DE2154027C3

DE2154027C3 - alpha- (N-2-Pyrimidylf ormamidlno) benzylpenicillin sowie dessen nichttoxische Salze, Verfahren zu seiner Herstellung sowie es enthaltende Arzneimittel

Info

Publication number: DE2154027C3
Application number: DE19712154027
Authority: DE
Inventors: Hirotada Ikeda; Okano Shigeru Ibaragi; Osaka; Komatsu Toshiaki; Katsura Toyozo; Takarazuka Hyogo; Eda Yasuko Toyonaka Osaka; Yamada (Japan)
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1977-02-03

Description

in der X eine Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Trifluormethyl- oder Trichlormethylgruppe ist und R die 2-PyrimidyIgruppc bedeutet oder 6-Aminopenicillansäure mit a-(N-2-Pyrimidylformamidino)-phenylessigsäure oder einem reaktiven Derivat davon umsetzt.

3. Arzneimittel, bestehend aus dem Benzylpenicillinderivat nach Anspruch 1 sowie üblichen pharmazeutischen Trägern.

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Die Erfindung betrifft a-(N-2-Pyrimidylformamidino)-benzylpenicillin sowie dessen nichttoxische Salze, Verfahren zu dessen Herstellung sowie Arzneimittel, die aus der genannten Verbindung sowie üblichen pharmazeutischen Trägern bestehen.

Das Benzylpenicillinderivat der Erfindung weist ein breites antimikrobisches Spektrum auf und ist gegenüber Säuren stabil. Es kann als antibakterielles Mittel, als Ernährungszusatz fur Tierfutter sowie als Heilmittel in der Human- und Veterinärmedizin, insbesondere als Therapeutikum für Geflügel, verwendet werden Es ist besonders wertvoll bei der Behandlung von durch gram-positive oder gram-negative Bakterien verursachten Infektionskrankheiten.

Beispiele für nichttoxische Salze für das Benzylpenicillinderivat der Erfindung sind anorganische Salze, z. B. Natrium-, Kalium-, Calcium- und Ammoniumsalze, Salze mit organischen Aminen, z. B. Diäthylamin, Triäthylamin, Ν,Ν-Dibenzyläthylendiamin, Diäthanolamin, Pyrrolidin, Morpholin und Procain, Salze mit anorganischen Säuren, z. B. Hydrochlorid, Sulfat und Phosphat sowie Salze mit organischen Säuren, z. B. Acetat, Propionat, Benzoat, Laktat, Maleat, Benzolsulfonat, fi-Naphthalinsulfonat und Me- thansulfonat.

Die Wirksamkeit des Benzylpenicilliriderivats der Erfindung gleicht im wesentlichen derjenigen von bekannten semisynthetischen Penicillinderivaten, die sich gegenwärtig auf dem Markt befinden, z. B. Aminobenzylpenicillin, d. h. o-iD-^-aminophenyiaceiamido)-penicillansäure. Die Wirkung des Benzylpenicillinderivats der Erfindung ist jedoch wesentlich günstiger. Es zeigt eine erhebliche antimikrobische Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Stämmen, die gegen bekannte Antibiotika resistent sind. Weiterhin ist die Verbindung der Erfindung gegenüber Säuren relativ stabil und kann daher nicht nur durch Injektion, sondern auch oral in der gleichen Weise wie übliche Penicillinderivate verabreicht werden.

Das Benzylpenicillinderivat der Erfindung kann gemäß einer ersten Verfahrensvariante hergestellt werden, indem man in an sich bekannter Weise a-Amino benzylpenicillin mit einem Azomethin der allgemeinen Formel

X - CH - N - R

in der X eine Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Trifiuormethyl- oder Trichlormethylgruppe ist und R die 2-Pyrimidylgruppe bedeutet, umsetzt.

Dabei wird gewöhnlich in einem inerten Lösungsmittel, z. B. in Wasser, Methanol, Äthanol, Dichlormethan, Chloroform, Dioxan, Aceton, Dimethylformamid oder Pyridin gearbeitet. Dabei kann -/-Anvnobenzylpenicillin auch als Salz eingesetzt werden, z. B. als Natrium-, Kalium-, Triäthylammonium- oder ß-Naphthalinsulfonat. Der dabei eingesetzte Reaktionspartner, Äthyl-N-(2-pyrimidyI)-formimidat, kann in äquimolarer Menge oder im Überschuß zugesetzt werden. Vorzugsweise wird ein alkoholisches Lösungsmittel verwendet. Die Reaktion wird gewöhnlich bei Temperaturen zwischen -50 bis +80⁰C durchgeführt, wobei man vorzugsweise während des Rührens mit Eis kühlt. Das Reaktionsprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch mit Hilfe üblicher Methoden isoliert werden, wobei man in Abhängigkeit von der bei der Isolierung verwendeten Methode das Produkt in freier Form oder als Salz erhält.

