DK174984B1

DK174984B1 - Anvendelse af quinolinderivatrer, deres salte eller hydrater til fremstilling af antibakterielle medikamenter til fisk

Info

Publication number: DK174984B1
Application number: DK198700817A
Authority: DK
Inventors: Tadatoshi Kitao; Noboru Sekiguchi; Toshio Hayami
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 2004-04-13
Also published as: IE870415L; JPS62192321A; CN87100799A; EP0238814B1; ES2041649T3; DK81787D0; CA1302274C; NO870494D0; EP0238814A2; NO870494L; IE59365B1; DK81787A; EP0238814A3; ATE77551T1; DE3779939D1; FI870657A; FI870657A0

Description

DK 174984 B1

Den foreliggende opfindelse angår anvendelsen af guinolinderivater med den almene formel I

5 O

' E* Tf COOR, r^xcr 2 VNWN? Δ 10 hvori

Ri betyder et hydrogenatom, en lavere alkylgruppe eller en lavere hydroxyalkylgruppe, og 15 R2 betyder et hydrogenatora eller en lavere alkylgruppe, deres salte eller deres hydrater, dog med undtagelse af 1--cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)--quinolin-3-carboxylsyre(ciprofloxacin), til fremstilling af antibakterielle medikamenter til fisk, især antibakte-20 rielle medikamenter, der er egnet til forebyggelse, helbredelse og behandling af infektionssygdomme hos fisk, der forårsages af mikroorganismer eller i vandet levende mikroorganismer.

I nyere tid drives på grund af problemerne med 25 200-miles-fiskerizonerne og den af overfiskeri forårsagede knaphed på de til rådighed for fangsten stående fiskeribestande i stadig mere udstrakt grad fiskeopdrætkulturer. Som følge af denne tendens rettes der bestræbelser mod fiskeopdræt med højt udbytte. Især i intensive fiske-30 kulturer med høj bestandstæthed optræder der hyppigt infektionssygdomme hos fiskene, og hvis sådanne sygdomme forbliver ubehandlede, beløber skaderne sig lejlighedsvis til en fuldstændig ødelæggelse af fiskekulturen i opdrætsanstalten. Selv når der ikke optræder skader i denne ud-35 strækning, er de overlevende fisk skadet og har en væsent-

O

2 DK 174984 B1 lig forringet handelsværdi. Dette problem optræder mange steder, og der består et stærkt behov for dets snarlige og effektive løsning.

Flertallet af infektionssygdomme hos fisk forårsa-5 ges af mikroorganismer eller i vandet levende mikroorganismer, og hidtil er der i praksis arbejdet således på deres ' forebyggelse eller helbredelse, at antibakterielle medikamenter såsom sulfas, nitrofuran, syntetiseret penicillin, tetracyclin, makrolid-antibiotika, nalidixinsyre, 10 oxolinsyre, piromidsyre eller chloramphenicol til oral indgivelse til fiskene tilsættes deres foder, eller inficerede fisk anbringes i et bestemt tidsrum i vand, hvori sådanne antibiotika er opløst, et såkaldt medicinsk bad.

De hidtil kendte antibakterielle midler, som de ovennævn-15 te, har dog de ulemper, at deres antimikrobielle spektre er snævre, deres helbredelsesvirkning er svag, deres sikkerhedsspillerum (afstandene mellem den virksomme dosis og den toksiske dosis) er små, der optræder uønskede bivirkninger, og deres anvendelse er uøkonomisk, og på grund 20 af disse forhold er de ikke særlig tilfredsstillende.

Det har nu vist sig, at quinolinderivaterne med den ovenstående almene formel I, deres salte og deres hydrater har fremragende forebyggende og helbredende virkninger i bred forstand mod forskellige, af mikroorganismer og 25 i vandet levende mikroorganismer fremkaldte infektionssygdomme hos fisk, at de desuden er meget virksomme mod resistente bakterier og mod komplikationer, og at de har ringe toksicitet, metaboliseres sikkert og hurtigt og egner sig overordentlig godt som forebyggende og helbreden-30 de antibakterielle medikamenter mod infektionssygdomme hos fisk.

I den ovenstående formel I omfatter lavere alkyl--strukturenhederne i "lavere alkyl"- og "lavere hydroxy-alkyl"-grupperne ligekædede eller forgrenede alkylgrupper 35 med indtil 6 carbonatomer, fortrinsvis indtil 4 carbonato-mer, f.eks. methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, 3 DK 174984 B1 sek.butyl, iso-butyl, tert.butyl osv. Til de foretrukne eksempler på R^ hører hydrogen, methyl, ethyl og β-hydroxy-ethyl. For R2 foretrækkes ligeledes hydrogen, methyl og ethyl.

5 Til typiske eksempler på de som virksomt indholds stof i de her omhandlede antibakterielle midler anvendelige quinolinderivater med formlen I hører følgende:

Methyl-1-cyclopropy1-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-piper-10 azino-quinolin-3-carboxylat, ethyl-l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-piper- azino-quinolin-3-carboxylat, l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(4-methyl-piperazino)-quinolin-3-carboxylsyre, 15 ethyl-l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(4--methylpiperazino)-quinolin-3-carboxylat, l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(4-ethylpiper-azino)-quinolin-3-carboxylsyre, ethyl-l-cyclopropyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(4-20 -ethylpiperazino)-quinolin-3-carboxylat og l-cyclopropyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(4-8-hydroxy-ethylpiperazino)-quinolin-3-carboxylsyre.

Quinolinderivaterne med formlen I kan anvendes i 25 form af syreadditionssalte under udnyttelse af basici- teten hos piperazinogruppen i 7-stillingen. Eksempler på sådanne syreadditionssalte omfatter salte med uorganiske syrer såsom hydrochlorider, hydrobromider, hydroiodider og sulfater og salte med organiske syrer, såsom acetater, citra-30 ter, benzensulfonater og embonater (pamoater). Når R2 i quinolinderivaterne med formel I er et hydrogenatom, kan også carboxylgruppen i 3-stillingen foreligge på saltform.

Til sådanne salte hører alkalimetalsalte såsom natriumsalte eller kaliumsalte, jordalkalimetalsalte såsom mag-35 nesiumsalte og calciumsalte og ammoniumsalte samt fysiologisk acceptable salte og komplekser af metaller, såsom jern,

O

4 DK 174984 B1 cobalt, kobber, mangan, zink og aluminium.

Desuden kan quinolinderivaterne med formlen I eller deres salte også anvendes i form af deres hydrater.

De fleste af quinolinderivaterne med formlen I er 5 i sig selv kendte forbindelser, idet de f.eks. er beskrevet i de japanske offentliggørelsesskrifter nr. 71683/82 og 74667/83, og de kan fremstillés ved hjælp af de i disse offentliggørelsesskrifter beskrevne metoder.

Til indgivelse af quinolinderivaterne, deres sal-10 te eller deres hydrater med formlen I (der i det følgende betegnes som de "aktive forbindelser med formlen I") som antibakterielle medikamenter til fisk kan disse forbindelser blandes med fiskefoderet til oral indgivelse, eller de kan opløses i det vand, i hvilket man anbringer de syge 15 fisk, og i hvilket man lader dem svømme omkring (en metode under, anvendelse af et såkaldt "medicinsk bad") .

Desuden kan de aktive forbindelser med formlen I forarbejdes til passende præparatformer til sådanne indgivelsesformer som f.eks. pulvere, granulater eller op-20 løsninger som fodertilsætningsstoffer eller opløselige dispergeringer eller opløsninger til medicinske bade. Fremgangsmåderne til fremstilling af sådanne præparatformer ligner dem, der i sædvanlig praksis anvendes ved formuleringen af forebyggelses- eller helbredelsesmidler til 25 akut angreb. Ifølge sædvanlig praksis blandes et eller flere af forskellige tilsætningsstoffer, f.eks. strække-midler som sojabønneprotein, lactose, ølgær og kalksten, fortyndingsmidler som vand, opløselighedsfremmende midler som benzylalkohol eller n-butanol, fortykkelsesmidler som 30 hydroxypropylcellulose og pH-regulatorer som kaliumhydroxid, natriumhydroxid, mælkesyre, saltsyre og eddikesyre på passende måde med den aktive forbindelse til fremstilling af den ønskede præparatform. I det følgende forklares de typiske former i detaljer.

35 DK 174984 B1

O

5

Præparateksempel 1 (pulver som fodertiIsætning):

Aktiv forbindelse med formlen (I) 1-10 vægtdele

Sojabønneprotein 99-90 vaqtdele I alt 100 vægtdele 5

Sojabønneproteinet sættes til den aktive forbindelse med formlen I, og begge dele blandes homogent med hinanden i et blandeapparat.

10 Præparateksempel 2 (opløsning som fodertilsætninq eller til medicinsk bad);

Aktiv forbindelse med formlen (I) 0,5-10 vægtdele

Kaliumhydroxid 0,08-1,5 vægtdele

Benzylalkohol 1,3-1,4 vægtdele !5 Hydroxypropylmethylcellulose 50 0-3,5 vægtdele

Renset vand Rest_ I alt 100 vægtdele

Kaliumhydroxidet sættes til det rensede vand, og 20 blandingen omrøres, indtil der foreligger et homogent system. Til dette sættes den aktive forbindelse med formlen I, benzylalkoholen og hydroxypropylmethylcellulose 50, og blandingen omrøres, til den er ensartet.

25 Præparateksempel 3 (opløseligt pulver til medicinsk bad):

Aktiv forbindelse med formlen I 1-10 vægtdele (én, der er vandopløselig)

Lactose 99-90 vægtdele 30 I alt 100 vægtdele

Lactosen sættes til den aktive forbindelse med formlen I, og begge dele blandes homogent med hinanden i et blandeapparat.

35 6 DK 174984 B1

Præparateksempel 4

Aktiv forbindelse med formlen I 0,1-25 vægtdele

Kaliumhydroxid 0,08 - 1,5 vægtdele

Kaliumchlorid 0,2 - 2 vægtdele 5 Benzylalkohol 1,3 - 1,4 vægtdele

Glycin 0 - 2 vægtdele

Renset vand Rest_ I alt 100 vægtdele 10 Kaliumhydroxidet og kaliumchloridet opløses i 50 ml vand, den aktive forbindelse, benzylalkoholen, glycinet og den resterende mængde vand tilsættes, og der omrøres, indtil blandingen er ensartet.

Ved anvendelse af de aktive forbindelser med form-15 len I som antibakterielt medikament til fisk varierer de administrerede doseringer afhængigt af formålet med administreringen (forebyggelse eller helbredelse af en sygdom) og af arten, graden og udstrækningen af infektionen hos de fisk, der er målgruppe for behandlingen. Normalt 20 kan der indgives en daglig dosis i området fra 5 til 1000 mg, fortrinsvis fra 20 til 100 mg pr. kg legemsvægt hos fiskene, enten på én gang eller i flere delmængder på forskellige tidspunkter. Det kræver dog ikke nogen særlig forklaring, at den ovennævnte dosis udtrykker en grov standard, 25 der kan sænkes eller hæves afhængigt af fiskenes alder, legemsvægt, sygdomsbillede osv. Indgivelsestidsrummet er ikke underkastet særlige begrænsninger, men normalt kan tilstrækkelige virkninger opnås indenfor et tidsrum fra én til ca. ti dage.

30 De med den foreliggende opfindelse tilvejebragte antibakterielle medikamenter er i vid udstrækning virksomme mod forskellige mikroorganismer eller i vand levende mikroorganismer, der kan udløse infektionssygdomme hos fisk. F.eks. viser medikamenterne en kraftig an-35 tibakteriel virkning mod bakterier, der hører til slægterne Aeromonas, Edwardsiella, Pasteurella, Pseudomonas, Streptococcus og Vibrio, og de er derfor overordentlig

O

7 DK 174984 B1 virksomme ved forebyggelsen, behandlingen og helbredelsen af infektionssygdomme hos opdrættede ferskvandsfisk og havfisk såsom unge gulhaler, gulhaler,. ål, ayus, foreller, laks, karper osv. og ved akvariefisk såsom guldfisk og 5 tropiske fisk.

Sådanne udmærkede virkninger af de her omhandlede antibakterielle midler bevises ved hjælp af de følgende forsøg in vitro og in vivo, ved hvilke de følgende forbindelser anvendtes.

10 Forbindelse A: (anvendelse beskrevet i EP-A-0.219.784)

Hydrochlorid af 1-cyclopropy1-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo--7-piperazino-quinolin-3-carboxylsyre (dekomponerings- punkt: 319-321°C).

Forbindelse B: (anvendelse beskrevet i EP-A-0.219.784) 15 Monohydrat af hydrochloridet af l-cyclopropyl-6-fluor- -1,4-dihydro-4-oxo-7-piperazino-quinolin-3-carboxylsyre. Forbindelse C:

Hydrochlorid af l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo--7-(4-methylpiperazino)-quinolin-3-carboxylsyre (de-20 komponeringspunkt: 345-347°C).

Forbindelse D: l-Cyclopropyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(4-ethylpiper-azino)-quinolin-3-carboxylsyre.

Forbindelse E: 25 Dihydrat af hydrochloridet af l-cyclopropyl-6-fluor-l,4- -dihydro-4-oxo-7-(4-ethylpiperazino)-quinolin-3-carboxyl-syre.

Forbindelse F:

Hydrochlorid af l-cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-30 -7- (4-8-hydroxyethylpiperazino) -quinolin-3-carboxylsyre (dekomponeringspunkt: 327-333°C).

Forbindelse G:

Embonat af l-cyclopropyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-- (4-ethylpiperazino)-quinolin-3-carboxylsyre.

35 Forbindelse H:

Ethy1-1-cyclopropyl-6-fluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(4-ethyl-piperazino)-quinolin-3-carboxylat (dekomponeringspunkt: 187-189°C.

DK 174984 B1

O

8

Forbindelse OA (kontrol): 1-Ethyl-l,4-dihydro-6,7-methylendioxy-4-oxo-3-quinolin-carboxylsyre.

5 Forsøgseksempel 1

Antibakteriel virkning in vitro mod fiskepathoge-ne bakterier.

Hver forsøgsstamme dyrkedes natten over, og hver af kulturerne, der indeholdt ca. 106 celler pr. ml, pod-tø edes på Mueller-Hinton-agar (Difco), hvortil der var sat 1,0 til 2,0% natriumchlorid, og som indeholdt forsøgsforbindelsen i den i hvert enkelt tilfælde angivne koncentration. Den minimale væksthæmmende koncentration (MIC) bestemtes for hver forbindelse efter en inkubationsperio-15 de på 20 timer ved 25-30°C. Resultaterne er anført i den følgende tabel I.

20 25 30 35 9 DK 174984 B1

TABEL X

Antibakteriel virkning in vitro mod fiskepathogene bakterier (MIC, pg/ml).

5

Forsøgs- Forbindelse Kontrol

bakterie ABCD EFGHQA

Pasteurella 10 piscicida EH8304 0,05 0,025 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 25,0 0,1 EH8309 <0,025 <0,0125 0,05 0,025 0,05 0,1 0,1 25,0 0,1 EH8312 0,05 0,025 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 12,5 0,1 EH8313 0,05 0,025 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 12,5 0,1 15 NC8319 <0,025 0,025 0,05 0,025 0,05 0,1 0,01 25,0 0,1

Vibrio anguillarum NH8410 <0,025 0,025 <0,025 0,025 0,05 0,1 0,05 12,5 0,05 20 ΝΆ8340 <0,025 0,025 <0,025 0,025 0,05 0,1 0,05 25,0 0,05 NAB341 <0,025 0,025 <0,025 0,025 0,05 0,1 0,05 25,0 0,05 NA8346 <0,025 0,025 <0,025 0,025 0,05 0,1 0,05 12,5 0,05 NA8347 <0,025 0,025 <0,025 0,025 0,05 0,05 0,05 12,5 0,05 25 Aercmonas hydrqphila KA8301 <0,025 <0,0125 <0,025 0,025 0,05 0,05 0,05 12,5 <0,0125 KA8414 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,025 0,05 25,0 <0,0125 KA8416 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,025 0,05 12,5 <0,0125 30 M 183 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,025 0,05 12,5 <0,0125 C 44 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,0125 <0,025 <0,025 0,05 50,0 <0,0125 35 o 10 DK 174984 B1

Forsøqseksempel 2

Antibakteriel virkning af forbindelsen D in vitro mod forskellige fiskepathogene bakterier.

Hver forsøgsstamme dyrkedes natten over, og hver 5 kultur, der indeholdt ca. 10^ celler/ml, inokuleredes på Mueller-Hinton-agar (Difco), hvortil 1,0 til 2,0% na-triumchlorid var tilsat, og som indeholdt forsøgsforbindelsen i den i hvert tilfælde angivne koncentration. Den minimale væksthaemmende koncentration (MIC) bestemtes for 10 hver forbindelse efter en inkubationsperiode på 20 timer ved 25-30°C. Resultaterne er anført i den følgende tabel II.

TABEL II

15 Antibakteriel virkning af forbindelsen D in vitro mod fiskepathogene bakterier

Forsøgs- Antal (MIC, Mq/ml) bakterie_stammer Forbindelse D Oxolinsyre 20 Aeromonas hydrophila 25 <0,0125-0,05 <0,0125-0,025

Aeromonas salmonicida 25 0,0125-0,1 0,05-3,2

Edwardsielle tarda 25 0,025-0,2 0,05-1,6

Pasteurella piscicida 25 <0,0125-0,05 <0,025-0,1

Pseudomonas anguilli- 18 <0,0125-0,025 <0,0125-0,05 25 septica

Streptococcus sp. 25 0,8 200-400

Vibrio anguillarum

Oprindelse: gulhale 25 0,05-0,1 0,025-0,05

Oprindelse: ayu 25 0,025-0,4 0,05-25 30

Blandt de i de ovenstående forsøgseksempler anvendte aktive forbindelser angives nedenfor som henvisning et fremstillingseksempel for forbindelsen H.

35 11 DK 174984 B1 o

Fremstillinqseksempel 1

Til en suspension af 18 g l-cyclopropyl-7-(4--ethyl-l-piperazinyl)-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-quinolin--3-carboxylsyre i 120 ml ethanol sattes dråbevis 24 g 5 96% koncentreret svovlsyre. Den opnåede blanding opvar- >' medes i 12 timer til tilbagesvaling, og efter fjernelse af overskuddet af alkohol under formindsket tryk opløstes remanensen i 200 ml isvand. Under iskøling bragtes systemets pH op på 12-14 ved tilsætning af en kold opløsning 10 af 19,2 g natriumhydroxid i 100 ml vand, og det i mellemtiden dannede bundfald filtreredes fra ved sugning. Bundfaldet vaskedes derpå med vand og tørredes ved 100°C under formindsket tryk. Efter omkrystallisering deraf fra toluen/ letbenzin opnåedes 10 g af ethylesteren af 1-cyclopro-15 pyl-7-(4-ethyl-l-piperazinyl)-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo--quinolin-3-carboxylsyre (52,5% af det teoretiske) med smp. 187-189°C.

20 25 , 30 35

Claims

1. Anvendelse af quinolinderivater med den almene formel I νΟ ϊ xo Δ hvori R^ betyder et hydrogenatom, en lavere alkylgruppe eller en lavere hydroxyalkylgruppe, og R2 betyder et hydrogenatom eller en lavere alkylgruppe, deres 15 salte eller deres hydrater, dog med undtagelse af 1-cyclo-propyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(l-piperazinyl)-quinolin--3-carboxylsyre(ciprofloxacin), til fremstilling af anti-bakterielle medikamenter til fisk.

2. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at der som quinolinderivat med formlen I anvendes 1- -cyclopropyl-6-fluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(4-ethylpiperazin)-quinolin-3-carboxylsyre(enrofloxacin), dens salte eller dens hydrater.