Способ получения оптически чистых (5r, 6s)-6-[1(r)- гидроксиэтил]-2-метоксиметилпенем-3-карбоновой кислоты или ее сложных эфиров, или ее солей с щелочными металлами

 

Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности способов получения оптических чистых (5R, 6S)-6-[1(R)-гидроксиэтил]-2-метоксиметилпенем-3-карбоновой кислоты или ее сложных эфиров, или ее солей с щелочными металлами, которые могут быть использованы как антибактериальные агенты в медицине и ветеринарии. Цель - создание новых более активных соединений указанного класса. Синтез ведут циклизацией соединения формулы CH 3O-CH 2-C(O)-S→CH-N[C(A)-CO(O)R 1]-C(O)-C(←H)-C(CH 3) (←OPG), где A - O или трифенилфосфорилиден

PG - H или три(низший алкил)силильная защитная группа

R 1-этерифицирующая или сложноэфирная защитная группа, при кипении в среде инертного органического растворителя и, возможно, в присутствии триэтил-или триметилфосфата. В случае необходимости удаляют сложноэфирную защитную группу. Целевой продукт выделяют в виде свободной кислоты или ее соли с щелочным металлом, или обрабатывают его соединением R 2HAL, где R 2-этерифицирующая карбоновую кислоту группа

HAL - галоген, с получением целевого продукта в виде сложного эфира. Способ позволяет получить целевой продукт с содержанием основного вещества не менее 95%, имеющий повышенную стабильность в отношении бактериальных бета-лактамаз и почечных дегидропептидаз и высокоэффективный в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPb(THAM

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ (56) Патент США Ф 4272437, кл. 260-239А, опублик. 198!

Патент СССР У 1389680, кл. С 07 D 499/00, 1981.. (21) 4355870/23-04 (22) 09. 06, 88 (31) 8713515 (32) 10. 06. 87 (33) (:B (46) 15.08.90. Бюл. М - 30 (71) Фармиталиа Карло Эрба С.р.Л. (IT) (72) Марко Альпеджиани, Джованни Франчески, Этторе Перронэ, Франко Зарини и Константино Дэлла Бруна (IT) . (53) 547.789.61.07(088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ ЧИС- .

TbK (5R, 6S) 6-(1(R) PM iP0KCH TH)t 1-2-МЕТОКСИМЕТИЛПЕНЕМ-3-KAPБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ ЕЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ, ИЛИ ЕЕ СОЛЕЙ С ЩЕЛОЧ1ЬИИ МЕТАЛЛАЖ (57) Изобретение касается гетероциклических соединений, в частности способов получения оптических чистых (5R, 6S)-6-.11(R)-гидроксиэтил )-2-метоксиметилпенем-3-карбоновой кислоты или ее сложных эфиров, или ее солей с щелочными металлами, которые могут

Изобретение относится к способу получения новых оптически чистых стереоизомеров антибиотиков пенемового ряда, а именно оптически чистых (5R, 6S)-6(51)5 С 07 D 499/88//А 61 К 31/43

2 быть использованы как антибактериальные агенты в медицине и ветеринарии.

Цель изобретения — создание новых более активных соединений укаэанного класса. Сйнтез ведут циклиэацией соединения формулы СН эО-СН 2-С(0) -S- СН-ii L(;(A) -СО(0) К 1)-С (О)-С вЂ” (. -Н)—

-С(СН=) (- О Р8), где А-0 или трифенилфосфорилиден; РВ-H или три(низший алкил) силильная защитная группа; К „этерифицирующая или сложноэфирная защитная группа, при кипении в среде инертного органического растворителя и, возможно, в присутствии триэтилили триметилфосфата. В случае необходимости удаляют.сложноэфирную защитную группу. Целевой продукт выделяют в вйде свободной кислоты или ее соли с щелочным металлом, или обрабатывают, его соединением R Íà1, где k — этерифицирующая карооновую кислоту группа; На1 — галоген, с получением целевого продукта в виде сложного эфира °

Способ позволяет получить целевой продукт с содержанием основного ве-.. щества не менее 95%, имеющий повышенную стабильность в отношении бактериальных бета-лактамаз и почечных дегидропептидаэ и высокоэффективный в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. 2 табл. — Ct(R) -гидроксиэтил 7-2-метоксиметилпенем-3-карбоновой кислоты или ее сложных эфиров, или ее солей с щелочными металлами с содержанием основно1586517 го вещества не менее 95 Ж, которые могут найти применение в качестве антибактериальных агентов при лечении

Инфекционных заболеваний у людей и

Млекопитающих животных.

