[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Penicilline, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie
ihre Verwendung als Arzneimittel, insbesondere als antibakterielle Mittel und als
Mittel zur Förderung des Wachstums und zur Verbesserung der Futterverwertung bei Tieren.
[0002] Die erfindungsgemäßen Penicilline haben eine breite, antibakterielle Wirksamkeit.
Sie sind wirksam gegen Gram-negative und Gram-positive Keime. Ferner zeigen die erfindungsgemäßen
Verbindungen eine große Stabilität gegen ß-Lactamase bzw. eine hohe Wirksamheit gegen
solche Bakterien, die β-Lactamase bilden. Die erfindungsgemäßen Penicilline haben
fernerhin die Eigenschaft, auch andere Penicilline vor der Zerstörung durch ß-Lactamase
zu schützen.
[0003] Die erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel (I)
in der
R Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes geradkettiges oder verzweigtes Alkyl
mit vorzugsweise 1 bis 6, insbesondere 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 3 oder
4 Kohlenstoffatomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit der Dreifachbindung
in der 2-Stellung und mit vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
Cycloalkyl mit vorzugsweise 3 bis 9, insbesondere 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt
3 oder 4 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes Aralkyl mit vorzugsweise
7 bis 10 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes Aryl mit vorzugsweise 6
bis 9 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls substituierten Heterocyclylalkyl oder
heterocyclischen Rest, der in beiden Fällen 3-, 4-, 5- oder 6-gliedrig sein kann,
der Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff als Heteroatome einzeln oder kombiniert oder
mehrfach einzeln enthalten kann und gesättigt oder ungesättigt sein kann, und
R einen Rest der allgemeinen Formeln (II) oder (IIa)
darstellt, in denen C « ein Chiralitätszentrum ist, das in der R- oder S-Form vorliegen kann und E Sauerstoff
oder Schwefel, vorzugsweise Sauerstoff bedeutet,
B Phenyl, substituiertes Phenyl, insbesondere Hydroxyphenyl, vorzugsweise p-Hydroxyphenyl,
Cyanphenyl, insbesondere p-Cyanphenyl, Methylsulfonylphenyl, insbesondere p-Methylsulfonylphenyl,
Methylsulfonylaminophenyl, Methoxyphenyl, Halogenphenyl, insbesondere Fluorphenyl
oder Chlorphenyl, 1-Cyclohexenyl-(1) und 1,4-Cyclohexadienyl-(1) darstellt,
n 1 oder 2 bedeutet und
R2 für den Fall, daß n = 1 und R1 = Methyl ist, Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes geradkettiges oder verzweigtes
Alkyl mit vorzugsweise 1 bis 4, insbesondere 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls
substituiertes geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit der Doppelbindung in der
2-, 3-, 4- oder 5-Stellung mit vorzugsweise 3 bis 6, insbesondere 3 oder 4 Kohlenstoffatomen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit der Dreifachbindung in der 2-, 3- oder
4-Stellung, einem Rest der allgemeinen Formel (III) oder (IV)
worin R3 und R4 gleich R2 sind oder
R3 Wasserstoff, Niederalkoxy mit vorzugsweise 1 bis 4, insbesondere 1 oder 2 Kohlenstoffatomen,
R3 und R4 Amino, Niederalkylamino mit vorzugsweise 1 bis 4, insbesondere 1 oder 2 Kohlenstoffatomen,
Diniederalkylamino mit vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen,bedeutet
und wo beide Alkylreste miteinander direkt oder über ein Heteroatom wie 0, N oder
S unter Bildung eines heterocyclischen Ringes mit vorzugsweise 4 bis 6, insbesondere
5 oder 6 Ringgliedern verbunden sein können, worin ferner R3 und
R4 gegebenenfalls substituiertes Cycloalkyl mit vorzugsweise 3 bis 9, insbesondere 3
bis 6 ganz besonders bevorzugt 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
Aralkyl mit vorzugsweise 7 bis 9 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
Aryl mit vorzugsweise 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls substituierten
heterocyclischen Rest bedeuten, der 3-, 4-, 5- oder 6-gliedrig sein kann, der Sauerstoff,
Schwefel und Stickstoff als Heteroatom einzeln kombiniert oder mehrfach enthalten
kann und gesättigt oder ungesättigt sein kann und insbesondere Furan, Thiophen, Pyrrol,
Oxazol, Isoxazol, Thiazol, Isothiazol, Pyrazol, Imidazol, Pyridin und Pyrimidin darstellt.
R2 für den Fall, das n = 2 oder R1 von Methyl verschieden ist
Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit
vorzugsweise 1 bis 6, insbesondere 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 3 oder
4 Kohlenstoffatomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit der Dreifachbehandlung
in der 2-Stellung und mit vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes
Cycloalkyl mit vorzugsweise 3 bis 9, insbesondere 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt
2 oder 4 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes Aralkyl mit vorzugsweise
7 bis 10 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiertes Aryl mit vorzugsweise 6
bis 9 Kohlenstoffatomen, einen gegebenenfalls substituierten Heterocyclylalkyl oder
heterocyclischen Rest, der in beiden Fällen 3-, 4-, 5- oder 6-gliedrig sein kann,
der Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff als Heteroatome einzeln oder kombiniert oder
mehrfach einzeln enthalten kann und gesättigt oder ungesättigt sein kann, sowie die
Salze der Verbindungen gemäß Formel (I), insbesondere die pharmazeutisch verwendbaren
Salze.
