NO156036B - Fremgangsmaate for fremstilling av et frysetoerket beta-laktamantibiotikumpreparat som er stabilt overfor misfarging og kjemisk nedbryting - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et frysetørket j2 - laktamantibiotikumpreparat som er stabilt overfor misfarging og kjemisk nedbrytning og det karakteristiske ved fremgangsmåten i henhold til oppfin-

nelsen er at det til et fi -laktampreparat, omfattende et alkalimetallsalt av 1 ( 2 - ( oC - karboksy-<X -arylacetatamido )

- 7 ot, -metoksy-3-heterocyklotiometyl-l-detia-l-oksa-3-cephem-4-karboksylsyre med generell formel (I)

hvori Ar er p-hydroksyaryl eventuelt substituert med halogen hydroksy, ^~ alkoksy eller ^~ alkyl,°g Het er en heterocyklisk gruppe omfattende en 5- eller 6-leddet monocyklisk gruppe med 3 eller 4 nitrogen-, svovel- eller oksygenatomer,

og som eventuelt er substituert med ,.- alkyl, tilsettes en vandig lø.sning av en sukkerforbindelse i form av et monosakka-

rid eller et disakkarid, eller en C4. — o0-sukkeralkoholforbind-

else som stabiliseringsmiddel i en mengde på 0,1 - 1 vektdel pr. 1-vektdel preparat, hvorpå den vandige blanding (løsning) omfattende ovennevnte preparat og stabiliseringsmiddelet avkjø-

les til en temperatur under 0°C, og den frosne blanding (løs-

ning) underkastes frysetørking.

Disse trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravet.

Et frysetørket preparat som omfatter et alkalimetallsalt av forbindelsen (I), får en tydelig dyp blå-fiolett farge etter lagring i to måneder ved romtemperatur og etter lagring i to døgn ved 40°C hvis det ikke foretas spesielle foranstaltninger for stabilisering.

Dette fenomen skyldes nærværet av p-hydroksyaryl, sidekjede-karboksylat, 7-o<-metoksy- og 3-heterocyklo-tiometyl som nød-vendige strukturer. Enkelte ganger får preparatet i tillegg en lys og tydelig gul farge. Videre kan det vanligvis iakttas annen spalting, f.eks. karbondioksydavgivelse fra side-kjedekarboksylatgruppen og nedsatt anti-båkteriell aktivitet. Enkelte sukkerforbindelser og sukkeralkoholforbindelser har vist seg å være effektive med hensyn til å forhindre misfarging, kjemisk nedbrytning og nedsatt anti-bakteriell aktivitet.

Het-gruppen er en heterocyklisk gruppe, f.eks. tetrazolyl, tiadiazolyl, triazolyl, triazinyl og lignende grupper, idet hver eventuelt er substituert med en alkyl-substituent som f.eks. metyl, etyl, isobutyl o.l.

Alkalimetallsaltet kan være et litium-, natrium- eller kalium-salt i form av et monosalt eller di-salt eller blandinger derav.

Man har nå funnet enkelte sukkerforbindelser og sukkeralkoholforbindelser som forhindrer den nevnte fargedannelse. Sukker-alkoholf orbindelsene inneholder 4-8 karbonatomer, spesielt 6 karbonatomer, som f.eks. arabitol, dambonitol, dulcitol, ino-sitoler, mannitol, ononitol, pinitol, guercitol, seguoytol, sorbitol, viburnitol, xylitol, cykloheksanfenoler o.l. Suk-kerf orbindelsene er videre mono- eller di-sakkarider som f .eks. allose, altrose, arabinose, fruktose, galaktose, glukose, gulose, idose, laktose, lyksose, maltose, mannose, ribose, ribulose, sedoheptulose, sorbose, sukrose, tagatose, tallose, xylose o.l.

Blant disse er fysiologisk inaktiv mannitol den mest effektive og klinisk best egnede for å unngå for store virkninger på kroppen hos de pasienter som skal behandles. F.eks. er glukose like effektiv som mannitol, men har den ulempe at den utgjør et næringsmiddel og hever blodsukkernivået. Mannitol foretrekkes således fremfor glukose.

Forbindelsene (I) og salter derav er kraftige anti-bakterielle preparater.

Forbindelsen (I) i form av et alkalimetallsalt krystalliseres vanligvis bare med vanskelighet og har vært distribuert som et frysetørket preparat for lagring eller tilførsel for klinisk bruk.

Ut fra et kjemisk synspunkt påvises karbondioksydavspaltning fra sidekjede-karboksylatgruppen og dette bekreftes ved iso-lering av den tilsvarende dekarboksylerte forbindelse. Fra den dekomponerte blanding, etter lagring i løpet av den ovennevnte periode, kan den tilsvarende heterocykliske tiol-forbindelse også påvises ved høy-presisjons væske-kromatografer-ing .

