Производные цефалоспорина и их фармацевтически приемлемые соли, фармацевтическая композиция
Сущность изобретения: производные цефалоспорина общей формулы (I), в которой R означает атом водорода, C1-C6-алкил или C1-C6-галоидалкил; A и A', взятые вместе, означают группу формулы (II-V), в которой у означает атом азота или водорода, а X означает атом водорода, атом галогена, C1-C6-алкил, C1-C6-алкоксил, амино- или нитрогруппу, или их фармацевтически приемлемые соли и фармацевтическая композиция, содержащая в качестве активного компонента производное цефалоспорина общей формулы (I) и фармацевтически приемлемый носитель. Общая формула (I): 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение касается цефалоспориновых антибиотиков, фармацевтических композиций, содержащих эти антибиотики, и способа лечения инфекционных заболеваний у человека и животных.
Цефалоспориновые антибиотики имеют бициклическую кольцевую систему, представленную следующей формулой, в которой применена нумерационная система, обычно применяемая в условной терминологической системе цефама:






в присутствии основания, такого, как гидрид натрия. Конечный продукт формулы (1) может быть получен затем удалением амино- и карбоксизащитных групп. В схеме I трифторуксусная кислота и (CH3CH2)3SiH использованы для удаления тритильной и бензгидрильной групп. Специалисту в области химии



где A и A', вместе взятые, образуют группу формул:

и Y является атомом азота, могут быть получены по схеме реакций 3. На схеме 3 3-аминопиридин ацилируют ди-трет-бутилдикарбонатом, чтобы ввести трет-бутоксикарбонильную защитную группу. (Следует иметь в виду, что два других пиридинотиазолотиомеркаптана могут быть получены известными методами, используя изомеры аминопиридина. ) Трет-бутоксикарбонильный защищенный 3-аминопиридин обрабатывают затем н-бутиллитием в тетрагидрофуране, затем элементарной серой (S8), с последующей обработкой насыщенным хлористым аммонием. Полученный 3-трет-бутоксикарбониламино-4-тиапиридин обрабатывали смесью уксусной кислоты и хлористоводородной кислоты с получением гидрохлорида 3-амино-4-меркаптопиридина. Желаемый 5-пиридино-тиазолотиомеркаптен затем может быть получен обработкой этого соединения сероуглеродом в щелочной среде. Если A и A', вместе взятые, образуют группу формулы:

то желаемый тиол формулы:

может быть получен, как показано на схеме 4. На схеме 4 2-хлор-3-нитропиридин обрабатывают изотиоцианатом калия, чтобы получить 2-изоцианато-3-нитропиридин, который в свою очередь гидролизуют до получения 2-меркапто-3-нитро-пиридина. Промежуточное 3-нитросоединение затем восстанавливают обработкой смесью хлористого олова и хлористоводородной кислоты с получением 2-меркапто-3-аминопиридина. Желаемый пиридинотиазоло- тиомеркаптан затем получают щелочной каталитической конденсацией с сероуглеродом (KOH-CH3OH-CS2-H2O). Примеры соединений, подпадающих под действие формулы (1) представлены в таблице. В формуле (1) R предпочтительно представляет собой C1-C6-алкил или C1-C6-галоидный алкил. Предпочтительно C1-C6-алкильной группой является метил. Предпочтительной C1-C6-галоалкильной группой является фтор-C1-C6-алкил. Дальнейшей предпочтительной C1-C6-фторалкильной группой является 2-фторэт-1-ильная группа. В формуле (1) предпочтительно что A и A', вместе взятые, образуют группу формул:

Далее предпочтительно, что Y представляет собой атом азота и A и A', взятые вместе, образуют группу формулы:

например, образуя соединение формулы:

