專利名稱:頭孢-3-烯-4-羧酸衍生物的制作方法
本發(fā)明涉及到新的頭孢-3-烯-4-羧酸(ceph-3-em-4-Carboxylic acid)衍生物，及其制備方法和含有該物質的藥物組合物。
本發(fā)明一方面提供了新的7-(3-氯-異噁唑-5-基)乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其藥物學上可接受的鹽。
本發(fā)明的另一方面提供了制備7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其藥物學上可接受的鹽的方法，此方法包括(a)將具有結構式(Ⅱ)
的3-氯-異噁唑-乙酸或其活性衍生物與具有結構式(Ⅲ)
的7-氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸反應，再用已知的方法從反應混合物中分離得到結構式為(Ⅰ)
的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸，如果需要的話，可以采用已知的方法將其轉化為它的藥物學上可接受的鹽，再通過已知的方法分離出該鹽，或者(b)將具有結構式(Ⅳ)
的1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基-硫醇與7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-頭孢孢子酸〔7-(3-chloro-isoxazole-5-yl)-acetamido-cephalosporanic acid〕反應，然后用已知的方法分離得到結構式為(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸，根據(jù)需要還可采用已知的方法將其轉化成它的藥物學上可接受的鹽，再通過已知的方法從反應混合物中分離出該鹽。
按照本發(fā)明的制備方法(a)，將具有結構式(Ⅱ)的3-氯-異噁唑乙酸或其活性衍生物與具有結構式(Ⅲ)的7-氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸反應。該反應可以在溶劑，最好是在含水丙酮介質或與水不相混溶的有機溶劑中進行。該反應在攪拌下進行，反應時間一般為30分鐘到
小時。
按照本發(fā)明的制備方法(b)，將具有結構式(Ⅳ)的1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基-硫醇與7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-頭孢孢子酸反應。
該反應可以在溶劑中進行，該溶劑最好是水和丙酮的混合物，其反應溫度為30～90℃，最好是60℃與65℃之間，pH值范圍為4.5～6.0。反應時間一般為2至10小時。
在半合成β-內(nèi)酰胺衍生物的技術領域：
內(nèi)，為了制備具有廣的或專門的抗菌譜的化合物，進行了大量的實驗。一類值得注意的這種化合物包含取代的或未取代的異噁唑基，它們分別通過乙酰氨基連結到6-氨基-青霉素酸上的第6位碳原子上和7-氨基-頭孢孢子酸(7-amino-cephalosporanic acid)的第7位碳原子上。這組合物中的幾個顯示顯著的抗菌作用。
已經(jīng)知道一些成為有效藥物的化合物，它們在青霉素基團的第6位上含有一個被取代的異噁唑-4-基-乙酰氨基團。這種類型的化合物公開于美國專利No2，996，501和No3，239，507及法國專利NoBSM No6432上。
在美國專利No4，394，504上公開了青霉素和頭孢菌素的衍生物，這些衍生物除含有3-氨基-異噁唑-5-基-乙酰氨基基團外，在異噁唑環(huán)的α-位上還有一個烷氧基-亞氨基基團。在上述美國專利中公開的這些化合物具有很重要的抗葡萄球菌屬細菌的活性。
在DOSNo2，155，081中，記載了含有(3-取代苯基)-異噁唑-5-基-乙酰氨基基團的青霉素和頭孢菌素的衍生物。但沒有任何實際公開并試驗過的這種苯基異噁唑衍生物對于所用的實驗微生物具有重要的抗菌效果。
在DOSNo2，409，949中公開了另一些異噁唑-5-基-乙酰氨基衍生物。但這些衍生物的異噁唑環(huán)在苯基取代基的位置上連結了其它的取代基。
對記載于上述DOS上的一部分化合物的治療作用及藥理作用進行了測定。但這些試驗分子對所用的試驗微生物沒有顯示出任何突出的抗菌活性。
還給出了某些化合物的MIC(最小抑菌濃度)值，但是這些值還沒有達到作為藥物中活性組分所必須達到的活性值。
本發(fā)明的目的在于制備具有突出的藥理性能的新的頭孢-3-烯-4-羧酸衍生物。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，新的具有結構式(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-伊姆-4-羧酸及其藥物學上可接受的鹽顯示出非常高、非常有用的抗菌作用。這已通過化學治療的鑒定及藥理試驗得到證實。盡管這個新的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸化合物落在DOSNo2，409，949中的結構通式中，但在上述DOS中既沒有描述過它的制備方法，也沒有公布它的物理-化學數(shù)據(jù)和特性常數(shù)以及MIC值。
