Способ получения соединений цефема или их кислотно- аддитивных солей

 

Изобретение касается гетероциклических веществ, в частности способа получения новых соединений цефема общей формулы I, где R₁ - карбокси(низший)алкил или этерифицированный карбокси(низший)алкил; R₂ - низшие алкил или гидроксиалкил, R₃ - NH₂ , низший алканоиламино-или карбамоиламино, R₄ -H, алкил, или их кислотно-адитивных солей, обладающих антимикробной активностью, что может быть использовано в медицине. Цель - создание новых активных веществ указанного класса. Синтез ведут из соответствующих производных 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбоксиалкиламино)ацетамидо]-3- хлорметил-3-цефем-4-карбоновой кислоты и замещенного пиразола в среде N,N-диметилформамида при комнатной температуре. Новые соединения ингибируют патогенные микроорганизмы при концентрации 0,1 - 0,2 мг/мл, одноразовая доза 50 - 2000 мг, суточная доза до 4000 мг. 1 табл.

Изобретение касается способа получения биологически активных веществ, а именно способа получения новых соединений цефема или их кислотно-аддитивных солей, проявляющих антимикробную активность.

Указанное свойство позволяет предположить возможность применения этих соединений для лечения заболеваний, вызваных заражением патогенными микроорганизмами, что может найти применение в медицине.

Целью изобретения является создание новых соединений цефема, содержащих одновременно тиадиазольный и пиразольный заместители, проявляющих улучшенную антимикробную активность.

П р и м е р 1. 1-Метил-5-уреидопиразол (1,4 г) добавляют к раствору 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-хлорметил-3-цефем-4-карбоновой кислоты трифторацетат (син-изомер) (1,24 г) в N, N-диметил- формамиде (13 мл) и смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 4 ч. Реакционную смесь выливают в этилацетат (100 мл). Осадок отделяют фильтрованием и последовательно промывают этилацетатом и диизопропиловым эфиром, твердый остаток растворяют в воде (30 мл) и доводят рН до 2,0 с помощью 10% соляной кислоты. Раствор подвергают хроматографии на колонке с макропористой неионной адсорбционной смолой "Diaion НР-20" и элюируют 30%-ным водным раствором метилового спирта. Фракции, содержащие целевое соединение, отделяют, концентрируют в вакууме и лиофилизуют с получением 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(2-метил-3-уреидо-1-пиразолио)метил-3-цефем-4- карбоксилата (син-изомер) (0,12 г).

ИК-спектр (Nujol): 3300 (широкий), 1770, 1680, 1570 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,53 (6Н, синглет) 3,14,3,44 /2Н.

АВ квадруплет, J = 18 Гц /, 3,70/3Н, синглет/, 5,22/ 1Н, дублет, J = 5 Гц/, 5,27/2Н, широкий синглет/, 5,85 1Н, дублет, J = 5 Гц/, 6,75/1Н, дублет, J = 3 Гц/, 8,10 /1Н, дублет, J = 3 Гц/.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] - 3-(4-мормамидо-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1765, 1665, 1605 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 3,18 и 3,51 (2Н, АВ-квадруплет, J = 18 Гц), 4,09 (3Н, синглет), 4,63 (2Н, синглет), 5,22 и 5,46 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,23 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,86 (1Н, дублет J = 5 Гц), 8,25 (1Н, синглет), 8,36 (1Н, синглет), 8,43 (1Н, синглет).

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 получают 7β-[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-формамидо-2-метил-1-пиразолио) метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1760, 1660, 1580 см^-1.

ЯМК-спектр (D₂O, δ): 3,13 и 3,44 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,91 (3Н, синглет), 4,67 (2Н, синглет), 5,21 (1Н, дублет, J = 5 Гц) 5,22 и 4,43 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,85 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 6,82 и 6,92 (1Н, каждый дублет, J = 3 Гц), 8,15 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 8,40 (1Н, синглет).

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 получают 7β-[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-формамидо-2,4-диметил-1-пиразолио) метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1765, 1660, 1600 см^-1.

ЯМР (D₂O, δ): 2,03 (3Н, синглет), 8,17 и 3,48 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,83 (3Н, синглет), 4,70 (2Н, синглет), 5,18 и 5,43 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,24 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,87 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 8,05 (1Н, синглет), 8,36 (1Н, синглет).

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 получают 7β-[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1760, 1660, 1590 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 3,06 и 3,33 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,63 (3Н, синглет), 4,60 (2Н, синглет), 4,93 и 5,21 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,16 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,83 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,88 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,78 (1Н, дублет, J =3 Гц).

П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 получают 7β-[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-амино-2,4-диметил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3350, 1770, 1660, 1600 см^-1.

ЯМР (D₂O, δ: 1,93 (3Н, синглет), 3,06 и 3,30 (2Н, АВ квадруплет, J =18 Гц), 3,64 (3Н, синглет), 4,67 (2Н, синглет), 4,88 и 5,19 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,18 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,84 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 7,66 (1Н, синглет).

П р и м е р 7. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-трет-бутоксикарбонил-1- метилэтоксиимино)ацетамидо]-3-(3-амино-2-метил -1-пиразолио-метил- 3-цефем-4-карбоксилата тригидрохлорид (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1780, 1720, 1650 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,45 (9Н, синглет), 1,57 (6Н, синглет), 3,09 и 3,37 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,67 (3Н, синглет), 4,98 и 5,27 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,21 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,86 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,92 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,85 (1Н, дублет, J = 3 Гц).

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-трет-бутоксикарбонил-1- метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2,4- диметил-1-пиразолио) метил-3-цефем-4-карбоксилата тригидрохлорид (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1780, 1650 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,42 (9Н, синглет), 1,47 (6Н, синглет), 1,93 (3Н, синглет), 3,32 (2Н, широкий синглет), 3,67 (3Н, синглет), 5,18 (2Н, широкий синглет), 5,22 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,90 (1Н, двойной дублет, J = 8 Гц), 7,90 (1Н, сингет), 9,45 (1Н, дублет, J = 8 Гц).

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино)ацетамидо]-3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил -3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3325, 1770, 1650, 1630, 1590 см^-1.

ЯМР-спектр (DHSO-d₆, δ): 1,52 (6Н, синглет), 3,19 и 3,37 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,66 (3Н, синглет), 4,97 и 5,25 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,20 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,84 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,91 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,82 (1Н, дублет, J = 3 Гц).

П р и м е р 10. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино) ацетамидо]-3-(3-амино-2,4-диметил-1-пиразолио)-метил-3-цефем-4- карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3320, 3180, 1760, 1650, 1595 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,60 (6Н, синглет), 1,96 (3Н, синглет), 3,10 и 3,37 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,68 (3Н, синглет), 4,92 и 5,23 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,22 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,86 (1Н, дублет, J = 5 Гц); 7,68 (1Н, синглет).

П р и м е р 11. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазо-3-ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо]-3-(2-метил-3-формамидо-1-пиразолио)метил-3-цефем-4- карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3200-3300, 1760, 1580 см^-1.

ЯМР-спектр /DMSOd₆, /δ: 1,46 /6Н, синглет/, 3,05-3,37 (2Н, мультиплет), 3,91 (6Н, синглет), 4,90-5,57 (2Н, мультиплет), 5,06 (1Н, дублет, J = 5,71 (1Н, двойной дублет, J = 5,3 Гц), 6,91 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 8,02-8,27 (2Н, широкий синглет), 8,34 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 8,56 (1Н, синглет), 9,46 (1Н, дублет, J = =8 Гц).

П р и м е р 12. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо]-3-[3-амино-2-(2-гидроксиэтил)-1-пиразолио]-метил-3- цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1765, 1640 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,58 (6Н, синглет), 3,10 и 3,43 (2Н, АВ - квадруплет, J = 18 Гц), 3,78-3,97 (2Н, мультиплет), 4,26-4,46 (2Н, мультиплет), 5,15 (2Н, широкий синглет), 5,26 (1Н, дублет), J = 5 Гц), 5,87 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,97 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,89 (1Н, дублет, J = 3 Гц).

П р и м е р 13. Аналогично примеру 1 получают 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино)ацетамидо] -3-(3-ацетамидо-2-метил-1-пиразолио) метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3300, 1775, 1670 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,56 (6Н, синглет), 2,31 (3Н, синглет), 3,20 и 3,50 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 8,93 (3Н, синглет), 5,23 и 5,47 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,26 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,88 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 6,88 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 8,19 (1Н, дублет, J =3 Гц).

П р и м е р 14. К N,N-диметилформамиду (231,6 мл) добавляют 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазо-3-ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4- карбоксилат (син-изомер) (38,6 г) при комнатной температуре. Смесь перемешивают при этой температуре в течение 2 ч и полученный осадок отделяют фильтрованием с получением бис(N, N-диметилформамид) сольвата (47,3 г) 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино)ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)- метил-3- цефем-4-карбоксилата (син-изомер).

ИК-спектр (Nujol): 3280, 3130, 1775, 1670, 1580 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O + NaHCO₃ ),δ: 1,53 (6Н, синглет), 2,86 (6Н, синглет), 3,01 (6Н, синглет), 3,10 и 3,36 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,66 (3Н, синглет), 4,96 и 5,23 (2Н, АВ квадруплет, J = 15 Гц), 5,22 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,85 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,92 (1Н, дублет, J = 3 кГц), 7,83 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,91 (2Н, синглет).

П р и м е р 15. К раствору 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио-(метил-3-цефем-4-карбоксилата (син-изомер) (0,5 г) в водной серной кислоте (2М, 1,0 мл) добавляют этанол. После перемешивания раствора в течение 1,0 ч кристаллы отделяют фильтрованием, промывают смесью воды и этанола (1: 5), затем этанолом и сушат над пятиокисью фосфора с получением соли серной кислоты (480 мг) 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолил) метил-3-цефем-4-карбоксилата (син-изомер).

Температура плавления 194-197^оС.

ИК-спектр (Nujol): 3320, 3200, 3060, 1770, 1720, 1655, 1590, 1545 см^-1.

ЯМР-спектр (D₂O, δ): 1,50 (6Н, синглет), 3,33, 3,13 (2Н, АВ квадруплет, J = 18 Гц), 3,65 (3Н, синглет), 5,20 (1Н, дублет, J = 5 Гц), 5,22, 4,98 (2Н, АВ квадруплет, J = 14 Гц), 5,83 (1Н, дублет, J =5 Гц), 5,92 (1Н, дублет, J = 3 Гц), 7,80 (1Н, дублет, J = 3 Гц).

П р и м е р 16. Трифторуксусную кислоту (7 мл) добавляют по каплям к суспензии 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-трет-бутоксикарбонил-1- метил-1-метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2- метил-1-пиразолио) метил-3-цефем-4-карбоксилат тригидрохлорида (3,8 г) и анизола (3,5 мл) в метиленхлориде (10 мл) при комнатной температуре. После перемешивания при такой же температуре в течение 4 ч, смесь выливают в диизопропиловый эфир (800 мл) и полученный осадок отделяют фильтрованием. Осадок растворяют в воде (100 мл) и раствор нейтрализуют до рН 2 с помощью 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия. Водный раствор подвергают хроматографии на колонке с макропористой неионной адсорбционной смолой "Diaion НР-20". Целевой продукт элюируют 5%-ным водным раствором изопропилового спирта и лиофилизуют с получением 7β -[2-(5-амино-1,2,4-тиадиазол-3-ил)-2-(1-карбокси-1- метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4- карбоксилата (син-изомер) (515 мг).

Соединения формулы 1 и фармацевтически приемлемые соли этих соединений проявляют антимикробную активность, ингибируя рост широкого класса патогенных микроорганизмов, включая граммположительные и граммотрицательные микроорганизмы.

Ниже представлены данные по испытанию на МIС (минимальная концентрация ингибирования) некоторых соединений изобретения.

Метод испытания.

Антибактериальную активность in vitro определяли методом двойного разбавления агаровой пластинки, как это описано ниже.

Одну каплю с культурой испытуемого штамма, полученного в течение ночи в бульоне триптиказы сои (10⁶ жизнеспособных клеток на мл) нанесли на экстракт агара сердца (1Н - агара), содержащего определенные концентрации испытуемого соединения и минимальную концентрацию ингибирования (МIС) выражали в единицах микрограмм/мл после инкубирования при 37^оС в течение 20 ч.

Испытуемые соединения.

7β-[2-(5-Амино-1,2,4-тиадиазол-3- ил)-2-карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер) (Соединение А).

7β-[2-(5-Амино-1,2,4-тиадиазол-3- ил)-2- карбоксиметоксииминоацетамидо] -3-(3-формимидо-2-метил-1-пиразолио)метил-3-цефем-4-карбоксилат (син-изомер) (Соединение В).

7β-[2-(5-Амино-1,2,4-тиадиазол-3- ил)-2-(1-карбокси-1-метилэтоксиимино) ацетамидо] -3-(3-амино-2-метил-1-пиразолио)метил-3-це-фем-4-карбоксилат (син-изомер) (Соединение С.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Доза соединения формулы 1 может варьироваться от 1 мг до 4000 мг и более к одному пациенту. Средняя одноразовая доза составляет 50 мг, 100 мг, 250 мг, 500 мг, 1000 мг, 2000 мг соединения формулы 1 для лечения заболеваний, вызванных заражением патогенными микроорганизмами.

Формула изобретения

Способ получения соединений цефема общей формулы I CONHR₃ где R₁ - карбокси(низший)алкил или этерифицированный карбокси(низший)алкил; R₂ - низший алкил или гидрокси(низший)алкил; R₃ - аминогруппа, низший алканоиламино- или карбамоиламиногруппа; R₄ - водород или низший алкил, или их кислотно-аддитивных солей, отличающийся тем, что соединение общей формулы II CONH где R₁ имеет указанные значения,
Y - галоген,
или его соль подвергают взаимодействию с соединением общей формулы III
R₃
где R₂, R₃ и R₄ имеют указанные значения,
в растворителе с получением соединения формулы I или его кислотно-аддитивной соли и, если необходимо, в соединении формулы I, где R₁ - этерифицированный карбокси(низший)алкил, удаляют карбоксизащитную группу с получением соединения формулы I, где R₁ - карбокси(низший)алкил, или его кислотно-аддитивной соли.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2