DE2165373B2 - Stabilisation von antibiotischen loesungen - Google Patents
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit der Stabilisation von Lösungen bestimmter basischer wasserlöslicher Antibiotika
zur Vermeidung von Verfärbungen.
Erfindungsgemäß wird die wäßrige Lösung von Kanamycinsulfat oder Aminodeoxykanamycinsulfat, die
gegen Verfärbung und Abnahme des pH-Wertes geschützt werden soll, durch Zusatz eines der
mehrwertigen Alkohole Glycerin, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Mannit in einer
Menge von 1 -10% zu der wäßrigen Lösung erhalten.
Obwohl die antibiotische oder antimikrobielle Aktivitat
der genannten Antibiotika nicht wesentlich variiert wird, wenn sie in Wasser gelöst werden, tritt der
Nachteil auf, daß die wäßrige Lösung hiervon, beispielsweise für Injektionen, im Verlauf der Zeit
allmählich braun verfärbt wird, wodurch der Handelswert der Lösung verringert wird. Wenn eine wäßrige
Lösung von Kanamycinsulfat oder Aminodeoxykanamycinsulfat während zwei Monaten bei 37° C gelagert
wird, wird die Lösung verfärbt.
Wirksame Versuche zur sicheren Verhinderung des Auftretens der Verfärbung wurden bis jetzt noch nicht
gefunden, und es gibt lediglich ein Verfahren zur Lagerung der wäßrigen Lösung unter sauerstofffreien
Bedingungen, wobei die umgebende Luft mit Stickstoffgas verdrängt wird oder so in eine Glasampulle
eingefüllt wird. Im Fall von Augentropfen oder Syrupen, bei denen die Maßnahmen der Stickstoffgasverdrängung
oder der Einfüllung in Glasampullen schwierig anwendbar ist, ist die Herstellung von stabilen
Lösungen, die während langer Zeiträume ohne Verfärbung gelagert werden können, praktisch unmöglich.
Wäßrige Lösungen eines basischen Antibiotikums, denen Propylenglykol bzw. Polyäthylenglykol zugesetzt
sind, sind z.B. in der GB-PS 7 32 751 und SU-PS 194 263, ref. in Patent-Schnellber. Teil B 1969, B,
07-236/69 beschrieben. Hierbei werden jedoch z. B. die Lösungen der Antibiotika in der Form hergestellt, daß
man das Antibiotika einer Lösung von 75% Propylenglykol und 25% Wasser zufügt. Es ist hierbei jedoch zu
beachten, daß die Propylenglykolkomponente in einer so hohen Menge wie 75% zur Anwendung gelangt und
praktisch als Lösungsmittelmedium dient. Außerdem sind auch die in diesen Entgegenhaltungen verwendeten
Antibiotika wesentlich verschieden, und es kann hieraus kein Hinweis bezüglich der Verhinderung des Auftretens
einer Verfärbung der wäßrigen Lösungen der basischen wasserlöslichen Antibiotika von Kanamycinsulfat
oder Aminodeoxykanamycinsulfat erhalten werden.
Die Aufgabe besteht deshalb in der Verfärbungsverhinderung von wäßrigen Lösungen von Antibiotika,
beispielsweise Augentropfen, Ohrentropfen, Nasentropfen, Syrupen oder injizierbaren Zubereitungen.
Als Stabilisatoren zur Verhinderung der wäßrigen Lösungen der Antibiotika vor der Verfärbung während
der Aufbewahrung werden bekanntlich bisweilen Sulfite, wie Natriumsulfit, Natriumbisulfit oder Natriummetabisulfit
verwendet. Wie sich jedoch aus der nachfolgenden Tabelle I ergibt, bei der die Verfärbung
einer l%igen wäßrigen Lösung von Aminodeoxykanamycinsulfat gezeigt wird, gibt der Zusatz eines solchen
Sulfits in einer Menge von etwa 0,1% keine Verhinderungswirkung auf die Verfärbung der Lösung. Es wird
festgestellt, daß der Zusatz von etwa 1 % Natriumbisulfit oder Natriummetabisulfit erforderlich ist, um diese
Verfärbung wirksam zu verhindern.
