DE2217563A1

DE2217563A1 - Verfahren zur Herstellung von Acylaminoverbindungen

Info

Publication number: DE2217563A1
Application number: DE19722217563
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Binningen; Mueller Johannes Dr. Ariesheim; Bickel (Schweiz). C07d 99-22
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1972-04-12
Publication date: 1972-10-26
Also published as: NL7205352A; IL39094A; US3929779A; DD97212A5; GB1392085A; IL39094A0; AR196987A1; BE782366A; HU164882B; AR198325A1; IE36221L; IE36221B1

Description

CIBA-GEIGY AG, BASEL (SCtMEIZ)
Case 4-7471/1-4

DEUTSCHLAND

Verfahren zur Herstellung von Acylaminoverbindungen

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung neuer therapeutisch wirksamer Derivate der 7-Amino-cephalosporansäure der Formel I

R₁-CH₀-CO-NH-CH CH CH₀

¹² ι ι . ι²

C N

COOH

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worin R, einen Aminopyridiniuv.rebc bedeutet una ftp ein über ein Kohlenstoffatom an den Schwefel gebundener heterocyclischer Rest aromatischen Charakters ist, der mindestens 2 Stickstoffatome und ausserdern ein weiteres Heteroatom der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthält, und ihrer Ester und Salze dieser Verbindungen. Der Pyridiniumrest enthalt die Aminogruppe in ortho-,

meta- oder vorzugsweise in para-Stellung. Er kann ncch v/eitere Substituenten aufweisen, vor allem niedere Alkylgruppen, wie z.B. Methyl- oder Aethylreste.

Der heterocyclische Rest R_? weist 5 bis 6, vorzugsweise 5* Ringatome auf, kann aber mit einem ankondensierten Benzolring verbunden sein. Beide Ringe können durch aliphatische oder aromatische Kohienwasserstorrreste,Desonders NiederaiKyireste mit 1-5 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, tert.Butyl, Niederalkoxy- oder Niederalkylthioreste mit 1-5 Kohlenstoffatomen, besonders Methylthio, Cycloalkylreste wie Cyclopentyl, Cyclohexyl, oder durch Arylreste wie Phenyl oder substituiertes Phenyl, z.B. durch eine oder mehrere Nitrogruppen oder Halogenatome oder Niederalkyl- oder Niederalkoxygruppen substituiertes Phenyl, oder durch unsubstituiertes oder substituiertes Thienyl, besonders Thienyl(2) oder wie flir Phenyl angegeben substituiertes Thienyl, oder gegebenenfalls mono- oder disubstituierte Aminogruppen, z.B. Acetylamino, tert.Butyloxycarbony1-amino, tert.-Amyloxycarbonylamino, SuIfonylamino, substituiert sein. Als Beispiele für den Hetercyclylrest sind zu nennen: lH-l,2,3-Triazol-5-yl, 1,3,^-Triazol-2-yl, 5-Mcthyl-l,3,4-

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triazol-2-yl, lH-l,2,4-Triazol~5-yi., 1-Phenyl-?-ine'ohyl-IH-

1,2, 4-triazol-5_ryl, ^S-.4-Phenyl-'m-l,2,^-triazol-3-yl, lH-Tetrazol~5-yl, 1-MethyllH-tetrazol-5-yl, l-Aethyl-lH-tetrazol-5-yl, 1-n-PropyllH-^tetrazol-5-yl, l-Isopropyl-lH-tetrazol-5-yl, 1-n-ButyllH-tetrazol-5-yl^ l-Cyclopentyl-lH-tetrazol-5-ylj 1-PhenyllH-tetrazol-5-yly l-p-Chlorphenyl-lH-tetrazol-5-yli I^2,3-Thiaaiazol-5-yl., l^^-
2ol-3-yl, l^^-Thiadia
2-Methyl-l,^₃ 4-Thiadiazol-5-yl, 2-Methylthio-l,3,4-thiadiazol-5-yl, 2-Aethyl-l,3,4-Thiadiazol-5-ylj 2-n-Prop y 1-1,3^f-TM adiazol-5-yl, 2-Isopropyl-l_J,3,4-Thiadiazol-5-yl, 2-Phenyll,3,4-thiadiazol-5-yl/ l,2,4-0xadiazol-5-yli 1,2,3-OxadIazol-5-yl, l,3j4-Oxadiazol-5-ylj 2-Methyl-l,3,4-0xadiazol-5-yl, 2-Aethyl-l,3,4-Oxadiazol-5-yl, 2-Phenyl-l, 3,4-OxadIazol-5-yl, 2-p-Nitrophenyl-l,3,4-oxadiazol-5-yl, 2[Thienyl(2)]-1,3,4-oxadiazol-5-yl, Thiatriazol-5-yli sowie entsprechende Reste mit 6 Ringatomen. " · '

Die neuen Verbindungen weisen eine besonders gute antibakterielle Wirkung auf. Sie sind sowohl gegenüber grampositiven wie vor allem auch gegenüber grarn-negativen Bakterien, wirksam, z.B. gegen Staphylococcus aur-eus penicillinresistent, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae und SaI-monella typhosa, wie sich auch im Tierversuch., z.B. an Mäusen, zeigt. Sie können daher zut* Bekämpfung von Infektionen, die durch solche Mikroorganismen hervorgerufen werden, verwendet • werden, ferner als Futtermittelzusätze, zur Konservierung von

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Nahrungsmitteln oder als Desinfektionsmittel. Besonders wertvoll sind Verbindungen der Formel I, in denen R, der para-Aminopyridiniumrest und Rp ein gegebenenfalls z.B. durch Methyl substituierter Tetrazol-5-yl oder 1,2,4- oder 1j3,4-Thiadiazol-5-yl-rest ist.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. So werden sie erhalten, wenn man eine Verbindung der Formel II

>^S\

Z -NH CH CH . CH^

ι · i

^{N c}

II,

COOH

worin Z den Acylrest R] -C^-CO-, in welchem Rj einen gegebenenfalls durch eine abspaltbare Schutzgruppe geschützten Aminopyridiniumrest darstellt, und worin Ri für eine funktionell abgewandelte, insbesondere veresterte Hydroxygruppe, z.B. eine durch eine Mineralsäure wie eine Halogenwasserstoffsäure, beispielsweise Jododer Fluorwasserstoff-, besonders Bromwasserstoff- oder Chlorwasserstoff säure, oder durch eine Carbonsäure wie eine gegebenenfalls z.B. durch Halogen substituierte Niederalkansäure, beispielsweise Propionsäure, Chloressigsäure, vor allem Essigsäure, oder eine Aryl- oder Arylniederalky!carbonsäure, z.B. Benzoesäure, Phenylessigsäure, veresterte Hydroxygruppe steht, oder einen Ester oder ein Salz dieser Verbindungen mit einem Thiol der Formel Ib

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HS R₂ Ib ,

in der R₂ die für die Formel I angegebene Bedeutung hat, oder einem Metallsalz davon umsetzt^ oder eine Verbindung der Formel II, worin Z eine reaktionsfähig veresterte Hydroxyacetyl·- gruppe bedeutet und Rl für S-R^ steht, oder ein Salz oder einen Ester dieser Verbindungen mit einem gegebenenfalls durch eine abspaltbare Schutzgruppe geschützten Aminopyridin umsetzt, oder eine Verbindung der Formel II, worin Z für Wasserstoff und Rl für S-R₂ steht oder ein Salz oder einen Ester dieser Verbindungen mit einem acylierenden Agenz, welches den Acylrest Z enthält, z.B. mit einer Verbindung der Formel R]-CH₂-COOH, worin R] die oben angegebene Bedeutung hat, oder einem reaktiven Säurederivat davon umsetzt;

und aus erhaltenen Verbindungen mit geschützter Aminogruppe die Schutzgruppe abspaltet;

und,wenn erwünscht, eine gegebenenfalls vorhandene Estergruppe spaltet und, wenn erwünscht, die erhaltenen Verbindungen in Säureadditionssalze oder Metall-, wie Alkalioder Erdalkalimetallsalze oder Salze mit Ammoniak oder organischen Basen überführt oder aus erhaltenen Salzen die inneren Salze bildet.

