EA013864B1 - Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics - Google Patents

Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics Download PDF

Info

Publication number
EA013864B1
EA013864B1 EA200801886A EA200801886A EA013864B1 EA 013864 B1 EA013864 B1 EA 013864B1 EA 200801886 A EA200801886 A EA 200801886A EA 200801886 A EA200801886 A EA 200801886A EA 013864 B1 EA013864 B1 EA 013864B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
antibiotics
cephalosporin antibiotics
activity
cephalosporin
optical
Prior art date
Application number
EA200801886A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200801886A1 (en
Inventor
Константин Валентинович ГАЙДУЛЬ
Александр Валерьевич ДУШКИН
Original Assignee
Лимонова, Анастасия Викторовна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лимонова, Анастасия Викторовна filed Critical Лимонова, Анастасия Викторовна
Priority to EA200801886A priority Critical patent/EA013864B1/en
Publication of EA200801886A1 publication Critical patent/EA200801886A1/en
Publication of EA013864B1 publication Critical patent/EA013864B1/en

Links

Abstract

The invention relates to chemico-pharmaceutical industry, the claimed method of antibacterial activity of cephalosporin antibiotic enhancement by their mechanical treatment provides to enhance antibacterial activity by at least two times due to enrichment of commercially produced antibiotics by biologically-active enantiomers. For that, powder-like substance of cephalosporin antibiotics is treated by intensive shock-abrasive action in ball mills controlling the change of specific angle of optical rotation measured by standard technique with wave length 589 nm, which must be at least 2°.

Description

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, в частности к способу повышения базовой антибактериальной активности антибиотиков цефалоспоринового ряда и создания высокоэффективных лекарственных средств.The invention relates to the pharmaceutical industry, in particular to a method for increasing the basic antibacterial activity of cephalosporin antibiotics and creating highly effective drugs.

Антибиотики цефалоспоринового ряда широко применяются в современной медицинской практике для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний.Cephalosporin antibiotics are widely used in modern medical practice for the treatment of infectious and inflammatory diseases.

Цефалоспорины относятся к бета-лактамным антибиотикам, в основе их химического строения лежит 7-аминоцефалоспорановая кислота (7-АЦК) [1] (фиг. 1). В медицине применяют полусинтетические цефалоспориновые антибиотики, отличающиеся природой заместителей В и В'.Cephalosporins are beta-lactam antibiotics, their chemical structure is based on 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) [1] (Fig. 1). In medicine, semi-synthetic cephalosporin antibiotics are used, which differ in the nature of substituents B and B '.

СООЫаSOOYa

Фиг. 1FIG. one

Со структурно-химической точки зрения цефалоспорины представляют собой довольно сложные большие молекулы, которые могут иметь изомерные формы, различающиеся по биологической активности.From a structural chemical point of view, cephalosporins are rather complex large molecules that can have isomeric forms that differ in biological activity.

На фиг. 2, приведена структура Δ3 изомера цефемного ядра цефалоспориновых антибиотиков. Однако возможно изменение положения двойной связи (см. фиг. 3). Такие структуры называются Δ2 изоме рами.In FIG. 2, the structure of the Δ 3 isomer of the cefemic nucleus of cephalosporin antibiotics is shown. However, it is possible to change the position of the double bond (see Fig. 3). Such structures are called Δ 2 isomers.

Фиг. 2FIG. 2

СООИаSOOIa

Фиг. 3FIG. 3

Антимикробную активность проявляют именно Δ3 изомеры, в то время как Δ2 изомеры неактивны [2].It is the Δ 3 isomers that exhibit antimicrobial activity, while the Δ 2 isomers are inactive [2].

Другим видом изомерии цефалоспориновых антибиотиков, оказывающих влияние на их биологическую активность, является геометрическая син- и антиизомерия положения Ν-оксимной группы =Ν-Ο-Β в боковой цепи, присоединенной по положению 7 цефемового ядра. Это показано на примере структур антибиотиков 3-го поколения. Син- конфигурация изображена на фиг. 4, а антиконфигурация на фиг. 5.Another type of isomerism of cephalosporin antibiotics that affect their biological activity is the geometric syn- and anti-isomerism of the position of the Ν-oxime group = Ν-Ο-Β in the side chain attached at position 7 of the cefemic nucleus. This is shown by the example of 3rd generation antibiotic structures. The syn configuration is shown in FIG. 4, and the anti-configuration in FIG. 5.

Фиг. 4 ко.FIG. 4 to.

NN

СООЫаSOOYa

Фиг. 5FIG. 5

Применительно к наиболее популярным цефалоспориновым антибиотикам такой тип изомерии возможен для цефотаксима, цефуроксима, цефтазидима, цефепима и цефтриаксона. На примере цефотаксима проведено сравнение антибактериальной активности син- и антиизомеров [3-6]. Показано, что активность син- изомера против бета-лактамаз-продуцирующих граммположительных бактерий в 80 разFor the most popular cephalosporin antibiotics, this type of isomerism is possible for cefotaxime, cefuroxime, ceftazidime, cefepime, and ceftriaxone. Using cefotaxime as an example, the antibacterial activity of syn- and anti-isomers was compared [3-6]. It is shown that the activity of the syn-isomer against beta-lactamase-producing gram-positive bacteria is 80 times

- 1 013864 выше, чем антиизомера.- 1 013864 higher than the anti-isomer.

