CZ9502290A3

CZ9502290A3 - Krystalická volná kyselina ceftiofuru

Info

Publication number: CZ9502290A3
Application number: CZ19952290A
Authority: CZ
Inventors: Michael J. Dunn; Michael S. Bergren; Gregory E. Hardee; Kenneth Paul Shephard; Robert S. Chao; Jeffrey L. Havens
Original assignee: Pharmacia & Upjohn Company
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 2001-08-15
Also published as: PL184611B1; HUT73781A; AU694419B2; SK111495A3; FR05C0045I1; CZ289332B6; BR1101034A; DE122005000055I1; AU6351094A; IL108910A0; NO2005025I2; CA2155322C; FR05C0045I2; NL300208I1; SK283674B6; NO953564D0; HU9501960D0; CN1055090C; TW267170B; FI954250A

Description

Vynález se týká nové krystalické formy~volné kyseliny cef-^^d

I tiofuru, způsobu její přípravy a farmaceutické kompozic^^¹^·^^ valým uvolňováním obsahující tuto krystalickou formu. . ^qV~--S 6 XI ^L 0

Dosavadní stav techniky 1

OI5OO

Jsou známy mnohé sloučeniny cefalosporinu, jejich <jleriváty a způsoby jejich přípravy. Například jsou známy následtij^JíF amorfní cefuroxím axetil, jeho krystalická sodná sůl, jejho na'^-?tyridinový derivát a jeho seskvihydrát patenty US 4 820.833;

298 732; 4 442 101), krystalický natrium cefemkarboxylát (patent US 4 692 519), krystalický cefem heptahydrát (patent US 4.555-404), krystalický di- nebo trihydrát cefalosporinu (patenty US 4 812 516; 5 017 380; 4 933 443), monohydrát cefadroxilu (patent US 4 898 938), bezvodý krystalický ceftazidin a jeho pentahydrát (patenty US 4 624 948; 4 616 080; EP 0 278

656) ,	solvát	sodné soli	amoxicilinpyrolidonu	(patent	US
4 318	852)	monohydrát	natrium cefalozinu	(patent	US
4.104	470) ,	krystalický	o-formylcefamandol	(patent	US
4 -006	138),soli derivátů kyseliny 3-acetoxymethyl-	7-(iminoacet-

amido)-cefalosporanové, které mohou být buď krystalické nebo amorfní (patent US 5 103 012), krystalický monohydrát kyseliny

7-[D-a-amino-a(p-hydroxyfenyl)acetamido]-3-methyl-3-cefem-4 karboxylové (patent US 4 504.657), krystalická sůl hydrochloridu kyseliny syn-7-[[(2-amino-4-thiazolyl)(methoxyimino)acetyl]amino]-3-methyl-3-cefem-4-karboxylové (patent US 4 400 503), krystalické adiční soli kyseliny cefemu (kanadská přihláška vynálezu 2 018 794), krystalický (pivaloyloxy)methyl-7p-[2-(2-

Ό

X><

• CJ J σ:

o<

o

CZM

- 2 amino-4-thiazolyl)acetamido]-3-[ [

O ^c O I ' ^1/14 , J-. V.. I

-^dTmelthyiamigo) ethyl J-IH

-tetra z ol-5-yl ] thio ]methyl ]-3-cef ent-Vkaho.xy.lát__ (Chemical Abstracts 97:38761q(1982)), krystalický cefalexin (Chemical Abstracts 84:184895j(1976)), krystalický monohydrát cefalexinu (patent US 3,531 481), krystalický tetrahydrát kyseliny 7-(D-2 naftylglycylamido)-3-methyl-3-cefem-4-karboxylové (patent US 4,474 780), příprava specifické krystalické sloučeniny cefalosporinu mícháním a přidáním methanolu a butylacetátu (Chemical Abstracts 110:212490z (1989), způsob výroby čistých krystalických antibiotických produktů, například penicilinu a cefalosporinu, působením ethanolem v jednom nebo ve dvou krocích (patent US 4 912 211).

Z velkého počtu patentů a literárních odkazů, které se týkají sloučenin cefalosporinu se zdá, že výskyt bezvodé nebo nesolvatované, neiontové krystalické formy sloučeniny cefalosporinu je vzácný. Většina těchto krystalických forem jsou spíše soli, hydráty, solváty nebo jejich deriváty.

Cefalosporinové antibiotikum kyseliny 7-[2-(2-amino-l,3thiazol-4-yl) -2-methoxyimino)acetamido] -3-[ (f ur-2ylkarbony 1) thihomethyl]-3-cefem-4-karboxylové, také nazývané 7-[2-(2-amino-4-thiazolyl) -2-methoxyimino) acetamido ] -3- [ 2- (f uranylkarbonylthiomethyl) —8-oxo-5thia-l-aza-bicyklo[4.2.0 ]okt-2-en-lkarboxylové, vzorce I v níže uvedeném schématu vzorců, jedná se o soli alkalických kovů, kovů alkalických zemin a aminů ze skupiny karboxylových kyselin, jejich snadno hydrolyzovatelné esterové skupiny, jak bylo popsáno a nárokováno v patentu US č. 4 464 367 (Labeeuw a kol.). Tato sloučenina volné kyseliny cefalosporinu je nyní známa pod generickým názvem ceftiofur. Viz také Merck Index, jedenácté vydání, 1948 (1989).

- 3 Sodná sůl ceftiofuru je v současné době prodávána firmou The Upjohn Company jako NAXCEl/^R) nebo EXCENEl/^R) Sterile Solution pro léčení choroby dýchacího ústrojí u hovězího dobytka (BRD). Tento výrobek se podává íntramuskulárně (IM) v denních dávkách po dobu tří až pětidenní.

Tato volná kyselina a·sůl kationtového kovu a aminu a esterové formy tohoto cefalosporinového antibiotika jsou chemicky poněkud nestabilní a získávají se jako amorfní sloučeniny, které se obtížně čistí, a při výrobě farmaceutických formulací, které je obsahují, je práce s nimi méně žádoucí. Tyto amorfní volné kyseliny a soli jsou tuhé látky, které se obtížně izolují a ve farmaceutických výrobních podnicích se s nimi obtížně pracuje, čehož by se farmaceutičtí pracovníci v této oblasti raději vyvarovali.

Avšak nelze předem říci, jak vyrábět specifickou krystalickou formu určité sloučeniny aktivního léku. Konkrétně nelze předem říci, jak vyrobit bezvodou nebo nesolvatovanou, neslanou krystalickou formu cefalosporinu.

Patent US 4 464,367 (Labeeuw a kol.), jak bylo uvedeno výše, popisuje přípravu amorfní formy volné kyseliny ceftiofuru v Příkladě l(b).

Patent US 4 937 330 (Sacks a kol.) popisuje přípravu sodné soli ceftiofuru neutralizací hydrochloridem zásaditou pryskyřicí. Amorfní volná kyselina je popsána jako meziproduktu v tomto procesu.

Patent US 4 902 583 (Amin a kol.) popisuje a nárokuje hydrobromid a hydrochlorid ceftiofuru, krystalickou formu hydrochloridu, způsob jejich přípravy a farmaceutické kompozice pro veterinární účely, které je obsahují. Patent US 5 079,007 (Putnam) popisuje antibiotické implantáty s řízeným uvolňováním, které obsahují krystalický hydrochlorid ceftiofuru a amorfní sodnou sůl ceftiofuru.

Patent US 4 877 782 (Cazers a kol.) popisuje zinkové komplexy ceftiofuru, které jsou použitelné jako antibiotika, zvláště ve veterinárním lékařství. Patent US 5 143 137 (Cazers a kol.) popisuje disulfidové deriváty ceftiofuru, které jsou použitelné jako antibakteriální činidla, zvláště ve veterinárním lékařství.

Patenty US 4 912 212 (Ochiai a kol.) a 4 973 684 (Ochiai a kol.) popisují cefemové sloučeniny s rezidui nukleofilové sloučeniny ve poloze 3.

Patent US 5,013 713 (Mitchell) popisují způsoby prodlouženého uvolňování biologicky aktivních somatotropinů.

Patent US 4 521,431 (Crookes) popisuje novou krystalovou formu ranitidinu, označena Vzorec 2, která má výhodné filtrační a vysoušeči charakteristiky oproti krystalu Vzorce 1.

Hoover, Dispensing of Medication, 8. vydání, Mack Pub. Co. (1976) a J.R.Robinson Sustained and Controlled Release Dřug Delivery Systems , Marcel Dekker, (1978), popisují mechanismus prodlouženého uvolňování léku do těla snížením rozpustnosti (jedním nebo více způsoby), léku, což snižuje rychlost rozpouštění, pokud je lék obsažen v suspenzi.

V.H.Guerrini a kol., Pharmacokinetic evaluation of slow-release cefotaxime suspension in the dog and sheep, Am.J.Vet.Res., svazek 47, č.9, (1986) diskutují pojem formulace trvajícího uvolňování. Guerrini a kol. píše, že podkožní (sc) podávání cefotaximu v olejové suspenzi u psa nebo ovce zajišťuje uspokojivé a déle trvající (Cp) koncentrace plazmy, než tomu

- 5 bylo u vodného preparátu podávaného intramuskulárně (im) (pouze ovce) nebo podávaného podkožně (sc) (ovce a psi).

Žádný z těchto odkazů nepopisuje krystalickou formu ceftiofuru, který je bezvody nebo nesolvátovaný a který je volnou kyselinou nebo není solí.

Podstata vynálezu

Tento vynález se především týká: krystalické sloučeniny vzorce I, což je 7-[2-(2-amino1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyimino)acetamido] -3- [(fur-2ylkarbonyl)thiomethyl]-3-cefem-4-karboxylová kyselina, v kompozici obsahující sloučeninu vzorce I , kde podstata zlepšení spočívá v tom, že:

alespoň 40 % sloučeniny vzorce I je krystalických, farmaceutické kompozice, která zahrnuje krystalickou sloučeninu vzorce I, a způsobu přípravy krystalické volné kyseliny vzorce I, který zahrnuje následující kroky:

a) spojení roztoku sloučeniny vzorce I s vodou ve s vodou mísitelným rozpouštědlem, a to při teplotě v rozmezí 20 až 60°C a b) následné míšení získané směsi. V tomto dokumentu značí následující výrazy:

Trvajícím uvolňováním se myslí formulace, ve které je lék pacientovi k dispozici v měřeném podílu po trvající období.

Farmaceuticky přijatelným nosičem nebo základem je míněn jakýkoli nosič nebo základ, který se běžně používá ve farmaceutických kompozicích, je dobře známý a odborník v této oblasti jej snadno připraví. Takovýmto nosičem nebo základem může být tuhá nebo kapalná látka a může obsahovat jeden nebo více sus- 6 penzačních, disperzních, stabilizačních, emulgačních, tlumivých, zahušťovacích, sladících, aromatizačních, barvicích nebo konzervačních prostředků.

Rozpustnost je přímý důsledek struktury tuhé látky a mezimolekulárních sil udržujících tuto tuhou látku pohromadě, a je definována jako množství léku, které existuje v roztoku, když je dosaženo rovnovážného stavu mezi roztokem a materiálem v tuhém stavu.

Rychlost rozpouštění je kinetická translace rozpustnosti pro dobře míchaný systém, v podmínkách, kdy je látka ponořena.

Uvolňování in vivo je biologický důsledek rychlosti rozpouštění sloučeniny, který je charakterizován dobou do dosažení maximální koncentrace a maximální koncentrací ve sledované biologické tekutině.

Hygroskopičnost je schopnost sloučeniny odebírat vlhkost z atmosféry nebo odevzdávat vlhkost do atmosféry se změnami relativní vlhkosti.

Tento vynález se týká krystalické formy 7-[2-(2-amino1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyimino)acetamido]-3-[(fur-2ylkarbonyl)thiomethyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny, (také nazývané 7-[2-(2-amino-4-thiazolyl)-2-methoxyimino)acetamido]-3-[2-(furanylkarbonyl)thiomethyl]-8-oxo-5thial-azabicyklo[4.2.0]okt-2-en-l karboxylové kyseliny), také nazývané ceftiofur, vzorce I ve schématu vzorců. Krystalická forma podle vynálezu přesněji popsána jako neiontová, krystalická forma ceftiofuru, která je bezvodá nebo nesolvatovaná.

Jak bylo uvedeno výše, může být cefalosporinové antibiotikum nazváno podle jednoho ze dvou systémů názvosloví. Někteří dávají přednost Systému chemických abstraktů, kde je sloučenina — Ί nazvána jako derivát systému bicyklo kruhu. Někteří dávají přednost jednoduššímu názvosloví systému cefem kruhu.

Krystalické organické sloučeniny sestávají z velkého množství atomů, které jsou uspořádány v periodickém uskupení v trojrozměrném prostoru. Strukturní periodičnost se obvykle projevuje výraznými fyzikálními vlastnostmi, jako jsou například ostré, zřetelné spektrální znaky u většiny spektroskopických zkoušek (například difrakce rentgenového záření, infračervené a nukleárně magnetické resonanční spektrum látky tuhém stavu. Difrakce rentgenového záření (XRD) je uznávaná jako jedna z nejcitlivějších metod určování krystaliníty tuhých látek. Krystaly poskytují výrazná difrakční maxima, která vznikají na specifických úhlech shodně s mezirovinnými vzdálenostmi mřížky, jak stanovuje Braggův zákon.

Na rozdíl od toho nemají amorfní materiály řád dlouhého rozsahu. Obvykle mají mezi molekulami objem navíc, oproti kapalnému stavu. Amorfní tuhé látky vykazují typ XRD bez charakteristického rysu s širokými, difúzními halo, v důsledku nepřítomnosti dlouhé řady opakující se krystalické mřížky.

Ve většině farmaceutických aplikací je dávána přednost krystalickým materiálům. Krystalické formy jsou více termodynamicky stabilní než amorfní formy téže substance. Tato termodynamická stabilita se odráží v nižší rozpustnosti a zlepšené fyzikální stabilitě krystalické formy. Pravidelné husté uspořádání molekul v krystalických tuhých látkách vylučuje začlenění chemických nečistot. Proto mají krystalické materiály obecně vyšší chemickou čistotu než jejich amorfní protějšky. Husté uspořádání v krystalické tuhé látce.tlačí molekuly do definovaných pozic mřížky a snižuje molekulární pohyblivost, která je předpokladem pro chemické reakce. Proto jsou krystalické tuhé látky, s několika málo výjimkami, chemicky stabilnější než amorfní tuhé látky stejné molekulární kompozice.

Krystalická volná kyselina ceftiofuru má výrazné spektrum v infračervené spektroskopii s Fourierovou transformací a výrazný profil v práškové difrakcí rentgenového záření (XRD). Oběma prostředky lze materiál snadno rozeznat od jiných ceftiofur obsahujících tuhých látek, včetně krystalického hydrochloridu ceftiofuru, amorfní sodné soli ceftiofuru, amorfní volné kyseliny ceftiofuru, a amorfní zinkové soli ceftiofuru. Identita materiálu jako je ceftiofur byla potvrzena chromátografíčky a spektroskopicky. Krystalinita materiálu je potvrzena přítomností XRD záznamu. Pozorování XRD je dokládáno pozorováními dvoj lomu v mikroskopii polarizovaného světla. Dvoj lom je způsob určování krystal inity^ feterý— -uz-naí^ U*S (U.S.