Den anti-bakterielle effekt av frysetørkede preparater faller kraftig fra den initiale verdi, når det ikke tilsettes noe stabiliseringsmiddel.

De ovennevnte spaltninger forhindres eller nedsettes til et minimum ved å tilsette et stabilseringsmiddel ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Det ovennevnte stabiliseringsmiddel er bemerkelsesverdig effektivt når det er i nær kontakt med den anti-bakterielle komponent, noe som betyr at bare meget begrenset stabilisering kan iakttas når et pulverisert alkalimetallsalt av forbindelsen (I) og det pulveriserte stabiliseringsmiddel blandes mekanisk.

For fremstilling av stabile, frysetørkede preparater er det derfor nødvendig å fremstille en blandet vandig løsning av det anti-bakterielt aktive preparat og stabiliseringsmidlet hvorpå løsningen avkjøles til lav temperatur og den frosne løsning (blanding) underkastes frysetørking på i og for seg kjent måte .

De ovennevnte betingelser for dannelsen av den mørke, blå-fiolette farge har tidligere ikke ført til noen erkjennelse som kunne forhindre fenomenet og da heller ikke noen erkjennelse om virkningen av sukkerforbindelser eller sukkeralkoholforbindelser påde-karboksylering av fenylmalonyl-sidekjeden innenfor cefalosporin-området og spaltningen fra 3-stillingen i cefalosporiner eller l-detia-l-oksa-3-cephem-forbindelser for fremstilling av heterocykliske tiolforbindelser.

Vanligvis fremstilles det ovennevnte frysetørkede preparat ved hjelp av skål-frysetørking, forstøvningsfrysetørking, reaktor-frysetørking eller lignende konvensjonelle metoder, idet den ovennevnte blandede løsning avkjøles til lave tempe-raturer, f .eks. -5 til -80°C for frysing hvorpå det frosne preparat deretter tørkes under høyt vakuum ved sublimasjon av vannkomponenten som opprinnelig var inneholdt i oppløsningen som løsningsmiddel, idet man oppnår det tilsiktede stabile preparat i form av det frysetørkede anti-bakterielle preparat. Sublimasjonsvarmen kan kompenseres véd forsiktig utvendig opp-varming. .En bemerkelsesverdig forhindring av misfargingen kan ses når 0,05 vektdeler eller mer av stabiliseringsmidlet anvendes pr. 1-vektdel av det anti-bakterielle preparat. For forhindring av den kjemiske spaltning blandes 0,1 til 1 vektdel av stabiliseringsmidlet pr. 1-vektdel av,det anti-bakterielle preparat.

Mengder utover mer enn 1 vektdel av stabiliseringsmidlet er også effektive for å forhindre misfarging, men de vil skadelig påvirke den kjemiske stabilitet, idet de i økende grad vil fremme og ikke bremse den nevnte kjemiske spaltning av de anti-bakterielle preparater.

Denne observasjon indikerer at virkningen av stabiliseringsmidlet på fargedannelsen forutsetningsvis skyldes en annen virkning enn den som skyldes den kjemiske stabilisering.

Det oppnås således vanligvis gode resultater når mengde av tilsatt stabiliseringsmiddel er fra 0,1 til 1 vektdel pr. 1-vektdel av det ovennevnte preparat.

Et stabilisert, frysetørket preparat fremstilt i henhold til oppfinnelsen er nyttig f.eks. for intravenøs- eller drypptil-førselen pga. at det er meget oppløselig i vann og kan fremstilles som et sterilt preparat. Preparatet er også i form av et passende pulverformet preparat som kan lagres i lang tid.

Preparatet lagres foretrukket i en tett beholder på et kaldt sted, f.eks. ved mindre enn 10°C, beskyttet fra fuktighet eller sterkt lys, foretrukket under en inert gass som f.eks. argon, nitrogen, karbondioksyd eller lignende.

Preparatet fremstilt i henhold til oppfinnelsen under sterile betingelser kan oppløses i en væske som er passende for injek-sjoner, f.eks. destillert vann, fysiologiske saltløsninger, e.l., evt. inneholdende en ko-virkende substans, vanlige til-setningsmidler for injeksjon, bedøvelsesmidler e.l., og til-føres intravenøst eller intra-muskulært for å bekjempe bakte-rieinfeksjoner.

Den vedføyde fig. 1 viser den gode stabilitet av preparatet av en anti-bakteriell forbindelse (I) i form av di-natriumsaltet (Ar = p-hydroksyfenyl, Het = l-metyl-5-tetrazolyl) fremstilt ved metoden i eksempel 1 i den etterfølgende del av beskrivel-sen, under anvendelse av mannitol som stabiliseringsmiddel (åpne sirkler) sammenlignet med det tilsvarende sammenligningspreparat som ikke inneholder mannitol (helfarget sirkel).