Das als Reaktionspartner zu verwendende Äthyl-N-(2-pyrimidyl)-formimidat kann beispielsweise durch Umsetzung von 2-Aminopyrimidin mit einem Orthoameisensäureester oder mit wasserfreiem Chloral bei Temperaturen zwischen 50 und 16O⁰C hergestellt werden.

Gemäß einer zweiten Verfahrensvariante kann das Benzylpenicillinderivat der Erfindung erhalten werden, indem man 6-Aminopenicillansäure mit *-(N-2-Pyrimidylformamidino)-phenylessigsäure umsetzt, wobei gewöhnlich in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Wasser, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Methylenchlorid, Chloroform oder Dimethylsulfoxid, gearbeitet wird. Die als Ausgangsverbindung zu verwendende 6-Aminopenicillansäure kann auch in Form eines Salzes, z. B. als Natrium- oder Triäthylammoniumsalz, eingesetzt werden. Der Reaktionspartner, % -(N-2-Pyrimidylfonnamidino)-phenylessigsäure, kann auch in Form eines reaktiven Derivats, z. B. als Säurehalogenid, Säureazid, Säureanhydrid, gemischtes Säureanhydrid, aktiver Ester, z. B. p-Nitrophenylester oder N-Hydroxysuccinimid-ester, aktiver Thioester, aktives Anhydrid von Thiosäuren sowie als aktives Amid, ζ. B. Imidazolamid oder Triazolamid, eingesetzt werden. Wenn der genannte Reaktionspartner selbst verwendet wird, ist die Gegenwart eines geeigneten Kondensationsmittels, z. B. Dicyclohexylcarbodiimid, Ketenimin oder Isoxaliumsaizen im Reaktionssystem vorteilhaft Man kann den Reaktionspartner zunächst auch mit Phosgen umsetzen und das dabei entstehende N-Carboxysäureanhydrid für die Reaktion mit 6-Aminopenicillansäure verwenden. Die Reaktion wird gewöhnlich bei Temperaturen zwischen -50 und +5O⁰C durchgeführt Die Isolierung des erhaltenen Produkts aus dem Reaktionsgemisch kann mit den üblichen Methoden durchgeführt werden. Dabei kann das Produkt in Abhängigkeit von dem bei seiner Isolierung verwendeten Verfahren in freier Form oder als Salz erhalten werden.

Der vorgenannte Reaktionspartner kann hergestellt werden, indem man a-Aminophenylessigsäure mit dem

Ausgangsprodukt in einem protischen Lösungsmittel, z. B. Methanol oder Äthanol, bei Temperaturen zwischen -30 und +30⁰C umsetzt.

Das so erhaltene Benzylpenicillinderivat kann anschließend mit Hilfe an sich bekannter Verfahren in jedes andere nichttoxische Salz umgewandelt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin Arzneimittel, bestehend aus dem Benzylpenicillinderivat sowie üblichen pharmazeutischen Trägern. Hierfür geeignete pharmazeutisch verträgliche Träger sind beispielsweise Talkum, Stärke, Glukose, Laktose oder Sucrose.

Im folgenden wird über Vcrgleichsversuche berichtet, wobei als Vergleichsverbindung Aminobenzylpenicillin (AB-PC) verwendet wurde.

Versuchsbericht

Versuch I
(minimale Inhibitionskonzentration in vitro)

Versuch 2
(DEüo-Werte bei infizierten Mäusen)

Die Vergleichsversuche wurden unter Verwendung von Aminöbenzylpenicilün (AB-PC) und D-a-(N-2-Pyrimidylibrmamidino)-benzylpenicillin (Natriumsalz) durchgeführt. Die minimale Inhibitionskonzentration (MIK) wurde mittels der Nährlösungsverdünnungsmethode bestimmt Die DEeo-Werte wurden an Mäusen (ICR-Stamm) bestimmt, welche intraperitoneal mit den zu testenden Organismen und 1,5 Stunden nach der Infektion subkutan mit den Versuchsverbindungen beTabelle 2

handelt wurden. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich.

Tabelle !

5 Organisrr us

Verbindung

ΜΙΚίμ/ml) DBoo (mg/kg)

ΛΒ-PC Bsp. ΛΒ-PC Bsp.

Escherichia

coli o-l 11
Klcbsiclla pneumoniae GN-45
Proteus mirabilis
GN-2425

6,2 6,2
6,2 3,1
3,1 3,1
Versuch 3

12 10

7.2 5,5

8.3 8,3

(experimentelle aszendierende Pyelonephritis
bei Ratten)

Weibliche Ratten (Sprague-Dawley-Stamm, Alter 4 Wochen, durchschnittliches Körpergewicht 75 g, in Gruppen von jeweils fünf Ratten) wurden anästhesiert infiziert. Die Versuchsorganismen wurden durch Druck auf die Harnblase zu den Nieren gefördert. Den Tieren wurden bestimmte Mengen an den Versuchsverbindungen subkutan verabreicht, und zwar einmal am Tag der und mit 8 X 10* Zellen/0,8 ml Escherichia coli Nr. 37 (Stamm aus klinischer Isolierung) über die Harnwege Infektion und zweimal pro Tag für einen Zeitraum von vier Tagen. Am fünften Tag wurden die Tiere getötet, und die Anzahl der Organismen in den Nieren wurde gezählt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Zahl der Organismen (N)

Verbindung

Dosis

Vergleich AB-PC

40 mg/kg

20 mg/kg

Beispiel
40 mg/kg

20 mg/kg

10

Ν«)

IU*

Niere (g)
*) Durchschnitt von 5 Ratten.

6,6

Die minimale Inhibitionskonzentration (in vitro) von AB-PC und des Beispiels bezüglich der verwendeten E. coli Nr. 37 betrug somit 6,3 g/ml bzw. 12,5 g/mi.

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, zeigt die Verbindung des Beispiels gegenüber AB-PC überlegene DEro-Werte im Versuch an mit E. coli und Klebsiella pneumoniae infizierten Tieren und weist eine nahezu gleiche Wirksamkeit im Versuch mit Proteus mirabilis auf.

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, ist die therapeutische Wirksamkeit der Verbindung des Beispiels größer als diejenige von Ab-PC, obwohl die in vitro-Aktivität der ersteren Verbindung niedriger als die der zweiten ist.

Insgesamt kann gesagt werden, dall die Verbindung des Beispiels AB-PC nicht nur bei systematischer Infektion, sondern auch bei Infektionen der Harnwege überlegen ist.

Die Bestimmung der akuten Toxizität ergab die folgenden Werte: Für die Verbindung der Erfindung wurde eine DLso (Maus; i. p.) von wenig mehr als 5,000 mg/kg erhalten. Der entsprechende Wert für AB-PC betrug 7,600.

1,6

Weitere pharmakologische Daten für die Verbindung der Erfindung sind aus der DT-OS 21 54 024 ersichtlich.

Herstellung des Benzylpenicillinderivats
der Erfindung

Zu einer gerührten und eisgekühlten Lösung von Natrium - 6 - (D -1 - aminoprenylacetamido) - penicillanat (0,5 g) in Äthanol (30 ml) wird Äthyl-N-2-pyrimidylformimidat (Sdp. 139 bis 141°C726 mmHg; 0,3 g) gegeben. Die erhaltene Mischung wird drei Stunden lang unter Eiskühlung gerührt. Die Reaktionsmischung wird bei Temperaturen unterhalb von 20°C auf 10 ml eingeengt. Nach Zugabe einer großen Menge von Äther werden die ausgefallenen Kristalle durch Filtration gesammelt, mit Äther gewaschen und über Phosphorpentoxyd im Vakuum getrocknet, wobei Natrium-D - 1 - (N - 2 - pyrimidylformamidino) - benzylpenicillanat erhalten wird. Die quantitative Analyse des Produktes ergibt eine Reinheit von 70%.

Claims

Patentansprüche:

|.a-(N-2-Pyrimidylformamidino)-benzylpenicillin sowie dessen nichttoxische Salze. S
2. Verfahren zur Herstellung des Benzylpenicillinderivats nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man in jeweils an sich bekannter Weise z-Aminobenzylpenicillin mit einem Azomethin der allgemeinen Formel

X - CH = N - R,