一种新型稳定的尤利沙星甲磺酸盐在制备抗感染药物中的应用

摘要

尤利沙星(Ulifloxacin)由于在水中溶解度差，其生物利用度低。本发明涉及新的尤利沙星甲磺酸盐及其制剂，包含该医药抗菌素制剂的试剂盒，和该新的尤利沙星甲磺酸盐在制备一种抗细菌感染药物中的应用。具体说，特别涉及一种新的供注射用可稳定贮存的化学名称为6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐的药物制剂。本发明以噻丁啶喹啉甲磺酸酸盐的形式直接注射给药，改善了溶解度，提高了该药物的生物利用度，同时提高了治疗效果。

说明书

技术领域：

本发明涉及新的尤利沙星(Ulifloxacin)甲磺酸盐及其制剂，包含该医药抗菌素制剂的试剂盒，和该新的尤利沙星甲磺酸盐在制备一种抗细菌感染药物中的应用。具体说，特别涉及一种新的供注射用可稳定贮存的化学名称为：6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐的药物制剂。

背景技术：

微生物感染是威胁人类健康的主要因素，在同疾病斗争的过程中人类发现了多种抗菌药物：β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类、其他抗生素类及合成药物类，在合成药物中包括最大的一类抗菌药物：喹诺酮类，其中环丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、培氟沙星等已广泛应用于临床，已经成为临床上重要的一类抗菌药。然而，这些抗菌药并不能满足近年来正在增长的、且为难治性疾病即慢性绿脓菌感染症和革兰氏阴性菌感染症的治疗，而且随着抗菌药物的广泛应用，细菌耐药性的产生已成为临床治疗中的难题。因此，人们仍在不断地合成抑菌活性更高、抗菌谱更广的抗菌素药物，并提供更多的剂型以满足临床的需要。

发明内容：

本发明目的就是基于这种思路，设计并研究了一种抑菌活性更高、抗菌谱广且生物利用度高的新型一类尤利沙星甲磺酸盐抗菌素药物。

尤利沙星(Ulifloxacin)是尤利沙星甲磺酸盐的活性成分，对革兰阳性菌和革兰阴性菌具有广谱抗菌作用，特别是对金葡菌、肺炎链球菌、粪肠球菌、黏液沙雷菌和铜绿假单胞菌等细菌显示出较强的抗菌效果。体内外实验均表明，尤利沙星与环丙沙星和左氧氟沙星相比，具有优良的杀菌作用和抗生素后效应、细胞毒性低、向中枢神经系统移动移行少等优点。

本发明是以尤利沙星为基本物质，成盐后改善溶解度，从而进一步提高生物利用度。其化学名称为：6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐(尤利沙星甲磺酸盐)。

本发明的具有抗菌作用的尤利沙星甲磺酸盐，其结构式如下：

本发明还提供含有6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐化合物的药物组合物。该药物组合物，按重量计，由0.1％～99.9％的6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐化合物和0.1％～99.9％的药物可接受的载体组成。

本发明还提供6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐化合物的制备方法以及用它们制备抗菌药物的应用。

本发明优选的药物组合物是作为胃肠外给药的药物制剂形式，特别是注射给药的制剂形式。本发明的甲磺酸盐(尤利沙星甲磺酸盐)及其注射剂可有效广泛应用于医药领域。

本发明提供了一种可稳定贮存且溶于水的本发明的甲磺酸盐(尤利沙星甲磺酸盐)制成的以粉末或水溶液制剂形式给药的药物制剂，以便由医学领域专家应用于临床治疗。

本发明所述注射剂可以是粉针剂或者水针剂或者0.9％氯化钠的输液注射剂，或者含有不同含量葡萄糖溶液的输液注射剂，对于注射剂，制备的液体单位剂量含有本发明的无菌原料和无菌载体。根据载体和浓度，可以将此化合物悬浮或者溶解。溶液的制备通常是通过将原料溶解在一种载体中，在将其装入一种适宜的小瓶或安瓿前过滤消毒，然后密封。辅料例如一种局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂也可以溶解在这种载体中。为了提高其稳定性，可在装入小瓶以后将这种组合物冰冻，并在真空下将水除去。

本发明也包括粉针剂和注射溶剂组成的试剂盒。该试剂盒，内含本发明的粉针剂和一种可注射用的溶剂，粉针剂和可注射用的溶剂是分立的，包装在同一包装盒内。粉针剂与可注射用的溶剂量的配比是按照使用方法配置的，每100mg剂量的粉针剂配以5～500mL可注射用的溶剂。所述可注射用溶剂选自：注射用水，注射用氯化钠输液剂，注射用葡萄糖输液剂。

具体可以是：100mg，200mg或500mg粉针剂；5mL，10mL或20ml水；100mL或250mL或500mL的0.9％氯化钠注射液或5％葡萄糖注射液。

本发明提供的干粉注射剂的制备方法，包括将本发明的化合物原料经冷冻干燥法制成冻干无菌粉末，加塞并用铝盖密封制得。

本发明提供的注射液的制备方法，包括将本发明的化合物原料加注射用水溶解后，调pH至5.0～7.0，脱色、除热原，经粗滤和精滤后，灌装、塞塞、轧盖、灭菌、放冷后，即得。

本发明提供的静脉滴注用输液的制备方法，包括将本发明的化合物原料和葡萄糖或者是氯化钠加注射用水溶解后，调pH5.0～7.0，脱色、热原，经粗滤和精滤后，灌装、塞塞、轧盖、灭菌、放冷后，即得。

本发明的注射剂，每一制剂单位可以含有本发明的化合物50～1000mg，其余为药物可按受的载体，所述药物可按受的载体可以是制剂学通用的载体。所述的载体选自：甘露醇、山梨醇、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、盐酸半胱氨酸、巯基乙酸、蛋氨酸、维生素C、EDTAZ钠、EDTA二钠，一价碱金属的碳酸盐、醋酸盐、磷酸盐或其水溶液、盐酸、醋酸、硫酸、磷酸、氨基酸、氯化钠、氯化钾、乳酸钠、木糖醇、麦芽糖、葡萄糖、果糖、右旋糖苷、甘氨酸、淀粉、蔗糖、乳糖、甘露糖醇、硅衍生物、纤维素及其衍生物、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、甘油、土温80、琼脂、碳酸钙、碳酸氢钙、表面活性剂、聚乙二醇、环糊精、β-环糊精、磷脂类材料、高岭土、滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁等。

本发明的制剂在使用时根据病人的情况确定用法用量，可每日服1～3次，每次1～20剂，如：1～20针。

以下通过实验数据说明本发明的有益效果：

表1尤利沙星甲磺酸盐的溶解度比较

从表1可明显得出这样的结论：噻丁啶喹啉甲磺酸(即6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-羧酸)几乎不溶于水，其成盐后(即尤利沙星甲磺酸盐)，水溶性大大增加。

稳定性实验研究

将适量尤利沙星盐加入棕色玻璃瓶中，加入5mL水，溶解、封口，置于60℃干燥箱中10天，随后用高效液相色谱(HPLC)在256nm处进行分析杂质含量。

表260℃稳定性实验研究结果

将适量普原利沙星盐加入棕色玻璃瓶中，加入5mL水，溶解、封口，置于25℃放置6个月，随后用高效液相色谱(HPLC)在256nm处进行分析杂质含量。

表325℃稳定性实验研究结果

由60℃和室温两个实验结果表明：尤利沙星盐具有良好的稳定性。

以下为盐酸尤利沙星的基本实验

(1)水溶性试验

取盐酸尤利沙星适量，研细，称取适量，置于加有10mL水的试管中，在25±2℃每隔5分钟振摇30秒，30分钟观察溶解情况，如看不到溶质颗粒时，即为完全溶解。结果加入溶质的总量为1.32g。按照中国药典2010年版二部的规定，试验结果表明本品在水中易溶。

(2)溶液的pH值

取盐酸尤利沙星约0.2g，加水40mL溶解，照中国药典2010年版二部附录VI测定pH值，结果为5.0。

(3)盐酸尤利沙星的异常毒性试验

取盐酸尤利沙星适量，加0.9％氯化钠注射液制成每1mL中含本品30mg的供试品溶液。供试用小鼠健康合格，体重17～20g，试验前按正常饲养条件饲养。取小鼠10只，雌雄各半，每只小鼠分别自尾静脉注射供试品溶液0.5mL后，正常饲养，观察小鼠在48小时内的生存情况。结果全部小鼠在48小时内未见死亡，异常毒性检查符合规定。本品制剂用于临床的剂量为一次200mg，即2.86mg/kg(以平均体重70kg计算)；该试验剂量大于人用剂量的200倍以上，本品制剂临床使用安全。

盐酸尤利沙星粉针剂的用法用量：将本晶(规格200mg/瓶)用注射用水充分溶解，配制成每1mL含20mg的溶液，再加入到100mL的0.9％氯化钠注射液或5％葡萄糖注射液中，30-60min内静脉快速滴注。

盐酸尤利沙星注射液的用法用量：取本品1瓶，加入到100mL的0.9％氯化钠注射液或5％葡萄糖注射液中，30-60min内静脉快速滴注。

输液：取本品，直接于30-60min内静脉快速滴注。

剂量：成人常用量为一次200mg。

本发明的化合物及其药物制剂，具有的优点包括：抑菌活性高、抗菌谱广且生物利用度高，该药物安全有效，特别是对呼吸系统感染很有效；另外，其对尿路感染及外科、妇产科、皮肤科、眼科、牙科等感染亦有效。本发明的盐，特别是其乳酸盐、甲磺酸盐、甲磺酸盐和天门冬氨酸盐，其水溶性相当好，从而有利于制成注射用制剂。该药以活性形式直接注入体内，提高了生物利用度，且起效迅速，其临床疗效也将大大增强，一些原来通过口服给药无法达到治疗效果的疾病可以通过注射剂来改善，因此本制剂亦可扩大了口服制剂的适应症范围。目前国内外均无噻丁啶喹啉甲磺酸盐以注射剂形式应用于临床的文献报道。

具体实施方式：

制备例1：6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-甲磺酸盐的制备

1)3，4-二氟-二硫代甲酸-苯胺-三乙胺盐(A)的制备：

氮气保护下，将129g(1.00mol)二氟苯胺置于1L反应瓶中，再加入202g(2.00mol)三乙胺，冷却至5℃，缓慢滴加84g(1.10mol)二硫化碳，加毕于5～10℃，搅拌反应过夜，过滤，乙醚淋洗滤饼，室温真空干燥，得淡黄色固体294.2g，收率为96.0％。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯：4∶1，Rf＝0.60

2)3，4-二氟苯基异硫氰酸酯(B)的制备：

氮气保护下，于1L反应瓶中依次加入306g(1.00mol)自制A，450mL二氯甲烷，搅拌均匀，冰水冷却至5℃，滴加119g(1.10mol)氯甲酸乙脂，加毕于5～10℃反应3小时，将反应物倾入500g冰水混合物中，搅匀，分层，水层用二氯甲烷(200mL×3)萃取，合并有机相，分别水和饱和食盐水洗涤，分出有机层，加MgSO₄干燥，过滤除去干燥剂，浓缩滤液，减压蒸馏，收集80～82℃/5mmHg馏分。得淡黄色液状物121g，收率为77.1％。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯：6∶1，Rf＝0.65

3)6，7二氟-4-氧代-2-乙硫基喹啉-3-羧酸乙脂(C)的制备：

在氮气保护下，向含有氢氧化钾53.4g(0.80mol)二氧六环(700mL)中滴加丙二酸二乙酯128g(0.80mol)，于35度反映2小时，降至室温，于1小时内向反应液中滴加B并于该温度下反映15小时，过滤，固体转移至DMF500mL中，于0～5℃左右滴加87.2g(0.80mol)溴乙烷，反应2小时后，升温至60℃，反应5小时，稍冷，加入1.5L水和300mL二氯甲烷，水相用二氯甲烷(300mL×2)，合并有机层，用水(200mL×2)洗涤，分出有机层，加干燥剂干燥，过滤，滤液减压浓缩得淡黄色油状物，残余物加入500mL二苯醚，于外温油浴中反应30分钟，减压蒸馏除去二苯醚，残液加入正己烷500mL，冷却0～5℃，析出大量淡黄色结晶，过滤，用含5％乙醇的正己烷洗涤，真空干燥得C 188g收率75％。mp：127.4～128.1℃。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯；5∶1，Rf＝0.50

4)6，7二氟-4-乙酰氧基-2-乙硫基喹啉-3-羧酸乙脂(D)的制备：

于氮气保护下100g(0.32mol)自制中间体C、400mL三乙胺，1L二氯甲烷，冰水浴下滴加醋酸酐冷却至5℃，加入49g(0.48mol)，加毕搅拌3小时，将反应液倒入冰水中，分层，水相用二氯甲烷(300ml×3)萃取，合并有机相，水洗分出有机层，加干燥剂干燥，滤除干燥剂，浓缩蒸除二氯甲烷，得微黄色晶体粉末102.9g，收率90.5％。mp：64.1～66.3℃。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯：5∶1，Rf＝0.58

5)(±)6，7二氟-1-甲基-4-氧代-4H-[1，3]-硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-羧酸乙脂(E)的制备：

将80g(0.22mol)自制中间体D、500mL正己烷置于反应瓶中，在回流状态下在4小时内滴加65g(0.48mol)磺酰氯的正乙烷(100mL)溶液，加毕继续回流4小时，减压蒸干得淡黄色油状物中间体E，加入700mL四氢呋喃和108g(1.32mol)无水醋酸钠，回流4小时，冷却至室温，倒入2L冰水中，析出晶体，过滤，水洗至中性，干燥，得浅棕色结晶58.2g，收率85.0％。mp；202.2-204.1℃。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯：5∶1，Rf＝0.31

6)(±)6，7二氟-1-甲基-4-氧代-4H-[1，3]-硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-羧酸(F)的制备：

氮气保护下，将56g(0.80mol)氢氧化钾、600mL叔丁醇和200mL水加入到反应瓶中，搅拌溶解，搅拌下加入62.3g(0.2mol)中间体E，回流4小时，加入800mL水，用2mol/L的盐酸中和至中性，析出沉淀，过滤，滤饼用水洗涤，真空干燥得51g微黄色结晶性粉末，收率90.0％。

TLC展开剂：石油醚∶乙酸乙酯∶醋酸：3∶1，Rf＝0.40

7)6-氟-1-甲基-7-(1-哌嗪基)-4-氧代-4H-[1，3]硫氮杂环丁烷并[3，2-a]喹啉-3-羧酸(尤利沙星)的制备：

氮气保护下，将62.3g(0.22m01)自制中间体F，57g(0.66mol)无水哌嗪溶于550mL DMF中，加热至80℃搅拌反应2小时，冷却，倒入冰水中，析晶，过滤，水洗至中性，干燥，得淡黄色粉末46.1g，收率为60％。mp：212～214℃(分解)。纯度99.87％(HPLC归一化法)，¹H-NMR(400MHz，CF₃COOD)δ8.21(d，J＝12Hz，1H)，7.20(d，J＝7.0Hz，1H)，6.56(q，J＝7.0Hz，1H)，4.18-3.88(m，4H)，3.88-3.10(m，4H)，2.39(d，J＝7.0Hz，3H)。

实施例1：

a.甲磺酸尤利沙星的制备

在1L三颈瓶中加入10g制备例1制得的尤利沙星和500mL乙腈，回流搅拌半小时溶解后，继续搅拌下加入甲磺酸2.70g，搅拌30分钟，加入50mL蒸馏水和活性炭1.0g，逐渐升温至回流，保温2h。反基本完全，溶液变得澄清，趁热过滤，滤液置冰箱冷藏过夜，大量晶体析出，抽滤，滤饼用乙醇洗涤两次，每次25mL。所得固体在40℃下减压干燥10h，得类白色或浅黄色固体10.62g，收率83.3％。

b.注射用甲磺酸尤利沙星的制备

取甲磺酸尤利沙星原料50g，置于适当无菌容器中，加无菌注射用水到1000ml，搅拌使溶解，然后加配制量的0.0596活性炭，搅拌10分钟，用无菌抽滤漏斗铺灭菌滤纸滤过，再用经灭菌的G6垂熔玻璃漏斗精滤，滤液经冷冻干燥法制成冷冻粉1000瓶，加塞并用铝盖密封制得。

c.甲磺酸尤利沙星注射液的制备

取200g甲磺酸尤利沙星原料置浓配缸中，加注射用水适量，充分搅拌使之完全溶解：用0.1mol/L盐酸调pH至5.0～7.0，加入配液量0.05％(w/v)的针用活性炭，回流15min；用0.6μm钛滤棒过滤脱碳后，将药液送入稀配缸中，补加注射用水至1000mL，搅拌15min。取样测pH值、含量合格后，用0.45um聚砜过滤器粗滤和0.22μm聚砜过滤器精滤后，将药液送入下道工序灌装成1000瓶、熔封，经115℃热压灭菌30分钟后，放冷。检查合格后，包装即得。

d.甲磺酸尤利沙星输液的制备

取400g甲磺酸尤利沙星原料、氯化钠(或者是葡萄糖)置浓配缸中，加注射用水适量，充分搅拌使之完全溶解：用0.1mol/L盐酸调pH至5.0～7.0，加入配液量0.05％(w/v)的针用活性炭，回流15min；用0.6μm钛滤棒过滤脱碳后，将药液送入稀配缸中，补加注射用水至100000mL，搅拌15min。取样测pH值、含量合格后，用0.45μm聚砜过滤器粗滤和0.22μm聚砜过滤器精滤后，将药液送入下道工序灌装成1000瓶、塞塞、轧盖，经115℃热压灭菌30分钟后，放冷。检查合格后，包装即得。

实施例2：制备的甲磺酸酸尤利沙星对大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯杆菌感染小鼠的体内保护作用

以尤利沙星为对照，比较研究了甲磺酸尤利沙星对大肠埃希氏菌、肺炎克霄伯杆菌感染小鼠的体内保护作用。本研究以昆明种小鼠为试验对象，试验菌株(大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯杆菌)自医院临床分离得到。动物分成7组，各组动物给予试验药的剂量分别为3.5、2.45、1.715、1.20、0.84、0.59和0.41mg/kg体重(以尤利沙星计)，小鼠腹腔注射应用菌液10分钟后，皮下注射给药。试验期间小鼠按正常条件饲养，观察给药后小鼠48小时内的生存情况。

甲磺酸尤利沙星对大肠埃希氏菌感染小鼠的体内保护实验结果

1.实验药(甲磺酸尤利沙星)

2.对照药(尤利沙星)

注：ED₅₀的计算方法为采用bliss方法的程序处理，计算而得。汁算时采用了0.41mg/kg～3.5mg/kg7个剂量组的数据。

甲磺酸尤利沙星对肺炎克雷伯杆菌感染小鼠的体内保护实验结果

1.实验药(甲磺酸尤利沙星)

2..对照药(尤利沙星)

注：ED₅₀的计算方法为采用bliss方法的程序处理，计算而得。汁算时采用了0.41mg/kg～3.5mg/kg7个剂量组的数据。

结果各剂量组中，实验药与对照药组间小鼠的存活率无显著性差异，本品治疗大肠埃希氏菌和肺炎克雷伯杆菌感染小鼠的ED₅₀分别为0.828mg/kg和1.154mg/kg；对照药尤利沙星治疗大肠埃希氏菌和肺炎克雷伯杆菌感染小鼠的ED₅₀则分别为0.871mg/kg和1.111mg/kg。试验表明：在小鼠中，甲磺酸尤利沙星对大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯杆菌所致感染有明显治疗效果。