7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸的抗菌活性是由其MIC值來說明的。用一些實驗微生物來試驗該化合物，并用可從市場上得到的藥物作參考物，將結果匯總于表Ⅰ中。
表Ⅰ試驗微生物 結構式(Ⅰ) 頭孢氨芐 頭孢氨呋肟 頭孢噻吩的化合物 (cefalexin) (cefuroxim) (cefoxit in)支氣管敗血桿菌 12.5 500 500 100埃希氏大腸桿菌K12 0.5 6.2 2 1.6埃希氏大腸桿菌6R 25 15.6 4 1.6大腸桿菌Polires istens 100 500 250 100金葡球菌SMITH 0.06 0.8 0.8 1.2表皮葡萄球菌ATCCI-12228 0.03 0.8 0.8 0.6大腸桿菌R-222 0.5 6.2 4 3.1大腸桿菌R-15 1.6 6.2 4 3.1克雷伯氏菌ATCC 10.031 0.16 6.2 0.08 12.5普通變形桿菌XL 100 500 62.5 3.1綠膿假單胞菌NTCT 10.490 100 500 500 100沙門氏傷寒菌 0.5 6.2 4 3.1
枯草桿菌ATCC 6633 0.015 0.3 0.1 0.1金葡球菌 1110 1.25 62.5 125 25金葡球菌 53 0.25 2.5 1.6 12.5糞便葡萄球菌 50 250 500 100葡萄球菌屬haemol it icuspneumo 0.03 0.31 0.008 0.6葡萄球菌屬haemol it icusA118 0.06 0.31 - 0.3葡萄球菌屬haemol it icusRobb 0.03 1.25 0.003 1.2吸收試驗令人吃驚地揭示出具有結構式(Ⅰ)的化合物(根據(jù)其MIC值，可以將它看成第二代的頭孢菌素衍生物)與這一類的其它抗菌素不同，顯示出一個吸收指數(shù)，這個指數(shù)使該化合物可用于適于口服給藥的藥物組合物的制備中。將這些結構列于表Ⅱ。
吸收指數(shù)＝ (口服半數(shù)有效量(毫克/公斤))/((小鼠口服)皮下注射半數(shù)有效量(毫克/公斤))
表Ⅱ活性成分 吸收指數(shù)金葡球菌SM ITH 沙門氏傷寒菌 變形桿菌XL結構式(Ⅰ)的化合物 20 1-2 1-2頭孢氨呋肟 30 0.001 4頭孢噻吩 7-8 0.001 /頭孢羥唑(cefamandol) 5 20 /頭孢氨芐 1 1 /頭孢噻肟(cefot axim) 0.001 0.001 0.001急性毒理試驗表明，在β-內(nèi)酰胺所特有的一次急性劑量中，這種具有結構式(Ⅰ)的化合物是無毒的。2500毫克/公斤(體重)的腹膜注射或口服給藥劑量都不能殺死任何小鼠。
LD50(半數(shù)致死量)＝2500毫克/公斤體重。
為了確定結構式為(Ⅰ)的化合物的吸收性，還進行了藥物動力學試驗。這個試驗是在CFLP種的小鼠身上以腹膜注射和口服給藥的方式進行。用適當濃度的結構式(Ⅰ)化合物的水溶液同時處理20只小鼠。劑量腹膜注射劑量標準為20毫克/公斤(體重)時，取濃度為4毫克/毫升的溶液0.1毫升;口服給藥劑量標準為80毫克/公斤(體重)時，取濃度為4毫克/毫升的溶液0.4毫升。小鼠的平均體重為20克。在預定的時間利用斷頭的方法放血(利用加肝素來防止血凝)。
以微生物的方法測出了血液內(nèi)活性組分的含量(試驗用微生物枯草桿菌ATCC 6633)。其結果匯總于表Ⅲ。
表Ⅲa)腹膜注射給藥(20毫克/公斤體重)時間(小時) 血液內(nèi)活性組分含量(毫克/升)0.15 1.230.30 2.60.45 1.231 0b)口服給藥(80毫克/公斤體重)時間(小時) 血液內(nèi)活性組分含量(毫克/升)0.15 0.350.30 0.700.45 0.581 0.461.5 0.222 0對小獵兔犬也進行了結構式(Ⅰ)化合物的吸收試驗。試驗化合物是通過口服和肌肉注射給藥(肌肉注射給藥時用量為20毫克/公斤體重;口服給藥時用量為80毫克/公斤體重)。試驗用微生物為枯草桿菌ATCC6633。采用靜脈抽取獲得血液。結果列于表Ⅳ。
表Ⅳ
a)肌肉注射給藥(20毫克/公斤體重)時間(小時) 血液內(nèi)活性組分含量(毫克/升)0.5 54.6-55.61 29.7-31.11.5 10.62 5.0-5.13 1.82-1.885 0.34b)口服給藥(80毫克/公斤體重)時間(小時) 血液內(nèi)活性組分含量(毫克/升)0.5 0.63-0.6451 0.645-0.671.5 3.12 5.7-5.83 7.55 2.78在口服給藥下血液中的濃度曲線表明，結構式(Ⅰ)的化合物適于制成口服藥劑。
