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制作方法
本發(fā)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?；鶄?cè)鏈，3-位上有1-乙基吡啶鎓-4-基硫代甲基側(cè)鏈。
以青霉素和頭孢菌素為代表的β-內(nèi)酰胺類抗菌劑已廣泛地用于包括人在內(nèi)的哺乳動物。從臨床觀察來看，目前的嚴(yán)重問題是由于經(jīng)常使用β-內(nèi)酰胺抗菌劑，所以出現(xiàn)了對β-內(nèi)酰胺抗菌劑有耐藥性的細(xì)菌。
近年來，已研究出對這些耐藥細(xì)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(cè)鏈并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(xì)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(diǎn)是在其3-位側(cè)鏈上，吡啶或取代吡啶以季鹽形式結(jié)合到側(cè)鏈的3′一位上。
包括上述先有技術(shù)在內(nèi)有關(guān)提高頭孢菌素類抗菌劑作用的研究方面存在的問題在于，當(dāng)抗革蘭氏陽性細(xì)菌的活性增強(qiáng)時，抗銅綠假單胞菌的活性就減弱，而當(dāng)抗銅綠假單胞菌的活性增強(qiáng)時，抗革蘭氏陽性細(xì)菌的活性就減弱。
為了解決這一問題，本發(fā)明的發(fā)明人制備了具有下述結(jié)構(gòu)的頭孢菌素類化合物，即在該化合物的7-位側(cè)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(xì)菌在內(nèi)的細(xì)菌是有效的，并提交了一份專利申請，日本專利申請?zhí)枮?67984/85(日本公開專利的公布號為126189/87)。后來，本發(fā)明者對烷氧基亞氨基部分的立體化學(xué)和1-烷基-吡啶鎓-4-基硫代甲基的烷基部分對耐藥細(xì)菌的作用進(jìn)行了研究，進(jìn)行了較詳細(xì)的抗菌活性試驗(yàn)，并進(jìn)行了較廣泛的動物試驗(yàn)，提供了適用于包括人在內(nèi)的哺乳動物的抗菌化合物，從而解決了上述問題。
本發(fā)明涉及用于包括人在內(nèi)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(jié)果，該結(jié)果是在試驗(yàn)實(shí)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(fā)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(jié)果，該結(jié)果是在試驗(yàn)實(shí)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(fā)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(jié)果，該結(jié)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(fā)明的化合物，HR-810和CAZ。
圖4表明在試驗(yàn)實(shí)例7中經(jīng)一定時間測定血漿濃度而得到的結(jié)果，其中-和…分別表示本發(fā)明的化合物和CAZ。
圖5表明在試驗(yàn)實(shí)例8中隨著時間推移通過測定血清濃度而得到的結(jié)果，其中-和……分別表示本發(fā)明的化合物和CAZ。
在此所用的無毒鹽是指堿金屬鹽(如鈉鹽或鉀鹽);堿性氨基酸鹽;或者酸加成鹽(如鹽酸鹽，硫酸鹽，甲磺酸鹽，乙酸鹽，酸性氨基酸鹽等)。
根據(jù)本發(fā)明所述，具有各種特點(diǎn)的式(Ⅰ)化合物或其無毒鹽作為抗菌劑均比類似化合物優(yōu)越得多，與已知化合物的比較敘述如下。
本發(fā)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｝乙酰胺基〕-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)乙酰胺基〕-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)乙酰胺基〕-3-環(huán)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(yàn)實(shí)例1(體內(nèi)抗菌活性)用日本化療協(xié)會指定的培養(yǎng)基SDA(NISSUI)以106CFU/ml的細(xì)菌數(shù)測定各種細(xì)菌的最低生長抑制濃度(MIC)。
結(jié)果見表1。
表1.最低生長抑制濃度MIC(mcg/ml)試驗(yàn)細(xì)菌 本發(fā)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(xì)菌GN346 6.25 25 0.78弗氏檸檬酸細(xì)菌GN346/16-10 6.25 25 0.78弗氏檸檬酸細(xì)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(yàn)實(shí)例2～4方法用與試驗(yàn)實(shí)例1相似的方法，測定從患者中臨床分離出的各種細(xì)菌的MIC，對于所有達(dá)到抑制濃度的菌株累積表達(dá)其百分率。
