190435. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 7-acilamido-3-hidroximetil-cef-3-ém-karbonsavak előállítására
1 . 190 435 2 A találmány tárgya javított eljárás az I. általános képletű 7-acilamido-3-hidroximetil-cef-3-em-4- karbonsavak előállítására. E vegyületek mint intermedierek alkalmasak ismert, biológiailag értékes 3'-szubsztituált cefalosporin származékok (pl. Cefuroxim, Cefoxitin) előállítására. Az I. általános képletű vegyületeket leginkább a megfelelő acetoximetil származékok enzimatikus hidrolízisével (pl. Biochem. J. 81. 591/1961), Brit. szab. 1 121 308, Belga szab. 783 449) nyerik. E módszer hátránya, hogy az érzékeny enzimek feltárása és preparálása költséges és munkaigényes folyamatok elvégzésével oldható csak meg. A kémiai módszerek közül nem jöhet szóba a 7-acilamido-cefalosporánsavak savas hidrolízise, mert annak során laktonizáció következik be [J. Med. Chem. 11, 1067 (1968)], a képződött lakion gyűrű pedig már csak igen rossz hozammal nyitható fel (J. Med. Chem. 13, 386 (1970). A 7-acilamido-cefalosporánsavak lúgos dezacetilezése során a ß-laktäm gyűrű is károsodást szenved [J. Med. Chem. 17, 1312 (1974)]. Ezen túlmenően a molekula részleges vagy teljes izomerizációja (A3 —► A2) is lejátszódhat, amely az antibiotikus aktivitás elvesztését eredményezi. Az előzetesen izomerizált A2-származékok P-laktám gyűrűje ugyan stabilabb, lúgos hidrolizissel a megfelelő 3- hidroximetil származék előállítható [J. Chem. Soc. 1142 (1966)], savas közegben a laktonizációtól sem kell tartani [J. Med. Chem. 13, 1114 (1970)], de ebben az esetben egy többlet költséggel járó oxidációt és redukciót kellene beiktatni ahhoz, hogy viszszajussunk az értékes A3-sorba. Nomura és misai [J. Med. Chem. 17, 1312(1974)] azt találták, hogy a 7-acilamido-cefalosporánsavakkal ellentétben a 7-amino-cefalosporánsav 0 °C-on vizes nátrium-hidroxid oldatban dezacetilezhető. A megfelelő (III) képletű 3-hidroximetil származékot XAD-2 gyantán történő tisztítást követő liofilizálással nátrium-só formában ~ 60%-os kitermeléssel izolálták. A szerzők azonban nem ismerték fel azt a lehetőséget, hogy a reakcióban keletkező (III) képletű 7-amino-3-dezacetil-cefalosporánsav - preparálás nélkül - lúgos miliőben Schotten-Baumann szerint in situ acilezhető. Hasonló felismerésre jutottak nemrégen Takaya és misai [J. Antib. 34, 1300 (1981)] akik a II. általános képletű vegyületet vizes nátrium-hidroxid oldatban dezacetilezve majd ezt követően fenilecetsav-kloriddal acilezve és difenil-diazometánnal észteresítve a 7-fenilacetamido-3-hidroxi-metil-cef-3- em-4-karbonsav difenilmetil észterét 48,5%-os kitermeléssel izolálták. A nevezett japán szerzők az eljárást azonban nem tartották általánosíthatónak, ezt bizonyítja, hogy a közleményükben szereplő egyéb 3-hidroximetil-származékot (pl. 2(2-amino-4-tiazolil)-2-(metoxiimino)-acetamido-, 7-tienilacetamido-) már enzimatikus hidrolízissel állították elő. A 852 427 lajstromszámú belga szabadalomban in situ acilezést és azt követő bepárlást írnak le 3-hidroxi-metil-cefalosporánsav származékok előállítására. A leírt eljárás termékként nem a tiszta 3-hidroximetil-cefalosporánsavat, hanem a 3-hidroximetil-cefalosporánsav és laktonjának keverékét szolgáltatja. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a (II) képletű 7-amino-cefalosporánsav vizes közegben, alacsony hőmérsékleten, alkálifémek vagy földfémek hidroxidjaival, célszerűen nátrium-hidroxiddal 0-5 °C-on történő dezacilezését követően a keletkezett (III) képletű 7-amino-3-dezacetil-cefalosporánsav preparálás nélkül ugyanazon oldatban a legkülönbözőbb típusú (IV) általános képletű karbonsavak savhalogenidjével, vagy az általunk elsőként alkalmazott (Acta Chim. Acad. Sei. Hung, 94, 169 (1977), 177 577 lajstromszámú magyar szabadalom 8-oxi-kinolinnal képzett aktív észtereivel szelektíven acilezhető és a keletkezett (I) általános képletű termékek a továbbiakban laktonképződést nem okozó extrakcióval jó kihozatallal kivonatolhatok a reakcióelegyből. A találmány szerinti eljárással az (I) általános, képletű vegyületeket - ahol R1 jelentése fenil- vagy fenoxi-csoport, oxigén, - vagy kénatomot, vagy ezek egyikét és nitrogénatomot tartalmazó öttagú heteroaromás gyűrű, R’R3 jelentése egyidejűleg hidrogénatom, vagy együttesen metoxiimino-csoport - szabad savak formájában preparáljuk. Az (I) képlettel jellemzett vegyületek gyakran (pl. karbamoiloxi-csoport kialakítása szempontjából) előnyösebb intermedierek a megfelelő észtereknél. Az eljárás előnye, hogy az enzimatikus eljáráshoz képest jóval egyszerűbb körülmények mellett, az egyéb kémiai módszerekhez képest kevesebb reakció lépésen keresztül nagy tisztaságú (I) általános képletű 7-acilamido-3-hidroximetil-cef-3-em-4- karbonsavakat szolgáltat, amely az eddig ismert eljárásokkal gyártott intermedierekhez képest nagyobb tisztaságú célvegyületek előállítását teszi lehetővé. Az eljárást az alábbi példák szemléltetik, azok a találmányt nem korlátozzák, hanem magukba foglalnak minden változatot és módosítást, melyek a szakember kötelező szaktudásához és a következőkben megadott szabadalmi igénypontokhoz tartoznak. 1. példa 7- ß-( 2-tienil-acetamido ) -3-hidroximetil-cef-3-em-4-karbonsav 5,44 g (0,02M) 7-amino-cefalosporánsavat elszuszpendálunk 25 ml deszt.vízben, majd jegesvizes fürdőben hűtve (0-5 °C-on), kevertetés közben 5 perc alatt becsepegtetjük 2,00 g (0,05 M) nátrium-hidroxidnak 25 ml deszt.vízben készült oldatát. Ezen a hőmérsékleten történő kevertetés (10 perces) után az oldat pH-ját ecetsav hozzáadásával 8- ra állítjuk. Ezt követően az elegyet 50 ml acetonnal hígítjuk és 4,0 g (0,025 M) tienil-acetil-kloridot csepegtetünk be 5 ml acetonos oldatban, miközben a pH-t nátrium-hidrogén-karbonát adagolásával 8-on tartjuk. Ezt követően 1 órát olvadó jég hőmérsékletén majd 1 órát szobahőmérsékleten kevertetjük az elegyet. A reakció idő lejárta után 150 ml etil-acetátot rétegzűnk a reakcióelegyre és keverte-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