Известен способ изомеризации цефотаксима [7] и цефуроксима [8] путем УФ облучения их водных растворов. В результате облучения образуется определенное фотостационарное соотношение между сини антиизомерами. Тем самым, если исходным состоянием антибиотика является малоактивный изомер (анти-), в результате облучения образуется смесь син-и антиизмеров, обладающая повышенной антимикробной активностью. Эти исследования взаимных переходов между биологически активной и неактивной формами под действием физического фактора - УФ облучения - являются аналогами настоящего изобретения.A known method of isomerization of cefotaxime [7] and cefuroxime [8] by UV irradiation of their aqueous solutions. As a result of irradiation, a definite photostationary relationship is formed between the blue anti-isomers. Thus, if the initial state of the antibiotic is a low activity isomer (anti-), as a result of irradiation, a mixture of syn and anti-measures is formed, which has increased antimicrobial activity. These studies of the mutual transitions between biologically active and inactive forms under the influence of a physical factor - UV irradiation - are analogues of the present invention.

Недостатком известного способа является необходимость перевода антибиотиков в жидкую фазу. Учитывая, что в растворе происходит их постепенное разложение [9], для хранения облученных антибиотиков необходимо их выделение в сухом виде. Это значительно усложняет промышленную реализацию описанного способа изомеризации.The disadvantage of this method is the need to transfer antibiotics to the liquid phase. Considering that their gradual decomposition occurs in solution [9], for storage of irradiated antibiotics, their isolation in dry form is necessary. This greatly complicates the industrial implementation of the described isomerization process.

Известен способ обогащения биологически активным геометрическим изомером цис-7-амино-3[(Е)-2-(4-метил-5-тиазолин)винил]-3-цефем-4-карбоновой кислоты, описанный в [10], что также является аналогом нашего изобретения. Он заключается в получении в водном растворе ее аммониевой соли и последующем ее осаждении. При этом цис- и транс-изомеры осаждаются в разной степени и осадок обогащается преимущественно цис-изомером, обладающими повышенной активностью к граммотрицательным бактериям.A known method of enrichment with the biologically active geometric isomer cis-7-amino-3 [(E) -2- (4-methyl-5-thiazoline) vinyl] -3-cephem-4-carboxylic acid, described in [10], which also is an analogue of our invention. It consists in obtaining its ammonium salt in an aqueous solution and its subsequent precipitation. In this case, the cis and trans isomers precipitate to varying degrees and the precipitate is enriched mainly in the cis isomer, which has increased activity against gram-negative bacteria.

Недостаток данного способа связан с переводом исходной субстанции антибиотика в водный раствор с последующим выделением сухого продукта. Кроме того, он применим только для конкретного антибиотика - 7-амино-3-[(Е)-2-(4-метил-5-тиазолин)винил]-3-цефем-4-карбоновой кислоты и не известен для других цефалоспоринов.The disadvantage of this method is associated with the translation of the original substance of the antibiotic in an aqueous solution, followed by isolation of the dry product. In addition, it is applicable only for a specific antibiotic - 7-amino-3 - [(E) -2- (4-methyl-5-thiazoline) vinyl] -3-cefem-4-carboxylic acid and is not known for other cephalosporins.

Еще одним видом изомерии является оптическая изомерия, обусловленная диссеметрическим строением молекул цефалоспоринов [11]. Так, независимо от природы заместителей, в самом цефемовом ядре цефалоспоринов имеются два оптически активных центра - ассиметрические четвертичные атомы углерода в положениях 6 и 7, см. фиг. 1. Вследствие этого все цефалоспориновые антибиотики обладают оптической активностью - хиральностью. Введение различных заместителей В и В' усложняет пространственное строение молекул и делает возможным существование дополнительных оптически активных конфигураций. У большинства лекарственных препаратов существует тесная взаимосвязь между пространственной структурой и фармакологической активностью, то есть стереоспецифичность действия. Многие синтетические лекарственные препараты существуют в виде смеси двух, а часто и большего числа пространственных изомеров, отличающихся своим биологическим действием. Ранее теоретических расчетов оптической активности для цефалоспоринов не проводилось, а для большинства цефалоспоринов не установлена абсолютная конфигурация молекул. Это делает невозможным построение правдоподобных молекулярных моделей, которые были бы полезны хотя бы для качественного представления возможных стереохимически/оптически активных конфигураций. В этой ситуации вероятно существование множества оптически изомерных состояний молекул цефалоспоринов - их энантиомерных форм. В литературе отсутствуют данные о биологической/антимикробной активности отдельных энантиомеров цефалоспоринов, а также их смесей.Another type of isomerism is optical isomerism due to the disseminative structure of cephalosporin molecules [11]. Thus, regardless of the nature of the substituents, in the cefemal core of cephalosporins there are two optically active centers — asymmetric quaternary carbon atoms at positions 6 and 7, see FIG. 1. As a result, all cephalosporin antibiotics have optical activity - chirality. The introduction of various substituents B and B 'complicates the spatial structure of the molecules and makes possible the existence of additional optically active configurations. Most drugs have a close relationship between the spatial structure and pharmacological activity, that is, the stereospecificity of the action. Many synthetic drugs exist as a mixture of two, and often more, spatial isomers that differ in their biological effects. Previously, theoretical calculations of optical activity for cephalosporins have not been carried out, and for most cephalosporins, the absolute configuration of molecules has not been established. This makes it impossible to construct plausible molecular models that would be useful even for a qualitative representation of possible stereochemically / optically active configurations. In this situation, the existence of many optically isomeric states of cephalosporin molecules — their enantiomeric forms — is likely. There are no data in the literature on the biological / antimicrobial activity of individual enantiomers of cephalosporins, as well as their mixtures.

Общепринятые методы контроля качества субстанций цефалоспоринов основаны на ВЭЖХ [12] с использованием ахиральных фаз и не чувствительны к энантиомерному составу. Единственной характеристикой, чувствительной к соотношению энантиомеров, является показатель удельного оптического вращения [α], измеряемый в растворах исследуемых веществ на специальных приборах - поляриметрах. Однако этот показатель допускает варьирование в довольно широких пределах [12] (например, для цефазолина от -10 до -24°) или вообще не используется в фармакопейных стандартах качества. В то же время для энантиомерно чистых соединений (например, аскорбиновая и винная кислоты, аспартам) точность задания [α] составляет не хуже ±1°. На основе этого можно предположить, что энантиомерный состав промышленных цефалоспориновых антибиотиков является непостоянной величиной и зависит от условий конкретной используемой технологии их синтеза. Это предположение объясняет экспериментально наблюдаемые различия в антимикробной активности субстанций цефалоспоринов от разных производителей [13]. Данные о влиянии оптической изомеризации на антимикробную активность цефалоспориновых антибиотиков отсутствуют.Conventional methods for controlling the quality of cephalosporin substances are based on HPLC [12] using achiral phases and are not sensitive to enantiomeric composition. The only characteristic that is sensitive to the ratio of enantiomers is the specific optical rotation index [α], measured in solutions of the studied substances on special instruments - polarimeters. However, this indicator allows variation over a fairly wide range [12] (for example, for cefazolin from -10 to -24 °) or is not used at all in pharmacopoeial quality standards. At the same time, for enantiomerically pure compounds (for example, ascorbic and tartaric acids, aspartame), the accuracy of the task [α] is no worse than ± 1 °. Based on this, it can be assumed that the enantiomeric composition of industrial cephalosporin antibiotics is a variable value and depends on the conditions of the particular technology used for their synthesis. This assumption explains the experimentally observed differences in the antimicrobial activity of cephalosporin substances from different manufacturers [13]. There is no evidence of the effect of optical isomerization on the antimicrobial activity of cephalosporin antibiotics.

Однако для органических веществ широко известны процессы оптической изомеризации, проходящие в растворах, под действием различных химических и физических факторов [11]. Недостатком, затрудняющим их промышленное применение, является необходимость перевода веществ в жидкую фазу (растворения) и последующим выделением из раствора в виде сухой стабильной в хранении субстанции.However, optical isomerization processes occurring in solutions under the influence of various chemical and physical factors are widely known for organic substances [11]. A disadvantage that impedes their industrial use is the need to transfer substances into the liquid phase (dissolution) and subsequent isolation from the solution in the form of a dry, storage-stable substance.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип настоящего изобретения, является описанный в [14] механохимический процесс оптической изомеризации (рацемизации) фенилаланина. Для этого смесь Ό- или Ь-оптических изомеров фенилаланина и порошка неорганического материала (тальк, каолин, окись кремния, алюминия или магния), взятых в весовом соотношении 1:10 в сухом виде подвергают механической обработке в шаровой мельнице. Анализ обработанной смеси свидетельствуетThe closest technical solution chosen for the prototype of the present invention is the mechanochemical process of optical isomerization (racemization) of phenylalanine described in [14]. For this, a mixture of the Ό or L optical isomers of phenylalanine and an inorganic material powder (talc, kaolin, silicon oxide, aluminum or magnesium) taken in a weight ratio of 1:10 in dry form is subjected to mechanical processing in a ball mill. Analysis of the treated mixture indicates

- 2 013864 о рацемизации (изомеризации) исходного фенилаланина. В отсутствии неорганических порошков процесс рацемизации не проходит.- 2 013864 on racemization (isomerization) of the starting phenylalanine. In the absence of inorganic powders, the racemization process fails.

Недостатком данного технического решения является необходимость использования вышеуказанных неорганических добавок, так как для дальнейшего практического применения необходимо выделение чистого органического вещества - применительно к цели настоящего изобретения -антибиотика. Такая очистка возможна только с участием жидкофазных стадий, например растворения, фильтрации/осаждения от неорганических материалов и сушки. Эти неизбежные технологические операции значительно усложняют промышленную реализацию описанного способа изомеризации.The disadvantage of this technical solution is the need to use the above inorganic additives, since for further practical use it is necessary to isolate pure organic matter - in relation to the purpose of the present invention, the antibiotic. Such purification is possible only with the participation of liquid phase stages, for example, dissolution, filtration / precipitation from inorganic materials and drying. These unavoidable technological operations significantly complicate the industrial implementation of the described isomerization process.

Задачей настоящего изобретения является повышение антимикробной активности цефалоспориновых антибиотиков за счет изменения энантиомерного состава промышленно производимых субстанций.The objective of the present invention is to increase the antimicrobial activity of cephalosporin antibiotics by changing the enantiomeric composition of industrially produced substances.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемом способе повышения антибактериальной активности цефалоспориновых антибиотиков путем оптической изомеризации, сухую лекарственную субстанцию подвергают ударно-истирающему воздействию, при этом процесс обработки проводят до изменения удельного угла оптического вращения антибиотика, измеряемого по стандартной методике на длине волны 589 нм не менее чем на 2° от исходной величины и ударно-истирающее воздействие антибиотика проводят в шаровых мельницах при комнатной температуре.The problem is solved due to the fact that in the inventive method of increasing the antibacterial activity of cephalosporin antibiotics by optical isomerization, the dry drug substance is subjected to shock-abrasion, while the processing is carried out until the specific angle of the optical rotation of the antibiotic is measured according to the standard method at a wavelength of 589 nm not less than 2 ° from the initial value and the shock-abrasive effect of the antibiotic is carried out in ball mills at room temperature re.

Стереоизомеризация (переход из одной энантиомерной формы в другую) осуществляется в настоящем изобретении путем механической обработке сухих субстанций цефалоспориновых антибиотиков (без каких-либо добавок) ударно истирающими воздействиями, реализующимися в различного рода мельницах. Степень изменений энантиомерного состава количественно контролируется измерением удельного угла оптического вращения на длине волны 589 нм.Stereoisomerization (the transition from one enantiomeric form to another) is carried out in the present invention by mechanical processing of dry substances of cephalosporin antibiotics (without any additives) by abrasive effects realized in various kinds of mills. The degree of change in the enantiomeric composition is quantitatively controlled by measuring the specific angle of optical rotation at a wavelength of 589 nm.

В основу изобретения положено обнаруженное нами явление повышения антимикробной активности цефалоспориновых антибиотиков после обработки их сухих субстанций ударно-истирающими воздействиями, проводимой в шаровых мельницах. При этом изменение антимикробной активности происходит только в том случае, когда изменяется угол удельного оптического вращения антибиотика не менее чем на 2° по сравнению с исходным значением. Остальные показатели качества фармакопейной субстанции остаются в допустимых стандартами качества пределах.The basis of the invention is the phenomenon we have discovered of increasing the antimicrobial activity of cephalosporin antibiotics after processing their dry substances with shock-abrasive effects carried out in ball mills. In this case, a change in antimicrobial activity occurs only when the angle of specific optical rotation of the antibiotic is changed by at least 2 ° compared with the initial value. The remaining quality indicators of the pharmacopeia substance remain within the limits admissible by the quality standards.

Антимикробная активность исходных, а также механически обработанных цефалоспориновых антибиотиков определялась в специальных микробиологических тестах согласно рекомендациям [15]. Изучали минимальную подавляющую концентрацию антибиотиков методом серийных разведений в агаре (Мие11ег Ηίηΐοη 2 Адаг, Вюшепеих).The antimicrobial activity of the initial as well as mechanically processed cephalosporin antibiotics was determined in special microbiological tests according to the recommendations [15]. The minimal inhibitory concentration of antibiotics was studied by the method of serial dilutions in agar (Mie11eg Ηίηΐοη 2 Adag, Wushepeich).

Использовались музейные референтные штаммы микроорганизмов: Е. сой АТСС 25922, 8. аигеик АТСС 29213, 8. рпеишошае АТСС 49619 и Р. аетидшока АТТСС 27853, а также микроорганизмы, не обладающие приобретённой резистентностью, выделенные от пациентов Новосибирской областной клинической больницы: 8а1топе11а еШетййй, К1еЬк1е11а рпеишошае и 8. аигеик крр. (СЫ).Museum reference strains of microorganisms were used: E. soy ATCC 25922, 8. igeeik ATCC 29213, 8. rhizome ATCC 49619 and R. aetidshock ATTCC 27853, as well as microorganisms that do not have acquired resistance, isolated from patients of the Novosibirsk Regional Clinical Hospital: 8a1 K1ebk1e11a rpeishoshaye and 8. aigeik krr. (SY).

Исследовались субстанции следующих антибиотиков-цефалоспоринов: цефуроксим, цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, цефепим (производства нескольких фирм - ВатФаГатша, Италия; Напш1 Еше Сйеш., Ю. Корея; Отсй Сйеш., Индия; НатЬш Рйатш. Отоир, Китай).The substances of the following cephalosporin antibiotics were studied: cefuroxime, cefotaxime, ceftriaxone, ceftazidime, cefepime (produced by several companies - WatFaGatsha, Italy; Nepsh 1 Yeshe Sesh., South Korea; Otsy Sesh., India; Natsh Ryatsh. Otoir, China).

Механическая обработка антибиотиков проводилась в шаровых мельницах при комнатной температуре в течение нескольких часов. Изменение содержания основного вещества, определялась с помощью ВЭЖХ по методикам [12] и не превышала 5%. При более длительной и интенсивной обработке в мельницах происходит значительное химическое разложение антибиотиков, что исключает возможность их дальнейшего использования. В качестве аппаратов для механической обработки могут использоваться преимущественно шаровые валковые, планетарные, вибрационные, виброцентробежные и т. д. мельницы, обладающие ударно-истирающим воздействием. Возможно использование мелющих тел, отличных от шаров, например, стрежней. Процесс масштабируется от шаровых лабораторных мельниц с загрузкой в несколько грамм до проточных виброцентробежных мельниц с производительностью до 100 кг/ч и более [16]. Отсутствуют специальные требования к контролю влажности помещений, так как вещества обрабатываются в герметичном внутреннем объеме мельниц. Во всех случаях процесс проводится фактически в одну стадию, не требует участия жидких фаз, дорогостоящего оборудования и прост в реализации. Конкретные параметры технологических процессов зависят от физико-химических и физико-механических свойств используемых компонентов.The mechanical treatment of antibiotics was carried out in ball mills at room temperature for several hours. The change in the content of the basic substance was determined using HPLC by the methods of [12] and did not exceed 5%. With a longer and more intensive treatment in mills, a significant chemical decomposition of antibiotics occurs, which excludes the possibility of their further use. As apparatuses for machining, mainly ball, planetary, vibration, centrifugal, etc. mills with shock-abrasive action can be used. It is possible to use grinding media other than balls, for example rods. The process scales from ball laboratory mills with a load of several grams to flow vibrocentrifugal mills with a capacity of up to 100 kg / h and more [16]. There are no special requirements for controlling the humidity of the premises, since the substances are processed in the sealed internal volume of the mills. In all cases, the process is carried out in virtually one stage, does not require the participation of liquid phases, expensive equipment and is easy to implement. The specific parameters of technological processes depend on the physicochemical and physico-mechanical properties of the components used.