試驗(yàn)實(shí)例2臨床分離出的肺炎桿菌敏感性的分布狀態(tài)。
結(jié)果見圖1。
試驗(yàn)實(shí)例3臨床分離出的變異體敏感性的分布狀態(tài)。結(jié)果見圖2。
試驗(yàn)實(shí)例4臨床分離出的銅綠假單胞菌敏感性的分布狀態(tài)。結(jié)果見圖3。
試驗(yàn)實(shí)例5急性毒性試驗(yàn)將75mg各試驗(yàn)化合物溶于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只小鼠，觀察14天。
結(jié)果給與化合物I，CAZ，HR-810的各組小鼠均存活，該結(jié)果證實(shí)了這些化合物中任何一個的LD50等于或大于4g/Kg。
試驗(yàn)實(shí)例6預(yù)防感染的效果將各試驗(yàn)細(xì)菌的培養(yǎng)液調(diào)整到如表所示的細(xì)菌濃度，然后補(bǔ)充以2.5%(W/V)的粘蛋白。將該溶液以0.5ml的劑量腹膜內(nèi)注射到ICR品系雄性小鼠(平均體重為20g，4周齡)中造成試驗(yàn)感染。1小時后皮下注射各試驗(yàn)化合物(條件是在1小時和3小時后給與銅綠假單胞菌)。觀察7天。用Miller和Taiter方法測定預(yù)防效果ED50值，結(jié)果見表2。
表2試驗(yàn)細(xì)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(fā)明化合物 0.20 0.36GN206 CAZ 1.56 1.0銅綠假單胞菌 8.8×105本發(fā)明化合物 1.56 4.5GN10362 CAZ 1.56 8肺炎克雷伯氏菌6.5×104本發(fā)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(fā)明化合物 0.10 0.002No.29 CAZ 0.20 0.006HR-810 0.05 0.006試驗(yàn)實(shí)例7血漿濃度(大鼠)將試驗(yàn)化合物溶于生理鹽水中，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只大鼠。最后從股動脈收集血液并從血液中分離出血漿。用高效液相色譜法定量測定試驗(yàn)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(yàn)實(shí)例8血清濃度(普通狨猴)將試驗(yàn)化合物溶于0.05M磷酸鹽緩沖液(pH6.5)中，使其濃度為2.0mg/ml。該溶液以5ml/kg的劑量肌肉內(nèi)注射到一組雌性普通狨猴中，一組為2只狨猴。
不斷從股動脈中收集血液并從血液中分離出血清，然后用大腸桿菌K-12HW8236作為檢測用細(xì)菌，通過生物檢測法進(jìn)行定量檢測。濃度隨時間的變化如圖5所示。
從上述試驗(yàn)實(shí)例中可以明顯看出，根據(jù)本發(fā)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(tài)可明顯看出，本發(fā)明化合物顯示出廣譜的抗菌活性，即使與7-位和3-位側(cè)鏈上有各種取代基的其它已知化合物相比也優(yōu)越得多。
此外，從上述各種動物試驗(yàn)中可以看出，本發(fā)明化合物毒性低，可迅速轉(zhuǎn)移到血液和器官中，并且抗菌濃度具有足夠的持久性。
上述良好的體內(nèi)抗菌活性和在活體內(nèi)的傳遞性可由試驗(yàn)實(shí)例6預(yù)防試驗(yàn)性感染疾病的效果表現(xiàn)出來。與已知化合物相比，本發(fā)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(fā)明化合物為有效成分的抗菌劑可用于治療包括人在內(nèi)的哺乳動物的感染。
本發(fā)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(nèi)或肌肉內(nèi)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(shí)例制備。
參考實(shí)例1原料化合物(在其7一位上具有側(cè)鏈的頭孢菌素)的制備將2.16gL-乳酸二苯甲酯溶解于11ml二甲基甲酰胺中。使該溶液冷卻至-40℃后，加入0.8ml磺酰氯，然后攪拌1小時。此后用乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取反應(yīng)溶液。用水洗滌有機(jī)相，干燥，然后濃縮至干，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(溶于16ml二甲基亞砜)在1.8g碳酸鉀存在下于室溫反應(yīng)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號類似的方法制備。該反應(yīng)溶液用冰水和乙酸乙酯進(jìn)行分配。用水洗滌有機(jī)相，干燥并濃縮。將殘余物溶于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。然后，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小時后，加入45ml異丙醚并使該混合物在0℃下放置過夜。將得到的沉淀物于乙酸乙酯-酸性水(pH2.8)中進(jìn)行分配。用水洗滌有機(jī)相，干燥并濃縮，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(shí)例2化合物(Ⅰ)三氟乙酸鹽的制備將2.1g在參考實(shí)例1中制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-甲氧基芐酯懸浮于二氯甲烷中。冷卻至0℃以后，將0.35ml磷酰氯和1.45ml吡啶加到該懸浮液中，然后攪拌1小時。將該反應(yīng)混合物于乙酸乙酯-飽和鹽水溶液中進(jìn)行分配。用水洗滌有機(jī)相，干燥并濃縮。殘余物溶于12ml二甲基亞砜中，并向該溶液中加入510mg1-乙基-4-硫代吡啶酮。在室溫下將該混合物攪拌小時。然后，反應(yīng)混合物于氯仿-飽和鹽水溶液中進(jìn)行分配。用水洗滌有機(jī)相，干燥并濃縮。將形成的殘余物溶于4.5ml苯甲醚中。該溶液冷卻至0℃并加入13ml三氟乙酸。反應(yīng)1小時后，將50ml異丙醚加到沉淀物中。過濾收集沉淀，用異丙醚洗滌并干燥，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｝乙酰胺基〕-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(shí)例3化合物(Ⅰ)單鈉鹽的制備將1g在參考實(shí)例2中得到的化合物(Ⅰ)三氟乙酸鹽溶于5ml蒸餾水中。然后，將380mg碳酸氫鈉加到該溶液中。攪拌該混合物并調(diào)pH至7.8。過濾所得到的溶液并將濾液過柱，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(jìn)行洗脫。使含有產(chǎn)物的部分減壓濃縮至10%的濃度，然后通過微孔過濾器過濾。所得到的滅菌濾液經(jīng)冷凍干燥得到450mg(6R，7R)-7-〔(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-｛(1S)-羧基乙氧基亞氨基｝乙酰胺基〕-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(shí)例更詳細(xì)地敘述本發(fā)明，但本發(fā)明并不受此限定。
實(shí)例1化合物(Ⅰ)注射用干粉的制備將10%的化合物(Ⅰ)水溶液進(jìn)行滅菌過濾并分別將1.0g溶液裝在小瓶中。使小瓶冷凍干燥。然后瓶子的上部塞上橡皮塞并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(nèi)容物溶解，供注射用。
本發(fā)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(cè)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(cè)鏈，該化合物對包括許多耐藥細(xì)菌在內(nèi)的細(xì)菌都有效，當(dāng)將其用于包括人在內(nèi)的哺乳動物時是極其有效的。
盡管已經(jīng)詳細(xì)敘述了本發(fā)明及其具體實(shí)施例，但對熟悉本專業(yè)的人員來說，很顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于哺乳動物(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(quán)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｝乙酰胺基〕-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(quán)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｝乙酰胺基〕-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(quán)利要求
1所述的抗菌組合物，其中所述的無毒鹽可選自堿金屬鹽，堿性氨基酸鹽和酸加成鹽。
5.按照權(quán)利要求
4所述的抗菌組合物，其中所述的堿金屬鹽可選自鈉鹽和鉀鹽。
6.按照權(quán)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，乙酸鹽和酸性氨基酸鹽。
7.按照權(quán)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(nèi)或肌肉內(nèi)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}乙酰基側(cè)鏈，在3-位上有1-乙基吡啶-4-基硫代甲基側(cè)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(fā)明者柴原聖至, 小此木恒夫, 村井安, 工藤利秋, 吉田隆, 西端健, 近藤信一 申請人:明治制藥株式會社, 三橋進(jìn)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan