Спосіб отримання амінотіазолільних похідних цефалоспорину та їх солей

Изобретение относится к способу получения аминтиазолильных производных цефалоспорина с общей формулой в которой X обозначает атом водорода, ацетоксигруппу, незамещенную N-пиридильную группу, или 2-метило5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазинтиольную-3 группу; R1 - метильную или алканокарбоксильную группы низших жирных кислот с C1-C4 атомами углерода; R2 - атом водорода, натрия или калия, аммониевую, силильную, алкильную или алкиларильную группы. Аминтиазолильные производные цефалоспорина обладают сильным бактерицидным действием и применяются в медицине в качестве современных антибиотиков с широким спектром действия. В известных способах получения аминтиазолильных производных цефалоспорина применяется Z-2-(2аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусная кислота. Аминофункция этой кислоты превращается в нереакционноспособное производное путем введения так называемой защитной группы. Карбоксильная группа этой кислоты превращается в активную форму, например, в группировку кислотного галогенида, а затем подвергают ее конденсации с производными 7-аминцефалоспориновой кислоты. В концевом этапе из продукта конденсации удаляется группа, защищающая аминофункцию, что приводит к получению желательных соединений. Другой известный способ синтеза аминтиазолильных производных цефалоспорина заключается в превращении Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусной кислоты в активный эфир, например, с Nгидроксибензтриазолом или 2-меркаптобензтиазолом, каковой эфир подвергают конденсации с производными 7-аминцефалоспориновой кислоты, приводящей к аминтиазолильным производным цефалоспорина (Angew, Chem. Int. Ed., 24, 180 (180); Польский патент 122458). Полученные при помощи известных способов производные с формулой где R2 обозначает атом водорода, очищают и превращают в применяемые в медицине соли с формулой I, в которой R2 обозначает атом натрия или калия. Упомянутые соли принимают обычно форму гидратов (Польский патент 126619). Известные способы получения аминтиазолильных производных цефалоспорина выявляют ряд неудобств, в связи с возможностями автоконденсации активной формы Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2алкоксииминуксусной кислоты, вследствие реакции активированной карбоксильной группы с аминофункцией, обычно необходима защита этой функции. Введение, а затем удаление защитных групп, однако удлиняет путь синтеза на два этапа, вследствие чего снижается ее полный выход, а в техническом плане повышает стоимость производства. Применение для синтеза активных эфиров Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусной кислоты позволяет исключить необходимость защиты аминогруппы. Однако этот метод дорогостоящ, так как упомянутые эфиры следует получать в отдельном процессе с применением дорогостоящих реагентов. Кроме того, в процессе конденсации активного эфира с производными цефалоспориновой кислоты образуется побочный продукт, гидроксибензтриазол или меркаптобензтиазол, который необходимо отделять от главного продукта. Предлагаемый способ получения соединений с формулой в которой X, R1 и R2 имеют вышеуказанное значение, получаемых в результате активации 2-(2аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусной кислоты и конденсации полученной активной формы кислоты с натриевой, калийной, аммониевой солями или силильным, алкильным или алкиларильным эфирами или производной 7-аминцефалоспориновой кислоты, заключается согласно изобретению в том, что процесс активации Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусной кислоты проводят в органическом апротонном растворителе при помощи реактива, полученного из диалкиламида, эффективно диметилформамида, диметилацетамида или N-метилпирролидона и галогенида неорганической или органической кислот, эффективно тионилхлорида, хлорокиси фосфора или оксалилхлорида, после чего приготовленную таким образом активную форму подвергают конденсации известным способом. Согласно изобретению процесс активации проводят при температуре от 0 до -40°C, эффективно от -20 до -25°C. Выгодный вариант способа согласно изобретению ведения процесса конденсации состоит в добавлении ацетнитрильного раствора активированной Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-алкоксииминуксусной кислоты в водный раствор производного цефалоспориновой кислоты, причем реакция раствора не выходит за пределы от 5 до 10 единиц pH при помощи дозировки водного раствора гидроокиси натрия или калия. В процессе согласно изобретению степень прореагирования почти максимальна, а чистота продукта так высока, что его можно изолировать из смеси после конденсации в форме применяемых в медицине натриевых или калийных солей. Пример 1. Получение 7[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминацетиламино]цефалоспориновой кислоты. В суспензию Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной кислоты (10,1г, 0,05моль) в сухом ацетнитриле (100мл), охлажденную до -25°C, при перемешивании вводили по каплям реактив, приготовленный в бензоле (50мл) из тионилхлорида (11мл, 0,15моль) и диметилформамида (15мл). Полученную смесь добавляли по порциям в раствор 7-аминцефалоспориновой кислоты (13,6г, 0,05моль) в ацетнитриле (100мл), содержащем триэтиламин (35мл) при поддержании температуры -20°C. Полученное перемешивали при температуре -20°C в течение одного часа, а затем отфильтровывали и выпаривали растворитель. Остаток растворили в воде (50мл) и, охлаждая, добавляли 6н. соляную кислоту до pH 2,5. Заглавное соединение высаливали из смеси с добавлением твердого сульфата аммония (40г). Пробу продукта сравнивали с эталоном по методу HPLC. Установлена идентичность обеих проб при применении следующих условий хроматографии: RP-18 250 ´ 4мм, CH3O H-H2O 1 : 2, CH3CO2Na 0,4%, Bu4NBr 0,4%. Пример 2. Получение натриевой соли 7[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2метоксииминацетиламино]цефалоспориновой кислоты. В смесь ацетнитрила (100мл) и диметилформамида (20мл), охлажденную до -20°C, добавляли тионилхлорид (14мл, 0,2моль), а затем по порциям Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной кислоты (20,1г, 0,1моль). Полученный раствор, по каплям, с охлаждением в бане со льдом, вводили в смесь воды (300мл) и ацетнитрила (30мл), содержащую 7-аминцефалоспориновую кислоту (27,2г, 0,1моль), нейтрализованную кислым карбонатом натрия (42г, 0,5моль). Смесь, полученную после реакции, концентрировали в вакууме до объема 150мл и разбавляли метанолом (200мл) и изопропанолом (200мл). Полученную суспензию фильтровали, а фильтрат концентрировали до объема 100мл. Маслянистый остаток по каплям вводили в изопропанол (500мл). Выпавший осадок отфильтровывали и растворили в метаноле (40мл) с добавкой воды (10мл). Раствор фильтровали и по каплям ввели в смесь этилацетата (300мл) и этанола (100мл). Выпавший осадок отфильтровывали и высушили в вакууме, причем получилось заглавное соединение, которое идентифицировали методом, указанным в примере 1. Пример 3. Получение натриевой соли 7[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2метоксииминацетиламино]цефалоспориновой кислоты. В суспензию Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной кислоты (20,1г, 0,1моль) в сухом ацетнитриле (100мл), охлажденную до температуры -25°C, при перемешивании по каплям ввели реактив, приготовленный в бензоле (100мл) из тионилхлорида (22мл, 0,3моль) и диметилформамида (30мл). Полученный раствор по порциям, охлаждая в бане со льдом, добавляли в смесь, содержащую 7аминцефалоспориновую кислоту, воду (130мл) и ацетнитрил (20мл), при поддерживании pH в пределах 7,0 8,0 путем введения по каплям 5н. водного раствора гидроокиси натрия. Из смеси, полученной после реакции, выделено заглавное соединение как в примере 2. Пример 4. Получение 7-[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминацетиламино]цефалоспориновой кислоты. В суспензию Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной кислоты (2г, 0,01моль) в хлористом метилене (15мл), охлажденную до температуры -20°C, добавили реактив, приготовленный в бензоле (15мл) из тионилхлорида (2,2мл, 0,03моль) и диметилформамида (4мл). Полученный раствор по каплям введен в 7аминцефалоспориновую кислоту (2,7г, 0,01моль), растворенную в смеси хлористого метилена (25мл) и триэтиламина (7мл). Полученное перемешивание при температуре 0°C в течение одного часа. Смесь, полученную после реакции, промыли насыщенным водным раствором кислого карбоната натрия (3 ´ 50мл). Водные растворы соединялись, насыщались твердым сульфатом аммония (100г) и подкислялись 6н. соляной кислотой до pH 2,5. Отфильтровывался выделенный осадок, представляющий собой заглавное соединение, идентичность которого с эталоном установлена методом, указанным в примере 1. Пример 5. Получение 7-[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминацетиламино]-3'-(2-метило-5,6-диоксо1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазинтио-3)-деацетоксицефалоспориновой кислоты. В смесь ацетнитрила (100мл) и диметилформамида (30мл), охлажденную до температуры -30°C, добавляли хлорокись фосфора (27,5мл, 0,3моль), а затем по порциям Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2метоксииминуксусную кислоту (20,1г, 0,1моль). Полученный раствор был введен по каплям, с охлаждением в бане со льдом, в смесь, содержащую 7-амино-3'-(2-метило-5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазинтио3)деацетоксицефалоспориновую кислоту (37,2г, 0,1моль), воду (130мл) и ацетнитрил (20мл) с поддержанием pH в пределах 6,5 - 7 путем добавления 5н. водного раствора гидроокиси натрия. Смесь, полученную после реакции, экстрагировали этилацетатом (2 ´ 200мл) и подкисляли 6н. соляной кислотой до pH 2,5. Выпавший осадок отфильтровывали и высушивали в ваккуме, что привело к получению заглавного соединения. 1 H NMR, 500MHz (DMSO-d 6) d: 3,58 (s, 3H); 3,82 (s, 3H); 3,57; 3,81 (q, 2H); 4,08 и 4,37 (q, 2H); 5,12 (d, 1H); 5,76 и 5,78 (dd, 1H); 6,72 (s, 1H); 7,19 (s, 2H); 9,57 (d, 1H). Пример 6. Получение натриевой соли 7-[Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминацетиламино]-3'-(2метило-5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазинтио-3)деацетоксицефалоспориновой кислоты. В смесь ацетнитрила (100мл) и диметилфосформамида (20мл), охлажденную до температуры -20°C, добавляли тионилхлорид (14мл, 0,2моль), а затем по порциям Z-2-(2-аминтиазолило-4)-2метоксииминуксусную кислоту (20,1г, 0,1моль). Полученный раствор по каплям, с охлаждением в бане со льдом, вводили в смесь, содержащую 7-амино-3'-(2-метило-5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазинтио3)деацетоксицефалоспориновую кислоту (37,2г, 0,1моль), воду (130мл) и ацетнитрил (20мл) с поддержанием pH в пределах 6,5 - 7 путем добавления 5н. водного раствора гидроокиси натрия. Смесь, полученную после реакции, концентрировали до объема 200мл, а затем разбавили метанолом (150мл) и ацетоном (150мл). Полученное отфильтровывали и вылили в метанол (500мл). Выпавший осадок фильтровали и сушили в вакууме, причем было получено заглавное соединение. 1 H NMR, 500MHz (D2O) d: 3,48 (s, 3H); 3,33 и 3,59 (q, 2H); 3,84 (s, 3H); 3,92 и 4,22 (q, 2H); 5,06 (d, 1H); 5,64 (d, 1H); 6,86 (s, 1H). Пример 7. Получение 7-[Z-2(2-аминтиазолило-4)2(a-t-бутоксикарбо-aметилэтоксииминацетиламино)]цефалоспориновой кислоты. В смесь ацетнитрила (100мл) и диметилформамида (20мл), охлажденную до температуры -30°C, добавили тионилхлорид (14мл), а затем по порциям Z,2(2-аминтиазолило-4)-2(a-t-бутоксикарбо-aметилэтоксиимино)-уксусную кислоту (35,7г). Полученную смесь по каплям ввели в охлажденный ледяной баней раствор 7-аминцефалоспориновой кислоты (27,2г) в воде (130мл) с ацетнитрилом (20мл), pH которого постоянно поддерживали в пределах 6,5 - 7,5 путем добавления 8н. раствора гидроокиси натрия. После окончания капельного введения, раствор подкисляли до pH 2,8 соляной кислотой и многократно экстрагировали этилацетатом. Экстракты высушивались и концентрировались, в результате чего было получено заглавное соединение. 1 H NMR, 200MHz, d: 8,39 (d, 1H, CONH); 7,45 (s, 1H, H-тизол); 5,97 (dd, 1H, 7H); 5,12 (d, 1H, 8H); 5,09 (dd, 2H, 3-CH2); 3,52 (dd, 2H, 2-CH2); 2,10 (s, 3H, COCH3); 1,61 и 1,60 (s и s, 6H, C(CH3)2); 1,42 (s, 9H, C(CH3)3). Пример 8. Получение 7-[Z,2(2-аминтиазолило-4)2-метоксииминацетиламино]-3'(пиридоло1)деацетоксицефалоспориновой кислоты. Поступая в соответствии с примером 7 и исхода из Z,2(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной (20,1г) и 7-амино-3-(пиридило-1) деацетоксицефалоспориновой (29,2г) кислот, получают заглавное соединение, спектр которого 1Н NMR обладает следующими сигналами: d (DMSO-d6, 500MHz); 8,1 - 9,4 (m, 5H, пиридил); 7,20 (s, 2H, NH2 ); 6,70 (s, 1H, H-тиазол); 5,64 (dd, 1H, 7H); 5,69 и 5,11 (dd, 2H, 3-CH2); 5,07 (d, 1H, 6H); 3,83 (s, 3H, OCH3); 3,53 и 3,04 (dd, 2H, 2-CH2). При мер 9. Метиловый эфир 2,7[2(2-аминтиазолило-4)2-метоксииминацетиламино]цефалоспориновой кислоты. Поступая в соответствии с примером 4 и исходя из Z,2(2-аминтиазолило-4)-2-метоксииминуксусной (20,1г) и метилового эфира 7-аминцефалоспориновой (28,6г) кислот, получают заглавное соединение, спектр которого 1Н NMR обладает следующими сигналами: 9,6 (d, 1H, CONH); 7,2 (s, 2H, NH2); 6,7 (s, 1H, H-тиазол); 5,8 (dd, 1H, 7H); 5,1 (d, 1H, 6H); 3,8 (s, 3H, N-CH3); 3,3 (s, 3H, COOCH3); 4,0 (dd, 2Н, 3'-CH2); 3,4 (22, 2H, 2-CH2); 2,0 (s, 3H, COOH3).