Brevet FR2650280A1 — publié le 19910201

i La présente invention concerne le compose 1,2-époxypropyl-phosphonate de mono-(2-ammonium-2- hydroxyméthyl-1,3-propanediol avec de nouvelles caractéristiques physicochimiques, ainsi que son procédé de préparation et des compositions pharmaceutiques le contenant en tant qu'ingrâdient actif. Le composé mentionné ci-dessus (désigné ci-après par l'abréviation FT) est le mono-sel du trihydroxymethvl- aminomthane (THAX) et de l'acide (2R,cis)-l,2- époxypropyl-phosphonique, composé doué d'une activité antibiotique et connu sous le nom de Fosfomycine (Merck Index, Edition X, page 607, N 4137>. Le composé FT de formule BPO - "3 C /PO 3H H3N-C(CH OH)3 /zxoxC ' (FT) H/\ la été décrit pour la première fois dans le brevet européen n' O 027 597 (Zambon S.p.A), il a été mis au point pour le traitement monodose des infections des voies urinaires et il est commercialisé en Italie sous la marque 'Nonuril# qui distingue une forme pharmaceutique consistant en granulés solubles dans l'eau. Le procédé de préparation de FT décrit dans le brevet européen N' O0 027 597 consiste a faire réagir le (2R,cis>-1,2-époxypropyl-phosphonate de bis- 2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol) (c'est-à-dire le bis- sel de THAM et de Fosfomycine) avec l'acide p- toluènesulfonique dans l'ethanol. Le bis-sel de TRAM et de Fosfomycine est décrit dans le brevet britannique N 2 025 975 ou dans le brevet américain N' 4 727 065, l'un et l'autre au nom de Zambon S.p.A. Le compose FT préparé suivant le brevet européen ne 0 027 597 présente les caractéristiques suivantes (voir l'exemple 2): point de fusion: 114-116 C (113-116) pH: 3,77 surface SPècifique: 1,72 m2/g (1,0-2,9). Les valeurs rapportées ci-dessus sont celles d'un échantillon choisi comme echantillon standard (Référence A) et les valeurs entre parenthèses montrent les variations minimale et maximale des Darametres de 5 preparations identiques. Le brevet espagnol N 511 527 (Compania Espanola de la Penecilina y Antib. ioticos S.A.) concerne spécifiquement un procédé de préparation du monosel de THAM et de Fosfomycine (FT) ainsi que du bis-sel de THAM et de Fosfomycine. Ce procédé de préparation de FT consiste à faire réagir dans un milieu alcoolique le mono-sel de (+)- alpha-phénéthylamine et de Fosfomycine avec THAM et un acide sulfonique dans les proportions molaires 1:1:1. Lorsque le bis-sel de TRAM et de Fosfomycine est désiré, les trois composés sus-indiqués sont utilisés dans les proportions 1:2:1. Le composé FT préparé suivant le brevet espagnol n' 511 527 présente les caractéristiques suivantes (voir l'exemple 3): point de fusion: 120-122'C (118-122) pH: 3,8 (3,7-3,9) surface spécifique: 0,88 ma/g (0,85-1,25). Les valeurs rapportées cl-dessus sont celles d'un échantillon choisi comme échantillon standard (Référence B) et les valeurs entre parenthèse indiquent les variations minimale et maximale des paramètres de 5 préparations identiques. Les brevets U.S. 3 641 063 et U.S. 3 914 231 au nom de Nerck décrivent la Fosfomycine et ses sels ainsi que la purification du produit obtenu par des procédés de fermentation. Dans l'exemple ? de U.S. 3 641 063 et dans l'exemple Il1 de U.S.3 914 231, qui sont identiques, est décrit un procédé de purification du sel de sodium de PFosfomycine consistant en trois purifications successives par chromatographie. Dans la première purification, le sel de sodium de Fosfomycine est élué sur une résine échangeuse d'ions au moyen d'un tampon consistant en une solution aqueuse de THAM. La demanderesse a vérifié que l'éluat sortant de la colonne de chromatographie contient THAM et de la Fosfomycine dans le rapport en poids 350:1 et elle a vérifié par spectroscopie de masse qu'il n'y a pas de FT dans le mélange. Par conséquent, si l'on désirait préparer FT avant la présente invention, il était possible d'utiliser le procédé décrit dans le brevet européen n' 0 027 597 qui fournit PT ayant les caractéristiques de la Référence A susindiquée ou d'utiliser le procédé décrit dans le brevet espagnol n' 511 527 qui fournit FT ayant les caractéristiques de la Référence B sus-indiquée. La Posfomycine est une molécule relativement peu stable principalement à cause de l'ouverture aisée de l'époxyde, et cette molécule est sensible à la fois à l'humidité et à la température. Cette instabilité existe également pour le mono-sel formé avec TRAX etpréparé suivant soit le brevet européen n 0 027 597 (Réf. A) soit suivant le brevet espagnol n' 511 527.Réf. B), ce qui rend nécessaire d'avoir recours à des précautions onéreuses et incommodes pour le stockage de l'ingrédient actif forme de granulés est limitée à deux ans. La demanderesse a maintenant trouve. de façon surprenante un nouveau procédé de préparation de FT, qui fournit le produit avec des caractéristiques physico- chimiques différentes de celles du FT obtenu par les méthodes antérieurement connues et avec des caractéristiques améliorées de stabilité permettant un meilleur stockage de l'ingrédient actif, un traitement plus facile de la substance pour la préparation des formes pharmaceutiques et une stabilité améliorée des granulés préparés à partir de l'ingrédient actif. Le nouveau procédé, qui est l'un des objets de la présente invention, consiste à préparer dans un réacteur, a une température comprise entre 15 et 50'C, une solution méthanolique de (2R,cis)-1,2-époxypropyl- phosphonate de bis-(2-ammonium-2-hydroxyméthyl-1,3- propanediol) (c'est-à-dire du bis-sel de THAN et de Fosfomycine), d'une quantité équimoléculaire d'acide méthanesulfonique,- d'une quantité équimoléculaire de (2R,cis)-1,2-èpoxypropyl-phosphonate de mono-(+)-alpha- phénéthylammonium (c'est-à-dire le mono-sel de phénéthylamine et de Fosfomycine) et d'une quantité de trihydroxyméthyl-aminométhane (THAM) égale à 2-3% en moles, par rapport à la quantité de THAX contenue dans le bis-sel de THAX et de Fosfomycine, après quoi la solution est diluée avec de l'éthanol en des quantités comprises entre 4:1 et 10:1 par rapport au volume de la solution, puis elle est refroidie à environ O'C sous une agitation.lente caractérisée par les parametres suivants: - rapport de la longueur de l'agitateur à ancre au diamètre du réacteur supérieur-à 0,7 - puissance spécifique inférieure à 0,25 kw/m3. On recueille le précipité qui est le produit désiré. Pour obtenir la cristallisation, on ensemence de préférence en aJOdutant une petite quantité de FT. Le rendement est d'environ 75% de FT pur. Les liqueurs-mères peuvent être réutilisées telles quelles ou bien l'on peut, a partir de ces liqueurs, récu?érer le bis-sel de THAN et de Fosfomycine en ajoutant une quantité équimoléculaire de THAN par rapport au FT non-précipité. On réutilise le bis-sel ainsi obtenu. Le procédé décrit ci-dessus fournit du FT, qui est un objet de la présente invention, ayant les caractéristiques suivantes: point de fusion: 122-124'C pH: compris entre 4,0 et 5, 0 surface spécifique: comprise entre 0,2 et 0,5 m2/g. Ci-après, on désigne par FT* le produit obtenu par le procédé décrit cidessus et ayant les caractéristiques sus-indiquées, afin de le distinguer du produit représenté par l'abréviation générale FT et du FT préparé par le procédé décrit dans le brevet européen n 0 027 597 (Réf. A) ou par le procédé décrit dans le brevet espagnol n' 511 527 (Réf. B). Le procédé de préparation de PT* est bien reproductible et il est réalisé facilement industriellement en fournissant FT* avec de bons rendements et une pureté élevée et les caractéristiques chimiques et physiques rapportées ci-dessus sont toujours -ré-obtenues et demeurent toujours dans les gammes de valeurs sus-indiquées. FT* ayant lesdites caractéristiques s'avère d'autre part plus stable que FT suivant Réf; A et Ref. B point de vue industriel. Grace aux caractéristiques de FT*, il est possible de preparer, comme formes pharmaceutiques, des granulés dans des conditions plus simples, moins onéreuses et moins incommodes Les compositions pharmaceutiaues ainsi obtenues, oui sont un autre objet de la présente invention, s'avèrent plus stables "voir l'exemple 6) et permettent d'accroitre la duree d'efficacité de la composition pnarmaceutique qui peut atteindre trois ans à partir de sa p-reparation, alors qu'une stabilité de deux ans caractérise les granulés contenant du FT suivant la Réf. A présentement commercialises. Ainsi, le nouveau procede décrit ci-dessus permet d'obtenir un produit tFT*) ayant des caractéristiques chimiques et physiques différentes, doue d'une stabilité amelioree permettant un stockage plus simple et plus commode de l'ingredient *actif, ayant des caractéristiques amélioréee pour son traitement, ce qui permet une préparation plus simple et plus commode des formes pharmaceutiques solides, en particulier des granulés, et ayant aussi une stabilité améliorée sous forme de composition pharmaceutique, ce qui permet d'augmenter la durée de validité de celle-ci. L'homme du métier comprendra la valeur industrielle de ces caractéristiques et leur pertinence. Les exemples suivants ont pour but de mieux illustrer la présente invention. Exemple 1 Préparation du (2R,cis)-1,2-époxypropyl-phosphonate de mono- suivant la présente invention. A) A un mélange du bis-sel de THAN et de Fosfomycine (10,3 8;- 27,0? moles), de THAX methanesulfonique (2,6 g; 27,08 mmoles). A la fin de l'addition, la température du mélange est de 42-43'CG. Tout en maintenant la température à 42-43'c, on aJoute alors le sel de mono-phénéthylamine et de Fosfomycine (7,5 g; 27,07 mmoles). Lorsque la dissolution est complète, on ajoute de l'éthanol (162 ml) en maintenant la température à 42- 43'C. Le mélange est alors agité conformément aux paramétres suivants: rapport de la longueur de l'agitateur à ancre au diamètre du réacteur: 0, 8; puissance appliquée 0,15 kw/m- et on ensemence avec un échantillon de FT (0,02 g). Le mélange est refroidi lentement à 0'C en 3 heures et il.est maintenu à cette température pendant 3 heures. On sépare le précipité par filtration et on le lave avec de l'éthanol Le produit humide est lavé pendant 15 minutes avec de l'éthanol que celle employée pour la cristallisation. Le produit est filtré, lavé à l'éthanol (10 ml) et séché sous vide à 50'C. Le produit désiré est ainsi obtenu (10,5 g; 40,54 mmoles, rendement 75%, point de fusion: 122-124'C). Un échantillon du produit est soumis à un test d'évaluation de sa surface spécifique au moyen d'un appareil de mesure de cette caractéristique de la Société Str6hlein GmbH qui fait appel au procédé d'absorption de l'azote à de basses temperatures suivant ia methode B.E.T. EJ. Am. Chem. Soc., 60, 309, (1938>)]. Le test est repété trois fois, fournissant les valeurs suivantes de la surface spécifique: 0,37; 0,36 et 0,36 m2/g. Un echantillon du produit est soumis à un test de détermination du pH au moyen d'un pH-mètre digital Top Tronic équipe d'electrodes de verre combinées etrrohm code 6.0202.000. L'appareil est calibre à 20-C avec des solutions de pH connu (pH 7 et pH 3). Une solution aqueuse à 5% de FT* maintenue a 20'C presente un pH de 4,5. B) La reaction decrite en A) est repetee 9 fois, egalement a différentes echelles, ce qui fournit des Produits FT* avant des caracteristiques comprises dans es gammes suivantes de valeurs des paramètres: point de fusion: 122-124 C surface spécifique comprise entre 0,2 et 0,5 ma/g pH compris entre 4,0 et 5,0. Exemple 2 Le present exemple concerne la préparation de FT RÉf. A) suivant le mode opératoire décrit dans le brevet européen N 0 27 597. A) Une solution d'acide para-toluenesulfonique monohydrate (52,5 g; 275, 10 mmoles) dans de l'ethanol (260 ml) chauffée a 75 C est ajoutée sous agitation à un melange du bis-sel de THAK et de Fosfomycine (100 g; 262,88 mmoles) et d'éthanol (660 ml) maintenu à '75C. On obtient tout d'abord une solution, puis un solide cristallin commence à précipiter, et il est refroidi sous agitation en deux heures à +3 C. Le précipite est filtré sous vide, lave avec de l'éthanol absolu (140 ml) a +10'C et séché dans un four sous vide à 40 G. On obtient ainsi du FT (Réf. A) (53,7 g; 207,3 -mmoles, rendement 78,9%, point de fusion 114-116'C). Un échantillon est soumis aux tests d'évaluation de la surface spécifique et du pH suivant les méthodes décrites dans l'Exemple 1, avec les résultats suivants: surface spécifique: 1,72 m2/g (moyenne de 3 tests), pH=3,77. B) La réaction décrite sous A) est répétée 4 fois, ce qui fournit du PT ayant des caractéristiques comprises dans les gammes suivantes de valeurs des paramètres: point de fusion: 113-116'C surface spécifique comprise entre 1,0 et 2,9 m2/g pH compris entre 3,6 et S,8. . Exemple 3 Le présent exemple concerne la préparation de FT (Réf. B) suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 2 du brevet espagnol N' -511 527. A) Apres dissolution complète d'un mélange d'acide para- oluénesulfonique monohydraté (38,4 g; 201,87 mmoles), de méthanol (400 ml) et de THAX (23,8 g; 196,69 mmoles), on y ajoute le mono-sel de phénéthylamine et de Fosfomycine (55,4 g: 200 mmoles). Le mélange est agité a 30'C jusqu'à dissolution complète, puis on y ajoute de l'isopropanol (1000 ml) et on le maintient sous agitation pendant 1,5 heures à 'C. Le mélange est filtré et le précipité est lavé avec un mélange 1:1 de méthanol et d'isopropanol (200 ml). Le précipité est dissous dans du méthanol (200 ml) & 55'C. On y ajoute de l'isopropanol (200 ml) sous agitation et le mélange est refroidi à la température ambiante en 1 heure et est filtré. L'insoluble est lavé avec un mélange 1:1 de méthanol et d'isopropanol (100 m1). Le 'produit est séché dans un four à 50'C sous vide pendant 8 heures. On obtient ainsi du FT (Réf. B) (39i1 g; 149.1 mmoles, rendement 74,5%, point de fusion 120-122'C). Un échantillon du produit est soumis à l'analyse pour evaluer sa surface specifique et son pH suivant les methodes décrites dans l'Exemple 1, avec les resultats suivants: surface specifique 0,88 ma/g (moyenne de 3 tests), pH=3,8. B) La réaction décrite sous A) est répétée 4 fois, ce oui fournit FT avec des caracteristiques comprises dans les gammes suivantes des valeurs des paramètres: point de fusion: 1l8-122 C surface specifique comprise entre 0,85 et 1,25 mI/g mH compris entre 3,7 et 3,9. Exemple 4 Détermination de la stabilité de la matière première FT, comparaison entre FT*, Ref. A et Réf. B. Mode opératoire general Environ 11 g de chaque produit est placé chaque fois dans un cristallisoir (recipient de cristallisation en verre) ayant un diametre de 13,5 cm de façon que le fond de chaque cristallisoir soit recouvert d'une couche de produit d'environ 0,5 cm. Les cristallisoirs sont stockés en même temps dans une pièce thermoclimatique reglée à 25'C et à une humidité relative (HR) de 50 5% ou dans une pièce réglée à 25'C et à une HR de 70+5%. Des échantillons sont retires au début de l'essai et après un intervalle de temps pré-établi (24 heures pour les échantillons stockés à une HR de 50+5% et 6 heures pour ceux stockés à une HR de 70+5%). Les échantillons sont analysés pour déterminer le titre en Fosfomycine selon les modes opératoires suivants. l Analyse CLHP selon les conditions chromatographiques suivantes: - appareil Liquid Chromatograph Xod. 1081B équipe d'un détecteur d'indice de réfraction et d'un intégrateur Nod. 3880, lVun et l'autre de la marque Hewlett Packard. - colonne Nucleosil 1OSB, 10 gm, 25 cm x 4,6 mm i.d. Alltech (marque) - température de la colonne 35'C et du détecteur 30 C éluant: solution 0,3 X de KHePO0 - débit: i ml/mn. On prépare une solution étalon de FT en dissolvant 500 mg de produit dans l'éluant amené à un volume de 20 ml. Le produit à analyser est dissous dans l'éluant à la concentration de 25 mg/ml. On inJecte 20 pl de solution étalon et de solution à analyser, on répète les inJections et on établit la moyenne des aires. Dans les conditions décrites ci- dessus, le temps de rétention de la Fosfommycine est d'environ 6 minutes. Le pourcentage de PT dans l'échantillon (Ts) est déterminé par le calcul suivant: As Pr T(%) = Ts(%) Ar Ps les symboles ayant les significations suivantes: As = aire correspondant à la solution analysée Ar = aire corr dant à la solution étalon de référence Pr = poids (en ag) du PT de référence Ps = poids (en mg) de l'échantillon. T l'intervalle de concentrations 10-50 mg/ml. La précision de la méthode pour c=25 mg/ml est exprimée par un coefficient de variation (CV)=+0,94%. Les résultats sontrapportés dans le tableau suivant. TableauL: titre en Fosfomycine de l'échantillon (titre initial = 100%) Conditions Réf. A Réf. B FT* __ 24 h, 25-C, 50 5%HR 93,93% 96,84% 98,84% 6 h, 25'C, 70 5%HR 94,6 % 98,82% 100 % Exemple 5 Vitesse de séchage de granulés contenant FT, comparaison entre FT*, Réf. A et Réf. B. La production industrielle de compositions pharmaceutiques en granulés comprend une phase dans laquelle l'ingrédient actif est granulé en présence d'eau et une phase dans iaquelle le granulé est séché par chauffage afin de réduire sa teneur en eau. Dans le cas d'ingrédients actifs relativement instables à humidité et au chauffage, la phase de séchage peut être très critique et si elle se prolonge dans le temps. Il est par consequent important, pour un bon traitement d'un ingrédient actif relativement instable, qu'il puisse atteindre en un temps court un degré suffisant de siccite. Des échantillons de FT*, Réf. A et Réf. B sont granulés avec de l'eau en des auantités de 12% en poids. A la fin du procédé de granulation, chaque echantillon contient de l'eau en une quantité de 7% en poids. Pour la préparation de la forme pharmaceutique finie et pour la stabilité de celle-ci, il est nécessaire que le FT granulé contienne de l'eau en une quantité non supérieure à 0,3%. Les trois échantillons granulés sont donc séchés à 50'C et toutes les 30 minutes, des échantillons sont retirés en vue d'une évaluation de leurs teneurs en eau. Au bout de 60 minutes, les granulés préparés à partir de FT* atteignent la teneur en eau acceptable Au contraire, les granulés préparés à partir de Réf. A et de Réf. B n'atteignent la teneur en eau de 0,3% qu'après 210 minutes. Exemple 6 Stabilité des formes pharmaceutiques constituées par des granulés solubles dans l'eau, comparaison entre FT*, Réf. A et Réf. B. En partant des granulés obtenus à partir de FT*, Réf. A et Réf. B et séchés Jusqu'à une teneur en eau de 0,3% en poids, on prépare des compositions pharmaceutiques sous forme de granulés hydrosolubles selon le mode opératoire suivant. Les granulés tamisés sont additionnés de saccharine, d'arome orange et mandarine et de saccharose. Après mélange, les ingrédients sont placés dans des sacs en papierpolyéthylène-aluminium-polyéthyléne, contenant chacun FT 5,631 g Saccharine 0,016 g Arome 0,140 g Saccharose 2,213 g A des fins de comparaison, les sacs prépares comme us'-indiqué, à partir de FT*, Réf. A et Réf. B, sont tockés dans un environnement conditionné et sont analyses périodiquement pour uun contrôle de leur stabilité. On effectue l'analyse en retirant les granulés des sacs, en les broyant dans un mortier et en en pesant une quantité équivalente à environ 500 mg de FT, qui est transférée dans une 'fiole Jaugée de 20 ml et qui est amenée àce volume avec du KH2POa 0,3 X. On prépare la solution de référence en pesant exactement environ 500 mg de FT de référence que l'on dissout dans une fiole Jaugée de 20 mi avec la solution d'élution. On effectue une analyse CLHP conformément au mode opératoire décrit dans l'Exemple 4. La précision de la méthode s'est avérée être de 101,1% et elle est exDrimee par un coefficient de variation tCV)=+0,70%. Les conditions de stockage et les résultats sont rapportes dans le tableau 2 suivant. tableau 2: titre en Fosfomycine des granulés solubles dans l'eau (titre initial=100%) Conditions de stockage Réf. A Réf. B FT* 0 mois, 40 C, 20%HR 93,9 % 94,64% 97,27% 12 mois, T et HR ambiantes 96,18% 96,57% 99,6 % 24 mois. T et HR ambiantes - 95,42% 99.8 % REVENDICATIONS 1.- Le (2-amuanium-2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol ayant les caractéristiques physico-chimiques suivantes: point de fusion: 122-124-C pH: compris entre 4,0 et 5, surface spécifique: comprise entre 0,2 et 0,5 m2/g. 2.- Procédé de préparation de epoxypropyl-phophonate de mono-(2-ammonium-2-hydroxy- m:thyl-1,3-propanediol>, caractérisé en ce que l'on io prépare dans un réacteur une solution, dans le méthanol et à une température comprise entre 15 et 50'C, de (2R,cis>-1,2-époxypropyl-phosphonate de bis-(2ammonium -2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol), d'une quantité équimoléculaire d'acide méthanesulfonique, d'une quantité équimoléculaire de (2R,cis)-l,2-époxypropyl- phosphonate de mono- - puissance spécifique inférieure à 0,25 kw/m3. 3.- Le (2R, cis)-i,2-époxypropyl-phosphonate de mono- (2-ammnonium-2-hydroxymnthyl-l,3-propanediol) tel que prepare par le procédé suivant la revendication 2. 4.- Composition pharmaceutique solide contenant comme ingrédient actif le (2R,cis)-l,2-époxypropyl-phosphonate de mono-(2-ammonium-2-hydroxymthyl-i, 3-propanediol) ayant les caractéristiques suivantes: point de fusion: 122124'C pH: compris entre 4,0 et 5,0 surface specifique: comprise entre 0,2 et 0,5 m2/g. 5.- Composition pharmaceutique solide suivant la revendication 4 sous forme de granulés solubles dans -'eau. 6.- Composition pharmaceutique solide contenant le {2R, cis)-l,2-epoxypropyl-phosphonate de mono-(2ammonium -2-hydroxynethyl-l,3-propanediol) tel que préparé par le procède suivant la revendication 2. 7.- Composition pharmaceutique solide suivant la revendication 6 sous forme de granulés solubles dans l'eau.