3 eller flere dager. Når produktene av denne reaksjon analyseres ved elektroforese på papir i pyridinacetatpuffer (pH ^,0) og papiret bringes i kontakt med agarplater podet med Staph.aureus viser en eneste aktiv sone på grunn av uforandret cephalosporin C^ (pyridin) seg ved den anvendte konsentrasjon. Cephalosporin C^ ^(pyridin) oppforer seg som om det ikke hadde noen nettoladning ved pH ^f,0. Når duplikat-papirremser blir besproytet med lM-pyridin i 50% vandig aceton og 0, 125% feriylacetylklorid i torr aceton, viser en ytterligere aktiv sone seg på de podede plater på grunn av. fenylacetylér-ingsproduktet av cephalosporin C^-(pyridin)kjernen. En forbindelse med samme egenskaper ble dannet ved inkubasjon av cephalosporin C-kjerne med 2M-pyridinacetat pH 7 i 16 timer og påfblgende fenylacetylering.

EKSEMPEL h

Fremstilling av fenylacetylderivatet av cephalosporin C - kjernen fra cephalosporin Cc

Cephalosporin C (50 mg) ble holdt i n- eller 0,5 n-HCl (1,33) ved 20° i 2 eller 3 dager. Under disse betingelser hadde 7-aminocephalosporansyre, som var tilstede i denne n-HCl-opplosning etter 2h timer, forsvunnet etter tre dager. Etter fire dager viste den aktive sone seg ved fenylacetylering av

cephalosporin Cc~kjernen å være tett opp til maksimal verdi, men bare spor av cephalosporin Cc var tilbake.

Cephalosporin Cc-kjernen ble også dannet når cephalosporin C ble holdt i kontakt med en like stor vektmengde våt Dowex 50 x 8 (-H<+>) ionutvekslerharpiks i 15-^8 timer ved 20°. Dupli-katremser av ionogrammer fremstilt i pyridinacetatpuffer, pH I ^,5) ble besproytet med fenylacetylklorid og kontaktet med en proveorganisme. Dette viste tilstedeværelsen av fenylacetylderivatet av Cephalosporin Cc-kjernen.

EKSEMPEL 5

(a) Acylering av 7-aminocephalosporansyre på papir.

Prover (hver 200 ug) av et rått preparat av cephalosporin C-kjernen ble utsatt for elektroforese på papir i 2 timer ved 1^- volt/cm i pyridinacetatpuf f er, pH <*>+,5. Remser av papir langs hvilke hver prove hadde vandret ble derpå tatt ut og hver remse ble besproytet forst med; IM pyridin i 50% vol/vol aceton, og derpå med en opplosning av et bestemt syreklorid (0,1 ml) i aceton (8 ml). Papirremsene ble anbragt på plater podet med

Staph.aureus og bioautografer fremstilt på den måte som er

beskrevet i eksempel 3. Hemningssonene var på samme avstand fra originalen (1,6 em mot anoden) i hvert tilfelle, og deres stillinger tilsvarte vandringen av Cephalosporin C-kjernen. På denne måte ble fenylacetyl-, fenoksyacetyl-, n-propionyl-, acetyl- og isobutyrylderivater av: cephalosporin -C-kjernen fremstilt. Sonene fremkalt av fenylacetyl- og fenoksyacetylderi-vat.ene av kjernen var ca. 3?5 cm 1 diameter. Sonen fremkalt av propionyiderivatet var ca. 2 cm i diameter. Sonene fremkalt av

acetyl- og isobutyrylderivatene var bestemte, men meget små.

(b) Acylering av 7-aminocephalosporansyre i opplosning.

En prove ( h mg) rå cephalosporin C-kjerne ble. opplest i 50"ul av en opplosning fremstilt ved å tilsette 1 ml pyridin til 5 ml vann. Til prover (10 ul) av kjerneopplosningen ble tilsatt 10 ul av en opplosning av et spesielt syreklorid i aceton.

(Syrekloridopplosnihgene ble fremstilt ved å tilsette 0,68 ml fenoksyacetylklorid, 0,62 ml fénylacetylklorid, 0,56 ml benzoylklorid og 0,37 ml n-propionylklorid til 10 ml aceton).

