DE3037104A1 - Verbesserungen eines cephalosporinantibiotikums - Google Patents
Verbesserungen eines cephalosporinantibiotikumsInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Verbesserungen betreffend (6R,?"R)-7-
^jTz) -2- (2-Arainothiazol—4—yl) -2- (2-carboxyprop-2-oxyimino) acetamido/-;^ I -pyridiniummethyl)oeph-3-em-4-carboxylat der Formel
'CONH CH
N ,3
^0-C-COOH
^0-C-COOH
CH
COCf
Für diese Verbindung, auf die verschiedentlich als "Ceftazidim" und "GR 2026^" Bezug genommen wird, wurde gefunden,
daß diese ein breites antibiotisches WirkungsSpektrum besitzt
und insbesondere eine ungewöhnlich hohe Aktivität gegenüber gramnegativen Organismen einschließlich zahlreicher ß-Lactamase-bildender
gramnegativer Stämme,wie in der GB-PS 2 025 398 beschrieben wird. Die Verbindung besitzt eine ausgezeichnete Aktivität gegenüber normalerweise mit ß-Lactam-Antibiotika
schwierig zu bekämpfenden Organismen, wie indolpositiven
Proteus-, Serratia-, Providence- und insbesondere Pseudomonas-Organismen, und ihre antibakteriellen Eigenschaften
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werden nicht durch das menschliche Serum beeinträchtigt. Überdies ist die Wirkung verstärkter Inocula gegen die Verbindung niedrig,
und die Verbindung wirkt rasch bei Konzentrationen nahe der minimalen inhibierenden Konzentration bakterizid. Sie wird ^ut in den
Körpern kleiner Nagetiere verteilt, wodurch sich brauchbare tlierepeutische
Spiegel nach der subkutanen Injektion ergeben. Es wurden experimentelle Infektionen bei der Maus mit gramnegativen Bakterien
erfolgreich unter Verwendung der Verbindung behandelt und insbesondere wurde ein ausgezeichneter Schutz gegen Pseudomonas
aeruginosa-Stämme, einem Organismus, der normalerweise einer Behandlung mit Cephalospcrin-Antibiotika nicht zugänglich ist,
erzielt. Dieser Schutz vsax* vergleichbar mit der Behandlung mit
einem Aminoglycosid wie Amikazin. Die Tests mit der Verbindung hinsichtlich der akuten Toxizität bei der Maus ergaben LD^Q-Werte
von höher als 6 g/kg. Es wurde keine Nephrotoxizität bei Ratten bei Dosen von 2^0 g/kg beobachtet. Bei Untersuchungen am Menschen
zeigte die Verbindung gute pharmakokinetische Eigenschaften unter Erzielung hoher und lang anhaltender Serumspiegel nach der Injektion.
Die lange Serumhalbwertszeit legt nahe, daß weniger häufige Dosierungen für weniger ernsthafte Infektionen erforderlich
sein könnten. Frühe klinische Ergebnisse legen nahe, daß die Verbindung in der klinischen Praxis ausgezeichnete antibiotische
Eigenschaften hervorruft, wie sie in vitro und bei Tierexperimenten gezeigt worden sind.
Die GB-PS 2 025 598 beschreibt auch Solvate und nicht-toxische
Salze, z.B. Salze mit 3asen und Säureadditionssalze der vorstehend erwähnten Cephalosporin-Verbindung.
Die GB-PS 2 025 598 besehreibt u.a. ein Verfahren zur Herstellung
der vorstehend beschriebenen Cephalosporin-Verbindung (I) soxffie von
deren oolvateiund nieht-toxischsi Salzen, das umfaßt:
die Acylierung einer Verbindung der Formel
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vorzugsweise als Bishydrochloridsäureadditionssalz, mit einer Säure der Formel
S N
C-COOH
Il GH3
CH3
(worin R eine Amino- oder geschützte Aminogruppe bedeutet;
und R eine carboxy!blockierende Gruppe darstellt) oder mit
einem dieser entsprechenden Acylierungsmittel; wonach sich die folgenden Reaktionen anschließen können
i) Entfernung irgendeiner Aminoschutzgruope und der carboxyl-
2
blockierenden Gruppe R und gewünschtenfalls ii) die Umwandlung einer Carboxylgruppe in ein nicht-toxisches Salz.
blockierenden Gruppe R und gewünschtenfalls ii) die Umwandlung einer Carboxylgruppe in ein nicht-toxisches Salz.
Die gewünschte Verbindung der vorstehenden Formel (I) und ihr Bishydrochloridsalz der GB-PS 2 025 398 wurden als amorphe Feststoffe
erhalten, und ihre Stabilität war insbesondere bei erhöhten Temperaturen nicht besonders zufriedenstellend.
Es wurde nun gefunden, daß das (6,7R)-7-^JZ)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)-acetamido/-?-(1-pyridiniummethylJceph-^-em-^-carboxylat-flJ-bishydrochlorid
in vorteilhafter Weise in kristalliner Form hergestellt und isoliert werden kann.
Die kristalline Form der BishydrochloricL-Verbindung besitzt eine
allgemein überlegene Qualität hinsichtlich ihrer Reinheit und Stabilität. Insbesondere wurde für die neue Hydrochloridform
gefunden, daß sie sine gut definierte kristalline Struktur besitzt
und daß sie, selbst wenn sie während einer längeren Zeit-
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dauer bei einer Temperatur von 50 0C gelagert wird, bemerkenswert
stabil ist. Diese Eigenschaften machen sie für die pharmazeutische Verwendung sowie für die Herstellung anderer aktiver Cephalosporin-Verbindungen
wertvoll.
Es wurde gefunden, daß das neue kristalline Bishydrochloridsalz
der vorstehenden Cephalosporin-Verbindung unter kontrollierten Bedingungen hergestellt werden kann. Beispielsweise wurde gefunden,
daß das gewünschte Bishydrochlorid durch'Kristall!sation aus einem
geeigneten Medium,beispielsweise ein Aceton und Ameisensäure umfassendes
Medium,hergestellt werden kann. Es wurde auch gefunden, daß es möglich ist, das kristalline Bishydrochlorid aus zahlreichen
Medien umzukristallisieren. Beispiele für andere Medien für die
Kristallisation oder Umkristallisation umfassen industriellen
Brennspiritus oder denaturierten Spiritus und Mischungen von Methanol, n-Propanol und Diisopropyläther.
Die Kristallisation des Dihydrochlorids wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis 35 0C* geeigneterweise bei etwa
20 0C, durchgeführt, woran sich eine Stufe des Abkühlens auf
eine Teirroeratur im Bereich von 0 bis 15 "C zur Erhöhung der KristallauSDeute
anschließt.
Nach dem Ausfällen kann das kristalline Bishydrochloridprodukt durch Filtrieren gewonnen, gewaschen und in üblicher Weise getrocknet
werden.
Das Bishydrochloridsalz für die Verwendung zur Herstellung des
neuen erfindungsgemäßen kristallinen Bishydrochlorids kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das in der vorstehenden
GB-PS 2 025 398 beschrieben wird, nämlich durch ein Verfahren,
das die vorstehend erwähnte Methode umfaßt.
Das neue erfindungsgemäße Bishydrochlorid wurde Röntgenbeugungspulveruntersuchungen
unterzogen. Man verwendete das Produkt des folgenden Beispiels 2, um eine Fotografie einer Debye-Scherrer-Pul"-srbeuKung
öurcii 12-stündiges Aussetzen einer CoKotf -Strahlung
und eine zweite Fotografie durch J-stündiges Aussetzen einer
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BAD ORIGINAL
CuKoo -Strahlung zu erhalten. Die Intensitäten der Linien wurden
gegen Standard-Werte verglichen, um die relativen Intensitäten der folgenden Tabelle zu erhalten:
nd"-Wert | relative Intensität |
11 d"-Wert | relative Intensität |
(8) | ( * ) | Ά. | ' . I j |
10,6 | 1IOO | 2,76 | 1IOO |
7,9 | 93 | 2,73 | 12 |
6,6 | 22 | 2,65 | 10 |
6.4 - * |
30 | 2 j 59 | 15 |
5,65 | 10 | 2,53 | 5 |
5f43 | 45 | 2,48 | 3 |
5,07 . | 15 | 2,43 | 7 |
4,90 | 10 | 2,39 | 10 |
4,70 | 10 | 2,35 | Spur |
4,54 | 12 | 2,26 | 7 |
4,25 | 10 | 2,24 | 10 |
4,12 | 100 | 2.19 | Spur |
3,97 | 30 | 2,11 | 4 |
3,89 | 30 diffus | 2,09 | 2 |
3,82 | 65 | 2,06 | 4 |
3,75 | 25 | 2,03 | 2 |
3,60 | 35 | 1,963 | 2 |
3,51 | 35 | 1,919 | 2 |
3,34 | 35 | 1,886 | 2 |
3j26 | 10 diffus | 1,870 | 1 |
3,07 | 18 diffus | 1,836 | χ |
2,95 | 25 | Ij812 | 1 |
2,87 | 22 | 1,776 | 1 |
2,81 | 5 | 1,748 | 1 |
10 | 1 |
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' ORIGINAL-INSPECTED
Das neue erfindungsgemäße Salz wurde auch durch sein Infrarotspektrum
charakterisiert. Man erhielt das Infrarotspektrum des Produkts des nachfolgenden Beispiels 2 in Nujol, und dieses wird
in der beigefügten Zeichnung wiedergegeben.
Das erfindungsgemäße kristalline Bishydrochlorid kann bei der Herstellung eines kristallinen Pentahydrats der Verbindung der
Formel I durch Zugabe einer organischen oder anorganischen Base zu einer wäßrigen Lösung des Bishydrochlorids bis zu einem pH
von 3,3 bis. 4,0, vorzugsweise etwa 3*7* hergestellt.werden. Für
das sich ergebende Pentahydrat wurde auch gefunden, daß es eine gut definierte kristalline Struktur besitzt. Dieses Pentahydrat
erwies sich selbst bei einer Lagerung bei einer Temperatur von 50 0C während einer ausgedehnten Zeitdauer als bemerkenswert
stabil. Das Pentahydrat zeigt die antibiotischen Eigenschaften der vorstehenden Verbindung (I) und findet als Antibiotikum in
ähnlicher Weise Verwendung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung des erfindungsgemäßen
Bishydrochlorids.
Die protonenmagnetischen Resonanzspektren (PMR) wurden bei 100 MHz bestimmt. Die Integrale stimmen mit den Zuordnungen
überein, die Kupplungskonstanten, J, werden in Hz angegeben, wobei die Zeichen nicht bestimmt werden: s = Singulett,
t = Triplett, d = Dublett, dd = doppeltes Düblett, m = Multiplett
und ABq = AB Quartett.
Sämtliche der folgenden Beispiele erläutern die Herstellung von ( 6r, 7R) -7-/^z) -2- (2-Aminothiazol-2i-yl) -2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)acetamido7-3-(l-pyridiniummethyl)ceph-3-em-4-carboxylatbishydrochlorid.
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Man gab unter Rühren 84 ml Ameisensäure zu 41,8 g (6r,7R)-7- ^rz)-2-(2-Trltylaminothiazol-4-yl)-2-(2-t-butoxycarbonylprop-2-oxyimino)-acetamido7-3-(l-pyridiniummethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-N-N-dimethylformamidsolvat,
wobei eine Wasserkühlung angewandt wurde, um die Temperatur unterhalb 28 0C zu halten.
Die erhaltene Lösung wurde auf 20 0C abgekühlt, und man gab unter
Rühren während 5 Minuten 17,0 rr.l konzentrierte Chlorwasserstoffsäure
zu. Die Mischung wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert, um Triphenylmethanol zu entfernen. Das Filtrat
wurde zu 800 ml gerührtem Aceton zugegeben. Das Triphenylmethanol wurde mit 3 x 7 ml Ameisensäure gewaschen, und die vereinigten
Waschwasser wurden zu der Filtrat-Acetonmischung zugegeben. Die erhaltene Suspension wurde 1,25 Stunden gerührt und danach filtriert. Der kristalline Feststoff wurde mit Aceton gewaschen und
im Vakuum getrocknet, um 20,2 g Titelverbindung su ergeben, r(D2O) 0,95 (d, J6Hz, Pyridinium-2- und 6-H), 1,29 (dd, JöHz,
Pyridinium-4-H), l,8o (dd, j6Hz, Pyridinium-3- und 5-H), 2,77
(s, Thiazol-5-H), 4,02(d, J5Hz, 7-H), 4,10 und 4,47 (AEq, JlöHz,
3-CH2), 4,59 (dj J5Hz, 6-H), 6,17 und 6,54 (ABq, J18Hz, 2-H2)
und 8,36 (s, C(CH^)2);
Chlor gef.: 11,0 #; ber. für C22H2^NgO7S2Cl2:
Chlor gef.: 11,0 #; ber. für C22H2^NgO7S2Cl2:
347),
11,5 fc λπ]ειχ (pH 6 Phosphatpuffer) 257 nm (E* £
^inf bei 24° (S1 cm31o)und 29° 1^1 (El L 150)*
Beispiel 2 . . :.
Man gab 5 g (6R,7R)-7-/X"z)-2-(2-t-Butoxycarbpnylprop-2-oxyimino)-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-acetamido7"-3-(l-pyridiniummethyl)-ceph-3-em-4-carboxylat-N,N-dimethylformamidsolvat
zu 10 ml gerührter Ameisensäure. Als sich die Lösung geklärt- hatte, wurden 2,1 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure tropfenweise während
2 Minuten zugegeben, und die erhaltene Suspension wurde weitere
^ Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wurde abfiltriert
und das Filterbett mehrmals mit geringen Mengen an Ameisensäure (insgesamt 2,5 ml) gewaschen.
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Das Filtrat wurde in 100 ml industriellen Brennspiritus gegossen,
und danach wurde das Lösungsmittel auf einem Rotationsverdampfer im Vakuum (Wasserstrahlvakuum, Badtemperatur 4o 0C) abgedampft,
um ein öl zu ergeben. Man gab 50 ml Äthylacetat zu und setzte
das Verdampfen fort. Dieses Verfahren wurde mit weiterem Äthylacetat (2 χ 50 ml) wiederholt, bis ein Schaum erhalten wurde.
Der Schaum wurde in 100 ml industriellem Brennspiritus aufgenommen,und
das Andampfen wurde sorgfältig fortgesetzt, bis Anzeichen einer Kristallisation beobachtet, wurden. Die trübe Lösung
wurde über Nacht abgekühlt und der weiße Feststoff durch Filtrieren isoliert und bei 4o 0C im Vakuum getrocknet, um 150 mg
Titelverbindung zu ergeben.
Ein weiteres sorgfältiges Abdampfen der Flüssigkeiten ergab eine geringe zweite Fraktion an Titelverbindung (150 mg). Die verbliebenen
industriellen Brennspiritusflüssigkeiten wurden mit einem Stickstoffstrom abgeblasen, und es schied sich eine ergiebige
Fraktion an kristallinem Material ab. Dieses wurde durch Filtrieren
isoliert und im Vakuum bei 4o 0C getrocknet, um 1,6 g Titelverbindung
zu ergeben. A.max (pH 6 Phosphatpuffer) 257 nm (Ei
und Ainf245 nm (eJc*316) und A-inf290 nm (E^^l52); das
PMR-Spektrum war demjenigen in Beispiel 1 ähnlich, Chlorbestimmung: 11,5 %; Wasser nach Karl Fischer: 3*0 %. Die Fotografien
der Debye-Seherrer-Röntgenbeugungspulverauf nahmen zeigten, daß
das Material kristallin war.
Man löste 0,5 g kristalline feste Titelverbindung, hergestellt wie in dem vorstehenden Beispiel 1,in 5 ml Methanol, gab 15 ml
n-Propanol zn und behandelte die Lösung während 20 Minuten mit
20 ml Diisopropyläther. Die Suspension wurde auf 50 0C erwärmt und
bei Raumtemperatur JO Minuten gerührt. Die Suspension wurde abfiltriert
und gewaschen,um 0,48 g umkristallisierte Titelverbindung zu ergeben. \maApB. 6 Phosphat) 257 (E* JJj 349, £2l66o)
und Xlnf bei 245 (EJ £„321, £19920) und 285 (E* JJj 170, £10550);
X (D^O) identisch :ni'c dem von Beispiel 1; Verunreinigungen aufgrund
der Hochdruckflüssigkeitschromatographie: lt2 %% Wassergehalt nach
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der Karl-Fi scher-Methode: 4,0 $>\ Chlor, gefunden: 10,6 %
berechnet für: C22H2^NgO7S2Cl2-I,4 H2O: 10,9 $.
Das erfindungsgemäße kristalline Bishydrochlorid zeigt die antibiotischen
Eigenschaften der vorstehend genannten Verbindung (I) und kann zur Behandlung zahlreicher ErkraTikungeri, die durch pathogene
Bakterien bei Mensch und Tier verursacht werden, wie Infektionen des Atmungstrakts und Infektionen der Harnwege, verwendet
werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung pharmazeutische
Zusammensetzungen, die das neue Bishydrochlorid enthalten, die für die Verwendung in der Human- oder Veterinärmedizin geeignet
sind. Derartige Zusammensetzungen können in üblicher Weise mithilfe irgendwelcher erforderlicher pharmazeutischer Träger
oder Exzipienten dargeboten werden.
Die erfindungsgemäße antibiotische Bishydrochloridverbindung kann
für die Injektion formuliert werden und kann in einer Einheitsdosisform
in Ampullen oder in Behältnissen für Mehrfachdos^n
erforderlichenfalls zusammen mit einem zugegebenen Konservierungsmittel dargeboten werden.
Die Zusammensetzungen können auch in Form von Suspensionen, Lösungen
oder Emulsionen in öligen oder wäßrigen Trägern vorliegen und Formulierungsmittel wie Suspendier-, Stabilisierungs- und/oder
Dispergiermittel enthalten. Alternativ kann der Wirkstoff in Pulverform für die Zubereitung mit einem geeigneten Träger z.B..
sterilem, pyrogenfreiem bzw. keimfreiem Wasser vor der Verwendung vorliegen.
Gewünschtenfalls können derartige Pulverformulierungen eine geeignete
nicht-toxische Base enthalten, um die Wasserlöslichkeit
des Wirkstoffs zu verbessern und/oder sicherzustellen, daß bei einer Zubereitung des Pulvers mit Wasser der pH der erhaltenen
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ORIGINAL INSPECTED
wäßrigen Formulierung physiologisch verträglich ist. Alternativ kann die Base in dem Wasser vorhanden sein, mit dem das Pulver
zubereitet wird. Die Base kann z.B. eine anorganische Base wie Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat oder Natriumacetat oder eine
organische Base wie Lysin oder Lysinacetat sein.
Die antibiotische Verbindung kann auch in Form von Suppositorien formuliert werden, z.B. solchen, die herkömmliche Suppositorienbasen
wie Kakaobutter oder andere Glyceride enthalten.
Für die Medikation der Augen oder Ohren können die Präparate als individuelle Kapseln in flüssiger oder halbflüssiger Form oder in
Form von Tropfen formuliert werden.
Zusammensetsungen für die Veterinärmedizin können z.B. auch als
intramammäre Präparate in entweder lang wirkenden oder rasch freigebenden
Basen formuliert werden.
Die Zusammensetzungen können von 0,1 % aufwärts, z.B. 0,1 bis
99 %» Wirkstoff in Abhängigkeit von der Verabreichungsmethode
enthalten. Umfassen die Zusammensetzungen Dosierungseinheiten, SD enthält vorzugsweise Jede Einheit 50 bis 1500 mg Wirkstoff.
Die Dosierung, wie sie für die Behandlung eines erwachsenen Menschen verwendet wird, liegt vorzugsweise im Bereich von
500 bis 6OOO mg Je Tag in Abhängigkeit vom Weg und der Häufigkeit
der Verabreichung. Beispielsweise sollten normalerweise bei der Behandlung eines erwachsenen Menschen 1000 bis 3000 mg
je Tag intravenös oder intramuskulär verabreicht genügen. Bei der Behandlung von Pseudomonas-Infektionen können höhere Tagesdosen
erforderlich sein.
Die erfindungsgemäße antibiotische Verbindung kann in Kombination
mit anderen therapeutischen Mitteln, wie Antibiotika, z.B. Penicillinen oder anderen Cephalosporinen, verabreicht werden.
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Claims (4)
1.) ((6R,7R)-7-^Tz)-2-(2-Air.inothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyinino)
acetamido/ö- (I -pyridiniumrnethyl) cepli-5-em-4--carboxylat
in Form eines kristallinen Bishydrochlorids,
das im wesentlichen die folgenden "d"-Werte und relativen Intensitäten
aufweist, wenn es einer Debye-Scherrer-RÖntgenpulverbeugung
unter Verwendung einer CoK^ -Strahlung unterzogen wird:
13001S/0874 ORIGINAL INSPECTED
13001S/OS74
2.) Verfahren zur Herstellung des kristallinen Bishydrochlorids gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das
gewünschte Bishydrochlorid aus (6R,7R)-7-/TZ)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)
-2- (2-carboxyprop-2-oxyiiri.no) acetamido/-J- (1 -pyridiniummethyl^eph-jJ-em-^-carboxylat-bishydr-ochlorid
in einem Medium, ausgewählt unter Ameisensäure und Aceton, industriellem Brennspiritus
bzw. denaturiertem Spiritus und Mischungen von Methanol, n-Propanol und Diisopropyläther^kristallisiert.
5·) Pharmazeutische Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Wirkstoff das kristalline Bishydrochlorid gemäß Anspruch i, geeignet für die Verwendung in der Human- oder
Veterinärmedizin, enthält.
4.) Verwendung des kristallinen Bishydrochlorids gemäß
Anspruch 1 zur Herstellung von (6R,7R)-7-/Tz)-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-(2-carboxyprop-2-oxyimino)acetamido/r-5-(l-pyridiniuinmethyl)ceph~3-em-4-earboxylat-pentahydrat.
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