CN100360530C - 结晶性1-甲基碳青霉烯化合物 - Google Patents

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Abstract

提供具有优异抗菌活性、可用作抗菌药的具有保存稳定性和使用便利性的式(I)所示化合物或其药学上可接受的盐的结晶、式(I-②)和式(I-③)的1-甲基碳青霉烯化合物的结晶，含该结晶作为有效成分的用于预防或治疗细菌感染疾病的组合物以及该结晶在制造预防或治疗细菌感染疾病的药物中的应用，本发明提供的结晶的保存稳定性得到了显著改善，是作为药物特别是抗菌药使用的极有用的结晶。

Description

结晶性1-甲基碳青霉烯化合物
[技术领域]
本发明涉及具有优良抗菌活性以及保存稳定性的1-甲基碳青霉烯化合物或其药学上可接受的盐的结晶、含该结晶作为有效成分的用于预防或治疗细菌感染疾病的组合物、该结晶在制造预防或治疗细菌感染疾病的药物中的应用、将药学上有效量的该结晶对温血动物进行给药的细菌感染疾病的预防方法或治疗方法、以及该结晶的制造方法。
[先有技术]
在特开平10-204086号和特开平11-071277号公报中，公开了式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物。该化合物(I)不仅对革兰氏阴性菌，对革兰氏阳性菌也显示出优良的抗菌活性，可望作为抗菌药。但是，由于特开平11-071277号的实施例所记载的化合物是冷冻干燥粉末，保存稳定性不足、使用不方便等，作为药物特别是抗菌药使用时存在很多问题。
本发明者们为了解决这些问题，进行了各种研究，结果成功获得了含有化合物(I)的结晶，特别是1/2碳酸盐·1/2乙醇合物(I-①)的结晶、1/2乙醇合物(I-②)的结晶、化合物(I)的结晶以及1/4乙醇·3/2水合物(I-③)的结晶。这些结晶与特开平11-071277号的实施例所记载的化合物(I)的冷冻干燥粉末相比，发现其保存稳定性得到了显著改善，是作为药物特别是抗菌药使用的极有用的结晶，从而完成了本发明。
[发明的公开]
本发明涉及
(1)式(I)
Figure C0081245500051
所示1-甲基碳青霉烯化合物或其药学上可接受的盐的结晶；
(2)式(I)
Figure C0081245500052
1/2H2CO3·1/2C2H5OH
所示1-甲基碳青霉烯化合物的结晶；
(3)式(I-②)
Figure C0081245500053
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝10.57，7.12，5.34，5.23，4.91和4.26埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为4.91埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于56的峰。
(4)式(I)
Figure C0081245500061
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝8.07，5.08，4.89，4.44，4.39和4.19埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为5.08埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于48的峰。
(5)(I-③)
Figure C0081245500062
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝7.02，4.90，4.64，4.59和4.03埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为7.02埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于65的峰。
(6)用于预防或治疗细菌感染疾病的药物组合物，该药物组合物含有(1)-(5)中任一项的1-甲基碳青霉烯化合物的结晶作为有效成分；
(7)上述(1)-(5)中任一项的1-甲基碳青霉烯化合物的结晶的应用，该应用是在制造用于预防或治疗细菌感染疾病的药物中的应用；以及
(8)细菌感染疾病的预防方法或治疗方法，所述方法是用药学上有效量的(1)-(5)中任一项的1-甲基碳青霉烯化合物的结晶对温血动物进行给药。
在上述中，
式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物是特开平10-204086号和特开平11-071277号公报中所公开的化合物，是对从革兰氏阳性菌到革兰氏阴性菌的大范围内的细菌具有强力抗菌活性的化合物。
式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物也可以是药学上可接受的盐。本文中药学上可接受的盐是指可作为药物使用的盐。
由于化合物(I)的分子内具有碱性基团即季氨基和胍基，因而可以按照常规方法通过用酸进行处理，使其成为对应的药学上可接受的酸加成盐。这样的酸加成盐的例子有盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机酸盐；碳酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、草酸盐、马来酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐等有机酸盐；或者甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐等磺酸盐。
由于化合物(I)的分子内具有酸性基团即羧基，因而可以按照常规方法通过用碱进行处理，使其成为对应的药学上可接受的碱加成盐。这样的碱加成盐的例子有钠盐、钾盐、锂盐之类的碱金属盐；钙盐、镁盐之类的碱土金属盐；铝盐、铁盐、锌盐、铜盐、镍盐、钴盐之类的金属盐；或者铵盐之类的季铵盐。
化合物(I)或其药学上可接受的盐放置在大气中会吸收水分，出现带有吸附水、形成水合物的情况；还有吸收其它种类的溶剂，形成溶剂合物的情况，这样的水合物或溶剂合物也包括在所述化合物(I)或其药学上可接受的盐中。
上述盐、水合物和溶剂合物优选钠盐、盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐、水合物或乙醇合物，最优选碳酸盐、水合物或乙醇合物。
式(I-①)所示化合物是式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物的1/2碳酸盐·1/2乙醇合物，式(I-②)所示化合物是式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物的1/2乙醇合物，式(I-③)所示化合物是式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物的1/4乙醇·3/2水合物。
本发明的结晶是指内部构造由构成原子(或原子的集团)立体地有规则重复而形成的固体，区别于不具备所述有规则内部构造的非晶形固体。
即使是相同化合物的结晶，根据结晶化条件的不同，也会生成多种具有不同内部构造和物理化学性质的结晶(同质多晶)，不过本发明的结晶可以是这些同质多晶的任何形态，还可以是2种或2种以上同质多晶的混合物。
式(I-①)所示1-甲基碳青霉烯化合物的结晶，在用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝6.65，5.68，4.86，4.57和4.03埃处显示出主峰。这里的主峰是将表示晶面距离d＝4.57埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于74的峰。
式(I-②)所示1-甲基碳青霉烯化合物的结晶，在用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝10.57，7.12，5.34，5.23，4.91和4.26埃处显示出主峰。这里的主峰是将表示晶面距离d＝4.91埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于56的峰。
式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物的结晶，在用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝8.07，5.08，4.89，4.44，4.39和4.19埃处显示出主峰。这里的主峰是将表示晶面距离d＝5.08埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于48的峰。
式(I-③)所示1-甲基碳青霉烯化合物的结晶，在用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝7.02，4.90，4.64，4.59和4.03埃处显示出主峰。这里的主峰是将表示晶面距离d＝7.02埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于65的峰。
式(I)所示1-甲基碳青霉烯化合物可以按照特开平10-204086号和特开平11-071277号公报中所公开的方法或以其为参照的方法进行制造。
例如，可以通过将化合物(I)或其药学上可接受的盐溶解在适当的溶剂(良好溶剂)中，根据需要进行浓缩，根据需要加入弱溶剂，根据需要进行冷却等，使化合物(I)或其药学上可接受的盐成为过饱和状态，使其结晶析出，接下来将析出的结晶分离、干燥，制得本发明的结晶。
结晶的析出可以在反应容器中自然开始，但是也可以通过晶种的接种、超声波刺激、给予摩擦反应器的表面等机械刺激使其开始结晶或促进结晶。
优选化合物(I)的药学上可接受的盐为盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐，最优选碳酸盐。可以通过向化合物(I)的溶液中加入形成所需盐的必要量的酸或碱，使其生成药学上可接受的盐。
当使用化合物(I)或其药学上可接受的盐的溶液时，为了抑制化合物(I)的分解，通常优选在0-60℃的温度使用。
使其结晶的冷却温度优选0-10℃。
作为浓缩化合物(I)或其药学上可接受的盐的溶液的方法，例如有用旋转蒸发器在常压或减压下边加温边使溶剂蒸发进行浓缩的方法、用反渗透膜进行浓缩的方法等。用于浓缩水溶液的反渗透膜例如可选自聚丙烯腈系膜、聚乙烯醇系膜、聚酰胺系膜、醋酸纤维素系膜等。
化合物(I)或其药学上可接受的盐的良好溶剂例如有水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲醇，优选水。
化合物(I)或其药学上可接受的盐的弱溶剂例如有乙醇、丙醇、丁醇之类碳原子数为2-4的醇类；丙酮、丁酮之类的酮类；二乙醚、四氢呋喃之类的醚类；乙酸甲酯、乙酸乙酯之类的酯类。优选乙醇或丙酮，最优选乙醇。
原料化合物(I)可以用作为冷冻干燥粉末已经被分离的化合物，由于也可以通过结晶化进行精制，因而也可以使用含有化合物(I)的合成反应粗制产物的溶液。
例如可以通过将化合物(I)的水溶液在30-60℃的加温下浓缩至饱和状态，再缓慢冷却至0-10℃，或者向饱和状态的水溶液中慢慢加入乙醇或丙酮之类的弱溶剂，根据需要进行冷却，得到过饱和状态。
优选通过浓缩含化合物(I)或其药学上可接受的盐的水溶液，根据需要加入弱溶剂，根据需要进行冷却来析出本发明的结晶。
更优选通过浓缩含化合物(I)或其药学上可接受的盐的水溶液，根据需要加入乙醇或丙酮，根据需要进行冷却来析出本发明的结晶。
最优选
通过浓缩化合物(I)的水溶液，用碳酸气使其饱和，加入乙醇，冷却来析出化合物(I-①)的结晶；
通过浓缩化合物(I)的水溶液，加入乙醇，冷却(优选加上超声波刺激)来析出化合物(I-②)的结晶；
通过浓缩化合物(I)的水溶液、冷却来析出化合物(I)的结晶；
通过浓缩化合物(I)的水溶液，加入乙醇，冷却来析出化合物(I-③)的结晶。
析出的结晶可以通过例如过滤、离心分离或倾析法来进行离析。离析后的结晶根据需要可以用适当的溶剂进行洗涤。优选洗涤首先用结晶化中所用的溶剂来进行，然后用乙醇、丙酮、醚等溶剂来进行。
将离析后的结晶在通常10-50℃的温度，优选20-30℃的温度进行干燥，使其达到大致一定的重量。结晶的干燥根据需要可以在硅胶、氯化钙之类干燥剂的存在下，或者在减压下进行。
由此得到的化合物(I-①)、(I-②)、(I)和(I-③)的结晶是实际应用时使用方便的稳定的结晶，与特开平11-071277号公报中所记载的化合物(I)的冷冻干燥粉末相比，可确认前者的保存稳定性得到了显著改善。
本发明的结晶对于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和厌氧菌，也包括产生头孢菌素酶的细菌，具有宽幅的抗菌谱，表现出强力抗菌活性。用琼脂平板稀释法测定其抗菌活性，对于包括例如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、二甲氧基苯青霉素抗性金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、肠球菌(Enterococcus)等革兰氏阳性菌；大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、痢疾志贺氏菌(Bacillusdysenteriae)、肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)、普通变形菌(Proteus vulgaris)、沙雷氏菌(Serratia)、肠杆菌(Enterobacter)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等革兰氏阴性菌以及脆弱拟杆菌(bacteroides fragilis)之类厌氧菌的大范围内的病原菌，显示出强力的抗菌活性。而且，对于在慢性胃炎、消化性溃疡中经常检测出的幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)也具有强力的抗菌活性。
将本发明的结晶溶解在适当的溶剂中，对小鼠进行给药，与过去的同系列药物相比，表现出长的血中浓度半衰期，表现出高的尿中回收率。
本发明的结晶对于被金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠埃希氏菌或铜绿假单胞菌全身感染的小鼠，通过皮下给药，显示出优良的感染治疗效果。因此，本发明的结晶作为药物(特别是抗菌药)及药物的制造原料粉末(原末)是有用的。
当将本发明的结晶用作药物(特别是抗菌药)时，可以将其本身或者与适当的药学上可接受的赋形剂、稀释剂等混合，制成用于经口给药的片剂、胶囊、颗粒、粉末或糖浆等，用于非经口给药的注射剂等；用于局部给药的软膏等进行给药。
这些制剂可以使用赋形剂(例如乳糖、白糖、葡萄糖、甘露糖醇、山梨糖醇之类的糖衍生物；玉米淀粉、马铃薯淀粉、α-淀粉、糊精、羧甲基淀粉之类的淀粉衍生物；结晶纤维素、低取代的羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钙、内部交联的羧甲基纤维素钠之类的纤维素衍生物；阿拉伯树胶；葡聚糖；プルラン；轻质硅酸酐、合成硅酸铝、硅酸铝镁之类的硅酸盐衍生物；磷酸钙之类的磷酸盐衍生物；碳酸钙之类的碳酸盐衍生物；硫酸钙之类的硫酸盐衍生物等)、结合剂(例如上述赋形剂；明胶；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙二醇等)、崩解剂(例如上述赋形剂；クロスカルメロ一スナトリゥム、羧甲基淀粉钠、交联聚乙烯吡咯烷酮之类的化学改性淀粉、纤维素衍生物等)、润滑剂(例如滑石；硬脂酸；硬脂酸钙、硬脂酸镁之类的硬脂酸金属盐；胶态硅石；蜂胶(bee gum)；蜂蜡、鲸油之类的蜡；硼酸；乙二醇；富马酸、己二酸之类的羧酸；苯甲酸钠之类的羧酸钠盐；硫酸钠之类的硫酸类盐；亮氨酸；十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸镁之类的十二烷基硫酸盐；硅酸酐、硅酸水合物之类的硅酸类；上述赋形剂中的淀粉衍生物等)、稳定剂(例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯之类的对羟基苯甲酸酯类；氯丁醇、苯甲醇、苯乙醇之类的醇类；苯扎氯铵；苯酚、甲酚之类的酚类；硫柳汞；乙酸酐；山梨酸等)、矫味矫臭剂(例如通常所用的甜味料、酸味料、香料等)、悬浮剂(例如聚山梨醇酯80、羧甲基纤维素钠等)、稀释剂、制剂用溶剂(例如水、乙醇、甘油等)、助溶剂(非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂等)、局部麻醉剂(盐酸利多卡因、盐酸甲哌卡因等)等添加物按照已知方法进行制造。
适于经口给药的剂型有例如片剂、包衣剂、胶囊、含片、粉末剂、细粒剂、颗粒剂、干糖浆等固体制剂；或者糖浆等液体制剂。适于非经口给药的剂型有例如注射剂、点滴剂、栓剂等。适于局部给药的剂型有例如软膏、酊剂、乳膏、凝胶等。这些制剂可以用药剂学领域中已知的方法进行配制。
本发明的结晶性1-甲基碳青霉烯化合物特别优选以注射剂或点滴剂的形式进行非经口给药。其给药量根据年龄、体重、症状等不同而不同，通常对于成人可以每天最少10mg(优选50mg)、最多6000mg(优选4000mg)、分1-4次进行给药。
[实施发明的最佳方式]
下面举出实施例、参考例、测试例和制剂例对本发明进行更详细的说明。在实施例和参考例的核磁共振波谱中，当在重水中测定时用四甲基硅烷作为内标物质，当在其它溶剂中测定时用3-(三甲代甲硅烷基)丙酸钠作为内标物质。化学结构式中使用了下面的简写符号。
PNB：4-硝基苄基
PNZ：4-硝基苄氧羰基
(实施例1)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰 基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯- 3-羧酸·1/2碳酸盐·1/2乙醇
Figure C0081245500141
向(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[2，3-双(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(9.4g)的四氢呋喃(235ml)-水(140ml)溶液中加入7.5％披钯碳(9.4g，含水53.1％)，在35℃边搅拌边使其吸收氢2小时。滤出催化剂，用醚洗涤滤液，然后在减压下馏去醚和四氢呋喃。用反相柱色谱法对残余物进行层析[コスモシ一ル75C18PREP(ナカラィテスク制造)]，用乙腈-水进行洗脱。将含有所需化合物的部分合并，减压浓缩至约50ml，加入乙醇(100ml)和干冰，在冰冷却条件下静置。过滤得到析出的结晶，用乙醇∶水＝2∶1、乙醇、醚依次进行洗涤，干燥，得到无色结晶的标题化合物(3.15g)。
熔点：228-233℃(分解)
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3331，2968，2875，2791，1755，1669，1637，1453，1386，1339，1312，1283，1254.
核磁共振波谱(400MHz，D2O)δppm：1.13-1.24(4.5H，m)，1.30(3H，d，J＝6.4Hz)，1.57-1.72(1H，m)，1.93-2.10(1H，m)，2.15-2.35(1H，m)，2.27，2.29(3H，s×2)，2.68-2.88(2H，m)，3.09(1H，d，J＝10.6Hz)，3.29-3.73(7H，m)，3.75-3.93(2H，m)，4.01(2H，s)，4.12-4.30(2H，m)，4.38-4.50(1H，m).
元素分析：按C23H35N7O6S·1/2H2CO3·1/2C2H6O计算
计算值：C 49.73％；H 6.64％；N 16.57％；S 5.42％；
实测值：C 49.57％；H 6.86％；N 16.68％；S 5.47％
粉末X射线衍射图：用铜的Kα射线(波长∶λ＝1.54埃)照射得到的粉末X射线衍射图如图1所示。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。晶面距离d可以用2d sinθ＝nλ中λ＝1算出。
(实施例2)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰 基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯- 3-羧酸·1/2乙醇
Figure C0081245500151
向(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[2，3-双(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基-吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(10.00g)的四氢呋喃(250ml)-水(150ml)溶液中加入7.5％披钯碳(10.00g，含水53.1％)，在35℃边搅拌边使其吸收氢2小时。滤出催化剂，用醚洗涤滤液，然后用膜滤器过滤，减压浓缩至约50ml。向残余物中加入乙醇100ml，用超声波刺激使结晶析出后，在冰冷却条件下静置。过滤得到析出的结晶，用乙醇∶水＝2∶1、乙醇、醚依次进行洗涤，干燥，得到无色结晶的标题化合物(3.30g)。
熔点：235-250℃(分解)
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3405，3344，3273，3207，2969，2883，2795，1760，1673，1644，1591，1553，1452，1415，1381，1370，1341，1311，1283，1255.
核磁共振波谱(400MHz，D2O)δ ppm：1.15-1.25(4.5H，m)，1.30(3H，d，J＝6.4Hz)，1.57-1.72(1H，m)，1.93-2.13(1H，m)，2.15-2.35(1H，m)，2.27，2.29(3H，s×2)，2.68-2.88(2H，m)，3.08(1H，d，J＝10.7Hz)，3.29-3.73(7H，m)，3.75-3.93(2H，m)，4.01(2H，s)，4.16-4.31(2H，m)，4.37-4.49(1H，m).
元素分析：按C23H35N7O6S·1/2C2H6O计算
计算值：C 51.41％；H 6.83％；N 17.49％；S 5.72％；
实测值：C 51.13％；H 6.96％；N 17.17％；S 5.72％
粉末X射线衍射图：用铜的Kα射线(波长∶λ＝1.54 埃)照射得到的粉末X射线衍射图如图2所示。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。晶面距离d可以用2d sinθ＝nλ中λ＝1算出。
(实施例3)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰 基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯- 3-羧酸·1/2乙醇
Figure C0081245500161
向(1R，5S，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-[(2S，4S)-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷-4-基硫代]-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(112mg)的四氢呋喃(2.2ml)-水(2.2ml)溶液中加入7.5％披钯碳(112mg，含水53.1％)，在35℃边搅拌边使其吸收氢2小时。滤出催化剂，用醚洗涤滤液，然后用膜滤器过滤，减压浓缩至约1ml。向残余物中加入乙醇2ml，用超声波刺激使结晶析出后，在冰冷却条件下静置。过滤得到析出的结晶，用乙醇∶水＝2∶1、乙醇、醚依次进行洗涤、干燥，得到无色粉末结晶的标题化合物(45mg)。该物质的熔点、红外吸收光谱、核磁共振波谱、元素分析以及粉末X射线衍射图均与实施例2所得到的化合物一致。
(实施例4)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰 基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基)-1-甲基-1-碳青霉-2-烯- 3-羧酸
(1)将(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸·1/2乙醇(680mg)溶解在水(35m1)中，用膜滤器过滤，将滤液减压浓缩至约3ml，在0℃静置一夜。过滤得到析出的结晶，用少量冷水洗涤之后干燥，得到无色结晶的标题化合物(294mg)。
熔点：235-250℃(分解)
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3327，3177，3068，2970，2904，2880，2820，1751，1681，1654，1629，1594，1572，1536，1481，1440，1423，1382，1336，1314，1286，1264.
核磁共振波谱(400MHz，D2O)δppm：1.20(3H，dd，J＝7.2，2.2Hz)，1.30(3H，d，J＝6.4Hz)，1.57-1.72(1H，m)，1.93-2.13(1H，m)，2.15-2.35(1H，m)，2.27，2.29(3H，s×2)，2.68-2.88(2H，m)，3.09(1H，d，J＝10.5Hz)，3.29-3.73(6H，m)，3.75-3.93(2H，m)，4.01(2H，s)，4.16-4.31(2H，m)，4.37-4.49(1H，m).
元素分析：按C23H35N7O6S计算
计算值：C 51.38％；H 6.56％；N 18.24％；S 5.96％；
实测值：C 51.14％；H 6.85％；N 18.26％；S 6.04％
粉末X射线衍射图：用铜的Kα线(波长∶λ＝1.54埃)照射得到的粉末X射线衍射图如图3所示。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。晶面距离d可以用2d sinθ＝nλ中λ＝1算出。
(2)接与实施例3相同规模(scale)进行同样的反应，向所得浓缩液(约1ml)中加入实施例4-(1)中制得的少量无色结晶，在0℃静置一夜。过滤得到析出的结晶，用少量冷水洗涤之后干燥，得到标题化合物(20mg)。
(实施例5)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰 基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯- 3-羧酸·1/4乙醇·3/2水合物
Figure C0081245500181
向(1R，5S，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-[(2S，4S)-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷-4-基硫代]-1-碳青霉-2-烯-羧酸4-硝基苄基酯(220g)的四氢呋喃(2200ml)-水(2200ml)溶液中加入7.5％披钯碳(220g，含水53.1％)，在30℃边搅拌边使其吸收氢2小时。滤出催化剂，用乙酸乙酯洗涤滤液，然后用膜滤器过滤，浓缩至约600ml。向残余物中加入乙醇1800ml，在搅拌下使结晶析出后，在冰冷却条件下静置。过滤得到析出的结晶，用乙醇∶水＝3∶1、乙醇依次进行洗涤，干燥，得到无色结晶的标题化合物(40.0g)。
熔点：226-245℃(分解)
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3409，3345，3275，3185，2967，2884，1761，1674，1644，1586，1551，1452，1415，1380，1369，1340，1282，1254.
核磁共振波谱(400MHz，D2O)δppm：1.17-1.21(4.7H，m)，1.30(3H，d，J＝6.4Hz)，1.57-1.70(1H，m)，1.95-2.08(1H，m)，2.18-2.31(1H，m)，2.27，2.29，(3H，s×2)，2.70-2.87(2H，m)，3.08(1H，d，J＝10.8Hz)，3.31-3.72(7H，m)，3.76-3.92(2H，m)，4.00(2H，S)，4.1 8-4.28(2H，m)，4.39-4.48(1H，m).
元素分析：按C23H35N7O6S·1/4C2H6O·3/2H2O计算
计算值：C 48.99％；H 6.91％；N 17.02％；S 5.56％；
实测值：C 48.35％；H 6.47％；N 17.23％；S 5.67％
粉末X射线衍射图：用铜的Kα射线(波长∶λ＝1.54埃)照射得到的粉末X射线衍射图如图4所示。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。晶面距离d可以用2d sinθ＝nλ中λ＝1算出。
(参考例1)
(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[2，3-双(4-硝基苄氧羰基)胍基] 乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙 基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯
向(2S，4S)-4-乙酰基硫代-2-[(3S)-3-[2-[2，3-双(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷(4.3g)的N，N-二甲基甲酰胺(86ml)溶液中加入肼·乙酸(652mg)，在室温下搅拌4小时。向反应混合物中加入(1R，5R，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-二苯基磷酰基氧基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(3.53g)和N，N-二异丙基乙基胺(1.34ml)，在-30℃反应3天。将反应混合物加入到1％碳酸氢钠水溶液中，过滤得到析出的结晶，用水洗涤。将得到的粉末溶解在四氢呋喃和乙酸乙酯(3∶7)中，用饱和碳酸氢钠水溶液、水、饱和氯化钠水溶液洗涤，用无水硫酸镁干燥之后，减压浓缩。将残余物用硅胶柱色谱法(10％甲醇/乙酸乙酯、接着用20％甲醇/乙酸乙酯)进行精制，再将其溶解在四氢呋喃中，通过用乙酸乙酯∶醚＝1∶1进行再沉淀，得到淡黄色粉末的标题化合物(4.02g)。
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3336，1772，1741，1688，1643，1610，1522，1447，1378，1347.
核磁共振波谱(270 MHz，CDCl3)δppm：1.17-1.40(6H，m)，1.64-2.40(4H，m)，2.33(3H，s)，2.47-2.80(2H，m)，3.00-3.38(3H，m)，3.46-3.83(5H，m)，3.93-4.60(5H，m)，5.12-5.54(6H，m)，7.21(1H，d，J＝6.5Hz)，7.46-7.70(6H，m)，8.10-8.28(6H，m)，8.80-9.10(1H，br)，11.60(1H，br).
(参考例2)
(1R，5S，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[3-(4- 硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫 代]-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯
(1)在室温下向(2S，4S)-4-乙酰基硫代-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷(1.5g)的甲醇(30ml)溶液中加入28％甲醇钠.甲醇溶液(0.5ml)，搅拌1小时。反应后，向反应液中加入1N盐酸(2.73ml)，减压浓缩。用反相柱色谱法对残余物进行层析[コスモシ一ル75C18PREP(ナカラィテスク制造)]，用乙腈-水进行洗脱。将含有所需化合物的部分合并，减压浓缩。用乙酸乙酯-异丙醚将残余物粉末化，过滤得到粉末状(2S，4S)-4-巯基-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷(806mg)。
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3391，3307，3112，3078，2949，2877，2786，1732，1639，1548，1522，1448，1380，1347，1291，1211，1154，1109.
核磁共振波谱(400MHz，CDCl3)δppm：1.64-2.15(3H，m)，2.20-2.86(5H，m)，2.93-3.93(9H，m)，4.16-4.35(1H，m)，5.12(2H，s)，6.70-6.90(1H，br)，7.00-7.85(1H，br)，7.59(2H，d，J＝8.5Hz)，8.23(2H，d，J＝8.5Hz)，8.18-8.40(1H，br).
(2)在冰冷却条件下，向参考例2-(1)的化合物(500mg)的N，N-二甲基甲酰胺(5ml)溶液中加入N，N-二异丙基乙基胺(0.17ml)和(1R，5R，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-二苯基磷酰基氧基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(585mg)，在0℃反应一夜。反应结束后，向反应混合物中加入乙酸乙酯和四氢呋喃，用10％氯化钠水溶液洗涤，减压浓缩。用反相柱色谱法对残余物进行层析[コスモシ一ル75C18PREP(ナカラィテスク)]，用乙腈-水进行洗脱。将含有所需化合物的部分合并，减压浓缩。用异丙醚将残余物粉末化，过滤得到淡黄色粉末状的标题化合物(524mg)。
红外吸收光谱(KBr)v max cm-1：3384，3113，3080，2970，2875，2789，1770，1643，1609，1522，1450，1379，1346，1322，1287，1209，1181，1136，1109.
核磁共振波谱(400MHz，CDCl3)δppm：1.08-2.22(6H，m)，1.75-2.26(6H，m)，2.44-2.76(2H，m)，2.89-3.00(1H，m)，3.03-3.15(1H，m)，3.18-3.65(6H，m)，3.68-3.90(3H，m)，3.93-4.06(1H，m)，4.13-4.35(2H，m)，5.05-5.15(2H，m)，5.30，5.45(各为1H，d，J＝14.1)，7.58(2H，dd，J＝8.8，2.7Hz)，7.74(2H，d，J＝8.7 Hz)，8.1 8-8.33(4H，m).
(参考例3)
(1R，5S，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[3-(4- 硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫 代]-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯
Figure C0081245500221
向(2S，4S)-4-乙酰基硫代-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷(500mg)的乙醇(5ml)溶液中加入4N盐酸/乙酸乙酯(2.7ml)，在50℃搅拌3小时。向反应混合物中加入醚，将析出的粉末用倾析法进行分离，减压干燥。将得到的粉末溶解在N，N-二甲基甲酰胺(10ml)中，在冰冷却条件下，加入N，N-二异丙基乙基胺(0.63ml)和(1R，5R，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-二苯基磷酰基氧基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(541 mg)，反应一夜。反应结束后，将反应混合物中加入到1％碳酸氢钠水溶液中，过滤得到析出的粉末，将其水洗、干燥。将得到的粗制粉末通过硅胶柱色谱法(30％甲醇/乙酸乙酯，接着用50％甲醇/乙酸乙酯)进行精制，得到标题化合物(446mg)。该物质的红外吸收光谱以及核磁共振波谱与参考例2-(2)所得到的化合物一致。
(参考例4)
(1R，5S，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-[2-[3-(4- 硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫 代]-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯
Figure C0081245500231
在0℃，向(2S，4S)-4-乙酰基硫代-1-甲基-2-[(3S)-3-[2-[3-(4-硝基苄氧羰基)胍基]乙酰氨基]吡咯烷-1-基羰基]吡咯烷(1.00g)的甲醇(20ml)溶液中加入甲醇钠(98.3mg)，搅拌1小时。反应后，向反应液中加入4N盐酸/乙酸乙酯(0.46ml)，减压浓缩。将残余物溶解在N，N-二甲基甲酰胺(10ml)中，在冰冷却条件下，加入到(1R，5R，6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-2-二苯基磷酰基氧基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸4-硝基苄基酯(1.08g)和N，N-二异丙基乙基胺(0.32ml)的N，N-二甲基甲酰胺(10ml)溶液中，在0℃反应一夜。反应结束后，将反应混合物中加入到1％碳酸氢钠水溶液中，过滤得到析出的粉末，将其水洗、干燥。将得到的粗制粉末通过硅胶柱色谱法(甲醇∶乙酸乙酯＝1∶3，接着用甲醇∶乙酸乙酯＝1∶2)进行精制，得到标题化合物(975mg)。该物质的红外吸收光谱以及核磁共振波谱与参考例2-(2)所得到的化合物一致。
(测试例1)稳定性测试
将用本发明的方法制造的实施例1、实施例2、实施例4和实施例5的化合物的结晶以及作为对照的用特开平11-071277中所述方法制造的非晶形粉末(冷冻干燥品)在40℃、相对湿度75％的干燥器中以及60℃的硅胶干燥器中进行保存，测定其随时间的残存率。结果如表1-4所示。
从用高效液相色谱法(HPLC)测定的化合物的残存量求出化合物的残存率(％)。
柱：化学品检查协会制造的L-Column ODS(4.6mmφ×150mm)
流动相：20mM KH2PO4(pH7.0)∶CH3CN＝96∶4
流量：1.0mL/分钟
检测：UV 300nm
柱温：60℃
[表1]在40℃、相对湿度75％干燥器中的稳定性(1)
化合物   化合物的残存率(％)
  20天     56天
实施例1所得结晶实施例2所得结晶实施例4所得结晶非晶形粉末(冷冻干燥品)   98.595.899.430.2     92.987.394.30.3
[表2]在60℃、硅胶干燥器中的稳定性(1)
化合物   化合物的残存率(％)
  21天     56天
实施例1所得结晶实施例2所得结晶实施例4所得结晶非晶形粉末(冷冻干燥品)   98.5100.1100.474.1     96.496.8100.956.5
[表3]在40℃、相对湿度75％干燥器中的稳定性(2)
化合物   化合物的残存率(％)
7天     28天     56天
实施例5所得结晶 98.9     94.6     83.2
[表4]在60℃、硅胶干燥器中的稳定性(2)
化合物     化合物的残存率(％)
  7天     28天     56天
实施例5所得结晶   98.3     97.0     97.6
从表1和表3可知，化合物(I)的非晶形粉末(冷冻干燥品)在40℃、潮湿状态下稳定性极低，20天后含量降至30.2％，56天后含量降至0.3％。与之相对，本发明的结晶在相同条件下残存率为83％或83％以上。
从表2和表4可知，化合物(I)的非晶形粉末(冷冻干燥品)在60℃、干燥状态下稳定性也低，21天后含量降至74.1％，56天后含量降至56.5％左右。与之相对，本发明的结晶在相同条件下残存率为96％或96％以上。
从上述结果可知，本发明的结晶与先有技术的非晶形粉末(冷冻干燥品)相比，具有极优良的保存稳定性。
(测试例2)抗菌活性测试
通过琼脂平板稀释法测定本发明实施例1、实施例2、实施例4和实施例5中所得到的化合物的结晶对各种病原菌的抗菌活性(最小生长抑制浓度：MICμ/ml)。结果如表5所示。
[表5]抗菌活性(MIC，μ/ml)
  病原菌 化合物的结晶
实施例1     实施例2 实施例4   实施例5
  金黄色葡萄球菌209P金黄色葡萄球菌535(MRSA)大肠埃希氏菌NIHJ大肠埃希氏菌609肺炎克雷伯氏菌806肺炎克雷伯氏菌846阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)963粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)1184铜绿假单胞菌1001 ≤0.011.5≤0.010.02≤0.01≤0.010.05≤0.010.2     ≤0.011.5≤0.01≤0.01≤0.01≤0.010.05≤0.010.2 ≤0.011.5≤0.010.02≤0.01≤0.010.05≤0.010.2   ≤0.011.5≤0.01≤0.01≤0.01≤0.010.05≤0.010.39
(制剂例1)注射剂
在无菌条件下将250mg实施例1的化合物结晶装入管形瓶中并用塞子封上。可以根据需要向该制剂中加入盐酸利多卡因等局部麻醉剂等已知的药物添加物。该制剂在给药时用注射用蒸馏水等溶剂溶解后使用。
[附图简述]
[图1]图1是用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸·1/2碳酸盐·1/2乙醇(I-①)的结晶得到的粉末X射线衍射图。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。
[图2]图2是用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基-吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸·1/2乙醇(I-②)的结晶得到的粉末X射线衍射图。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。
[图3]图3是用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸(I)得到的结晶的粉末X射线衍射图。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。
[图4]图4是用铜的Kα射线(波长λ＝1.54埃)照射(1R，5S，6S)-2-[(2S，4S)-2-[(3S)-3-(2-胍基乙酰氨基)吡咯烷-1-基羰基]-1-甲基-吡咯烷-4-基硫代]-6-[(1R)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳青霉-2-烯-3-羧酸·1/4乙醇·3/2水合物(I-③)的结晶得到的粉末X射线衍射图。粉末X射线衍射图的纵轴表示以每秒计数(cps)为单位的衍射强度，横轴表示衍射角度2θ的值。

Claims (6)

1.式(I-②)
Figure C008124550002C1
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝10.57，7.12，5.34，5.23，4.91和4.26埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为4.91埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于56的峰。
2.式(I-③)
Figure C008124550002C2
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝7.02，4.90，4.64，4.59和4.03埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为7.02埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于65的峰。
3.式(I)
Figure C008124550002C3
所示的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶，其特征在于所述结晶在用波长λ＝1.54埃的铜的Kα射线照射所获得的粉末X射线衍射图中，在晶面距离d＝8.07，5.08，4.89，4.44，4.39和4.19埃处显示出主峰；这里的主峰是将表示晶面距离为5.08埃的峰的强度定为100时，其相对强度等于或大于48的峰。
4.一种药物组合物，它含有权利要求1-3中任一项的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶作为有效成分。
5.用于预防或治疗细菌感染的权利要求4的药物组合物。
6.权利要求1-3中任一项的1-甲基碳青霉烯衍生物的结晶在制造用于预防或治疗细菌感染的药物中的用途。
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