以頭孢菌素衍生物作為有效成分的哺乳動物用抗菌劑的製作方法

2023-12-09 03:52:46 7

專利名稱:以頭孢菌素衍生物作為有效成分的哺乳動物用抗菌劑的製作方法
本發明涉及以頭孢菌素類化合物或其無毒鹽為有效成分的哺乳動物用抗菌劑。在該化合物的7-位上有2-(2-氨基噻唑-4-基)-2｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯基側鏈，3-位上有1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基側鏈。
以青黴素和頭孢菌素為代表的β-內醯胺類抗菌劑已廣泛地用於包括人在內的哺乳動物。從臨床觀察來看，目前的嚴重問題是由於經常使用β-內醯胺抗菌劑，所以出現了對β-內醯胺抗菌劑有耐藥性的細菌。
近年來，已研究出對這些耐藥細菌有效的頭孢菌素，在西德專利2，921，316號中揭示了在其7-位上有α-二甲基羧基甲氧基亞氨基氨基噻唑乙酸側鏈並對銅綠假單胞菌有效的化合物。另一方面，在已公布未審查的日本專利申請192394/82中揭示了對耐藥革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌具有更廣泛和有效的頭孢菌素類化合物。這些化合物的共同特點是在其3-位側鏈上，吡啶或取代吡啶以季鹽形式結合到側鏈的3′一位上。
包括上述先有技術在內有關提高頭孢菌素類抗菌劑作用的研究方面存在的問題在於，當抗革蘭氏陽性細菌的活性增強時，抗銅綠假單胞菌的活性就減弱，而當抗銅綠假單胞菌的活性增強時，抗革蘭氏陽性細菌的活性就減弱。
為了解決這一問題，本發明的發明人製備了具有下述結構的頭孢菌素類化合物，即在該化合物的7-位側鏈上有α-烷氧基亞氨基氨基噻唑乙酸，在其烷氧基上有不對稱中心，在3-位上有1-烷基-吡啶鎓-4-基硫代甲基，該化合物對包括許多耐藥細菌在內的細菌是有效的，並提交了一份專利申請，日本專利申請號為267984/85(日本公開專利的公布號為126189/87)。後來，本發明者對烷氧基亞氨基部分的立體化學和1-烷基-吡啶鎓-4-基硫代甲基的烷基部分對耐藥細菌的作用進行了研究，進行了較詳細的抗菌活性試驗，並進行了較廣泛的動物試驗，提供了適用於包括人在內的哺乳動物的抗菌化合物，從而解決了上述問題。
本發明涉及用於包括人在內的哺乳動物的抗菌組合物，有效成分為以式(Ⅰ)表示的頭孢菌素衍生物或它的無毒鹽
其中n為1.0～4.0。
圖1表明臨床分離的肺炎桿菌敏感性分布結果，該結果是在試驗實例2中用128株肺炎克雷伯氏菌得到的，其中O，口和
分別表示本發明的化合物，HR-810和CAZ。
圖2表明臨床分離的變異體敏感性分布結果，該結果是在試驗實例3中用75株普通變形菌得到的，其中O，口和
分別表示本發明的化合物，HR-810和CAZ。
圖3表明臨床分離的銅綠假單胞菌敏感性分布結果，該結果是用100株銅綠假單胞菌得到的，其中O，口和
分別表示本發明的化合物，HR-810和CAZ。
圖4表明在試驗實例7中經一定時間測定血漿濃度而得到的結果，其中-和…分別表示本發明的化合物和CAZ。
圖5表明在試驗實例8中隨著時間推移通過測定血清濃度而得到的結果，其中-和……分別表示本發明的化合物和CAZ。
在此所用的無毒鹽是指鹼金屬鹽(如鈉鹽或鉀鹽);鹼性胺基酸鹽;或者酸加成鹽(如鹽酸鹽，硫酸鹽，甲磺酸鹽，乙酸鹽，酸性胺基酸鹽等)。
根據本發明所述，具有各種特點的式(Ⅰ)化合物或其無毒鹽作為抗菌劑均比類似化合物優越得多，與已知化合物的比較敘述如下。