測定了結構式(Ⅰ)化合物與血清蛋白的結合情況。采用了兩種方法，其一基于平衡透析法(ScholtenAnt ib iot.Chemother.No12.103頁/1964)，另一個是所謂的“大板”法(F.KawanaghAnalytical Microbiol.Acad Press N.Y/1963)。結構式(Ⅰ)化合物與血清蛋白的結合率為50～70%。這種數(shù)值也表明該化合物適于口服使用。
在CFLP種小鼠上進行了結構式(Ⅰ)化合物的體內(nèi)活性試驗。為了確定ED50(半數(shù)有效量)值，用6～8小時的微生物培養(yǎng)物以皮下注射的方式使小鼠感染;所用適量達10×LD100。在感染1小時后，用試驗化合物的水溶液治療這些動物。用市場上可以得到的藥物作為對比化合物。用Litchfield-wilcoxon方法評價這些結果。根據(jù)先有技術中β-內(nèi)酰胺的數(shù)據(jù)特征，發(fā)現(xiàn)用結構式(Ⅰ)化合物治療感染了葡萄球菌或變形桿菌的動物48小時后，活著的動物的數(shù)目實際上沒有發(fā)生變化。
為了說明結構式(Ⅰ)化合物比DOS No2，409，949的化合物具有更大的活性，按照此文獻中描述過的方法進行如下實驗。
表Ⅴ比較ED50值，其單位為毫克/公斤。
試驗動物混合性別的CFLP種小鼠，平均體重為20克。
用于感染的細菌見表感染途徑腹膜注射，在2.5%粘蛋白中活性成分 治療方式 金葡球菌SM ITHED50(毫克/公斤)結構式(Ⅰ)的 皮下注射 0.23(0.06-0.8)化合物 口服 4.3(0.6-28.0)化合物H＊ 皮下注射 24.6(15.9-38.2)化合物F＊＊ 口服 75.7(40.2-142.7)＊7-〔(3-氯異噁唑-5-基)乙酰氨基〕頭孢孢子酸鈉＊＊7-〔(3-氯異噁唑-5-基)乙酰氨基〕-3-〔(5-甲基-1，3，4-噻重氮-2-基)硫甲基〕-頭孢-3-烯-4-羧酸鈉本發(fā)明的另一方面提供了一些藥物組合物，這些藥物組合物含有作為活性組分的化合物7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-5-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸或其藥物學上可以接受的鹽，以及適宜的惰性固體或液體藥物載體。
可以利用制藥工業(yè)上已知的方法來制備上述藥物組合物。
以下實施例將對本發(fā)明作更詳細的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述實施例。
實施例1
7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其鈉鹽的制備將4.99克(30.9毫摩爾)的3-氯-異噁唑-5-基-乙酸和7.07克(33.99毫摩爾)的五氯化磷在不停的攪拌下溶于120毫升無水苯中。讓反應混合物在室溫下靜置過夜，再在60℃下反應1小時。蒸餾出苯，將殘留物用無水石油醚處理幾次，潷去并蒸發(fā)除去石油醚。再將剩余物溶于40毫升的無水丙酮中，在0～5℃、不斷攪拌下于50分鐘之內(nèi)將該溶液加到由6.75克(20.6毫摩爾)7-氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸、5.2克(61.8毫摩爾)碳酸氫鈉、144毫升水和103毫升丙酮混合而成的溶液中。加完之后，將反應混合物在0-5℃下攪拌1小時，再在室溫下攪拌2小時，同時用飽和碳酸氫鈉溶液將pH值調(diào)至7-8。加入稀硫酸將該混合液酸化至pH值為1.5～2，并且用乙酸乙酯萃取三次，每次用量100毫升。用硫酸鎂干燥乙酸乙酯萃取液，除去溶劑。
用乙醚處理蒸發(fā)后的殘留物，過濾，洗滌并干燥。這樣就獲得3.5克7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸。
將上述化合物溶于無水丙酮，再加入1當量的在10%甲醇溶液中的無水乙酸鈉。將該溶液在20℃下攪拌1小時，用等體積乙醚稀釋，即沉淀出7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸的鈉鹽。
特征數(shù)據(jù)如下1H核磁共振(DMSO-d6)3.52(ABq，2H，H-2)，3.90(S，3H，N-CH3)3.97(S，2H，CH2CO)，4.35(ABq，2H，H-10)4.97(d，1H，H-6)，5.52(q，1H，H-7)
6.67(S，1H，H-Ar)，9.25(d，1H，C7-NH)熔點150～155℃(分解)實施例27-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其鈉鹽的制備將10.68克(0.04摩爾)的五氯苯酚和8.32克(0.04摩爾)的二環(huán)己基碳二亞胺溶于230毫升無水二氯甲烷中，隨即加入6.4克(0.04摩爾)的3-氯-異噁唑-5-基-乙酸。將該反應混合物在室溫下攪拌一天，過濾除去沉淀的二環(huán)己基碳二亞胺。在0℃及不斷攪拌下，將這樣得到的五氯苯基酯的二氯甲烷溶液加到由13.2克(0.04摩爾)的7-氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸、16.8毫升(0.12摩爾)的三乙胺和120毫升二氯甲烷所組成的溶液中。加完之后，將該反應混合物加熱至室溫，并在該溫度下攪拌1小時。反應完成后，真空蒸餾除去二氯甲烷，將殘留物溶于含水乙酸乙酯中，用當量濃度為2N的硫酸酸化至pH值為2，將不同的相分離，用硫酸鎂干燥有機層，并進行蒸餾。將殘留物與乙醚一起研磨，過濾，洗滌并在室溫下于真空中用五氧化磷干燥。將所得產(chǎn)物按照實施例1所描述的方法轉化為鈉鹽，即得12克鈉鹽，產(chǎn)率為61%(游離酸的產(chǎn)率為63.8%)。
實施例37-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其鈉鹽的制備將0.084克(1毫摩爾)的碳酸氫鈉和0.415克(1毫摩爾)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基頭孢孢子酸溶于17毫升水和8毫升丙酮的混合液中，并加入0.14克(1.2毫摩爾)的1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基-硫醇，該反應混合物在60-65℃下靜置8小時，加入飽和碳酸氫鈉溶液將其pH值調(diào)至5.0-5.5。
反應完成后，用當量濃度為3N的鹽酸將pH值調(diào)至2。用乙酸乙酯萃取該混合液，將有機相蒸發(fā)，將殘留物與乙醚一起研磨。這樣就獲得0.35克所要制備的游離酸，其產(chǎn)率為74.5%。
將所得游離酸按實施1的方法轉化為鈉鹽。
權利要求
1.具有結構式(I)
的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其藥物學上可以接受的鹽。
2.具有結構式(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其藥物學上可以接受的鹽的制備方法，此方法包括(a)將具有結構式(Ⅱ)
的3-氯-異噁唑-乙酸或其活性衍生物與具有結構式(Ⅲ)
的7-氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸反應，再用已知的方法從反應混合物中分離出具有結構式(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸，如果需要，可以采用已知的方法將其轉化為它的藥物學上可以接受的鹽，再通過已知的方法從反應混合物中分離出該鹽，或者(b)將具有結構式(Ⅳ)
的1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基-硫醇與7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-頭孢孢子酸反應，再用已知的方法分離出結構式為(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸，如果需要，可采用已知的方法將其轉化為它的藥物學上可以接受的鹽，再通過已知的方法分離出該鹽。
3.根據(jù)權利要求
2方法(a)的制備方法，其中結構式為(Ⅱ)的3-氯-異惡唑-乙酸的活性衍生物是其氯化物或五氯苯基酯。
4.一種藥物組合物，此組合物中含有作為活性組分的結構式為(Ⅰ)的7-(3-氯-異噁唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸或其藥物學上可以接受的鹽，以及適宜的惰性固體或液體載體。
5.權利要求
4的藥物組合物的制備方法，此方法包括將結構式為(Ⅰ)的7-(3-氯-異惡唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸或其藥物學上可以接受的鹽與適宜的惰性固體或液體藥物載體相混合。
6.治療患細菌疾病病人的方法，此方法包括使用權利要求
4的組合物進行治療。
專利摘要
本發(fā)明涉及到具有結構式(I)的新的7-(3-氯-異唑-5-基)-乙酰氨基-3-(1-甲基-1H-1，2，3，4-四唑-5-基)-硫甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸及其藥物學上可以接受的鹽，及其制備方法。結構式為(I)的化合物具有非常高的廣譜抗菌活性，并適合制成口服的藥物組合物。
文檔編號A61K31/545GK86104805SQ86104805
公開日1987年2月18日 申請日期1986年7月16日
發(fā)明者桑多爾·埃利克, 卡塔林·馬羅希, 米克洛斯·米霍克, 伊爾迪科·米霍克·尼·伯貝利, 桑多爾·詹克索, 伊斯特萬·科瓦斯, 瑪麗亞·康亞·尼·詹科維奇, 伊洛納·基斯·尼·洛斯 申請人:白奧格爾藥物工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan