DE2138049B2

DE2138049B2 - Salze der 7- eckige Klammer auf D-2'-Phenyl-2'-aminoacetamido eckige Klammer zu-desacetoxycephalosporansäure

Info

Publication number: DE2138049B2
Application number: DE2138049A
Authority: DE
Inventors: E H Massey
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1970-07-29
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DK130299B; IE35482L; FR2100968A1; DE2138049A1; US3676434A; CH553819A; AU458133B2; PL81921B1; JPS51176B1; GB1318478A; CS176165B2; DE2138049C3; DK130299C; SU399137A3; ZM10271A1; RO58068A; BG19185A3; BE770581A; ZA714655B; NL7110436A

Description

Die Erfindung betrifft neue Salze von 7-[d-2'-Phenyl - 2' - aminoacetamido] - desacetoxycephalosporansäure (im folgenden als »Cephalexin« bezeichnet) mit Anthrachinon - 1,5 - disulfonsäure, Anthrachinon-2-sulfonsäure und l-Naphthol-5-sulfonsäure sowie pharmazeutische Mittel, die aus solchen Salzen und üblichen Hilfs- und Trägerstoffen bestehen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Cephalexinsalze, bei dem Cephalexin in einer verdünnten Lösung einer Mineralsäure gelöst und die Lösung mit einem Alkalimetallsalz von Anthrachinon - 1,5 - disulfonsäure, Anthrachinon-2-sulfonsäure oder l-Naphthol-5-sulfonsäure versetzt wird.

In der USA.-Patentschrift 3 507 861 ist ein neues Cephalosporinantibioticum, nämlich Cephalexin beschrieben. Dieses Antibioticum kann zweckmäßig in seiner Zwitterionenform durch folgende Formel wiedergegeben werden:

O S

Il / \

CH-C—NH-CH-CH CH₂

I III

NH₃ ⁺ C N C-CH₃

O C

COO

Wie aus der genannten Patentschrift zu ersehen ist, hat sich gezeigt, daß Cephalexin ein breites Spektrum antibiotischer oder antibakterieller Aktivität gegen verschiedene Mikroorganismen, einschließlich grampositiver und gramnegativer Erreger, aufweist.

Mit Cephalexin wurde zwar auf dem Gebiet der Cephalosporinantibiotica ein bedeutender Fortschritt erzielt, es hat jedoch in Wasser eine Löslichkeit von etwa 11 bis 13 mg pro Milliliter, wodurch es zur Anwendung in Form einer wäßrigen Suspension, z. B. einer gebrauchsfertigen pädiatrischen Suspension, wenig geeignet ist. Wegen seines Löslichkeitsveihaltens in Wasser wird Cephalexin außerdem rasch in den Blutstrom absorbiert, so daß es schwierig ist, eine gewünschte Cephalexinkonzentration im Blut wahrend längerer Zeit aufrechtzuerhalten.

Es wurde ferner gefunden, daß Suspensionen von

Cephalexin in Wasser bei längerer Lagerung ihre

antibiotische Aktivität einbüßen können und somit begrenzte Lageriahigkeit haben, besonders bei höheren Temperaturen.

Um bei Antibiotic» Unlöslichkeit in Wasser zu fördern oder zu erzeugen, wurden bereits verschiedene Methoden vorgeschlagen. Im Fall von Penicillin wurde beispielsweise Penicillin G durch Umsetzung ίο mit Procain zu dem entsprechenden Salz unlöslich gemacht, das in Wasser praktisch unlöslich ist. Es wurde jedoch gefunden, daß diese Methode auf Cephalexin nicht anwendbar ist

Die erfindungsgemäßen Cephalexinsalze sind zur

Anwendung in Fenn einer wäßrigen Suspension mit

erhöhter Stabilität geeignet und weisen eine geringere

Geschwindigkeit der Absorption in den Blutstrom auf.

Die erfindungsgemäßen Salze zeichnen sich durch

die überraschende Eigenschaft aus, daß sie Löslichkeiten von weniger als 10 mg/ml aufweisen, während Salze, die aus Cephalexin und Stellungsisomerer, der obenbeschriebenen Sulfensäuren gebildet werden in Wasser verhältnismäßig löslich sind. Beispielsweise hat das bevorzugte Salz für die erfindungsgemäßen

Zwecke, nämlich das Direphalexinsalz von Anthrachinon-1,5-disulfonsäure, eine Löslichkeit in Wasser von etwa 1,5 mg/ml während das Dicephalexinsalz von Anthrachinon-^o-disulfonsäure in Wasser eine größere löslichkeit als Cephalexin, d. h. von mehr als

etwa 1 ί bis 13 mg/ml hat. Lbenso hat das Ccphalexinsalz von Anthrachinon^-sulfcnsäure eine Löslichkeit in Wasser von etwa 2 bis 3 mg/ml, während das entsprechende Salz von Anthrachüron-l-sulfonsäure in Wasser eine Löslichkeit von mehr als 13 mg/ml hat.

Infolge ihrer außerordentlich niedrigen Löslichkeit in Wasser können die erfindungsgemäßen Salze gewünschtenfalls in Form einer wäßrigen Suspension, beispielsweise für pädiatrische Anwendungen, verwendet werden. Wäßrige Suspensionen der erfindungsgemäßen Salze haben allgemein eine größere Stabilität und damit eine längere Lagerfähigkeit als freies Cephalexin, selbst bei höheren Temperaturen in der Größenordnung von 50⁰C. Außerdem führt die Anwendung von Cephalexin in Form der erfindungs-

gemäßen Salze zu einer verminderten Absorptionsgeschwindigkeit von Cephalexin in den Blutstrom, wodurch die Einhaltung einer bestimmten Cephalexinkonzentration im Blutstrom über längere Dauer erleichtert wird.

Wäßrige Suspensionen der erfindungsgemäßen Cephalexinsalze können entweder oral oder intramuskulär verabreicht werden. Es wurde nun gefunden, daß diese Salze allgemein die gleiche antibiotische oder antibakterielle Aktivität wie Cephalexin entsprechend den Angaben in der obengenannten USA.-Patentschrift gegen eine große Zahl von Mikroorganismen, einschließlich grampositiven und gramnegativen Erregern, aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Salze können nach verschiedenen Methoden zur Herstellung solcher Salze hergestellt werden. Im allgemeinen wird es bevorzugt, die Salze durch Auflösen von Cephalexin in einer verdünnten Lösung von Salzsäure und anschließende Zugabe der Sulfonsäureverbinduug in Form ihres

entsprechenden Alkalisalzes herzustellen. Das entstandene Salz scheidet sich aus der Reaktion^- mischung fast augenblicklich in Form von wasserunlöslichen Kristallen ab.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Beispiel 1

Herstellung des Dicephalexinsalzes

von Anthrachinon-l,5-disulfonsäure

10,95 g Cephalexinmonohydrat (nach der USA.-

Patentschrift 3 507 861 hergestellt) werden in 300 ml

0,1 n-HCl gelöst. Dann wird die Cephalexinlösung

tropfenweise mit einer Lösung von 6,18 g des Dinatriumsalzes von Anthrachinon-l,5-disulfonsäure versetzt, wodurch sich fast augenblicklich blaßgelbe Kristalle abscheiden. Der kristalline Niederschlag wird von der Lösung abfiltriert und mit Wasser gewaschen.

Es wird gefunden, daß die Kristalle eine Löslichkeit von etwa 1,5 bis 2,0 mg/ml haben, und Schmelzpunktbestimmungen ergeben, daß sich das Produkt bei 210 bis 220⁰C zersetzt Das Produkt wird als Verbindung der Formel

NH₃

S -I — CH₂ CH₂	CH₃	T "O₃S	1	O Λ
I I		Y ο
\ / C
COOH	SO₃ /V

in hydratisierter Form identifiziert.

Stabilität von

Dicephalexin-anthrachinon-1,5-disulfonsäuresalz
in Suspension

Die Stabilität d=s Dicephalexinsalzes von Anthrachinon-l,5-disulfonsäure im Vergleich zu freiem Cephalexin wird folgendermaßen bestimmt Es werden wäßrige Suspensionen des nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellten Salzes und von Cephalexin, das wie in der obengenannten USA.-Patentschrift beschrieben hergestellt wurde, bereitet und bei verschiedenen Temperaturen verschieden lang aufbewahrt. Die Stabilität jeder Suspension wird als Cephalexinaktivität pro 5 ml ermittelt Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle:

Cephalexinaktivität pro 5 ml

Suspension	Aktivität zu Beginn	Temp 1 Woche	25 C 1 Monat	Temp. 37°C 1 Monat	Temp. 5O⁰C 12 Tage
Cephalexin Dicephalexinsalz von Anthrachinon- 1,5-disulfonsäure	90,2 94,0	81,4 94,5	68,8 73,0 70,4 95,6 88,0 99,5	23,0 19,8 90,0 86,0 98,5	21,3 20,0 20,8 84,0 92.0 85,5

Die Tabelle zeigt, daß das erfindungsgemäße Salz selbst bei so hohen Temperaturen wie 5O⁰C eine wesentlich höhere Stabilität in wäßriger Suspension als Cephalexin aufweist.

Bestimmung der Absorptionsgeschwindigkeiten

des Dicephalexinsalzes von Anthrachinon-l,5-di-

sulfonsäure

Das Dicephalexinsalz von Anthrachinon-1,5-disulfonsäure wird oral und intramuskulär an Hunde in einer Dosis verabreicht, die einer Menge des erfindungsgemäßen Salzes von *ο mg/kg, bezogen auf den Cephalexingehalt des Salzes, entspricht. Die orale Verabreichung erfolgt mit einer wäßrigen Suspension, die 4,15 Gewichtsprozent des Salzes enthält, durch S5 Kapseln und durch eine Magensonde und die intramuskulären Injektionen werden mit einer wäßrigen Suspension des Salzes mit 16,6 Gewichtsprozent durchgeführt.

Den Hunden werden in verschiedenen Abständen nach der Verabreichung Blutserumproben entnommen und mit einer Agardiffusionsmethode gegen Sarcina lutea unter Verwendung von Cephalexin als Standard geprüft. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse dieser Bestimmung in Verbindung mit den fts Ergebnissen eines Tests, der in der gleichen Weise unter Verwendung von Cephalexin durchgeführt wurde. Die Ergebnisse beruhen auf einem Mittelwert für drei Hunde.

Probe

Art der Verabreichung

0,5 Mittlere Cephaiexinkonzentration im Blutserum (mcg/m!)

Stunden nach Verabreichung 1,0 1,5 2,0 3,0 j 4,0 5,0 6,0

Dicephalexinsalz

Cephalexin

oral — Kapseln oral — Magensonde intramuskulär

oral — Kapseln intramuskulär

5,8 3,3 4,3

2,3 21,6

15,1

11,8

9,5

8,3 20,0

15,1
16,6
13,0

17,0
10,7

15,9
13,0
14,7

14,2
7,6

9,5
10,1
11,9

12,0
4,/

8,1

7,0

11,0

7,9 3,9

7,7 5,0 7,9

5,4 2,6

Die Tabelle zeigt, daß das erfindungsgemäße Dicephalexinsalz mit wesentlich gleichmäßigerer Geschwindigkeit in den Blutstrom absorbiert wird, wodurch sich ein konstanterer Cephalexinspiegel im Blut der Hunde ergibt.

Den Hunden, denen das Dicephalexinsalz verabreicht wird, werden ferner Urinproben entnommen und mit den gleichen Tests wie oben beschrieben auf antibiotische Aktivität geprüft. Die Ergebnisse sind als mittlere Rückgewinnung der verabreichten Dosis in Prozent im Urin in verschiedenen Zeitabständen nach der Verabreichung, beruhend auf dem Mittelwert für drei Hunde, angegeben.

Art der Verabreichung

Dicephalexinsalz
oral — Kapseln
oral — Magensonde
intramuskulär

Mittlere Rückgewinnung der verabreichten Dosis im Urin, %

Stunden nach Verabreichung

0bis2

20,8
17,4

11,3

2 bis 4	4 bis 6	6 bis 24
21,7	9,9	9,7
24,4	14,2	9,2
27,8	17,1	15,4

0 bis 24

62,1 65,2

71,6 wichtsprozent (8,42 Gewichtsprozent des Salzes) zur

Verabreichung in Dosen von 0,3,0,5,0,9 und 1,6 g/kg

vereinigt. Als Kontrolle wird Cephalexin verwendet und in den gleichen Dosierungen verabreicht

Außerdem wird eine Zubereitung von Anthrachinon-l,5-disulfonsäuredinatriumsalz mit einer Konzentration von 25 Gewichtsprozent des Dinatriumsalzes in 5%iger Akaziengummilösung zur oralen Verabreichung und mit einer Konzentration von ίθ Gewichtsprozent des Dinatriumsalzcs in 5%iger

Akaziengummilösung zur intraperitonealen Verabreichung hergestellt.

Die Ergebnisse der Toxizitätstests zeigt die folgende Tabelle:

35

Bestimmung der akuten Toxizität des Dicephalexinsalzes von Anthrachinon-l,5-disulfonsäure

Die akute orale und intraperitoneale Toxizität von Dicephalexinanthrachinon-l^-disulfonat für Mäuse im Vergleich zu Cephalexin und dem Dincstriumsalz von Anihrachinon-l,5-disulfonsäure wird durch folgende Tests bestimmt.

Das Dicephalexinsalz wird mit einem Träger zu einem Mittel mit 10 Gewichtsprozent antibiotischer Aktivität vereinigt, während die gesamte Zubereitung 16,83% des Salzes enthält. Diese Zubereitung wird dann oral in Dosen von 1,0,2,0 und 4,5 g Cephalexinaktivität/kg verabreicht. Für die intraperitoneale Verabreichung wird das Cephalexinsalz mit einem Träger zu einer Zubereitung mit einer Aktivität von 5 Ge-

40 Probe

Dicephalexinsalz

Cephalexin

Cephalexin Dinatriumsalz

Dinatriumsalz

Verabreichung

p.o.

i.p.

p.o.

i.p.

p.o.

i.p.