Eine reaktionsfähig veresterte Hydroxyacetylgruppe ist vor allem eine mit starken anorganischen Säuren, wie Mineralsäuren, oder mit starken organischen Sulfonsäuren, wie Niederalkyl- oder Aryl-, z.B. Toluolsulfonsäuren, veresterte Hydroxylacetylgruppe. Vor allem ist sie eine durch Halogenwasserstoff-

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säuren, wie Fluor-, Chlor-, Jod- oder insbesondere Bromwasserstoffsäure veresterte Hydroxyacetylgruppe.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Verbindungen sind bekannt oder können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Verbindungen der Formel II, worin R^ für eine veresterte Hydroxygruppen vor allem die Acetoxygruppe_>und Z für einen gegebenenfalls geschützten Aminopyridiniumacetylrest steht, und ihre Herstellung sind in der deutschen Offenlegungsschrift DT 2 048 436 (Schweizer Anmeldung Ges. Nr. 15269/69, Case 4-6866) beschrieben. Salze davon sind, z.B. Salze mit Alkali- oder Erdalkalimetallen oder mit Zink oder mit organischen Basen, z.B. Triäthylamin, Diisopropylamin, Aethanolamin. Verbindungen der Formel II, worin Z für eine reaktionsfähig veresterte Hydroxyacetylgruppe, z.B. für Halogenacetyl, besonders Bromacetyl, und Rj, für S-R~ steht, werden z.B. erhalten, indem man 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA) in gleicher Weise wie für 7-Aminopyridiniumacetyl-aminocephalosporansäure angegeben mit einem Thiol bzw. Salz davon umsetzt und die erhaltene Verbindung dann an der 7-Aminogruppe beispielsweise durch einen Halogenacetyl-, besonders Bromacetylrest, substituiert. Statt von 7-ACA kann man auch von Cephalosporin C ausgehen und nach der Umsetzung mit dem Thiol den Aminoadipoylrest abspalten, z.B. durch Ueberführung in ein Halogenimid, dann Iminoäther und Hydrolyse des Iminoäthers wie z.B. in den französischen Patenten Nr. 1 394 820 oder 95 581 beschrieben. Verbindungen der Formel TI₅ worin Z für Wasserstoff und Rl f^{ür s}~^Ro ^stentJ können auf den

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beiden oben angegebenen Wegen erhalten werden.

Als Metallsalze der Thiole verwendet man besonders Alkalimetallsalze wie das Natrium- oder Kaliumsalz. Die Salze können beispielsweise durch Umsetzung des Thiols mit Carbonaten, Bicarbonaten oder Hydroxiden der Alkalimetalle hergestellt werden.

Schutzgruppen tür die- Aminogruppe sind solche, die leicht abgespalten werden können, z.B. durch Solvolyse, wie Abspaltung mit Wasser oder Alkoholen, gegebenenfalls in einem, schwach basischen (bis pH 10) oder vorzugsweise sauren Medium, oder durch Fotolyse.

Die Aminogruppe kann beispielsweise durch leicht abspal tbare Acylgruppen, besonders von der Kohlensäure sich ableitende Acylgruppen, geschützt werden. Unter sauren Bedingungen, z.B. beim Behandeln mit einer starken organischen Carbonsäure, wie einer Halogen-niederalkancarbonsäure, in erster Linie Trifluoressigsäure, abspaltbare Reste dieser Art sind z.B. gegebenenfalls substituierte Carbo-niederalkoxyreste, vor allem in α-Stellung polyverzweigte Carbo-niederalkoxygruppen oder Carbo-niederalkoxygruppen, die in α-Stellung cyclische SubstLtuenten aromatischen Charakters, wie aromatische Gruppen, z.B. Phenyl- sowie Biphenylyl-, z.B. 4-Biphenylylreste, oder heterocyclische Gruppen aromatischen Charakters, z.B. 2-Furylreste, enthalten, insbesondere der Carbo-tert.-butyl-

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oxy-, sowie der Carbo-tert.-pentyloxyrest, der Carbo-diphenyl· methoxy-, der Carbo-2-(4-biphenylyl)-2-propyloxy-, der Carbo-1,1-diphenyläthoxy- oder der Carbo-2-furfuryloxyrest, sowie Carbo-cycloalkoxyreste, in welchen Cycloalkyl vorzugsweise eine polycyclische Cycloalkylgruppe bedeutet, insbesondere der Carboadamantyloxyrest.

Carbo-niederalkoxygruppen, in welchen der Niederalkylrest, besonders Methylrest, in α-Stellung eine oder zwei durch Niederalkoxy, vor allem Methoxy und/oder Nitro substituierte Phenylgruppen enthält, z.B. m-Methoxybenzyl, 3,5-Dimethoxy-benzyl, 3,4-dimethoxy-6-nitrobenzyl, di-(para-methoxyphenyl) -methyl, oc-phenyl-oc-(3,4-dimethoxy-6-nitrophenyl) -methyl, oc-methyl-oc-(3,4-dimethoxy-6-nitrophenyl)-methyl, lassen sich auch photolytisch, z.B. beim Beleuchten mit ultraviolettem, vorzugsweise durch eine Hochdruckquecksilberdampflampe Licht, in an sich bekannter Weise abspalten.

Weitere Aminoschutζgruppen sind z.B. Polyarylmethy1gruppen, worin Aryl vorzugsweise für eine gegebenenfalls substituierte Phenylgruppe steht, insbesondere die Tritylgruppe. Solche Gruppen können in an sich bekannter Weise, z.B. durch Behandeln mit geeigneten sauren Mitteln, wie einer starken anorganischen Säure, z.B. Salzsäure, oder mit einer organischen Säure, z.B. Ameisen- oder Essigsäure, abgespalten werden.

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Ester von Verbindungen der Formel II sind solche, in denen die Carboxylgruppe in 4-Stellung des Dihydrothiazinringes verestert ist. Da die Estergruppe, wenn erforderlich oder erwünscht, abgespalten werden soll, kommen neben therapeutisch direkt anwendbaren Estern in erster "Linie Ester in Betracht, die leicht, z.B. solvolytisch, hydrogenolytisch, durch nucleophilen Austausch oder fotolytisch zur freien Carbonsäure gespalten werden können.

So kann man eine Carbo-niederalkoxygruppe, in welcher Niederalkyl in α-Stellung polyverzweigt ist und/oder in o-Stellung Reste aromatischen Charakters, wie gegebenenfalls substituierte aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, z.B. Phenylreste, oder heterocyclische Gruppen aromatischen Charakters, wie die 2-Furylgruppe, enthält, z.B. die Carbo-tert,-butyloxy-, sowie Carbo-tert.-pentyloxygruppe, oder die Carbodiphenyl-methoxy- oder Carbo-2-furfuryloxygruppe, sowie eine Carbocycloalkoxygruppe, worin Cycloalkyl einen polycyclischen Rest darstellt, wie die Carbo-adamantyloxygruppe durch Behandeln mit einem geeigneten sauren Mittel, wie einer starken, organischen Carbonsäure, vorzugsweise einer halogenhaltigen Niederalkancarbohsäure, in erster Linie Trifluorsäure, in die freie Carboxylgruppe umwandeln.

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- ίο -

Ebenfalls leicht und unter milden Bedingungen in die freie Carboxylgruppe überführbare, veresterte Carboxyl- ' gruppen sind silylierte, sowie"stannylierte Carboxylgruppen. Dies sind Gruppen, die sich beim Behandeln von Verbindungen mit freier Carboxylgruppe, sowie Salzen, wie Alkalimetall-, z.B. Natriumsalzen davon, mit einem geeigneten Silylierungsmittel, viie einem Triniederalkyl-silyl-halogenid, z.B. Trimethyl-silylchlorid, oder einem N-(Tri-niederalkyl-silyl)-

N-R -N-R, -amin, worin R ein V/asserstoffatom oder eine Niede-ra b. a

alkylgruppe und R,.ein V/asserstoffatom, eine Niederalkylgruppe oder eine Tri-niederalkyl-silylgruppe darstellt (siehe z.B. britisches Patent Nr«, 1.073·530)» oder mit einem geeigneten Stannylierungsmittel, wie einem Bis-(tri-niederalkyl-zinn)-oxydj z.B. Bis-(tri-n-butyl-zinn-oxyd, einem Tri-niederalkylzinnhydroxyd, z.B. Tri-äthyl-zinnhydroxyd, einer Tri-niederalkyl-niederalkoxy-zinn-, Tetra-niederalkoxy-zinn- oder Tetraniederalkyl-zinnverbindung, sowie einem Tri-niederalkylzinnhalogenid, z.B. Tri-n-butyl-zinnchlorid (siehe z.B. holländische Auslegeschrift 67/17107).» bilden lassen. Die obgenannten Ausgangsstoffe mit silylierten und stannylierten Carboxylgruppen lassen sich z.B. durch Behandeln mit einem, vor-

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zugsweise neutralen, wasserstoffabgebenden Mittel, insbesondere Wasser oder einem Alkohol, wie Niederalkanol, z.B. Aethanol, in die erwünschten Verbindungen mit freier Carboxylgruppe überführen.

Therapeutisch direkt anwendbare Ester sind beispielsweise Ester, wie sie in der britischen Patentschrift 1 229 und in der deutschen Patentanmeldung DT 1 951 012 beschrieben sind. Diese Ester zeichnen sich durch eine gute Resorbierbarkeit im Organismus aus. Die Ester leiten sich ab von Alkoholen der Formel HO-CH₂OCO-R, worin R für ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, einen Cycloalkylrest, einen Cycloalkylalkylrest, einen Arylrest, einen Aralkylrest oder einen Heterocyclylrest stehen kann. Insbesondere kann R stehen für einen niederen Alkylrest mit höchstens 5 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl·, vor allem tert.-Butyl, ferner für einen monocyclischen Cycloalkylrest mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen; für einen bicyclischen Cycloalkylrest, wie einen l-Bicyclo-(2,2,2)octyl- oder Adamantylrest; für einen monocyclischesn Arylrest, z.B. einen ggf. substituierten Phenylrest; für einen bicyclischen Arylrest, wie einen 1-Naphthyl-, einen 2-Naphthyl- oder einen substituierten Naphthyirest; für einen mono- oder bicyclischen Aralkylrest, z.B. für einen Benzyl- oder Phenyläthylrest oder für einen Naphthyl-niedr. aikylrest, wie Naphthylmethyl. R kann auch einen Heterocyclylrest mit 5-6 Ringatomen und mindestens einem Stickstoff-, Schwefel- oder

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Sauerstoffatom darstellen, z.B. Thienyl, Furyl, Pyrryl, Oxazolyl, Thiazolyl, Imidazolyl.

Beispiele für Substituenten in den obigen Ringsystemen, welche einen Teil von R bilden, sind u.a. niedrige Alkylreste, niedrige Alkoxyreste, niedrige Alkylmercaptoreste, niedrige Halogenalkylreste, wie Mono-, Di-, oder Trihalogenalkylreste, bei denen das Halogen Fluor, Chlor oder Brom sein kann, sowie Nitrogruppen. Verfahren zur Herstellung der obigen Ester sind in der genannten britischen Patentschrift und deutschen Anmeldung beschrieben.

Die Umsetzung mit dem Thiol wird wie im belgischen Patent 617 687 oder in der holländischen Annjeldung 6 805 I79 beschrieben in einem inerten Lösungsmittel, wie einem Alkohol, Aether Keton, N,N-disubstituierten Amid, z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, bei der Verwendung von Salzen vorzugsweise in einem mit V/asser mischbaren inerten Lösungsmittel oder in einer Mischung von Wasser und einem solchen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Methanol, Aethanol, Dioxan, Tetrahydrofuran oder deren wässerigen Lösungen, vorzugsweise in wässerigem Aceton, vorgenommen. Die Reaktionstemperatur beträgt +15 70°C, vorzugsweise kO - 60°. Das pH der Lösung wird vorzugsweise zwischen 5*0 und 7*5 gehalten. Wenn nötig, wird

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ein Puffer, z.B. Natriumacetat, oder, wenn die Verbindung in Form eines Alkalimetallsalzes verwendet wird, z.B. Essigsäure, zugesetzt. '

Die Umsetzung der Verbindung II, worin R' für S-R₉ und Z für eine reaktionsfähig veresterte Hydroxyacetylgruppe steht, mit einem gegebenenfalls geschützten Aminopyridin findet bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter oder erniedrigter Temperatur, vorzugsweise bei 20-40 C, statt. Sie wird vorzugsweise in Gegenwart eines halogenwasserstoffbindenden Mittels, z.B. eines tertiären Amins, besonders eines Triniederalkylamins, vorzugsweise Diisopropyläthylamin (HUnigbase), vorgenommen.

Die Acylierung der Verbindung II, worin R^ für S-R₂ und Z für Wasserstoff steht, wird in an sich bekannter, insbesondere in für die Acylierung von schwach basischen Aminogruppen durch Aminosäuren bekannter Weise durchgeführt. Dabei braucht die Aminogruppe im Acylrest nicht notwendigerweise geschützt zu werden. Beispielsweise kann man so vorgehen, dass man die Verbindung II mit einem Säureaddirionssalz, insbesondere dem Salz einer Halogenwasserstoff Sei¹.- *.· wie oben erwähnt, z.B. Chlorwasserstoff säure, des Säurehai» :,c;nids wie -fluorids, -bromids, -jodids, in erster Linie -chlor.ids, einer Säure der Formel R-. -CH₂-COOH umsetzt. Weiter kann die Acylierung durch Behandeln der Verbindung II mit einem N-Carboxyanhydrid (Leuch'sschen Anhydrid) einer Säure der Formel R,-CH₂-C00H erfolgen. Vorzugsweise wird die Aminogruppe im Acylrest wie oben erwähnt geschützt und die Acylierung in der für die Peptid-

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synthese bekannten Weise vorgenommen, z.B. nach der Carbodiimidmethode oder analogen Methoden unter Verwendung eines Kondensationsmittels oder nach der Azidmethode, der Methode der aktivierten Ester oder der Methode der gemischten Anhydride.

Vorzugsweise verwendet, man solche Ausgangsstoffe,

die zu den erwähnten besonders wirksamen Endprodukten führen

Die Erfindung betrifft auch diejenigen Ausführungsformen des Verfahrens, nach denen man von einer auf irgendeiner Stufe, des Verfahrens als Zwischenprodukt erhältlichen Verbindung ausgeht und die fehlenden Verfahrensschritte durchführt, oder das Verfahren auf irgendeiner Stufe abbricht, oder bei denen man die Ausgangsstoffe unter den Reaktionsbedingungen bildet, oder bei denen die Reaktionskomponenten gegebenenfalls in Form ihrer Salze vorliegen.

Je nach der Arbeitsweise erhält man die neuen bindungen in Form von Basen oder ihren Salzen. Aus dem SaI-* zcn können in an sich bekannter V/eisc die Basen gewonnen werden. Von letzteren wiederum lassen sich durch Umsetzuni; mit Säuren, die zur Bildung therapeutisch verwendbarer Salze geeignet, sind, Salze gewinnen, wie z.B. solche mit "anorganischen Säuren, wie Ilalogenwasserstoffsäuren, bcispiclsvjeise Salzsäure oder Bromwasserstoffsäure, Perchlorsäure,, Salpetersäure oder Thiocyansäure, Schwefel- oder Phophor-

I ■ *

säure, oder organischen Säuren, wie Ameisensäure., Essig-

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saure, Propionsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Brcnztraubensäure/ Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure^ Maleinsäure, Fumarsäure, Aepfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure., Hydroxymaleinsäure, Dihydroxymale ins äure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, ^-Aminobenzoesäure, 4-Hydroxybenzoesäuren Anthranilsäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Salicylsäure, ¹J-Aminosalicylsäure, 2-Phenoxybenzoesäure, 2-Acetoxybenzoesaure, Ma-

thansulfonsäure, Aethansulfonsäure, Hydroxyäthansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Tol'uolsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure oder Sulfanilsäuro»