Zusatz | Anfänglich | 2 Monate | 2 Monate | 2 Monate | '/2 Monat |
25° C | 37° C | 450C | 6O0C | ||
Ohne (Vergleich) | 0,000 | 0,021 | 0,076 | 0,154 | 0,170 |
Na2SO4 0,l% | 0,010 | 0,024 | 0,070 | 0,160 | 0,172 |
Na2SO4 0,5% | 0,020 | 0,028 | 0,084 | 0,180 | 0,174 |
Na2SO4 l.oo/o | 0,054 | 0,074 | 0,196 | 0,182 | 0,188 |
NaHSO3 0,l% | 0,020 | 0,032 | 0,072 | 0,174 | 0,170 |
NaHSOs 0,5% | 0,018 | 0,024 | 0,026 | 0,020 | 0,020 |
NaHSOs 1,0% | 0,016 | 0,024 | 0,028 | 0,024 | 0,032 |
Na2S20sO,l% | 0,002 | 0,064 | 0,106 | 0,152 | 0,174 |
Na2S2O5 0,5% | 0,008 | 0,012 | 0,024 | 0,024 | 0,030 |
Na2S2O51,0% | 0,012 | 0.010 | 0,012 | 0,020 | 0,012 |
Der Zusatz einer derartigen wirksamen Menge des Sulfits senkt jedoch den pH-Wert der wäßrigen Lösung
im Verlauf der Zeit, wie sich aus Tabelle Il ergibt, worin die Variierung des pH-Wertes einer 1 %igen wäßrigen
Lösung von Aminodeoxykanamycinsulfat gezeigt wird.
Zusatz | Anfänglich | 2 Monate | 2 Monate | 2 Monate | '/j Monat |
25° C | 370C | 45° C | 60° C | ||
Ohne (Vergleich) | 6,72 | 6,86 | 6,82 | 6,80 | 6,79 |
Na2SO3 0,l% | 6,70 | 5,82 | 5,72 | 5,93 | 5,82 |
Na2SO3 0,5% | 7,14 | 5,93 | 6,04 | 5,98 | 5,90 |
N32SO3 1,0% | 7,13 | 5,21 | 5,02 | 5,28 | 5,37 |
NaHSOs 0.1% | 6.19 | 6,08 | 6,09 | 6,01 | 6,21 |
NaHSOj 0,5% | 5,60 | 2,50 | 2,50 | 2,32 | 2,25 |
NaHSOa 1,0% | 5,52 | 2,20 | 2,15 | 2,10 | 1,96 |
Na2S2Os0,l% | 6,43 | 6,04 | 6,08 | 6,08 | 6,25 |
Na2S2Os0,5% | 5,43 | 2,32 | 2,36 | 2,28 | 2,30 |
Na2S2Os 1,0% | 5,18 | 2,03 | 1,98 | 2,02 | 1,80 |
Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibt, wird beispielsweise der pH-Wert der l%igen wäßrigen
Lösung von Aminodeoxykanamycinsulfat unmittelbar nach Zusatz von 1% NaHSO3 5,5, jedoch nahm der
pH-Wert bemerkenswert auf 2,20, 2,15, 2,10 und 1,96 nach einer Lagerung während 2 Monaten bei 250C, 2
Monaten bei 370C, 2 Monaten bei 45°C bzw. '/2 Monat
bei 600C ab.
Falls deshalb die Menge des Sulfitzusatzes zur Erzielung eines Schutzeffektes gegen Verfärbung
erhöht wird, nimmt der pH-Wert der wäßrigen Lösung in unerwünschtem Ausmaß ab. Das heißt, im Fall von
Augentropfen wird die muköse Membrane des Auges gereizt, falls der pH-Wert außerhalb des Bereiches von
4,5 bis 9,0 liegt. Dies wird in der achten revidierten Japanese Pharmacopoeia, erster Abschnitt, Seite A-110
der Hirokawa Book Co. festgestellt.
Aufgrund des vorstehenden Sachverhaltes ist der Abfall des pH-Wertes einer wäßrigen Lösung eines
Antibiotikums ungünstig, und es ist auch gut bekannt, daß der pH-Wert von Ohrentropfen, Nasentropfen und
Injektionen günstigerweise neutral ist, so daß die Abnahme des pH-Wertes der Lösung verhindert
werden muß.
Wie sich weiterhin aus der folgenden Tabelle ergibt, wird, falls der pH-Wert der wäßrigen Lösung des
.10 basischen wasserlöslichen Antibiotikums auf die saure
Seite gesenkt wird, die antimikrobielle Aktivität des
Antibiotikums üblicherweise verringert, und auch von diesem Gesichtspunkt her ist die Abnahme des
pH-Wertes ungünstig.
35
Minimale Hemmkonzentration von Aminodeoxykanamycinsulfat bei verschiedenen pH-Werten (Mg : Wirksamkeit/ml)
pH St. aureus 209 ρ
24 Std. 48 Std.
Ecoli IAM 1253
24 Std. 48 Std.
24 Std. 48 Std.
5,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 20,0 |
6,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
7,0 | 1.3 | 1.3 | 0,6 | 1,3 |
Wie vorstehend gezeigt, ist das Verfahren zur Anwendung von Sulfit zur Verhinderung der Verfärbung
einer wäßrigen Lösung von basischen wasserlösli- ss chen Antibiotika mit einer Abnahme des pH-Wertes der
Lösung begleitet, was auch eine Verringerung der Aktivität des Antibiotikums ergibt. Deshalb ist der
Zusatz von SuIHt auf so kleine Mengen begrenzt, die keine Abnahme des pH-Wertes der Lösung ergeben,
und das ist üblicherweise weniger als etwa 0,5%, wobei nur ein unzureichender Effekt bei der Verhinderung der
Verfärbung der Lösung erreicht wird, wie in Yakkyoku (Journal of Practical Pharmacy), Band 21, Seite 477,1970
belichtet wird. 6s
Als Ergebnisse umfangreicher Untersuchungen wurde nun ein äußerst wirksames Mittel gegen die
Verfärbung, das sich von den üblichen Mitteln gegen die Verfärbung unterscheidet, gefunden, und auf dieser
Feststellung wird die Herstellung von stabilen wäßrigen
Lösungen bestimmter basischer wasserlöslicher Antibiotika, die im Verlauf der Zeit nicht verfärbt werden,
erreicht.
Es wurde festgestellt, daß einer der mehrwertigen Alkohole Glycerin, Äthylenglykol, Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol oder Mannit äußerst wirksam zur Verhinderung der Verfärbung einer wäßrigen Lösung
eines basischen wasserlöslichen Antibiotikums sind und daß auch die wäßrigen Lösungen des Antibiotikums, die
den mehrwertigen Alkohol als Mittel gegen die Verfärbung enthalten, während langer Zeiträume ohne
irgendeine Abnahme des pH-Wertes gelagert werden können. Wenn z. B. eine 1 %ige wäßrige Lösung von
Aminodeoxykanamycinsulfat mit Glycerin oder Propy-
lenglykol gemäß der Erfindung in der in der
nachfolgenden Tabelle IV angegebenen Menge versetzt wurde und während des ebenfalls in der Tabelle
angegebenen Zeitraumes gelagert wurde, anschließend der Verfärbungszustand der Lösung mittels Bestimmung
der optischen Dichte bei 450 ΐημ bestimmt wurde, wurden die folgenden Werte erhalten, die in Tabelle IV
zusammen mit einem Vergleichsversuch aufgeführt sind.
Zusatz
Anfänglich Monate
25° C
25° C
2 Monate
37° C
37° C
2 Monate
45° C
45° C
'/? Monat
600C
600C
Ohne (Vergleich) | 0,000 | 0,021 | 0,076 | 0,154 | 0,170 |
Glycerin 5% | 0,001 | 0,001 | 0,012 | 0,006 | 0,010 |
Glycerin 10% | 0,000 | 0,004 | 0,006 | 0,004 | 0,008 |
Weiterhin wurde auch die Änderung des pH-Wertes der Lösung beobachtet; die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle V angegeben.
Zusatz
Anfänglich 2 Monate 2 Monate 2 Monate '/2 Monat
25° C 37°C 450C 6O0C
25° C 37°C 450C 6O0C
Ohne (Vergleich)
Glycerin 5%
Glycerin 10%
Glycerin 5%
Glycerin 10%
6,70 6,62
7,08 6,62
6,90 6,61
6,70 6,62 6,79
6,70 6,70 6,80
6,70 6,70 6.56
Wie vorstehend gezeigt, kann durch Zusatz von Glycerin zu einer wäßrigen Lösung eines Antibiotikums
wie Aminodeoxykanamycin die Verfärbung der wäßrigen Lösung wirksam verhindert werden, und selbst
wenn die wäßrige Lösung des Antibiotikums eine beträchtlich große Menge des solcherart stabilisierten
Mittels enthielt, wurde der pH-Wert der Lösung kaum geändert, wenn die Lösung während eines langen
Zeitraumes gelagert wurde.
Der gleiche Effekt wie vorstehend wird auch erhalten,
falls Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Mannit verwendet werden.
Der Mechanismus, weshalb derartige mehrwertige Alkohole diese ausgezeichneten Wirkungen ergeben, ist
bis jetzt nicht geklärt, jedoch zeigte es sich, daß, falls andere mehrwertige Alkohole unterschiedlich von den
vorstehenden, wie Diäthylenglykolmonoäthyläther oder Sorbit, als Entfärbungsverhinderungsmittel für die
wäßrigen Lösungen des Antibiotikums verwendet werden, gleiche Effekte wie vorstehend nicht erhalten
werden. Dies belegt, daß der Mechanismus vollständig
spezifisch ist.
Nach der Erfindung wird somit eine wäßrige Lösung der genannten basischen wasserlöslichen Antibiotika,
die gegenüber Verfärbung stabil ist, erhalten, wenn als mehrwertiger Alkohol Glycerin, Äthylenglykol, Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol, Mannit im oben angegebenen Mengenverhältnis in eine wäßrige Lösung von
Kanamycinsulfat oder Aminodeoxykanamycinsulfat zugesetzt werden.
Hinsichtlich der zuzusetzenden Menge des mehrwertigen stabilisierenden Alkohols sind Mengen im Bereich
von 1 bis 10% geeignet. Die wäßrige Lösung des basischen wasserlöslichen Antibiotikums, das eine
geringe Menge des angegebenen mehrwertigen Alkohols in diesem Verhältnis enthält, kann während langer
Zeiträume ohne Verfärbung gelagert werden, und der Abfall des pH-Wertes in einem Glasgefäß mit einem
geeigneten Stopfen oder in einem luftdicht verschließbaren synthetischen Harzgefäß ohne Stickstoffgasersetzung
oder in einem glasgeschlossenen Gefäß wie einer Glasampulle oder einem Spritzbehälter gelagert werden.
Bei Versuchen wurde eine l%ige wäßrige Lösung von Aminodeoxykanamycinsulfat mit einem Gehalt von
2% Glycerin, hergestellt durch Auflösung von 1 g Aminodeoxykanamycin und 2 g Glycerin in Wasser zur
Bildung von 100 ml einer Lösung hergestellt und in einem synthetischen Harzgefäß gelagert und während
21 Tagen bei 6O0C aufbewahrt. Anschließend wurde die
Absorption der Lösung unter Bestimmung des Farbausmaßes der Lösung bei 450 ιημ bestimmt, wobei die
Absorption 0,014 betrug. Wenn andererseits die Absorption bei 450 ΐημ einer l°/oigen wäßrigen Lösung
von Aminodeoxykanamycin ohne Glyceringehalt nach einer Lagerung der Lösung unter den gleichen
Bedingungen wie vorstehend bestimmt wurde, betrug die Absorption 0,172. Während eine Absorption der
Lösung mit einem Wert von 0,014 im Fall des Glycerinzusatzes als Verfärbung der Lösung durch das
unbewaffnete Auge nicht festzustellen war, ließ sich, wenn die Absorption der Lösung 0,172 im Fall keines
Glycerinzusatzes betrug, klar feststellen, daß die Lösung
gelbbraun verfärbt war.
Nach weiteren Versuchen betrug der pH-Wert einer l%igen wäßrigen Aminodeoxykanamycinsulfatlösung,
die Natriumbisulfit enthielt und durch Auflösung von 1 g Aminodeoxykanamycin und 1 g Natriumbisulfit in
Wasser unter Bildung von 100 ml der Lösung hergestellt worden war, unmittelbar nach der Herstellung 5,5,
jedoch fiel der pH-Wert, wenn die Lösung während Tabelle VI
einer Woche bei Raumtemperatur aufbewahrt wurde, auf 23 ab. Falls andererseits der einer der oben
bezeichneten mehrwertigen Alkohole zu der wäßrigen
zugesetzt wurde, wurde der pH-Wert der Lösung kaum im Verlauf der Zeit geändert. Das heißt, der pH-Wert
einer l%igen wäßrigen Aminodeoxykanamycinsulfatlösung mit einem Gehalt von 2% Glycerin, die durch
der Herstellung den Wert von 6,7, und wenn die Lösung während einer Woche bei Raumtemperatur gelagert
worden war, betrug der pH-Wert der Lösung noch 6,7.
Wenn weiterhin die vorstehend angegebenen mehrwertigen Alkohole zu wäßrigen Lösungen von basischen
wasserlöslichen Antibiotika zugesetzt wurden, wurde deren Antibiotikumsaktivität nicht verringert.
Beispielsweise war bei den im Rahmen der Erfindung ausgeführten Versuchen die antimikrobielle Aktivität
einer l%igen Aminodeoxykanamycinsulfatlösung mit einem Gehalt von 2% Glycerin nach der Lagerung
während 21 Tagen bei 6O0C 100% der Aktivität der Lösung unmittelbar nach der Herstellung.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung.
Ein Gemisch aus 1 g Kanamycinsulfat und 5 g Glycerin wurde in Wasser gelöst und ergab 100 ml der
wäßrigen Lösung. Zum Vergleich wurde eine l%ige wäßrige Kanamycinsulfatlösung ohne Glyceringehalt
als Vergleichsprobe hergestellt.
Wenn die l%igen wäßrigen Kanamycinsulfatlösungen mit einem Gehalt von 5% Glycerin und ohne
Glyceringehalt entsprechend Beispiel 1 untersucht wurden, betrug die Absorption der l%igen wäßrigen
Kanamycinsulfatlösung mit dem Gehalt von 5% Glycerin 0,006, während die Absorption der l%igen
wäßrigen Kanamycinsulfatlösung ohne Glyceringehalt, die als Vergleichsprobe diente, den Wert von 0,063
hatte. Aus den vorstehenden Werten ergibt es sich, daß die Verfärbung der l°/oigen wäßrigen Kanamycinsulfatlösung
mit einem Gehalt von 5% Glycerin verhindert wurde.
Ohne (Vergleich) | 0,063 |
Glycerin 2% | 0,012 |
Glycerin 10% | 0,010 |
Äthylenglykoll% | 0,009 |
Diäthylenglykol l°/( | ) 0,023 |
Mannit 5% | 0,015 |
Beispiel 3 |
Ein Gemisch aus 1 g Kanamycinsulfat und jeweils einem der in der folgenden Tabelle VI in den ebenfalls
angegebenen Mengen eingesetzten mehrwertigen Alkohole wurde in Wasser zu 100 ml einer wäßrigen
Lösung gelöst. Zum Vergleich wurde eine l%ige wäßrige Kanamycinsulfatlösung ohne Zusatz eines
mehrwertigen Alkohols als Vergleichsprobe hergestellt.
Wenn jede der den mehrwertigen Alkohol enthaltenden l%igen wäßrigen Kanamycinsulfatlösungen und
der Kanamycinsulfatlösung ohne mehrwertigen Alkohol entsprechend Beispiel 1 untersucht wurde, wurden
die in Tabelle VI angegebenen Ergebnisse erhalten, <*>
woraus es sich zeigt, daß die Verfärbung der wäßrigen Lösungen der die mehrwertigen Alkohole enthaltenden
Antibiotika verhindert wurde.
Ein Gemisch aus 1 g Aminodeoxykanamycinsulfat und 2 g Glycerin wurde in Wasser gelöst und ergab
100 ml der wäßrigen Lösung, und zum Vergleich wurde eine l%ige wäßrige Aminodeoxykanamycinsulfatlösung
ohne Glyceringehalt als Vergleichsprobe hergestellt.
Wenn die l%igen wäßrigen Aminodeoxykanamycinsulfatlösungen mit einem Gehalt von 2% Glycerin und
ohne Glyceringehalt wie in Beispiel 1 untersucht wurden, betrug die Absorption der 1%igen wäßrigen
Aminodeoxykanamycinsulfatlösung mit einem Gehalt von 2% Glycerin 0,014, während die Absorption der
l%igen wäßrigen Lösung ohne Glyceringehalt 0,172 betrug. Aus den Werten ergibt es sich, daß die
Verfärbung einer l%igen wäßrigen Aminodeoxykanamycinsulfatlösung mit einem Gehalt von 2% Glycerin
verhindert wurde.
Ein Gemisch aus 1 g Aminodeoxykanamycinsulfat und jeweils einem der in der folgenden Tabelle VII
angegebenen Alkohole in den dort angegebenen Mengen wurde in Wasser zu 100 ml einer wäßrigen
Lösung gelöst und zum Vergleich wurde auch eine 1 %ige wäßrige Lösung von Aminodeoxykanamycinsulfat
ohne Gehalt der mehrwertigen Alkohole als Vergleichsprobe hergestellt
Wenn die l%igen wäßrigen Aminodeoxykanamycinsulfatlösungen mit dem Gehalt der mehrwertigen
Alkohole und die l%igen Aminodeoxykanamycinsulfatlösungen ohne Gehalt der mehrwertigen Alkohole
entsprechend Beispiel 1 untersucht wurden, wurden die in Tabelle VII aufgeführten Ergebnisse erhalten, woraus
es sich zeigt, daß die Färbung der wäßrigen Lösungen der die mehrwertigen Alkohole enthaltenden Antibiotika
verhindert wurde.
Tabelle VH | Absorption bei 450 ΐημ |
Zusatz und Menge | 0,172 |
Ohne (Vergleich) | 0,013 |
Glycerin 5% | 0,011 |
Glycerin 10% | 0,044 |
Mannit 1% | 0,019 |
Mannit 5% | 0,087 |
Äthylenglykol 1% | 0,061 |
Diäthylenglykol 1% | 0,072 |
Triäthylenglykol 1% | |
709 530/465
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Glycerin, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Mannit zur Stabilisierung von arzneilichen Lösungen mit einem Gehalt an einem der basischen wasserlöslichen Antibiotika Kanamycinsulfat oder Aminodeoxykanamycinsulfat, wobei die Menge des Stabilisators in den Lösungen 1-10 Gew.-% beträgt.
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