專利名稱：頭孢菌素衍生物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及頭孢菌素衍生物，該衍生物被特定取代的喹諾酮基、特別是被3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹諾酮基取代。特別地，本發(fā)明涉及通式I的頭孢菌素衍生物，和這些化合物相應的易水解的藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及通式I化合物和其酯與鹽的水合物， 其中R代表下列基團之一 本發(fā)明化合物的一個具體實施方案涉及式Ia化合物，和該化相應的易水解的藥學適用的酯與藥學適用的鹽，以及式Ia化合物和其酯與鹽的水合物。 本發(fā)明化合物的另一個具體實施方案涉及式Ib化合物，和該化相應的易水解的藥學適用的酯與藥學適用的鹽，以及式Ib化合物和其酯與鹽的水合物。 有意義的化合物是化合物(Iba) 的S差向異構體和化合物(Ibb)的R差向異構體，和這些化合物相應的易水解的藥學適用的酯與藥學適用的鹽，以及式Iba和Ibb化合物和其酯與鹽的水合物。S差向異構體是最優(yōu)選的。
上述化合物、它們的藥學適用的鹽和酯以及這些化合物的水合物可以用作殺滅哺乳動物(如狗、貓、馬等和人)的細菌感染(包括泌尿道感染和呼吸道感染)的藥物。這些化合物顯示出廣譜抗革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的活性。
用Agar(Mueller Hinton)稀釋法，通過最小抑制濃度(MIC)(以μg/ml計)測試了本發(fā)明式I化合物體外抗各種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌的活性，結果列在表1中。表1式I化合物的體外活性MIC(μg/ml)菌 IaIb Iba Ibb革蘭氏陰性大腸桿菌257 0.0625 0.125 0.0313 0.125大腸桿菌TEM-1a 0.0625 0.125 0.0313 0.125大腸桿菌ATCC259220.0625 0.0625 0.0313 0.0625大腸桿菌40.125 0.125 0.0313 0.125大腸桿菌B0.0313 0.0625 ≤0.0156 0.0313大腸桿菌94 0.0625 0.125 0.0313 0.125大腸桿菌Leo HA2 ≤0.0156 0.0156 ≤0.0156 ≤0.0156大腸桿菌Leo HA2M4≤0.0156 0.0313 ≤0.0156 0.0313大腸桿菌1269B0.0313 0.0625 ≤0.0156 0.0625大腸桿菌1527E≤0.0156 0.0625 ≤0.0156 0.0625大腸桿菌1573E0.0625 0.0625 ≤0.0156 0.0625大腸桿菌1894E0.0625 0.0625 ≤0.0156 0.0625大腸桿菌2008E0.0313 0.0625 0.0313 0.0625大腸桿菌HNS1 ≤0.0156 0.0313 ≤0.0156 0.0313大腸桿菌2721B0.0313 0.0625 ≤0.0156 0.0313大腸桿菌2722B≤0.0156 ≤0.0156 ≤0.0156 ≤0.0156大腸桿菌DC-0 2 1 0.5 2大腸桿菌DC-2 0.25 0.25 0.0625 0.25弗氏檸檬酸細菌BS-16a0.0313 0.0625 ≤0.0156 0.0313弗氏檸檬酸細菌EL-14080.25 0.25 0.1250.5肺炎克氏桿菌A0.25 0.25 0.0625 0.25肺炎克氏桿菌369 0.50.25 0.1250.5K.oxytoca 1082EN 0.0625 0.0625 ≤0.0156 0.0625陰溝腸桿菌P99a≤0.0156 0.0313 ≤0.0156 ≤0.0156陰溝腸桿菌4946 0.0625 0.125 0.0313 0.125陰溝腸桿菌4192-2 0.0625 0.0625 ≤0.0156 0.0313陰溝腸桿菌5699 0.125 0.25 0.0625 0.25粘質沙雷氏菌SMa0.50.25 