Pie neuen Verbindungen können als Heilmittel, z.B. in Form pharmazeutischer Präparate, Verwendung finden. Diese enthalten die Verbindungen in "Mischung mit einem für die enterale, topicale oder parenterale Applikation geeigneten pharmazeutischen organischen oder anorganischen, festen oder flüssigen Trägermaterial.. Für die Bildung desselben kommen solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, viie z,B. Wasser, Gelatine, Lactose, Stärke, Stearylalkohol, Magnesiumstearat, Talk, pflanzliche OeIe, Benzylalkohol, Gummi, Propylenglykol, . Polyalkylenglykole, Vaseline, Cholesterin oder andere be-

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. kannte Arzneimittelträger, Die pharmazeutischen Präparate können z.B. als Tabletten, Dragees, Salben, Cremen, Kapseln Oder in flüssiger Form als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen vorliegen. Gegebenenfalls sind sie sterilisiert und/oder enthalten' Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netz- oder Emulgiermittel, Lösungsvermittler oder Salze zur Veränderung des osmotischen Druckes oder ,. Puffer. Sie können auch andere therapeutisch v.'ertvolle Substanzen enthalten. Die Präparate werden nach üblichen Methoden erhalten.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

In der Dünnschichtchromatographie v/erden folgende

Systeme verwendet: · .

System 52 A = n-Butanol-Eisessig-Wasser (67:10:23) System 101 = n-Butanol-Pyridin-Eisessig-Wasser

(38:24:8:30)

System 101D = n-Butanol-Pyridin-Eisessig-Wasser

(3^:24:12:30)

System 110 = n-Butanol-Essigester-Pyridin-Eisessig-

Wasser (42:21:21:6:10)

System 69 = Essigester-Eisessig-Wasser (60:20:20).

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Beispiel 1:

2,2 g 7~Bromacetylarnino-3-(l~iTiethyl-tetrazol-5-yIthio)-inethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure v/erden in 20 ml trockenem Methanol gelöst und mit 0,86 ml N,N-Diisopropyläthylamin versetzt. Man gibt 465 mg ^-Amino-pyridin dazu und lässt während 18 Stunden hei Raumtemperatur stehen. Durch Zugabe von 20 ml Essigester'erhält man ein Rohpräcipitat. Dieses wird nach Entfernung des Dekantates mit 20 ml eines Gemisches von Wasser und Methanol (1:1) verrieben. Dabei setzt sich ein Harz an den Gefässwänden ab. Die überstehende Lösung wird abgetrennt, mit 200 ml absolutem Aethanol versetzt und mehrere Stunden bei -10 stehen gelassen. Man erhält so die f-[(para-Aminopyridinium)-acetylamino]-3-(l-methyl-tetrazol~5~ylthio)-methyl ceph-3~em-4-carbonsäure als farbloses Pulver. Im Ultraviolett-Spektrum

(in Wasser) istd = 271 nm. .

" max ■

' Im Dünnschichtchromatogramm an Silicagel ist Bff-οΛ ⁼ 0,08, Rf₁₀₁ = 0,37, Rf₁₀₁₀ = 0,48 und Rf₁₁₀ = 0,07. (Anfärben durch Jodspray).

Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden:

a) 50 g 7-Aminocephalosporansäure und 25,75 g 5-Mercapto-1-methyltetrazol werden in einem Gemisch aus 300 ^ml V/asser

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und 500 ml Aceton suspendiert. Durch allmähliche Zugabe von 370 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung werden die Substanzen in Lösung gebracht (pH = 6,8). Dann wird das Reaktionsgemisch während 5 1/2 Stunden unter Rühren und in einer* Stickstoffatmosphäre auf 60 C erwärmt. Nach dem Abkühlen wird das Aceton im Vakuum abgedampft und die wässerige Lösung durch Zugabe von ca. 60 ml 4n-Salzsäure auf pH 4 eingestellt. Man lässt über Nacht im Kühlraum stehen, filtriert den Niederschlag ab und wäscht mit wenig kaltem Wasser und dann mit viel Aceton nach. Das so erhaltene Rohpräcipitat wird zur weiteren Reinigung nochmals mit Natriumbiearbonat in V/asser.gelöst (pH 7) durch "Norit" und "Celite" filtriert und mittels Salzsäure gefällt (pH 4). Das Produkt wird direkt für die Weiterreaktion verwendet. .

b) 20 g 7-Amino-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio)methylceph-j5-em-4-carbonsäure werden in 460 ml Dimethylformamid und 15*7 ^ml Triäthylamin gelöst. Diese Lösung wird während 25 Minuten unter starkem Rühren in eine auf -20° vorgekühlte Lösung von 1Λ,1 g Brornacetylbromid in 115 ml Methylenchlorid eingetropft. Während der Zugabe v/ird die Temperatur tief gehalten, dann lässt man den Ansatz sich auf Raumtemperatur erwärmen und rührt schliesslich noch 1 Stunde bei Raumtemperatur. Darauf wird das Reaktionsgemisch durch eine

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Schicht "Celite" filtriert und im Hochvakuum gegen einen Kühler von Trockeneis/Aceton zur Sirupdicke eingeengt. Diesen Rückstand nimmt man in l60 ml lO^igem Phosphatpuffer von pH 6,7 und 500 ml Essigester auf. Unter Rühren und Zugabe Von insgesamt 37 ml 20#iger Dikaliumhydrogenphosphatlösung stellt man ein pH von 6,0 ein. Nach der Phasentrennung wird die wässerige Phase nochmals mit 500 ml Essigester nachextrahiert. Die organischen Phasen werden verworfen. Die wässerige !hase wird nun mit 1,5 liter Essigester üterschiditet und mit starker säure auf pH 2,8 gebracht. Nach der Phasentrennung wird die wässerige Phase-mit 1,2 und 1,0 Liter Essigester nachextrahiert, Die organischen Phasen werden sukzessive mit zweimal 100 ml gesättigter Kochsalzlösung gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Das hellgefärbte Harz wird in 6o ml Aceton gelöst. Durch Zugabe von 70 ml absolutem Aether wird eine Verunreinigung ausgefällt. Das Dekantat wird unter intensivem Rühren mit 600 ml Aether und 700 ml Pentan versetzt. Man erhält die 7-Bromacetylamino-3-(l-methyl-te trazol-5-ylthio)methyl-ceph-3-em-ⁱl-carbonsäure als nahezu farbloses Präcipitat, das sieh direkt weiter verwenden lässt.

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Beispiel 2 :

203 wg (0,5 mMol) 7-[(para-Aminopyridinium)acetyl-Sminoj-cephalosporansäure werden in 10 ml 5$igem Phosphat puffer pH 6,7 durch Erwärmen auf ca. 30° C gelöst. Dann gibt man 116 mg festes 5-Mercapto-1-methyl-tetrazol dazu und stellt das pH mittels 2,0 ml einer lO^igen Lösung von Dikaliumhydrogenphosphat auf 6,5 ein, wobei alle Substanz in Lösung geht. Unter Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 60° gerührt. Nach dem Abkühlen auf 0 versetzt man die Lösung unter intensivem Rühren mit dem zehnfachen Volumen Methanol von 0 (120 ml). Man lässt eine Stunde bei 0 stehen und filtriert vom kristallisierten Phosphat ab. Das Filtrat wird zur Entwässerung mehrmals mit je 100 ml absolutem Aethanol versetzt und im Vakuum eingeengt. Schliesslich gibt man etwas Essigester dazu, lässt 1 Stunde bei 0° C stehen, filtriert und erhält ein noch phosphathaltiges Rohprazipitat. Durch Verreiben mit trocknem Methanol, abfiltrieren und Ausfällung aus dem Filtrat mittels Aethanol und Essigester lässt sich die 7-[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure als farbloses Pulver gewinnen. Sie wird in 1 ml Wasser gelöst und durch eine Säule von 25 ml Sephadex® G 10 (Durchmesser 1,4 cm) filtriert. Die ersten 15 ml Eluat werden verworfen, die darauf folgenden

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6 ml Eluat enthalten die reine Substanz. Das Eluat wird mit 50 ml absolutem Aethanol versetzt., im Vakuum bis auf ein Volumen von ca. 2 ml eingeengt und das Produkt mittels 10 ml Essigester ausgefällt. Das Präcipitat besitzt im Dünnschichtchromatogramm die gleichen Rf-Werte wie das im Beispiel 1 beschriebene Produkt. Im .-Ultraviolettspektrum (in

Wasser) ist P _m^ = 271 nm (£ = 30^f600). Die optische Drehung ' * max

[α]ρ° = + 52° + 1° ( c = 0,9 in Wasser).

Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden:

3*9 S 7-Bromacetylaminocephalosporansäure werden in 20 ml Methanol unter Zugabe von"1,7 ml N,N-Diisopropyläthylamin gelöst. Man gibt 0,9^· S 4-Aminopyridin zu und lässt die Lösung 12 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Durch langsame Zugabe von Essigester wird die 7-[(para-Aminopyridinium) acetylamino]-cephalosporansäure als amorphes Pulver ausgefällt. Die Substanz löst sich in Methanol-Wasser (l:l) in der Wärme und kristallisiert beim Abkühlen in farblose Blättchen, die sich ab 120° zersetzen, ohne zu schmelzen.

Auf Silicagel dünnschichtchromatographiert werden nach Anfärben mit Joddampf folgende Rf-Werte erhalten: Rf_52A =0,10
Rf₁₀₁ =0,25

^Rf101D ^=O'⁵⁷·

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Beispiel 3 :

3>95 g 7-[(para-Aminopyridinium)acetylamino3-cephalosporansäure werden in I95 ml 5$igem Phosphatpuffer pH 6,7 durch Erwärmen auf ca. 30 C ge.löst. Dann gibt man 2,56 g festes 5-Mercapto-2-methyl-l,3i^-thiadiazol dazu und stellt das pH mittels 20 ml einer lO^igen Lösung von Dikaliumhydrogenphosphat auf 6,5 ein, wobei -alle Substanz in Lösung geht. Unter Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 60° gerührt. Nach Abkühlen auf 0 versetzt man die Lösung unter intensivem Rühren mit 2 Liter Methanol von 0 . Man rührt eine halbe Stunde bei 0 weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat, ab. Das Piltrat wird zuerst im Vakuum auf ca. 50 ml Volumen eingeengt und dann zur Entwässerung zweimal mit je 1,2 Liter absolutem Aethanol versetzt und im Vakuum auf 200 ml Volumen konzentriert. Schliesslich gibt man 3OO ml Essigester dazu, lässt eine Stunde bei 0 C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein noch phosphathaltiges Rohpräzipitat (6,04 g ). Dieses wird in 40 ml Wasser gelöst und durch eine Säule von I5OO ml SephadejxM G 10 (Durchmesser 4,7 cm) filtriert, Die ersten 88Ο ml Eluat werden verworfen, die darauffolgenden 350 ml Eluat enthalten das Reaktionsprodukt, Sie werden im Vakuum vorsichtig auf ca. 100 ml Volumen eingeengt, mit i00 ml Methanol versetzt; mit Aktivkohle behandelt und dann

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im Vakuum auf ca. 30 ml Volumen eingeengt. Dabei erhält man die 7-[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-3-(2-methyll^^-thiädiazol^-ylthio^ethylceph^-em-^-carbonsäure als farblose Kristallnadelri mit Zersetzungspunkt 170° (im Vakuum eingeschmolzen). * ' ■ ' * .

Im Dünnschi cht ehr omatogramm an Silicagel ist Rf.-_O, = 0,07, Rf₁₀₁ = 0,35. und Rf₁₁₀ = 0,05 (Anfärbung durch Jodspray).

Im Ultraviolettspektrum (in Wasser-Methanol 2:1) ist # max ^{272 nm} (Ζ ⁼ 36'20O). Die optische Drehung "La]²,⁰ = +3°

in WasserrMethanol 2:1).

Das Ausgangsmaterial kann wie im Beispiel 2 be schrieben hergestellt werden.

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Beispiel 4 :

8*13 S 7-[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-cephalosporansäure werden in 350 ml 5,7#igem Phosphatpuffer pH 6,7 durch Erwärmen auf ca. 30° C gelöst. Dann gibt man 4,73 g festes 2-Mercapto-1,3*4-thiadiazol dazu und stellt das pH mittels 100 ml einer lO^igen Lösung von Dikaliumhydrogenphosphat auf 6,5 ein, wobei alle Substanz in Lösung geht. Unter. Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 6o° gerührt.

Nach Abkühlen auf 0 lässt man die Lösung unter intensivem

ο ** Rühren in 4 Liter Methanol' von 0 einfliessen. Man rührt eine halbe Stunde bei 0° weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat ab. Das Filtrat wird dann im Vakuum auf ca. 800 ml Volumen eingeengt und zur Entwässerung unter kontinuierlicher Zugabe von total 3 Liter absolutem Aethanol (durch Kapillare) im Vakuum auf 400 ml Volumen konzentriert. Schliesslich gibt man 600 ml Essigester dazu, lässt eine Stunde bei 0° C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein noch phosphathaltiges Rohpräzipitat (11,39 s)· 3*0 S dieses Produktes werden in 20 ml Wasser gelöst und durch eine Säule von 350 ml Sephadex^ G 10 (Durchmesser 3,5 cm) filtriert. Die ersten 210 ml Eluat werden verworfen, die darauffolgenden 90 ml Eluat enthalten das Reaktionsprodukt. Sie werden im Vakuum vorsichtig auf ca. 25 ml Volumen eingeengt, mit 25 ml Methanol versetzt, mit Aktivkohle behandelt und dann im Vakuum auf ca. 10 Volumen ein-

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.geengt. Zu dieser Lösung gibt man unter gutem Rühren zuerst 20 ml Aethanol und dann noch 60 ml Aether.

' Dabei erhält man ein nahezu farbloses Präcipitat der 7-[(para-Aminopyrimidinium)acetylamino]-3~(l,3,4-thiadiazol-2-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure, welche sich bei ca. l80 unter Braunfärbung zersetzt.

Im Dünnschichtehromatogramm an Silicagel ist R^co/r

0,11, Hf₁₀₁ = 0*31 und Rf₁₁₀ =0,06 ( Anfärbung durch Jodspray).

Im Ultraviolettspektrum (in Wasser-Methanol 2:1) ist/0 269 nm (£ = 34'20O). Die optische Drehung Ia]Z. = + 26° +1° ( c = 0,89 in Wasser-Methanol 2:1).

Beispiel 5 :

8,13 B 7~t(para-Aminopyridinium)acetylamino]-cephalosporansäure werden in 350 ml 5,7^igem Phosphatpuffer pH 6,7 durch Erwärmen auf ca. 30° C gelöst. Dann gibt man 4,65 g festes 5-'Mercapto-2-methyl-l,3i^-oxadiazol dazu und stellt das pH mittels 110 ml einer lO^igen Lösung von Dikaliumhydrogenphosphat auf 6,5 ein, wobei alle Substanz in Lösung geht. Unter Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 60 gerührt. Nach Abkühlen auf 0° lässt man die Lösung unter intensivem Rühren in h Liter Methanol von 0° einfliessen. Man rührt eine halbe Stunde bei 0° weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat abc

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Das Piltrat wird dann im Vakuum auf ca. 800 ml Volumen eingeengt und zur Entwässerung unter kontinuierlicher Zugabe von total 3 Liter absolutem Aethanol (durch Kapillare) im Vakuum auf- 400 ml Volumen konzentriert. Schliesslich gibt man 600 ml Essigester dazu, lässt eine Stunde bei 0 . C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein noch phosphathaltiges Rohpräzipitat (5*19 s)· Dieses wird in 25 ml Wasser gelöst und durch eine Säule von 750 ml Sephadex^ G 10 (Durchmesser 4,5 cm) filtriert. Die ersten 350 ml Eluat werden verworfen, die darauffolgenden 110 ml Eluat enthalten das Reaktionsprodukt. Sie werden im Vakuum vorsichtig auf ca. 30 ml Volumen eingeengt, mit Aktivkohle behandelt und dann im Vakuum auf ca. 10 ml Volumen eingeengt. Dabei erhält man die f-l(para-Aminopyridinium)acetylamino)-3-(2-methyl-l,3i4-oxadiazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure als farblose Kristalle mit Zersetzungspunkt I83 (im .Vakuum eingeschmolzen). ^v

Im Dünnschichtehromatogramm an Silicagel ist Rf_RO.= Ό,ΙΟ, Hf₁₀₁ - 0,3β und R^₁₁₀ = 0,05 (Anfärbung durch Jodspray).

Im Ultraviolettspektrum (in Wasser) ist ^_max ²70 nm (E = 3V2OO). Die optische Drehung [a]^° = +3° ±2° (c = 0,54 in 0,1 mol. NaHCO,).

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Beispiel 6 :

8,13 g 7~[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-cephalo-SRpransäüre -werden in 350 ml 5,7$igem Phosphat puff er pH 6,7 durch Erwärmen auf ca.-30° C gelöst. Dann gibt man 4,61 g festes 5-Mercapto-3-methyl-l,2,4-triazol dazu und stellt das pH mittels 3 ml 20$iger Phosphorsäure auf 6,5 ein,, wobei alle Substanz in Lösung geht. Unter Stickstoff' wird nun während 6 Stunden bei 60° gerührt. Nach Abkühlen auf 0° lässt man die Lösung unter intensivem Rühren in Λ Liter Methanol von 0 einfliessen. Man rührt eine halbe Stunde bei 0 weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat ab. Das Piltrat wird zuerst im Vakuum auf ca. 800 ml Volumen eingeengt und zur Entwässerung unter kontinuierlicher Zugabe von total 3 Liter absolutem Aethanol (durch Kapillare) im Vakuum auf 400 ml Vol-vünen konzentriert. Schliesslich gibt man 800 ml Essigester dazu, lässt eine Stunde bei 0° C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein noch phosphathaltiges Rohpräzipitat (10,37 g). Dieses wird in 25 ml Wasser gelöst und durch eine Säule von 750 ml Sephadex⁰^ G 10 (Durchmesser 4,5 cm) filtriert. Die ersten 36Ο ml Eluat werden verworfen, die darauffolgenden 250 ml Eluat enthalten das Reaktionsprodukt. Sie werden im Vakuum vorsichtig auf ca. 300 ml Volumen eingeengt, wobei sich das Reaktionsprodukt in kristalliner, nahezu reiner Form abscheidet. Man suspendiert die Kristalle in der hundertfachen

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Menge Wasser, stellt das pH durch Zugabe von n-Salzsäure auf 2,0 ein, wobei sie in Lösung gehen, und behandelt mit wenig Aktivkohle. Die so erhaltene farblose Lösung des Hydrochloride wird im Vakuum auf ein kleines Volumen eingeengt und das Hydrochlorid durch sukzessive Zugabe von Aethanol und Aether ausgefällt. Das Hydrochlorid ist ein farbloses, wasserlösliches Pulver.

Um die Base herzustellen, wird die wässerige Lösung des Hydrochlorids mittels n-NHj,OH-Lösung auf pH 7*5 eingestellt und im Vakuum auf ein kleines Volumen eingeengt. Dabei erhält man die 7~[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-3~(3-methyl-1,2,4-triazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure als farblose Kristallnadeln mit Zersetzungspunkt 210 (im Vakuum eingeschmolzen).

Im Dünnschichtchromatogramm an Silicagel ist R^coa ⁼

0,15, ^Rf ₁₀₁ = °>36 und Rf₁₁₀ = 0,06 (Anfärbung durch Jodspray).

Im Ultraviolettspektrum (in 0,01η-Salzsäure) ist K 263 nm (2 = 30^f700). Die optische Drehung ta]^° = +70° + 1° ( c s= 0,98 in 0,05n - Salzsäure).

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Beispiel 7:

8*13 S 7[(para-Aminopyridinium)acetylarnino]-cephalosporansäure werden in 350 ml 5,7$igem Phosphatpuffer pH 6,7 durch Erwärmen auf ca. J>Ö° C gelöst. Dann gibt man 5,28 g festes 5-Mercapto-3-methyl*-l,2,4-thiadiazol dazu , stellt das- pH mittels lO^iger Dikaliumhydrogenphosphat-Lösung auf 6,5 ein und erwärmt leicht, wobei alle Substanz in Lösung geht. Unter Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 60° gerührt. Nach Abkühlen auf 0 lässt man die Lösung unter intensivem Rühren in H- Liter Methanol von 0 einfliessen. Man rührt eine halbe Stunde bei 0° weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat ab. Das Filtrat wird zuerst im Vakuum auf ca. 800 ml Volumen eingeengt und "zur-Entwässerung unter kontinuierlicher Zugabe von total 3 Liter absolutem Aethanol (durch Kapillare) im Vakuum auf 400 ml Volumen konzentriert. Schliesslich' gibt man 800 ml Essigester dazu, lässt eine Stunde bei 0°C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein noch phosphathaltiges Rohpräzipitat (9,86 g). Dieses wird in 25 ml Wasser gelöst und nach Zugabe von 5Q ml Chloroform kräftig durchgeschüttelt. Dabei setzt bald Kristallisation ein. Das Rohkristaliisat wird in 100 ml eines Gemisches aus 2 Volumteilen Methanol und einem Volumteil Wasser gelöst, mit Norit verrührt, durch eine Schicht von

! 2 098 UM 123 7

Hyflo filtriert und das Piltrat im Vakuum bis zur be-, ginnenden Ausscheidung von amorphen Partikeln eingeengt. Dann erwärmt man auf 25°C und schüttelt nach Zugabe von 50 ml Chloroform kräftig, wobei sich sofort Kristalle abscheiden. Man engt im Vakuum auf ca. 50 ml Gesamtvolumen ein und lässt während zwei Stunden bei 0° stehen. Dann wird abfiltriert, der Kristallkuchen mit wenig 80$igem Aethanol und dann mit absolutem Aethanol gewaschen und im Hochvakuum getrocknet.

Dabei erhält man die 7-E(para-Aminopyridinium) acetylamino]-3-(3-methyl-l,2,4-thiadiazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure als farblose Kristallnadeln mit Zersetzungspunkt 172° (im Vakuum eingeschmolzen). Die Kristalle enthalten 0,5 Mol Chloroform sehr fest gebunden.

Im Dünnschichtchromatogramm an Silicagel ist Rf = 0,14, Rfg (Essigester-Essigsäure-Wasser 6O:2O:2Q) = 0,21, Rf₁₀₁ =0,41 und Rf₁₁₀ = 0,10 (Anfärbung

durch Jodspray).

Im Ultraviolettspektrum (in Methanol-Wasser 2:1)

20 ist ft 273 nm (£ = 34'50O). Die optische Drehung [α]_β

ο
+26 + 1 ( c = 1,14 in Methanol-Wasser 2:1).

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Beispiel 8 :

0,9 g 7-Bromacetylamino-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure werden in 5 ml Methanol unter Zugabe von 0,35 ral Ν,Ν-Diisopropyläthylamin gelöst. Man gibt 0,42 g 4-tert.Amyloxyearbonylaminopyridin gelöst in 1,4 ml Methanol zu und lässt die Lösung 14 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Dann wird das Reaktionsgemisch filtriert und im Vakuum zum Schaum eingedampft. Dieser wird in 10 ml Aethanol gelöst und durch rasche. Zugabe von 150 ml absolutem Aether als flockiges, farbloses Präcipitat ausgefällt. Man lässt eine halbe Stunde bei Raumtemperatur stehen, nutscht ab, wäscht mit Aether und trocknet im Hochvakuum, Der Rückstand wird in der 10-fachen Menge eines Gemisches aus 19 Volumteilen Chloroform und 1 Volumteil Aethanol gelöst, filtriert und durch rasche Zugabe von 50 Volumteilen Aether die 7-[(4-tert-Amyloxycarbonyl-aminopyridinium)acetylamino]-3-(1-methyltetrazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsaure als farbloses Präcipitat erhalten.