[0004] Pharmazeutisch verwendbare Salze der Verbindungen der Formel (I) sind Salze dieser
Verbindungen mit anorganischen und organischen Basen an der sauren Carboxylgruppe
bzw. den sauren Carboxyl- und Sulfonsäuregruppen. Als Basen können hierzu alle in
der pharmazeutischen Chemie, insbesondere 1ft der Chemie der Antibiotika, üblicherweise
verwendeten Basen eingesetzt werden. Als anorganische Basen seien beispielhaft genannt:
Alkali- und Erdalkalihydroxide, Alkali- und Erdalkalicarbonate und Alkalihydrogencarbonate,
wie Natrium- und Kaliumhydroxid, Calcium- und Magnesiumhydroxid, Natrium- und Kaliumcarbonat,
Calciumcarbonat, Natrium- und Kaliumhydrogencarbonat; Aluminiumhydroxid und Ammoniumhydroxid.
Als organische Amine können primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Amine sowie
heterocyclische Amine eingesetzt werden. Beispielhaft seien genannt: Di- und Triniedrigalkylamine,
z.B. Diäthylamin, Triäthylamin, Tri-ß-hydroxyäthylamin, Procain, Dibenzylamin, N,N'-Dibenzyläthylendiamin,
N-Benzyl-ß-phenyl-äthylamin, N-Methyl- und N-Äthylmorpholin, 1-Ephenamin, Dehydroabietylamin,
N,N'-Bis-dehydroabietyläthylendiamin, N-Niedrigalkylpiperidin. Auch sogenannte basische
Aminosäuren wie Lysin oder Arginin können vorteilhaft als Basen Verwendung finden.
Besonders bevorzugte Salze sind die Natriumsalze.
[0005] Mögliche Substituenten für R
1, R
2, R
3 und R
4 als Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Heterocyclyl- und gegebenenfalls
Heterocyclylalkyl-Rest sind Halogen, vorzugsweise Fluor, Chlor und Brom, vorzugsweise
Fluor und Chlor, Niederalkoxy mit vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, geschützte
Hydroxy-, Amino-, Niederalkylamino-Gruppen mit vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen
und Carbonyl- und Sulfonsäuregruppen, Diniederalkylaminogruppen mit vorzugsweise 2
bis 4 Kohlenstoffatomen, Ketogruppen und Estergruppen mit vorzugsweise 2 oder 3 Kohlenstoffatomen,
Carbonyl- und Sulfamylreste, heterocyclische Reste wie Furanyl, Thienyl, Pyrrolyl
und Pyridinyl. Mögliche Substituenten R
1, R
2, R
3 und R
4 als heterocyclischer Rest bzw. Heterocyclylalkyl-Rest sind Alkyl mit vorzugsweise
1 oder 2 Kohlenstoffatomen oder durch eine Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppe substituierte
Methyl- oder Äthylgruppen.
[0006] Es wurde weiterhin gefunden, daß man die Verbindungen der Formel (I) erhält, wenn
man Penicilline der Formel (V)
in der
R die oben angegebene Bedeutung besitzt und
Z Wasserstoff, Acetoxymethyl, eine leicht entfernbare esterbildende Gruppe oder den
kationischen Rest einer Base, vorzugsweise eines Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxids,
bezeichnet, mit 2-10 Äquivalenten pro Äquivalent des Penicillins einer Base in Anwesenheit
eines Überschusses eines Alkohols der Formel R1OH, in der R1 die oben angegebene Bedeutung besitzt, in einem inerten organischen Lösungsmittel
umsetzt, zwischen 1 bis 8 Äquivalente eines N-Halogenierungsmittels zufügt und die
Verbindung der Formel (I), gegebenenfalls nach vorheriger Abspaltung der Säureschutzgruppe
und/oder Überführung in ein Salz isoliert. Insbesondere die direkte Arbeitsweise,
d.h. die Umsetzung von ungeschützten Verbindungen der Formel (V) bietet Vorteile bezüglich
der Einfachheit der Reaktionsführung.
[0007] Die Ausgangsprodukte der Formel (V) sowie der Formel R
1-OH sind bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
[0008] An Hand des folgenden Reaktionsschemas sei das Verfahren beispielhaft erläutert:
[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als N-Halogenierungsmittel, vorzugsweise
positives Chlor übertragende Verbindungen, wie t-Butylhypochlorit oder Chloracetamid
verwendet.
[0010] Als Basen eignen sich komplexe, und einfache, vorzugsweise jedoch einfache Alkali-
und Erdalkalihydride, metallorganische Verbindungen, sowie Grignard-Verbindungen.
Beispielsweise seien genannt: Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Butyllithium, Phenyl-Lithium,
Alkyl-Magnesiumbromide, beispielsweise Methyl-Magnesiumbromid, oder andere bekannte
Säurebindemittel wie Alkali- und Erdalkalialkoholate oder -carbonate, Alkali- und
Erdalkali-bicarbonate oder -oxide wie beispielsweise Natriumbicarbonat oder andere
Säurebindemittel wie Borax oder offenkettige oder cyclische organische Basen wie Trialkyl-
oder Aralkylamine oder cyclische Amidine wie 2,3,4,6,7,8-hexahydro-pyrrolo[1,2-a]pyrimidin
(DBN) oder 2,3,4,6,7,8.9.10-Octahydro-pyrimido[1,2-a]azepim (DBU).
[0011] Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise offenkettige oder cyclische Äther, aliphatische
und aromatische Kohlenwasserstoffe oder Halogenkohlenwasserstoffe oder die Alkohole
R
1OH. Besonders geeignet ist Tetrahydrofuran.
[0012] Die Reaktionstemperaturen sind möglichst unter 0°C zu halten, vorzugsweise zwischen
-100°C und -45°C.
[0013] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird 1 Moläquivalent der Verbindung
der allgemeinen Formel V zu dem Gemisch aus vorzugsweise 3 bis 8 Moläquivalenten Base,
2 bis über (falls es selbst als Lösungsmittel dient) 100 Moläquivalenten des Alkohols
R
1OH und dem Lösungsmittel bei den angegebenen tiefen Temperaturen gegeben und anschließend
sofort 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 Moläquivalent Halogenierungsmittel (z.B. t-Butylhypochlorit)
hinzugefügt. Die Reaktionszeit beträgt im allgemeinen etwa 10 Minuten bis mehrere
Stunden bei -70°C.
[0014] Zunächst werden dann bei neutralem pH Verunreinigungen durch Extraktion mit einem
organischen Lösungsmittel entfernt. Dann wird das erfindungsgemäße Verfahrensprodukt
bei saurem pH aus dem Reaktionsgemisch extrahiert.
[0016] Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe weisen eine starke antimikrobielle Wirksamkeit auf.
Diese Eigenschaften ermöglichen ihre Verwendung als Wirkstoffe in der Medizin sowie
als Stoffe zur Konservierung von anorganischen und organischen Materialien, insbesondere
von organischen Materialien aller Art, z.B. Polymeren, Schmiermitteln, Farben, Fasern,
Leder, Papier und Holz, von Lebensmitteln und von Wasser.
[0017] Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe sind gegen ein sehr breites Spektrum von Mikroorganismen
wirksam. Mit ihrer Hilfe können z.B. Gram-negative und Gram-positive Bakterien und
bakterienahnliche Mikroorganismen bekämpft sowie die durch diese Erreger hervorgerufenen
Erkrankungen verhindert, gebessert und/ oder geheilt werden.
[0018] Besonders wirksam sind die erfindungsgemäßen Wirkstoffe gegen Bakterien und bakterienähnliche
Mikroorganismen. Sie sind daher besonders gut zur Prophylaxe und Chemotherapie von
lokalen und systemischen Infektionen in der Human- und Tiermedizin geeignet, die durch
diese Erreger hervorgerufen werden.
[0019] Beispielsweise können lokale und/oder systemische Erkrankungen behandelt und/oder
verhindert werden, die durch die folgenden Erreger oder durch Mischungen der folgenden
Erreger verursacht werden:
[0020] Micrococcaceae, wie Staphylokokken, z.B. Staphylococcus aureus, Staph. epidermidis,
Staph. aerogenes (Staph. Staphylococcus);
[0021] Lactobacteriaceae, wie Streptokokken, z.B. Streptococcus pyogenes, α - bzw. β-hämolysierende
Streptokokken, nicht (γ -)-hämolysierende Streptokokken, Str. viridans, Str. faccalis
(Enterokokken), Str.agalactiae, Str. lactis, Str. equi, Str. anaerobis und Diplococcus
pneumoniae (Pneumokokken) (Str. - Streptococcus);
[0022] Neisseriaceae, wie Neisserien, z.B. Neisseria gonorrhoeae (Gonokokken), N.meningitidis
(
Meningokokken), N.catarrhalis und N.flava (N. - Neisseris);
[0023] Corynebacteriaceae, wie Corynebakterien, z.B. Corynebacterium diphtheriae, C.pyogenes,
C.diphtheroides, C.acnes, C.parvum, C.bovis, C.renale, C.ovis,
[0024] Enterobacteriaceae, wie Escherichiae-Bakterien der Coli-Gruppe, Escherichia-Bakterien,
z.B. Escherichia coli, Enterobacter-Bakterien, z.B. E.aerogenes, E.cloacae, Klebsiella-Bakterien,
z. B. K.pneumoniae, Serratia, z. B. Serratia marcescens (E. = Enterobacter) (K. =
Klebsiella), Proteae-Bakterien der Proteus-Gruppe, Proteus, z. B. Proteus vulgaris,
Pr. morganii, Pr. rettgeri, Pr. mirabilis (Pr. = Proteus), Providencia z. B. Providencia
sp., Salmonelleae, Salmonella-Bakterien, z. B. salmonella paratyphi A und B, S. typhi,
S.enteritidis, S.cholerae suis, S.typhimurium (S. = Salmonella), Shigella-Bakterien,
z. B. Shigella dysenteriae, (Sh. = Shigella); Pseudomonadaceae, wie Pseudomonas-Bakterien,
z.B. Pseudomonas aeruginosa, Ps.pseudomallei (Ps. = Pseudomonas), Aeromonas-Bakterien,
z.B. Aeromonas liquefaciens, A.hydrophila (A. = Aeromonas); Spirillaceae, wie Vibrio-Bakterien,
z.B. Vibrio cholerae, V. proteus, (V. = Vibrio).
[0025] Parvobacteriaceae oder Brucellaceae, wie Pasteurella-Bakterien z.B. Pasteurella multocida,
Past. pestis (Yersinia), Past. pseudotuberculosis, (Past. = Pasteurella), Haemophilus-Bakterien,
z.B. Haemophilus influenzae, (H. = Haemophilus), Bordetella-Bakterien, z.B. B. bronchiseptica
(B. = Bordetella).
[0026] Pacteroidacea, wie Bacteroides-Bakterien, u.B. Bacteroides fragilis, B. serpens (B.
= Bacteroides), Fusiforme-Bakterien, z.B. Fasobacterium fusiforme, Sphaerophorus-Bakterien,
z.B. sphaerophorus nocrophorus, Sph. pecroticus, Sph. pyrogenes (Sph. = Sphaerophorus);
[0027] Bacillaceae, wie Aerobe Sporenbildner, z.B. Bacillus anthracis, B. subtilis, B. cereus
(B. - Bacillus), Anaerobe Sporenbildner-Clostridien, z.B. Clostridium perfrigens,
Cl. tetani, Cl. botulinum (Cl. Clostridium);
[0028] Die obige Aufzählung von Erregern ist lediglich beispielhaft und keineswegs beschränkend
aufzufassen.
[0029] Als Krankheiten, die durch die erfindungsgemäßen Wirkstoffe verhindert, gebessert
und/oder geheilt werden können, seien beispielsweise genannt:
[0030] Erkrankungen der Atmungswege und des Rachenraumes;
[0031] Otitis; Pharyngitis; Pneumonie; Peritonitis; Pyelonephritis; Cystitis; Endocarditis;
Systeminfektionen; Bronchitis; Arthritis.
[0032] Zur vorliegenden Erfindung gehören pharmazeutische Zubereitungen, die neben inerten
pharmazeutisch geeigneten Trägerstoffen einen oder mehrere erfindungsgemäße Wirkstoffe
enthalten oder die aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen Wirkstoffen bestehen
sowie Verfahren zur Herstellung dieser Zubereitungen.
[0033] Zur vorliegenden Erfindung gehören auch pharmazeutische Zubereitungen in Dosierungseinheiten.
Dies bedeutet, daß die Zubereitungen in Form einzelner Teile, z.B. Tabletten, Dragees,
Kapseln, Pillen, Suppositorien und Ampullen vorliegen, deren Wirkstoffgehalt einem
Bruchteil oder einem Vielfachen einer Einzeldosis entsprechen. Die Dosierungseinheiten
können z.B. 1, 2, 3 oder 4 Einzeldosen oder 1/2, 1/3 oder 1/4 einer Einzeldosis enthalten.
Eine Einzeldosis enthält vorzugsweise die Menge Wirkstoff, die bei einer Applikation
verabreicht wird und die gewöhnlich einer ganzen, einer halben oder einem Drittel
oder einem Viertel einer Tagesdosis entspricht.
[0034] Unter pharmazeutisch verwendbaren Trägerstoffen sind feste, halbfeste oder flüssige
Verdünnungsmittel, Füllstoffe und Formulierungshilfsmittel jeder Art zu verstehen.
[0035] Als bevorzugte pharmazeutische Zubereitungen seien Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen,
Granulate, Suppositorien, Lösungen, Suspensionen und Emulsionen, Pasten, Salben, Gele,
Cremes, Lotions, Puder und Sprays genannt.
[0036] Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen und Granulate können den oder die Wirkstoffe
neben den üblichen Trägerstoffen enthalten, wie (a) Füll- und Streckmittel, z.B. Stärken,
Milchzucker, Rohrzucker, Glukose, Mannit und Kieselsäure, (b) Bindemittel, z.B. Carboxymethylcellulose,
Alginate, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, (c) Feuchthaltemittel, z.B. Glycerin, (d)
Sprengmittel, z.B. Agar-Agar, Calciumcarbonat und Natriumbicarbonat, (e) Lösungsverzögerer,
z.B. Paraffin und (f) Resorptionsbeschleuniger, z. B. quarternäre Ammoniumverbindungen,
(g) Netzmittel, z.B. Cetylalkohol, Glycerinmonostearat, (h) Adsorptionsmittel, z.B.
Kaolin und Bentonit und (i) Gleitmittel, z.B. Talkum,Calcium- und Magnesiumstearat
und feste Polyäthylenglykole oder Gemische der unter (a) bis (i) aufgeführten Stoffe.
[0037] Die Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen und Granulate können mit den üblichen gegebenenfalls
Opakisierungsmittel enthaltenden Überzügen und Hüllen versehen sein und auch so zusammengesetzt
sein, daß sie den oder die Wirkstoffe nur oder bevorzugt in einem bestimmten Teil
des Intestinaltraktes, gegebenenfalls verzögert abgeben, wobei als Einbettungsmassen
z.B. Polymersubstanzen und Wachse verwendet werden können.
[0038] Der oder die Wirkstoffe können gegebenenfalls mit einem oder mehreren der oben angegebenen
Trägerstoffe auch in mikroverkapselter Form vorliegen.
[0039] Suppositorien können neben dem oder den Wirkstoffen die üblichen wasserlöslichen
oder wasserunlöslichen Trägerstoffe enthalten, z.B. Polyäthylenglykole, Fette, z.B.
Kakaofett und höhere Ester (z.B. C
14-Alkohol mit C
16-Fettszure) und Gemische dieser Stoffe.
[0040] Salben, Pasten, Cremes und Gele können neben dem oder den Wirkstoffen die üblichen
Trägerstoffe enthalten, z.B. tierische und pflanzliche Fette, Wachse, Paraffine, Stärke,
Tragant, Cellulosederivate, Polyäthylenglykole, Silicone, Bentonite, Kieselsäure,
Talkum und Zinkoxid oder Gemische dieser Stoffe.
[0041] Puder und Sprays können neben dem oder den Wirkstoffen die üblichen Trägerstoffe
enthalten, z.B. Milchzucker, Talkum, Kieselsäure, Aluminiumhydroxid, Calciumsilikat
und Polyamidpulver oder Gemische dieser Stoffe. Sprays können zusätzlich die üblichen
Treibmittel z.B. Chlorfluorkohlenwasserstoffe enthalten.
[0042] Lösungen und Emulsionen können neben dem oder den Wirkstoffen die üblichen Trägerstoffe
wie Lösungsmittel, Lösungsvermittler und Emulgatoren, z.B. Wasser, Äthylalkohol, Isopropylalkohol,
Äthylcarbonat, Xthylacetat, Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Propylenglykol, 1,3-Butylenglykol,
Dimethylformamid, öle, insbesondere Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Maiskeimöl, Olivenöl,
Ricinus- öl und Sesamöl, Glycerin, Glycerinformal, Tetrahydrofurfurylalkohol, Polyäthylenglykole
und Fettsäureester des Sorbitans oder Gemische dieser Stoffe enthalten.
[0043] Zur parenteralen Applikation können die Lösungen und Emulsionen auch in steriler
und blutisotonischer Form vorliegen.
[0044] Suspensionen können neben dem oder den Wirkstoffen die üblichen Trägerstoffe wie
flüssige Verdünnungsmittel, z.B. Wasser, Äthylalkohol, Propylenglykol, Suspendiermittel,
z.B. äthoxylierte Isostearylalkohole, Polyoxyäthylensorbit- und Sorbitanester, mikrokristalline
Cellulose, Aluminiummetahydroxid, Bentonit, Agar-Agar und Tragant oder Gemische oder
Stoffe enthalten.
[0045] Die genannten Formulierungsformen können auch Färbemittel, Konservierungsstoffe sowie
geruchs- und geschmachsverbessernde Zusätze, z.B. Pfefferminzöl und Eukalyptusöl und
Süßmittel z.B. Saccharin enthalten.
[0046] Die therapeutisch wirksamen Verbindungen sollen in den oben aufgeführten pharmazeutischen
Zubereitungen vorzugsweise in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 99,5, vorzugsweise
von etwa O,5 bis 95 Gewichtsprozent der Gesamtmischung vorhanden sein.
[0047] Die oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen können ausser den erfindungsgemäßen
Wirkstoffen auch weitere pharmazeutische Wirkstoffe enthalten.
[0048] Die Herstellung der oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen erfolgt in üblicher
Weise nach bekannten Methoden, z.B. durch Mischen des oder der Wirkstoffe nach dem
oder den Trägerstoffen.
[0049] Zur vorliegenden Erfindung gehört auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe
sowie von pharmazeutischen Zubereitungen, die einen oder mehrere erfindungsgemäße
Wirkstoffe enthalten, in der Human- und Veterinärmedizin bei der Verhütung, Besserung
und/oder Heilung der oben angeführten Erkrankungen.
[0050] Die Wirkstoffe oder die pharmazeutischen Zubereitungen können lokal, oral, parenteral
intraperitoneal und/oder rectal, vorzugsweise parenteral, insbesondere intravenös
und intramusculös appliziert werden.
[0051] Im allgemeinen hat es sich sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin
als vorteilhaft erwiesen, den oder die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Gesamtmengen
von etwa 6 bis etwa 800, vorzugsweise 15 bis 300 mg/kg Körpergewicht je 24 Stunden,
gegebenenfalls in Form mehrerer, z.B. von 3 Einzelgaben zur Erzielung der gewünschten
Ergebnisse zu verabreichen. Eine Einzelgabe enthält den oder die erfindungsgemäßen
Wirkstoffe, vorzugsweise in Mengen von etwa 2 bis etwa 300, insbesondere 10 bis 150
mg/kg Körpergewicht. Es kann jedoch erforderlich sein, von den genannten Dosierungen
abzuweichen und zwar in Abhängigkeit von der Art und dem Körpergewicht des zu behandelnden
Objekts, der Art und der Schwere der Erkrankung, der Art der Zubereitung und der Applikation
des Arzneimittels sowie dem Zeitraum bzw. Intervall, innerhalb welchem die Verabreichung
erfolgt. So kann es in einigen Fällen ausreichend sein, mit weniger als der oben genannten
Menge Wirkstoff auszukommen, während in anderen Fällen die oben angeführte Wirkstoffmenge
überschritten werden muß. Die Festlegung der jeweils erforderlichen optimalen Dosierung
und Applikationsart der Wirkstoffe kann durch jeden Fachmann aufgrund seines Fachwissens
leicht erfolgen.
[0052] Im Falle der Anwendung als Futterzusatzmittel können die neuen Verbindungen in üblicher
Weise zusammen mit dem Futter bzw. mit Futterzubereitungen oder mit dem Trinkwasser
gegeben werden. Dadurch kann eine Infektion durch gram-negative oder gram-positive
Bakterien verhindert und ebenso eine bessere Verwertung des Futters sowie die Förderung
des Wachstums erreicht werden.
[0053] Die Erfindung betrifft demnach auch ein Tierfuttermittel, daß die neuen Penicilline
in Anwesenheit von für die Tierernährung verwendbaren Träger- oder Zusatzstoffen enthält
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mittels.
[0054] Die neuen Penicilline zeichnen sich durch starke antibakterielle Wirkungen, die in
vivo und in vitro geprüft wurden, und durch orale Resorbierbarkeit aus.
[0055] Die erfindungsgemäßen Penicilline können zum Zwecke der Erweiterung des Wirkungsspektrums
oder zur Wirkungssteigerung z.B. auch mit Aminoglykosidantibiotika wie Gentamicin,
Sisomicin, Kanamicin, Amikacin oder Tobramicin kombiniert werden.
[0056] Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Penicilline kann durch die folgenden in vitro-
und in vivo-Versuche beispielhaft demonstriert werden:
1. In vitro-Versuche
[0057] Die Beispiele zwei, fünf und acht, welche als typische Vertreter der erfindungsgemäßen
Verbindungen betrachtet werden können, wurden mit Müller-Hinton-Nährbrühe auf einen
Gehalt von 100
/ug/ml verdünnt. In der Nährlösung befanden sich jeweils 1 x 10
5 bis 2 x 10
5 Bakterien pro Milliliter. Die Röhrchen mit diesem Ansatz wurden jeweils 24 Stunden
bebrütet und anschließend wurde der Trübungsgrad bestimmt. Trübungsfreiheit gibt Wirkung
an. Bei der Dosierung von 100 µg/ml waren die folgenden Bakterienkulturen trübungsfrei
(sp.= species) :
[0058] Klebsiella pneumoniae; Enterobacter aerogenes sp.; Providencia; Serratia marcescens;
E.coli BE; Salmonella sp.; Shigella sp.; Proteus, indolnegativ und indolpositiv; Pasteurella
pseudotuberculosis; Haemophilus influenzec; Bordetella bronchiseptica; Staphylococcus
aureus 133; Neisseria catarrhalis sp.; Diplococcus pneumoniae sp.: Streptococcus pyogenes
W.; Enterococcus sp.; Lactobacillus sp.; Corynebacterium diphteriae gravis; Corynebacterium
pyogenes M; Clostridium tetani; Pseudomonas aeruginosa sp.
2. In vivo-Versuche
[0059] Aus der folgenden Tabelle 1 geht die Wirkung einer der erfindungsgemaßen Verbindungen
gegen eine Reihe von Bakterien im Tierversuch mit der weißen Maus hervor. Die weisen
Mause vom Stamm CF, wurden intraperitoneal mit der jeweils angegebenen Bakterienart
infiziert.
[0060] Therapie : zweimalig : 30 und 90 Minuten nach der Infektion. Die ED
100 ist die Dosis, bei der 100% der infizierten Tiere nach 24 Stunden noch überleben.
Beispiel 1
[0061]
Unter Stickstoff legt man 150 Vol. Teile THF und 0,57 Gew/-Teile Lithiumhydrid gelöst
in 100 Vol. Teilen Methanol bei -70°C vor und gibt 8,3 Gew.-Teile D-α-(Imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino)-benzylpenicillin
hinzu. Direkt anschließend fügt man schließlich noch 5,9 Gew.-Teile t-Butylhypochlorit
zu. Dann rührt man 4 h bei -60°C weiter.
[0062] Die Aufarbeitung erfolgt durch Eingabe der Reaktionslösung in 200 Vol. Teile Wasser
unter gleichzeitiger Zugabe von verdünnter Salzsäure, so daß der pH Wert bei ca. 7,5
bleibt.
[0063] Nach Extraktion organischer Verunreinigungen mit Essigester, Sauerstellen (pH 1,8)
und Extraktion des Produktes mit Essigester unterschichtet man letztere Essigester-Phasen
mit Wasser und gibt langsam unter Kühlung soviel verdünnte Natronlauge hinzu, bis
man einen pH-Wert von 6,5-7,5 erhält.
[0064] Diese wäßrige Phase wird gefriergetrocknet. Man erhält 7,2 (78 %) 6-α-Methoxy-6-B-[D-2-(imidazolidin-2-on-1-yl-
carbonylamino)-phenylacetamido]-penicillinsäure (Natriumsalz).
[0065] Das Dünnschichtchromatogramm zeigt eine praktisch saubere Verbindung. (Als Laufmittelsystem
wurde verwendet:
[0066] 200 ml n-Butylacetat/36 ml n-Butanol/100 ml Essigsäure, geschüttelt mit 60 ml Phosphatpuffer
pH 7,
M. Verwendet wurde die organische Phase).
[0067] Das IR-Spektrum enthält die notwendige ß-Lactambande bei 1760 cm
-1. 100 MHz H - NMR - Spektrum (Aceton/D
20) (Shift-Werte δ , TMS als innerer Standard:
[0068] 0,8 s 3H, 1,1 s 3 H, 3,1-3,3 m 2H, 3,3 s 3 H, 3,5-3,65 m 2 H (etwas verdeckt durch
H
20-Signal). 3,85 s 1 H, 5,3 s 1
H, 5,4 s 1H, 7,2 m 5 H.
Beispiel 2
[0069]
Arbeitsweise analog Beispiel 1.
[0070] Eingesetzt wurden:
[0071] Reaktionszeit 2 h bei -60°C.
[0072] Ausbeute 20,1 Gew.-Teile (85 %) 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-(3-methylsulfonyl)-imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]-phenylacetamido-penicillansäure
(Natriumsalz)
[0073] DC: einheitliche Verbindung, IR-Spektrum: ß-Lactam-Bande bei 17
60 cm
-1
[0074] NHR-Spektrum (D20)
[0075] 1,2 s 3 H, 1,6 s 3 H, 3,6 s 3 H, 3,8 s 3 H, 4,1 m 4 H, 4,4 s 1 H, 5,7 s 1 H, 5,8
s 1 H, 7,2 breites s 5 H.
Beispiel 3
[0076]
Arbeitsweise analog Beispiel 1.
[0077] Ansatz:
[0078] Reaktionszeit 2 h bei -60°C
[0079] Ausbeute: 7,5 Gew.-Teile (82 %) 6-α-Athoxy-6-β-[D-2-β-(3-methylsulfonyl)-imidazolidin-2-on-1-yl-carbonyl-
amino]-phenylacetamido]-penicillansäure (Natriumsalz)
[0080] DC: enthält noch etwa Ausgangsmaterial, sonst saubere Verbindung (ca. 90 %ig) mit
deutlich größerem R
f-Wert als die Ausgangsverbindung.
[0082] NMR: 1,0 s 3 H, 1,2 s 3 H, 1,3 s doppeltes t 3 H, 3,3 s 3 H, darunter verdeckt m
2 H, 3,8 m 4 H, 4,05 s 1 H, 5,45 s 1 H, 5,5 s 1 H, 7,4 m 5 H.
Beispiel 4
[0083]
[0084] Versuchsdurchführung siehe Beispiel 1.
[0085] Ansatz:
[0086] Reaktionszeit 3 h bei -60° bis -70°C
[0087] Ausbeute 2,3 Gew.-Teile (75 %) 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-(4-äthyl-2,3-dioxopiperazinocarbonylamino)p-hydroxyphenyl-acetamido]
penicillansäure (Natriumsalz)
[0088] IR-Spektrum: 175
0 cm
-2 (Nujol)
[0089] NMR-Spektrum: 1,0-1,6 m 3H+3H+3H, 3,3-3,9 m 4H+2H+3H,
[0090] (d-Aceton/D
20) 4,1 s 1H (etwas verdeckt durch Lösungsmittel), 5,6 breites s 1H+1H, 7,0-7,6 m 4H.
Beispiel 5
[0091]
[0092] Versuchsdurchführung wie Beispiel 1.
[0093] Ansatz:
[0094] Die Alkoholatlösung wird zweckmäßig vorher getrennt aus Butyllithium und i-Propanol
hergestellt und dann zur gekühltem THF-Lösung gegeben.
[0095] Reaktionszeit 4,5 h bei -60°C
[0096] Ausbeute: 8,8 Gew. (71 %) 6-α-Isopropoxy-6-β-[D-2-[3-(methylsulfonyl)imidazolidin-2-on-1-yl-
carbonylamino7phenylacetamidg7- penicillansäure (Natriumsalz)
[0097] IR-Spektrum: Schulter bei 1760 cm
-1 (Nujol)
[0098] NMR-Spektrum: 0,95 s 3H, 1,1-1,25 doppeltes Duplett 3H, 1,33 s 3H, 1,55 d 3H, 3 =
4Hz, 3,35 s 3H, darunter verdeckt Septett 1H, 3,9 breites s 4H, 4,00 s 1H (letztere
beiden Signale teilweise durch Lösungsmittel überdeckt) 5,49 s 1H, 5,5 s 1H, 7,2-7,6
m 5H
Beispiel 6
[0099]
Arbeitsweise wie in Beispiel 1.
[0100] Ansatz:
[0101] Vorher wird wieder die Alkoholatlösung hergestellt (siehe Beispiel 5)
[0102] Reaktionszeit: 2 h bei -60° bis -70°C
[0103] Ausbeute: 5,5 Gew.-Teile (60 %) 6-α-(1-Propoxy)-6-β-[D-2-[3-(methylsulfonyl)imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]-phenylacetamido7-penicillansäure
(Natriumsalz)
Beispiel 7
[0104]
Gearbeitet wurde wie in Beispiel 1 beschrieben.
[0105] Ansatz:
[0106] Reaktionszeit 3 h bei -7
0oC
[0107] Die Ausfällung als Natriumsalz erfolgte, indem man die eingeengte Essigesterlösung
nach der sauren Extraktion) in eine ätherische/methanolische Lösung von Natrium, 2-Äthylhexanoat,
die 2/3 der theoretischen Menge an Natrium-2-äthylhexanoat enthielt, unter kräftigem
Rühren gab.
[0108] Der Niederschlag wurde abgesaugt und nach 20 Minuten in 10 % CH
3OH/Äther nachgerührt. Nach nochmaligem Filtrieren erhielt man 1,3 Gew.-Teile 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-(4-Äthyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylamino]-phenylacetamido]
penicillansäure (Natriumsalz).
Beispiel 8
[0109]
Arbeitsweise siehe Beispiel 1.
[0110] Ansatz:
[0111] Ausbeute: 7,2 Gew.-Teile (73,5 %) 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-[3-(phenylsulfonyl)imidozilidin-2-on-1-yl-carbonyl-
amino]-phenylacetamido]-penicillansäure (Natriumsalz)
[0112] DC: einheitlich, IR-Spektrum (Nujol),ß-Lactambande bei 1760 cm
-1 NHR Spektrum
[0113] (d-Aceton/D
20) 1,0 s 3H, 1,3 s 2H, 3,4 s 3H, 3,9 m 4H, 4,0 s 1H, 5,4 s 1H, 5,5 s 1H, 7,2-5,0 m
10H.
Beispiel 9
[0114]
Arbeitsweise wie Beispiel 1.
[0115] Ansatz:
[0116] Reaktionszeit 3 h bei -60° bis -70°C
[0117] Ausbeute: 1,9 Gew.-Teile (68 %) 6-α-6-β-[D-2-(3-Cyclopropyl- imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino)phenylacetamido]-penicillansäure
(Natriumsalz)
[0118] DC: einheitlich, IR (Nujol): 1760 cm
[0119] NHR-Spektrum (CD
3OD): 0,75 d 4H, 0,9 s 3H, 1,3 s 3H, 2,45 p 1H, 3,3 m 2H, 3,45 s 3H, 3,65 m 2H, 4,05
s 1H, 5,4 s 1H, 5,5 s 1H, ca. 7,3 m 5H.
Beispiel 10
[0120]
Versuchsdurchführung siehe Beispiel 1.
[0121] Ansatz:
[0122] Reaktionszeit 3,5 h bei -65°C
[0123] Ausbeute: 1,5 Gew.-Teile (71 %) 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-(3-cyclopropyl-imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino)p-hydroxyphenyl-acetamido]-penicillansäure
(Natriumsalz)
[0124] DC: einheitlich; IR (Nujol) : 176
0 cm
-1
[0125] NMR (CD
3OD): 0,73 d 4H, 1,0 s 3H, 1,35 s 3H, 3,5 p 1H, 3,35 m 2H, 3,45 s 3H, 3,7 m 2H, 4,1
s 1H, 5,4 s 1H,
[0126] 5,5 s 1H, 6,8 m 2H, 7,35 m 2H.
Beispiel 11
[0127]
Ausbeute 68 % 6-α-Methoxy-6-β- {D-2-[3-(1-methyl-1-propyl-) imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino7-p-hydroxyphenylacet-
amido 3 penicillansäure (Natriumsalz)
[0128] DC: einheitlich, IR (
Nujol): 1760 cm
-1
[0129] NMR-Spektrum (CD
3OD): 0,85 t 3H, 1,1 m 6H, 1,5 m 5H, 3,4 m 2
H, 3,5 s 3H, 3,7 m 2H, 4,1 s 1H, 5,4 s 1H, 5,5 s 1H, 6,8 m 2H, 7,3 m 2H.
Beispiel 12
[0130]
Ausbeute: 64 % 6-α-Methoxy-6-β- {D-2-[3-(1-Methyl-1-propyl)-imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]-phenylacetamido}
-penicillansäure (Natriumsalz)
[0131] IR-Spektrum (Nujol): Bande bei 1785 cm
-1
[0132] Das NMR-Spektrum entspricht bis auf die veränderten aromatischen Protonensignale
dem aus Beispiel 11.
Beispiel 13
[0133]
[0134] Ausbeute 62 % 6- α -Methoxy-6-β-{ D-2-[3-(1-Prop-2-enyl) imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]-p-hydroxyphenyl-
acetamido 3 -penicillansäure (Natriumsalz) DC: fast einheitlich ca. 90 %ig; IR-Spektrum:
1762 cm Das NMR-Spektrum stimmt mit der angenommenen Struktur überein.
Beispiel 14
[0135]
Ausbeute 72 % 6 β {D-2-[3-(1-Prop-2-enyl)imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]phenylacetamido
} -6-α-methoxy-penicillansäure (Natriumsalz) DC: einheitliche Verbindung; IR-Spektrum
(Nujol): 1765 cm
-1 NMR-Spektrum (CD
3OD): 0,9 s 3H, 1,15 s 3H, 3,4 m 2H (teilweise verdeckt durch Lösungsmittel) 3,5 s
3H, 3,9 m 2H+2H, 4,05 s 1H, 5,0-5,6 m 3H, 5,4 s 1H, 5,5 s 1H, 7,4 m 5H.
Beispiel 15
[0136]
Arbeitsweise wie in Beispiel 1 beschrieben.
[0137] Ansatz:
2,-5 Gew.-Teile 6[D-α-(4-Cyclopropyl-2-oxo-1-piperazino- carbonylamino)p-hydroxyphenyl-acetamido7penicillansäure
0,18 Gew.-Teile Lithiumhydrid
0,98 Gew.-Teile t-Butylhypochlorit
50 ml absolutes THF
50 ml absolutes CH3OH
[0138] Reaktionszeit 3 h bei ca. -65°C.
[0139] DC: einheitlich; IR (Nujol): starke Bande bei 1760 cm
-1 NMR (CD
3OD): 0,75 d 4H, 1,05 s 3H, 1,4 s 3H, 2,8 p 1H, 3,3 m 4H, 3,45 s 3H, 4,05 s 1H, 5,4
s 1H, 5,5 s 1H, 6,75 m 2H, 7,3 m 2H.
[0140] Ausbeute: 1,5 Gew.-Teile (56 %) 6-α-Methoxy-6-β-[D-2-(4-Cyclopropyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylamino)p-hydroxyphenylacetamido7-penicillansäure
(Natriumsalz)
Beispiel 16
[0141]
Ausbeute: 58 % 6-α-Methoxy-6B[D-2-(4-Cyclopropyl-2,3-dioxo-1-piperazinocarbonylamino)1,4-cyclohexadienylacetamido]
penicillansäure (Natriumsalz)
[0142] DC: ca. 90 % enthält, 2 kleine Verunreinigungen, IR-Spektrum: 1760 cm
-1
[0143] NMR (CD
30D): 0,7 d 4H, 0,9 s 3H, 1,15 s 3H, 3,65 breites 4H, 3,8 (teilweise verdeckt) m 1H,
3,2 m 2H, 3,4 s 3H, 3,65 m 2H, 4,05 s 1H, 5,5 s 1H, 5,6 s 1H, 5,6-5,8 (teilweise verdeckt)
m 3H.
Beispiel 17
[0144]
[0145] Ausbeute: 64 % 6-α -Methoxy-6-β-{ D-2-[3-(1-propyl)-imidazolidin-2-on-1-yl-carbonylamino]p-hydroxyphenyl-
acetamido} penicillansäure (Natriumsalz) DC: einheitlich, IR-Spektrum: 1765 cm
-1.
Beispiel 18
[0146]
Ausbeute: 64 % 6-α -Methoxy-6-β-[D-2-(3-methylimidazolidin-2- on-1-yl-carbonylamino)p-hydroxyphenylacetamidg7penicillansäure
(Natriumsalz)
[0147] DC: praktisch einheitlich; IR-Spektrum: Bande bei 1765 cm
-1.