Blandingene ble holdt i 15 minutter ved romtemperatur, fortynnet hvis nbdvéndig og 5 ul prover derpå anbragt på papir for elektroforese eller kromatografi.

Papirkromatogrammene ble utfort ved romtemperatur i etylacetat mettet med vandig natriumacetatpuffer (0,1 M med hensyn til natrium), pH 5,^- Papiret ble forbehandlet ved å dyppe det i pufferen, torke av og henge det i en luftstrom ved romtemperatur og derpå brukt såsnart det var tort. Ved dette system nådde opplosningsmiddelfronten bunnen av papiret i lopet av ca.

3 timer, men kromatogrammet ble tillatt å fortsette å lope i

18 timer.

Aktivitetene for acylderivatene ble målt mot Staphylococcus aureus. Aktiviteten av fenoksyacetylderivatet ble funnet å være lignende aktiviteten for fenylacetylderivatet, aktiviteten for n-propionylderivatet å være betraktelig mindre og benzoyl-isobutyryl- og acetylderivatene å ha en bestemt men liten aktivitet.

Alle disse derivater ble funnet å vandre en lignende distanse mot anoden når de ble utsatt for elektroforese på papir ved pH h, 5 og deres stilling viste seg ved å utfore bioautografer. Distansen var lignende den som opptrådte ved Cephalosporin C og ved benzylpenicillin.

Fenylacetyl-, fenoksyacetyl- og n-propionylderivatene av Cephalosporin C-kjernen kunne skilles fra hverandre ved papirkromatografi i etylacetat-natriumacetatpuffersystemet beskrévet av Hale, Miller og Kelly (Nature 1953, 172, 9+ 5). Tabell 1 viser R^-verdiene for de forskjellige derivater i forhold til den for benzylpenicillin (fenylacetylderivatet av 6-aminopeni-cillansyre). De relative Rp-verdier er angitt ved symbolet <R>fenylacetyl-6-APA.

N-acylderivatene av 7-aminocephaIosporaus^ reagerte med

vandig pyridin, i området pH 7, under dannelse av aktive for-

bindelser av C^-typen (III). Disse C^-forbindelser oppforte seg som om de ikke hadde noen nettoladning ved elektroforese på

papir ved pH h, 5 eller pH 7?0, mens N-acylderivatene selv vandret mot anoden.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av N-acylderivater av kjernene av Cephalosporin C, Cephalosporin Cc eller Cephalo-sporih-C^-forbindelser som har den generelle formel

hvor Rj og R2 hver betegner et hydrogenatom, en alkylgruppe med 1-10, fortrinnsvis 1-6, karbonatomer, en eventuelt med nitro- grupper, halogenatomer eller alkyl- eller alkoksygrupper, som inneholder hoyst 6 karbonatomer, substituert fenylgruppe eller en gruppe med formelen R^-0-, hvor R^ betegner en alkylgruppe med 1-10, fortrinnsvis 1-6, karbonatomer eller en eventuelt med nitrogrupper, halogenatomer el-ler alkyl- eller alkoksygrupper, som inneholder hoyst 6 karbonatomer, substituert fenylgruppe, Rl^. en karboksylsyregruppe, og R^ betegner CH^CO-O eller en svak, tertiær, heterocyklisk base bundet til CH^-gruppen via et nitrogenatom, eller R^ og R^ betegner sammen en laktonring, eller et salt derav, karakterisert ved at man med et reaksjonsdyktig derivat av en syre med den generelle formel hvor R-^ og R>> har den ovenfor angitte betydning, acylerer en forbindelse med den generelle formel hvor R4 og R. har den ovenfor angitte betydning,eller et natrium-, kalium- eller ammoniumsalt derav, og, om onsket, overforer den dannede forbindelse til et salt.

2. Fremgangsmåte etter krav 1, karakterisert ved at man som utgangsmateriale anvender en forbindelse hvor R-^ betegner en fenylgruppe og R2 betegner hydrogen.

3. Fremgangsmåte etter krav 1, karakterisert ved at man som utgangsmateriale anvender en forbindelse hvor R-^ betegner en fenoksygruppe og R2 betegner hydrogen.