Цель изобретения †.получение новых оптически чистых антибиотиков пе-. ремового ряда, обладающих более высоой антибактериальной активностью.

Пример 1. Аллил (5R, 6S)-6Р (К)-трет.бутилдиметилсилоксиэтил Г

2-метоксиметилпенем-3-карбоксилат.

727 мг (3$, 4R)- 1-11-(аллилоксикарбонил)-1-(трифенилфосфоранилиден)-ме- j5 тищ3 3- $1(R)-трет.бутилдиметилсилилокс иэтил)-4-(аргентотио)-азетидин-2-она ( растворяют в 20 мл сухого СН СМ и об рабатывают 110 мкл метоксиацетилхлори1 да. После перемешивания в течение 20, 10 .мин при комнатной температуре реакционную смесь разбавляют этилацетатом, фильтруют через целит, промывают SXным водным раствором кислого карбоната натрия, а затем дважды — рассолом. 25

После выпаривания растворителя в вакууме остаток растворяют в 150 мл то, луола и выдерживают при температуре кипения с обратным .холодильником в ,течение 90 мин. Раствор концентрируют 3О, под пониженным давлением, а. затем под- . вергают хроматографической обработке на силикагеле 230-400 меш (0,046—

0,027 мм) с использованием смеси циклогексана с этилацетатом в соотношении 80:20 в качестве элюента, в результате чего в виде желтоватого маслоподобного вещества получают 360 мг продукта, указанного в заголовке примера (выход 87Х).

ИК-спектр (хлороформ), 1: 1785, 1700 см .

ЯИР-спектр (90 мгГц, CDC1 ), о :

0,09 (6Н, с.),; 0,89 (9Н, с.); 1,26 (ЗН, д., 6,5 Гц); 3,39 (3H, с.); 3,67 (1Н, д.д., менее 2 и 7 Гц); 4,23 (1Н, м.); 4,5-4,8 (4Н, м.); 5,0-5,5 (2Н, м.); 5,55-6 05 (1Í, м,).

Пример 2. Аллил (5R, 6S)-6— 1(R)-гидроксиэтил )-2-метоксиметил5 пенем-3-карбоксилат °

Раствор 360 мг аллил (5R, 6S)-6- 1(R)-трет.бутилдиметилсилилоксиэтил)

-2-метоксиметилпенем-3-карбоксилата в 6 мл сухого тетрагидрофурана последовательно обрабатывают 0,6 мл vxcycной кислоты и тригидрата тетрабутиламмонийфторида (930 мг) с одновременным перемешиванием. Раствору дают постоять в течение ночи при комнатной температуре, затем его концентрируют до небольшого объема и подвергают хроматографической обработке на силикагеле с использованием в качестве элюента смеси циклогексана с этилацетатом в соотношении 1:1, в результате чего в виде белого порошка получают

250 r продукта, укаэанного в заголовке примера.

УФ-спектр (хлороформ), Д„,®, .

326 нм.

П р и м е:р 3. Аллил (5R. 6$)-6— (1(R)-гидроксиэтил)-2-метоксиметилпенем-3-карбоксилат.

Раствор 6,1 г (3$, 4R)-1- 1-(аллилоксикарбонил)-1-(трифенилфасфоранилиден)-метил)-3- (1(R)-гидроксиэтил )-4-(аргентотио)-азетидин-2-она в

250 мл сухого ацетонитрила при температуре -10 С обрабатывают 1,2 мп метоксиацетилхлорида, а затем перемешивание продолжают в течение 15 мйн при

0 С. Добавляют этилацетат и образовав0 шуюся смесь фильтруют через целит. Органическую фазу промывают водным раствором кислого карбоната натрия, су-. шат над сульфатом натрия и концентрируют. В результате тонкослойной хроматографической обработки остатка на силикагеле 230-400 меш (0,046-0, 027 мм) с использованием в качестве элюентов смесей гексана с этилацетатом в виде желтоватого пеноподобного материала получают 4,2 r (3S, 4R)- 1- 1-(аллилоксикарбонил)-t-(трифенилфосфоранилиден)"метил)-3-j1(R)-гидроксиэтил )-4-(метоксиацетилтио)-азетидин-2-она.

Полученный по изложенному продукт растворяют в 250 мп толуола и раствор кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч ° После охлаждения и удаления растворителя остаток подвергают очистке хроматографическим путем на силикагеле с использованием в качестве элюента смесей циклогексана с этилацетатом, в результате чего получают

2,5 г продукта, в виде белого порошка, указанного в заголовке примера.