本發明的化合物Ⅰ作為有效成分(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯胺基〕-3-(1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基)-頭孢-3-烯-4-羧酸單鈉鹽比較化合物CAZ(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-(2-甲基羧基異丙氧基亞氨基)乙醯胺基〕-3-吡啶鎓-1-基甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸鹽(該化合物可以買到，商品名為Ceftazidime，該化合物在西德專利2，921，316號中已公開)比較化合物HR-810(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-(甲氧基亞氨基)乙醯胺基〕-3-環戊烯吡啶鎓-1-基甲基-頭孢-3-烯-4-羧酸鹽(該化合物在公布的未審查的日本專利申請192394/82號中已公開)試驗實例1(體內抗菌活性)用日本化療協會指定的培養基SDA(NISSUI)以106CFU/ml的細菌數測定各種細菌的最低生長抑制濃度(MIC)。
結果見表1。
表1.最低生長抑制濃度MIC(mcg/ml)試驗細菌 本發明化 CAZ HR-810合物金黃色葡萄球菌 1.56 3.13 0.39Smisth(Ⅰ)
表皮葡萄球菌ATCC 14990 3.13 3.13 0.39枯草芽孢桿菌ATCC 6633 3.13 3.13 0.10大腸桿菌W3630 RGN823 0.05 0.20 0.10大腸桿菌W3630RGN238 0.20 0.20 0.78大腸桿菌255 0.20 12.5 0.20大腸桿菌 0.10 0.39 0.05255/S-1大腸桿菌GN206 0.10 1.56 ＜0.025弗氏檸檬酸細菌GN346 6.25 25 0.78弗氏檸檬酸細菌GN346/16-10 6.25 25 0.78弗氏檸檬酸細菌GN346/16 0.39 0.78 0.05銅綠假單胞菌M-0148 0.78 1.56 12.5
銅綠假單胞菌IAM-1007 0.78 0.78 12.5銅綠假單胞菌M1 Rms 139 0.78 0.78 3.13試驗實例2～4方法用與試驗實例1相似的方法，測定從患者中臨床分離出的各種細菌的MIC，對於所有達到抑制濃度的菌株累積表達其百分率。
試驗實例2臨床分離出的肺炎桿菌敏感性的分布狀態。
結果見圖1。
試驗實例3臨床分離出的變異體敏感性的分布狀態。結果見圖2。
試驗實例4臨床分離出的銅綠假單胞菌敏感性的分布狀態。結果見圖3。
試驗實例5急性毒性試驗將75mg各試驗化合物溶於0.4ml生理鹽水中。該溶液注射到一組ICR品系雄性小鼠(平均體重為25g，5周齡)的尾靜脈中，一組有3隻小鼠，觀察14天。
結果給與化合物I，CAZ，HR-810的各組小鼠均存活，該結果證實了這些化合物中任何一個的LD50等於或大於4g/Kg。
試驗實例6預防感染的效果將各試驗細菌的培養液調整到如表所示的細菌濃度，然後補充以2.5%(W/V)的粘蛋白。將該溶液以0.5ml的劑量腹膜內注射到ICR品系雄性小鼠(平均體重為20g，4周齡)中造成試驗感染。1小時後皮下注射各試驗化合物(條件是在1小時和3小時後給與銅綠假單胞菌)。觀察7天。用Miller和Taiter方法測定預防效果ED50值，結果見表2。
表2試驗細菌接種量化合物 MIC ED50(CFU/小鼠) (mcg/ml)(mg/小鼠)大腸桿菌 9.5×106本發明化合物 0.20 0.36GN206 CAZ 1.56 1.0銅綠假單胞菌 8.8×105本發明化合物 1.56 4.5GN10362 CAZ 1.56 8肺炎克雷伯氏菌6.5×104本發明化合物 0.05 0.33PCI 602 CAZ 0.20 0.57HR-810 0.05 1.3
大腸桿菌 2.3×105本發明化合物 0.10 0.002No.29 CAZ 0.20 0.006HR-810 0.05 0.006試驗實例7血漿濃度(大鼠)將試驗化合物溶於生理鹽水中，使其濃度為20mg/ml。該溶液以1ml/kg的劑量注射到一組SD品系雄性大鼠(平均體重為325g)的尾靜脈中，一組有4隻大鼠。最後從股動脈收集血液並從血液中分離出血漿。用高效液相色譜法定量測定試驗化合物在血漿中的濃度。
濃度隨時間的變化如圖4所示。
試驗實例8血清濃度(普通狨猴)將試驗化合物溶於0.05M磷酸鹽緩衝液(pH6.5)中，使其濃度為2.0mg/ml。該溶液以5ml/kg的劑量肌肉內注射到一組雌性普通狨猴中，一組為2隻狨猴。
不斷從股動脈中收集血液並從血液中分離出血清，然後用大腸桿菌K-12HW8236作為檢測用細菌，通過生物檢測法進行定量檢測。濃度隨時間的變化如圖5所示。
從上述試驗實例中可以明顯看出，根據本發明，以式(Ⅰ)化合物作為主要成分的抗菌劑具有廣泛的抗菌活性，抗菌譜從以金黃色葡萄球菌為代表的革蘭氏陽性菌到以大腸桿菌和銅綠假單胞菌為代表的革蘭氏陰性菌。特別是從臨床分離出的菌株敏感性分布狀態可明顯看出，本發明化合物顯示出廣譜的抗菌活性，即使與7-位和3-位側鏈上有各種取代基的其它已知化合物相比也優越得多。
此外，從上述各種動物試驗中可以看出，本發明化合物毒性低，可迅速轉移到血液和器官中，並且抗菌濃度具有足夠的持久性。
上述良好的體內抗菌活性和在活體內的傳遞性可由試驗實例6預防試驗性感染疾病的效果表現出來。與已知化合物相比，本發明化合物對大腸桿菌，肺炎桿菌和銅綠假單胞菌的效果與之相等或超過它們。
從上述可以明顯看出，以本發明化合物為有效成分的抗菌劑可用於治療包括人在內的哺乳動物的感染。
本發明抗菌劑的劑量隨年齡、體重、狀況、給藥途徑、用藥時間等等的不同而變化，但抗菌劑通常是以有效成分0.5～3g/天，最好是以有效成分1～2g/天的劑量靜脈內或肌肉內給藥，可以一次給藥或分幾次給藥。
以通式(Ⅰ)表示的頭孢菌素衍生物的鹽加成物是新的化合物，可按下述參考實例製備。
參考實例1原料化合物(在其7一位上具有側鏈的頭孢菌素)的製備將2.16gL-乳酸二苯甲酯溶解於11ml二甲基甲醯胺中。使該溶液冷卻至-40℃後，加入0.8ml磺醯氯，然後攪拌1小時。此後用乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取反應溶液。用水洗滌有機相，乾燥，然後濃縮至幹，得到1.8g(2R)-2-氯丙酸二苯甲酯。將該酯與3.1g(Z)-2-羥基亞氨基-2-(2-三苯甲基氨基噻唑-4-基)乙酸烯丙酯(溶於16ml二甲基亞碸)在1.8g碳酸鉀存在下於室溫反應過液，上述乙酸烯丙酯可按已公布未審查的日本專利申請149289/80號類似的方法製備。該反應溶液用冰水和乙酸乙酯進行分配。用水洗滌有機相，乾燥並濃縮。將殘餘物溶於30ml二氯甲烷中。向該溶液中加入182mg三苯膦和34mg四重三苯膦鈀。在室溫下將該混合物攪拌30分鐘。然後，加入溶有1.26g2-乙基已酸鉀的乙酸乙酯溶液。在室溫下攪拌2小時後，加入45ml異丙醚並使該混合物在0℃下放置過夜。將得到的沉澱物於乙酸乙酯-酸性水(pH2.8)中進行分配。用水洗滌有機相，乾燥並濃縮，得到2.13g2-(2-三苯甲基氨基-噻唑-4-基)-2-｛(1S)-1-二苯基甲氧基羰基乙氧基亞氨基｝乙酸。
〔α〕2D3＝10.2(C＝5.0，CHCl3)參考實例2化合物(Ⅰ)三氟乙酸鹽的製備將2.1g在參考實例1中製備的氨基噻唑乙酸衍生物和2g7-氨基-3-氯甲基頭孢-3-烯-4-羧酸對-甲氧基苄酯懸浮於二氯甲烷中。冷卻至0℃以後，將0.35ml磷醯氯和1.45ml吡啶加到該懸浮液中，然後攪拌1小時。將該反應混合物於乙酸乙酯-飽和鹽水溶液中進行分配。用水洗滌有機相，乾燥並濃縮。殘餘物溶於12ml二甲基亞碸中，並向該溶液中加入510mg1-乙基-4-硫代吡啶酮。在室溫下將該混合物攪拌小時。然後，反應混合物於氯仿-飽和鹽水溶液中進行分配。用水洗滌有機相，乾燥並濃縮。將形成的殘餘物溶於4.5ml苯甲醚中。該溶液冷卻至0℃並加入13ml三氟乙酸。反應1小時後，將50ml異丙醚加到沉澱物中。過濾收集沉澱，用異丙醚洗滌並乾燥，得到2.7g(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯胺基〕-3-(1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基)-頭孢-3-烯-4-羧酸三氟乙酸鹽。
參考實例3化合物(Ⅰ)單鈉鹽的製備將1g在參考實例2中得到的化合物(Ⅰ)三氟乙酸鹽溶於5ml蒸餾水中。然後，將380mg碳酸氫鈉加到該溶液中。攪拌該混合物並調pH至7.8。過濾所得到的溶液並將濾液過柱，柱中裝有40ml多孔合成吸附劑(HP-20)。用80ml蒸餾水洗滌柱子，80ml蒸餾水-甲醇(2∶1)進行洗脫。使含有產物的部分減壓濃縮至10%的濃度，然後通過微孔過濾器過濾。所得到的滅菌濾液經冷凍乾燥得到450mg(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯胺基〕-3-(1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基)-頭孢-3-烯-4-羧酸鈉鹽。
以下面的實例更詳細地敘述本發明，但本發明並不受此限定。
實例1化合物(Ⅰ)注射用乾粉的製備將10%的化合物(Ⅰ)水溶液進行滅菌過濾並分別將1.0g溶液裝在小瓶中。使小瓶冷凍乾燥。然後瓶子的上部塞上橡皮塞並用鋁緊緊纏繞在瓶的上部周圍。用時，針頭穿過橡皮塞注入注射用蒸餾水使內容物溶解，供注射用。
本發明提供的抗菌劑中含有的有效成分是頭孢菌素類化合物，在該化合物的7-位上有1-烷氧基亞氨基氨基噻唑乙酸側鏈，在其烷氧基部分有不對稱中心，在3-位上有1-烷基吡啶鎓-4-基硫代甲基側鏈，該化合物對包括許多耐藥細菌在內的細菌都有效，當將其用於包括人在內的哺乳動物時是極其有效的。
儘管已經詳細敘述了本發明及其具體實施例，但對熟悉本專業的人員來說，很顯然可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種變化和改進。
權利要求
1.用於哺乳動物(包括人)的抗菌組合物，其有效成分是以下式表示的頭孢菌素衍生物或它的無毒鹽
其中n為1.0～4.0。
2.按照權利要求
1所述的抗菌組合物，其中，有效成分為(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯胺基〕-3-(1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基)-頭孢-3-烯-4-羧酸鹽。
3.按照權利要求
1所述的抗菌組合物，其中，有效成分為(6R，7R)-7〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙醯胺基〕-3-(1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基)-頭孢-3-烯-4-羧酸單鈉鹽。
4.按照權利要求
1所述的抗菌組合物，其中所述的無毒鹽可選自鹼金屬鹽，鹼性胺基酸鹽和酸加成鹽。
5.按照權利要求
4所述的抗菌組合物，其中所述的鹼金屬鹽可選自鈉鹽和鉀鹽。
6.按照權利要求
4所述的抗菌組合物，其中所述的酸加成鹽可選自鹽酸鹽，硫酸鹽，甲磺酸鹽，乙酸鹽和酸性胺基酸鹽。
7.按照權利要求
1所述的抗菌組合物，其中所述的頭孢菌素衍生物是以0.5～3g/天的劑量通過靜脈內或肌肉內途徑給藥。
專利摘要
在7-位上有2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-{(ls)-羧基乙氧基亞氨基}乙醯基側鏈，在3-位上有1-乙基吡啶-4-基硫代甲基側鏈的頭孢菌素類化合物或其無毒鹽是哺乳動物(包括人)的極好的抗菌劑。該頭孢菌素衍生物的毒性低。
文檔編號C07D501/36GK87101155SQ87101155
公開日1988年6月29日 申請日期1987年12月18日
發明者柴原聖至, 小此木恆夫, 村井安, 工藤利秋, 吉田隆, 西端健, 近藤信一 申請人:明治製藥株式會社, 三橋進導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan