Brevet FR2484835A1 — publié le 19811224

1. La présente invention se rapporte à une préparation stable de 8- 1actame lyophilisé antibactérien, contenant un sel de métal alcalin d'acide 78-(a-carboxy-a-arylacétamido)- 7a-méthoxy-3-thiométhyl hétérocyclique-l-déthia-l-oxa-3- céphem-4-carboxylique (I), en tant que composant antibacté- rien, et un composé de sucre ou d'alcool sucre en tant qu'agent de stabilisation principalement pour empêcher la formation de couleur bleue, l'acide (I) ayant la formule: OCH3 ArCHCONH 0 COOH (I) O | CH2SHet COOH o Ar est un groupe p-hydroxyaryle et Het est un groupe hé- térocyclique éventuellement substitué par un groupe alkyle. Une préparation lyophilisée se composant d'un sel de métal alcalin du composé (I) prend une couleur violette bleu foncé importante après emmagasinage pendant deux mois à la température ambiante ou après 2 jours à 40 C. Ce phé- nomène exige l'existence du groupe p-hydroxyaryle, du carbo- 2. xylate de la chaîne latérale, du groupe 7a-méthoxy et du groupe 3-thiométhyle hétérocyclique comme moindres structu- res nécessaires. Quelquefois, la préparation prend en outre une cou]eur jaunâtre claire et distincte. De plus, d'autres décompositions, par exemple l'élimination d'anhydride carboni- que provenant du groupe carboxylate de la chaîne latérale et la diminution de l'activité antibactérienne, peuvent être ordinairement observées. Pour empêcher ces dégradations, on trouve maintenant que certains composés de sucre et d'al- cool sucre sont efficaces. Dans la formule (I) ci-dessus, le groupe Ar est un -groupe aryle ayant un groupe hydroxy en position para et, éventuellement,ayant des groupes halogène, hydroxy, alcoxy inférieur, alkyle inférieur ou analogues. Ici, le terme "inférieur" signifie des groupes ayant de préférence 1 à 3 atomes de carbone. A titre typique, il y a le groupe p-hy- droxyphényle et un groupe halo-p-hydroxyphényle. Le groupe Het est un groupe hétérocyclique, par exemple un groupe monocyclique pentagonal ou hexagonal, de préférence ayant 3 ou 4 hétéroatomes choisis parmi l'azote, le soufre et l'oxygène dans son noyau. A titre d'illustra- tion, il y a les groupes tétrazolyle, thiadiazolyle, triazo- lyle, triazinyle et des groupes semblables, chacun étant éventuellement substitué par un substituant alkyle, par exem- pie, un groupe alkyle inférieur ayant de préférence 1 à 5 atomes de carbone, indiqué à titre d'exemple par les grou- pes méthyle, éthyle, isobutyle ou analogues. Le sel de métal alcalin peut être un sel de li- thium, de sodium ou de potassium, il peut être un monosel ou un disel ou leurs mélanges. On trouve maintenant que certains composés de sucre et d'alcool sucre empêchent la formation de couleur. Les composés d'alcool sucre contiennent ordinairement 4 à 8 atomes de carbone, spécialement 6 atomes de carbone, pan exemple l'arabitol, le dambonitol, le dulcitol, les inosi- tols, le mannitol, l'ononitol, le pinitol, le quercitol, le sequoytol, le sorbitol, le viburnitol, le xylitol, les cy- 3. clohexanepentols et analogues. Les composés de sucre- sont des mono- ou disaccharides, par exemple l'allose, l'altrose, l'arabinose, le- fructose, le galactose, le glucose, le gulo- se, l'idose, le-lactose,le lyxose, le maltose, le mannose, le ribose, le ribulose, le sédoheptulose, le sorbose, le sac- charose, le tagatose, le talose,le xylose et analogues. Parmi ces produits, le mannitol physiologiquement inactif est le plus efficace et, cliniquement, le plus con- venable pour éviter des effets excessifs sur l'organisme des sujets devant en recevoir une administration. Par exemple, le glucose est aussi efficace que le mannitol, mais a les défauts d'être un produit nutritif et d'augmenter le niveau de sucre dans le sang. Ainsi, le mannitol