ИК-спектр (бромид калия), : 1775, 1705 см .

УФ-спектр (этаноп, Я

326 нм.

11 р и м е р.4. Аллил (5R, 6$)-6— (1(К) гидроксиэтил )-2-метоксиметилпенем-3-карбоновая кислота, натриевая соль. (бромид калия), ):

715, 1580 см . (хлороформ), Q макс

ИК-спектр

i 780, 1765, 1

УФ-спектр .

327 нм.

3590, 5 158651

2,5 r яллил (5К, 6S)-6- 1(R)-гидроксиэтил1-2-метоксиметилпенем-3-карбоксилата растворяют в 60 мл сухого тетрагидрофурана, а затем раствор пос-. ледовательно обраотывают 1,05 г этилгексаноата натрия, 300 мг трифенилфосфина и 100 мг тетракис-(трифенилфосфин)-палладия (О). Перемешивание продолжают в течение 30 мин, после чего тонкослойный хроматографический анализ показал полное отсутствие исходного материала, Добавляют 40 мл диэтилового эфира и осадок отделяют центрифугировянием. Сырой материал растворяют в минимальном количестве воды и очищают обратно фазной хроматографическай обработкой с применением прибора 1.ichroprep 8 К,PC-18

Nerck и воду, а затем смесь воды с ацетоном в качестве элюентов, причем содержавшие продукт фракции собирают и подвергают сушке вымораживанием, получив 1,8 r продукта, указанного в заголовке примера, в виде белого по- 25 рошка„

ИК-спектр (бромид калия), 1: 1755, 1600, 1575 см, УФ-спектр (вада),,„с,кс: 258 нм (Е =4044); 306 нм (С = 6076) . 30

ЯМР- спектр (200 мгГц, D 0), +:

1,30 (д., 6,3 Гц); 3,38 (ЗН, с.);

3,91 (1Н, д.д., 1,6 и 6,0 Гц); 4,25 (1Н, м.); 4,48 и 4,79 (2Н, два д,, 14,0 Гц); 5,66 (1H, д., 1,6 Гц), Пример 5. Ацетоксиметил (5R, 6S)-6-(1(R)-гидроксиэтил)-2-метоксиметилпенем-Ç-карбоксилат.

258 мг натриевой сали (5R, 6S) 6— (1(R)-гидроксиэтил -2-метоксиметил — 4p пенем-3-карбоновой кислоты в 3 мл сухого ДМФ обрабатывают 145 мг ацетоко, . симетилбромида при О С, а затем перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. После разделения между 45 слоями этилацетата и 27-ного водного раствора бикарбоната натрия органическую фазу дважды промывают рассолом, а затем высушивают и концентрируют в вакууме. В результате добавления ди- 50 иэопропилового эфира в сырой продукт получают белый осадок, который отфильтровывают и высушивают, получая

220 мг продукта.

7 6

ЯМР-спектр (CDC1>, 90 мгГц), сГ:

1,33 (ÇH, д., 6,5 Гц); 2,12 (ЗН, с.);.

2 3 (1H, ш. с., exch D>0), 3 39 (ЗН, с.); 3,71 (1Н, д.д., менее 2 и 6,5Гц):

4,17 (1H, м.); 4,47 и 4,73 (2Н, два д., 16 Гц); 5, 58 (1Н, д., менее 2 Гц);

5,82 (центр АВВ).

Пример 6. (5-Метил-2-оксо-1, 3-диаксален-4-ил)-метил (5R, 6$) -6— (1(К)-гидраксиэтил j-2-метоксиметилпенем-З-карбаксилят.

Раствор 258 мг натриевай соли (5R, 68)-б"(1(R)-гидраксиэтил1-2-метоксиметилпенем-3-кярбановой кислоты в

3 мл cyxoro ДМФ обрабатывают 180 мг (5-метил-2-оксо-!,З-диаксолен-4-ил)— метилбромидя и перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную смесь выливают в смесь этилацетята с водой, органическую фазу .. дважды промывают водой, а затем сушат и концентрируют в вакууме..В результате обработки остатка диизопропиловым эфирам получают 240 мг белых кристаллов.

УФ-спектр (хлороформ),, „, кс: 326 нм.

ИК вЂ” спектр (КВг), 4 3450, 18?О, 1780, 1725, 1710 см .

ЯМР-спектр (CDC1 > 90 мгГц), d :

1,32 (ÇH, д., 6,5 Гц); 2,17 (ÇH, с.);

2, 37 (1H, ш. с., exch П,О); 3, 38 (ЗН, с.); 3,69 (1Н, д.д., менее 2 .и

6,5 Гц); 4,20 (1Н, м.); 4.43 и 4,70 (2Н, два д., 16 Гц); 4,93 (2Н, с.);

5,60 (1Н, д., менее 2 Гц).