Угол удельного оптического вращения измеряется в водных растворах цефалоспориновых антибиотиков при концентрации 2-4 вес.% на стандартных поляриметрах (в нашем случае Ро1ААг 3005, производства Великобритании) на длине волны λ = 589,44 нм. При механической обработке может происходить изменение оптической активности [α] в значительных пределах - по абсолютной величине до 15° (в случае цефепима) и по относительным изменениям - до 66% (в случае цефтазидима). Минимальное изменение [α], при котором наблюдается повышение антибактериальной активности, составляет 2,0° (для цефотаксима). В случае изменений [α] менее 2°, повышения или понижения антимикробной активности цефалоспоринов не наблюдается. Кроме того, такие небольшие изменения [α] находятся в пределах ошибки его определения. Важно, что цефалоспориновые антибиотики разных производителей проявляютThe specific optical rotation angle is measured in aqueous solutions of cephalosporin antibiotics at a concentration of 2-4 wt.% On standard polarimeters (in our case, Po1AAg 3005, manufactured in Great Britain) at a wavelength of λ = 589.44 nm. During mechanical processing, a change in optical activity [α] can occur within significant limits - in absolute value up to 15 ° (in the case of cefepime) and relative changes - up to 66% (in the case of ceftazidime). The minimum change [α], at which an increase in antibacterial activity is observed, is 2.0 ° (for cefotaxime). In the case of changes [α] of less than 2 °, an increase or decrease in the antimicrobial activity of cephalosporins is not observed. In addition, such small changes [α] are within the error of its determination. It is important that cephalosporin antibiotics of different manufacturers exhibit

- 3 013864 различную способность к оптической изомеризации и, соответственно, к возможности модификации их антимикробных свойств. Очевидно, это связано с отличиями в энантиомерном составе промышленных субстанций, который определяется используемой технологией производства.- 3 013864 different ability to optical isomerization and, accordingly, to the possibility of modifying their antimicrobial properties. Obviously, this is due to differences in the enantiomeric composition of industrial substances, which is determined by the production technology used.

В отношении механизма изменений оптической активности необходимо иметь в виду, что в молекулах цефалоспоринов имеется несколько оптически активных центров. Путем рацемических превращений даже одного из них осуществляются переходы между различными энантиомерами, сопровождающиеся изменением суммарного показателя удельного оптического вращения исследуемых веществ. Именно это явление мы наблюдаем при механохимической обработке ряда цефалоспориновых антибиотиков. Это предположение также согласуется с изменением биологической (антимикробной) активности. Таким образом, наши эксперименты показывают, что механохимическое воздействие «обогащает» промышленно произведенные субстанции цефалоспоринов биологически активными энантиомерами.With regard to the mechanism of changes in optical activity, it must be borne in mind that there are several optically active centers in the molecules of cephalosporins. Through racemic transformations of even one of them, transitions between various enantiomers are carried out, accompanied by a change in the total specific optical rotation of the studied substances. It is this phenomenon that we observe during the mechanochemical treatment of a number of cephalosporin antibiotics. This assumption is also consistent with a change in biological (antimicrobial) activity. Thus, our experiments show that the mechanochemical effect enriches the industrially produced substances of cephalosporins with biologically active enantiomers.

Этот факт является неожиданным техническим результатом, не следующим из известного уровня техники. Эффективность способа демонстрируется повышением антимикробной активности субстанций цефалоспориновых антибиотиков, обработанных ударно-истирающими воздействиями в шаровой мельнице.This fact is an unexpected technical result, not following from the prior art. The effectiveness of the method is demonstrated by an increase in the antimicrobial activity of substances of cephalosporin antibiotics treated with impact abrasion in a ball mill.

В прототипе настоящего изобретения [14] описана оптическая изомеризация фенилаланина в условиях механохимических воздействий. Этот процесс проходил в присутствии неорганических наполнителей, активная поверхность которых катализирует стереохимические переходы.The prototype of the present invention [14] describes the optical isomerization of phenylalanine under conditions of mechanochemical effects. This process took place in the presence of inorganic fillers, whose active surface catalyzes stereochemical transitions.

Обнаруженное нами явление изменения удельного угла оптического вращения цефалоспоринов - их оптическая изомеризация - при обработке субстанций ударно-истирающими механическими воздействиями без специальных добавок отвечает критерию новизны для данного конкретного ряда антибиотиков.The phenomenon of changes in the specific angle of optical rotation of cephalosporins — their optical isomerization — when we treat substances with shock-abrasive mechanical influences without special additives, which we discovered, meets the novelty criterion for this particular series of antibiotics.

Таким образом, разработанный способ оптической изомеризации в промышленно получаемых субстанциях цефалоспоринов путем механической обработки субстанций антибиотиков ударноистирающими воздействиями обеспечивает получение следующих технических результатов:Thus, the developed method of optical isomerization in industrially obtained substances of cephalosporins by mechanical treatment of antibiotic substances with shock-abrasive effects provides the following technical results:

повышение удельной антимикробной активности цефалоспориновых антибиотиков не менее, чем в 2 раза;increase in specific antimicrobial activity of cephalosporin antibiotics not less than 2 times;

создание низко затратного и безотходного способа производства субстанций повышенной антимикробной активности.creation of a low-cost and non-waste method for the production of substances of increased antimicrobial activity.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.The present invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Цефуроксим.Example 1. Cefuroxime.

При механической обработке в шаровой мельнице ВМ-1 (объем барабана 0,5 л, загрузка обрабатываемого вещества 20 г, загрузка мелющих тел - 15 стальных шаров диаметром 12 мм) в течение 2 ч, угол удельного вращения поляризации [α] изменяется от 61,2 до 82,2°. Содержание основного вещества, определенное анализом ВЭЖХ после механической обработки составляет 98,6%. Антимикробная активность механически обработанного цефуроксима против Е. соП. 8а1топе11а еп1епбб1к и К1еЬк1е11а рпеитошае увеличивается в 2 раза.When machining in a ball mill VM-1 (drum volume 0.5 l, loading of the processed substance 20 g, grinding media loading - 15 steel balls with a diameter of 12 mm) for 2 hours, the angle of specific polarization rotation [α] changes from 61, 2 to 82.2 °. The content of the basic substance determined by HPLC analysis after machining is 98.6%. Antimicrobial activity of mechanically treated cefuroxime against E. coP. 8a1tope11a ep1epbb1k and K1ebk1e11a pseudomonas increases by 2 times.

Пример 2. Цефотаксим.Example 2. Cefotaxime.

При механической обработке в шаровой мельнице ВМ-1 в течение 3 ч угол удельного вращения поляризации [α] изменяется от 63,2 до 76,2°. Содержание основного вещества, определенное анализом ВЭЖХ после механической обработки составляет 96,4%. Антимикробная активность механически обработанного цефотаксима против 8. аигеик, 8. аигеик крр. (ΟΝ), Е. соП и К1еЬк1е11а рпеитошае увеличивается в 2 раза.When machining in a ball mill VM-1 for 3 hours, the angle of specific polarization rotation [α] varies from 63.2 to 76.2 °. The content of the basic substance determined by HPLC analysis after machining is 96.4%. Antimicrobial activity of mechanically treated cefotaxime against 8. aigeik, 8. aigeik krr. (ΟΝ), E. coP and K1eBk1e11a pituitus increases by 2 times.

Пример 3. Цефтриаксон.Example 3. Ceftriaxone.

При механической обработке в шаровой мельнице ВМ-1 в течение 2 ч угол удельного вращения поляризации [α] изменяется от -118,1 до -124,2°. Содержание основного вещества, определенное анализом ВЭЖХ, после механической обработки составляет 98,8%. Антимикробная активность механически обработанного цефтриаксона против 8. аигеик, 8. аигеик крр. (ΟΝ), 8. рпеитошае, Е. со11 и К1еЬк1е11а рпеитошае увеличивается в 2 раза.When machined in a VM-1 ball mill for 2 hours, the angle of specific polarization rotation [α] changes from -118.1 to -124.2 °. The content of the basic substance determined by HPLC analysis after machining is 98.8%. Antimicrobial activity of the mechanically treated ceftriaxone against 8. aigeik, 8. aigeik krr. (ΟΝ), 8. ppeitosiae, E. co11 and K1ebk1e11a ppeitoshae increases by 2 times.

Пример 4. Цефтазидим.Example 4. Ceftazidime.

При механической обработке в шаровой мельнице ВМ-1 в течение 2 ч угол удельного вращения поляризации [α] изменяется от -17,8° до -6,0°. Содержание основного вещества, определенное анализом ВЭЖХ после механической обработки составляет 95,4%. Антимикробная активность механически обработанного цефтазидима против 8. аигеик, 8. рпеитошае, Р. аегидшока, Е. соП и К1еЬк1е11а рпеитошае увеличивается в 2 раза.When machined in a VM-1 ball mill for 2 hours, the angle of specific polarization rotation [α] changes from -17.8 ° to -6.0 °. The content of the basic substance determined by HPLC analysis after machining is 95.4%. The antimicrobial activity of the mechanically treated ceftazidime against 8. aigeik, 8. pheitosome, R. aegidshock, E. coP, and K1eBk1e11a pseudomonas increases by 2 times.

Пример 5. Цефепим.Example 5. Cepepime.

При механической обработке в шаровой мельнице ВМ-1 в течение 2 ч угол удельного вращения поляризации [α] изменяется от -35,3 до -50,3°. Содержание основного вещества, определенное анализом ВЭЖХ, после механической обработки, составляет 95,6%. Антимикробная активность механически обработанного цефепима против 8. аигеик, 8. аигеик крр. (ΟΝ), Р. аегидшока, Е. со11 и 8а1топе11а еп(ег111П1к увеличивается в 2 раза.When machined in a VM-1 ball mill for 2 hours, the angle of specific polarization rotation [α] changes from -35.3 to -50.3 °. The content of the basic substance determined by HPLC analysis after machining is 95.6%. Antimicrobial activity of mechanically treated cefepime against 8. aigeik, 8. aigeik krr. (ΟΝ), R. aegidshock, E. co11 and 8a1topope11a ep (er111P1k increases by 2 times.

- 4 013864- 4 013864

Таким образом, приведенные примеры подтверждают формулу изобретения.Thus, the above examples confirm the claims.

ЛитератураLiterature

1. М.Д. Машковский. Лекарственные средства. Харьков: Торсинг, 1998, том 1, 560 с., том 2, 592 с.1. M.D. Mashkovsky. Medicines Kharkov: Torsing, 1998, volume 1, 560 s., Volume 2, 592 s.

2. Интернет сайт химической энциклопедии Ййр://тетете.хишик.ги/епсук1ореб1а /2/5146.111т12. Internet site of the chemical encyclopedia Yyr: //tete.hishik.gi/epsuk1oreb1a /2/5146.111t1

3. Υ.Α. СкаЬЬей. АТ Ьи1х. АпбтютоЫа1 Адепк апб СйешоШегару. Νον. 1978, 749.3. Υ.Α. SKY. AT L1x. Appbutto1 Adepk apb Siesho Shegaru. Νον. 1978, 749.

4. Ό. Мйеттап, Υ. №сйатотеЙ2, Апбт1сгоЫа1 Адепк апб СйетоИетару, РеЬ.,1980, 115.4. Ό. Myettap, Υ. No. Syatote2, Apbt1sgOa1 Adepk apb SyetoIetaru, Reb., 1980, 115.

