CH692046A5

CH692046A5 - Derivati salini della cefalexina e loro composizioni farmaceutiche.

Info

Publication number: CH692046A5
Application number: CH00222/97A
Authority: CH
Inventors: Alberto Reiner; Giorgio Reiner
Original assignee: Apr Italia S R L
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2002-01-15
Also published as: KR970061900A; IT1282376B1; ITMI960183A1; ITMI960183A0

Description


  



  La presente invenzione riguarda derivati salini stabili solubili in acqua della 2-N-metilol-cefalexina in forma liofilizzata e le loro composizioni farmaceutiche. 



  La cefalexina è un antibiotico ad ampio spettro insolubile in acqua avente formula: 
EMI1.1
 
 



  A causa di questa sua insolubilità, la cefalexina viene abitualmente somministrata sotto forma dei suoi derivati salini che, tuttavia, sono solubili in acqua solamente a pH nettamente alcalini, cosa che porta ad una notevole limitazione dei possibili impieghi in campo terapeutico. 



  Per risolvere questo inconveniente, la ricerca farmaceutica si è pertanto dedicata allo studio di derivati della cefalexina dotati delle stesse proprietà antibiotiche, ma caratterizzati da una maggiore solubilità acquosa delle corrispondenti forme saline. 



  Nel brevetto statunitense n. 4 471 115 vengono descritti derivati salini della 2-N-metilol-cefalexina, di formula: 
EMI1.2
 
 



  dove X è un metallo alcalino o un catione organico, contenente azoto, di un generico amminoacido basico. Detti derivati non solo mantengono l'attività antibiotica ad ampio spettro tipica della cefalexina, ma sono caratterizzati da una perfetta solubilità in acqua, fornendo tra l'altro soluzioni praticamente neutre e quindi iniettabili. 



  Detti derivati salini della 2-N-metilol-cefalexina, una volta portati in soluzione, sono tuttavia contraddistinti da una diminuzione dell'attività antibatterica, probabilmente legata all'apertura dell'anello  beta -Iattamico, che ne limita l'utilizzo, rendendo necessaria la solubilizzazione in loco del principio attivo ed impedendo la commercializzazione di fiale contenenti soluzioni preconfezionate dello stesso. 



  È stato ora sorprendentemente trovato e costituisce l'oggetto della presente invenzione che, detti derivati salini della 2-N-metilol-cefalexina, nel caso in cui vengano sottoposti a liofilizzazione, controllando il contenuto di umidità residua del prodotto liofilizzato, assumono una attività antibatterica praticamente costante nel tempo, con i conseguenti immaginabili vantaggi in campo terapeutico. 



  Un secondo oggetto della presente invenzione, è inoltre costituito dal fatto che detti derivati salini, una volta liofilizzati, sono presenti come una miscela di due distinti composti in equilibrio fra loro, di cui qui di seguito si riportano le formule: 
EMI3.1
 
 



  Senza voler porre indebite limitazioni alla presente invenzione, sembra plausibile che il composto (III) sia il risultato di una ciclizzazione intramolecolare del composto (II), determinata dalla perdita di una molecola di acqua durante la fase di liofilizzazione. 



  Un terzo oggetto della presente invenzione è pertanto costituito dai derivati salini di formula (III) prodotti durante il procedimento di liofilizzazione dei derivati salini della 2-N-metilol-cefalexina di formula (Il). Un quarto oggetto della presente invenzione è inoltre costituito da composizioni farmaceutiche contenti i derivati salini di formula (Il) e (III). 



  Allo scopo di valutare il differente comportamento nel tempo dell'attività antibatterica dei derivati salini oggetto della presente invenzione, sono stati effettuati dei test comparativi utilizzando il sale di lisina della 2-N-metilol- cefalexina, prodotto secondo la metodica descritta nel già citato brevetto statunitense n. 4 471 115. La valutazione dell'attività antibatterica del prodotto sciolto in acqua demineralizzata è stata determinata con metodologia HPLC (titolo espresso in  mu g/mg come cefalexina), con metodo dello standard esterno, eseguito utilizzando il sale sodico di cefalexina come composto di riferimento standard. 



  È stato utilizzato un cromatografo ad alta pressione Varian mod. 5000, dotato di rivelatore ad ultravioletto Merck-Hitachi mod. 655A ed integratore Merck-Hitachi mod. D2000, con le seguenti condizioni operative: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>- fase mobile:<SEP>17A: 83B (A = K2HPO4, 0,013 M, B = CH3CN)
<tb><SEP>- pH:<SEP>3.5 (soluzione di H3PO4 all'85%)
<tb><SEP>- flusso:<SEP>1,0 ml/min
<tb><SEP>- lunghezza d'onda:<SEP>260 nm
<tb><SEP>- velocità della carta:<SEP>5 mm/min
<tb><SEP>- attenuazione:<SEP>6
<tb><SEP>- volume iniettato:<SEP>10  mu I 
<tb></TABLE> 



  È stato applicato il metodo di calcolo qui sotto riportato: 



  C1 = AS1 . Wstd1 . T . 100/Astd2 . Ws1 . (100-%H2O)
 



  dove:
 - C1 = titolo del campione ( mu g/mg);
 - As1 = area di cefalexina derivante dal trattamento del campione con HCI 1N;
 - Wstd1 = peso della cefalexina (mg);
 - T = titolo della cefalexina come standard ( mu g/mg); 
 - Astd1 = area della cefalexina come standard;
 - Ws1 = peso del campione (mg). 



  La perdita dell'attività antibiotica (come cefalexina) del sale di lisina della 2-N-metilol-cefalexina disciolto in acqua demineralizzata ad una concentrazione di 2,5 mg/ml e ad un pH = 7,5 è stata monitorata operando ad una temperatura di 25 DEG C; i risultati sono riportati in tabella 1: 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabella 1 
<tb>Head Col 1: Tempo (ore) 
<tb>Head Col 2: Attività antibiotica ( mu g/mg)<SEP>0<SEP>678
<tb><SEP>1<SEP>663
<tb><SEP>2<CEL AL=L>640
<tb><CEL AL=L>3<SEP>624
<tb><SEP>4<SEP>620
<tb><SEP>5<SEP>602
<tb><SEP>6<SEP>600
<tb><SEP>7<CEL AL=L>590
<tb><SEP>8<SEP>585
<tb><SEP>10<SEP>578
<tb><SEP>24<SEP>460 
<tb></TABLE> 



  Dal momento che la cefalexina è un principio attivo accreditato in letteratura di una attività antibiotica compresa tra 696 e 630  mu g/mg, si può notare come già dopo due ore dalla dissoluzione, la perdita di attività sia rilevante. La stessa notevole diminuzione di attività è stata poi rilevata, sempre a 25 DEG C, operando in campo neutro o con un pH leggermente acido (soluzione 0,1 M di H3PO4). 



  La perdita di attività antibiotica del sale di lisina della 2-N-metilol-cefalexina è stata valutata anche operando ad una temperatura di 37 DEG C; i risultati sono riportati in tabella 2: 
<tb><TABLE> Columns=2 Tabella 2 
<tb>Head Col 1: Tempo (ore) 
<tb>Head Col 2: Attività antibiotica ( mu g/mg)
<tb><SEP>0<SEP>678
<tb><SEP>1<SEP>637
<tb><SEP>2<CEL AL=L>601
<tb><SEP>3<SEP>545
<tb><SEP>4<SEP>531 
<tb></TABLE> 



  Come si può notare dai risultati riportati nelle tabelle 1 e 2, la diminuzione dell'attività antibiotica è pertanto direttamente proporzionale alla temperatura e, già a 37 DEG C, la perdita di attività è così rilevante da compromettere l'utilizzo dei principio attivo dopo solamente un'ora dalla dissoluzione. 



  La seconda prova effettuata ha riguardato lo studio della perdita di attività antibatterica del sale di lisina della 2-N-metilol-cefalexina (sempre preparata secondo il brevetto statunitense n. 4 471 115) dopo un processo di liofilizzazione dove è stata opportunamente lasciata una percentuale di umidità residua del 4,5% in un primo caso ed inferiore o uguale all'1,5% nei rimanenti. Il campione liofilizzato contenente una umidità residua del 4,5% ha evidenziato una perdita di attività antibatterica (calcolata con la metodologia HPLC sopra riportata) dei 10% dopo 60 giorni; al contrario l'attività antibatterica è risultata rimanere invariata, sempre dopo un periodo di 60 giorni, nel caso di campioni contenenti un'umidità residua inferiore od uguale all'1.5%. 



  Per valutare le caratteristiche fisico-chimiche del sale di lisina della 2-N-metilol-cefalexina liofilizzato, sono state condotte analisi spettrofotometriche (l.R.) e spettrometriche (<1>H-NMR e massa), su di un campione contenente un quantitativo di acqua pari all'1,5%, dalle quali è emerso chiaramente come il sale sia in realtà presente come miscela dei sali (IV) e (V), in equilibrio tra loro, come qui di seguito raffigurato (lo spettro I.R. è riportato in fig. 1; lo spettro <1>H-NMR è riportato interamente in fig. 2 ed in scala espansa nelle fig. 3-5): 
EMI7.1
 
 


 Spettro I.R. (fig. 1) 
 



  È stato utilizzato uno spettrofotometro infrarosso Perkin Elmer mod. 177; il campione è stato analizzato in sospensione di KBr; vengono qui di seguito assegnate le bande caratteristiche: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb>Head Col 1: Frequenza (cm<-><1>) 
<tb>Head Col 2: Assegnazione
<tb><SEP>3500-3100
 (serie di bande larghe)<SEP>Stiramenti di gruppi OR NH
 (ammide) ed NH2
<tb><SEP>2600 (spalla)<SEP>Stiramento e deformazione del gruppo NH3<+>
<tb><SEP>1750<CEL AL=L>Stiramento dell'anello del gruppo  beta -lattamico
<tb><SEP>1660-1550
 (serie di bande larghe)<SEP>Stiramento asimmetrico di ioni carbossilato, deformazioni del gruppo NH,
 stiramento dei gruppo CN e deformazione del gruppo NH3<+>
<tb><SEP>820-870<SEP>Stiramenti che includono gli stiramenti fuori del piano dei legami ad idrogeno aromatici,

   caratteristici degli anelli monosostituiti aromatici 
<tb></TABLE> 


 Spettro <1>H-NMR (fig. 2-5) 
 



  È stato utilizzato uno spettrometro Bruker mod. AC-300, analizzando il campione in D2O/TMS (c = 0,03 g/ml); vengono qui di seguito assegnati i principali segnali dello spettro relativo ai due diversi composti: 
EMI8.1
 
 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb>Head Col 1: Chemical shift ( delta ), ppm 
<tb>Head Col 2: Molteplicità 
<tb>Head Col 3:

   Assegnamento protonico
<tb><SEP>7,30<SEP>Singoletto<SEP>C6H5
<tb><SEP>5,40<CEL AL=L>Singoletto<CEL AL=L>H (benzile)
<tb><SEP>5,00<SEP>Doppietto<SEP>CH (7)
<tb><SEP>4,80<SEP>Singoletto<SEP>CH (6)
<tb><SEP>4,75<SEP>SingolettoH<SEP>DO (solvente)
<tb><SEP>4,45<SEP>Singoletto<SEP>CH2OH
<tb><CEL AL=L>3,75<SEP>Tripletto<SEP>NH2-CH-COOH
<tb><SEP>3,50<SEP>Quartetto (AB)<SEP>CH2 (2)
<tb><CEL AL=L>3,05<SEP>Tripletto<SEP>H3N<+>-CH2-
<tb><SEP>1,95-1,30<SEP>Singoletto e<SEP>-CH3 (3) e
<tb><CEL CB=2 AL=L>multipletto<SEP>H3N<+>CH2CH2CH2CH2 
<tb></TABLE> 
EMI9.1
 
 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb>Head Col 1: Chemical shift ( delta ), ppm 
<tb>Head Col 2:

   MolteplicitàA 
<tb>Head Col 3: ssegnamento protonico
<tb><SEP>7,50<SEP>Singoletto<SEP>C6H5
<tb><SEP>5,45<CEL AL=L>Singoletto<CEL AL=L>H (benzile)
<tb><SEP>5,00<SEP>Doppietto<SEP>CH (7)
<tb><SEP>4,80<SEP>Doppietto<SEP>CH (6)
<tb><SEP>4,75<SEP>Singoletto<SEP>HDO (solvente)
<tb><SEP>3,75<SEP>Tripletto<CEL AL=L>NH2-CH-COOH
<tb><SEP>3,50<SEP>Quartetto (AB)<SEP>CH2 (2) 
<tb><SEP>3,15<SEP>Quartetto (AB) <SEP>HN-CH2-N
<tb><SEP>3,05<SEP>Tripletto<CEL AL=L>H3N<+>-CH2-
<tb><SEP>1,95-1,30<SEP>Singoletto e<SEP>-CH3 (3) e
<tb><SEP>multipletto<CEL AL=L>H3N<+>CH2CH2CH2CH2 
<tb></TABLE> 


 Spettro di massa - Fast atom bombardment 
 



  È stato utilizzato uno spettrometro di massa VG Analytical 7070E, equipaggiato con una sorgente FAB ed operante con un'accelerazione potenziale di 6 KV; il campione è stato analizzato in una soluzione di glicerina (0,5 1,0  mu g). 



  Lo spettro di massa mostra dei picchi a 360 e 348 m/z in accordo con le seguenti frammentazioni: 
EMI10.1
 
 



  Inoltre, sono presenti nello spettro due picchi a 706 e 718 m/z appartenenti alle seguenti frammentazioni:
 - 718 m/z (ione aggregato)
 - 754 m/z (ione aggregato) 
EMI11.1
 
 



  I picchi a 494 e 506 m/z sono in accordo con la presenza di lisina (C6H4N2O2: M.W. = 146,19) nel principio attivo:
 - 348 m/z + lisina = 494 m/z
 - 360 m/z + lisina = 506 m/z 



  Con i sali della 2-N-metilol-cefalexina oggetto della presente invenzione, sono state preparate diverse composizioni farmaceutiche, utilizzabili non solo per via parenterale, ma anche per via orale; i seguenti esempi devono essere considerati illustrativi e non limitativi. 


 Esempio 1 
 



  In questo esempio viene descritta la preparazione di fiale contenenti 2-N-metilol-cefalexina di lisina caratterizzate da una elevata velocità di solubilizzazione del principio attivo, una volta che questo viene messo in contatto con acqua. 



  Operando in camera sterile, il sale di lisina di 2-N-metilol-cefalexina è stato versato lentamente in acqua sterile preraffreddata a +5-10 DEG C, fino ad una concentrazione del 15% in peso e mantenuto sotto agitazione fino a dissoluzione avvenuta. La soluzione così preparata è stata poi versata in fiale preraffreddate ad una temperatura di -40 DEG C, in modo da avere un congelamento immediato del campione; dopodiché si è iniziato il ciclo di liofilizzazione e si è raffreddato il contenuto delle fiale a circa -45 DEG C; dopodiché si è raffreddato anche il condensatore alla stessa temperatura. Si è quindi dato inizio ad un processo di riscaldamento, applicando costantemente un vuoto residuo di 0,01 mbar; dopo 16 ore si è ottenuta una temperatura interna del prodotto di +28 DEG C.

   Il prodotto è stato quindi lasciato a 0.01 mbar e a +28 DEG C fino ad ottenere un residuo di umidità </= 1,5% (le fiale così ottenute devono essere chiuse direttamente nel liofilizzatore o in camera deumidificata sterile). 



  Il principio attivo liofilizzato ottenuto secondo questa metodica si distingue dal principio attivo come tale, oltre che per le ragioni precedentemente descritte, anche per i rapidissimi tempi di solubilizzazione, che risultano essere pari a 10 secondi, contro i 90-120 secondi del campione come tale microdosato in fiala, con i conseguenti vantaggi per quello che riguarda le possibili applicazioni. 


 Esempio 2 
 



  Sono state realizzate, utilizzando i sali di metilolcefalexina oggetto della presente invenzione, delle compresse gommose masticabili (tipo chewing gum) e delle compresse da masticare o da sciogliere in bocca. Per tali forme farmaceutiche possono essere utilizzati direttamente i sali di metilolcefalexina liofilizzati, oppure un prodotto liofilizzato ottenuto con l'utilizzo di prodotti filmanti sui cristalli del principio attivo liofilizzato;

   possono essere usati i composti filmanti normalmente utilizzati nell'industria farmaceutica, quali il polivinilpirrolidone, la cellulosa, la carragenina, la cera, il carbossipolimetilene e, più in generale, tutti quei prodotti che possono dare luogo a gel e che, dopo liofilizzazione, danno luogo ad una filmatura stabile dei cristalli del prodotto finito, preservandolo dall'attacco di agenti esterni la formulazione di una polvere filmata di un sale di metilolcefalexina, può avere, a titolo puramente esemplificativo, la seguente composizione: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>1. sale di metilolcefalexina:<SEP>98% in peso
<tb><SEP>2. carragenina:<SEP>2% in peso 
<tb></TABLE> 



  oppure: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>1. sale di metilolcefalexina:<SEP>96,5% in peso
<tb><SEP>2. polivinilpirrolidone:<SEP>3,5% in peso 
<tb></TABLE> 



  I sali di metilolcefalexina, filmati e non, possono essere utilizzati per la preparazione di composizioni farmaceutiche per uso orale, in combinazione con edulcoranti, eccipienti, aromi e conservanti che possono essere variati quali- e quantitativamente, senza incidere sulle proprietà antibatteriche del prodotto finito.

   Vengono qui di seguito descritte, a titolo puramente esemplificativo, quattro diverse possibili composizioni farmaceutiche base di metilolcefalexina di lisina. 


 a) Compresse masticabili (tipo chewing gum) 
 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb>Head Col 1: Ingredienti 
<tb>Head Col 2: Compressa 1 (mg) 
<tb>Head Col 3: Compressa 2 (mg)
<tb><SEP>Metilolcefalexina di lisina<SEP>250<SEP>500
<tb><SEP>Sorbitolo<CEL AL=L>355<SEP>710
<tb><SEP>Gomma<SEP>300<SEP>600
<tb><SEP>Idrossipropilmetilcellulosa<SEP>15<CEL AL=L>33
<tb><SEP>Aromi di arancio<SEP>18<SEP>36
<tb><SEP>Biossido di titanio<SEP>7,5<CEL AL=L>15
<tb><CEL AL=L>Magnesio stearato<SEP>7<SEP>14
<tb><SEP>Polietileneglicole 6000<SEP>5<SEP>10
<tb><SEP>Colori: E102/E110/E124<SEP>3,5<SEP>7 
<tb></TABLE> 


 b) Compresse da sciogliere in bocca 
 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb>Head Col 1: Ingredienti 
<tb>Head Col 2:

   Compressa 3 (mg) 
<tb>Head Col 3: Compressa 4 (mg)
<tb><SEP>Metilolcefalexina di lisina<SEP>500<SEP>1000
<tb><CEL AL=L>Sorbitolo<CEL AL=L>860<SEP>1720
<tb><SEP>Aspartame<SEP>5<SEP>10
<tb><SEP>Magnesio stearato<SEP>7,5<CEL AL=L>15
<tb><SEP>Grasso vegetale<SEP>7,5<SEP>15
<tb><SEP>Mentolo<SEP>2,5<SEP>5
<tb><SEP>Olio essenziale di menta piperita<SEP>4,5<SEP>9
<tb><SEP>Anetolo<SEP>2<SEP>4 
<tb></TABLE>

Claims

1. Derivati salini della 2-N-metilol-cefalexina in forma liofilizzata, caratterizzati dal fatto di contenere un quantitativo di acqua inferiore od uguale al 4,5% in peso.

2. Derivati salini secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che detto quantitativo di acqua è inferiore od uguale all'1,5% in peso.

3. Derivati salini secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto di essere il sale di lisina della 2-N-metilol-cefalexina.

4. Derivati salini secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto di essere il sale di sodio della 2-N-metilol-cefalexina.

5. Derivati salini secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto di essere sotto forma di una miscela di due composti in equilibrio tra loro, secondo lo schema: EMI16.1 dove X è un metallo alcalino o un catione organico, contenente azoto, di un generico amminoacido basico.

6.

Derivati salini secondo la rivendicazione 5, caratterizzati dal fatto di essere sotto forma di una miscela di due composti in equilibrio tra loro, secondo lo schema: EMI17.1

7. Derivati salini secondo la rivendicazione 1, di formula: EMI17.2 dove X è un metallo alcalino o un catione organico, contenente azoto, di un generico amminoacido basico.

8. Derivati secondo la rivendicazione 7 di formula: EMI18.1

9. Composizione farmaceutica contenente i derivati salini secondo la rivendicazione 1.

10. Composizione farmaceutica contenente i derivati salini secondo la rivendicazione 7.