If р и и е р 7. (5-Метил-2-оксо-1, 3-лиаксолен-4 — ил) †мет (5R, 6S) 6— (1(R)-ãèäðîêñèýòèë)-2-метоксиметилпенем-З-карбоксилат, Стадия А. В перемешиваемый раствор

3,3 r (ЗЬ, R)-3-",1(R) -триметилсили- локсиэтил)-4-метоксиацетилтиоазетидин-2-ана в 35 мл сухого толуола при

10 С добавляют 1,8 мл триэтиламина, после чего по каплям добавляют 2,7 г (5-метил-2-оксо-1,3-диоксолен-4-ил)-метилоксалилхларида в 10 мл толуола.

Образовавшийся раствор перемешивают в течение 15 мин при комнатной температуре, а затем промывают водой, SXным водным раствором бикарбоната натрия и вновь водой, После сушки над сульфатом натрия органический раствор концентрируют до остаточного объема

20 мл. Добавляют 4 мл триэтилфосфита и раствор кипятят с обратным холодиль1586517 ником в течение 5 ч. Далее смесь охлаждают до комнатной температуры, а затем промывают трижды водой с последующей сушкой сульфатом натрия. В результате удаления растворителя и хроматографической обработки остатка над силикагелем, используя в качестве элюентов смеси н-гексана с этилацета:том в виде бесцветного маслоподного 10 материала, получают 2,9 г (5-метил-2-оксо-i,3-диоксолен- 4-ил)-метил (SR, 6S)-6-(1(k)-триметилсилилоксиэтил)-2, -метоксиметилпенем-З-карбоксилата, Стадия В. Указанный продукт раст- 15

1 воряют в 160 мп 95%-ного этанола и добавляют в раствор 2 мл уксусной кислоты. После перемешнвания в течение

1 ч при комнатной температуре смесь, :концентрируют в вакууме досуха. В ðå- 20 ( зультате добавления 50 мл диизопропи-! лового эфира получают белые кристаллы, которые отфильтровывают и сушат (20,0 г).

УФ-спектр (хлороформ), Я

326 нм,.

ИК-спектр (бромид калия), 4: 3450, 1820, 1780, 1725, 1710 и 1580 см .

Оптическая чистота производных

6-(1-оксиэтил)-2-метоксиметилпенем-3- 30

-карбоновой кислоты, т.е. содержание изомера (Sk, 6S, 1 К)-конфигурации, присутствующего н изомерной смеси, играет существенную роль в потенции, широте спектра н хемоэнзиматической 35 стойкости продукта. Так, при сравнении с комплексной смесью рацемических стереоизомеров натриевая соль оптически чистого соединения в лабораторных условиях проявляет действие, которое 40 в 8-30 раз превышает действие смеси в зависимости от испытываемого штамма.

В табл,. 1 показано антибактериальное действие в лабораторных условиях 45 оптического соединения (5R, 6S)-6-(1(k)-гидроксиэтил -2-метоксиметилпенем-3-карбононой кислоть., натриевой соли и аналогичного соединения в виде стереоизомерной смеси,. 50

В сравнении с известной рацемической смесью оптически чистое соединение (5R, 6S, 1 К)-конфигурации, полученное по предлагаемому способу, также проявляет повышенную стабильность в отношении бактериальных бета-лактамаз и почечных дегидропептидаз и значительно более высокую химическую стойкость во всем диапазоне величин РН.

Эти обнаруженные свойства подтверждены в экспериментах ин вива.

В табл. 2 показано терапевтическое действие против экспериментальных инфекций на мышах оптически чистых (5R, 6S)-6- 1(К)-гидроксиэтилJ-2-метоксиметилпенем-3-карбоновой кислоты в виде натриевой соли (соединение I) и в ниде (5-метил-2-оксо-1,3-диоксолен-4-ил) метилового эфира (соединение 2) .

Действительно, натриевая соль соединения формулы (1) проявляет исключительно высокую эффективность в контрольных опытах и в экспериментах по лечению инфекционных заболеваний мы.— шей, вызываемых грамположительными и грамотрицательными бактериями. В тех же самых экспериментальных условиях известная рацемическая смесь не проявляет сколько-нибудь полезной терапевтической эффективности.

В зависимости от типа информации и состояния пациента, больного этим инфекционным заболеванием, ежедневная доза при лечении теплокровного >жвотного (человека или другого мпекопитаницего) весом примерно 70 кг составляет приблизительно от 125 мг до 5 г.

Формула и з обретения

Способ получения оптически чистых (5R, 6$)-6-f1(R)-гидроксиэтил -2-метоксиметилпенем-3-карбонрвой кислоты или ее сложных эфиров, или ее солей с щелочными металлами с содержанием основного вещества не менее 95 % общей формулы

CH — Π— СК

2 3

C00R где К вЂ” водород, щелочной металл или этерифицирующая группа, о т л и ч а— ю шийся тем, что соединение общей формулы

1586517

К -На1, 1р где k > — этерифицирующая карбоновую кислоту группа;

Hal — галоген, с получением целевого продукта в вице

его сложного эфира.

Та блица

Содержание, мкг/мл

Микроорганизм

5R,6S,1 R-из омер

Стереоизомерная смесь

Staphylococcus aureus

Smith

S. aureus 39/2 Peh

S ацгеиз .?MR

S.aureus 2l01 MR

S.aureus 5635 YR

S.epidermidis АТСС 12228

Streptococcus pyogenes

АТСС 12384

S.salivarius АТСС 9758

S.faecalis АТСС 6057

S.faecalis 55

S.faecium АТСС 8043

Escherichia coli К12

Е.coli R6K (TEM I)

Е.coli RP1 (ТЕМ 2)

Е.coli P453 (SHV-1)

Е.celi R997 (НЯМ-1)

E.coli. RGN (0XA-1)

Е.coli R46 (ОХА-2)

Е.coli R57b (ОХА-3)

Е.coli В

Е.coli В cef R

Salmonella typhi АТСС

14028

Shigella flexneri

АТСС 1l836

KIebsiella aегоgenes

1522Е

К. Aегоgenes 1082Е, cef.R

Entегоbacter cloacae- 1321E

Е.cloacae P99 cef.R

Е.aегоgenes F 46

Е.aегоgenes 225

0,09

0,09

3,12

3, 12.

0,19

0,09

0,78

6,25 725

>25

3, 12

1,56

0,022

0,022

1, 56

3, 1 2

3,12

0,39

0,39

0,78

0,39

0,39

0,78

0,39

0,39

0,39

0,78

0,39

0,19

>25

)25

)25

6,25

12,5

6,25

6,25

12,5

12,5

6,25

6,25

)25

6,25

0,39

0,19

1,56

0,39

0,39

0,39

0,39

0,78

0,78

3,12

6,25

3,12

6,25

12,5

25 где А — кислород или трифенилфосфори-. лиден;

Pg — водород или три(низший алкил) силильная защитная группа;

К вЂ” этерифицирующая группа или

1 сложноэфирная защитная группа, подвергают циклизации при температуре кипения в среде инертного органического растворителя и, возможно, в при.сутствии триэтил- или триметилфосфата и, s сcлnуyч аaе e нnеeоoб х оoд и мMоoсcтTи, удаляют сложноэфирную защитную группу с выделением целевого продукта в виде свободной кислоты или ее соли с щелочным металлом, или целевой продукт в виде свободной кислоты или ее соли с щелочным металлом подвергают воздействию с соединением общей формулы

1586517

Продолжение табл. 1

Содержание, мкг/мп

Микроорганизм

5R,6S,1 R-изомер

Стереоизомерная смесь

Citrobacter freundii

АТСС 8090

С.freundii 4051 cef,R

Serratia яагсевсепв

АТСС 2902

Acinetobacter ealcolaceticus Bg 3

А.calcolaceticus N 409

Proteus mirabilis FI 7474

P. rettgeri АТСС 925

P.morganii АТСС 25830

P. vulgaris 51

Providencia stuattii Bs 60

Pseudomonas aeruginosa

2598

P. aeruginosa АТСС 19660

0,39

6,25

3,12

025

6,25

>25

1,56

6,25

0,78

1,56

1,56

0,39

3,12

)25

12,5

)25

6,25

>25

)25

)25

)25

>25

Таблица 2

Инфекция

ЕД (мг/кг, кумулятивная доза) Т.ерапия после инфецирования, ч

Соедине ние

1 м.

СоедиHeние

Staphylococcus

aureus Smith

Eschevichia

coli С

0,21

0,5-1,5-6 6,7

4Подкожное введение.

Ф-Ф

Пероральное введение.

Составитель 3. Патыпова

Техред Л.Серд окова Корректор Т. Малец

Редактор N. Петрова

Заказ 2333 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "11атент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101