5. Υ.Α. СйаЬЬей, АТ ки!/, №υν Ргекке Меб., 1981 РеЬ 26, 10(8), 541.5. Υ.Α. SyaBey, AT ki! /, No. vv Rgekke Meb., 1981 Reb 26, 10 (8), 541.

6. 6. Ьаитеп!, Р. Питал!, 1-М. Ртете, Ό. К1еш, Тт.бйиукеп, Вюскет.Е, 1984, 218,933.6. 6. Baitep !, R. Petal !, 1-M. Rtete, Ό. K1esh, TT.Byyyukep, Wyusketh. E, 1984, 218.933.

7. Ьегпег Ό.Α., Воппекопб 6., РаЬге Н., Мапбгои В., 8. бе ВиосйЬегд М., 1. Ркагт 8ск 1988,77(8), 699.7. Legger, H., Woppecopb, 6., Rabe, N., and Mapbgoi, W., 8. Beauber, M., 1. Rkag 8sk 1988.77 (8), 699.

8. М. 1отю, М. №со1е11к Рагтасо (8а), 1986, 41(10), 801.8. M. 1otyu, M. No. Co1e11k Ragtaso (8a), 1986, 41 (10), 801.

9. Н. РаЬге, Н. 1Ьгок, Ό. Ьегпег, 1. Ркатт.8а., 1994, 83(4), 553.9. N. Rabe, N. 1bok, Ό. Legg, 1. Rkatt. 8a., 1994, 83 (4), 553.

10. Патент США, 8ерата!юп ок серка1о§ропп кошеге И8 6,235,897.10. U.S. Patent, 8erata! Ju ok ok serkogoropro koshe I8 6,235,897.

.Э. Илиел, С. Вален, М. Дойл. Основы органической стереохимии. Пер. с англ.- М., Бином, 2007, 703 с..E. Ieliel, S. Valen, M. Doyle. Fundamentals of Organic Stereochemistry. Per. with English - M., Binom, 2007, 703 p.

12. Ипйеб 8(а(е Ркаттасорое1а, И8Р 26 - ΝΡ-21, 1апиату 2003 (СЭ^егаюп).12. Ipieb 8 (a (e Rkattasoroe1a, I8P 26 - ΝΡ-21, 1 apiatu 2003 (CE ^ ejayup).

13. Э.Я. Фисталь, В.В. Солошенко, Г.Е. Самойленко, И.И. Сперанский, М.В. Лобачева, Е.Г. Тимошенко, Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака, АМН Украины, г. Донецк, «Сравнение эффективности цефоперазона разных производителей в комплексном лечении ожоговых больных», \\л\лу.11еа1111-иа.огд/агПс1е/11еа1111/2188.1111п113. E.Ya. Fistal, V.V. Soloshenko, G.E. Samoilenko, I.I. Speransky, M.V. Lobacheva, E.G. Tymoshenko, Institute of Emergency and Reconstructive Surgery. VC. Gusak, Academy of Medical Sciences of Ukraine, Donetsk, “Comparison of the efficacy of cefoperazone of different manufacturers in the complex treatment of burn patients”, \\ l \ lu. 11aa1111-ia.ogd / agPs1e / 11ea1111 / 2188.1111p1

14. 1КЕКААА А., НАУАКААА 8. МескапоскепиЧгу ок отдашс ор!юа1 котега. //81Ьепап 1. ок Скет18йу. - 1991. - N 5. - Р. 19-24.14. 1KEAKAAA A., NAUAKAAA 8. MeskaposkepiChgu ok otdashs oh! Ua1 kotega. // 81 Step 1. ok. - 1991. - N 5. - R. 19-24.

15. №1копа1 Соттй!ее ког С1шюа1 ЬаЬога!огу 8!апбатб5, 2003, Αрр^ονеб к!апбагб М7-А6. Ме!кобк ког ббибоп апбт1стоЫа1 киксербЬййу 1ек1к ког Ьас!ейа Ла! дго\х аегоЫса11у. 611' еб. ΝίΧΤΑ Ааупе.15. №1copa1 Http! Her coh! Me! Kobk kog bbibop apbt1stoya1 kikserbyyu 1ek1k kog bas! Nea La! dgo \ x aegoo11u. 6 11 'eb. ΝίΧΤΑ Aaupe.

16. А. В. Душкин. Возможности механохимической технологии органического синтеза и получения новых материалов // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. Т. 12, №3, с. 251-274.16. A.V. Dushkin. Possibilities of mechanochemical technology of organic synthesis and the production of new materials // Chemistry in the interests of sustainable development. 2004.V. 12, No. 3, p. 251-274.

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ повышения антибактериальной активности цефалоспориновых антибиотиков путем оптической изомеризации, отличающийся тем, что сухую лекарственную субстанцию подвергают ударноистирающему воздействию, при этом процесс обработки проводят до изменения удельного угла оптического вращения антибиотика, измеряемого по стандартной методике на длине волны 589 нм не менее чем на 2° от исходной величины.1. A method of increasing the antibacterial activity of cephalosporin antibiotics by optical isomerization, characterized in that the dry drug substance is subjected to impact-abrasion, the treatment process being carried out until the specific angle of the optical rotation of the antibiotic, measured by the standard method at a wavelength of 589 nm, is not less than 2 ° from the original value. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ударно-истирающее воздействие антибиотика проводят в шаровых мельницах при комнатной температуре.2. The method according to claim 1, characterized in that the shock-abrasive effect of the antibiotic is carried out in ball mills at room temperature. Евразийская патентная организация, ЕАПВEurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2
EA200801886A 2008-08-29 2008-08-29 Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics EA013864B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200801886A EA013864B1 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200801886A EA013864B1 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200801886A1 EA200801886A1 (en) 2010-02-26
EA013864B1 true EA013864B1 (en) 2010-08-30

Family

ID=42041957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200801886A EA013864B1 (en) 2008-08-29 2008-08-29 Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA013864B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039642A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Limonov Victor Lvovich Pharmaceutical composition having antimicrobial and fast-healing activity for external administration, process for preparing same
RU2476206C1 (en) * 2011-11-22 2013-02-27 Виктор Львович Лимонов Pharmaceutical composition for preparing infusion solutions of antimicrobial preparations, method for preparing it (versions)
EA021879B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition having antimicrobial activity for external use, process for preparing same
EA021846B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition with antimicrobial activity for parenteral use, process for preparing same
EA021847B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition with antimicrobial activity for parenteral use, process for preparing same
EA021878B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition for treatment of tuberculosis, process for preparing same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU495841A3 (en) * 1968-06-27 1975-12-15 Руссель Уклаф (Фирма) Method for preparing cephalosporin derivatives
US5616703A (en) * 1993-11-17 1997-04-01 Biochemie Gesellschaft M.B.H. Separation of cephalosporin isomers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU495841A3 (en) * 1968-06-27 1975-12-15 Руссель Уклаф (Фирма) Method for preparing cephalosporin derivatives
US5616703A (en) * 1993-11-17 1997-04-01 Biochemie Gesellschaft M.B.H. Separation of cephalosporin isomers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039642A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 Limonov Victor Lvovich Pharmaceutical composition having antimicrobial and fast-healing activity for external administration, process for preparing same
CN102811724A (en) * 2010-09-20 2012-12-05 维克托历沃维奇·利莫诺夫 Pharmaceutical composition having antimicrobial and fast-healing activity for external administration, process for preparing same
EA021875B1 (en) * 2010-09-20 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition having antimicrobial and fast-healing activity for external administration, process for preparing same
EA021879B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition having antimicrobial activity for external use, process for preparing same
EA021846B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition with antimicrobial activity for parenteral use, process for preparing same
EA021847B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition with antimicrobial activity for parenteral use, process for preparing same
EA021878B1 (en) * 2011-05-11 2015-09-30 ЛИМОНОВ, Виктор Львович Pharmaceutical composition for treatment of tuberculosis, process for preparing same
RU2476206C1 (en) * 2011-11-22 2013-02-27 Виктор Львович Лимонов Pharmaceutical composition for preparing infusion solutions of antimicrobial preparations, method for preparing it (versions)
US9844566B2 (en) 2011-11-22 2017-12-19 Viktor Lvovich Limonov Pharmaceutical composition for the preparation of infusion solutions of antimicrobial preparations, its production process (variations)
US9889158B2 (en) 2011-11-22 2018-02-13 Viktor Lvovich Limonov Pharmaceutical composition for the preparation of infusion solutions of antimicrobial preparations, its production process (variations)

Also Published As

Publication number Publication date
EA200801886A1 (en) 2010-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6630391B2 (en) Polymorphic and pseudopolymorphic forms of pharmaceutical compounds
EA013864B1 (en) Method of enhancement antimicrobal activity of cephalosporin antibiotics
US20120329770A1 (en) Cephalosporin derivatives useful as beta-lactamase inhibitors and compositions and methods of use thereof
JP5390186B2 (en) Antibacterial compounds with broad antibacterial spectrum
CA2912728C (en) Combination therapy comprising oxazolidinone-quinolones for use in treating bacterial infections
BR112013012735B1 (en) SS-LACTAMASE INHIBITOR PHARMACEUTICAL COMPOSITION
KR20130064004A (en) A combined antibiotics comprising cepha antibiotics and beta-lactamase inhibitor
CN102548999A (en) Cephalosporin derivatives containing substituted nitrogen-containing fused heterocyclic ring
Odžak et al. Synthesis and antimicrobial profile of N-substituted imidazolium oximes and their monoquaternary salts against multidrug resistant bacteria
Arisoy et al. Synthesis and antimicrobial activity of novel benzoxazoles
WO2012060788A1 (en) Formulations of cephalosporins with controlled moisture content
Santos et al. Stability of clavulanic acid under variable pH, ionic strength and temperature conditions. A new kinetic approach
DK163514B (en) Process for preparing a crystalline form of the sodium salt of an oxime derivative of 7- aminothiazolylacetamidocephalosporanic acid
WO2018177218A1 (en) Preparing method for and uses of 3,5-disubstituted methylpyrazolo[1,5-a] pyrimidin-7-phenolate analogues and derivatives
JP7101293B2 (en) New polyimine ketoaldehyde
Arisoy et al. Synthesis and Antimicrobial Evaluation of 2-(p-Substituted Phenyl)-5-[(4-substituted piperazin-1-yl) acetamido]-benzoxazoles
WO2016141381A2 (en) Potentiators of beta-lactam antibiotics
AU2016287538A1 (en) New bicyclic lipolantipeptide, preparation and use as antimicrobial agent
CA2869057C (en) Use of delphinidin against staphylococcus aureus
WO2017190116A1 (en) Synthetic ligands that modulate the activity of the rhlr quorum sensing receptor
WO2011060976A1 (en) Tryptamine-derived compounds as antibacterial agents
CN117098540A (en) Rifamycin analogs in combination with vancomycin and uses thereof
Genç et al. Examination of antibacterial properties of three thiazolidine-4-carboxylic acid derivatives against Pseudomonas, Acinetobacter, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli
Mahmood et al. Design, synthesis, and evaluation the anti-β-lactamase activity of new sulphathiazole-derived monobactam compounds
RU2575173C2 (en) Polymorphic and pseudopolymorphic forms of pharmaceutical compound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU