NO801852L - Farmasoeytisk clavulansyrepreparat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører ct .synergistisk farmasøytisk preparat som erkarakterisert vedat det omfatter clavulansyre eller et salt eller en ester derav, samt et penicillin eller cephalosporin og en farmasøytisk akseptabel bærer.

a. Strcptomyccs clavuliyerus er beskrevet i detalj av lligyens rn. fl. i I n t. J. Sy s tema t i. c Uactcriology, 2_1, 326

(1971). Denne streptomycet var av interesse fordi den

produserte visse/>'-laktam-nntibiotika for eksempel penicillin N, 7- (5-amino-5-karboksyvaler-antido)-3-karbamoyloksymetyl-3-ccfcm-4-karboksylsyre og 7- (5-amino-5-karboksyvaler-amido)-3-karbamoylxymetyl-7-metoksy-3-ce£em-4-karboksylsyre. Streptomyccten er deponert i Agricultural Research Service Collection som NRRL 3585

og i American Type Culture Collection som ATCC 27064. Strcptomyccs clavuligerus er også blitt referert til i US-PS 3.770.590 og også av Nagarajan m.fl. i J.Amer.Chem.Soc. ,

93 , 230U (1971), Brannon in. [i. i An Limi crob. Agents

Chemothor. , _!, 237 (1972) oy AnLimicrob. AyanLs ChomoLlicr , 1, 247 (1972) og Higgcns m.fl. i J. AnLibioLics , 21_, 290

(1974).

b./J-laktamaser er enzymer som åpner /2-laktamringen i peni-cillincr og cefalosporincr slik at man får produkter som er blottet for antibakteriell aktivitet. Disse enzymer produseres av mange bakterier, spesielt arter eller stammer av Escherichia, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Enterobacter og Staphylococcus og er i mange tilfeller for-klaringen på resistensen hos visse stammer av slike organismer overfor noen penicilliner og cefalosporiner. Betydningen av /i-laktamase-produks joncn kan forståes når man erkjenner at en stor andel av klinisk isolerte organismer produserer /3-laktamaser (se for eksempel M. Wilson oy I.A. Freeman i Dacteriological Proceedings, 80 (1969) hvor i en artikkel med tittelen "penicillin-inaktivering ved hjelp av Gram-negative basiller" forfatterne viser at 84 % av de Gram-negative organismer som er isolert i et amerikansk hospital, préduserte /j-laktamase) . I mange tilfeller er - noen penicilliner eller cefalosporiner inncffektive med hensyn til behandling av sykdommer som tilskrives ikkc-/i-laktamase-produserende organismer , på grunn av den vanlige forekomst av ko-infeksjon av en /j-laktamase-produsent Ise for eksempel R. May m.fl. i Brit. J .Dis . Chest. , 66_, 185 (1972) J. Kombinasjon av en ft-laktamase-inhiberende substans med et penicillin eller cefalosporin kan forventes å beskytte sistnevnte mot ned-brytning av bakteriell/i-laktamase og derved forbedre deres antibakterielle aktivitet overfor mange infektive organismer. Denne prosess med hensyn til å forbedre den antibakterielle aktiyitet kalles synergisme når den antibakterielle aktivitet av kombinasjonen er godt i overskudd av den enkle addisjon av aktivitetene til de to separate substanser. Den/i-laktamase-inhiberende komponent i blandingen er referert til som en synergist, og slike substanser er verdifulle med hensyn til å øke den antibakterielle aktivitet hos penicilliner og cefalosporiner mot resistente organismer.

Det er formålet med foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe slike synergister.

