CN1181823C - L-苏糖酸作为喹诺酮药物的活性助剂的用途 - Google Patents

Abstract

一种含L-苏糖酸的抗菌有机药物盐化合物或络合物的用途，是指具有盐化合物或络合物分子中所含的有机药物相同的抗菌药理作用的用途，为药物；上述分子中所含的有机药物为全合成、半合成、生物化学方法获得的有机抗菌药，L-苏糖酸为手性活性助剂。这种用L-苏糖酸修饰的前药，不但毒性与母药相比，大致相当；而且理化性能比母药优和抗菌作用明显强于母药。

Description

L-苏糖酸作为喹诺酮药物的活性助剂的用途

本发明涉及L-苏糖酸作为喹诺酮药物的活性助剂用于增强喹诺酮药物的药效学性能的用途，其中L-苏糖酸与喹诺酮成盐或络合。

L-苏糖酸[L-Threonic acid]，化学名：(2S，3R)-2，3，4-三羟基丁酸[(2S，3R)-2，3，4-Trihydroxybutanoic acid]。浓浆状时，比旋度+9.54°[Syrap，[a]_D ²¹+9.54°]，是一个极易溶于水，又溶于乙醇的浓胶状液体。其内酯，溶点74-76℃；比旋度+30.7°(水)[1.4，Lactone，mp74-76℃；[a]_D ²¹+30.7°(H₂O)]。钙盐，熔点＞300℃；比旋度+16°(C＝1，20℃)[Calcium Salt；mp＞300℃；[a]_D ²⁰+16°，(C＝1，20℃)]。消旋苏糖酸[(t)Threonic acid]，熔点98-99℃[mp98-99℃]。

L-苏糖酸，2位上的羟基与3位上的羟基旋转方向相反，是一个自身静态平衡的手性有机酸：水溶性好，结合常数也适中，在胃液pH条件下与门冬氨酸一样是一个其钙盐能大分子态吸收，输送，转移钙离子的性能良好的载体^[1][2]。

药理研究表明，L-苏糖酸有抗感冒、预防癌症、提高免疫功能和降低胆固醇的作用^[1]。且长毒及致畸变实验又都表明它无任何毒副作用^[1]。

从美国奥克斯可尔公司申请的专利文献^[3]可以看出：在药物的分子量＜5000时，均可用L-苏糖酸钙在体内游离出的L-苏糖酸为光学活性载体，抑制肾驻血管对含酸性基团的药物的排泄速率，提高药物的药效。

现已合成多个以L-苏糖酸为光学活性载体与具有碱基的喹诺酮药物的盐，其中L-苏糖酸诺氟沙星、L-苏糖酸氧氟沙星、L-苏糖酸环丙沙星的样品，经上海医药工业研究院的核磁共振的氢谱、碳谱和二维谱测试，并就所得图谱信息予以居属。初步推断：三批样品的核磁共振波谱，分别基本符合L-苏糖酸诺氟沙星、L-苏糖酸氧氟沙星、L-苏糖酸环丙沙星的化学结构^[4]的要求。

国家药物及代谢产物分析研究中心的L-苏糖酸诺氟沙星单晶X衍射结构分析报告说，其单晶为无色透明块状晶体，属三斜晶系。在微机上用直接法解析晶体结构，结果表明：分子间存在盐键联系；诺氟沙星分子通过与结晶水、苏糖酸分子氢键联成网状结构并以氢键及范德华力维系其在晶态下稳定排列；晶态下1个晶胞内含有2个苏糖酸、2个诺氟沙星分子，4个结晶水分子；苏糖酸均为L-构型，2个诺氟沙星分子互为“对映体”，因此该样品应表达为L-苏糖酸·(±)诺氟沙星。最终确定分子式(C₁₆H₁₉FO₃N₃ ⁺·C₁H₇O₅ ^-)₂·4H₂O，单个分子的分子量(不含结晶水)455.44^[5]。

在L-苏糖酸盐化合物的合成中发现，缩短合成时间或改变反应条件，得到的是络合物。如上述条件合成的L-苏糖酸·诺氟沙星样品经核磁共振氢谱、碳谱和二维谱的测试，判断：不符合盐化合物的波谱。

以L-苏糖酸与具有碱基的有机药物合成的盐化合物或络合物，水溶性都普遍提高。如以不溶于水喹诺酮碱类药物与L-苏糖酸合成的盐化合物，水中溶解度在20-35％之间；由不溶于水琥乙红霉素衍生的L-苏糖酸琥乙红霉素盐化合物却能溶于水，但溶速缓慢。而且上述有机药物与L-苏糖酸组成的络合物也具有类似的水溶性。

在上述L-苏糖酸盐化合物合成中还发现，在不宜的某种反应条件下合成的化合物为消旋的苏糖酸盐化合物，其水溶性也发生较大的变化。如L-苏糖酸环丙沙星在室温下水中溶解度在20％以上，而消旋的苏糖酸环丙沙星在室温下却难溶于水。上述两种旋光体的苏糖酸的盐化合物及络合物水溶性较大的差异，为获具有光学活性的苏糖酸盐化合物或络合物的合成和提取(拆分)都提供了有利条件。

有机药物的L-苏糖酸盐药物是否与L-苏糖酸钙一样能大分子态给药，保持以L-苏糖酸为载体衍生的药物具有手性药物药效学的优越性，关键是胃液pH条件下大分子态比例(注：L-苏糖酸钙为95％^[1])，本质就是L-苏糖酸盐电导率的高低。在32℃时，同一电位(us/cm)档测得0.002moL浓度L-苏糖酸钙的电导率为3.17，L-苏糖酸诺氟沙星的电导率为1.57，L-苏糖酸环丙沙星的电导率为1.55，L-苏糖酸氧氟沙星的电导率为1.54，L-苏糖酸琥乙红霉的电导率为1.22，说明上述有机药物L-苏糖酸盐比L-苏糖酸钙在体内吸收及利用过程中保持更高比例的大分子态，整体呈现手性匹配药动学作用，具有药效学的优越性。

为比较诺氟沙星、L-苏糖酸与诺氟沙星组成的络合药物(以下简称L-苏糖酸·诺氟沙星)的体外抗菌活性，用液体试管法观察了诺氟沙星和L-苏糖酸·诺氟沙星对金葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌的抑菌作用，结果表明，诺氟沙星对金葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌以液体试管抑菌法测得其MIC分别为4ug/ml、32ug/ml、1ug/ml；L-苏糖酸·诺氟沙星对金葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌的MIC分别为3.968ug/ml、15.870ug/ml、0.940ug/ml，抑菌效果分别是诺氟沙星的1.0、2.0、1.0倍。常规是成盐一般不会提高药物体外的抗菌活性，而试验资料提示L-苏糖酸·诺氟沙星对大肠埃希菌的抗菌活性比诺氟沙星优^[6]。

海南医学院药理教研室的氧氟沙星、L-苏糖酸·氧氟沙星(络合药物)体外抑菌MIC测定试验资料也表明，两药具有同样的抗菌作用。

为比较L-苏糖酸诺氟沙星盐化合药物与诺氟沙星的体内毒性及药效作用，等当量情况下，选用在体外抑菌中对两药的抗药性相同的(更有代表性)金葡萄球菌为试菌，采用最小致死量感染小鼠及保护治疗方法试验。

(1)毒性比较。

取小白鼠43只，随机分成三组：正常对照组、诺氟沙星及L-苏糖酸诺氟沙星组。各组动物分别灌胃(ig)给予生理盐水(NS)、诺氟沙星(2.0g/kg)和L-苏糖酸诺氟沙星(3.028g/kg)，给药容量40.0ml/kg，24h内给药三次，观察动物活动情况7d，并记录动物死亡数，结果如表1。

表1：毒性比较试验

                   动物     剂量                        死亡率

组别                                  死亡数   存活数

                   数(N)    (g/kg)                      (％)

正常对照            14       -         0       14        0

诺氟沙星            15       4.0       3       12        20.0

L-苏糖酸诺氟沙星    14       6.05      2       12        14.3

从表1等当量情况下的毒性比较实验的数据看，诺氟沙星组的死亡率为20％，L-苏糖酸诺氟沙星组为14.3％，后者死亡率为前者的71.5％。上述数据经统计学处理，P＞0.05，说明两药毒性相当^[7]。实验结果提示：药物成盐后的毒性不但没有提高，反而有所降低，更有利于临床用药。

(2)保护试验。

取小白鼠82只，雌雄兼有，随机分成6组：模型组、诺氟沙星高剂量组、诺氟沙星低剂量组、L-苏糖酸诺氟沙星高剂量组、L-苏糖酸诺氟沙星低剂量组、正常对照组。除正常对照组外，对其他各组ig金葡萄球菌胃膜素混悬液1.0ml。感染后1h、6h、12h灌予1％羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液配制的等当量诺氟沙星51、102mg/kg和L-苏糖酸诺氟沙星77.22、154.4mg/kg的混悬液，给药容量20.0ml/kg，观察动物活动和死亡情况，结果如表2。

表2：保护试验

                       动物    剂量                        保护率

组别                                     死亡数  存活数

                       数(N)  (g/kg)                       (％)

正常对照               13      -          0       13       100

模型组                 15      -          15      0        0

诺氟沙星(L)            13      0.051      6       7        53.8

诺氟沙星(H)            13      0.102      1       12       92.3

L-苏糖酸诺氟沙星(L)    14      0.0772     1       13       92.9

L-苏糖酸诺氟沙星(H)    14      0.1544     1       13       92.9

从表2中的保护试验的实验数据看，低剂量组的保护率由诺氟沙星的53.8％提高到L-苏糖酸诺氟沙星的92.9％，提高39.1％；死亡率由前者的46.2％下降至后者为7.1％，后者约为前者的1/6.5；L-苏糖酸诺氟沙星低剂量组与诺氟沙星低剂量组的实验数据经统计处理，0.001＜P＜0.05，表明L-苏糖酸诺氟沙星体内药效作用强于诺氟沙星^[7]。

从本说明书中列举的分子结构确证资料、理化性质和药学比较实验数据看，L-苏糖酸不但可与具有抗菌作用和碱基的生物化学药物、全合成有机药物及半合成有机药物，合成为L-苏糖酸衍生的盐化合药物，也可络合成为L-苏糖酸衍生的络合药物。衍生药物不但理化性能比原有机药物优，而且与原有机药物的药学比较实验数据表明，衍生药物具有其组分中原有机药物相同的抗菌药理作用及用途，等当量的情况下毒性相当，但药效明显高于原有机药物^[6][7]，是一种新颖的含有光学活性载体的有机药物的盐化合药物或络合药物；同时，也表明L-苏糖酸有提高有机药物药效的作用，是一个性能良好的具有光学活性的有机药物的助剂及载体。

据悉，从18世纪20年代开始至1998年止，关于L-苏糖酸及相关的文献与资料条目有18000余条。在这些文献与资料中，仅有奥克斯可尔公司申请专利文献，对以同化合物中既有碱基又有酸性功能团的有机药物与L-苏糖酸钙组成混合状态组合物，提出专利权申请的请求；本申请人申请的L-苏糖酸盐专利说明书中，由于没有列举药学实验证实L-苏糖酸的盐类化合物或络合物具有药效，为药物，只能对其制备方法和合成的盐及络合物提出专利权请求。况且也没有一个文献用药学实验证实，以L-苏糖酸与原有机药物再合成的盐化合物或络合物是抗菌的药物；而本说明书已用药效比较试验的实验数据证实，此类化合物及络合物具有其组分中原有机药物相同的抗菌作用，且药效学性能明显改进。

附：参考文献及实验资料目录

1、分子补钙理论(中国医药报，1999年9月30日，天津大学生物系博士后于凯等)；

2、门冬氨酸钙使用说明书(批准文号：(94)卫药准字X-45号，新药品品种汇编，1994年合订本，国家药品监督管理局)；

3、一种含有治疗活性化合物的组合物(中国专利文献光盘，1995年，申请人：美国奥克斯可尔公司)；

4、关于L-苏糖酸诺氟沙星等三批样品的核磁共振谱分析的初步结论(国家药品监督管理局上海医药工业研究院，2001年11月23日)；

5、L-苏糖酸诺氟沙星单晶X衍射结构分析(国家药物及代谢产物分析研究中心，2002年4月26日)；

6、诺氟沙星、L-苏糖酸诺氟沙星体外抑菌MIC测定试验资料(海南医学院药理教研室，2001年1月，注：L-苏糖酸诺氟沙星试验样品为络合物)；

7、L-苏糖酸诺氟沙星与诺氟沙星毒性及药效作用的比较实验研究资料和文献资料(江西中医学院药理教研室、江西医学院临床药理研究所，2002年1月)。

Claims (1)

1、L-苏糖酸在制备用于增强喹诺酮类药物药效学性能的活性助剂中的应用，其中L-苏糖酸与母体喹诺酮成盐或络合。