Биодоступная -кристаллическая форма цефуроксимаксетила и способ ее получения

 

Изобретение относится к биодоступной β-кристаллической форме цефуроксимаксетила, полученной в результате обработки известной кристаллической или аморфной формы цефуроксимаксетила водой или смешивающегося с водой органическим растворителем или их смесью при температуре 20-100^oС, с последующим охлаждением и выделением кристаллического продукта. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к биодоступной кристаллической форме цефуроксимаксетила, т. е. к (6R, 7R)-3-карбамоилоксиметил-7-[(Z)-2-(фур-2-ил)-2- метоксииминоацетамидо] -3-цефем-4-карбоновой кислоты 1-ацетоксиэтиловому сложному эфиру.

Цефуроксим является известным продуктом, его получение описано в патенте США А-3974153. Он отличается широким спектром антибактериальной активности, распространяясь как на грам-положительные, так и на грам-отрицательные микроорганизмы.

Цефуроксим невозможно использовать как таковой для орального введения, так как он не абсорбируется, и не попадает в циркулирующие в организме жидкости.

Цефуроксимаксетил представляет собой пролекарство для орального введения, которое отличается высокой стабильностью относительно штаммов, продуцирующих β-лактамазу. В этом плане, после того, как сложный эфир абсорбируется и попадает в циркулирующие жидкости организма, он гидролизуется с высвобождением цефуроксима, который на самом деле и отвечает за антибактериальную активность.

В примере 1 GB-А-1571683 впервые раскрыто получение цефуроксимаксетила в кристаллической форме, известную далее как "α-кристалл": далее приводится характеристика α-кристалла с помощью ИК полностью по данным примера 1 GB-А-2145409 Glaxo Group Ltd.

Однако α-кристаллическая форма цефуроксимаксетила не обладает необходимыми характеристиками биодоступности, тогда как известно, что вводимые перорально цефалоспорины (и вообще медикаменты) должны быть в высокой биодоступной форме.

В этом отношении коммерчески доступный цефуроксимаксетил, зарегистрированный по всему миру, находится в по-существу аморфной форме, как заявлено и раскрыто в патенте США US-А-4562181 от имени Glaxo Group Ltd, в которой указывается, что "кристаллический продукт" (α-кристалл) "не обладает наилучшим балансом свойств для коммерческого использования" (колонка 2, строки 3-6), тогда как "по-существу аморфная форма имеет более высокую биодоступность после перорального введения, нежели кристаллическая форма" (колонка 2, строки 10-15). В этом плане следует отметить, что, как указывают Glaxo в своем патенте US-А-4562181, вообще, кристаллические формы имеют наилучший баланс между физико-химическими и биологическими свойствами и хорошую стабильность как в процессе хранения, так и при продаже (колонка 1, строки 57-61).

Как следует из дальнейшего примера 1, который составляет часть настоящего описания, процедура, раскрытая в примере 1 GB-А-2145409 и в примере получения 2 US-А-4562181, была повторена, чтобы получить цефуроксимаксетил в α-кристаллической форме, для которого ИК анализ был проведен в KBr.

Этот ИК анализ подтвержден, особенно в интервале частот между 1000 и 500 см^-1, спектром, опубликованным в упомянутом патенте, показывая значительную идентичность между двумя ИК спектрами.

Таким образом, даже сегодня, несмотря на исследования, проводимые во всем мире в этой области, известны только α-кристаллическая форма цефуроксимаксетила (который не является биодоступным) и по-существу аморфная форма (которая является биодоступной).

В соответствии с настоящим изобретением было неожиданно обнаружено, что, если цефуроксимаксетил в α-кристаллической форме или в по-существу аморфной форме обработать смесью воды и смешивающегося с водой органического растворителя, в весовом отношении от 100:0 до 0:100 при температуре от +20^oC до 100^oC с последующим охлаждением, можно получить цефуроксимаксетил в кристаллической форме, которая отличается от α-кристаллической формы, и будет обозначаться здесь, как β-кристаллическая форма, или β-кристалл.

И снова было неожиданно обнаружено, что β-кристалл отличается прекрасными характеристиками биодоступности, что обеспечивает возможность его применения в терапии, при прекрасном балансе между физико-химическими и биологическими свойствами и хорошей стабильностью при хранении и продаже, о чем заявлено Glaxo в их патенте US-А-4562181.

Как будет видно из экспериментальной части, ИК спектр β-кристалла получают тем же способом, что и для α-кристалла. Обнаружено, что два ИК спектра существенно отличаются друг от друга, особенно в интервале частот между 1000 и 5000 см^-1.

Для большей определенности были также получены рентгеновские спектры для α- и β-кристаллов, которые отчетливо свидетельствуют о различии их структур.

Реакции, приводимые в нижеследующих примерах, контролировали с помощью ВЭЖХ (подвижная фаза: 30% ацетонитрил, 70% 0,03 М фосфатный буфер; колонка Lichrospher RP60 Select В 5 мк, температура 45^oC; детектор УФ 270 нм; скорость элюирования 1,7 мл/мин).

ИК спектр снят в твердом состоянии (в таблетках KBr) на спектрофотометре FT-JR 8101 М SHIMADZU.

Дифракционный спектр рентгеновских лучей получен для измельченных в порошок кристаллов на дифрактометре PHILIPS PW 1710 с излучением при длине волны 1,54051 и 1,54433 , производимых рентгеновской трубкой с медным анодом, напряжением генератора 40 кB и силой тока в генераторе 40 мА.

Образцы, подвергавшиеся исследованию, устанавливали в NISKAMEN на держатель образца, чтобы избежать предпочтительной ориентации. Данные получены после калибровки прибора с помощью внешнего стандарта, показания и графическое построение спектра получены с помощью ADP 3.6 PC программы.

ПРИМЕР 1 α-кристаллическую форму синтезировали в соответствии со способом получения, представленным в примере 1 GB-А-2145409 и в примере получения 2 US-А-4562181. Таким образом получили 12,5 г (R,S)-1-ацетоксиэтилбромида путем взаимодействия 3,30 г ацетальдегида с 9,20 г ацетилбромида в 30 мл DMAC и 12 мг безводного хлорида цинка в течение 4 часов при -10^oC. Полученный раствор добавляют к перемешенной суспензии 20 г цефуроксима натрия в 80 мл DMAC. Реакцию ведут в течение 90 минут при -1^oC с добавлением 0,5 г карбоната калия и оставляют для завершения реакции еще на два часа при температуре от +1 до +3^oC. Затем полученную смесь быстро добавляют к смеси 200 мл этилацетата и 200 мл 3% раствора бикарбоната натрия. После перемешивания в течение одного часа органическую фазу отделяют, снова промывают 100 мл нормального раствора соляной кислоты и затем 30 мл 20% раствора NaCl, содержащего 2% бикарбоната натрия. Собирают все водные фазы и снова экстрагируют 100 мл этилацетата, собранные органические фазы обесцвечивают углем (2 г) при температуре окружающей среды в течение 30 минут. После фильтрования растворитель удаляют в вакууме при 20^oC, систему концентрируют до 150 г и перемешивают в течение 1 часа при температуре окружающей среды до получения значительной кристаллизации. Медленно добавляют 250 мл диизопропилового эфира (45 минут) и перемешивание продолжают в течение одного часа. Полученный продукт отфильтровывают в вакууме и промывают смесью 1:2 ацетат/простой эфир. Затем полученный продукт сушат в вакууме при 50^oC, в результате чего получают продукт, образец которого (идентифицированный как 115/5 FP) исследуют для получения ИК спектра и рентгеновского спектра, показанных на фиг. 1 и 2, соответственно, характеристика α-кристалла.

На фиг. 1 по горизонтальной оси отложены см^-1, а по вертикальной - процент пропускания (%Т). На фиг. 2 по горизонтальной оси отложены величины углов, а по вертикальной - пиковые интенсивности.

Из фиг. 2 видно, что спектр дифракции рентгеновских лучей α-кристалла имеет следующие характеристики.

Угол (20^o) - Относительная интенсивность (%) 5.555 - 18.1 5.850 - 7.7 7.770 - 100.0 8.765 - 39.6 9.055 - 42.0 11.120 - 23.2 11.855 - 34.4 12.525 - 26.2
14.160 - 13.3
15.695 - 23.2
17.950 - 63.4
18.170 - 45.3
18.725 - 66.4
19.140 - 85.7
19.590 - 37.3
20.025 - 49.5
20.600 - 36.6
20.860 - 38.1
21.485 - 27.5
22.565 - 67.4
23.815 - 47.8
24.900 - 50.4
26.075 - 23.8
26.700 - 35.1
28.015 - 13.3
29.170 - 11.5
30.235 - 10.3
30.830 - 6.7
31.780 - 15.1
33.120 - 9.9
33.735 - 6.7
36.695 - 6.7
40,850 - 8.1
43.870 - 4.7
46.505 - 3.2
54,590 - 0.0
55.640 - 14.4
57.215 - 3.2
58.135 - 4.4
ПРИМЕР 2
α-кристалл, полученный в примере 1, переводят в β-форму следующим способом: 15 г цефуроксимаксетила суспендируют в 150 мл воды, систему нагревают до 40^oC в течение трех часов, продукт отфильтровывают в вакууме и промывают водой. Полученный продукт сушат в вакууме при 40^oC для получения 14 г твердого вещества (β-кристалл), имеющего соотношение R/S такое же, что и в исходном продукте. Образец кристаллического продукта β-формы, полученного таким образом (идентифицированный как 104/5 FP) анализируют, и полученные спектры представлены на фиг. 3 (ИК спектр) и 4 (XR спектр). По горизонтали и вертикали отложены те же величины, что и на фиг. 1 и 2.

Видно, что спектр дифракции рентгеновских лучей β -кристалла имеет следующие характеристики:
Угол (20^o) - Относительная интенсивность (%)
7.585 - 35.7
8.200 - 15.3
9.195 - 62.9
9.405 - 6.3
10.385 - 21.5
11.875 - 23.6
12.530 - 62.0
12.605 - 53.6
12.840 - 19.5
13.960 - 19.0
14.460 - 7.2
14.870 - 2.8
15.535 - 10.1
15.895 - 29.4
16.270 - 17.1
16.545 - 12.8
16.910 - 68.4
18.270 - 71.2
18.830 - 21.5
19.135 - 25.8
19.680 - 14.0
20.500 - 28.8
21.260 - 100.0
21.930 - 28.8
22.495 - 31.8
22.785 - 36.4
23.080 - 19.0
23.565 - 14.4
24.865 - 46.5
25.425 - 42.7
26.225 - 15.7
26.880 - 14.4
27.950 - 10.1
28.910 - 11.2
30.270 - 8.8
30.965 - 10.5
31.990 - 8.4
32.405 - 5.0
33.340 - 3.6
34.820 - 17.6
36.355 - 5.5
37.500 - 4.3
38.560 - 5.0
39.320 - 6.6
40.590 - 3.4
41.300 - 3.0
42.360 - 4.3
43.410 - 5.0
44.840 - 2.3
46.605 - 2.6
49.615 - 1.1
51.045 - 1.2
52.620 - 2.3
ПРИМЕР 3
20 г цефуроксимаксетила (полученного по способу GB-А-1571683) растворяют в 500 мл метанола при 40^oC; поддерживая этот раствор в горячем состоянии, 1000 мл воды с температурой 40^oC медленно добавляют. После завершения добавления систему охлаждают до температуры окружающей среды и фильтруют в вакууме, промывая продукт водой. Высушенный продукт (13,5 г) имеет соотношение R/S 0,85:1, тогда как исходный продукт имел соотношение R/S 0,94:1. Твердое вещество (β-кристалл) дает спектры ИК и XR, отличающиеся от спектров исходного продукта, что представлено на фиг. 3 и 4.

ПРИМЕР 4
50 г высушенного распылением цефуроксимаксетила в по-существу аморфной форме суспендируют в 500 мл воды и нагревают до 40^oC, продолжая перемешивание в течение трех часов. Систему охлаждают до температуры окружающей среды и фильтруют, промывая продукт водой.

Высушенное твердое вещество дает 46 г продукта, ИК и XR спектры которого показывают превращение в β-кристалл. При этом соотношение R/S составляет величину 1,2:1,0.

ПРИМЕР 5
5 г аморфного цефуроксимаксетила (полученного по способу примера 22 US-А-4562181) обрабатывают при 40^oC в течение 3 часов 50 мл воды.

Высушенный продукт (4,8 г) имеет соотношение R/S 0,64, и его ИК спектр аналогичен спектру, представленному на фиг. 3 (β- кристалл).

Формула изобретения

1. Биодоступная β-кристаллическая форма цефуроксимаксетила, имеющая следующий рентгеновский спектр:
Угол (20^o) - Отн. интенсивность (%)
7.585 - 35.7
8.200 - 15.3
9.195 - 62.9
9.405 - 6.3
10.385 - 21.5
11.875 - 23.6
12.530 - 62.0
12.605 - 53.6
12.840 - 19.5
13.960 - 19.0
14.460 - 7.2
14.870 - 2.8
15.535 - 10.1
15.895 - 29.4
16.270 - 17.1
16.545 - 12.8
16.910 - 68.4
18.270 - 71.2
18.830 - 21.5
19.135 - 25.8
19.680 - 14.0
20.500 - 28.8
21.260 - 100.0
21.930 - 28.8
22.495 - 31.8
22.785 - 36.4
23.080 - 19.0
23.565 - 14.4
24.865 - 46.5
25.425 - 42.7
26.225 - 15.7
26.880 - 14.4
27.950 - 10.1
28.910 - 11.2
30.270 - 8.8
30.965 - 10.5
31.990 - 8.4
32.405 - 5.0
33.340 - 3.6
34.820 - 17.6
36.355 - 5.5
37.500 - 4.3
38.560 - 5.0
39.320 - 6.6
40.590 - 3.4
41.300 - 3.0
42.360 - 4.3
43.410 - 5.0
44.840 - 2.3
46.605 - 2.6
49.615 - 1.1
51.045 - 1.2
52.620 - 2.3
2. Биодоступная β-кристаллическая форма цефуроксимаксетила по п.1, отличающаяся тем, что является смесью R/S диастереоизомеров в отношении от 0 : 1,0 до 1,0 : 0.

3. Биодоступная β-кристаллическая форма цефуроксимаксетила по п.2, отличающаяся тем, что соотношение диастереоизомеров в смеси составляет величину от 0,9 : 1,1 до 1,1 : 0,9.

4. Способ получения биодоступной β-кристаллической формы цефуроксимаксетила по п.1, отличающийся тем, что цефуроксимаксетил в α-кристаллической форме или по существу аморфной форме обрабатывают смесью воды и смешивающегося с водой органического растворителя в весовом отношении от 100 : 0 до 0 : 100 при температуре 20 - 100^oC в течение промежутка времени от нескольких минут до нескольких часов, с последующим охлаждением и выделением кристаллического соединения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4