Brevet FR2308373A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne une forme cristalline nouvelle du sulfate pentahydraté de l-N-fL(-)-Y-amino-a-hydroxy- butyryljkanamycine A (BB-KB.2H2so4.5H2o). Cette forme cristalline est plus stable que la substance solide amorphe isolée antérieurement. La 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kanamycine A (BB-K8) est un antibiotique aminoglycosidique semi-synthétique intéressant à utiliser dans le traitement d'un large spectre de maladies bactériennes. Le composé BBK8, ses sels d'addition d'acides non toxiques acceptables du point de vue pharmaceutique, et leur préparation, ont été décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 9 781 268. Ce brevet décrit notamment les sels monosulfuriques et di sulfuriques de BB-K8 et leurs monohydrates et polyhydrates. Le disulfate décrit dans l'exemple 13 est supposé être amorphe. Aucune allusion ntest faite dans ce brevet à la préparation d'une forme cristalline de disulfate pentahydraté de BB-K8 (BB-K8.2H2so4.5H2o). Antérieurement à la présente invention, le composé BB-K8 a été isolé sous la forme de la base libre, du monosulfate ou du du sulfate par précipitation forcée dans divers mélanges de solvants ou par une technique de lyophilisation portant sur une solution aqueuse du sel désiré. Le produit isolé, pour autant que l'on sache, a toujours été une matière amorphe. De nombreux inconvénients ont résulté de l'impossibilité de faire cristalliser BB-K8 ou un sel de ce composé. En premier lieu, on n'a pas bénéficié des avantages d'une purification par cristallisation. Il a été nécessaire d'améliorer la pureté par d'autres opérations coûteuses, par exemple par chromatographie, précipitation fractionnée, etc. En second lieu, il est bien connu dans la pratique que la forme la plusstable d'un composé est une forme cristalline. La forme amorphe est presque toujours plus sensible à la chaleur, à la lumière et à l'oxydation. Bien qu'il soit vrai que la stabilité de différentes formes cristallines varie dans une large mesure d'une forme à une autre, il est généralement admis que la plupart des formes cristallines sont plus stables que les formes amorphes. En conséquence, la présente invention a pour but de trouver une forme cristalline stable sensiblement non toxique du composé BB-K8 ou d'un sel de ce composé,qui soit sensiblement dépourvue d'impuretés et de solvants indésirables et qui puisse être utilisée dans la préparation de formes posologiques pharmaceutiques pour 15 administration tant orale que parentérale. lia présente invention offre une forme cristalline nouvelle de BB-K8, à savoir le disulfate pentahydraté. lie disulfate pentahydraté de la présente invention est une forme de BB-K8 qui offre l'intérêt particulier de pouvoir être obtenue dans un état sensiblement dépourvu d'impuretés que l'on rencontre dans des échantillons du produit connu,obtenu par lyophilisation ou par précipitation forcée. En outre, ce sel a une bonne stabilité biologique sous la forme cristalline solide et possède la plupart des propriétés physiques désirables que nécessite la formulation en préparations posologiques orales et parentérales. Le composé BB-K8.2H2S04.5H20 cristallin est un agent antibactérien à large spectre d'activité, qui donne des taux sanguins efficaces lorsqu'on ltadministre par voie parentérale sous forme d'une solution aqueuse. La nouvelle forme cristalline de la 1-N-tli-(-)-- amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kanamycine A présente essentiellement les caractéristiques suivantes dans l'essai de diffraction des rayons X par la méthpde des poudres Ligne Espacement d (A) Intensité relative 1 7,45 