Производное β-лактамного антибиотика цефтриаксона

Изобретение относится к новому производному β-лактамного антибиотика цефтриаксона, представленному общей формулой (I), содержащему группу R₁=3-[[(2-метил-6-оксидо-5-оксо-2,5-дигидро-1,2,4-триазин-3-ил)сульфанил]метил] (а), где R₂=натрий, R₃=2-амино-3-меркаптопропионат ион -HOOC-CH(NH₂)-CH₂-S^-. Соединение синтезировано взаимодействием β-лактамного антибиотика цефтриаксона с аминокислотой цистеином. Технический результат - производное β-лактамного антибиотика цефтриаксона, проявляющее антибактериальные свойства в отношении бактерий Staphylococcus aureus 25923 и Escherichia coli 25922. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к новому производному цефалоспорина, обладающего антибактериальными свойствами.

Известны синтезы и антибактериальная активность металлических комплексов цефтриаксона [Anacona, J.R. Synthesis and antibacterial activity of ceftriaxone metal complexes / J.R. Anacona, A.A. Rodriguez // Transition Metal Chemistry - 2005. - P 897-901.], включающий способы получения этих комплексов из соединений металлов с цефтриаксоном в среде метанола в атмосфере азота, проявляющих антибактериальную активность к ряду бактерий.

Недостатками синтеза соединений являются сложные условия проведения реакций, соединения не растворимы в воде и других растворителях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения аминотиазольных производных цефалоспорина [патент РФ №2021274, МПК C07D 501/06, C07D 501/34, C07D 501/36, C07D 501/46, опубликованный 15.10.1994] путем активации 2-2-(2-амино-тиазолил-4)-2-алкоксииминоуксусной кислоты и конденсации полученной активной формы кислоты с натриевой, калиевой, аммониевой солями или силильным, алкильным или алкиларильным эфирами с 1-20 атомами углерода пртоизводного 7-аминоцефалоспориновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, активацию 2-2-(2-аминотиазолил-4)-2-алкоксииминоуксусной кислоты проводят в алифатическом нитриле путем обработки реагентом, полученным из диметилформамида и тионилхлорида, при 273-233 К, после чего приготовленную таким образом активную форму подвергают конденсации.

Одними из значимых недостатков данного класса соединений являются сложность синтеза, низкая растворимость веществ в таких растворителях как спирт, ацетон, ДМСО и ДМФА. Соединения неустойчивы в водных растворах и разрушаются при нагревании.

Техническим результатом изобретения является получение нового соединения, обладающего антибактериальными свойствами.

Технический результат достигается тем, что в производном β-лактамного антибиотика цефтриаксона общей формулы

новым является то, что индивидуальное соединение содержит группу R₁=3-[[(2-метил-6-оксидо-5-оксо-2,5-дигидро-1,2,4-триазин-3-ил)сульфанил]метил]

R₂=натрий,

R₃=2-амино-3-меркаптопропионат ион - HOOC-CH(NH₂)-CH₂-S^-;

обладает антибактериальной активностью против ряда бактерий и синтезировано взаимодействием β-лактамного антибиотика цефтриаксона с L-2-амино-3-меркаптопропионовой кислотой. Также новым является и то, что получение ведут при следующих условиях: 298-303К, C₂H₅OH (96%).

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое соединение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей химии и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательный уровень».

В настоящем изобретении описано новое соединение формулы I:

где R₁=3-[[(2-метил-6-оксидо-5-оксо-2,5-дигидро-1,2,4-триазин-3-ил)сульфанил]метил]

;

R₂=натрий;

R₃=2-амино-3-меркаптопропионат ион -HOOC-CH(NH₂)-CH₂-S^-;

Соединение получено взаимодействием между β-лактамным антибиотиком цефтриаксоном и аминокислотой цистеином, с образованием соли устойчивой в физиологических условиях. Оно обладает антибактериальными свойствами в отношении грамположительных - Staphylococcus aureus 25923 и грамотрицательных - Escherichia coli 25922 видов бактерий, на Klebsiella pneumoniae 13883 влияние препарата не выявлено.

Способ получения производного β-лактамного антибиотика цефтриаксона осуществляют следующим образом: навеску 0,55 г динатрий (6R,7R)-7-[[(2Z)-(2-аминотиазол-4-ил)(метоксиимино)ацетил]амино]-3-[[(2-метил-6-оксидо-5-оксо-2,5-дигидро-1,2,4-триазин-3-ил)сульфанил]метил]-8-оксо-5-тио-1-азабицикло[4.2.0]окт-2-ен-2-карбоксилат 3,5 гидрат растворяют в минимуме воды. Растворенную в воде навеску 0,2 г L-2-амино-3-меркаптопропионовой кислоты добавляют к раствору гемигептагидрата динатриевой соли цефтриаксона, затем при перемешивании приливают этиловый спирт до выпадения белого осадка. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают спиртом, сушат в эксикаторе. Условия реакции: 298-303K, C₂H₅OH (96%). Выход: 0,25 г, 40%.

Соединение синтезировано в кристаллическом состоянии, исследовано методом РФА. Параметры кристаллической решетки: а(Å)=18,79; b(Å)=14,13; c(Å)=8,28; α°=104,09; β°=92,71; γ°=103,43; V(ų)=2063. ИК-спектры: ν_as(COO^-)=1604 см^-1, ν_s(COO^-)=1402 см^-1, ν(С=O)-лактам=1761 см^-1, ν(С-O)-триазин=1532 см^-1. Отсутствует полоса, соответствующая связи валентных колебаний S-H.

Вещество хорошо растворимо в воде, ДМСО, не растворимо в ДМФА, ацетоне, спирте. Химический состав (%): цистеин 16,3±0,3; цефтриаксон 72,2±1; Na 6,9±0,2; H₂O 4,6±0,1.

Биологическая активность

In vitro объектами исследования являются референтные штаммы микроорганизмов Staphylococcus aureus 25923, Escherichia coli 25922, Klebsiella pneumoniae 13883. Качественное и количественное влияние нового соединения на выбранные виды бактерий изучают с помощью диско-диффузионного метода определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам по известной методике (Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1/ под ред. Лабинской А.С., Волиной Е.Г. - М.: БИНОМ, 2008. - С.350-352).

Постановка диско-диффузионного метода оценки антибиотикочувствительности включают следующие этапы: приготовление питательной среды Мюллера-Хинтона, суспензии микроорганизмов определенной плотности 0,5 по стандарту Мак-Фарланда (конечная концентрация 1-2·10⁸ КОЕ/мл), инокуляцию, наложение дисков с антибиотиками и инкубацию, замер диаметров зон задержки роста микроорганизмов с учетом диаметра самого диска. Инкубация посевов проводят при 37°C в течение 18-24 часов. Стандартные диски пропитывают растворами экспериментальных соединений, различных концентраций, в фосфатном буфере (pH=6).

В таблице 1 представлена активность производного β-лактамного антибиотика цефтриаксона против грамположительных и грамотрицательных бактерий:

Таблица 1
Результаты антибактериальной активности
Вещество	Концентрация, мг/мл	Диаметры зон, мм
	Klebsiella pneumoniae	Escherichia coli	Staphylococcus aureus
0,8	0	32	23

Таким образом, получено новое индивидуальное соединение производного (3-лактамного антибиотика цефтриаксона, обладающего антибактериальной активностью.

Данное соединение может найти применение для получения лекарственных средств, предназначенных для лечения бактериальных инфекций, вызванных бактериями Staphylococcus aureus и Escherichia coli, которое включает введение субъекту, нуждающемуся в таком лечении, эффективного количества соединения формулы I.

1. Производное β-лактамного антибиотика цефтриаксона общей формулы

отличающееся тем, что индивидуальное соединение содержит группу R₁=3-[[(2-метил-6-оксидо-5-оксо-2,5-дигидро-1,2,4-триазин-3-ил)сульфанил] метил]

R₂=натрий,
R₃=2-амино-3-меркаптопропионат ион -HOOC-CH(NH₂)-CH₂-S^-;
обладает антибактериальной активностью против ряда бактерий и синтезировано взаимодействием β-лактамного антибиотика цефтриаксона с L-2-амино-3-меркаптопропионовой кислотой.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что получение ведут при следующих условиях: 298-303К, C₂H₅OH (96%).