c. Eksempler på anvendelse av visse /i-laktamase-resistente

1 i halvsynte-tiske pcnicillinei og cefalosporiner som (\-laktamasc-inhibitorer og synergister for penicilliner og cefalosporiner er allerede beskrevet i litteraturen,

se for eksempel, Sutherland m.fl. i Nature, 201, 868

(1964); Sabath m.fl. i Nature, 204, 1066 (1964); 0'Callaghan

m.fl. i Antimicrob. Agents and Chemothcrnpy, 1960 , 67

(1969). Imidlertid har ingen av disse kjente midler noen dramatisk effekt på spektret til det andre antibiotikum som er til stede i blandingen. d. Visse aktinomycetkulturer er beskrevet som produserende /J-laktamase-inhiberende substanser som opptrer synergistisk med peniciller eller cefalosporiner, for eksempel de kulturer som er åpenbart i GB-PS 1.363.075, og de som er beskrevet av Hata m.fl. i J. Antibiotics , 25_, 473 (1972) og Umezawa m.fl. i J. Antibiotics, 2J3, 51 (1973). Ingen av disse /J-lakLamase-inhibitorer av aktinomycetisk opprinnelse er hittil funnet nyttige i det kliniske arbeid. Spesielt bemerkelsesverdige trekk som adskiller clavulansyre fra andre /J-laktamase-inhibi torer av aktinomycetisk opprinnelse, er dens ekstraherbarhet i organiske løsningsmidler fra dyrknings-filtrat ved pli 2, dens høye stabilitet i menneskelig blod og dens brede spektrum av antibakterioll og /J-laktamase-inhiberende aktivitet, dens lave molekylvekt og dens høye R^-verdier på papirkromatografi under anvendelse av et ut-valg av løsningsmiddelsystemer. Den aerobe dyrkning av Strcptomyccs clavuligerus i konvensjonelle næringssubstrater ved ca. 25-30°C under grovt nøytrale betingelser produserer on /i-laktamase-inhiberende substans som også er i besittelse av antibaktcricll aktivitet. Dette materiale er betegnet "clavulansyre" og er beskrevet i hovedsøknaden, nr. 75 1407. Clavulansyre har følgende egenskaper:

(a) Den er en karboksylsyre.

(b) Den danner et natriumsalt som har et karakteristisk

infrarødt spektrum ialt vesentlig som vist i figur 1.

(c) Den har evne til å inhibere vekst av stammer av

Staphylococcus aureus.

(d) Den har evne til å synergisere den antibakterielle effekt av ampicillin mot/i-laktamasc-produserende stammer av Escherichia coli, Klebsiella aerogenes og Staphylococcus aureus. (c) Don har evne til synorgisere dun antibakterielle effekt av cefaloridin mot do /4-lak Lamase-produsercndc stammer av Proteus mirabilis og Staphylococcus aureus.

(f) Den danner en metylester som har en molekylvekt

(ved massespektroskopi) på 213,0635, hvilket til-svarer formelen 0,-11,,N0r.

y 11 5

Således kan clavulansyre betraktes som en énbasisk karboksylsyre av formelen CgllgNO,- som i form av sitt natriumsalt har et karakteristisk infrarødt absorpsjonsspektrum ialt vesentlig som vist i figur 1.

Den forbindelse som produseres av Streptomyces clavuligerus som har do ovennevnte egenskaper, har formel (II):

'Således kan clavulansyre betegnes 3- (/1-hydroksyctyliden) - 7-okso-4-oksa-l-azabicyklo[3,2,0J heptan-2-karboksylsyrc.

Stereokjemien ved C,. og C2i clavulansyren er den samme som den man finner hos naturlig forekommende penicilliner og cefalosporiner, slik at clavulansyre kan representeres ved strukturformel (I):

Således er et mer fullstendig kjemisk navn på clavulansyre Z- (2R ,5R) -3- (/i-hydroksyetyliden) -7-okso-4-oksa-l-azabicyklo-[3,2,0]heptan-2-karboksylsyre.

Den store nytte ved clavulansyre vil lett forståes når det innsecs at visse stammer av Klebsiella aerogenes A, hvis vekst ikke inhiberes ved nærvær av 125 ^ug/ml arnpicillin, amoxycillin, carbenicillin eller benzylpenicillin eller ved nær-været av 10 ^ug/ml clavulansyre, inhiberes ved narvær av mindre enn 12,5^ug/ml av de tidligere omtalte penicilliner når 5^ug/ml

I t i

clavulansyre oyså er til stede. liiynende rernuHuter er observert for kombinasjoner som inncholdcj. forskjellige ost.cre-nv clavulansyre. Eksempelvis inhiberes stammer,_av- Klcbsiclla acrogenes A, hvis vekst ikke inhiberer-av"T."25 yug/ml ampicillin, eller av

10 ^ug/ml j^lavu"lånsyre-metylester , av mindre enn 12,5^ug/ml

-a mpi'ei-1 -1-i-n —i—n ær-vcer—a v—5—yU g /m l_av. - cia v ulaasyx e -jnc-tyJ_c-s.t eren. / Det er også funnet at stammer av Staphylococcus aureus Russell, hvis vekst ikke inhiberes ved nærvær av 100^uy/ml ampicillin oller av 5^ug/ml clavulansyre, inhiberes ved nærvær av mindre enn 10 yug/ml ampicillin i nærvær av 1^ug/ml clavulansyre. Ved tester på hunn-mus er det funnet at blod- og vevspcil av clavulansyre betydelig i overskudd av 5 yug/ml lett kan oppnås ved'

subkutan-administrering av 100 mg/kg av natriumsaltet av clavulansyre og at brukbare konsentrasjoner av clavulansyre kan oppnås etter oral administrering av 100 rng/kg av natriumsaltet av clavulansyre.

Følgelig tilveiebrinyer oppfinnelsen clavulansyre som

tidligere beskrevet, samt de/s sa lter. pg—estere •(

Saltene av clavulansyre vil gjerne være farmasøytisk akseptable salter som for eksempel natrium-, kalium-, kalsium-, magnesium-, aluminium-, ammonium- og substituerte ammoniuinsalter såsom trimetylammonium-, benzatin-, prokain- oy lignende salter som konvensjonelt dannes med penicilliner eller cefalosporiner. Ikke-farmasøytisk akseptable salter av clavulansyre er også inn-befattet innen denne oppfinnelsesramme, da de or nyttige mellom-produkter ved fremstilling av estere av clavulansyre, for eksempel litium- eller sølvsaltcne av clavulansyre som kan omsettes med benzylbromid for dannelse av den nyttige benzylester av clavulansyre .

Salter av clavulansyre har tendens til å være mer stabile enn mor-syren i og for seg og danner således et foretrukket aspekt ved foreliggende oppfinnelse. Spesielt egnede salter av clavulansyre omfatter natrium- og kaliumsaltcne som har henholdsvis

formel (III) og (IV):

Krystallinske former av slike salter kan inneholde hydratvann.

Egnede estere for innlemmelse i preparater i henhold

til oppfinnelsen er beskrevet i søknad nr. 79 1956 (avdelt I).

Preparatene i henhold til oppfinnelsen inkluderer slike som er i en form tilpasset for oral, topisk eller parenteral bruk, og kan anvendes for behandling av infeksjon hos pattedyr, inklusive mennesker.

Egnede former av preparatene i henhold til oppfinnelsen inkluderer tabletter, kapsler, kremer, siruper, suspensjoner, løsninger, rekonstituerbare pulvere og sterile former som egner seg for infeksjon eller infusjon. Slike preparater kan inneholde konvensjonelle farmasøytisk akseptable materialer, for eksempel fortynningsmidler, bindemidler, farver, aromastoffer, konserverings-midler, desintegreringsmidler og lignende, i overensstemmelse med konvensjonell farmasøytisk praksis, på den måte som er lett for-ståelig av fagmannen på området for tillaging av antibiotika.

Injiserbare eller infuserbare preparater av clavulansyren eller dens salter er spesielt egnet, da høye vevspeil av for-bindelsen av clavulansyre kan opptre etter administrering ved in-jeksjon eller infusjon. Således omfatter et foretrukket preparat i henhold til oppfinnelsen clavulansyre eller et salt derav i steril form.

Enhetsdosepreparater som omfatter clavulansyre eller et salt eller en ester derav, tilpasset for oral administrering, danner et ytterligere foretrukket preparat aspekt i henhold til oppfinnelsen.

Under visse betingelser kan effektiviteten av orale preparater av clavulansyre og dens salter og estere forbedres hvis slike preparater inneholder et pufringsmiddel eller et tarm-belegningsmiddel slik at forbindelsene i henhold til oppfinnelsen ikke har forlenget kontakt med sterkt sur mavesaft. Slike pufrede eller tarmbelagte preparater kan fremstilles i overensstemmelse med konvensjonell farmasøytisk praksis.

Clavulansyren eller dens salt eller ester kan være til stede i preparatet som eneste terapeutisk middel eller kan være til stede sammen med andre terapeutiske midler, for eksempel et (3-laktam-antibiotikum. Egnede (3-åaltam-antibiotika for innlemmelse i slike synergistiske preparater omfatter ikke bare

slike som er kjent å være sterkt mottagelige for 3-laktamaser,

men også slike som har en høy grad av indre resistens overfor 3-laktamaser. Således inkluderer egnede 3-laktam-antibiotika for innlemmelse i preparatene i henhold til oppfinnelsen, benzylpenicillin, fenoksymetylpenicillin, carbenicillin, methicillin, propicillin, ampicillin, amoxycillin, epicillin, tiacarcillin, cyclacillin, 6-aminopenicillansyre, .7-aminocefalo-sporansyre, 7-aminodesacetoksycefalosporansyre, cephaloridin, cephalothin, cefazolin, cephalexin, cefoxitin, cephacetril, cephamandol, cephapirin, cephradin, cephaloglycin og andre vel-kjente penicilliner og cefalosporiner eller pro-droger for disse for eksempel hetacillin, metampicillin, acetoksymetyl-, pivaloyl-oksymetyl- eller ftalidylesterne av benzylpenicillin, ampicillin, amoxycillin eller cefaloglycin eller fenyl-, tolyl- eller indanyl-a-esterne av carbenicillin eller ticarcillin eller lignende.

Naturligvis, hvis penicillinet eller cefalosporinet

som var til stede i preparatet,, ikke er egnet for oral administrering, så vil preparatet bli tilpasset for parenteral administrering .

' Ved tilstedeværelse i et farmasøytisk preparat sammen med et 3-laktam-antibiotikum kan forholdet mellom clavulansyre eller dens salt eller ester og 3-laktam-antibiotikumet være fra for eksempel 20:1 til 1:12, mer vanlig 10:1 til 1:10 og fordel-aktiv være fra 3:1 til 1:3.

Den totale mengde av antibakterielle midler som er til stede i enhver enhetsdoseformV vil normalt være mellom 50 og 1500 mg og vil vanligvis ligge mellom 100 og 1000 mg.

Preparater i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for behandling av infeksjoner av blant annet åndedrettsveiene, urin-veiene og det bløte vev hos mennesker.

Preparater i henhold til oppfinnelsen kan også anvendes for behandling av infeksjoner hos husdyr, for eksempel mastitis hos kveg.

Normalt vil mellom 50 og 6000 mg av preparatene i henhold til oppfinnelsen bli administrert hver dag under behandlingen, men mer vanlig vil mellom 500 og 3000 mg av preparatet i henhold til oppfinnelsen bli administrert pr. dag. Imidlertid kan for behandling av alvorlige systemiske infeksjoner eller infeksjoner av spesielt umedgjørlige organismer høyere doser anvendes i overensstemmelse med klinisk praksis.

Den eksakte form av preparatene i henhold til oppfinnelsen vil i noen grad være avhengig av den mikroorganisme som skal behandles. For behandling av de fleste infeksjoner til-passes preparatene i henhold til oppfinnelsen normalt for frem-bringelse av et topp-blodspeil på minst 0,1 jig/ml, mer egnet minst 0,25 ug/ml, og fortrinnsvis minst 1 yg/ml synergist, for eksempel 2,5-5 ug/ml av synergisten.

Penicillinet eller cefalosporinet i synergistiske preparater i henhold til oppfinnelsen vil normalt være til stede med opp til eller tilnærmet den mengde som konvensjonelt anvendes når penicillinet eller cefalosporinet er det eneste terapeutiske middel som anvendes ved behandling av infeksjonen.

Spesielt foretrukne preparater i henhold til oppfinnelsen vil inneholde 150-1000 mg amoxycillin, ampicillin eller en pro-droge for disse og 50-500 mg clavulansyre eller et salt eller en in vivo-hydrolyserbar ester derav og mer egnet 200-500 mg amoxycillin, ampicillin eller en pro-droge for disse og 50-250 mg clavulansyre eller et salt eller en in vivo-hydrolyserbar ester derav.

Materialene som er til stede i slike preparater, kan om nødvendig være hydratisert. Vektene av antibiotikaene i et slikt preparat er uttrykt på basis av den mengde antibiotikum som teore-tisk er tilgjengelig fra preparatet, og ikke.på basis av vekten av pro-droge.

?i[i>";J:;.M„l.,i'.;.1.'...

A ti Li bak Lei: i. cJ. l. synergisuic inc . 1. 1 oi i amp Lei. LI. in og clavulansyrc-

naLr iumsaIL

Den minsLc inhiberende konsentrasjon (M.I.C.-verdier)

for ampicillin, clavulansyre-natriumsalt og ampicillin i nærvær av 1 yug/ml clavulansyre-natriumsalt ble bestemt for et område av /i-laktamase-produserende bakterier. Organismene ble inokkulcrt i "Oxoid"-sensitivitetstestbuljong som befant seg i små groper i en plastskål og inneholdt separate konsentrasjonsgradienter av ampicillin, clavulansyre-natriumsalt eller ampicillin pluss 1 yug/ml clavulansyre-natriumsalt (mikrotitermetoden). Den endelige fortynning av overnattingsbuljong-podestoffet var 0,5 x 10 . Skålen ble inkubert ved 37°C natten over, og neste morgen ble det gjort notater angående sluttpunktene for bakterie-vekst. M.I.C.-verdiene i^ug/ml er gjengitt i tabell 1 som av-slører at synergisten ved den lave konsentrasjon av 1^ug/ml markert forbedrer den antibakterielle aktivitet for ampicillin mot visse Gram-positive og -negative bakterier. Mekanismen for denne synergisme innebærer sannsynligvis inhiber ing av ampicillin-ødeleggende /J-laktamase-enzymer, men eksisteiuæn av andre mekanismer kan ikke utelukkes.

Lignende resultater som dem som er vist i tabell<1>ble oppnådd ved utbytting av ampicillin mod amoksyei Hin eller med ftalidylesteren av ampicillin.

EKSEMPEL __i

Antibaktcriell synergisme mellom ccfaloridin og clavulansyre-natr iumsalt

De minste inhibeircnde konsentrasjon'.): av ccfaloridin , clnvulun.syrc-natriumsalt og ccCaloridi.n i n.:crv..ur av 5 ^ug/ml clavulansyre-natriumsalt ble besLernt ved den metode som er beskrevet i eksempel 1. Resultatene i tabell 2 viser at synergisme kan"oppnås mellom clavulansyre-natriumsalt og ccfaloridin spesielt Cor den/J-laktamase-produscrendc stamme av Staphy lococcus aureus (Russell).

EKSEMPEL 3

Antibak tcrioll syncrgisme mellom clavulan sy rc-n a tr i ums a 1t og forskjellige penicilliner

De resultater som presenteres i tabell 3, ble oppnådd ved den metode som er beskrevet i eksempel i.

E KSEMPEL 4

Antibakteriell synergisme mellom ampicillin og estere av clavulansyre

De resultater som presenteres i tabell 4, ble oppnådd ved den metode som er beskrevet i eksempel 1.

Hverken clavulansyre-metylester eller clavulansyre-benzylester inhiberte veksten av test-organismene ved en konsentrasjon av 100 ug/ml.

Claims (6)

1. Synergistisk preparat, karakterisert ved at det omfatter clavulansyre eller et salt eller en ester derav, et penicillin eller cephalosporin og en farmasøy-tisk akseptabel bærer, hvorved forholdet mellom clavulansyre eller dens salt eller ester og penicillin eller cephalosporin er fra 10:1 til 1:10.

2. Synergistisk farmasøytisk preparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at forholdet er fra 3:1 til 1:3.

3. Preparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det inneholder et salt av clavulansyre.

4.. Preparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at saltet er natrium- eller kaliumsalt.

5. Preparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det omfatter 150 mg til 1000 mg amoxycillin eller ampicillin eller en pro-droge for dette og 50 mg til 500 ,mg clavulansyre eller et salt eller en ester derav.

6. Preparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at det omfatter 200-500 mg ampicillin eller amoxycillin og 50-250 mg av et salt av clavulansyre.