remplace le gluco- se. Les composés (I) et leurs sels sont des produits antibactériens puissants décrits, par exemple,dans les de- mandes de brevets japonais publiées Kokai n0 52-133997, n0 53-84987, n0 54-1.9990 et n0 36287. -- Le composé (I) sous forme de sel de métal alcalin cristallise ordinairement seulement avec difficulté et a été utilisé comme produit lyophilisé dans le but d'emmaga- sinage ou de fourniture pour l'utilisation clinique. Cepen- dant, après l'emmagasinage pendant une période de quelques semaines, ou dans des conditions d'accélération, il se forme une couleur violette bleu foncé, à longue durée, quelquefois accompagnée d'une couleur gris Jaunâtre. D'après les aspects chimiques, l'élimination de l'anhydride carbonique à partir du groupe carboxylate de la chaîne latérale est trouvée et confirmée par isolement du composé correspondant décarboxylé. A partir du mélange dé- composé après emmagasinage pendant la période de temps men- tionnée ci-dessus, le composé de thiol hétérocyclique corres- pondant est également détestable par chromatographie en pha- se liquide à haute précision, ce qui montre bien certaines décompositions. La puissance antibactérienne des préparations lyo- philisées s'abaisse remarquablement à partir de la valeur 4. 2484835 initiale lorsqu'aucun des agents de stabilisation n'est ajouté. On trouve que ces dégradations peuvent être em- pêchées ou minimisées en ajoutant cet agent de stabilisa- tion. Le produit réagissant de stabilisation est remarqua- blement efficace quand l'agent de stabilisation et le com- posant antibactérien sont en contact intime. Cela signifie qu'une stabilisation très limitée peut être observée lors- qu'un sel de métal alcalin pulvérisé du composé (I) et l'agent de stabilisation pulvérisé sont mélangés par voie mécanique. En conséquence, il est préférable, pour la produc- tion de la préparation lyophilisée stable, de fabriquer une solution aqueuse mixte du composant à activité antibacté- rienne et de l'agent de stabilisation, et puis la solution est refroidie pour la congélation et soumise à la lyophili- sation d'une manière classique en soi dans la technique. Les exigences indiquées ci-dessus pour la formation de la coloration violette-bleu foncé impliquent la non exis- tence de la technique antérieure se rapportant à l'effet de prévention de la présente invention, car aucun des compo- sés satisfaisant ces exigences n'a été étudié de manière im- portante et indiqué dans la littérature connue. Egalement, on -n'a jamais rien indiqué sur l'effet de prévention de sucre ou d'alcool sucre sur la décarboxy- lation de la chaîne latérale phénylmalonylique dans le do- maine des pénicillines ou des céphalosporines et la décom- position pour produire le composé de thiol hétérocyclique à partir de la position 3 de composés de céphalosporine ou de l-déthia-l-oxa-3-céphem. - Ordinairement, la préparation lyophilisée est pro- duite par la lyophilisation sur des plateaux, la lyophilisa- tion par pulvérisation, la lyophilisation dans des fioles o des procédés classiques semblables par refroidissement de la solution mixte à une température en-dessous de 0C, par exemple -5 à -800C, pour la congélation et puis par le sé- chage de la matière congelée sous un vide poussé, en subli- mant le composant aqueux contenu à l'origine dans la solu- tion en tant que solvant, pour laisser la préparation sta- ble recherchée du produit antibactérien lyophilisé. La chaleur de sublimation peut être compensée par un chauffage modéré venant de l'extérieur. Une remarquable prévention de la coloration peut être constatée lorsque 0, 05 partie ou plus en poids de l'agent de stabilisation est utilisée pour 1 partie en poids du sel antibactérien. Pour empêcher la décomposition chimique, on mélange 0,1 à 1 partie en poids de l'agent de stabilisation avec 1 partie en poids du sel antibactérien. Une quantité en excès,égale à plus de 1 partie en poids,de l'agent de stabilisation est également efficace pour empêcher la couleur mais elle affecte de manière noci- ve la stabilité chimique, c'est-à-dire qu'elle accélère mais ne retarde pas les décompositions chimiques des sels anti- bactériens composants. Cette observation suggère que l'effet de l'agent de stabilisation sur la formation de couleur est apparemment un genre d'action différent de celui de la stabilisation chimique. Ainsi, de bons résultats sont généralement obte- nus lorsque la quantité d'agent de stabilisation est 0,1 à 1- partie en poids. Une préparation lyophilisée pouvant être conservée selon la présente invention est utile par exemple pour l'ad- ministration intraveineuse ou par gouttes, parce qu'elle est fortement soluble dans l'eau et qu'elle peut être trans- formée en produit stérile. Le produit est également une ma- tière en vrac convenable pour être emmagasinée pendant une longue période de temps. Le produit est de préférence maintenu dans un réci- pient bouché de manière étanche dans un endroit froid, par exemple à moins de 10%C, protégé contre l'humidité ou contre une forte lumière, de préférence sous un gaz inerte, par exemple de l'argon, de l'azote, de l'anhydride carbonique ou analogues. 6. La préparation selon la présente invention produi- te dans des conditions stériles peut être dissoute dans un fluide pour l'injection, par exemple de l'eau distillée, une solution saline physiologique ou analogues, contenant de ma- nière facultative une substance co-agissante, un additif clas- sique pour l'injection, un analgésique ou analogues, et ad- ministrée par voie intraveineuse ou intramusculaire pour com- battre une infection bactérienne sensible. La présente invention sera maintenant décrite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 représente la stabilité extrême de la préparation d'un sel disodique de composé antibactérien (I) (Ar = p-hydroxyphényle, Het = l-méthyl-5-tétrazolyle), comme produite par le procédé de l'exemple 1 décrit dans la partie suivante de cette description, en utilisant du manni- tol comme agent de stabilisation(cercle clair), en se réfé- rant à la préparation de contrôle correspondante ne conte- nant pas de mannitol (cercle plein). Sur cette figure, l'axe des ordonnées représen- te la quantité restante de sel de composé (I) en pourcenta- ge par rapport à la valeur initiale. Le pourcentage est ap- proximativement égal à celui de la puissance antibactérienne restante, en pourcentage par rapport à la valeur initiale, tel qu'estimé à partir de la concentration d'inhibition mini- ma vis-à-vis de l'Escherichia coli 7437 pendant un temps al- lant jusqu'à 2 ans d'emmagasinage à 251C. La figure 2 représente la stabilisation chimique extrêie de la préparation telle que produite par le procédé de l'exemple 1 (voir ci- dessous), en utilisant du mannitol comme agent de stabilisation (cercle clair) en se référant à la préparation de contrôle correspondante ne contenant pas de mannitol (cercle plein). L'axe des ordonnées représente la quantité, en pourcents, du produit de décarboxylation qui peut être trouvée après emmagasinage pendant un temps allant jusqu'à 2 ans à 250C, mais qui est absente à l'origine dans la préparation, tel qu'estimé par la technique de chromato- graphie en phase liquide à haute précision. On conçoit clai- 7. rement que le mannitol a supprimé de manière importante la dégradation. Les exemples suivants illustrent les réalisations de la présente invention. Les abréviations ont les significa- 5. tions classiques. La teneur en pourcentage d'un composé est calculée à partir de la détermination en utilisant la technique de chromatographie en phase liquide à haute per- formance, calculée et comparée avec la valeur initiale cor- respondante. EXEMPLE 1 Une solution de sel disodique de composé (1) (Ar=p- hydroxyphényle, Het=l-méthyl-5-tétrazolyle) (1,084 g) et de mannitol (0, 16 g) dans de l'eau distillée pour l'injection (3 ml) est déversée dans une fiole et congelée à -35 C. En- suite, l'eau est sublimée à partir de la masse congelée sous un vide poussé pour laisser une préparation en fiole lyophi- lisée stable. Quand on la maintient à 500C pendant 4 semaines, une préparation de référence sans mannitol présente la formation de couleur jaunâtre ou gris foncé-violette, alors que le pro- duit stable préparé comme ci-dessus ne se colore pas. En ou- tre, la décarboxylation a diminué à la moitié, montrant 92,6/o du sel disodique de composé (I) restant par comparaison avec la valeur de 84,5 M dans la préparation de référence après 6 mois d'emmagasinage à 450C. Après cette période, on ne peut observer qu'une décomposition plus lente avec la pré- paration stabilisée.Ce produit est dissous dans 5 parties en poids de solution saline physiologique et administré par voie intraveineuse deux fois par jour à un malade souffrant d'in- fection des voies respiratoires supérieures, provoquée par le Staphylococcus aureus sensible. 8. EXEMPLE 2 En remplaçant le mannitol (0,16 g) dans l'exemple 1 par du xylitol (0,16 g) ou du glucose (0,16 g), on obser- ve un empêchement semblable de formation de couleur, de dé- carboxylation ou de décomposition. EXEMPLE 3 En remplaçant le mannitol (0,16 g) dans l'exemple 1 par de l'inositol (0,5 g) ou du fructose (0,5 g), on ob- serve un empêchement semblable de formation de couleur, de décarboxylation et de décomposition. EXEMPLE 4 Une solution de sel disodique de composé (I) (Ar= p-hydroxyphényle, Het = 1,3,4-thiadiazol-2-yle) (1,08 g) et de sorbitol (0,16 g) dans de l'eau distillée pour l'injec- tion (3 ml) est placée dans une fiole et refroidie pour la congélation. Ensuite, l'eau est sublimée à partir de la mas- se congelée sous un vide poussé pour laisser ne prépara- tion en fiole lyophilisée stable. Quand on la maintient à 50 C pendant 4 semaines, une préparation de.référence sans sorbitol fournit une cou- leur jaunâtre et gris foncé-violette, alors que le produit stable préparé comme ci-dessus présente un empêchement remar- quable de coloration. En outre, la teneur en produit de décarboxylation diminue remarquablement, présentant une quantité restante de sel disodique de composé (I) égale à %, par comparaison avec 84,5 % pour la préparation de ré- férence après 6 mois d'emmagasinage à la température ambian- te. L'emmagasinage pendant une période de temps plus longue ne présente qu'un peu plus de décomposition. Ce produit est dissous dans 20 parties en poids de solution saline physiologique et on l'administre par gout- tes par voie intraveineuse trois fois par jour à un malade souffrant d'infection des voies urinaires provoquée par le Pseudomonas aeruginosa sensible. EXEMPLE 5 En remplaçant le sorbitol (0,16 g) de l'exemple 4 par du fructose (0,2 g), du xylitol (0,5 g) ou du mannitol 9. (0,15 g), on observe une prévention semblable de dévelop- pement de couleur, de décarboxylation et de décomposition. EXEMPLE 6 Une solution de sel disodique de composé (I) (Ar = p-hydroxyphényle, Het = 2-méthyl-l,3,4-thiadiazol- =yle) (1,09 g) et de glucose (0,16 g) dans de l'eau distillée pour l'injection(4 ml) est placée dans une fiole et refroidie pour la congélation. L'eau est alors sublimée à partir de la masse congelée sous un vide pous- sé pour laisser une préparation en fiole lyophilisée sta- ble. Quand on la maintient à 50 C pendant 4 semaines, une préparation de référence sans glucose fournit une cou- leur violette-gris foncé, alors que le produit stable pré- paré comme ci-dessus n'est pas soumis à une coloration. La teneur en produit de décarboxylation diminue apparemment. La stabilité du produit pharmaceutique représentée par des indices exprimant la quantité restant après 6 mois est améliorée. Aucune autre décomposition n'est observée ensui- te avec la préparation stable. 6e produit est dissous dans 4 parties en poids de solution saline physiologique, mélangé avec une injection de lidocaine et administré par voie intramusculaire pour pro- téger un jeune enfant contre l 'infection due à des bacté- ries gram-positives ou gram-négatives durant une opéra- tion chirurgicale. EXEMPLE 7 En remplaçant le glucose (0,16 g) de l'exemple 6 par du fructose (0,3 g), du mannitol (0,3 g) ou du mannose (0,1 g), on observe une prévention semblable de formation o de couleur, de décarboxylation et de décomposition. EXEMPLE 8 Une solution de sel disodique de composé (I) (Ar= 4-hydroxy-2-fluorophényle, Het = 2-méthyl-l,3,4-thiadiazol- 5-yle) (100 g) et de sorbitol (30 g) dans de l'eau distil- lée pour l'injection (250 ml) est placée sur un plateau pour la lyophilisation et refroidie pour la congélation. Ensui- 10. te, l'eau est sublimée à partir de la masse congelée sous un vide poussé pour laisser une préparation en vrac lyophi- lisée stable. Ce produit présente également la remarquable sta- bilité à la formation de couleur, à la décarboxylation et la décomposition comme dans le cas de l'exemple 4. Ce produit est placé dans un récipient de 300 ml rempli d'argon sec, bouché de manière étanche et maintenu à OC pendant 2 ans dans un emplacement sombre; durant cette période, on n'observe qu'une dégradation très limitée. Le produit peut être redissous dans l'eau pour fabriquer des injections disponibles pour l'utilisation clinique ou pour fabriquer des préparations en fiole lyophilisées de diver- ses dimensions. EXEMPLE 9 Une prévention semblable de formation de cou- leur, de décarboxylation et de décomposition est observée en remplaçant le sorbitol (30 g) de l'exemple 8 par du glu- cose (15 g) ou du mannitol (25 g). EXEMPLE 10 D'une manière semblable aux exemples précédents, on produit une préparation lyophilisée stable de sel disodi- que de composé (I) (latamoxef) en utilisant de l'arabinose, * du dulcitol, du fructose, du glucose, de l'inositol, du mal- tose, du mannitol, du mannose,du sorbitol,du sorbose, du xylitol ou du xylose comme réactif de stabilisation, ce qui conduit à une prévention importante de la formation de couleur après emmagasinage à 400C pendant 5 mois. Parmi les produits réagissants, on trouve que l'arabinose, le fructo- se, le mannitol, le sorbitol, le sorbose, le xylitol et le xylose sont excellents. Le maltose présentait une faible prévention. Le tableau cidessous montre que les sucres et les alcools sucres indiqués minimisent la dégradation chimique et protègent le produit pharmaceutique contre la formation de couleur. 11. TABLEAU Résultat de tests de stabilité Note: -1. Les teneurs (%) décarboxylation en sel disodique et en produit de sont déterminées par chromatogra- phie en phase liquide à haute performance. 2. La colonne indiquant l"'empêchement de couleur" présente l'effet de l'agent additif de stabilisa- tion: +++ excellent, ++ mddéré, - assez bon, - mauvais. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. N 'Additif!Emmagasina- Sel diso- Composé Empêche- (15 % en ge pendant dique de décarboxy- ment de poids/ 5 mois, composé lé (%) couleur poids) 40 C (I) (%).. 1 Dulcitol Initial 100,00 0, 75 ++ Initial 100,00 0,83 Inositol Après 91, 34 4,31 D++ 3 Mannitol. Initial 100,00 0,73.. Après 89,62 3,2 Sositol Initial 100,00 0,80 4 Sorbitol Après 89,42 3,59 1 Xylitol Initial 100,00 0,752 +++ Après 88,86 3, '76 6Arabinose Initial 100,00 0,62 Après 90, 59 2,98 Initial 100,00 0,52 7 Fructose Après 91,94 3,40... 8X ylucose Initial 100,00 0,63 ++ 8 Glucose Après 92,81 3,67 ++ 9Initial 100,00 1,02 + 9 Maltose Après 89,94 4,83 Mannose Initial 100,00 0,66 _________Après 92,40 34 il Sorbose Initial 100,00 0,58 +++ Après 91,83 3, 35 12 Xylose Initial 100,00 0,94 ++ Après 90298 3,17 / Aucun Initial 100, 00 1,21 (contrôle) Après 87,12 5,69 -. 12. REVENDICATIONS 1 - Préparation stable de B-lactame antibactérien lyophilisé, caractérisé en ce qu'elle contient un sel de mé- tal alcalin d'acide 7f-(a-carboxy-a-arylacétamido)-7a-méthoxy- 3-thiométhyl hétérocyclique-l-déthia-l-oxa-3-céphem-4-carboxy- lique (I), en tant que composant antibactérien, et un compo- sé de sucre ou d'alcool sucre comme agent de stabilisation pour protéger le composant antibactérien principalement con- tre la formation de couleur bleue, l'acide (I) ayant la formu- le i 9CH3 ArCHCONH O COOH (I) N CH2SHet COOH o Ar est un groupe p-hydroxyaryle et Het est un groupe hété- rocyclique éventuellement substitué par un groupe alkyle. 2 - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le groupe Ar du composant antibactérien est le groupe hydroxyphényle ou un groupe halohydroxyphényle. 3 - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le groupe Het du composant antibactérien est choisi dans le groupe se composant de triazole, de thiadiazo- le et de tétrazole, chacun étant éventuellement substitué par un groupe alkyle. 4 - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le sel de métal alcalin est un sel de lithium, de sodium ou de potassium. - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le composé d'alcool sucre contient 6 atomes de carbone. 6 - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le composé d'alcool sucre est du mannitol. 7 - Préparation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le composé de sucre est un monosaccharide. 13. 8 - Préparation selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle est réalisée en lyophilisant une so- lution aqueuse mixte du composé antibactérien et de l'agent de stabilisation. 9 - Préparation selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle contient 0,1 à 1 partie en poids de l'agent de stabilisation pour 1 partie en poids du composé à activité antibactérienne. - Préparation selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle contient 0,1 à 0,5 partie en poids de l'agent de stabilisation pour 1 partie en poids du compo- sant antibactérien. 11 - Préparation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le composant antibactérien est le sel di- sodique d'acide 7B-(a-p-hydroxyphényl-a-carboxyacétamido)7a- méthoxy-3-(1-méthyl-5-tétrazolyl)thiométhyl-1-déthia-1-oxa- 3-céphem-4-carboxylique. 12 - Préparation selon la revendication 1, 'carac- térisée en ce qu'elle contient 0,1 à 0,3 partie en poids de l'agent de stabilisation pour 1 partie en poids du compo- sant antibactérien. 13 - Procédé de protection d'une préparation lyophilisée de composant antibactérien, constitué par un sel de métal alcalin d'acide 7e-(a-carboxy-a-arylacétamido)-7a- méthoxy-3-thiométhyl hétérocyclique-l-déthia-l-oxa-3-céphem- 4-carboxylique ayant la formule (I) indiquée dans la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute un composé de sucre ou d'alcool sucre en tant qu'agent de stabilisation. 14 - Procédé selon la revendication 13, carac- térisé en ce que l'addition est réalisée en préparant une solution aqueuse mixte du composant antibactérien et de l'agent de stabilisation, en refroidissant pour la congéla- tion à une température en-dessous de 0 C et puis en lyophili- sant la matière congelée résultante. Il