2-бром- и 2-нитрокси-производные 3,3-дибром-4- оксоазетидинов, способ их получения, способ подавления роста опухолевых клеток, 2-хлор-производные 3,3-дибром-4- оксоазетидинов
Классы МПК: | C07D205/08 с одним атомом кислорода, непосредственно присоединенным в положении 2, например бета-лактамы A61K31/03 ароматические |
Автор(ы): | Ирена Лукич (HR) |
Патентообладатель(и): | Плива, Фармацойтска, Кемийска, Прехрамбена и Козметичка Индустрия, Дионичко Друштво (HR) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-07-08 публикация патента:
20.08.1999 |
Изобретение относится к новым 2-бром и 2-нитрокси-производным 3,3-дибром-4-оскоазетидинов общей формулы I, где R1 и R2 представляют бром; R3 представляет
где R4 представляет водород, метил, бензил; Х представляет бром или нитроксигруппу. Согласно настоящему изобретению 2-бром- и 2-нитрокси-производные 3,3-дибром-4-оксо-азетидинов получают путем реакции производных 1,1-диоксидов пенициллановой кислоты формулы II, где R1 и R2 являются бромом и R4 является метилом или бензилом, с реагентом ДБН (1,5-диазабицикло/3,4,0/нон-5-ен), а затем полученную ДБН соль сульфиновой кислоты или выделенную сульфиновую кислоту подвергают воздействию с тионилхлоридом и после удаления тионилхлорида выпариванием, полученный остаток пропускают через колонку с силикагелем с хлористым метиленом или каким-либо иным растворителем в качестве элюeнта, или полученный остаток растворяют в тетрагидрофуране или каком-либо ином подходящем растворителе и подвергают воздействию с бромидом тетрабутиламмония, после чего выделяют производное формулы I, где R1 и R2 являются бромом, R3 является
где R4 является водородом, метилом или бензилом и Х является бромом, которое можно подвергать воздействию нитрата серебра в изопропаноле, после чего выделяют производные 2-нитрокси-3,3-дибром-4-оксо-азетидина. Полученные соединения являются подходящими промежуточными веществами при синтезе 1-оксапенемов и обладают противоопухолевой активностью. Также предложен способ подавления роста опухолевых клеток шейки матки у человека (HeLa), не оказывающий при этом воздействия на фибропласты человека. Изобретение также относится к новым 2-хлор производным 3,3-дибром-4-оксоазетидинов формулы I, где R1 и R1 являются
, R3 является где R4 означает водород или бензил и Х означает хлор. 4 с. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1



Формула изобретения
1. 2-Бром- и 2-нитрокси-производные 3,3-дибром- 4-оксоазетидинов общей формулы I
где R1 представляет бром;
R2 представляет бром;
R3 представляет

где R4 представляет водород, метил или бензил;
X представляет бром или нитроксигруппу (-ONO2). 2. Соединение по п. 1, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 представляет

R4 является метилом и X является бромом. 3. Соединение по п. 1, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 представляет

R4 является бензилом и X является бромом. 4. Соединение по п. 1, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 представляет

R4 является водородом и X является бромом. 5. Соединение по п. 1, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 представляет

R4 является бензилом и X является нитрокси. 6. 2-Хлор-производные 3,3-дибром-4оксоазетидинов общей формулы I

где R1 представляет бром, R2 представляет бром, R3 представляет

где R4 означает водород или бензил и X означает хлор. 7. Соединение по п. 6, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 означает

где R4 является бензилом и X является хлором. 8. Соединение по п. 6, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 означает

R4 является водородом и X является хлором. 9. Способ получения 2-бром- и 2-нитрокси-производных 3,3-дибром-4-оксоазетидинов общей формулы I, в которой радикалы имеют то же значение, что и в п.1, отличающийся тем, что производные 1,1-диоксидов пенициллановой кислоты общей формулы II

где R1 является бромом;
R2 является бромом;
R4 является метилом или бензилом,
подвергают реакции с ДБН (1,5-диазабицикло[3.4.0] нон-5-ен), а затем полученную ДБН соль сульфиновой кислоты или выделенную сульфиновую кислоту подвергают взаимодействию с тионилхлоридом и после удаления тионилхлорида выпариванием, полученный остаток пропускают через колонку с силикагелем и хлористым метиленом или каким-либо иным растворителем в качестве элюeнта или же полученный остаток растворяют в тетрагидрофуране или каком-либо ином растворителе и обрабатывают бромидом тетрабутиламмония и после этого выделяют производное общей формулы I, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 является

где R4 является водородом, метилом или бензилом и X является бромом, или 2-бром- производные общей формулы I подвергают взаимодействию с нитратом серебра в изопропаноле и выделяют производные общей формулы I, где R1 является бромом, R2 является бромом, R3 является

где R4 является водородом, метилом или бензилом и X является нитроксигруппой. 10. Соединения по п. 1, полезные в качестве промежуточных веществ при синтезе I-оксапенемов. 11. Соединение по п.1, обладающее противоопухолевой активностью. 12. Способ подавления роста опухолевых клеток шейки матки человека (HeLa), не оказывающий при этом какого-либо воздействия на фибробласты человека, заключающийся в использовании соединений по п.1 в концентрации 10-5 М.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к 2-бром- и 2-нитрокси-производным 3-бром- и 3,3-дибром-4-оксо-азетидинов, процессам из приготовления и применению. Известны некоторые 2-хлор-производные 3-фталимид-альфа- (1-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидин уксусной кислоты, которые получают реакцией метил-6-фталимид пеницилланата с хлором или хлористым сульфурилом (Kukolja S., J. Am.Chem.Soc. 93, (1971), 6267). Галоазетидиноны также получают путем реакции пенициллина с галогенизирующими агентами, такими как молекулярный хлор или N-галосукцинамид (US 4159984). Кроме того, описано преобразование оксоазетидинсульфиновой кислоты, полученной из тионилпенициллина, галогенизирующими агентами в галоазетидиноны (Spitzer W.A., Kukolja S., Goodson T., Lammert J.P., Steven R., Lilly Eli Co. , EP 60 120, эквивалент US 4368156; Spitzer W.A. Goodson T., Lammert S.R., Kukolja S.J., Org.Chem. 46, (1981) 3569). Narisada и др. раскрыли синтез хлоразетидинона из метилтиоазетидинонов, полученных из пенициллина (US 4138486). S.Kukolja и S.R.Lammert также раскрыли приготовление вышеупомянутых 2-хлор-производных, начиная с трихлорэтилового эфира 6-фенил-ацетамид-пеницилланата (Croat. Chem. Acta 44, (1972) 299-301). Eli Lilly Company заявила приготовление галоазетидинонов, начиная с 3-экзометилен-цефалоспорин-сульфона с ациламидной группой в позиции 7 и реакцией с активированным цинком или магнием и хлоридом аммония, в результате чего получают сульфиновые кислоты, которые с галогенизирующими агентами дают тионилхлориды, подвергаемые в дальнейшем гидролизу (EP 132395). 3-бром- и 3,3-дибром-2-хлоразетидиноны получают также путем реакции триметилацетилоксиметил 5-бром- или 6,6-дибром-пеницилланата с хлором или третичным бутилгипохлоритом (C. Somoza и O.A.Oreste, Tetrahedron 44 (1988) 7007-12). Насколько нам известно, 2-нитрокси- и 2-бром-производные 3-бром- и 3,3-дибром-4-оксо-азетидинов неизвестны. Целью настоящего изобретения являются 2-бром- и 2-нитрокси-производные 3-бром- и 3,3-дибром-4-оксо-азетидинов общей формулы I
где R1 - водород или бром,
R2 - водород или бром,
R3 - водород, Me2-C=C-COOR4, где R4 - водород, метил, бензил или иная карбоксизащитная группа, и
X - бром или нитроксигруппа (-ONO2). Помимо этого целью настоящего изобретения является методика приготовления 2-бром- и 2-нитрокси-производных 3-бром- и 3,3-дибром-4-оксо-азетидинов общей формулы I, в которых радикалы те же, начиная с производных 1,1-диоксидов пенициллановой кислоты общей формулы II

где радикалы R1 и R2 те же, что указаны выше, а R4 является метилом или бензилом или какой-либо иной защитной группой, путем реакции с ДБН (1,5-диазабицикло/3.4.0/нон-5-ен), затем полученная ДБН соль сульфиновой кислоты или изолированная сульфиновая кислота взаимодействует с тионилхлоридом и затем после удаления тионилхлорида выпариванием, полученный остаток пропускают через колонку с силикагелем и хлористым метиленом в качестве элюента, или же полученный остаток растворяют в тетрагидрофуране и подвергают воздействию тетрабутилбромида аммония и после воздействия выделяют производное общей формулы I, где:
R1 - водород или бром,
R2 - водород или бром,
R3 - водород, Me2-C= C-COOR4, где R4 - водород, метил, бензил или какая-либо иная карбоксизащитная группа, и
X - бром. Полученные 2-бром производные общей формулы I, где R4 является, например, бензилом, превращают путем удаления бензила хлоридом алюминия в продукт I, в котором R4 является водородом, или подвергают воздействию нитрата серебра в изопропаноле для получения производного общей формулы I, в котором X является нитроксигруппой и R4 является бензилом. Производные 6,6-дибромпенициллановой кислоты получают из 6-аминопенициллановой кислоты в соответствии с известными методиками (R.A. Volkmann, R. D.Carrol, R.B.Drolet, M.L.Elliott и B.S.Moore, J.Org.Chem. 47 (1982) 3344-5, Wayne E. Barth, U.S. патент 4 234 579). Кроме того, целью настоящего изобретения является применение этих соединений в качестве промежуточных веществ при приготовлении различных аналогов бета-лактама, таких как I-оксипенемы (Masyuki Murakami, Tsutomu Auki, Munenuri Matasura и Wataru Nagata, J.Antibiot. 43 (1990) 1441-40, H.R.Pfaendler, T. Neumann и R. Bartsch, Synthesis (1992) 1179) или пенемы (V.M.Girijavallabhan, A. K.Ganguly, S.W.McCombie, P.Pinto, R.Rizvi, Tetrahedron Lett. 22, (1981) 3485-88, C. M. D.Beels, M.S.Abu Rabie, J.Chem.Soc.Chem.Commun.1979, 665) или I-оксацефалоспорины (US 4 013 653, US 4 234 724, US 4 159 984), или настоящее изобретение открывает большие возможности для трансформаций в другие монобактамы или циклические соединения. Вдобавок, соответствующие 2-нитрокси-производные азетидинонов являются потенциальными антагонистами Ca2+, таким как нитроглицерин, никорандил или нипрадиол. Еще одной целью настоящего изобретения является применение этих соединений в качестве сырьевых материалов для рецептур, обладающих антибактериальными, ингибирующими, противоопухолевыми и антагонистическими эффектами. Некоторые из соединений общей формулы I в концентрациях приблизительно 10-5M ингибируют рост опухолевых клеток шейки матки человека (HeLa) на 70%, в то же время они не оказывают влияния на нормальные фибробласты (W138). Представленные в настоящем документе данные о противоопухолевом действии этих соединений, а также других аналогов (например, 3,3-дибром-2-хлор-альфа-(I-метилэтилиден)-4-оксо- -азетидин-I-уксусной кислоты) являются новыми сведениями, касающимися биологической активности бета-лактамов. Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые ни в коей мере не ограничивают рамок настоящего изобретения. Пример 1. 2,3,3-трибром-альфа-(I-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидин-уксусной кислоты бензиловый эфир. Сульфонбензиловый эфир 6,6-дибромпенициллановой кислоты (4,8 г, 0.01 моль) растворяли в хлористом метилене (50 мл) и добавляли 1,5-диазабицикло [4.3.0] нон-5-ен (2,08 г, 2 мл, 0,0167 моль). Реакционную смесь перемешивали полчаса при комнатной температуре, затем охлаждали до температуры между 0 и 5oC, по каплям прибавляли тионилхлорид (24,5 г, 15 мл, 0,205 моль), перемешивали полчаса при этой температуре и еще один час при комнатной температуре. Реакционную смесь выпаривали до сухого остатка, добавляли бензол (15 мл) и снова выпаривали до сухого остатка. Полученный продукт пропускали через колонку с силикагелем с хлористым метиленом в качестве элюента, в результате чего получали названное вещество (1,08 г, 21,8%). Tочка плавления 68-70oC. Rf 0,72 (хлористый метилен),
ИК (KBr): 1795 (vs), 1730 (s), 1635 (m), 1395 (m), 1375 (m), 1270 (m), 1225 (vs), 1125-1070 (m), 815 (m), 700 (m) см-1. IH-ЯМР (CDCl3)

расчетный, %: C 36,32; H 2,84; N 2,82
обнаружено, %: C 36,61; H 2,75; N 2,76
Молекул.масса: 496,018, м/е 477 (-H2O), 416 (-Br), 404 (-CH2Ph). Пример 2. Бензиловый эфир 2,3,3-трибром-альфа-(I-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидинуксусной кислоты. 6,6-дибромпенициллановой кислоты сульфонбензиловый эфир (3,84 г, 0,008 моль) растворяли в хлористом метилене (40 мл) и добавляли 1,5-диаза-бицикло/4.3.0/нон-5-ен (1,66 г, 1,6 г мл, 0,013 моль). Реакционную смесь перемешивали полчаса при комнатной температуре. На полученный раствор воздействовали 0,1H соляной кислотой и HaCl, слои разделяли, водный слой экстрагировали еще дважды хлористым метиленом, высушивали и выпаривали до сухого состояния. К выпаренному остатку добавляли раствор тионилхлорида (12 мл) в хлористом метилене (40 мл), перемешивали полчаса при комнатной температуре, выпаривали до сухого состояния, добавляли бензол (2 х 30 мл) и снова выпаривали до сухого состояния. Полученный остаток растворяли в тетрагидрофуране (120 мл), добавляли тетрабутиламмония бромид (2,576 г, 0,008 моль) и перемешивали при комнатной температуре до исчезновения исходного вещества (TLC). Раствор затем выпаривали до сухого состояния и пропускали через колонку с силикагелем с хлористым метиленом в качестве элюента. Комбинированные фракции с Rf 0,72 (хлористый метилен) выпаривали и подвергали воздействию n-гексана, в результате чего получали продукт с точкой плавления 71-72oC (1,48 г, 37,75%). Другие данные спектроскопии были идентичны данным примера 1. Пример 3. 2,3,3-трибром-альфа-(I-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидинуксусной кислоты метиловый эфир. Сульфонметиловый эфир 6,6-дибромпенициллановой кислоты (0,810 г, 0,002 моль) растворяли в хлористом метилене (10 мл) и добавляли 1,5-диаза-бицикло/4.3.0/нон-5-ен (0,4 г, 0,4 мл, 0,0033 моль). Реакционную смесь перемешивали полчаса при комнатной температуре, затем охлаждали до температуры от 0 до 5oC, по каплям добавляли тионилхлорид (4,9 г, 3 мл, 0,040 моль), перемешивали полчаса при этой температуре и еще один час при комнатной температуре. Реакционную смесь выпаривали до сухого остатка, добавляли бензол (15 мл) и снова выпаривали до сухого остатка. Полученный продукт пропускали через колонку с силикагелем с хлористым метиленом в качестве элюента, в результате чего получали конечное вещество (0,198 г, 23,6%). Tочка плавления 68-70oC. Rf 0,56 (хлористый метилен)
ИК (пленка): 1805 (vs), 1735 (vs), 1640 (m), 1440 (m), 1385 (vs), 1370 (vs), 1270 (vs), 1230 (vs), 1125-1070 (bs), 815 (s) см-1. IH ЯМР(CDCl3) (300 МГц)

Мол.масса: 419,926, M+ 420, м/е 389 (-OCH3), 340 (-Br). Пример 4. Бензиловый эфир 3,3-дибром-2-хлор-альфа-(1-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидинуксусной кислоты
Сульфоксидбензиловый эфир 6,6-дибромпенициллановой кислоты (6,96 г, 0,015 моль) растворяли в толуоле (750 мл), добавляли N-хлорсукцинимид (4,02 г, 0,030 моль) и нагревали в токе азота до температуры кипения в течение 1,5 ч. По завершении реакции добавляли соляную кислоту (1H, 450 мл) и раствор нагревали с вертикальным холодильником в течение одного часа. Слои разделяли, слой толуола отмывали водой, высушивали (CaCl2) и выпаривали до сухого состояния (5,76 г, 82,2% сырого продукта). Полученный продукт растворяли в хлористом метилене (50 мл), добавляли триэтиламин (1,5 г, 2,1 мл) и перемешивали при комнатной температуре 10 мин. К реакционной смеси добавляли воду, pH доводили до 5-6, органический слой отмывали водой, высушивали (Na2SO4) и выпаривали до сухого состояния. Полученный продукт пропускали через колонку с силикагелем с хлористым метиленом в качестве элюента, после чего извлекали продукт с помощью n-гексана. Tочка плавления 64-66oC. Rf 0,70 (хлористый метилен)
ИК (KBr)


ИК (KBr): 1805 (vs), 1730 (vs), 1660 (vs), 1390 (m), 1375 (m), 1285 (vs), 1225 (vs), 1140 (s), 1080 (m), 830 (s), 760 (m), 700 (m) см-1
IH ЯМР (CDCl3) (300 МГц)

Это соединение может быть получено аналогичным с примером 5 путем, с той разницей, что исходным веществом является бензиловый эфир 3,3-дибром-альфа-(1-метилэтилиден)-2-хлор-4-оксо-1-азетидинуксусной кислоты. Пример 7. 2,3,3-трибром-альфа-(1-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидинуксусная кислота. К охлажденной во льду суспензии хлорида алюминия (0,400 г, 0,003 моль) в хлористом метилене (15 мл) добавляли в токе азота раствор бензилового эфира 2,3,3-трибром-альфа-(1-метилэтилиден)-4-оксо-1-азетидинуксусной кислоты (0,496 г, 0,001 моль) и анизола (0,648 г, 0,65 мл, 0,006 моль) в хлористом метилене (15 мл) по каплям в течение часа и затем перемешивали при комнатной температуре в течение еще трех часов. К реакционной смеси добавляли этилацетат (15 мл) и 0,1 H соляную кислоту (5 мл) и слои разделялись. Слой этилацетата экстрагировали 5%-ным раствором гидрокарбоната натрия (2 х 20 мл) и снова слои разделялись. Водный слой подкисляли 0,1 H соляной кислотой до pH 2, затем добавляли свежий этилацетат (20 мл) и хлорид натрия, и слои снова разделялись. Слой этилацетата отмывали насыщенным солевым раствором, высушивали и выпаривали до сухого остатка, который кристаллизовался при высушивании при 0,1 мм рт.ст. (0,219 г, 54%). Tочка плавления 124-6oC. Rf = 0,50 (этилацетат-метанол 3:1)
ИК (KBr): 1800 (vs), 1700 (s), 1630 (m), 1430 (m), 1370 (m), 1285 (m), 1245 (m) см-1. IH ЯМР (DMSO - d6) (90 МГц)

ИК (KBr): 1800 (vs), 1700 (s), 1630 (m), 1430 (m), 1370 (m), 1285 (m), 1245 (m) см-1. 1H ЯМР (CDCl3) (300 МГц)

Класс C07D205/08 с одним атомом кислорода, непосредственно присоединенным в положении 2, например бета-лактамы