Pharmacopeia and National Formulary, svazek 22, strana 1577, (1989)). Materiál existuje jako nenapojená volná kyselina ceftiofuru, potvrzená nepřítomností chloridu (přítomen ve výchozím materiálu hydrochloridu ceftiofuru).

Representativní vzory záznamů FTIR a XRD krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu jsou znázorněny na obr. 2, 4 a 5 níže a pro amorfní volnou kyselinu ceftiofuru, připravenou tak, jak je popsáno v příkladu l(b) patentu US 4 464-367, jsou znázorněny na obr. 1 a 3 níže. Jak by bylo odborníkovi v této oblasti zřejmé, sloučenina z obr. 3 je v amorfní formě, vzhledem k širokým, nejasným maximům v jejím spektru XRD. Obr. 1, což je spektrum FTIR pro tuto sloučeninu, odpovídá této interpretaci obr.3. Sloučenina z obr.4 a 5 je v krystalické formě, vzhledem k ostrým, zřetelným maximům v tomto spektru XRD.

- 9 Obr. 2, což je spektrum FTIR pro tuto sloučeninu, souhlasí s touto interpretací obr. 4 a 5. Tabulka I uvádí charakteristické difrakční maxima pro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru podle vynálezu.

Dále krystalická volná kyselina ceftiofuru podle vynálezu, která obsahuje amino skupinu a skupinu karboxylové kyseliny může být také napsána jako zwitterion (nebo obojetný ion), jak je znázorněno ve vzorci IA ve Schématu vzorců níže. Mnohé z jejích fyzikálních a chemických vlastností jsou shodné se strukturou zwitterion. Je to netěkavá, krystalická tuhá látka, která se taví s rozkladem při vysokých teplotách a je nerozpustná v nepolárních rozpouštědlech, ale je málo rozpustná ve vodě. Jednou z nejcitlivějších a nejpohodlnějších analytických metod používaných pro identifikaci struktury zwitterion volné aminokyseliny je infračervená spektroskopie (IR). Například asymetrické vazebné vibrace ionu NH₃ ⁺ jsou přiřazeny k asi 3 250 cm^-1 a symetrické 2600-2400 cm”¹, zatímco vazebná vibrace ionu karboxylatu COO“ je asi 1565 cm“¹. Je nutno poznamenat, že vazebný mód C=O normální karboxylové kyseliny (nikoli aminokyseliny) se objevuje v rozmezí 1750-1700 cm^-1. IR krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu v tuhém stavu (viz obr. 2 níže) je zcela shodný se strukturou zwitterion vzorce IA.

Krystalická volná kyselina ceftiofuru podle vynálezu má výhodné fyzikální vlastnosti. Má nižší rozpustnost ve vodných rozpouštědlech než výchozí materiál krystalického hydrochloridu. Předpokládá se, že tato nižší rozpustnost přispívá k jejímu nízké rychlosti rozpouštění a její schopnosti trvajícího uvolňování in vivo, jak je níže rozebráno v příkladech. Také její hygroskopičnost a stabilita (v objemu a formulaci) jsou lepší než u jiných solí ceftiofuru, jako je například krystalický hydrochlorid a amorfní volná kyselina. Kromě toho krystalická volná kyselina je značně stabilnější, má zlepšené výrobní charakteristiky a v důsledku své zvýšené stability při zvýšených teplotách může být snadněji sušena. Všechny tyto vlastnosti jsou velmi užitečné při výrobě farmaceutického produktu z krystalické volné kyseliny.

Porovnání těchto fyzikálně chemických vlastností krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu, amorfní volné kyseliny ceftiofuru připravené tak, jak bylo popsáno v příkladě l(b) v patentu US 4,464,367 a krystalického hydrochloridu ceftiofuru je shrnuto v Tabulce II níže. Z této tabulky je zřejmé, že měřitelné vlastnosti krystalické volné kyseliny podle vynálezu jsou výrazně odlišné a lepší oproti vlastnostem amorfní volné kyseliny a krystalického hydrochloridu. Také je z této tabulky zřejmé, že zatímco lze očekávat, že se fyzikálně-chemické vlastnosti sloučeniny zlepší v důsledku přechodu z amorfní formy na krystalickou formu, výhodné vlastnosti krystalické volné kyseliny ceftiofuru oproti krystalického hydrochloridu ceftiofuru byly nepředvídatelné a neočekávané. Překvapivě a neočekávaně je krystalická volná kyselina podle vynálezu bezvodá, zatímco krystalický hydrochlorid existuje jako hemihydrát nebo jako monohydrát nebo jako jejich směs, při normální pokojové relativní vlhkosti. Bezvodá povaha volné kyseliny způsobuje zlepšené vlastnosti formulace. Také, jak je níže prokázáno v příkladech, krystalická volná kyselina má vlastnosti trvajícího uvolňování in vivo, zatímco krystalický hydrochlorid nemá použitelné schopnosti trvajícího uvolňování.

Další vlastností těchto sloučenin ceftiofuru, která je srovnávána v Tabulce II, je jejich tepelná stabilita (teplota rozkladu diferenční skanovací kalorimetrie (DSC)). (Teploty rozkladu uvedené níže a v Tabulce II jsou přibližné a jsou výsledkem jediného snímání z typického množství těchto sloučenin.) Ceftiofur je v tuhém stavu za vysokých teplot tepelně nestabilní. Zkapalňování je doprovázeno rozkladem. Za těchto okolností je užitečnější porovnávat spíše teploty rozkladu, než tavící teploty, protože se vzorek rozloží před ukončením tavícího procesu. DSC je vhodnou technikou sledování tepla vyvíjeného během rozkladu vzorku. Maximální teplota rozkladu a prudký začátek rozkladu mohou být vyvozeny z průběhu toku tepla jako funkce teploty.

Rozklad volné kyseliny ceftiofuru a hydrochloridu ceftiofuru je exotermický a objevuje se ve dvou stádiích. První stádium rozkladu se objevuje při nižších teplotách a je z velké části ukončeno dříve, než začne druhé stádium. První stádium rozkladu vytváří exotermické maximum v DSC při teplotě, která závisí na tuhé fázi. Počátek pro toto maximum je obvykle měřen na průsečíku základní linie a křivky směřující k maximu. Protože tento prudký počátek podává dobrý odhad teploty, při které začíná rozklad, odráží tepelnou stabilitu tuhé fáze.

Za typických podmínek pro DSC ^°C/minutu byla teplota poZčátku pro typický vzorek amorfní volné kyseliny ceftiofuru přibližně 144J°C. Široká exoterma rozkladu měla maximální teplotu přibližně 177pC. Za stejných podmínek teplota počátku pro typický vzorek krystalické volné kyseliny ceftiofuru byla přibližně 212^C a maximální teplota byla asi 22^°C. Zvýšená teplor\ -ú ta počátku pro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru odráží velké zlepšení tepelné stability krystalické fáze v důsledku

- 12 pravidelného těsného uspořádání molekul v krystalické mřížce.

Jak bylo poznamenáno výše, hydrochlorid ceftiofuru je další krystalickou tuhou látkou obsahující molekulu ceftiofuru. Při rychlosti 5^C/minutu při DSC byla teplota počátku pro tepelný rozklad v typickém vzorku hydrochloridu ceftiofuru 187 °C a maximální teplota byla 192 °C. Překvapivě a neočekávaně má krystalická volná kyselina ceftiofuru lepší tepelnou stabilitu, jak byla naměřena pomocí DSC, než krystalický hydrochlorid.

Tedy, jak bylo rozebráno výše, není předvídatelné, jaké vlastnosti bude krystalická sloučenina mít. Dále, jak je doloženo příklady níže, není předvídatelné, jak připravit krystalickou formu jakékoli dané sloučeniny.

Typicky bývá pro získání krystalické formy organické sloučeniny tato sloučenina umístěna do organického rozpouštědla, ve kterém je minimálně rozpustná při pokojové teplotě, a pak je ohřívána za účelem získání roztoku této sloučeniny. Tento roztok se zchladí a během tohoto období chladnutí, sloučenina vykrystalizuje.

U přípravy krystalického hydrochloridu ceftiofuru se předpokládá, že zahrnuje typickou krystalizaci. Několik metod přípravy hydrochloridu ceftiofuru jsou popsány v patentu US 4 902 683. V jedné snadno použitelné metodě, když se získá hydrochlorid přidáním kyseliny chlorovodíkové do vodného / acetonového roztoku ceftiofuru, výsledný roztok se pomalu ochlazuje, aby se získal krystalický hydrochlorid ceftiofuru.

Avšak příprava krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu podává překvapivý a jedinečný postup přípravy krystalické sloučeniny. Ve způsobu podle vynálezu je nutné teplo pro vyvolání krystalizace volné kyseliny ceftiofuru. Například

- 13 v jednom snadno použitelném způsobu podle vynálezu, se za míchání přidá do horké vody tetrahydrofuranový roztok volné kyseliny ceftiofuru. Na počátku precipituje volná kyselina ceftiofuru jako amorfní tuhá látka, avšak pokračující míchání a ohřev roztoku mají za následek tvorbu krystalické volné kyseliny ceftiofuru, která je jediným polymorfem.

Takovýto způsob vyvolání krystalizace sloučeniny není typický. Ve skutečnosti, když chemik umístí organickou sloučeninu do organického, s vodou smísitelného rozpouštědla, a zředí tento roztok vodou, aby způsobil precipitaci (obvykle označováno water knockout), nejspíše by očekával, že získá amorfní, nikoli krystalickou sloučeninu.

Konkrétněji, krystalická forma volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu je připravována kombinací krystalického hydrochloridu ceftiofuru vzorce II, připraveného jak je popsáno v patentu US 4 902 683, který je tímto odkazem začleněn do tohoto dokumentu, se kterýmkoli ze skupiny různých organických/vodných roztoků, včetně roztoků 1:1 vody a s vodou mísitelného rozpouštědla, jako je například aceton, , acetonitril, methanol, tetrahydrofuran (THF) nebo izopropanol, nebo roztok 3:7 vody a s vodou mísitelného rozpouštědla jako je například ethanol. Použití polyvinylpyridinové pryskyřice pro neutralizaci hydrochloridu ceftiofuru je dále popsáno v patentu US 4 937 330 (Sacks a kol.), který je tímto odkazem zahrnut do tohoto dokumentu.

Výhodný způsob přípravy krystalické volné kyseliny ceftiofuru začíná s krystalickým hydrochloridem ceftiofuru, který se ošetří polyvinylpyridinovou pryskyřicí, ve směsi tetrahydrofuranu a vody, za účelem odstranění hydrochloridu z ceftiofuru.

Po filtraci této směsi za účelem odstranění polyvinylpyridinové pryskyřice se filtrát pomalu přidává do vody, což je výhodnější, nebo se voda přidává do filtrátu. Voda musí mít teplotu v rozmezí 20 až 6oj°C. S výhodou má voda teplotu 40 až 60^C.

A v n

Nejlépe má voda teplotu přibližně 5Q°C. Poměr vody a filtrátu je v rozmezí 10:1 až 2:1. S výhodou je poměr vody a filtrátu přibližně 3:1. Tato směs se pak mísí po dobu v rozmezí 30 minut až 24 hodin. S výhodou se mísí po dobu v rozmezí 30 minut až 4 hodiny. Nejvýhodněji je doba míchání v rozmezí 30 minut až 1 hodina. Nakonec se směs filtruje, s výhodou okamžitě, a suší metodami, které jsou odborníkovi v této oblasti dobře známy, aby se získala krystalická volná kyselina podle vynálezu. Příklad 3 níže uvádí nejvýhodnější způsob přípravy krystalické volné kyseliny podle vynálezu.

Modifikací výše popsaného způsobu (například délky ohřevu a míšení), mohou být získány kompozice volné kyseliny ceftiofuru, obsahující různé procentuální množství krystalické volné kyseliny. Například výsledkem delšího ohřevu a míšení jsou typicky kompozice obsahující více krystalické volné kyseliny. Dává se přednost kompozicím obsahujícím alespoň 4^% nebo 5^% krystalické volné kyseliny, nejvýhodnější jsou kompozice obsahující alespoň 70|%.

Krystalická volná kyselina ceftiofuru podle vynálezu je použitelná jako sloučenina aktivního antibiotického léku ve formě farmaceutických dávek pro léčení bakteriálních infekcí u savců, včetně lidí. V současné době se předpokládá, že tato sloučenina bude zvláště užitečná jako veterinární antibiotický lék pro léčení hodnotných zvířat, jako například dobytku, vepřů, koní, ovcí, koz, psů a koček, za účelem potírání účinků

L -/Γ

- 15 bakteriálních infekcí, způsobených vnímavými organismy, jakými jsou například Pasturella hemolitica, Pasturella multiocida, Salmonella typhimurium, Salmonella choleraesuis, Actinbacillus plearopneumoniae, Streptococcus suis, Haemophilus sornis, E.coli, Staphylococcus aureus a podobné, z nichž některé jsou běžně spojeny s chorobami zvířat, například choroby dýchacího ústrojí u hovězího dobytka a choroby dýchacího ústrojí u vepřů.

Výraz jednotková dávka v tomto dokumentu označuje fyzikálně samostatné jednotky, vhodné jako nečleněné dávky pro dané savce, přičemž každá jednotka obsahuje jako základní aktivní složku předem stanovené množství krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu, s požadovanými farmaceutickými prostředky, které uzpůsobují uvedenou složku pro systematické podávání. Specifikace nových jednotkových dávek v tomto vynálezu jsou dány a přímo závislé na fyzikálních charakteristikách základní aktivní složky a konkrétním účinku, kterého má být dosaženo se zřetelem k omezením vyplývajícím z druhu složení takového základního aktivního materiálu pro prospěšné účinky u lidí a zvířat, jak je v tomto dokumentu podrobně popsáno. Příklady vhodné jednotkové dávky podle vynálezu jsou kapalné preparáty ve vhodných kapalných nosičích pro intramuskulární, intramamální a intravenózní podávání, čípky a sterilní suché přípravky pro preparáty připravované právě v čas potřeby (smísením těsně před podáváním) sterilních injikovatelných preparátů ve vhodném kapalném nosiči nebo pro podávání jako tuhý implantát. Vhodné tuhé ředicí roztoky nebo nosiče pro tuhé farmaceutické jednotkové dávky jsou vybírány ze skupiny, zahrnující lipidy, sacharidy, proteiny a minerální tuhé látky, například škrob, sacharosa, laktosa, kaolín, dikalciumfosfát, želatina, akácie, kukuřičný sirup, kukuřičný škrob, mastek a podobně. Kapalné preparáty se připravují ve vodě nebo vodných nosičích, které s výhodou obsahují suspenzační činidla, například, methylcelulózu, algináty, traganty, pektiny, kelginy, karagenan, akácii, polyvinylpyrolidon, polyvinylalkohol, a podobné pro zvýšení viskozity kompozice. Dále pro injektovatelné formy musí být výrobek sterilní a může být fluidní do té míry, aby byl snadno injektovatelný, nebo může být tuhý pro implantáty. Takovéto preparáty musí být stabilní ve výrobních a skladovacích podmínkách, a běžně obsahují kromě základního rozpouštědla nebo suspenzační kapaliny, také konzervační látky, které jsou svou podstatou bakteriostatická a fungistatická činidla, například parabent, chlorbutanol, benzylalkohol, benzoová kyselina, fenol, thimerosal, a podobně pro zakonzervování kompozice vzhledem k mikroorganismům. V mnoha případech je výhodné zahrnout osmoticky aktivní činidla, například cukry, nebo chlorid sodný v izotonických koncentracích. Nosiče a vehikuly zahrnují rostlinné oleje, dimethylacetamid, dimethylformamid, ethyllaktát, ethylkarbonát, izopropylmiristát, ethanol, polyoly, například glycerol, propylenglykol, kapalný polyethylenglykol, a podobně. Každý tuhý přípravek pro následný preparát připravovaný v čas potřeby tvořený sterilním injektovatelným preparátem se sterilizuje tak, že se vystaví působení tepla, ozáří kobaltem 60 nebo vystaví působení sterilizačního plynu, například ethylenoxidu. Výše uvedené nosiče, vehikula, ředicí roztoky, povrchově aktivní látky, konzervační látky izotonická činidla a podobně představují farmaceutické prostředky, které uzpůsobují preparáty pro systematické podávání.