Im Dünnschichtehromatogramm auf Silicagel ist

^Rf52A ⁼ °'²⁶' ^Rf101 ⁼ °'^{53; Rf}69 ^{= O>39 (mit Jods}P^ray)·

Zur Abspaltung der Schutzgruppe wird dieses Produkt in der fünffachen Menge Trifluoressigsäure gelöst, kurze Zeit stehen gelassen und dann durch Einspritzen der Lösung in Aether gefällt. Nach mehrmaligem Waschen mit Aether erhält man das Trifluoracetat als nahezu farbloses Präcipitat. Dieses wird in Wasser gelöst, durch Zugabe von ver-

2098ΛΑ/1237 '['

dünnter wässeriger Ammoniaklösung auf pH 5 eingestellt, auf ein kleines Volumen eingeengt und mit Aethanol gefällt. Das Präcipitat wird in wenig Gemisch aus Wasser und Methanol 1:1 gelöst, filtriert und mit überschüssigem Aethanol wieder ausgefällt..Man erhält dabei die 7-[(4-Aminopyridinium)acetylamino3-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio)methyleeph-3-em-4-earbonsäure, welche mit der im Beispiel 1 beschriebenen Substanz identisch ist.

Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden:

50 g 4-Aminopyridin werden in einem Sulfierkolben von 2,5 Liter Inhalt in einem Gemisch aus l60 ml Dioxan und l60 ml Wasser gelöst und auf 0°C abgekühlt. Dann lässt man unter gutem Rühren und weiterem Kühlen innerhalb von ca. 5 Minuten 480 ml einer Toluollösung, welche 95 g tert.Amyloxycarbonylchlorid enthält, zufHessen. Nach langsamer Erwärmung auf Raumtemperatur und kontinuierlicher Zugabe von 2-n-Natronlauge, (total 390 ml), unter Einhaltung eines pH-Wertes von 10, findet die Reaktion innerhalb von 24 Stunden statt. ..,

Man trennt die beiden Phasen, wäscht die Toluolphase mit konz. Kochsalzlösung mehrmals nach, trocknet mit Natriumsulfat, dampft im Vakuum zur Trockne ein und erhält ein Rohkristallisat des Reaktionsproduktes. Die wässerige Phase wird mit Chloroform nachextrahiert und ergibt noch wenig zusätzliches Material.

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Die vereinigten Extrakte werden in 100 ml Aethanol gelöst, filtriert, im Vakuum auf ca. 25 ml Volumen eingeengt und langsam unter Rühren und Animpfen mit 60 ml Wasser versetzt, wobei das A-tert.Amyloxycarbonyl.-aminopyridin in farblosen Nadeln kristallisiert. Schmelzpunkt : 107 - 108°.

Im Dünnschichtehromatogramm auf Silicagel ist

^Rf52A ⁼ °'^> ^Rf110 ⁼ °>^> ^Rf101 ⁼ °³^ (^{mit Jods}P^ray)· Im UV-Spektrum (in Aethanol) ist 3 242 /S= 19'800.

* lilclX

Beispiel 9 :

50,8 g 7[(P^ara~Aminopyridinium)acetylamino]-cephalosporansäure und 29,0 g 5-Mercapto-1-methyl-tetrazol werden in ml Wasser suspendiert und durch Zugabe von 800 ml 10%iger Dikaliumhydrogenphosphat-Lösung gelöst und auf pH 6,5 eingestellt. Unter Stickstoff wird nun während 6 Stunden bei 60 gerührt. Nach Abkühlen auf 0° lässt man die Lösung unter intensivem Rühren in 11 Liter Methanol von -5 einfliessen und stellt den pH-Wert durch Zugabe von 50 ml 20$iger Phosphorsäure auf 7*7 ein. Man rührt eine halbe Stunde bei 0° weiter und filtriert vom kristallisierten Phosphat ab. Das Filtrat wird zuerst im Vakuum auf ca. 2 Liter Volumen eingeengt und zur Entwässerung unter kontinuierlicher Zugabe von total 3 Liter absolutem Aethanol (durch Kapillare) im Vakuum auf ca. 1,6 Liter Volumen konzentriert. Dann wird von dem an der Kolben-

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wand niedergeschlagenen hellbraunen Harz abdekantiert. Das Dekantat wird unter Rühren mit 1,8 Liter Aethanol und anschliessend mit 3,6 Liter Essigester versetzt. Dann lässt man eine Stunde bei 0° C stehen, filtriert, wäscht mit Essigester und erhält ein schon sehr reines Präcipitat. Dieses wird in 40 ml Wasser gelöst, der pH-Wert mittels 1,1 ml η-Salzsäure auf 6,2 eingestellt und nach Zugabe von 55 ml Chloroform und 20 ml Aethanol während ca. 1/2 Stunde kräftig durchgeschüttelt. Dabei setzt bald Kristallisation ein. Das Kristallisat wird im 15^wfaehen .Volumen eines Gemisches aus einem Volumteil Aethanol und· 9 Volumteilen Wasser gelöst, filtriert und das Filtrat durch vorsichtiges Einengen im Vakuum oder durch Lyophilisation auf ein Volumen von ca. ¹K) - 50 ml gebracht. Dann schüttelt man nach Zugabe von 50 ml Chloroform und 20 ml Aethanol kräftig, wobei sich sofort Kristalle abscheiden. Man lässt während zwei Stunden bei 0 stehen. Dann wird abfiltriert, der Kristallkuchen mit wenig 80$igem Aethanol und dann mit absolutem Aethanol gewaschen und im Hochvakuum getrocknet.

Dabei erhält man die 7-[(para-Aminopyridinium) acetylamino]-S-Cl-methyl-tetrazol-S-ylthio^ethylceph-S-em-4-carbonsäure als farblose Kristallnadeln mit Zersetzungspunkt 171° (im Vakuum eingeschmolzen).

Die beim Dünnschichtchromatogramm an Silicagel, beim Ultraviolettspektrum und bei der optischen Drehung erhaltenen Werte stimmen mit den im Beispiel 1 und 2 gegebenen überein. 209844/1237

Beispiel 10 :

1,01 g 4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridiniumessigsäure werden in 6 ml Dimethylformamid gelöst, die Lösung mit 6 ml Tetrahydrofuran verdünnt, mit 0,435 ml TriUthylamin versetzt, auf -10 abgekühlt und unter gutem Rühren tropfenweise mit 0,42 ml Chlorameisens'äure-isobutylester versetzt. Nach 15 Minuten wird eine auf 0 C abgekühlte Lösung von 1,23 g 7-Amino-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio) methylceph-3-em-4-carbonsäure und 0,488 ml Triäthylamin in einem Gemisch aus 5 ml Tetrahydrofuran und 5 ml Wasser zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird noch eine Stunde bei 0° und 1 1/2 Stunden bei Raumtemperatur weiter gerührt, der pH-Wert auf 6,5 eingestellt und im Vakuum das Tetrahydrofuran abdestilliert. Die Restlösung wird mit 80 ml Essigester vorextrahiert und der Extrakt verworfen, dann dreimal mit je 100 ml. eines Gemisches aus Essigester und Aethanol (4:1) extrahiert und die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Den Rückstand extrahiert man mit Chloroform und filtriert die mit wenig Norit entfärbte Extraktlösung durch eine kurze Säule von Hyflo Supercel. Das Filtrat wird auf ein kleines Volumen eingeengt und durch Zugabe von Aether im Ueberschuss die 7-[(4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridinium)

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acetylamino]-3-(l-methyl-tetrazol-5-ylthio)taethylceph-3-em-4-carbonsäure als leicht gefärbtes Präcipitat erhalten, welches sich im Dünnschichtchromatogramm auf Silicagel wie die im Beispiel 8 beschriebene Substanz verhält:

^Rf52A ⁼ °>²⁶> ^Rf69 *" °'³⁹' ^Rf101 ⁼ °'⁵³

Zur Abspaltung der Schutzgruppe wird das in

Beispiel 8 verwendete Verfahren benutzt.

Die 4-tert.Amyloxycarbonyl-aniinopyridiniumessigsM,ur:e kann wie folgt hergestellt werden:

Zu einer Lösung von 2,18 g Bromessigester in 2 ml absolutem Methanol wird eine Lösung von 2,47 g 4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridin (Darstellung siehe Beispiel 8) in 3,5 ml absolutem Methanol zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Dann wird das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft, und man erhält einen halbfesten, hellgelben Rückstand. Dieser wird in 20 ml absolutem Aethanol gelöst und im Aceton-Trockeneisbad abgekühlt. Durch langsame Zugabe von total 200 ml abs. Aether unter intensivem Rühren lässt sich das Reaktionprodukt als farblose Nadeln kristallisieren. Es wird abgenutscht, mit Aethanol-Aether (1:9) und absolutem Aether gewaschen und sofort im Vakuumexikkator getrocknet. Das reine Bromid des 4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridiniumessigsäureäthylesters schmilzt in der evakuierten Kapillare unter Zersetzung bei 94 und wird bei 210 braun.

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Im Dünnschichtchromatogramm auf Silicagel ist

^Rf52A ⁼ °>^{49i Rf}110 ⁼ °>^{52; Rf}101 ⁼ °»⁶ (^{sichtbarmachun}§ mittels Jodspray).

3,39 g Bromid des 4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridinium-essigsäureäthylesters werden in 15 ml Aethanol und

5 ml Wasser gelöst und es wird soviel 2n-Natronlauge zugetropft, bis ein pH-Wert von 10 erreicht ist. Man lässt über Nacht stehen und stellt dann mittels 2n-Salzsäure auf pH 6 ein. Darauf wird im Vakuum auf ein kleines Volumen eingeengt und durch Zugabe von Aethanol das gebildete Kochsalz ausgefällt. Diese Operation wird wiederholt, worauf man zuletzt beim Eindampfen des Filtrates im Vakuum die 4-tert.Amyloxycarbonyl-aminopyridiniumessigsäure enthält.

DUnnschichtchromatogramm an Silicagel : Rf.« =0,39; Rf₁₁₀ = 0,33; Rf₁₀₁ =0,51 (Jodspray).

Die als Ausgangsmaterial verwendete 7-Amino-3-(I-methyl· tetrazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure kann wie folgt hergestellt werden:

490 mg wasserfreies Natriumsalz von 7-(D-5-aminoadipinamido) -3-(l-methyl-lH-tetrazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure (hergestellt gemäss holl. Patentanmeldung

6 805 179) werden in 30 ml absolutem Methylenchlorid aufgeschlämmt und mit 0,4 ml absolutem Pyridln und 0,92 ml Tr-irnethylohlorsilan versetzt. Die Suspension wird unter Stick-

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stoff während 2 Stunden bei 3O⁰ intensiv gerührt. Nach Zugabe von 1,0 ml Pyridin wird die Reaktionslösung auf -15° abgekühlt und portionenweise mit 6,55 ml einer lO^igen Lösung von Phosphorpentachlorid in Methylonchlorid versetzt (Innentemperatur nicht über -10°). Die milchige Lö-• sung rührt man während weiterer 40 Minuten bei ca. -12°C. Nach erneutem Abkühlen auf -15° werden portionenweise 12,0 ml absolutes Methanol zufliessen gelassen, wobei die Innentemperatur auf -10° ansteigt. Man lässt 30 Minuten bei dieser Temperatur und weitere 30 Minuten bei +25° ausreagieren.

Zur Hydrolyse werden 1,5 ml 50-prozentige wässerige Ameisensäure zugegeben und das pH durch Zugabe von wenig Triäthylamin (ca. 0,9 ml) auf 2,0 eingestellt. Man rührt während 45 Minuten bei Raumtemperatur, wobei sich ein feiner Niederschlag bildet. Durch Zugabe von weiteren Triäthylamin wird das pH auf 4,0 gebracht, und man lässt das Reaktionsgemisch noch ca. 2 Stunden im Eisbad stehen. Man nutscht den Niederschlag ab, wäscht mit wenig Wasser, dann mit Methanol und schliesslich mit Aether. Man erhält so die 7-Amino-3-(l-methyl-lH-tetrazol-5-ylthio) methylceph-3-em-4-carbonsäure vom Schmelzpunkt 175 C (Zers.).

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Claims

Patentansprüche :

worin R, einen Aminopyridiniumrest bedeutet und R~ ein liber ein Kohlenstoffatom an den Schwefel gebundener heterocyclischer Rest aromatischen Charakters 1st, der mindestens 2 Stickstoffatome und ausserdem ein weiteres Heteroatom der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthält, und therapeutisch anwendbare Ester und Salze dieser Verbindungen.
2. Verbindungen der Formel I wie in Anspruch I₅ worin R-. für einen Aminopyridiniumrest und R_? für einen gegebenenfalls substituierten Heterocyclylrest aromatischen Charakters mit 5 Ringatomen, der mindestens 2 Stickstoffatome und ausserdem ein weiteres Heteroatom der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthält, steht, und therapeutisch anwendbare Salze dieser Verbindungen.

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3. Verbindungen der Formel 1 wie in Anspruch 1, worin R-, für den para- Aminopyridiniumrest und R^ für einen gegebenenfalls substituierten Heterocyclylrest aromatischen Charakters mit 5 Ringatomen, der mindestens 2 Stickstoffatome und ausserdem ein weiteres Heteroatom der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthalt, steht^und therapeutisch anwendbare Salze dieser Verbindungen.
4. Verbindungen der Formel I wie in Anspruch I₃ worin R₁ für den para- Aminopyridiniumrest und R„ für einen gegebenenfalls substituierten Triazolrest steht.
5. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, V7orin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R~ flir einen gegebenenfalls substituierten Tetrazolrest steht.
6. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R-, für den para- Aminopyridiniumrest und R„ für einen gegebenenfalls substituieren Thiadiazolrest steht,
7. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R„ fllr einen gegebenenfalls substituierten Oxadiazolrest steht,

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8. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R^ für einen gegebenenfalls substituierten 1,3,4- oder 1,2,4-Thiadiazolrest steht. . ,'
9. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R2 für einen durch Niederalkyl substituierten Heterocyclylrest steht.
10. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R-, für den para- Aminopyridiniumrest und R£ für einen durch Niederalkylthio substituierten Heterocyclylrest steht.
11. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R₁ für den para- Aminopyridiniumrest und R~ für 2-Methyl-l_J3,4-thiadiazol-5-yl steht.
12. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R-, für den para- Aminopyridiniumrest und R£ für 3-Methyl-l,2,4-thiadiazol-5-yl steht.

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13. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und IL· für l-Methyltetrazol-5-yl steht.
14. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, flir den para- Aminopyridiniumrest und R« für 2-Methyl-l,3,4-oxadiazol-5-yl steht.
15. Verbindungen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R~ für l,3,4-Thiadiazol-5-yl steht.
16. Verbindüngen der Formel I wie im Anspruch 1, worin R, für den para- Aminopyridiniumrest und R« für 3-Methyl-l,2,4-triazol-5-yl steht.
17. 7-[(para-Aminopyridinium)-acetylamino]-3-(lmethyl-tetrazol-5-ylthio)methyl-ceph-3-em-4-carbonsa"ure und ihre therapeutisch anwendbaren Salze.
18. 7-[(para-Aminopyridinium)acetylamino]-3-(2-methyl· l,3,4-thiadiazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure und ihre therapeutisch anwendbaren Salze.

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19. 7-[(para-Aminopyridinium)acety!amino]-3-(1,3,4· thiadiazol-2-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure und ihre therapeutisch anwendbaren Salze.
20. 7-[(para-Aminopyridinium)acetylaminö]-3-(2-methyl-l,3,4-oxadiazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure und ihre therapeutisch anwendbaren Salze.
21. 7-{(para-Aminopyridinium)-acetylamino]-3-(3-methyl-1,2,4-triazol-5-ylthio)methylceph-3-em-4-carbonsäure und ihre therapeutisch anwendbaren Salze.
22. Pharmazeutische Präparate, enthaltend Cephalosporansäurederivate gem'äss den Ansprüchen 1-21.
23. Die in den Beispielen beschriebenen neuen Verbindungen.
24. Tierfutter- oder Zusatzmittel enthaltend Verbindungen der in den. Ansprüchen 1-22 gezeigten Art.

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