Die Erfindung betrifft eine neue stabile, kristalline Form des (6R,7R)-7- [[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarbonyl-l-met hylethoxy)- imino]acetamido]-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cephem-4-carboxyla ts (Cefta- zidime-t-butylester) der Formel

und Verfahren zu dessen Herstellung.

Die Verbindung der Formel I ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstel¬ lung von Ceftazidime. Ceftazidime ist ein hochaktives Antibiotikum, welches durch seine breitgefächerte Wirkung gegen Mikroorganismen, spe¬ ziell im gramnegativen Bereich, außerordentliche Bedeutung erlangt hat und als parεnterales Pharmazeutikum, vor allem im Hospitalbereich, be¬ nützt wird, wobei auch seine Wirkung gegen Problemkeime, wie Pseudomo- nas, von Bedeutung ist.

Die Herstellung von Ceftazidime erfolgt üblicherweise über Zwischenstu¬ fen, die Schutzgruppen an der Aminogruppe des Thiazolrings, an der Carboxylgruppe in der Seitenkette und manchmal auch an der Carboxyl- gruppe des Thiazolidinrings enthalten. Diese Schutzgruppen werden in einem oder mehreren Reaktionsschritten abgespalten.

Die Verbindung der Formel I zeichnet sich unter diesen geschützten Cefta- zidimezwischenstufen besonders aus, da bei ihrer Weiterverarbeitung zu Ceftazidime, z.B. durch saure Hydrolyse, als Nebenprodukt nur Isobuten entsteht und das Ceftazidime in hoher Reinheit und guter Ausbeute isoliert werden kann. In der WO 85/4659 wird eine besonders einfache Methode zur Herstellung der Verbindung der Formel I durch Umsetzung des aktivier-

ten Thiolesters der Formel

n er syπ- orm m t er er n ung der orme

beschrieben. Nach dem in dieser Anmeldung angegebenen Verfahren wird die Verbindung der Formel I jedoch nur in amorpher, schwer isolierbarer Form erhalten .

Es wurde nun gefunden, daQ daß bei Verwendung geeigneter Lösungsmittel die Verbindung der Formel I durch einfache Filtration aus dem Reaktions¬ gemisch in kristalliner Form und in guter Ausbeute und Reinheit isoliert werden kann, wobei die Nebenprodukte und Verunreinigungen in Lösung bleiben.

Geeignete Lösungsmittel sind halogenierte alϊphatische Kohlenwasserstof¬ fe, z.B. Dichlormethan oder Chloroform, niedere aliphatische Alkohole, z.3. Methanol bis π-Butanol, niedere aliphatische Carbonsäureestεr, z.B. Ethylacetat oder Butylacetat, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid und Gemische aus diesen Lösungsmitteln. Auch Gemische aus niederen Alkoholen, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid einerseits und aroma¬ tischen Kohlenwasserstoffen, z.B. Benzol, Toluol, Chlorbenzole, oder Ace- ton oder Acetonitril andererseits, können als Lösungsmittel verwendet werden. Bevorzugte Lösungsmittel sind Mischungen aus Dichlormethan, Chloroform, Butylacetat, Ethylacetat oder Toluol einerseits und Methanoi oder Dimethylsulfoxid andererseits. Die Mischverhältnisse bewegen sich in der Regel zwischen 20:1 und 1:20 und richten sich nach der Löslichkeit des

Endproduktes.

Der aktivierte Thiolester der Formel II wird in bekannter Weise, z.B. durch Umsetzung der entsprechenden Säure mit Bis-(benzothiazol-2-yl)disulfid und Triphenylphosphin hergestellt, wobei das Reaktionsgemisch ohne Isolie¬ rung des Thiolesters für die Umsetzung mit der Verbindung der Formel lila eingesetzt werden kann. Die Verwendung von isoliertem Thiolester gibt jedoch bessere Ausbeuten und reinere Produkte.

Die Verbindung der Formel πia kann als inneres Salz oder als Additionssalz einer organischen oder anorganischen Säure eingesetzt werden. Auch Solvate dieser Verbindungen können verwendet werden. Beispiele für ver¬ wendete Formen der Verbindung der Formel lila sind das Dihydrat, Mono- hydrochlorid.Monohydrat, Dihydrochlorid.Dihydrat, Hydrojodid.Monohydrat und Oxalat. Bei Verwendung von Säureadditionssalzen muß spätestens vor der Produktfiltratioπ eine der Säure äquivalente Menge an Base (z.B. Triethylamin) zugegeben werden.

Die Verbindung der Formel lila kann daher allgemein folgendermaßen definiert werden:

wobei HX eine organische oder anorganische Säure, LM V/asser oder ein organisches Lösungsmittel bedeuten und n und m für 0, 1 oder 2 stehen.

Die Reaktionstemperaturen liegen vorzugsweise zwischen 0° C und Raum¬ temperatur. Die Reaktion kann jedoch auch bei tieferen oder höheren Temperaturen durchgeführt werden, wobei aber mit längeren Reaktionszei¬ ten bzw. verstärkten Nεbenreaktionen gerechnet werden muß.

Die Filtration des Produktes wird normalerweise bei der gleichen Tempera-

tur wie die Reaktion durchgeführtj zur Erhöhung der Ausbeute oder zur Verbesserung der Produktreinheit kann die Filtration auch bei tieferer bzw. höherer Temperatur erfolgen. Aus den gleichen Gründen (Ausbeute, Rein¬ heit) kann das Reaktionsgemisch vor der Filtration noch mit einem bereits verwendeten oder einem zusätzlichen Lösungsmittel verdünnt oder ein Teil des eingesetzten Lösungsmittels abdestilliert werden.

Wie schon erwähnt, wird so der Ceftazidime-t-butylester kristallin in Form von kleinen, unter dem Polyrisationsmikroskop doppelbrechenden Nadeln erhalten. Die Kristallinität des Produktes wurde durch Röntgenbeugungs- messung an einer Pulverprobe bestätigt:

d (Ä) I

17,0 w

15,5 m

. 5,9 w

5,0 w

4,15 ^• w

3,84 w

3,3 w w = schwach m = mittel

Diese kristalline Form wird in der Folge als cc-Form bezeichnet. Diese α-Form wird nach dem erfϊndungsgemäßen Verfahren in hoher Ausbeute erhalten, besitzt jedoch eine relativ geringe Lagerstabilität. Lagert man z.B. dieses Produkt einige Tage bei Raumtemperatur (-- 25° C), so ist eine Zersetzung zu beobachten. Diese Zersetzlichkeit (von Geruch nach Pyridin begleitet) ist unerwünscht und führt neben Problemen bei der Trocknung auch zu Problemen und erhöhtem Aufwand bei der Lagerung und Weiterver¬ arbeitung.

Es wurde nun weiters gefunden, daß die Verbindung der Formel I auch in ^' einer anderen, stabileren Form und höchster Reinheit ( ^> 7 %) erhalten werden kann. Diese neue kristalline Modifikation, im folgenden ß-Form genannt, kann aus der amorphen Form oder auch durch Modifikation der

Isolierung des Verfahrens zur Herstellung der α-Form, ohne oder mit Zwischeπisolierung der α-Form, hergestellt werden. Die neue Modifikation liegt als kristallines Pulver vor, welches unter dem Polarisationsmikroskop als kleine doppelbrechende Nadel erscheint und dessen Röntgenspektrum sich charakteristisch von dem der α -Form unterscheidet:

d (Ä)

22,0 m

10,0 w

8,5 m

7,3 w

6,7 m

5,9 md w: schwach

5,6 m m: mittel

5,3 wd d: diffus

4,2 w

3,94 w

3,82 w

3,7 w

3,3 w

Diese neue ß-Form der Verbindung der Formel I wird dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend aus wäßriger Phase gewonnen, wobei die wäßrige Phase auch mit Wasser mischbare Lösungsmittel enthal¬ ten kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die im Reaktionsgemisch in amorpher oder in α -Form enthaltene Verbindung der Formel I durch Extraktion mit Wasser oder mit einem Gemisch von Wasser und einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wobei mindestens 50 % Wasser verwendet werden, bei einem pH-Wert unter 3, insbesondere bei pH 1,0 bis 2,0, in eine wäßrige Phase überführt, die auch mit Wasser mischbare Lösungsmittel enthalten kann, und aus dieser durch Einstellen des pH- Wertes in den Bereich des isoelektrischen Punktes der Verbindung der Formel I oder darüber, also auf den Bereich von 3,5 bis 7,5, insbesonde¬ re auf 4,2 bis 5,2, die Verbindung der Formel I in ß-Form zum Kristallisie¬ ren bringt. Die Verbindung der Formel I wird dabei in Form eines hochkri¬ stallinen, farblosen Niederschlages erhalten, welcher leicht durch Filtra¬ tion isolierbar ist. Man kann jedoch auch die isolierte Verbindung in