- 17 Různé farmaceutické jednotkové dávky doložené v příkladech v patentu US 4 902 683 (Amin a kol.), zvláště ve sloupcích 9 až 16, a antibiotické implantáty popsané v patentu US 5 079 007 (Putnám) jsou tímto odkazem také začleněny.

V důsledku nižší rozpustnosti krystalické volné kyseliny ceftiofuru, je její rychlost rozpouštění pomalejší. V důsledku toho je nižší absorpční rychlost, a tedy mohou být připraveny různé preparáty s řízeným uvolňováním nebo trvajícím uvolňováním. Výrobky s řízeným uvolňováním nebo trvajícím uvolňováním mohou být pohodlněji podány jednou za celé léčení, oproti dennímu podávání jiných výrobků. Například sodná sůl ceftiofuru, která je v současné době prodávána jako NAXCEl/^R) nebo EXCENEl/^R) Sterile Solution, se podává IM v denních dávkách po dobu tří až pěti dní.

Za použití kritéria pro trvající uvolňování jako dobu, po kterou plazmové koncentrace setrvávají nad minimální koncentrací (t_>0^₂)z může být provedeno porovnání různých derivátů ceftiofuru. Ve vodných formulacích je vidět inverzní korelační pořadí (jak se očekávalo z údajů o rozpustnosti) mezi rozpustností ve vodě při neutrální hodnotě pH a dobou nad vybranou minimální koncentrací pro soli ceftiofuru (sodík < krystalický hydrochlorid < krystalická volná kyselina < zinek). V olejových výrobcích je vidět neočekávané pořadí dob trvání (sodík < krystalický hydrochlorid < zinek < krystalická volná kyselina), kde je doba trvání nejdelší u krystalické volné kyseliny. Tento rozdíl má praktický a statistický význam. Protože krystalický hydrochlorid měl mnohem větší rozpustnost než krystalická volná kyselina, tento údaj ukazuje schopnost trvajícího uvolňování u krystalické volné kyseliny, v olejových výrobcích, které jsou dále doloženy příklady 5 a 6 níže.

Příprava takovýchto olejových výrobků je dobře známa odborníkům v této oblasti. Konvenční olejové preparáty a způsoby jejich přípravy jsou uvedeny v patentu US 5 013 713 (Mitchell), který je tímto odkazem začleněn, konkrétně sloupec 6, řádky 17-59, sloupec 7, řádky 22-37, řádek 48 až sloupec 8, řádek 4, a sloupec 9, řádek 59 až sloupec 10, řádek 23. Výhodné oleje zahrnují kukuřičný olej, arašídový olej, sezamový olej, olivový olej, palmový olej, olej z kvetu safloru, olej ze sojových bobů, olej ze semene bavlníku, řepkový olej, slunečnicový olej a jejich směsi. Nejvýhodnější je olej ze semene bavlníku.

Jak bylo uvedeno výše, jsou kompozice podle vynálezu použitelné pro parenterální podávání, například injekcí intraperitoneálně nebo s výhodou podkožně nebo intramuskulárně. Také, jak bylo uvedeno výše, doba trvání trvalého uvolňování je doba, po kterou je aktivní lék dodáván rychlostí požadovanou pro žádoucí biologický efekt, typicky indikovanou koncentrací léku v krevním oběhu savce.

Farmaceutické jednotkové dávky krystalické volné kyseliny ceftiofuru (aktivní složka) podle vynálezu se připravují v souladu s předcházejícím obecným popisem za účelem zajištění pro léčeného savce přibližně 1,1 až 6 mg/kg aktivní složky na jednotkovou dávku.

Výhodná dávka je přibližně 2 až 6 mg/kg aktivní složky, přičemž nejvýhodnější dávka je přibližně 4,4 mg/kg, zvláště pro choroby dýchacího ústrojí u hovězího dobytka a vepřů. Variace výše uvedených dávek krystalické volné kyseliny ceftiofuru pro specifické savce a/nebo choroby, které mají být léčeny, jsóu známé a zřejmé odborníkovi v tomto odvětví veterinárního lékařství.

- 19 Dále, množství aktivní složky uvedené ve farmaceutických jednotkových dávkách je množství dostatečné pro získání antibiotických účinků ve výše uvedených účinných netoxických rozmezích dávek. Například injektovatelné preparáty krystalické volné kyseliny ceftiofuru podle vynálezu, jak byly uvedeny výše, mají s výhodou koncentraci aktivní složky přibližně v rozmezí 20 až 200 mg/ml za účelem dodání vhodné dávky aktivní složky léčenému savci, jak bylo uvedeno výše.

Příkladná provedení vynálezu

Vynález je dále popsán pomocí podrobných příkladů. Experimentální podmínky FTIR:

A. Infračervené spektrum vzorku z příkladu 1 bylo získáno pomocí spektrometru Matsan Galaxy 5020 FTIR. Vzorek byl pro sejmutí údajů připraven jako granule 1% bromidu draselného (KBr). Důležité přístrojové parametry jsou uvedeny níže:

Rozlišovací schopnost: 2 cm¹

Citlivost: 1

Infračervené pásmo 4000-600 cm'¹

Infračervené spektrum z obr. 1 níže bylo získáno tímto procesem. Výsledné spektrum FTIR u tohoto vzorku odpovídá spektru amorfní látky.

B. Infračervené spektrum vzorku z příkladu 2 bylo získáno pomocí spektrometru Digilab FTS-40 FTIR. Vzorek byl pro sejmutí údajů připraven jako disperze v ropném oleji. Důležité přístrojové parametry jsou uvedeny níže:

Rozlišovací schopnost: 2 cm¹

Počet snímání

Apodizace

Boxcar funkce

Detektor

MCT-B

Citlivost

Infračervené pásmo

4000-600 cm~l

Infračervené spektrum z obr. 2 níže bylo získáno tímto procesem. Výsledné spektrum FTIR u tohoto vzorku odpovídá spektru krystalické látky.

Experimentální podmínky XRD:

A. Rentgenový difraktometr Rigaku DMAX-A se použil pro sejmutí prachového XRD záznamu pro vzorek z příkladu 2. Přístroj využívá radiaci mědi s niklovým filtrem (CuKa, 1.5406 A). Hlavní parametry přístroje jsou nastaveny následovně: napětí 40 kV, výkon 30 mA, průřez svazku 1° a průřez detektoru (přijímací štěrbina) 0,30 mm. Všechny záznamy se snímaly ve spektrálním rozmezí 3-40° dvě théta úhlů s rychlostí snímání 1,5° dvě théta/minutu (velikost kroku 0,05 a výpočetní doba 2 sekundy/krok. Každé snímání XRD vytvořilo ASCII soubor, který se pak konvertoval (pomocí programového vybavení Galactic s Spektra Calc) do binárního formátu pro analýzu dat a výstup. Vzorek se pomlel na jemný prášek a byl vložen do hliníkového zásobníku.

XRD záznam z obr. 4 a Tabulky I níže se získal tímto procesem. Výsledný záznam XRD tohoto vzorku indikoval, že je krystalický.

B. Difraktometr D-500 Siemens se použil pro sejmutí prachového XRD záznamu pro vzorek z příkladů 1 a 2. Přístroj využívá radiaci mědi s niklovým filtrem (CuKa). Další parametry přístroje byly nastaveny následovně: napětí 40 kV, výkon 30 mA, průřez svazku 0,2^°, P^růřez detektoru (přijímací štěrbina) 0,05° a kontinuální rychlost snímání 2° dvě théta/minutu. Rychlost posuvu páskového zapisovače byla nastavena na 1,0° dvě théta/minutu. Spektrální rozmezí je 3-40° dvě théta. Vzorek se v případě nutnosti pomlel na jemný prášek a byl zabalen do zásobníku.

XRD záznamy z obr. 3 a 5 níže se získaly tímto procesem. Záznam pro obr. 3 byl ručně mletý, utvrzený prášek. Jeho výsledný záznam XRD tohoto vzorku indikoval, že je amorfní. Vzorek pro obr. 5 byl utvrzený prášek. Jeho výsledný záznam XRD tohoto vzorku indikoval, že je krystalický.

Příklad 1 Příprava amorfní volné kyseliny ceftiofuru

Za použití procesu popsaného v příkladu l(b) patentu US 4,464 367 (Labeeuw a kol.) (postoupeno Sanofi, Paris, France), se volná kyselina ceftiofuru získala následovně:

Směs 50 g tritylovaného ceftiofuru, 83 ml kyseliny mravenčí a 83 ml vody se zahřeje na 53 až 58^C a mísí při této teplotě r\ po dobu 30 minut. Tato kaše se pak filtruje a tuhé látky se promyjí 83 ml roztoku 70/30 kyselina mravenčí/voda. Filtrát se zředí 334 ml ethanolu a ve vakuu se zkoncentruje na olej. Tento materiál se suší ve vakuu po dobu 60 hodin. Výsledná pěna se pak rozmíchá na kaši s 167 ml ethanolu. Tato kaše se filtruje a promyje se diethyletherem. Tuhé látky se rozpustí v 835 ml acetonu a 1567 ml ethanolu. Tento roztok se ve vakuu zkoncentruje na objem 167 ml. Tato kaše je ochladí na 25^°C a pak se filtruje. Tuhé látky se dvakrát promyjí ethanolem a dvakrát etherem. Tyto tuhé látky se suší za pokojové teploty, až se získá přibližně 15,1 g amorfní volné kyseliny ceftiofuru.

Fyzikální charakteristiky jsou následovně:

FTIR spektrum : Obr. 1 níže

XRD: Obr. 3 níže

Spektra FTIR a XRD indikují, titulní produkt je amorfní (nekrystalický).

Příklad 2 Příprava krystalické volné kyseliny ceftiofuru

Kase 75,12 hydrochloridu ceftiofuru v 375 ml tétrahydrofuranu a 37,5 ml vody se mísí za pokojové teploty po dobu 1 hodiny. Do této kaše se přidá 37,5 g polyvinylpyridinové pryskyřice a 225 ml tétrahydrofuranu. Výsledná směs se mísí za pokojové teploty po dobu 30 minut a pak se filtruje. Pryskyřice se promývá 150 ml tétrahydrofuranu. Filtrát se zahřeje na teplotu vyšší než

45°C a zředí se 1075 ml vody mající teplotu 5(|°C. Do tohoto η kalného roztoku se přidá 2,25 g krystalické volné kyseliny ceftiofuru a výsledná směs se asi 10 minut mísí. Tato kaše se pak dále ředí pomalým přidáváním 905 ml vody, přičemž teplota se udržuje vyšší než 45^C. Výsledná kaše se mísí za teploty 50 áž V 'Q

55rC po dobu 30 minut až 1 hodiny a postupně se ochlazuje na 19°C a filtruje. Tuhé látky se promyjí vodou a suší se dusíkem, až se získá přibližně 65 g krystalické volné kyseliny ceftiofuru (která je přibližně z 95^% krystalická).

Fyzikální charakteristiky jsou následující:

FTIR spektrum: Obr. 2 níže

XRD: Obr. 4 a 5 níže.

Spektra FTIR a XRD indikují, že titulní produkt je krystalický. Tabulka I níže uvádí difrakční maxima pro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru podle vynálezu.

- 23 Příklad 3 Příprava krystalické volné kyseliny ceftiofuru Hydrochlorid ceftiofuru (17,1 g) se míchá alespoň jednu hodinu v 375 ml za pokojové teploty se 70 ml tetrahydrofuranu a 5,1 ml vody se mísí. Do této kaše se přidá 8,6 g polyvinylpyridinové pryskyřice a následně 60 ml tetrahydrofuranu. Po míšení po dobu 45 minut se tato kaše filtruje. PVP pryskyřice se promývá dvěma 31 ml díly tetrahydrofuranu. Filtrát se pak pomalu přidává po dobu přibližně 1 hodiny do 515 ml vody o teplotě 45-55^*C. Tato kaše se mísí při teplotě 45-55^0 po dobu 30 minut a pak se filtruje ihned po ukončení přidávání. Tuhé látky se promyjí 70 ml vody a suší se při teplotě 50^0, až se získá 13,5 g krystalické volné kyseliny ceftiofuru.

Příklad 4 Olejový preparát s trvalým uvolňováním

Příklad preparátu s trvalým uvolňováním, který obsahuje krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru podle vynálezu, která je připravena odborníkům z této oblasti známými způsoby, má následující složky:

Volná kyselina ceftiofuru (krystalická) 100 mg aktivita/mm Lecithin (Phospholipon 90-H) 0,5 mg/mZL

Monooleát sorbitanu (Span-80) 1,5 mg/ml

Olej ze semene bavlny dostatečné množství

Příklad 5 Dispozice plazmy u vodných suspenzí krystalické volné kyseliny ceftiofuru s trvajícím uvolňováním u dobytka

Šestnácti Holsteinským telatům se podala krystalická volná kyselina ceftiofuru ve vodné suspenzi (lOOmg/ml) intramuskulárně (IM) nebo podkožně (SC) jako jediná dávka 1,1 mg aktivního ceftiofuru/kg v křížové studii (každému teleti se dostalo kaž24 dého léčení) s dvoutýdením obdobím výplachu mezi jednotlivými dávkami. Vzorky krve se získávaly sériově 120 hodin pro analýzu ceftiofuru a metabolitů (měřeno jako desfuroylceftiofuracetamid pomocí HPLC (kapalinová chromatografie). Primární rozhodovací proměnná byl čas, po který koncentrace ceftiofurových metabolitů zůstala nad 0,2 p.g/ml (t_{>Q 2})z sekundární rozhodovací proměnné byly relativní plocha pod křivkou koncentrace-čas (AUC) při léčení a podráždění v místě vpichu posouzené antemortem při vizuální a manuální prohlídce míst vpichu v daném čase. Jak t>Q 2» tak AUC se vypočetly jednak pomocí předpovědní farmakokinetické rovnice, jednak přímou grafickou metodou lichoběžníků (AUC) a logaritmickou lineární interpolací (t_>0^₂)· t_>0.2 ^{pro v}°3nou suspenzi krystalické volné kyseliny ceftiofuru bylo 26,98 hodin po IM podávání a 30,43 hodin po SC podávání (P=0,257).

Příklad 6 Dispozice olejových suspenzí krystalické volné kyseliny ceftiofuru s trvajícím uvolňováním v plazmě u dobytka: porovnání s roztokem sodné soli ceftiofuru ve vodě

Šestnácti Holsteinským telatům se podala krystalická volná kyselina ceftiofuru v olejové suspenzi (100 mg/ml) nebo sodná sůl ceftiofuru (NAXCEL^^R^ Sterile Powder) jako vodný roztok (50 mg/ml) podkožně (SC) v křížové studii (každému teleti se dostalo každého ošetření), dvoutýdením obdobím výplachu mezi jednotlivými dávkami (2,2 mg aktivního ceftiofur/kg tělesné váhy). Vzorky krve se získávaly sériově 120 hodin po podání léku pro analýzu ceftiofuru a metabolitů (měřeno jako desfuroylceftiofuracetamid pomocí HPLC (kapalinová chromatografie)). Primární rozhodovací proměnná byl čas, po který koncentrace cefti25 ofurových metabolitů zůstala nad 0,2 μς/ιηΐ (t_>0j2), sekundární rozhodovací proměnné byly relativní plocha pod křivkou koncentrace-čas (AUC) při léčení a podráždění v místě vpichu posuzované antemortem při vizuální a manuální prohlídce míst vpichu v čase. Jak t_>Q^₂, tak AUC se vypočetly jednak pomocí předpovědní farmakokinetické rovnice, jednak přímou grafickou metodou lichoběžníků (AUC) a logaritmickou lineární interpolací ^>0^ 2^ '

Olejová suspenze krystalické volné kyseliny ceftiofuru byla stejně biologicky dostupná jako sodná sůl ceftiofuru, když se obě látky podávaly podkožně (P>0,5). V porovnání s t_>0^₂ pro sodnou sůl ceftiofuru (45,50 hodin) bylo t_{>Q 2} pro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru (121,58) značně delší (P<0,0001). Poločas koncové fáze (odpovídající absorpční fázi v tomto flip-flop farmakokinetickému modelu) u této krystalické volné kyseliny v oleji byl také delší.

Příklad 7 Rozpouštění preparátů olejových suspenzí ceftiofuru in vitro

100 mg vzorků krystalické volné kyseliny ceftiofuru, amorfní volné kyseliny ceftiofuru (připravené tak, jak bylo popsáno v příkladě 1) a krystalického hydrochloridu ceftiofuru, které byly všechny připraveny jako olejové preparáty tak, jak bylo popsáno výše v příkladě 4, se uložily do teflonových rozpouštěcích buněk a uzavřeny dialyzační membránou s konstantní povrchovou plochou. Zaplněné buňky se umístily do standardního rozpouštěcího přístroje, obsahujícího 500 ml vodného média s pH 7, které se mísilo rotační lopatkou s 50 otáčkami za minutu.

Získané výsledky jsou na obr.6 níže. (Na obr.6 jsou všechI

- 26 ny preparáty 100 mg/ml. Je znázorněna standardní odchylka. Vzorek označený nízkou krystalinitou byl přibližně z 32,7% krystalický u XRD, vzorek označený vysokou krystalinitou byl přibližně z 74,7% krystalický u XRD.) Preparáty obsahující krystalický hydrochlorid ceftiofuru a amorfní volnou kyselinu ceftiofuru vykazují velmi rychlé uvolňování z formulace do rozpouštěcího média. Preparáty krystalické volné kyseliny ceftiofuru, zvláště vysoce krystalické vzorky vykazují výrazně snížené uvolňování léku do vodného rozpouštěcího prostředí.

Příklad 8 Dispozice plazmy u olejových suspenzí volné kyseliny ceftiofuru podávaných dobytku podkožně

Dobytku se podala jediná dávka (4,4 mg/kg tělesné hmotnosti) krystalické volné kyseliny ceftiofuru, a amorfní volné kyseliny ceftiofuru (obě byly připravené tak, jak bylo popsáno v příkladech 1, 3 a 4). Po 120 hodin se určovaly v plazmě koncentrace ceftiofuru a metabolitů ceftiofuru vztahující se k desfuroylceftiofuru. Za primární rozhodovací kritérium (které se nejvíce týkalo účinnosti) se považovala doba, po kterou koncentrace metabolitů ceftiofuru zůstávaly nad 0,2 μg /ml (t>0 2^* ^Μθ^ηθ důležité počítané parametry zahrnovaly plochu pod křivkou koncentrace-čas (AUC) pro každé léčení a čas do maximálních koncentrací (t___v).

Výsledky jsou znázorněny graficky na obr. 7 níže zakreslením plazmových koncentrací desfuroylceftiofuracetamidu (DCA) vzhledem k času za použití průměrných údajů pro 6 zvířat/léčení. Jak t_{>0 2}z tak AUC se vypočetly pomocí předpovědní farmakokinetické rovnice a přímou grafickou lichoběžníkovou metodou (AUC) a logaritmickou lineární interpolací ^>0,2^* t>o_f2 P^ro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru bylo

101 hodin po podání, zatímco u amorfní volné kyseliny ceftiofuru byla tato hodnota 41 hodin. Kromě toho, porovnání AUC ukazují, že krystalická volná kyselina ceftiofuru má hodnotu více než dvojnásobku, než původně nárokovaná amorfní volná kyselina ceftiofuru (183 pg hodin/ml oproti 70 pg hodin/ml). Toto je zvláště důležité vzhledem k faktu, že tyto dvě formy dosahují statisticky ekvivalentní maximální koncentrace (9,1 pg/ml pro amorfní volnou kyselinu ceftiofuru oproti 7,3 μ9/π1 pro krystalickou volnou kyselinu ceftiofuru). U sekundárního parametru trvajícího uvolňování, času do maximální koncentrace (t_max), vykazuje krystalická forma zpožděné uvolňování vzhledem k amorfní formě volné kyseliny ceftiofuru (8 hodin oproti 2 hodinám).

Příklad 9 Dispozice plazmy u olejových suspenzí krystalického ceftiofuru: porovnání krystalického hydrochloridu ceftiofuru a krystalické volné kyseliny ceftiofuru

V samostatných, ale obdobně prováděných studiích uskutečňovaných v téže laboratoři se dobytku podkožně podávaly suspenze krystalické volné kyseliny ceftiofuru (CFA) a krystalického hydrochloridu ceftiofuru (HC1) v dávce 2,2 mg/kg tělesné hmotnosti. V každém experimentu se po 120 hodin po podání léku získávaly vzorky plazmy pro určení ceftiofuru a jeho metabolit. Výsledky jsou znázorněny graficky na obr. 8 níže zakreslením plazmových koncentrací (na logaritmické škále) vzhledem k času pomocí průměrných údajů pro 16 zvířat/léčení. Za primární rozhodovací kritérium (které se nejvíce týkalo účinnosti) se považovala doba, po kterou koncentrace metabolitů ceftiofuru zůstávaly nad 0,2 μg/ml (t_{>0 2})· Méně důležité počítané parametf ry zahrnovaly plochu pod křivkou koncentrace-čas (AUC) pro každé léčení a čas do maximálních koncentrací (t_max) a maximální koncentrace.

Hodnoty AUC byly srovnatelné pro tyto dvě krystalické formy (103,3 pro krystalický hydrochlorid a 121,3 pro krystalickou volnou kyselinu). Avšak parametr (t_{>Q 2}) používaný pro popis účinku trvajícího uvolňování byl výrazně větší pro krystalickou formu volné kyseliny (121,6 hodin oproti 38,5 hodinám). Podobně jako amorfní materiál uvedený v příkladě 8, krystalický hydrochlorid vykazoval rychlejší uvolňování v porovnání s krystalickou volnou kyselinou pomocí kritéria t_max (2 hodiny pro hydrochlorid oproti 8 hodinám pro krystalickou látku).

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je také popsán pomocí obrázků, kde na obr. 1 je FTIR spektrum amorfní volné kyseliny ceftiofuru, na obr. 2 je FTIR spektrum krystalické volné kyseliny ceftiofuru, na obr. 3 je XRD difrakční záznam amorfní volné kyseliny ceftiofuru, na obr. 4 je XRD difrakční záznam krystalické volné kyseliny ceftiofuru, na obr. 5 je XRD difrakční záznam krystalické volné kyseliny ceftiofuru, na obr. 6 je porovnání rozpouštění olejové suspenze ceftiofuru, na obr. 7 je dispoziční profil volné kyseliny ceftiofuru v plazmě: amorfní versus krystalická, na obr. 8 je ceftiofur v plazmě: hydrochlorid ceftiofuru versus krystalická volná kyselina (CFA) ceftiofuru, na obr. 9 porovnání rozpouštěcí rychlosti ceftiofuru.

Schéma vzorců

Vzorec I

I

OCH₃

Vzorec IA

O

Vzorec II

S

Tabulka I

Charakteristická difrakční maxima XRD krystalické volné kyseliny ceftiofuru

Jbí X Ohel dvě théta (stupně)	Vzdálenost d (angstrora)	Relativní intenzita
(smluvní)	» , oo
38,45*	2,339	65
38,20	2,354	25
36,85	2,437	13
35,35	2,537	25
32,.35	2,765	26
28,30	3,151	31
27,80	3,206	28
27,15	3,282	40
25,65	3,470	95
25,25	3,524	68
24,45	3,638	⁵³
23,50	3,783	40
21,60	4,111	60
21,40	4,149	48
19,85	4,469	70
18,15	4,884	56
15,30	5,786	100
14,50	6,104	37
10,55	8,379	35
8,60	10,273	29

* difrakční maximum hliníkového zásobníku vzorku ** ± 0,10° # relativní intenzita pro každé maximum je určena vypočtením poměru jeho intenzity ku intenzitě nejsilnějšího maxima při vrcholovém úhlu 15,5° jakožto 100.

oo Maxima uváděná v této tabulce jsou maxima, která mají relativní intenzitu větší než 10.

Tabulka II

Porovnání vlastností krystalické volné kyseliny ceftiofuru, amorfní volné kyseliny ceftiofuru a krystalického hydrochloridu ceftiofuru

Vlastnosti	Krystalická volná kyselina	Amorfní volná kyselina	Krystalická sůl hydrochloridu
Tepelná stabilita (teplota rozkladu DSC	Počátek=212’C Maximum=222’C	Počátek=144‘C Maximum=177‘C	Počátek=187'C Maximum=192*C
Rozpustnost - pH7	« 8 ng/ml	« 100 mg/ml	100 mg/ml
Rozpouštěcí rychlost	pomalá	rychlá	rychlá
Uvolňování in vivo	prodloužené	rychlé	rychlé
Čistota	vysoká	nízká	vysoká
Stabilita ve vodných formulacích {>90% počáteční)	stabilní po 6 měsíců	nestabilní do 6 týdnů	nestabilní do 6 týdnů
Hygroskopičnost	nízká	vysoká	mírná
Výroba	snadněji se mikromele	obtížně mikromele	snadněji se mikromele

* Znázorněno graficky na obr.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Krystalická volná kyselina vzorce I

Tip/ což je 7-[2-(2-amino-l,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyimino)acetamido]-3-[(fúr-2-ylkarbonyI)thiomethyl]-3-cefem-4-karboxylová kyselina, vykazující následující vlastnosti rentgenové práškové difrakce;

úhel 2-théta (stupně) ** vzdálenost d (.10⁴⁰ m) relativní intenzita (smluvní) #, OO 38,45 * 2,339 65 38,20 2,354 25 36,85 2,437 13 35,35 2,537 25 32,35 2,765 26 28,30 3,151 31 27,80 3,206 28 27,15 3,282 40 25,65 3,470 95 25,25 3,524 68 24,45 3,638 53 23,50 3,783 40 21,60 4,111 60 21,40 4,149 48 19,85 4,469 70 18,15 4,884 56 15,30 5,786 100 14,50 6,104 37 10,55 8,379 35 8,60 10,273 29

r- * f f re e r e er r rerr err eer rer rrnrrr r r r r

34 ς .. ^r,. „^{ř r} _r ^r . ' - -' ~ Z * difrakční maximum hliníkového zásobníku vzorku, ** 0,10° # relativní intenzita pro každé maximum je určena vypočtením poměru jeho intenzity ku intenzitě nejsilnějšího maxima při vrcholovém úhlu 15,5° jakožto 100, oo maxima uváděná v této tabulce jsou maxima, které mají relativní intenzitu větší než 10.

2. Farmaceutický přípravek, vyznačující se tím, že obsahuje jako účinnou složku kyselinu vzorce I podle nároku 1, přičemž alespoň 4(^¼ kyseliny vzorce I je v krystalické formě.

Λ
3. Farmaceutický přípravek podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje farmaceuticky přijatelný nosič nebo excipient.
4. Farmaceutický přípravek podle nároku 2, vyznačující se tím, vzorce I je v krystalické formě.

že alespoň 50% kyseliny o
5. Farmaceutický přípravek podle nároku 4, vyznačující se tím, že alespoň 7(^4> kyseliny vzorce I je v krystalické formě.
6. Farmaceutický přípravek^vyznačující se tím, že obsahuje kyselinu vzorce I podle nároku 1 pro použití k léčbě bakteriálních infekcí
7. Farmaceutický přípravek podle nároku 6, vyznačující se tím, že/obsahuje farmaceuticky přijatelný nosič nebo excipient.
8. Farmaceutický přípravek podle nároku 6, vyznačující se tím, že je ve formě léčiva s trvajícím uvolňováním.

• · « 4 • · « * ř β i* r r e p r' - e • e e * t* r r r
9. Farmaceutický přípravek podle nároku 6, vyznačující se tím, že obsahuje 20 až 200 mg/ml kyseliny vzorce I.
10. Farmaceutický přípravek podle nároku 6, vyznačující se tím, že je v injikovatelné formě léčiva pro podkožní nebo intramuskulární použití.
11. Farmaceutický přípravek podle nároku 7, vyznačující se tím, že farmaceuticky přijatelný nosič a excipient je bezvodý.
12. Farmaceutický přípravek podle nároku 11, vyznačující se tím, že farmaceuticky přijatelný nosič a excipient je olej.
13. Farmaceutický přípravek podle nároku 12, vyznačující se tím, že olej je vybrán ze skupiny obsahující kukuřičný olej, arašídový olej, sezamový olej, olivový olej, palmový olej, olej z květu safloru, olej ze sojových bobů, olej ze semene bavlníku, řepkový olej, slunečnicový olej a jejich směsi.
14. Způsob přípravy krystalické volné kyseliny vzorce I podle nároku 1, vyznačující se tím, že se

a) roztok kyseliny vzorce I ve s vodou misitelném rozpouštědle, vybráném ze skupiny obsahující aceton, tetrahydrofuran a ethanol, smíchá s vodou, která má teplotu v rozmezí 20 až 60 °C, přičemž^poměr vody ku roztoku rozpouštědla a kyseliny vzorce I je v rozmezí 10:1 až2:l;a f

b) směs získaná krokem a) se mrší Ρθ dobu v rozmezí 30 minut až 24 hodin, načež se směs ochladí za vzniku krystalické formy kyseliny vzorce I.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že rozpouštědlo je tetrahydrofuran.
16. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že voda má teplotu v rozmezí 40 až 60 °C.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačuj ící se tím, že voda má teplotu 50 °C.

• e « · * * e e f· řř
18. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že poměr vody ku roztoku tétrahydrofuranu a kyseliny vzorce Ije 3:1.

/, í ýť AmiCÁA far
19. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že ílobage^v rozmezTlb minut až 4 hodiny.

se fm; PrMtÁjpe doku-i
20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že ^oba4e|v rozmezí 30 minut až 1 hodina.