0.1250.25沙雷氏桿菌屬101 0.50.25 0.0625 0.125粘質沙雷氏菌1071 0.125 0.25 0.0313 0.125粘質沙雷氏菌MA 16 4 48普通變形菌ATCC6380a0.125 0.25 0.0625 0.125奇異變形菌90 0.51 0.1250.5普通變形菌1028 BC0.0625 0.125 ≤0.0156 0.0313普通變形菌100 0.125 0.25 0.0625 0.0625奇異變形菌503-11360.50.25 0.0625 0.125奇異變形菌620A0.0625 0.25 0.0625 0.125奇異變形菌2 0.25 0.25 0.0625 0.125奇異變形菌190 0.125 0.25 0.0313 0.0625Prov.rettgeri ATCC92500.25 0.25 0.0625 0.25乙酸鈣不動桿菌PCI-3 0.25 0.25 0.0625 0.5綠膿桿菌5712 2 2 24綠膿桿菌18SHa1 0.5 0.25 1綠膿桿菌ATCC27853 1 1 12綠膿桿菌8780 N.D. 1 0.5 2綠膿桿菌765 2 1 0.5 2綠膿桿菌1937E 1 0.5 0.25 1綠膿桿菌1973E 1 0.5 0.25 1綠膿桿菌K799/WT 2 0.5 0.5 1綠膿桿菌K799/61 2 0.125 0.0625 0.25綠膿桿菌B 0.50.25 0.25 1綠膿桿菌561 0.5 0.25 1綠膿桿菌56-M 0.25 0.25 0.0625 0.25綠膿桿菌56-1B 0.25 0.5 0.1250.5洋蔥假單胞菌1973B 4 2 44Xan.maltophilia2897B 1 0.25 0.25 0.5革蘭氏陽性及其它金黃色葡萄球菌Smith0.25 0.25 0.0625 0.125金黃色葡萄球菌67b1 0.25 0.1250.5金黃色葡萄球菌753b0.5 0.25 0.0625 0.125化膿性葡萄球菌4≤0.0156 0.0625 0.0313 0.0625金黃色葡萄球菌ATCC 29213 0.5 0.25 0.0625 0.125金黃色葡萄球菌ATCC 25923 0.25 0.25 0.0625 0.25金黃色葡萄球菌82 0.125 0.125 0.0625 0.125金黃色葡萄球菌1059B0.25 0.25 0.0313 0.125金黃色葡萄球菌3037B1 0.25 0.0625 0.125金黃色葡萄球菌Evans0.5 0.125 0.0313 0.0625金黃色葡萄球菌3647B0.5 0.25 0.0313 0.125金黃色葡萄球菌95 0.5 0.25 0.0313 0.125金黃色葡萄球菌404 0.5 0.25 0.0313 0.125藤黃微球菌PCI ≤0.0156 0.125 0.0625 0.0625巨大芽孢桿菌164 0.125 0.0625 0.0313 0.0625枯草芽孢桿菌558 0.0313 0.125 0.0313 0.0625肺炎鏈球菌6303 0.125 0.0313 0.0625肺炎鏈球菌N82-012-MC0.0313 0.5 0.125 0.25肺炎鏈球菌6302 N.D.0.0625 0.0625釀膿鏈球菌503-782 ≤0.01560.0625 0.0313 0.0625Ent.faecalis ATCC29212 4 2 0.52Ent.hirae ATCC8043 2 2 0.51草分枝桿菌780.125 0.250.0625 0.125白色念珠菌155 ＞128 ＞128 ＞128 ＞128a＝基本上產(chǎn)生β-內酰胺酶的菌株；b＝抗甲氧苯青霉素菌株；N.O.未測為殺滅哺乳動物(包括人與非人)的細菌感染，可對需要這種治療的哺乳動物施用本發(fā)明的化合物，劑量為約5mg/kg/天至約500mg/kg/天，優(yōu)選為10mg/kg/天至約100mg/kg/天，最優(yōu)選為約10mg/kg/天，至約55mg/kg/天。本領域的普通技術人員應當將此理解為殺滅人與非人的哺乳動物細菌感染所必需的合適的治療有效劑量。