Ordinataksen viser den resterende mengde av forbindelsen (I) i form av saltet i % av den initiale verdi. Prosentangivelsen er omtrent lik den resterende anti-bakterielle evne i % i forhold til den initiale, bedømt fra minimal inhiberende konsentrasjon (MIC) mot Eschericia coli 7437 for opp til 2 års lagring ved 25°C.

Fig. 2 viser den utmerkede kjemiske stabilitet av preparatet fremstilt ved fremgangsmåten i eksempel 1, ved å anvende mannitol som stabiliseringsmiddel (åpen sirkel) sammenlignet med det tilsvarende sammenligningspreparat som ikke inneholder mannitol (lukket sirkel). Ordinataksen viser mengden i % av dekarboksyleringsproduktet som kan finnes etter lagring i opp til 2 år ved 25°C, men som opprinnelig er fraværende i preparatet bestemt ved høy-presisjons væskekromatograferingsteknikk. Det er klart synlig at mannitol undertrykker nedbryt-ningen .

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen og forkortel-sene har konvensjonelle betydninger. Prosentangivelsen for en forbindelse beregnes fra bestemmelser hvor det anvendes nøy-aktig væskekromatograferingsteknikk, og er beregnet og sammenlignet med den tilsvarende initiale verdi.

EKSEMPEL 1

En oppløsning av forbindelsen (I) (Ar = p-hydroksyfenyl,

Het = l-metyl-5-tetrazolyl) dinatriumsalt (1,084 g) og mannitol (0,16 g) i destillert vann for injeksjon (3 ml) fylles i en beholder og fryses ved -35°C. Vannet sublimeres fra den frosne masse under høyt vakuum til å gi et stabilt frysetørket pulverpreparat.

Ved lagring ved 50°C i 4'uker viser et sammenligningspreparat uten mannitol utvikling av en dyp grå-fiolett eller gulaktig farge, mens det stabile preparat fremstilt som ovenfor ikke misfarges. Videre nedsettes dekarboksyleringen til det halve og viser 92,6% av resterende forbindelse (I) dinatriumsalt i forhold til verdien 84,5% i sammenligningseksemplet etter 6 måneders lagring ved 45°C. Etter denne periode iakttas bare saktere spaltning for det stabiliserte preparat.Preparatet oppløses i 5 vektdeler fysiologisk saltløsning og tilføres intravenøst 2 ganger daglig til en pasient som lider av infeksjon i de øvre luftveier bevirket av Staphylococcus aureus.

EKSEMPEL 2

Ved å erstatte mannitol (0,16 g) i eksempel 1 med xylitol (0,16 g) eller glukose (0,16 g), iakttas en lignende forhindring av fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning.

EKSEMPEL 3

Ved å erstatte mannitol (0,16 g) i eksempel 1 med inositol (0,5 g) eller fruktose (0,5 g), iakttas en lignende forhindring av fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning.

EKSEMPEL 4

En oppløsning av forbindelsen (I) (Ar = p-hydroksyfeny1,

Het = 1,3,4-tiadiazol-2-yl) dinatriumsalt (1,08 g) og sorbitol (0,16 g) i destillert vann for injeksjon (3 ml), anbringes i en beholder og avkjøles til frysing. Vannet sublimeres fra den frosne masse under høyt vakuum til å gi et stabilt fryse-tørket pulverpreparat.

Etter lagring ved 50°C i 4 uker utvikler et sammenligningspreparat uten sorbitol en dyp grå-fiolett og gulaktig farge, mens det stabile preparat fremstilt som ovenfor viser en bemerkelsesverdig forhindring av misfargingen. Videre nedsettes dekarboksyleringen i vesentlig grad og viser resterende forbindelse (I) dinatriumsalt som 90% i forhold til 84,5% for sammenligningspreparatet etter 6 måneders lagring ved romtemperatur. Lagring i lengre perioder viser bare en liten ytterligere spaltning.

Dette preparat oppløses i 20 vektdeler fysiologisk saltløsningog tilføres intravenøst 3 ganger daglig.til en pasient som lider av urinveisinfeksjon bevirket av Pseudomonas aeruginosa.

EKSEMPEL 5

Ved å erstatte sorbitol (0,16 g) i eksempel 4 med fruktose (0,2 g), xylitol (0,5 g) eller mannitol (0,15 g), iakttas en lignende forhindring av fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning.

EKSEMPEL 6

En oppløsning av forbindelsen (I) (Ar=p-hydroksyfenyl,

Het = 2-metyl-l,3,4-tiadiazol-5-yl) dinatriumsalt (1,09 g) og glukose (0,16 g) i destillert vann for injeksjon (4 ml), anbringes i en beholder og avkjøles til frysing. Vann sublimeres fra den frosne masse under høyt vakuum til å etterlate et stabilt frysetørket pulverpreparat.

Ved oppbevaring ved 50°C i 4 uker utvikler et sammenligningspreparat uten glukose en dyp grå-fiolett farge, mens det stabile preparat fremstilt som ovenfor får sin misfarging undertrykket. Dekarboksyleringen nedsettes åpenbart. Stabi-liteten av forbindelsen, representert ved tallverdier som gir uttrykk for resterende mengde etter 6 måneder, økes. Ingen ytterligere spaltning iakttas deretter med det stabiliserte preparat.

Dette preparat oppløses i 4 vektdeler fysiologisk saltløsning, blandes med lidokain for injeksjon og tilføres intramuskulært til beskyttelse av småbarn mot gram-positive eller gram-negative bakteriinfeksjoner under kirurgiske,operasjoner.

EKSEMPEL 7

Ved å erstatte glukose (0,16 g) i eksempel 6 med fruktose

(0,3 g), mannitol (0,3 g) eller mannose (0,1 g), iakttas en lignende forhindring av fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning.

EKSEMPEL 8

En oppløsning av forbindelsen (I) (Ar = 4-hydroksyfluorfenyl, Het = 2-metyl-l,3,4-tiadiazol-5-yl) dinatriumsalt (100 g) og sorbitol (30 g) i destillert vann for injeksjon (250 ml), anbringes i en beholder for frysetørking og avkjøles til frysing. Vannet sublimeres fra den frosne masse under høyt vakuum til å etterlate et stabilisert frysetørket pulverpreparat.

Dette preparat viser også stabilitet overfor fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning som angitt i eksempel 4.

Preparatet anbringes i en 300 ml beholder som er fylt med tørr argon og tett forseglet, og holdes ved 0°C i 2 år på et mørkt sted. I løpet av denne periode iakttas bare en meget begrenset nedbrytning. Preparatet kan gjenoppløses i vann, for oppnåelse av injeksjonspreparater for klinisk bruk eller for fremstilling av frysetørkede pulverpreparater for for-skjellige formål.

EKSEMPEL 9

En lignende forhindring av fargeutvikling, dekarboksylering og spaltning iakttas ved å erstatte sorbitol (30 g) i eksempel 8 med glukose (15 g) eller mannitol (25 g).

EKSEMPEL 10

På lignende måte som i de foregående eksempler fremstilles et stabilt frysetørket preparat av forbindelse (I) dinatriumsalt (latamoxef) ved å anvende arabinose, dulcitol, fruktose, glukose, inositol, maltose, mannitol, mannose, sorbitol, sorbose, xylitol eller xylose som stabiliseringsmiddel, noe som medfør-er en bemerkelsesverdig forhindring av fargedannelsen etter lagring ved 40°C i 5 måneder. Blant de ovennevnte forbind-elser, synes arabinose, fruktose, mannitol, sorbitol, sorbose, xylitol og xylose å være svært brå som stabiliseringsmidler. Maltose viste en svak stabiliserende virkning. Den etterfølg-ende tabell (I) viser de angitte sukkerforbindelser og sukkeralkoholforbindelser som nedsetter den,kjemiske nedbrytning og beskytter preparatene mot fargedannelse.

Claims (2)

1. Innhold (%) av dinatriumsaltet og dekarboksyleringsproduktet bestemmes ved hjelp av nøyaktig væskekromatografering.

2. Kolonnen med "Fargeforhindring" viser virkningen av det tilsatte stabiliseringsmiddel: +++ utmerket; ++ moderat; + ganske god; - dårlig. PATENTKRAV Fremgangsmåte for fremstilling av et frysetørket ji -laktamantibiotikumpreparat som er stabilt overfor misfarging og kjemisk nedbrytning, karakterisert vedat det til et f} -laktampreparat, omfattende et alkalimetallsalt av 7 |3 - ( C^- -karbok-sy- -arylacetatamido)-7 C^-metoksy-3-heterocyklotiometyl-1-detia-l-oksa-3-cephem-4-karboksylsyre med generell formel (I)

hvori Ar er p-hydroksyaryl eventuelt substituert med halogen, hydroksy, C^^-alkoksy eller^alkyl, og Het er en heterocyklisk gruppe omfattende en 5- eller 6-leddet raono-cyklisk gruppe med 3 eller 4 nitrogen-, svovel- eller oksygenatomer, og som eventuelt er substituert med ^-alkyl, tilsettes en vandig løsning av en sukkerforbindelse i form av et monosakkarid eller et disakkarid, eller en g-sukkeralkoholforbindelse som stabiliseringsmiddel i en mengde på 0,1 - 1 vektdel pr. 1-vektdel preparat, hvorpå den vandige blanding (løsning) omfattende ovennevnte preparat og stabiliseringsmiddelet avkjøles til en temperatur under 0°C, og den frosne blanding (løsning) underkastes frysetørking.