19,00 2 9,20 12,00 3 10,60 45,00 4 11,68 48,00 5 13,92 6,00 6 14,70 8,00 7 15.68 8,00 8 16,63 17,00 9 17,93 100,00 10 18,80 55,00 11 19,67 53,00 12 21,25 46,00 13 22,85 58,00 14 23,85 80,00 15 25,07 41,00 16 2G,20 0,00 17 28,15 28,00 10 29,72 21,00 19 30,90 22,00 20 32,18 11,00 21 33,80 9,00 22 34,75 10,00 23 35,80 12,00 24 36,70 10,00 25 37,60 4,00 26 38,50 9,00 27 3D,47 3,00 20 40,50 12,00 29 41,75 10,00 30 42,85 12,00 31 44,02 10,00 32 45,53 4,00 33 46,75 10,00 Les détails de cette détermination des caractéristiques de diffraction aux rayons X sont les suivants Une petite quantité d'échantillon est enfermée dans un tube capillaire en verre à faible diffusion de 1,0 mm de diamètre, qui est monté en vue de l'exposition dans une chambre de diffraction par la méthode des poudres du type "Debye Scherrer", de 114,6 mm de diamètre. li'échantillon est exposé pendant quatre heures à l'action d'un générateur de rayons X "Norelcot' fonctionnant sous tension de 35 kV et sous intensité de 20 mA et équipé d'un tube classique à rayons X à cible de cuivre au foyer (étalonné d'après la longuer d'onde # de la raie K du cuivre = 1,5418 ).On utilise un film à rayons X "Kodak" sans filtre, qu'on développe pendant trois minutes à 200C dans le révélateur liquide à rayons X "Kodak". On mélange une très petite quantité de cristaux de fluorure de sodium avec certains échantillons pour effectuer un étalonnage interne. En outre, aux mimes fins, on soumet à toutes les opérations un échantillon de fluorure de sodium pur. On lit les films sur un lecteur Debye-Scherrer "Norelco", en notant les positions des anneaux de diffraction à la division de 0,05 mm la plus proche. On corrige les valeurs pour tenir compte du retrait des films et on calcule les espacements interplanaire3(espacements d) d'après les valeurs corrigées. On utilise une calculatrice programmée ("xRAY", P. Zugenmaier) pour effectuer tous les calculs. La précision des valeurs trouvées pour les espacements d est d'environ 1 %. On effectue une évaluation de l'intensité pour tous les films en utilisant un microdensitomètre enregistreur "Joyce-Loeble", modèle IIIC (rapport de balayage 5:1, coin de D.O. 0,1). Des intensités relatives sur une échelle de 1 à 100 sont attribuées à tous les anneaux de diffraction que l'on peut reconnattre, en utilisant des intensités de pics corrigées en tenant compte de la lecture du fond. La présente invention concerne en outre un procédé de préparation du disulfate pentahydraté de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino- &alpha;-butyryl]kanamycine A cristallin (BB-K8.2H2SO4.5H2O), procédé qui consiste à traiter une solution aqueuse de 1-N- gL-(-)-t- amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kanamycine A avec une quantité suffisante d'acide sulfurique pour ajuster le pH entre environ 4,5 et environ 5,0, puis à ajouter à ladite solution une quantité suffisante de méthanol, d'éthanol ou d'isopropanol sous agitation constante pour produire le composé BB-K8.2H204.5H20 à ltétat cristallin. L'invention concerne notamment un procédé de préparation de BB-E8.2H2S04.5H20 sous la forme cristalline, procédé qui consiste A. à dissoudre 5 g de 1-N-[I-(-)--amino-chydroxy butyryl3kanamycine A dans 30 à 110 ml d'eau pour former une solution claire ; B. à traiter ladite solution avec une quantité suffisante d'acide sulfurique, de préférence d'acide sulfurique à 5-20%, pour ajuster le pH à 4,5-5,0, mais de préférence à 4,74,9, le traitement étant suivi d'une filtration, puis C. à ajouter à la solution acide 30 à 110 mi de méthanol, d'méthanol ou d'isopropanol en agitant constamment pour produire le composé BB-K8.2H2S04.5H20 cristallin. Lorsqu'il est soumis à des tests in vivo et in vitro, le composé BB-K8. 2H2SO4.5H2O cristallin de la présente invention déploie une activité dont le degré et le spectre sont essentiellement les mêmes que ceux qui sont indiqués pour le disulfate dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 781 268 précité. La présente invention concerne en outre une composition pharmaceutique de bonne stabilité, qui contient du disulfate pentahydraté de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybutyryl]- kanamycine A cristallin etunvéhicule acceptable du point de vue pharmaceutique. L'invention permet le traitement d'une infection bactérienne chez un mammifère, par administration audit mammifère une quantité efficace de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxy- butyrylj-kanamycine A sous la forme du du sulfate pentahydraté cristallin. Le composé BB-K8.2H2SO4.5H2O cristallin est intéressant à utiliser comme agent antibactérien, supplément nutritionnel pour l'alimentation des animaux, agent thérapeutique pour les oiseaux et les mammifères, y compris l'homme, et il est particulièrement intéressant à utiliser pour traiter des maladies infectieuses dues à des bactéries Gram-positives et Gram-négatives. Le composé BB-E802H2SO4.5H20 cristallin est intéressant à administrer par voie orale en tant que traitement auxiliai re pour la stérilisation pré-opératoire des intestins. La flore aérobie et la flore anaérobie qui sont sensibles à ce médicament sont réduites dans le colon. Son administration, accompagnée d'un nettoyage mécanique convenable, est intéressante comme traitement préparatoire en vue de la chirurgie du colon. Le composé BR-K8.2H2S04.5H20 cristallin est efficace dans le traitement d'infections bactériennes systémiques lorsqu'on 11 administre par voie parentérale dans une gamme posologique d'environ 250 à environ DOOO mg par jour en plusieurs doses individuelles, trois ou quatre fois par jour. Généralement, il est efficace lorsqu'on l'administre à la dose d'environ 5,Q à 7,5 mg/kg de poids corporel toutes les 12 heures. Exemple 1 Mode opératoire général de préparation du disulfate pentahydraté de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybutyryl]- kanamycine A (BB-K8.2H2SO4.5H2O) On dissout 5 g de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybuty- rylf-kanamycine A (titrant 930 #g/mg) dans une quantité suffisante d'eau pour obtenir une dissolution totale. On ajuste le pH de la solution à 4,5-5,0 par addition d'acide sulfurique, de préférence sous la forme d'une solution à 5-20 %. A ce stade, on peut filtrer la solution pour enlever la matière en particules. On ajoute de méthanol, du méthanol ou de l'isopropanol à la solution en quantité suffisante pour atteindre ie point de trouble. La solution peut ensuite être ensemencée avec des germes cristallins de BB-K8. 2H2SO4.5H20 pour activer la cristallisation. On laisse la cristallisation se poursuivre pendant 15 à 60 minutes, puis on ajoute un volume supplémentaire d'alcool pour accrottre davantage le rendement en cristaux. lie mélange en cours de cristallisation est laissé au repos à la température ambiante (ou bien sa température est abaissée à 0-10 C) pendant encore 30-60 minutes. lie produit est recueilli par filtration, lavé avec un mélange d'alcool et d'eau à 1:1 et déshydraté en donnant le produit indiqué dans le titre, sous la forme cristalline P.F. = 245-250-0C (décomposition). Exemple 2 Préparation du composé BB-K8.2H2SO4.5H2O cristallin par des variantes du procédé de l'exemple 1 On dissout 5 g de BB-K8 base dans la quantité requise d'eau, selon les indications de l'exemple 1, et on ajuste le pH à 4,7-4,9 avec de l'acide sulfurique à 10 % par titrage. On ajoute ensuite du méthanol ou de l'isopropanol (ou de ltéthanol), on introduit les germes cristallins lorsqu'un trouble apparat et on conduit la cristallisation pendant 15 à 60 minutes. On ajoute la quantité restante d'alcool et on poursuit la cristallisation à la température ambiante ou à 0-10 C pendant encore 30 à 60 mi nuies. On recueille le produit par filtration, on le lave avec un mélange d'alcool et d'eau à 1:1 et on le sèche. Numéro H2O Cristallisation Produit Liqueur mère + liqueurs de l'es- de lavage ml Alcool ml Poids re- Activité pourcensai Volume Acti- Rende- Equicueilli, biologi- tage reen vité ment libre en grammes que moyenne cueilli ml biolo- en d'acd'activité gique, subs- tivi g-ml tance ac- té tive, % 1 90 CH3OH a) 50 6,0 697 89,9 500 50 0,5 90,4 b) 50 2 90 CH3OH a) 50 5,9 670 85,1 500 269 3,3 88,4 280 360 3 90 Isopro- a) 50 6,42 634 87,5 255 490 2,9 90,4 panol b) 50 540 530 4 90 CH3OH a) 50 6,66 646 92,5 230 200 1,0 93,5 b) 50 5 20 CH3OH a) 30 6,9 678 100,6 240 90 0,5 101,1 Masse pâteuse chauffée b) 70 6 20 Iso- a9 30 6,9 629 93,3 265 30 0,2 93,5 propanol Masse pâteuse chauffée b) 70 L'activité biologique est l'activité du composé BB-K8.2H2S04.5H20 solide cristallin recueilli ou l'activité biologique par millilitre des liqueurs-mères. lie rendement d'activité est le pourcentage de l'activité biologique qui reste dans les liqueurs-mères ou de l'activité biologique de la substance cristalline solide recueillie. lies substances BB-R8 et BB-K8.2H2SO4.5H2O sont titrées par un essai turbidimétrique vis-à-vis de E. Coli (Bristol N A 20365). La substance de référence pour le titre est la substance BB-X8 base ayant une activité biologique de 880 g-mg (8 Juillet 1974). Le milieu nutritif est le bouillon de titrage des antibiotiques, préparé par les Baltimore Biological Laboratories, Baltimore, Maryland. REVENDICATIONS 1. Nouveau composé antibiotique, caractérisé par le fait qutil est le disulfate pentahydraté de 1-N-[L-(-)-&gamma;- amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kanamycine A cristallin, qui présente essentiellement les caractéristiques suivantes de diffraction aux rayons X (méthode des poudres) Ligne Espacement d ( ) Intensité relative 1 7,45 19,00 2 9,20 12,00 3 10,60 45,00 4 11,68 48,00 5 13,92 6,00 6 14,70 8,00 7 15,68 8,00 8 16,63 17,00 9 17,93 100,00 10 18,80 55,00 11 19,67 53,00 12 21,25 46,00 13 22,85 58,00 14 23,85 80,00 15 25,07 41,00 16 26,28 8,00 17 28,15 28,00 18 29,72 21,00 19 30,90 22,00 20 31,18 11,00 21 33,80 9,00 22 34,75 10,00 23 35,80 12,00 24 36,70 10,00 25 37,60 4,00 26 38,50 9,00 27 39,47 9,00 28 40,50 12,00 29 41,75 10,00 30 42,85 12,00 31 44,02 10,00 32 45,53 4,00 33 46,75 10,00 2. Procédé de préparation de disulfate pentahydraté de e 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kanamycine A cristallin, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à traiter une solution aqueuse de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;- hydroxybutyryl-kanamycine A, avec une quantité suffisante d'acide sulfurique pour ajuster le pH à une valeur d'environ 4,5 à environ 5,0 de préférence de 4,7 à 4,9, puis à ajouter à ladite solution une quantité suffisante de méthanol, d'éthanol ou d'isopropanol, en agitant pour produire le disulfate pentahydraté de 1-N- L I-(-)- 3. Une composition pharmaceutique de bonne stabilité, destinée au traitement d'une infection bactérienne chez un mammifère, caractérisée par le fait qu'elle contient du disulfate pentahydraté de 1-N-[L-(-)-&gamma;-amino-&alpha;-hydroxybutyryl]-kana- mycine A cristallin, suivant la revendication 1 et un support acceptable du point de vue pharmaceutique.