amorpher oder in α -Form in Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und einem oder mehreren mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln - vorteilhaf- terwεisε in hochkonzεntriεrter Lösung - eventuell unter Zusatz einer Säure bis etwa pH 2,0 oder darunter, lösen, dann die erfindungsgemäße neue, kristalline ß-Form zum Auskristallisieren bringen, indem man den pH-Wert auf 3,5 - 7,5, insbesondere auf 4,2 - 5,2 einsteilt, und erhält dadurch einen farblosen kristallinen Niederschlag, der sich leicht isolieren läßt und die erfiπdungsgemäße ß-Form der Verbindung der Formel I in hoher Reinheit ( 98 %) darstellt.

Geht man, wie beschrieben, von der amorphen bzw. der isolierten α-Form aus, so ist das Einstellen des pH-Wertes auf unter 3,0 nicht unbedingt nötig, da sich die α-Form auch im Neutralbereich bzw. bei pH- erten zwischen 3,5 und 7,5 gut in Wasser oder Gemischen von Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln löst, doch kann es beim Lösen vorkom¬ men, daß die neue εrfiπdungsgemäße ß-Form der Verbindung der Formel I bereits auszukristallisieren beginnt, bevor noch alle α-Form in Lösung gegangen ist. Dies tritt speziell beim Arbeiten in höher konzentrierten Lösungen ( > 10 %) bei Verwendung von reinem Wasser ohne Lösungsmit¬ telzusatz auf. Prinzipiell ist es nicht nötig, daß alle α-Form in Lösung gebracht wurde, bevor die neue erfindungsgemäße ß-Form ausfällt, da auch beim N ich terr eichen einer zwischenzeitlich klaren Lösung sich in der vorhandenen Suspension (bereits ausgefallene neue ß-Form vorhanden) das Startmatεrϊal völlig löst und in die neue erfindungsgemäße ß-Form umwan¬ delt.

Zwecks besserer Übersichtlichkeit, spezieil in größerem Maßstab, und um eine stabile klare Lösung (für eventuelle Filtration von Fremdkörpern oder nach Zusatz von Hilfsstoffen wie Aktivkohle etc. zu Reinigungszwecken) zu erhalten, ist jedoch die Herstellung einer klaren beständigen Lösung (ohne das Auskristallisieren der neuen ß-Form erwarten zu müssen) erstrebens¬ wert. Dies kann durch Zusatz einer Säure erreicht werden, wobei günstiger¬ weise mindestens 1 Äquivalent Säure verwendet wird, wodurch die Verbin¬ dung der Formel I als Säure-Addukt (Salz) in Lösung gehaitεn wird. Zum

Gewinn der gewünschten erfindungsgemäßen neuen kristallinen ß-Form setzt man dann jene Menge an Base zu, die die vorher eingebrachte Säure neutralisiert, wobei dann die neue ß-Form der Verbindung der Formel I aus der wäßrigen Lösung auskristallisiert und isoliert werden kann.

Als Säure - sowohl beim Isolieren aus dem Reaktionsgemisch, wie auch für die Herstεllung der neuen ß-Form durch Umwandlung aus der isolierten α -Form können alle herkömmlichen anorganischen und organischen Säuren verwendet werden, vor allem Schwefεlsäure und Salzsäure, insbesondere geeignet ist Salzsäure.

Als mit Wasser mischbare Lösungsmittel können Alkohole, Aceton, Ace- tonitril und solche eingesetzt werden, in denen sich die erfindungsgemäße ß-Form der Vεrbindung der Formel I nicht oder nur schlecht löst. Von den Alkoholen sind deshalb Ethanol, Isopropanol, n-Propanol und auch n-Buta- nol geeignet, während Methanol nur in geringer Konzentration geeignet ist, da es in höherer Konzentration die Löslichkeit der neuen Q-Form der Vεrbindung der Formel I zu sehr erhöht. Im allgemeinen ist der Zusatz von mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln nicht nötig, und günstigerweise wird nur Wasser als Extraktions- oder Umfällmedium verwendet, da die Löslich¬ keit der neuen erfindungsgemäßen ß-Form der Verbindung der Formel I dabei am geringsten ist und dadurch die höchsten Ausbeuten erzielt werden.

In den folgenden Beispielen, die die Erfindung näher erläutern, ihren

Umfang jedoch in keiner Weise einschränken sollen, erfolgεn alle Tempera- turangaben in Celsiusgraden. Die spezifische optische Drehung Lα]_ 2.0 wurde in Wasser/Methanol 1:1 bei einer Konzentration von 1 g/100 ml gemessen.

Die Identität der Produkte wurde durch NMR überprüft: H-NMR (90 MHz, DMSO-d ₆ /D ₂ 0/DCL): 8,1 bis 9,1 (5H, Pyridinium); 7,15 (1H, s, Thiazol); 5,92 (1H, d, J = 5 Hz, H _? ); 5,6 (2H, CH ₂ -N); 5,32 (1H, d, J = 5Hz, Hg); 3,6

(2H, S-CH ₂ ); 1,55 (6H, s, C(CH ₃ ) ₂ ). W (9H, C(CHj-)-

Beispiel 1: (6R,7R)-7-[[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tεrt. butoxycarbo- nyl-l-methylethoxy)imino]acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3 -cephem-4- carboxylat (α-Form):

12 g 2-(2-Amino-4-thiazoiyl)-(Z)-2-C(l-tert.butoxycarbonyl-l-meth yletho- xy)imino]thioessigsäure-S-benzothiazol-2-ylεster, 7,7 g (6R,7R)-7-Aminσ-3- (l-pyridiniummethyl)-3-cεphem-4-carbonsäure.Chlorid.Monohy drat und

3,8 ml Triethylamin werden in einem Gemisch aus 75 ml Dichlormethan und 5 ml Methanol 10 Stunden bei 0° gerührt. Der Feststoff wird abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und bei Raumtemperatur im Vakuum ge¬ trocknet. Man erhält 10,5 g der Titelverbindung in Form eines farblosen

Kristallpulvers (= 78 % der Theorie). Reinheit: 97 j [α] ^J D _n = -36,4°.

Beispiel 2: (6R,7R)-7-Jl2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarb o- nyl-l-methylethoxy)imino]acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3 -cephem-4- carboxylat (α-Form):

Ein Ansatz nach Beispiel 1 wird, in 80 ml Dichlormethan 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionssuspensioπ wird auf 40° erwärmt und der. Feststoff abfiltriert. Man erhält 10 g der Titelverbindung (= 75 %

20 der Theorie) in kristalliner Form. Reinheit: 95 %; [α] _D = -36,2°.

Beispiel 3: (6R,7R)-7-Ü2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarb o- πyl-l-methylethoxy)imino]acetamidQ]-3-(l-pyridiniummethyl)- 3-cephem-4- carboxylat (α-Form):

Ein Ansatz nach Beispiel 1 wird in 50 ml Methanol 20 Stunden bei 0° und dann 2 Stunden bei -20° gerührt. Der Feststoff wird wie in Beispiel 1 isoliert. Man erhält 9 g der Tϊtεiverbindung (= 67 % der Theoriε) in kristalliner Form. Reinheit: 98 %; [α]^ = -35,6°..

Beispiel 4: (6R,7R)-7-<l2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxyc arbo- nyl-l-methylethoxy)imiπo3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)- 3-cephem-4- carboxylat (α-Form):

Die Reaktion wird wie in Eeispiel 1, jedoch in einem Gemisch aus 70 ml

Dichlormethan und 10 ml Dimethylsulfoxid, durchgeführt. Man erhält 8 g der Titεlverbindung (= 60 % der Theorie) als Kristalle. Reinheit: 95 %;

Beispiel 5: (6R _t 7R)-7-C[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxyca rbo- nyl-l-methylethoxy)imino3acetamido]-3-(l-pyridiniummethyl)-3 -cephem-4- carboxylat (α -Form):

2,4 g 2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-C(l-tert.butoxycarboπyl-l-met hyletho- xy)imino3thioessigsäure-S-benzothiazol-2-ylester und 1,3 g (6R,7R)-7-Ami- no-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cephem-4-carboxylat.Monohydrat werden in einεm Gemisch aus 15 ml Dichlormethan und 5 ml Methanol 6 Stunden bei 0° gerührt. Der Fεststoff wird wie in Beispiel 1 isoliert. Man erhält 1,9 g der Titelverbindung (= 75 % der Theorie) in kristalliner Form. Reinhεit: 98 %. C 3 _Q ° = -36,5°.

Beispiel 6: (6R,7R)-7-[[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(tert.butoxycarbon yl- l-methyIethoxy)imino3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cep hem-4-carb- oxylat (α -Form):

19,1 g 2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-C(l-tert.butoxycarbonyl-l-meth yl- ethoxy)imino]thioessigsäure-S-benzothiazol-2-ylester, 14,6 g (6R,7R)-7- Amino-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cephem-4-carbonsäure.Jodid.M onohydrat und 5,6 ml Triethylamin werden in einem Gemisch aus 142,5 ml Dichlorme¬ than und 7,5 ml Methanol 24 Stunden bei 0° gerührt. Der Feststoff wird abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und bei Raumtemperatur im

Vakuum getrocknet. Man erhält 16,0 g der Titelverbindung (= 79,6 % der Theorie) in kristalliner Form. Reinheit: 97 %; [α3 _D 20 - -36,7°.

Beispiel 7: (6R,7R)-7-f[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarb o- nyl-l-methylethoxy)imino3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3 -cephem-4- carboxylat (ß-Form):

40 g (6R,7R)-7- [2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarbonyl-l- methylεthoxy)imino3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3-ceph em-4-carboxylat (α-Form) werden in 400 ml Wasser gelöst. Man beimpft mit Kristallen der ß-Form, wodurch sich ein farbloser kristalliner Niederschlag bildet. Nach Kühlung auf etwa + 4° werden die Kristalle isoliert und man erhält nach Waschen mit Wasser und Trocknung 27 g der ß-Form.

Beispiel 8: (6R,7R)-7-[[2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycarb o- nyl-l-methylethoxy)imiπo3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)- 3-cephεm-4- carboxylat (ß-Form):

24 g 2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2H _. (l-tert.butoxycarbonyl-l-methyletho- xy)imino3thioessigsäure-S-benzothiazol-2-yl-estεr, 15,4 g (6R,7R)-7-Ami- no-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cephem-4-carbonsäure.Chlorid und 7,6 ml Tri¬ ethylamin werden in einεm Gemisch .aus 150 ml Dichlormethan und 5 ml Methanol bei 0° 20 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann mit 100 ml Wasser und 20 ml HCl konz. vεrsetzt und die Phasen getrennt. Die kaltε wäßrigε Phase wird filtriert und dann der pH- ert der Lösung mit 3 N NaOH auf 4,8 - 5,0 gestellt, wobei die Temperatur auf 20 - 22° ansteigt und die Titelvεrbindung auskristallisiεrt. Nach Abkühlung auf εtwa 4° für 2 Stunden filtriert man die Kristalle ab, wäscht mit wenig kaltem Wasser und erhält nach Trocknung im Vakuum 16 g der Tϊtelvεrbindung in dεr ß-Form.

Beispiel 9: (6R _t 7R)-7-[L2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxyca rbo- nyl-l-methylethoxy)imino3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3 -cephem-4- carboxylat (ß-Form):

70 g (6R,7R)-7-tt(2-(2-Amino-4-thiazolyl)-(Z)-2-(l-tert.butoxycar bonyl-l- methylethoxy)imino3acetamido3-3-(l-pyridiniummethyl)-3-cephe m-4-carboxylat (α-Form; 85 %ig) werden in eine Mischung von 25 ml HCl konz. und 500 ml Eiswasser eingetragen. Man erhält eine klare Lösung von etwa pH 1,5. Es wird nun mit 2 N NaOH der pH-Wert auf 4,8 - 5,0 eingestellt und dabei die. Temperatur auf 18 - 22° erhöht. Dabei kristallisiert die Titelverbindung in

Form eines farblosen Niederschlages aus. Es wird anschließend 2 Stunden auf +4° gekühlt und dann die Kristalle isoliert, mit kaltem Wasser (100 ml) gewaschen und der wasser feuchte Kuchen in der Wirbelschicht mit Luft von 45 - 50° getrocknet. Man erhält auf diese Weise 52 g hochreiner ( ^ 98 %) Titelverbindung der ß-Form mit einem ^Q-Gehal von 8,6 %.