CH644609A5

CH644609A5 - Cephalosporinantibiotikum.

Info

Publication number: CH644609A5
Application number: CH734080A
Authority: CH
Inventors: Thomas Miller
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1980-10-01
Publication date: 1984-08-15
Also published as: NZ195116A; IT1128569B; ZA806082B; DE3037104C2; DE3037104A1; AU6288080A; GB2064513B; SE449996B; JPH0245634B2; AU540382B2; JPS5657789A; FR2466469A1; US4467086A; BE885488A; SE8006860L; NL8005439A; FR2466469B1; IE802051L; IE50269B1; IT8049782A0

Description

35 Die Erfindung betrifft (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)acetamido]-3 -( 1 -pyridi-niummethyl)ceph-3-em-4-carboxylat der Formel

S N

WJ

H H

(I)

CONH-CH.

N , 3 X>-C-COOH

tf"l •>-

\

CH3

in kristalliner Form als Bishydrochlorid.

Für diese Verbindung, auf die verschiedentlich als «Cefta-zidim» und «GR 20263» Bezug genommen wird, wurde gefunden, dass diese ein breites antibiotisches Wirkungsspektrum besitzt und insbesondere eine ungewöhnlich hohe Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen einschliesslich zahlreicher ß-Lactamase-bildender gramnegativer Stämme, wie in der GB-PS 2 025 398 beschrieben wird. Die Verbindung besitzt eine ausgezeichnete Aktivität gegenüber normalerweise mit ß-Lactam-Antibiotika schwierig zu bekämpfenden Organismen, wie indolpositiven Proteus-, Serratia-, Providence- und insbesondere Pseudomonas-Organismen, und ihre antibakteriellen Eigenschaften werden nicht durch das menschliche Serum beeinträchtigt. Überdies ist die Wirkung verstärkter Inocula gegen die Verbindung niedrig, und die Verbindung wirkt rasch bei Konzentrationen nahe der minimalen inhibierenden Konzentration bakterizid. Sie wird gut in den Körpern kleiner Nagetiere verteilt, wodurch sich cocf so brauchbare therapeutische Spiegel nach der subkutanen Injektion ergeben. Es wurden experimentelle Infektionen bei der Maus mit gramnegativen Bakterien erfolgreich unter Verwendung der Verbindung behandelt und insbesondere wurde ein ausgezeichneter Schutz gegen Pseudomonas aeruginosa-55 Stämme, einem Organismus, der nomalerweise einer

Behandlung mit Cephalosporin-Antibiotika nicht zugänglich ist, erzielt. Dieser Schutz war vergleichbar mit der Behandlung mit einem Aminoglycosid wie Amikazin. Die Tests mit der Verbindung hinsichtlich der akuten Toxizität bei der 60 Maus ergaben LDso-Werte von höher als 6 g/kg. Es wurde keine Nephrotoxizität bei Ratten bei Dosen von 2,0 g/kg beobachtet. Bei Untersuchungen am Menschen zeigte die Verbindung gute pharmakokinetische Eigenschaften unter Erzielung hoher und lang anhaltender Serumspiegel nach der 65 Injektion. Die lange Serumhalbwertszeit legt nahe, dass weniger häufige Dosierungen für weniger ernsthafte Infektionen erforderlich sein könnten. Frühe klinische Ergebnisse legen nahe, dass die Verbindung in der klinischen Praxis aus

3

644 609

gezeichnete antibiotische Eigenschaften hervorruft, wie sie in vitro und bei Tierexperimenten gezeigt worden sind.

Die GB-PS 2 025 398 beschreibt auch Solvate und nichttoxische Salze, z.B. Salze mit Basen und Säureadditionssalze, der vorstehend erwähnten Cephalosporin-Verbindung.

Die GB-PS 2 025 398 beschreibt u.a. ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Cephalosporin-Verbindung (I) sowie von deren Solvaten und nicht-toxischen Salzen, das umfasst: die Acylierung einer Verbindung der Formel

N

2

COO

vorzugsweise als Bishydrochloridsäureadditionssalz, mit einer Säure der Formel

X

S N \—/'

- COOH

II CH_

^0—C.COOR

(worin R1 eine Amino- oder geschützte Aminogruppe bedeutet; und R2 eine carboxylblockierende Gruppe darstellt) oder mit einem dieser entsprechenden Acylierungsmittel; wonach sich die folgenden Reaktionen anschliessen können i) Entfernung irgendeiner Aminoschutzgruppe und der carboxylblockierenden Gruppe R2 und gewünschtenfalls ii) die Umwandlung einer Carboxylgruppe in ein nichttoxisches Salz.

Die gewünschte Verbindung der vorstehenden Formel (I) und ihr Bishydrochloridsalz der GB-PS 2 025 398 wurden als amorphe Feststoffe erhalten, und ihre Stabilität war insbesondere bei erhöhten Temperaturen nicht besonders zufriedenstellend.

Es wurde nun gefunden, dass das (6,7R)-7-[(Z)-2-(2-Ami-nothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)-acetamido]-3-( 1 -pyridiniummethyl)ceph-3-em-4-carboxylat-(I)-bishy-drochlorid in vorteilhafter Weise in kristalliner Form hergestellt und isoliert werden kann.

Die kristalline Form der Bishydrochlorid-Verbindung besitzt eine allgemein überlegene Qualität hinsichtlich ihrer Reinheit und Stabilität. Insbesondere wurde für die neue Hydrochloridform gefunden, dass sie eine gut definierte kristalline Struktur besitzt und dass sie, selbst wenn sie während einer längeren Zeitdauer bei einer Temperatur von 50°C gelagert wird, bemerkenswert stabil ist. Diese Eigenschaften machen sie für die pharmazeutische Verwendung sowie für die Herstellung anderer aktiver Cephalosporin-Verbin-dungen wertvoll.

Es wurde gefunden, dass das neue kristalline Bishydrochloridsalz der vorstehenden Cephalosporin-Verbindung unter kontrollierten Bedingungen hergestellt werden kann.

Es wurde gefunden, dass das gewünschte Bishydrochlorid durch Kristallisation aus einem geeigneten Medium, beispielsweise ein Aceton und Ameisensäure umfassendes Medium, hergestellt werden kann. Es wurde auch gefunden, -dass es möglich ist, das kristalline Bishydrochlorid aus zahlreichen Medien umzukristallisieren. Beispiele für andere Medien für die Kristallisation oder Umkristallisation umfassen industriellen Brennspiritus oder denaturierten Spiritus und Mischungen von Methanol, n-Propanol und Diiso-propyläther.

Die Kristallisation des Dihydrochlorids wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis 35°C, geeigneterweise bei etwa 20°C, durchgeführt, woran sich eine Stufe des Abkühlens auf eine Temperatur im Bereich von 0 bis 15°C zur Erhöhung der Kristallausbeute anschliesst.

Nach dem Ausfällen kann das kristalline Bishydro-chloridprodukt durch Filtrieren gewonnen, gewaschen und in üblicher Weise getrocknet werden.

Das Bishydrochloridsalz für die Verwendung zur Herstellung des neuen erfindungsgemässen kristallinen Bishydrochlorids kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das in der vorstehenden GB-PS 2 025 398 beschrieben wird, nämlich durch ein Verfahren, das die vorstehend erwähnte Methode umfasst.

Das neue erfindungsgemässe Bishydrochlorid wurde Rönt-genbeugungspulveruntersuchungen unterzogen. Man verwendete das Produkt des folgenden Beispiels 2, um eine Fotografie einer Debye-Schwerrer-Pulverbeugung durch 12stündiges Aussetzen einer CoKa-Strahlung und eine zweite Fotografie durch 3stündiges Aussetzen einer CuKa-Strah-lung zu erhalten. Die Intensitäten der Linien wurden gegen Standard-Wert verglichen, um die relativen Intensitäten der folgenden Tabelle zu erhalten:

Tabelle

«d»-Wert I0m°

relative Intensität

«d»-Wert 10"10

lum relative

Intensität ( )

1100

10,6

93

2,76

12

7,9

22

2,73

10

6,6

30

2,65

15

6,4

10

2,59

5

5,65

45

2,53

3

5,43

15

2,48

7

5,07

10

2,43

10

4,90

10

2,39

Spur

4,70

12

2,35

7

4,54

10

2,26

10

4,25

100

2,24

Spur

4,12

30

2,19

4

3,97

30 diffus

2,11

2

3,89

65

2,09

4

3,82

25

2,06

2

3,75

35

2,03

2

3,60

35

1,963

2

3,51

35

1,919

2

3,34

10 diffus

1,86

1

3,26

18 diffus

1,870

1

3,07

25

1,836

1

2,95

22

1,812

1

2,87

5

1,776

1

2,81

10

1,748

1

Das neue erfindungsgemässe Salz wurde auch durch sein s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

644 609

Infrarotspektrum charakterisiert. Man erhielt das Infrarotspektrum des Produkts des nachfolgenden Beispiels 2 in Nujol, und dieses wird in der beigefügten Zeichnung wiedergegeben.

Das erfindungsgemässe kristalline Bishydrochlorid kann bei der Herstellung eines kristallinen Penthydrats der Verbindung der Formel I durch Zugabe einer organischen oder anorganischen Base zu einer wässrigen Lösung des Bishydrochlorids bis zu einem pH von 3,3 bis 4,0, vorzugsweise etwa 3,7, hergestellt werden. Für das sich ergebende Pentahy-drat wurde auch gefunden, dass es eine gut definierte kristalline Struktur besitzt. Dieses Pentahydrat erwies sich selbst bei einer Lagerung bei einer Temperatur von 50°C während einer ausgedehnten Zeitdauer als bemerkenswert stabil. Das Pentahydrat zeigt die antibiotischen Eigenschaften der vorstehenden Verbindung (I) und findet als Antibiotikum in ähnlicher Weise Verwendung.

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung des erfindungsgemässen Bishydrochlorids.

Die protonenmagnetischen Resonanzspektren (PMR) wurden bei 100 MHz bestimmt. Die Integrale stimmen mit den Zuordnungen überein, die Kupplungskonstanten, J, werden in Hz angegeben, wobei die Zeichen nicht bestimmt werden: s = Singulett, t = Triplett, d = Dublett, dd = doppeltes Düblet, m = Multiple« und ABq = AB Quartett.

Sämtliche der folgenden Beispiele erläutern die Herstellung von (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carbo-xyprop-2-oxyimino)acetamido]-3 -( 1 -py ridinium-methyI)ceph-3-em-4-carboxylat-bishydrochlorid.

Beispiel 1

Man gab unter Rühren 84 ml Ameisensäure zu 41,8 g (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Tritylaminothiazol-4-yl)-2-(2-t-butoxy-carbonylprop-2-oxyimino)-acetamido]-3-( 1 -pyridinium-methyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-N,N-dimethylformamid-solvat, wobei eine Wasserkühlung angewandt wurde, um die Temperatur unterhalb 28°C zu halten. Die erhaltene Lösung wurde auf 20°C abgkühlt, und man gab unter Rühren während 5 Minuten 17,0 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zu. Die Mischung wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert, um Triphenylmethanol zu entfernen. Das Filtrat wurde zu 800 ml gerührtem Aceton zugegeben. Das Triphenylmethanol wurde mit 3 x7 ml Ameisensäure gewaschen, und die vereinigten Waschwasser wurden zu der Filtrat-Acetonmischung zugegeben. Die erhaltene Suspension wurde 1,25 Stunden gerührt und danach filtriert. Der kristalline Feststoff wurde mit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet, um 20,2 g Titelverbindung zu ergeben, t(D;0) 0,95 (d, J6Hz, Pyridinium-2- und 6-H), 1,29 (dd, J6Hz, Pyridinium-4-H), 1,80 (dd, J6Hz, Pyridinium-3- und 5-H), 2,77 (s, Thiazol-5-H), 4,02 (d, J5Hz, 7-H), 4,10 und 4,47 (ABq, J16Hz, 3-CH4 4,59 (d, J5Hz, 6-H), 6,17 und 6,54 (ABq, J18Hz, 2-H2) und 8,36 [s, C(CH3>];

Chlor gef.: 11,0%; ber. für C22H24N6O7S2CI2:

11,5%; /.max (pH 6 Phosphatpuffer) 257 nm (E|°c°m 347),

Âinf bei 240 (E|"c5m 310) und 290 nm (Ej5^ 150).

Beispiel 2

Man gab 5 g (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-t-Butoxycarbonylprop-2-oxyimino)-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido]-3-( 1 -pyridiniummethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-N,N-dimethyl-formamidsolvantzu 10 ml gerührter Ameisensäure. Als sich die Lösung geklärt hatte, wurden 2,1 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure tropfenweise während 2 Minuten zugegeben, und die erhaltene Suspension wurde weitere 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde abfiltriert und das Filterbett mehrmals mit geringen Mengen an Ameisensäure (insgesamt 2,5 ml) gewaschen.

Das Filtrat wurde in 100 ml industriellen Brennspiritus gegossen, und danach wurde das Lösungsmittel auf einem Rotationsverdampfer im Vakuum (Wasserstrahlvakuum, Badtemperatur 40°C) abgedampft, um ein Öl zu ergeben. Man gab 50 ml Äthylacetat zu und setzte das Verdampfen fort. Dieses Verfahren wurde mit weiterem Äthylacetat (2x50 ml) wiederholt, bis ein Schaum erhalten wurde. Der Schaum wurde in 100 ml industriellem Brennspiritus aufgenommen, und das Abdampfen wurde sorgfältig fortgesetzt, bis Anzeichen einer Kristallisation beobachtet wurden. Die trübe Lösung wurde über Nacht abgekühlt und der weisse Feststoff durch Filtrieren isoliert und bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 150 mg Titelverbindung zu ergeben.

Ein weiteres sorgfältiges Abdampfen der Flüssigkeiten ergab eine geringe zweite Fraktion an Titel verbindung (150 mg). Die verbliebenen industriellen Brennspiritusflüssigkeiten wurden mit einem Stickstoffstrom abgeblasen, und es schied sich eine ergiebige Fraktion an kristallinem Material ab. Dieses wurde durch Filtrieren isoliert und im Vakuum bei 40°C getrocknet, um 1,6 g Titelverbindung zu ergeben.

Xmax (pH 6 Phosphatpuffer) 257 nm (E|°cm 348) und ?unf 243 nm (E^n, 316) und Xmf 290 nm (E]°c°m 152); das PMR-Spektrum war demjenigen in Beispiel 1 ähnlich, Chlorbestimmung: 11,3%; Wasser nach Karl Fischer: 3,0%. Die Fotografien der Debye-Scherrer-Röntgenbeugungspulveraufnahmen zeigten, dass das Material kristallin war.

Beispiel 3

Man löste 0,5 g kristalline feste Titel Verbindung, hergestellt wie in dem vorstehenden Beispiel 1, in 5 ml Methanol, gab 15 ml n-Propanol zu und behandelte die Lösung während 20 Minuten mit 20 ml Diisopropyläther. Die Suspension wurde auf 50°C erwärmt und bei Raumtemperatur 30 Minuten gerührt. Die Suspension wurde abfiltriert und gewaschen, um 0,48 g umkristallisierte Titelverbindung zu ergeben. Xmax (pH 6 Phosphat) 257 (E|'cm 349, £21660) und /Ur bei 245 (El,;, 321,619920) und 285 (E|*c°m 170, el0550); x(D:0) identisch mit dem von Beispiel 1; Verunreinigungen aufgrund der Hochdruckflüssigkeitschromatographie: 1,2%; Wassergehalt nach der Karl-Fischer-Methode: 4,0%; Chlor, gefunden: 10,6% berechnet für: C22H24N607S2Cb-1,4 H2O: 10,9%.

Pharmazeutische Formulierungen Das erfindungsgemässe kristalline Bishydrochlorid zeigt die antibiotischen Eigenschaften der vorstehend genannten Verbindung (I) und kann zur Behandlung zahlreicher Erkrankungen, die durch pathogene Bakterien bei Mensch und Tier verursacht werden, wie Infektionen des Atmungstrakts und Infektionen der Harnwege, verwendet werden.

Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen, die das neue Bishydrochlorid enthalten, die für die Verwendung in der Humanoder Veterinärmedizin geeignet sind. Derartige Zusammensetzungen können in üblicher Weise mit Hilfe irgenwelcher erforderlicher pharmazeutischer Träger oder Exzipienten dargeboten werden.

Die erfindungsgemässe antibiotische Bishydrochloridver-bindung kann für die Injektion formuliert werden und kann in einer Einheitsdosisform in Ampullen oder in Behältnissen für Mehrfachdosen erforderlichenfalls zusammen mit einem zugegebenen Konservierungsmittel dargeboten werden.

Die Zusammensetzungen können auch in Form von Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öligen oder

4

s

10

is

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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wässrigen Trägern vorliegen und Formulierungsmittel wie Suspendier-, Stabilisierungs- und/oder Dispergiermittel enthalten. Alternativ kann der Wirkstoff in Pulverform für die Zubereitung mit einem geeigneten Träger z.B. sterilem, pyro-genfreiem bzw. keimfreiem Wasser vor der Verwendung vorliegen.

Gewünschtenfalls können derartige Pulverformulierungen eine geeignete nicht-toxische Base enthalten, um die Wasserlöslichkeit des Wirkstoffs zu verbessern und/oder sicherzustellen, dass bei einer Zubereitung des Pulvers mit Wasser der pH der erhaltenen wässrigen Formulierungen physiologisch verträglich ist. Alternativ kann die Base in dem Wasser vorhanden sein, mit dem das Pulver zubereitet wird. Die Base kann z.B. eine anorganische Base wie Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat oder Natriumacetat oder eine organische Base wie Lysin oder Lysinacetat sein.

Die antibiotische Verbindung kann auch in Form von Sup-positorien formuliert werden, z.B. solchen, die herkömmliche Suppositorienbasen wie Kakaobutter oder andere Glyceride enthalten.

Für die Medikation der Augen oder Ohren können die Präparate als individuelle Kapseln in flüssiger oder halbflüssiger Form oder in Form von Tropfen formuliert werden.

Zusammensertzungen für die Veterinärmedizin können z.B. auch als intramammäre Präparate in entweder lang wir-s kenden oder rasch freigebenden Basen formuliert werden.

Die Zusammensetzungen können von 0,1% aufwärts, z.B. 0,1 bis 99%, Wirkstoff in Abhängigkeit von der Verabreichungsmethode enthalten. Umfassen die Zusammensetzungen Dosierungseinheiten, so enthält vorzugsweise jede io Einheit 50 bis 1500 mg Wirkstoff. Die Dosierung, wie sie für die Behandlung eines erwachsenen Menschen verwendet wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 6000 mg je Tag in Abhängigkeit vom Weg und der Häufigkeit der Verabreichung. Beispielsweise sollten normalerweise bei der is Behandlung eines erwachsenen Menschen 1000 bis 3000 mg je Tag intravenös oder intramuskulär verabreicht genügen. Bei der Behandlung von Pseudomonas-Infektionen können höhere Tagesdosen erforderlich sein.

Die erfindungsgemässe antibiotische Verbindung kann in 20 Kombination mit anderen therapeutischen Mitteln, wie Antibiotika, z.B. Penicillinen oder anderen Cephalosporinen, verabreicht werden.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

644 609

2

PATENTANSPRÜCHE 1. (6R,7 R)-7-[(Z)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carboxy-prop-2-oxyimino)acetamido]-3-( 1 -pyridiniummethyl)ceph-3-em-4-carboxylat in Form eines kristallinen Bishydrochlorids, das im wesentlichen die folgenden «d»-Werte und relativen Intensitäten aufweist, wenn es einer Debye-Scherrer-Rönt-genpulverbeugung unter Verwendung einer CoKa-Strahlung unterzogen wird:

Tabelle (Fortsetzung)

10

«d»-Wert relative

«d»-Wert relative

Intensität

®

T E o

- Intensität io~'°

Ium

( 1 )

( ' )

\ IlOO J

* IlOO 1

2,95

22

1,812

1

2,87

5

1,776

1

2,81

10

1,748

1

«d»-Wert relative

«d»-Wert relative i<r10

,um

Intensität l(T10

lxJm

Intensität hH

(-iH

10,6

93

2,76

12

7,9

22

2,73

10

6,6

30

2,65

15

6,4

10

2,59

5

5,65

45

2,53

3

5,43

15

2,48

7

5,07

10

2,43

10

4,90

10

2,39

Spur

4,70

12

2,35

7

4,54

10

2,26

10

4,25

100

2,24

Spur

4,12

30

2,19

4

3,97

30 diffus

2,11

2

3,89

65

2,09

4

3,82

25

2,06

2

3,75

35

2,03

2

3,60

35

1,963

2

3,51

35

1,919

2

3,34

10 diffus

1,886

1

3,26

18 diffus

1,870

1

3,07

25

1,836

1
2. Verfahren zur Herstellung des kristallinen Bishydrochlorids gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das gewünschte Bishydrochlorid aus (6R,7R)-7- [(Z)-2-

i5 (2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)acet-amido]-3-(l-pyridiniummethyl)ceph-3-em-4-carboxylat-bis-hydrochlorid in einem Medium, ausgewählt unter Ameisensäure und Aceton, denaturiertem Spiritus und Mischungen von Methanol, n-Propanol und Diisopropyläther, kristalli-

20 siert.
3. Pharmazeutische Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Wirkstoff das kristalline Bishydrochlorid gemäss Anspruch 1, geeignet für die Verwendung in der Human- oder Veterinärmedizin, enthält.

25 4. Verwendung des kristallinen Bishydrochlorids gemäss Anspruch 1 zur Herstellung von (6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-Amino-thiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)acetamido]-3-(l-pyridiniummethyl)ceph-3-em-4-carboxylat-pentahydrat.