или его фармацевтически приемлемую соль. Два других предпочтительных соединения приведенной выше формулы являются соединениями, в которых R является метилом или 2-фторэт-1-илом. Изобретение предусматривает также способ лечения инфекционных заболеваний у человека и животных и фармацевтические композиции, пригодные для введения этим методом лечения. Терапевтический метод согласно изобретению включает введение человеку или животному антибиотически эффективную нетоксичную дозу соединения, представленного формулой (1) или его фармацевтически приемлемой соли. Антибиотически эффективным количеством является количество в пределах от 25 мг до 2 г. Соединение, соль или сложный эфир могут быть введены в однократной дозе или множественными дробными дозами в течение дня. Лечение может продолжаться от недели до 10 дней или больше в зависимости от тяжести инфекции. Конкретная доза и схема приема лекарственного средства могут зависеть от таких факторов, как вес и возраст больного, конкретный возбудитель инфекции, тяжесть инфекции, общее состояние здоровья пациента и индивидуальная терпимость к антибиотику. Цефалоспорин может быть введен парентерально, подкожно или ректально. Как и с другими


в которой R0 является амино- или замещенной аминогруппой, R1 является водородом или карбоксизащитной группой и A и A' независимо друг от друга представляют собой водород, C1-C6-алкил, фенил, нитро, амино, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий азот или серу; или C1-C6-алкокси, или A и A', вместе взятые, образуют группу формул:

в которых X представляет собой водород, C1-C6-алкил, C1-C6-алкокси, C1-C6-алкоксикарбонил амино, нитро, или карбокси и Y является азотом или углеродом. В формуле (2) термин "карбоксизащитная группа" относится к группе производных сложного эфира группы карбоновой кислоты, обычно применяемой для блокирования или защиты группы карбоновой кислоты в то время, когда реакции проводят на других функциональных группах соединения. Примеры таких защитных групп карбоновой кислоты включают 4-нитробензил, 4-метоксибензил, 3,4-диметоксибензил, 2,4-диметоксибензил, 2,4,6-триметоксибензил, 2,4,6-триметилбензил, 3,4-метилендиоксибензил, бензгидрил, 4,4'-диметокcибензгидрил, 2,2', 4,4'-тетраметоксибензгидрил, трет-бутил, трет-амил, тритил, 4-метокситритил, 4,4'-диметокситритил, 4,4',4"-триметокситритил, 2-фенилпроп-2-ил, триметилсилил, трет-бутилдиметилсилил, фенацил, 2,2,2-трихлорэтил,



Особенно предпочтительно, когда A и A', взятые вместе, образуют группу формулы:

давая таким образом соединение формулы:

Соединения формулы (2) являются полезными промежуточными продуктами при получении противомикробных средств формулы (1). Соединения формулы (2) могут быть получены, как показано на схеме реакций 1, заменяя 3-трифлатную часть молекулы на желаемый тиол формулы:

используя 7-защищенное амино-ядро. Конечные продукты формулы (1) могут быть получены затем из промежуточных соединений формулы (2) снятием защиты 7-аминофункции, если необходимо, с последующим ацилированием желаемой ацильной группой и дальнейшим удалением амино- и карбоксизащитных групп. Экспериментальная часть
Получение 1. 7 бета-амино-3-хлор-3-цефем-4-карбоновая кислота
Указанное в названии примера соединение может быть получено методом Chavvette, описанным в патенте США N 4064343. Получение 2. 3-(трет-бутилоксикарбонил)-аминопиридин
76,13 г (0,81 ммоля) 3-аминопиридина растворяли в 500 мл воды вместе со 150 мл трет-бутанола и 34 г (0,85 ммоля) гидроокиси натрия, охлаждали в ледяной бане и обрабатывали 200 г (0,92 ммоля) ди-трет-бутилбикарбоната. Через 2,5 дня добавляли еще 100 г ди-трет-бутилового эфира угольной кислоты. Затем реакционную смесь выливали в смесь этилацетата и воды. Органическую фазу отделяли, а оставшуюся водную фазу экстрагировали этилацетатом. Объединенные органические порции сушили над безводным сульфатом натрия, концентрировали в вакууме, очищали экспресс-хроматографией и получали 97 г (80%) целевого соединения, указанного в названии примера. Спектр ЯМР (на ядрах водорода): (300 МГц, CDCl3),





10 г (51,5 ммоля) 3-(трет-бутилокcикарбонил)-аминопиридина растворяли в 110 мл тетрагидрофурана и охлаждали до -78oC под азотом. Затем добавляли двумя порциями 80 мл (120 ммолей), 1,6 М в гексане н-бутиллития. Затем реакционную смесь охлаждали в ледяной бане с ацетатом и позволили раствориться полученному твердому веществу. Примерно через два часа реакционную смесь охлаждали до -78oC и обрабатывали 2 г (7,8 ммоля) элементарной серы. Примерно через полчаса реакционную смесь нагревали до комнатной температуры и реакцию прекращали насыщенным раствором хлористого аммония. Обработкой и экспресс-хроматографией (50% смесь гексана и этилацетата) получали 5,24 (45%) целевого соединения, указанного в названии примера. Точка плавления: 170-171oС (разлагается). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО-d6),







13,78 г (0,06 ммоля) 3-(трет-бутилоксикарбонил)-амино-4- меркаптопиридина растворяли уксусной кислотой (250 мл) и добавляли к охлажденному льдом раствору 3 н. хлористоводородной кислоты в уксусной кислоте, который получали барботированием газообразного хлористого водорода через ледяную уксусную кислоту (100 мл). Примерно через 4 ч полученное твердое вещество отфильтровывали, промывали диэтиловым эфиром, сушили в вакууме и получали 10,4 г (примерно 100% выход) целевого соединения. Точка плавления: выше 200oC. Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО-d6,







Получение 5. 2-меркапто-5-пиридинотиазол
13 г (0,198 ммоля) гидроокиси калия растворяли в 32 мл воды и 154 мл метанола. Этот раствор обрабатывали затем 3,8 мл (0,063 ммоля) сероуглерода с последующей обработкой 10,4 г (0,06 ммоля) гидрохлорида 3-амино-4-меркаптопиридина. После нагревания с обратным холодильником и перемешиванием при оставлении на ночь реакционную смесь обрабатывали активированным углем и фильтровали через Hyflo Super Celтм. Фильтрат подкисляли уксусной кислотой, вызывающей образование твердого вещества. Полученное твердое вещество сушили в вакууме при 50oC в течение 3 ч и при комнатной температуре 2,5 дня, и получали 8,19 г (81%) целевого соединения, указанного в названии примера. Точка плавления: выше 310oC (разлагается). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),

10 г 2-хлор-3-нитропиридина, 8 г изотиоцианата калия и 75 г уксусной кислоты смешивали и нагревали с обратным холодильником 2 ч. Затем реакционную смесь охлаждали и выливали в 400 мл смеси воды со льдом. Полученное твердое вещество промывали водой, повторно растворяли в этилацетате и 4 раза промывали водой. Этилацетатный раствор затем обрабатывали активированным углем, сушили над безводным сульфатом натрия, фильтровали, выпаривали досуха и получали 3,72 г целевого соединения. Точка плавления: 115-116oC. Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, CDCl3),

50 мл этанола обрабатывали 612 мг натрия при пониженной температуре (в ледяной бане) в безводных условиях. Затем реакционную смесь обрабатывали 3,6 г (0,02 ммоля) порциями соединения, полученного по примеру получения 6. Реакционную смесь перемешивали 2 ч, разбавляли 250 мл воды и выпаривали в вакууме. Затем раствор подкисляли уксусной кислотой до pH 4,5, и образовывались желтовато-красные кристаллы. Целевое соединение отфильтровывали, промывали, водой, сушили в вакуумном эксикаторе и получали 1,1 г. Точка плавления: 185-187oC (разлагается). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, CDCl3),

100 мл концентрированной водной хлористоводородной кислоты охлаждали в ледяной бане и обрабатывали 100 г (0,53 ммоля) хлористого олова (SnCl2). Затем реакционную смесь обрабатывали 14 г (0,11 ммоля) соединения, полученного по примеру получения 7, порционно и перемешивали 3 ч. Затем реакционную смесь выпаривали до появления твердого остатка, растворяли в 1 л воды и обрабатывали газообразным сероводородом в течение 30 мин при нагревании на паровой бане. Полученное твердое вещество отфильтровывали, промывали теплой водой и сливали. Объединенные водные части выпаривали для получения твердого вещества. Полученное твердое вещество два раза варили с горячей концентрированной гидроокисью аммония. Полученное твердое вещество отфильтровывали и выгружали, а раствор гидроокиси аммония выпаривали для получения влажного твердого вещества, в которое в свою очередь переводили в воду. Полученное желто-зеленое целевое соединение фильтровали, промывали водой, сушили в вакууме над осушителем при 40oC и получали 4,20 г (выход 30%). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, CDCl3 и ДМСО-d6),

2,8 г (85%) гидроокись калия растворяли в 16 мл воды и 50 мл метанола. Затем добавляли 2,6 г сероуглерода и промывали 30 мл метанола. Добавляли 4 г (23,8 ммоля) 2-меркапто-3-аминопиридина и реакционную смесь оставляли на ночь при нагревании с обратным холодильником. После охлаждения реакционную смесь обрабатывали активированным углем и фильтровали через super Celтм, промывая остаток на фильтре небольшим количеством метанола. Затем раствор подкисляли до pH 5,5 уксусной кислотой. Целевое соединение выпадало в осадок из этого раствора в виде желтоватого твердого вещества, которое сушили при 60oC над сиккативом. Выход составил 3,29 г. Точка плавления: 285-287oC (разлагается). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),

9,88 г (0,02 ммоля) этил-/2-(трифенилметил)-аминотиазол-4-ил/-оксиминоацетата растворяли в 20 мл N,N'-диметилформамида и обрабатывали 8,28 г (0,06 ммоля) порошкообразного карбоната калия. После перемешивания в течение полчаса добавляли 17,3 мл 1,2-дибромэтана и реакционную смесь оставляли на ночь при перемешивании в атмосфере аргона. Затем реакционную смесь переливали в 100 мл смеси дихлорметана на 200 мл воды. Водный слой снова экстрагировали дихлорметаном. Объединенные фазы дихлорметана промывали водой и рассолом, сушили над безводным сульфатом магния, фильтровали, выпаривали в вакууме и получали масло. Жидкостная хроматография (25% смесь гексана и дихлорметана давала 7,16 г (63,4%) целевого соединения. Точка плавления: 55oC. Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, СДС13),

вычислено: C 59, 58; H 4,64; N 7,44
найдено: C 59,36; H 4,61; N 7,18. Получение 11. Этил-/2-(трифенилметил)-аминотиазол-4-ил/- 2-фторэт-1-ил-оксиминоацетат
Указанное в названии примера целевое соединение получали способом, аналогичным описанному в примере получения 10, заменяя 1-бром-2-фторэтаном алкилирующий агент. Выход составил 3,3 г. Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),

2,5 г (5 ммолей) соединения, полученного по примеру получения 11, растворяли в 20 мл этанола и 5 мл (10 ммолей) 2 н. гидроокиси натрия. После перемешивания в течение 2 ч при 50oC кристаллизовалась натриевая соль кислоты. Это твердое вещество диспергировали в смеси вода-хлороформ и подкисляли 1 н. хлористоводородной кислотой. Водный слой снова экстрагировали хлороформом и объединенная хлороформная фаза промывалась водой, рассолом и сушилась над безводным сульфатом магния. Затем хлороформную фазу испаряли в вакууме и получали 1,52 г (63,9%) целевого соединения в виде пены. Точка плавления: 125, 33oC (разлагается). Спектр ЯМР на 1Н (300 МГц, CDCl3),


A. 7 бета-/(2-трифенилметил)-аминотиазол-4-ил-(Z)-метоксиминоацетил/-амино-3-хлор-3-цефем-4-карбоновая кислота
39,8 г (0,17 ммоля) 7





Соединение, полученное в части А примера 1, растворяли в 500 мл цианистого метила (CH3CN) и обрабатывали 10 г особо чистого дифенилдиазометана и перемешивали при комнатной температуре примерно 2,5 дня. Затем реакционную смесь резко охлаждали уксусной кислотой и для превращения реакции концентрировали в вакууме, используя толуол для азеотропного избытка уксусной кислоты. Очистка экспресс-хроматографией (25% и 50% смесь этилацетат-гексан) давала 15,46 г смеси целевого соединения в отношении 2:1




92 мг (2,3 ммоля, 60% в масле) гидрида натрия промывали гексаном и суспендировали в 50 мл тетрагидрофурана и обрабатывали 390,9 мг (2,3 ммоля) 2-меркапто-5-пиридинотиазола и нагревали. Раствор переносили посредством канюли к 5,7 г (2,3 ммоля) соединения, полученного в части В примера 1, растворенного в 50 мл тетрагидрофурана. Затем реакционную смесь обрабатывали 15 мл 1 н. хлористоводородной кислоты и выливали в смесь этилацетата и воды. Органическую фазу промывали рассолом, сушили над безводным сульфатом натрия. Фильтровали и концентрировали в вакууме, после колоночной хроматографии (75-90% смесь этилацетат-гексан) кристаллизовался чистый



вычислено: C 63,93; H 4,10; N 10,23
найдено: C 64,19; H 4,06; N 10,43. D. Снятие защиты для получения целевого соединения, указанного в названии примера 1. 0,42 г (438 ммолей) соединения, полученного в части C, суспендировали с 7 мл триэтилсилана и 10 мл дихлорметана и обрабатывали 5 мл трифторуксусной кислоты и перемешивали при комнатной температуре. Затем реакционную смесь концентрировали в вакууме, используя толуол, чтобы привести к азеотропной смеси избыток трифторуксусной кислоты. Полученный остаток очищали обращенно-фазовой хроматографией (10-20% смесь цианистого метила c водой). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),







Пример 2. 7

Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),







Выход общий 13% (22,8 мг). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),


Выход 63 мг (71%). Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),





Пример 5. Натриевая соль 7 бета-/2-аминотиазол-4-ил- (z)-(2-фторэт-1-ил)-оксиминоацетил/-амино-3/-(бензотиазол-2-ил)-тио/-3-цефем-4-карбоновой кислоты
Спектр ЯМР на 1H (300 МГц, ДМСО - d6),

Пример 1. Твердые желатиновые капсулы приготавливаются с использованием следующих ингредиентов. - Количество (мг/капсулу)
Активный ингредиент - 250
Крахмал, высушенный - 200
Стеарат магния - 10
Всего - 460 мг
Пример 2. Таблетки получают с использованием следующих ингредиентов - Количество (мг/таблетку)
Активный ингредиент - 250
Целлюлоза, микрокристаллическая - 400
Двуокись кремния, измельченная в тонкий порошок - 10
Стеариновая кислота - 5
Всего - 665 мг
Компоненты смешиваются и прессуются в форму таблеток с образованием таблеток, каждая весом 665 мг. Пример 3. Приготавливается аэрозольный раствор, содержащий следующие компоненты: - Вес, %
Активный ингредиент - 0,25
Метанол - 29,75
Пропеллент 22 (хлордифторметан) - 70.00
Итого - 100,00
Активный ингредиент смешивается с этанолом, и смесь добавляется к части пропеллента 22, охлаждается до -30oC и переносится в заполняющее устройство. В контейнер из нержавеющей стали помещается требуемое количество препарата и разбавляется остатком пропеллента. Затем на контейнере устанавливается дозирующий клапан. Пример 4. Таблетки, каждая из которых содержит 60 мг активного ингредиента, изготавливаются следующим образом, мг:
Активный ингредиент - 60
Крахмал - 45
Микрокристаллическая целлюлоза - 35
Поливинилпирролидон (в виде 10% раствора в воде) - 4
Стеарат магния - 0,5
Тальк - 1
Итого - 150
Активный ингредиент, крахмал и целлюлоза пропускаются через сито США 45 меш и тщательно смешиваются. С полученным порошком смешивается водный раствор, содержащий поливинил-пирролидон, и смесь затем пропускается через сито 14 меш США. Полученные таким образом гранулы сушатся при 50oC и пропускаются через сито 18 меш США. Затем к гранулам добавляются натриевый карбоксиметил-крахмал, стеарат магния и тальк, предварительно пропущенные через сито 60 меш, и гранулы после смешения прессуются на таблетирующем устройстве, давая таблетки, каждая весом 150 мг. Пример 5. Капсулы, каждая из которых содержит 80 мг активного ингредиента, приготавливаются из следующих компонентов, мг
Активный ингредиент - 80
Крахмал - 59
Микрокристаллическая целлюлоза - 59
Стеарат магния - 2
Итого - 200
Активный ингредиент, целлюлоза, крахмал и стеарат магния смешиваются, пропускаются через сито 45 меш (США) и заполняются в твердые желатиновые капсулы в количестве по 200 мг. Пример 6. Медицинские свечи, каждая с содержанием активного ингредиента 225 мг, приготавливаются следующим образом, мг
Активный ингредиент - 225
Глицериды насыщенной жирной кислоты - 2000
Итого - 2225
Активный ингредиент пропускается через сито 60 меш США и суспендируется в глицеридах насыщенных жирных кислот, предварительно расплавленных с использованием минимально необходимого тепла. Смесь затем выливается в форму для медицинских свечей номинальной емкостью 2 г и оставляется охлаждаться. Пример 7. Суспензионные препараты, каждый содержащий 50 мг активного ингредиента на 5 мл дозу, приготавливаются следующим образом:
Активный ингредиент - 50 мг
Натриевая карбоксиметилцеллюлоза - 50 мг
Сироп - 1,25 мл
Раствор бензойной кислоты - 0,10 мл
Вкусовая добавка - g

Красящий агент - g

Очищенная вода до общего объема - 5 мл
Активный ингредиент пропускается через сито 45 меш США и смешивается с натриевой карбоксиметилцеллюлозой и сиропом с образованием однородной пасты. Разбавляются частичным количеством воды и добавляются при перемешивании раствор бензойной кислоты, вкусовая добавка и красящий агент. Затем добавляется достаточное количество воды для получения требуемого объема. Пример 8. Препаративная форма для внутривенного применения приготавливается из следующих компонентов:
Активный ингредиент - 100 мг
Изотонический физиологический раствор - 1000 мл
Раствор указанных выше ингредиентов обычно назначается для внутривенного введения пациенту со скоростью 1 мл в минуту.
Формула изобретения

в которой R водород, С1 С6-алкил или С1 - С6-галоидалкил;
A и A1, взятые вместе, образуют группу формул

или

где X водород, галоген, С1 С6-алкил, С1 - С6-алкоксил, амино- или нитрогруппа;
Y азот или углерод,
и их фармацевтически приемлемые соли. 2. Соединения по п.1, в которых R С1 С6-алкил и С1 С6-галоидалкил. 3. Соединения по п.2, в которых R метил или фтор, С1 - С6-алкил. 4. Соединения по п.3, в которых R 2-фторэтил. 5. Соединения по п.1, в которых Y азот. 6. Соединения по п.5, в которых A и A1, взятые вместе, образуют группу формулы

7. Соединения по п.6, в которых R метил или фторметил. 8. Соединения по пп.1 7 в качестве антибиотического агента. 9. Фармацевтическая композиция, обладающая антимикробным действием, содержащая производные цефалоспорина и фармацевтически приемлемые целевые добавки, отличающаяся тем, что в качестве производного цефалоспорина она содержит эффективное количество соединения формулы I или его фармацевтически приемлемые соли по пп.1 7.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10