药物前体6-N-(L-丙氨酸-L-丙氨酸)-卓夫沙星的多晶形物 本发明涉及具有式I的卓夫沙星(trovafloxacin)药物前体及其制备方法，该前体选自其多晶形物PII，一水合物PII.M和其假同晶形物PII.PS。本发明还涉及用本发明化合物来治疗哺乳类动物细菌感染的方法和含用于治疗哺乳类动物细菌感染的本发明化合物的药物组合物。
卓夫沙星的抗菌活性相应的在1992年11月17日批准的美国专利号。5,164,402(′402专利)和1993年7月20日批准的美国专利号。5,229,396(′396专利)中有过描述，它们的披露全文在此插入作为本发明的参考。以前的专利与本申请有共同之处。式I化合物的多晶形物PI及其制备方法在上述的专利中也有描述。
本发明的第一个实施方案涉及具有式I的卓夫沙星药物前体其中所述的药物前体选自下面一组物质
a)有下面X-射线粉末衍射花样的多晶形物PII峰号 1 2 3 4 5 6 7 8 92_θ_(°)Cu 3.4 6.8 13.5 16.8 19.6 20.3 23.1 25.7 27.8d距离 26.0 13.1 6.6 5.3 4.5 4.4 3.8 3.5 3.2
b)具有下面X-射线粉末衍射花样的一水合物PII.M峰号 1 2 3 4 5 6 7 82_θ_(°)Cu 3.6 7.3 13.7 14.5 17.1 21.0 23.6 26.7d距离 24.2 12.2 6.5 6.1 5.2 4.2 3.8 3.3
c)具有下面X-射线粉末衍射花样的假同晶物PII.PS峰号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102_θ_(°)Cu 3.7 7.3 13.6 14.5 17.1 21.0 22.0 22.4 23.6 24.2d距离 24.2 12.2 6.5 6.1 5.2 4.2 4.0 4.0 3.8 3.7峰号 11 12 13 142_θ_(°)Cu 25.6 26.7 28.4 29.4d距离 3.5 3.3 3.1 3.0
按照本发明的第二个实施方案，提供了上述药物前体PII的制备方法，其包括用无水乙醇处理为式I的药物前体PI，其具有下面的X-的射线粉末衍射花样。峰号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102_θ_(°)Cu 6.1 7.3 9.5 14.5 11.7 14.2 14.9 15.8 16.8 20.1d距离 14.5 12.1 11.2 9.3 7.6 6.2 6.0 5.6 5.3 4.4峰号 11 12 13 142_θ_(°)Cu 21.4 22.7 24.9 26.0d距离 4.2 3.9 3.6 3.4
根据上述实施方案的另一个方面，本发明还提供了上述多晶形物PII的一水合物，PII.M地制备方法，该方法包括
a)用水性溶剂处理多晶形物PI；
b)用水处理多晶形物PII或者；
c)用水处理PII.M的假同晶物，PII.PS。
根据上述实施方案的另一个方面，本发明还提供了上述多晶形物的一水合物PII.M的假同晶物PII.PS的制备方法，该方法包括真空干燥一水合物PII.M。
本发明还提供了药物组合物，其包括抗菌有效量的上述式I化合物及药用稀释剂或载体。
本发明的另一个实施方案提供了治疗哺乳类动物细菌感染的方法，该方法包括将上述有效剂量的为式I化合物给予受细菌感染的哺乳类动物。
本发明的第三个实施方案提供了卓夫沙星的药物前体，该药物前体由具上述X-射线衍射花样特性的多晶形物PII组成，其是通过用无水乙醇处理具有上述X-射线衍射花样的多晶形物PI而制得。
根据上述实施方案的另一个方面提供了卓夫沙星的药物前体，该药物前体由具有上述X-射线衍射花样特性的多晶形物PII的一水合物PII.M组成，其是通过下面的步骤而制得的
a)用含水的有机溶剂处理具有上述X-射线衍射花样特性的多晶形物PI；
b)用水处理多晶形物PII；或者
c)用水处理PII.M的假同晶物PII.PS。
上述实施方案还提供了卓夫沙星的药物前体，该药物前体由具有上述X-射线衍射花样的假同晶形物PII.PS组成，其是通过真空干燥一水合物PII.M而制得的。
本发明涉及具式I的卓夫沙星的药物前体，该前体选自其多晶形物PII，其一水合物PII.M和其假同晶形物PII.PS，含有PII，PII.M或者PII.PS的药物组合物，及使用它们的方法。本发明还涉及按下面反应路线所示制备PII，PII.M和PII.PS的方法。
反应路线1
参照路线1通过用无水乙醇处理将多晶形物PI转化为多晶形物PII。该反应在室温下即可方便地有效转化。按照′402专利中实例49的方法，或者同时申请的美国专利申请号为PC9186(其全文在此插入作为参考)中的方法，制备多晶形物PI。PC9186的申请与本申请有共同之处。经过水处理可将多晶形物PII转化为一水合物PII.M。水可以是液体或者是蒸汽的形式。
另外，一水合物，PII.M可通过用含水有机溶剂在环境温度至溶剂回流温度下处理多晶形物PI来制备，有机溶剂如(C1-C6)链烷酸和(C1-C6)链烷醇的(C1-C6)烷基酯。溶剂以选用含约0.1％水的乙酸乙酯为较好，有效转化在约40-50℃，但以45℃为较好。多余的水分可通过在溶剂的回流温度下共沸蒸馏从产品中去除。另一个较好选用的溶剂是含5％或者更少水分的乙醇。在其回流温度下(约78℃)用溶剂处理PII可使其有效转化，并且通过冷却以结晶的形式回收产品。
将所得结晶干燥使其水的含量约为2.7％从而得到所要的产物。
通过真空干燥可将一水合物PII.M转化为假同晶物PII.PS。如上述所述的将PII转化为PII.M，用液体的水处理可将假同晶物转化为一水合物。
用本发明的方法和中间体合成的式I抗菌化合物，即多晶形物PII，一水合物PII.M和假同晶物PII.PS(以后称“活性化合物”)可用来治疗动物以及人的广谱细菌感染。该化合物更主要是用于治疗革兰氏阳性菌株的感染。
该活性化合物可以单独使用，但一般是根据给药途径和标准的药物实践选用适当的药用载体来配制成混合物进行服用。例如，该活性化合物可经口服给予，如含赋形剂的片剂形式，赋形剂可为淀粉或者乳糖，或胶囊形式，其可含有活性化合物本身或者还含有赋形剂，或含有调味剂或着色剂的酏剂或悬浮液形式。如果是给动物服用，优选含在动物的食物或者饮水中，浓度约为5到5000ppm，优选25到500ppm。该化合物也可经非口服途径给予，如肌肉内注射，静脉注射或者皮下注射。如是非口服途径给药，最好是无菌液体形式，该液体可含其它溶质，如足够的盐或者葡萄糖以使液体等渗。如是动物，式I化合物可以经肌肉或者皮下给予，剂量可为约0.1到50mg/kg/天，优选约0.2到10mg/kg/天，每天可一次给予，也可多至分3次给予。
该活性化合物可经口服或者非口服途径治疗人类细菌感染性疾病。剂量可为约0.1到500mg/kg/天，优选约0.5到50mg/kg/天，每天可一次给予，也可多至分3次给予。如果经肌肉或者静脉给药，剂量可为约0.1到200mg/kg/天，优选约0.5到50mg/kg/天。肌肉注射给药时，每天可一次给予，也可多至分3次给予，静脉给药时可连续静脉滴注。根据所治病人的体重，病情和选择的给药途径可作必要的调整，这些对本领域技术人员讲是已知的。
根据由Steers等人在抗菌素和化疗，9,307(1959).中所述的一种标准的体外细菌测定方法，使用Steer′s复制技术测定本发明中化合物的抗菌活性。
下面的实例用来说明本发明的方法和化合物。但应该明白本发明并不局限于下面的实例。
实例1
L-丙氨酰-N-{(1α，5α，6α)-3-[6-羧基-8-(2，4-二氟苯基)-3-氟-5，8-二氢-5-氧-1，8-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-6-基)-N′-叔丁氧羰基-L-丙氨酰胺
将卓夫沙星的两性离子(按照正在申请的专利，号为PC9186中所述的方法制备)(3g)在25℃的条件下与二氯甲烷(45mL)进行搅拌从而形成白色浆样物。将N-叔丁氧羰基-L-丙氨酰-L-丙氨酸(2.19g)和2-乙氧基-1-乙氧基羰基-1，2-二氢喹啉(1.95g)加到上述白色浆样物中，并在25℃的条件下搅拌所得的混合物4小时。将反应混合物用1小时冷却至5℃，然后通过过滤分离出白色结晶的标题化合物。使用二氯甲烷(15mL)冲洗结晶并在真空下干燥。产率为4.7g，80％。
实例2
L-丙氨酰-N-{(1α，5α，6α)-3-[6-羧基-8-(2，4-二氟苯基)-3-氟-5，8-二氢-5-氧-1，8-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-6-基)--L-丙氨酰胺甲磺酸盐
将实例1的标题化合物(10g)和四氢呋喃(60mL)在25℃的条件下搅拌从而形成浆样物。将甲磺酸(2.9g)加到上述浆样物中，并将所得反应混合物加热至回流温度(66℃)6小时。将反应混合物冷却至5℃，然后通过过滤分离出结晶的标题化合物。使用四氢呋喃(约15mL)冲洗结晶并在40℃真空下干燥。产率为9.4g，94％。
实例3
L-丙氨酰-N-{(1α，5α，6α)-3-[6-羧基-8-(2，4-二氟苯基)-3-氟-5，8-二氢-5-氧-1，8-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-6-基}-L-丙氨酰胺甲磺酸盐
将实例1的标题化合物(10g)，丙酮(80mL)和水(1.8mL)在20℃搅拌从而形成浆样物。将甲磺酸(4.4g)加到上述浆样物中，并将所得反应混合物加热至回流温度(56℃)4小时。在回流期间向反应混合物中再加入丙酮(40mL)。将反应混合物冷却至5℃，然后通过过滤分离出结晶的标题化合物。使用丙酮(约25mL)冲洗结晶并在35℃真空下干燥。产率为9.9g，93％。
实例4
L-丙氨酰-N-{(1α，5α，6α)-3-[6-羧基-8-(2，4-二氟苯基)-3-氟-5，8-二氢-5-氧-1，8-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-6-基}-N′-叔丁氧羰基-L-丙氨酰胺
将7-([1α，5α，6α]-6-氨基-3-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-3-基)-6-氟-1-(2，4-二氟苯基)-1，4-二氢-4-氧-1，8-二氮杂萘-3-甲酸，甲磺酸盐(40g)在约20℃与二氯甲烷(600mL)进行搅拌从而形成白色浆样物。将三乙胺，N-叔丁基氧羰基-L-丙氨酰-L-丙氨酸(23.76g)和2-乙氧基-1-乙氧基羰基-1，2-二氢喹啉(21.24g)加到上述白色浆样物中，并在25℃搅拌所得混合物16小时。将反应混合物冷却至5℃1小时，然后通过过滤分离出白色结晶的标题化合物。使用二氯甲烷(80mL)冲洗结晶并在真空下干燥。产率为42.6g，83％。
实例5
L-丙氨酰-N-{(1α，5α，6α)-3-[6-羧基-8-(2，4-二氟苯基)-3-氟-5，8-二氢-5-氧-1，8-二氮杂萘-2-基]-3-氮杂双环[3.1.0]己-6-基}-L-丙氨酰胺甲磺酸盐的多晶形物PII
将实例2或者3的标题产物在25℃的条件下与无水乙醇(水的含量小于0.1％)(2mL)搅拌48小时。通过过滤分离标题产物。
产物具有上述的X-射线衍射花样的特性。
实例6
多晶形物II的一水合物(PII.M)A.在含水乙醇(＜5％)(40mL)中将实例2或者3中的标题产物(4g)加热至回流温度(约78℃)1小时。在回流期间再另行加入一定量的乙醇(8mL)以得到溶液。将反应混合物冷却至25℃从而得到结晶的浆样物。采用过滤方法分离结晶并使其干燥使水的含量为2.7％从而得到标题产物。产率为90％。B.在乙酸乙酯(300mL)中将实例2或者3中的标题产物(20g)加热至约45℃。然后缓慢地加入水(21mL)以形成浆样物。将浆样物加热至回流并用共沸法去除水分(约19mL)。将溶液冷却至25℃从而得到结晶的浆样物。采用过滤分离结晶并将其干燥使水分含量约为2.7％从而得到标题产物。产率为99％。
标题产物具有上述的X-射线衍射花样的特性。
实例7
多晶形物II一水合物的假多晶形物PII.PS
将实例6中的标题产物在真空的条件下干燥，去除所有水分得到标题产物。标题产物具有上述的X-射线衍射花样的特性。