過去曾被用于將青霉素類和頭孢菌素類給藥至感染部位的給藥方式也可考慮用于本發(fā)明化合物對哺乳動物宿主(人和非人)的給藥。為了說明，給藥的這類方式包括胃腸外給藥(如靜脈內或肌內給藥)和腸內給藥(如，作為栓劑)。
也可以包括用于不同給藥方式的合適的治療用的惰性載體以及本領域已知的其它藥物輔助劑。
用于肌內或靜脈內注射溶液單位劑量形式的合適的載體物質是例如水、醇類、多元醇類、甘油和植物油類。用于栓劑的合適的載體有例如天然油或硬化油類、臘類、脂肪類、半液體或液體多元醇類。
本領域已知的常規(guī)穩(wěn)定劑、防腐劑、潤濕劑、乳化劑、增稠劑、改變滲透壓的鹽、緩沖物質、增溶劑和抗氧化劑也可考慮作為藥物輔助劑。
關于式I化合物的易水解的酯，應當理解為是式I化合物中的羧基(即3-羧基)以易水解的酯基形式存在。可以有常規(guī)類型的這種酯的實例為低級烷酰氧基烷基酯(如乙酰氧基甲基酯、新戊酰氧基甲基酯、1-乙酰氧基乙基酯和1-新戊酰氧基乙基酯)，低級烷氧羰基氧烷基酯(如甲氧羰基氧甲基酯、1-乙氧羰基氧乙基酯和1-異丙氧羰基氧乙基酯)，內酯基酯(如2-苯并[C]呋喃酮基酯和硫代2-苯并[C]呋喃酮基酯)，低級烷氧甲基酯(如甲氧甲基酯)和低級烷酰氨基甲基酯(如乙酰氨基甲基酯)。也可使用其它的酯(如芐基酯和氰基甲基酯)。本文中所用的烷基、烷氧基、烷酰基和烷酰氧基具有為本領域普通技術人員熟知的常用的意義，其實例列于上邊。“低級”指具有1至6個碳原子的含碳部分。
式I化合物的鹽的實例是堿金屬鹽例如鈉和鉀鹽，銨鹽，堿土金屬鹽例如鈣鹽，與有機堿的鹽例如與胺的鹽(如與N-乙基哌啶、普魯卡因、二芐胺、N，N′-二芐基乙二胺、烷基胺或二烷基胺的鹽)以及與氨基酸的鹽例如，與精氨酸或賴氨酸的鹽。
式I化合物及其鹽和易水解的酯可被水合，水合作用可在制備方法的過程中進行，或者由于初始無水產(chǎn)物的吸水性而逐漸發(fā)生。
本發(fā)明的產(chǎn)物可按下法制備a)?；ㄊ絀I化合物或其酸加成鹽， 其中R′是在頭孢菌素核的7位上相應于R的基團，它帶有未取代的氨基，或者，b)為制備式I化合物易水解的藥學適用的酯，將式I的羧酸進行相應的酯化作用，或者，c)為制備式I化合物藥學適用的鹽和水合物以及所述鹽的水合物，將式I化合物轉化成藥學適用的鹽或水合物或轉變成該鹽的水合物。
本發(fā)明方法的方法變體a)的?；磻梢园凑毡旧硪阎牟⑶覟楸绢I域任何技術人員熟悉的方法進行。例如，式II化合物可用相應的游離羧酸或其與堿的鹽進行?；蚨谶@種情形下?；磻谶m宜的縮合劑存在下進行，并且將式II化合物預先轉變成為易水解的酯。適宜的縮合劑是，例如，N，N′-二取代碳二亞胺如N，N′-二環(huán)己基碳二亞胺，它們優(yōu)選地與N-羥基苯并三唑或N-羥基琥珀酰亞胺一起使用，2-鹵代吡啶鎓鹽如氯化2-氯-1-甲基吡啶鎓，磷酰氯，亞硫酰氯和草酰氯。
然而，也可以以反應活性衍生物的形式使用?；人?。作為反應活性衍生物特別考慮的有酰氯、酸酐、混合酸酐(如與三氟乙酸、苯磺酸、均三甲苯磺酸、對甲苯磺酸和對氯苯磺酸的酸酐)和活性硫醇酯，例如S-(2-苯并噻唑基)硫酯類。當使用該S-(2-苯并噻唑基)硫酯時，式II的胺優(yōu)選以酸加成鹽的形式使用，例如甲苯磺酸鹽、甲磺酸鹽或鹽酸鹽。
優(yōu)選在式II胺的增溶劑如N-甲基-N-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺、三乙胺、吡啶或N-甲基嗎啉的存在下進行酰化反應。如果需要可在酸結合劑存在下進行酰化，作為酸結合劑可特別考慮的有碳酸氫鈉、碳酸鉀、三乙胺、吡啶或N-甲基嗎啉。合適的溶劑是例如環(huán)醚如四氫呋喃和二噁烷，鹵代低級烴如氯仿和二氯甲烷，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，乙腈，丙酮和水以及它們的混合物。反應溫度可在寬的范圍內變化，通常在-50℃至50℃之間，優(yōu)選在-10℃至30℃之間。
根據(jù)方法變體b)對于式I羧酸的易水解的酯的制備，優(yōu)選使該羧酸與含有酯基的相應的鹵化物特別是與碘化物反應。藉助于堿可以加快該反應，例如堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸氫鹽或堿金屬碳酸鹽或者有機胺如三乙胺、1，8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)或四甲基呱。優(yōu)選在惰性有機溶劑如二甲基乙酰胺、六甲基磷酰三胺、二甲亞砜或優(yōu)選二甲基甲酰胺中進行該反應。溫度優(yōu)選在約0至40℃的范圍內。
按照方法變體c)，可以用本身已知的方法制備式I化合物的鹽和水合物，并分別制備這些鹽的水合物，例如，在溶劑如水或有機溶劑如乙醇、甲醇、丙酮等中，適宜地使式I的羧酸或其鹽與當量的所需堿反應。相應地，成鹽是通過加入有機或無機酸來完成的。成鹽反應的溫度并不重要。通常在室溫下進行，但也可以稍高或稍低，例如在0℃到+50℃的范圍內。
水合物的制備主要是在制備過程中自動進行的或者是由于初始無水產(chǎn)物的吸水性而進行的。對于水合物的有計劃的制備，可將全部或部分無水產(chǎn)物(式I羧酸或其酯或其鹽)例如在約+10℃至40℃下暴露于潮濕空氣中。
下面的反應方案I-IV說明了制備式I化合物的方法。
反應方案I
反應方案II
反應方案III
反應方案IV
反應方案中的起始化合物是已知的并且可通過已建立的方法制得；有一些是市售商品，例如7-氨基頭孢烷酸。參見，例如，Gordon，E.M.和Sykes，R.B.“Chemistry and Biology of β-Lactam Antibiotics”，第1卷，Morin，R.B.和Gorman，M.編輯；Academic PressNew York，1982；第3章，和其中的參考文獻，以及Ponsford，R.J.等“Recent Advances in the Chemistry ofβ-Lactam Antibiotics，Proceedings of the Third Interna-tional Symposium”，Brown，A.G.和Roberts，S.M.編輯；Royal Society of Chemistry，Burlington HouseLondon，1985；第3章，和其中的參考文獻。
下面實施例示出了本發(fā)明的化合物，但并不意味著限制本發(fā)明。除非另有說明，所有溫度均以攝氏度表示。在以下實施例中所有稱作“無水”的二氯甲烷表示通過氫化鈣蒸餾除去殘余水，然后在4A分子篩中保存。
實施例1[6R，7R]-1-環(huán)丙基-7-[4-[[[7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-2-[(二苯基甲氧基)羰基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-3-基]甲氧基]羰基]-1-哌嗪基]-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸(2)在無水條件和氬氣氛下，于室溫將1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉甲酸(.4/5H2O)(3.00g，8.24mmol)懸浮在無水二氯甲烷(CH2CL2)(170ml)中。加入N，O-雙(三甲基甲硅烷基)乙酰胺(BSA)(4.70ml，18.9mmol)，則反應液變澄清、均相并且近于無色。在室溫繼續(xù)攪拌2小時。為制備1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉甲酸，參見美國專利4,556,658。
將一個干燥三頸圓底燒瓶裝備兩個滴液漏斗并用氬氣清洗以提供一個干燥無氧的氣氛。在另一干燥容器中，將(6R-反式)-3-羥甲基-7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯甲酸二苯甲基酯1(7.40g，14.6mmol)溶于含有4A分子篩的無水二氯甲烷(150ml)中。將該溶液過濾除去不溶物和分子篩，然后倒入一滴液漏斗中。在另一干燥容器中，將N，N-二異丙基乙胺(iPr2NEt)(2.50ml，14.6mmol)溶于含有4A分子篩的無水二氯甲烷(150ml)中，然后轉移到剩下的滴液漏斗中。將光氣(Cl2CO)(7.60ml的1.93M甲苯溶液14.6mmol)加入三頸燒瓶底部的無水二氯甲烷(150ml)中。此時將頭孢烯溶液和胺溶液以近乎相等的速度同時加到光氣溶液中。總加料時間約為10分鐘(～15ml/min)。加料完成后，反應物在室溫下再攪拌75分鐘。
將該氯甲?；念^孢烯粗品溶液轉移到大滴液漏斗中并加到如上述制備的甲硅烷基化喹諾酮溶液中。該加料過程持續(xù)約12分鐘(～40ml/min)。在室溫攪拌45分鐘后，觀察到了固體，因此再加1份BSA(1.0ml，4.0mmol)。繼續(xù)攪拌2小時，然后加入第三份BSA(4.00ml，16.1mmol)，該混合物再攪拌30分鐘。此后，通過旋轉蒸發(fā)除去溶劑。加入乙酸乙酯(500ml)，將該溶液通過硅藻土濾墊過濾除去不溶物。用乙酸乙酯(3×100ml)充分洗滌濾墊。將濾液和洗滌液合并，并置于分液漏斗中。有機萃取液用pH 4.0緩沖液(2×150ml)洗滌。合并的水相洗滌液用新鮮乙酸乙酯(1×100ml)萃取。將合并的有機萃取液用鹽溶液(1×100ml)洗滌，用硫酸鎂干燥，然后通過旋轉蒸發(fā)除去溶劑，得到黃色固體。
將該物料溶解在含有痕量丙酮的最小體積的氯仿中，用梯度洗脫通過硅膠柱(25cm×2.5cmO.D)色譜進行純化。用氯仿洗脫除去頭孢烯副產(chǎn)物，然后用9∶1氯仿/甲醇洗脫使產(chǎn)品譜帶向柱下移動。最后用6∶1∶6氯仿/甲醇/ECMA(EtOAc100/CHCl392/MeOH7/HOAc1)洗脫，除去溶劑后得到純產(chǎn)品(6.4g，89％)。
按照歐洲專利申請355 297說明的方法制備(6R-反式)-3-羥甲基-7-[[(1，1-二甲基乙氧基]羰基)氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯甲酸二苯甲基酯1，翻譯了其相關部分并提出如下實施例1A(6R-反式)-3-羥甲基-7-[[(1，1-二甲基-乙氧基)羰基]氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸的制備。
在干冰和丙酮浴中，將19.2g(0.48mol)氫氧化鈉的240ml水溶液攪拌并冷卻到-5℃。迅速加入54.4g(0.20mol)7-氨基頭孢烷酸。按需要通過升高或降低外浴將反應溫度控制在-5至0℃，直到使反應的初始熱量消散。然后將冷浴用冰浴代替并且在0至5℃繼續(xù)攪拌30分鐘總反應時間的剩余時間。加入約2ml 6N鹽酸將pH調到9至9.5。加入二噁烷(700ml)，接著迅速加入87.5g(0.40mol)重碳酸二叔丁基酯的200ml二噁烷溶液。加入碳酸氫鈉(33.6g，0.40mol)，將混合物攪拌70小時。加入乙酸乙酯(750ml)，分層，并用水(2×125ml)萃取有機相。將合并的水相和萃取液用乙酸乙酯(2×300ml)洗滌。然后將水溶液用750ml乙酸乙酯分層，并加入80ml 6NHCl調節(jié)pH至2.5。將形成的沉淀經(jīng)Hyflow墊過濾除去。分離出水相并用300ml乙酸乙酯萃取。將有機萃取液合并，用300ml水洗滌，干燥(Na2SO4)，并減壓濃縮至約100ml體積。由于體積減少，固體物質開始析出。將沉淀過濾并用乙醚洗滌。減壓干燥產(chǎn)物；得到了24.1g(36％)標題化合物。將其直接用于下一個實施例中。
實施例1B(6R-反式)-3-羥甲基-7-[[(1，1-二甲基-乙氧基)羰基]氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯甲酸二苯甲基酯(1)的制備。
機械攪拌44.67g(0.135mol)實施例1A的產(chǎn)物(羥基酸)在270ml無水四氫呋喃(THF)中的懸濁液。加入32.51g(0.167mol)二苯基重氮甲烷的390ml己烷溶液，并將混合物劇烈攪拌20小時。將沉淀過濾，用己烷洗滌，并減壓干燥到45.74g(68.2％)標題化合物1H NMR(Me2SO-d6)51.41(s，9H)，3.59(s，2H)，4.22(t，J＝6Hz，2H)，5.08(d，J＝5Hz)，5.51(dd，J＝5和8Hz，1H)，6.88(s，1H)，7.26-7.51(m，10H)，8.03(d，J＝8Hz，1H).
實施例2[6R，7R]-7-氨基-3-[[[[4-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-1-哌嗪基]羰基]氧基]甲基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸三氟乙酸鹽(3)在氬氣氛下將實施例1的產(chǎn)物2(6.40g，7.34mmol)溶解在無水二氯甲烷中并在冰浴中冷卻至約0℃。加入苯甲醚(1.76ml，16.1mmol)接著加入三氟乙酸(40ml)。將反應物在約0℃攪拌30分鐘然后移走冷卻浴，使反應物溫熱并在室溫下攪拌4小時。此后，通過旋轉蒸發(fā)除去溶劑得到粘性油狀物。加入新鮮氯仿(約100ml)，然后通過旋轉蒸發(fā)將其除去，將得到的油狀物用乙醚研制，過濾收集到的褐色固體，將其用新鮮乙醚(4X)充分洗滌。用真空泵干燥固體3(5.4g，～100％)。
實施例3[6R，7R]-3-[[[[4-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-1-哌嗪基]羰基]氧基]甲基]-8-氧代-7-[(2-噻吩基乙?；?氨基]-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸(4)在氬氣氛及室溫下，將實施例2的產(chǎn)物3(5.4g，7.34mmol)懸浮在無水二氯甲烷(270ml)中。加入N-甲基-N-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(MSTFA)(7.8ml，42mmol)，產(chǎn)生了澄清均相的金黃色溶液。40分鐘后，滴加2-噻吩乙酰氯(1.35ml，11.0mmol)。產(chǎn)生了渾濁的淺褐棕色溶液，將該溶液再攪拌2小時。將反應液經(jīng)旋轉蒸發(fā)濃縮至約30ml體積，然后用乙醚研制，得到褐色固體，過濾收集該固體，并用新鮮乙醚(5X)充分洗滌。用真空泵進一步干燥產(chǎn)物4(5.0g，93％)。
按下法以微晶形式得到該產(chǎn)物將產(chǎn)物4(250mg)懸浮/溶解在丙酮(5ml，試劑級)中。加入1.0NHCl溶液(2ml)并在冰—丙酮浴(約3℃)中冷卻該混合物。過濾得到的淺黃色固體，并用冷(約3℃)水洗滌，然后再用冷的丙酮洗滌，通過反相柱色譜在中性或微堿性pH下(碳酸氫鈉或pH8.2的緩沖液/乙腈水溶液)得到高純度的產(chǎn)物4的羧酸單鈉鹽。
實施例4[6R-[3(S*)，6α，7β]]-1-環(huán)丙基-7-[3-[[[[[7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-2-[(二苯基甲氧基)羰基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-3-基]甲基]氧基]羰基]氨基]-1-吡咯烷基]-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸(5)在室溫下干燥容器中，將(S)-7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸單鹽酸鹽(3.39g，8.79mmol)懸浮在250ml無水二氯甲烷中。加入N-甲基-N-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(MSTFA)(8.5ml，45.8mmol)，將得到的澄清均相溶液攪拌30分鐘。
在氬氣氛下，將(6R-反式)-3-羥甲基-7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]-辛-2-烯甲酸二苯甲基酯1(7.53g，15，2mmol)的250ml無水二氯甲烷的溶液在4A分子篩中攪拌30分鐘，然后通過套管轉移到滴液漏斗中。將該溶液與N，N-二異丙基乙胺(iPr2NEt)(2.6ml，15.2mmol)的250ml無水二氯甲烷溶液同時加入到光氣(7.9ml，1.93M甲苯溶液，15.2mmol)的250ml無水二氯甲烷的冷(0°至5℃)溶液中。12分鐘內完成此同時滴加，此后在0°至5℃下繼續(xù)攪拌10分鐘。移去冷卻浴，將該反應混合物在室溫下再攪拌45分鐘。此后，將反應液在高真空度下濃縮20分鐘，使反應混合物冷卻而溶劑被除去。然后將該中間體頭孢烯氯甲酸酯的冷溶液加人(用套管)到上述已制得的甲硅烷基化喹諾酮溶液中，并冷卻到約0°至5℃。該頭孢烯氯甲酸酯溶液的加入用11分鐘。然后在約0°至5℃下將該反應混合物再攪拌10分鐘，此后移去外浴，將混合物在室溫下攪拌3小時。用pH4的緩沖液(45ml)處理該反應混合物，同時劇烈攪拌15分鐘。過濾除去不溶物，將濾液用10∶1 pH4緩沖液/鹽水(3×125ml)洗滌，然后再用鹽水(1×125ml)洗滌。干燥(Na2SO4)有機相；并通過旋轉蒸發(fā)濃縮至小體積。加入乙醚使產(chǎn)物沉淀，并將混合物冷凍(-20℃)過夜。過濾收集固體，得到4.38g(理論量的57.1％)標題化合物5。
實施例5[6R，[3(S*)，6α，7β]]-7-氨基-3-[[[[[1-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-3-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸三氟乙酸鹽(6)在氬氣氛下，將實施例4的產(chǎn)物5(8.40g，9.63mmol)和苯甲醚(2.5ml，23.0mmol)的二氯甲烷(160ml)溶液冷卻至0℃。在24分鐘內向該溶液滴加冷(0°至5℃) 三氟乙酸(TFA)(160ml)。在0°至5℃下將該反應液攪拌3小時45分鐘，然后移走外浴，在室溫下繼續(xù)攪拌15分鐘。通過旋轉蒸發(fā)將反應液濃縮成深紅色油膠狀殘余物。加入二氯甲烷，再將該混合物濃縮。向油膠狀殘余物中加人乙醚，攪拌該混合物，并用刮鏟燒瓶壁，直到深紅色油膠狀殘余物完全固化成黃色固體。過濾該固體，用乙醚洗滌，并高真空干燥，得到7.05g(100％)標題化合物6。
實施例6[6R-[3(S*)，6α，7β]]-3-[[[[[1-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基-3-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-7-[(氰基乙?；?氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸單鈉鹽(7)在0℃氬氣氛下，通過將草酰氯(1.0ml，11.5mmol)加入到氰基乙酸(0.98g，11.5mmol)和二甲基甲酰胺(15μl)的二氯甲烷(25ml)懸浮液中來制備氰基乙酰氯。將混合物攪拌5分鐘，然后移去冷卻浴，繼續(xù)在室溫下攪拌2小時。用10ml二氯甲烷稀釋該澄清溶液，并在高真空下濃縮至小于原始體積。向殘余溶液中加二氯甲烷(40ml)，使氰基乙酰氯溶液的體積約為60ml。
在另一容器中，將實施例5的產(chǎn)物6(4.5g，6.25mmol)懸浮在無水二氯甲烷(65ml)中并冷卻至0℃。向該懸浮液滴加三乙胺(3.9ml，28.0mmol)，直到所有固體均已反應并被溶解。(另一方法是，N-甲基-N-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(MSTFA)可被用來替代三乙胺。當應用MSTFA時，如下所述，不需要用HCl來酸化)。然后在11分鐘內，將氰基乙酰氯溶液加到頭孢烯中。在0°至5℃下將混合物攪拌80分鐘。濃縮該反應混合物，通過加入pH7.8的緩沖液和飽和碳酸氫鈉水溶液的混合物，使得到的油膠狀殘余物溶解，保持混合物的pH在7.8至8.1的范圍內。用2NHCl將該渾濁溶液酸化至pH4。過濾收集固體，并用水洗滌數(shù)次以確保完全除去鹽酸三乙胺。然后將該固體溶于碳酸氫鹽緩沖混合液中，加入乙腈直至該溶液含有約5％的乙腈(以體積計)。將該渾濁溶液經(jīng)C18硅膠反相柱色譜(柱規(guī)格5.4cmO.D.×15cm)純化。用乙腈/pH7.8緩沖液(8％至20％乙腈)將產(chǎn)物從柱上梯度洗脫下來。將含純產(chǎn)物的級份合并并凍干。(另外一種方法是，可取消冷凍干燥步驟，除去乙腈后將含產(chǎn)物的級份脫鹽。)將凍干品溶解并在短的C18硅膠柱(柱規(guī)格8.4mO.D.×5cm)上″脫鹽″。用3L(12至14倍于柱體積)水洗柱，然后用3∶1水/乙腈洗脫產(chǎn)物。將含純產(chǎn)物的級份凍干，得到1.75g(41％)標題化合物7。進一步純化不純的級份，另外得到產(chǎn)物(0.80g，18％)(總產(chǎn)率59％)。
實施例7[6R-[3(R*)，6α，7β]]-1-環(huán)丙基-7-[3-[[[[[7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-2-[(二苯基甲氧基)羰基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-3-基]甲基]氧基]羰基]氨基]-1-吡咯烷基]-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸(8)用上述實施例4的方法，由(R)-7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸制備標題化合物8。
實施例8[6R-[3(R*)，6α，7β]]-7-氨基-3-[[[[[1-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-3-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸三氟乙酸鹽(9)用上述實施例5的方法，由化合物8制備標題化合物9。
實施例9[6R-[3(R*)，6α，7β]]-3-[[[[[1-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-3-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-7-[(氰基乙酰基)氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸單鈉鹽(10)用上述實施例6的方法，由化合物9制備標題化合物10。
實施例10[6R，7R]-1-環(huán)丙基-7-[3-[[[[[7-[[(1，1-二甲基乙氧基)羰基]氨基]-2-[(二苯甲氧基)羰基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-3-基]甲基]氧基]羰基]氨基]-1-[R，S]吡咯烷基]-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸(11)用上面實施例4中所述的方法，由外消旋的7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸制備標題化合物11。
實施例11[6R，7R]-7-氨基-3-[[[[[1-(3-羧基-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-3-[R，S]-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸三氟乙酸鹽(12)用上面實施例5中所述方法，由化合物11制備標題化合物12。
實施例12[6R，7R]-3-[[[[[1-(3-羧基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-7-喹啉基)-3-[R，S]-吡咯烷基]氨基]羰基]氧基]甲基]-7-[(氰基乙酰基)氨基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸單鈉鹽(13)用上面實施例6中所述方法，由化合物12制備標題化合物13。
按如下方法制備用于實施例4、7和10中的喹諾酮通過在吡啶中加熱并用HCl處理，使1-環(huán)丙基-6，7，8-三氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸與(S)-3-(乙?；被?-1-吡咯烷反應，制備(S)-7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸。按美國專利4,655,079所述方法制備1-環(huán)丙基6，7，8-三氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸。
通過在吡啶中加熱并用HCl處理，使1-環(huán)丙基-6，7，8-三氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸與(R)-3-(乙酰基氨基)-1-吡咯烷反應，制備(R)-7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸。
外消旋的7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二羥基-4-氧代-3-喹啉甲酸的制備是使1-環(huán)丙基-6，7，8-三氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸、3-[(叔丁氧羰基)氨基]吡咯烷和三乙胺一起在乙腈中反應，形成7-[3-(叔丁氧羰基)氨基]-1-吡咯烷基]-1-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧代-3-喹啉甲酸，然后將其懸浮在6MHCl和乙酸中并加熱到60℃4小時，再在室溫(如21℃)下攪拌過夜。將該溶液過濾并濃縮。殘余物用乙醇∶乙醚(1∶1)研制，再將固體用乙醚洗滌，得到上述的喹諾酮。
權利要求
1.通式I頭孢菌素衍生物，和這些化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及式I化合物和它們的酯和鹽的水合物。 其中R代表下列基團之一
2.根據(jù)權利要求1的式Ia化合物，和該化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及式Ia化合物和其酯和鹽的水合物。
3.根據(jù)權利要求1的式Ib化合物，和該化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及式Ib化合物和其酯和鹽的水合物。
4.根據(jù)權利要求1的具有式Iba的化合物，和該化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及式Iba化合物和其酯和鹽的水合物。
5.根據(jù)權利要求4的式Ibb化合物，和該化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽，以及式Ibb化合物和其酯和鹽的水合物。
6.用作治療活性物質的任一權利要求1-5的化合物。
7.用作抗菌活性物質的任一權利要求1-5的化合物。
8.任一權利要求1-5的化合物的制備方法，該方法包括a)將通式II化合物或其酸加成鹽酰化， 其中，R′為在頭孢菌素核7位上相應于R的基團，它帶有未取代的氨基，或b)為制備式I化合物的易水解的、藥學適用的酯，將式I的羧酸進行相應的酯化作用，或c)為制備I化合物的藥學適用的鹽和水合物和所述鹽的水合物，將式I化合物轉化成藥學適用的鹽或水合物或轉變成該鹽的水合物。
9.一種藥物，它含有任一權利要求1-5的化合物和治療學上惰性的載體。
10.一種抗菌活性藥物，它含有任一權利要求1-5的化合物和治療學上惰性的載體。
11.任一權利要求1-5的化合物在治療或預防疾病方面的用途。
12.任一權利要求1-5的化合物在治療或預防感染性疾病方面的用途。
13.任一權利要求1-5的化合物在制備抗菌活性藥物中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式I的頭孢菌素衍生物，和這些化合物相應的易水解的、藥學適用的酯和藥學適用的鹽和水合物，以及它們的制備方法和含有這些化合物的藥物制劑，另外還涉及這些化合物在治療疾病以及制備上述制劑中的用途。
文檔編號A61K31/546GK1141922SQ9311437
公開日1997年2月5日 申請日期1993年11月11日 優(yōu)先權日1992年11月12日
發(fā)明者S·L·達克斯, D·D·基思, P·L·羅斯曼, 魏坤成 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司