LD₅₀ (g/kg)

> 4,5

> 1,6 >4,5

0,374 ± 0,033

> 5,0(LD₀)

> 2,0 (LD₀)

Die Testergebnisse zeigen, daß das erfindungsgemäße Dicephalexinsalz bei oraler Verabreichung offenbar nicht toxischer ist als Cephalexin und bei intraperitonealer Verabreichung weniger toxisch als Cephalexin ist.

Beispiel 2

Herstellung des Cephalexinsalzes von Anthrachinon-2-sulfonsäure Aus 1,85 g (0,005 Mol) Cephalexinmonohydrat und 75 ml Wasser, das 5 ecm 0,1 n-HCl enthält, wird eine Lösung bereitet. Dann wird die Lösung mit 0,005 Mol Anthrachinon-2-sulfonsäurenatriumsalz versetzt, wodurch sich fast augenblicklich ein kristalliner Niederschlag bildet. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und als Salz der Formel

0 S

CH — C — NH — CH — CH CH₂

NH₃ ⁺ C N C-CH₃

0 C

COOH

in hydratisierter Form identifiziert. Es wurde gefunden, daß das Salz eine Löslichkeit in Wasser von 2 bis 3 mg/ ml aufweist.

Analyse für C₃₀H₂₅N₃O₉S₂: 3H₂O:
Berechnet

C 52,2, H 4,5, N 6,09, S 9,26, H₂O 7,8%;
gefunden

C 52,03, H 3,98, N 6,04, S 9,30%.

Wenn zum Vergleich die gleiche Arbeitsweise mit der Ausnahme wiederholt wird, daß das Anthrachinon-1-sulfonsäurenatriumsalz verwendet wird, bildet sich kein Niederschlag. Vielmehr bereitet der Ver-

CH — C — NH — CH — CH CH

I III

NH₃ ⁺ C N C-CH₃

O C

COOH

such, das Salz herzustellen, Schwierigkeiten infolg der Tatsache, daß das Natriumsalz von Anthrachinon l-su!fonsäure in der Reaktionsmischung verhältnis mäßig wenig löslich ist.

B ei s pi e1 3

Herstellung des Cephalexinsalzes
von l-Naphthol-5-sulfonsäure

Nach der im Beispiel 5 beschriebenen Method« wird Cephalexinmonohydrat mit dem Natriumsah von l-Naphthol-5-sulfonsäure umgesetzt. Der erhaltene Niederschlag wird als Salz der Formel

identifiziert. Es wird gefunden, daß das Salz eine Löslichkeit in Wasser von etwa 5 mg/ml hat.

Wenn die gleiche Arbeitsweise mit den Natriumsalzen von l-Naphthol-4-sulfonsäure, 1-Naphthol-8-sulfonsäure, 2-Naphthol-6-sulfonsäure, 2-Naphthol-7-sulfonsäure und 2-Naphthol-8-sulfonsäure wiederholt wird, werden keine Niederschläge gebildet.

Wie daraus hervorgeht, werden durch die Erfindung neue und verbesserte Cephalexinsalze geschaffen, die eine mit Cephalexin wenigstens vergleichbare biologische Aktivität haben, in Form wäßriger Suspensionen aber wesentlich beständiger sind. Es ist ferner ersichtlich, daß das Erfindungsprinzip für verschiedene andere Zwecke anwendbar ist. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Salze zur Reinigung und/oder Isolierung von Cephalexin aus der Reaktionsmischung bei dem Penicillinringerweiterungsverfahren verwendet werden, bei dem Penicillinsulfoxidester in Desacetoxycephalosporansäureester übergeführt werden.

Ein solches Umwandlungsverfahren ist in der USA.-Patentschrift 3 275 626 beschrieben.

Claims

Patentansprüche:

1. Salze von 7-[D-2'-Phenyl-2'-aminoacetamido]-desacetoxycephalosporansäure mit Anthrachinon - 1,5 - disulfonsäure, Anthrachinon-2-sulfonsänre oder l-Naphthol-5-sulfonsäure.

2. Verfahren zur Herstellung der Salze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Cephalexin in einer verdünnten Lösung einer Mineralsäure löst und die Lösung mit einem Alkalisalz von Anthrachinon-l,5-disulfiDnsäure, Anthrachinon-2-sulfönsäure oder l-Naphthol-5-sulfonsäure versetzt.

3. Pharmazeutisches Mittel, bestehend aus einem Salz gemäß Anspruch 1 und üblichen Hilfs- und Trägerstoffen.