Avibactam INT 1

Avibactam INT 1 (CAS 1416134-48-9), også kendt som (2S,5R)-ethyl-5-((benzyloxy)amino)piperidin-2-carboxylatoxalat eller (2S,5R)-benzyloxyaminopiperidin-2-carboxylsyreethyl-5-((benzyloxy)amino)piperidin-2-carboxylatoxalat eller (2S,5R)-benzyloxyaminopiperidin-2-carboxylsyreethyl, tilhører den chirale organiske forbindelse af carboxylsyreforbindelsen i pipelinet oxalat. Forbindelsen er oxalatsaltet af et højt funktionaliseret piperidinderivat med molekylformlen C17H24N2O7 og en molekylvægt på 368,39 g/mol. Det leveres typisk som et hvidt til råhvidt fast stof med en renhed på mellem 98 % og 99 %.

I farmaceutisk fremstilling spiller Avibactam INT 1 en uerstattelig rolle som en vigtig syntetisk mellemliggende og procesrelateret urenhed i produktionen af Avibactam-natrium, en globalt godkendt non-β-lactam-β-lactamase-hæmmer, der bruges i kombination med cephaloaziibactiner som f.eks. Avycaz) til behandling af komplicerede intraabdominale infektioner (cIAI), komplicerede urinvejsinfektioner (cUTI) og hospitalserhvervet bakteriel lungebetændelse (HABP/VABP) forårsaget af multidrug-resistente gramnegative patogener.

Avibactam hæmmer irreversibelt aktiviteten af ​​Ambler klasse A (herunder udvidede spektrum β‑lactamaser, ESBL'er og KPC carbapenemaser), klasse C (AmpC) og nogle klasse D (OXA) serin β‑lactamaser ved at danne et kovalent addukt, der er stabilt over for enzymet, der er stabilt til hydrolyse.  Specifikt udfører β‑lactamaseserinresten et nukleofilt angreb på amidbindingen af ​​Avibactam, hvilket fører til ringåbning og dannelse af et enzym-hæmmerkompleks. Dette kompleks er kun langsomt reversibelt og holder enzymet i en stort set hæmmet tilstand i en længere periode.  Som det ikke-β-lactam strukturelle stillads, muliggør Avibactam INT 1 den irreversible hæmning af β-lactamaser fra Mycobacterium tuberculosis og andre resistente patogener, og genopretter aktiviteten af ​​partnerantibiotika (f.eks. ceftazidim) mod bakterielle infektionsresistente.

I kvalitetskontrol leveres Avibactam INT 1 som Avibactam Urenhed 27, Urenhed 51 og Urenhed 9 med detaljerede karakteriseringsdata (NMR, HPLC, MS) i overensstemmelse med regulatoriske retningslinjer.  Det bruges i vid udstrækning til udvikling af analysemetoder, metodevalidering (AMV), kvalitetskontrol (QC) og indsendelser af forkortet nye lægemiddelansøgninger (ANDA) for lægemidler indeholdende Avibactam.

I finkemisk syntese bruges Avibactam INT 1 i vid udstrækning som et forskningskemikalie til farmaceutisk udvikling, der tjener som en organisk byggesten til konstruktion af mere komplekse diazabicyclooctanderivater, et procesudviklingsmellemprodukt til API-fremstilling og et referencemateriale til urenhedsprofilering.

Produktparametre

Syntetisk rute

En dokumenteret, skalerbar industriel syntetisk procedure til fremstilling af Avibactam INT 1 involverer stereoselektiv reduktion af et iminmellemprodukt efterfulgt af oxalatsaltdannelse. Følgende procedure blev udført i en 2000 ml firehalset kolbe udstyret med et omrøringsapparat og et termometer.

Trin 1: Stereoselektiv reduktion

● Ethylacetat (500 g) og 5-benzyloxyiminopiperidin-2-carboxylsyreethylester (110,0 g, 0,4 mol) blev fyldt i kolben.

● Reaktionssystemet blev afkølet til -20°C til -15°C.

● Koncentreret svovlsyre (201,0 g, 2,0 mol) blev langsomt tilsat dråbevis, mens temperaturen blev holdt.

● Efter afslutning af tilsætningen blev blandingen omrørt ved -20°C i yderligere 1 time.

● Natriumtriacetoxyborhydrid (190,0 g, 0,9 mol) blev derefter tilsat portionsvis ved -20°C, idet temperaturen blev holdt mellem -20°C og -15°C, og reaktionsblandingen blev omrørt i 5 timer.

● Efter afslutning blev temperaturen kontrolleret til under 0°C, og vand (200 g) blev langsomt tilsat for at standse reaktionen.

● Blandingen blev neutraliseret til pH7-8 med vandig ammoniak.

● Det organiske lag blev skilt fra, vasket to gange med mættet saltvand (100 g) og koncentreret for at genvinde opløsningsmidlet.

Trin 2: Oxalatsaltdannelse

● Til remanensen blev der tilsat ethylacetat (320 g) og methanol (160 g).

● Oxalsyredihydrat (52,0 g, 0,42 mol) blev indført.

● Blandingen blev opvarmet til 45°C og omrørt i 2 timer, derefter afkølet til stuetemperatur og filtreret.

● Filterkagen blev vasket med et blandet opløsningsmiddel af ethylacetat/methanol (2:1, 100 g) efterfulgt af ethylacetat (50 g).

● Filterkagen blev tørret under vakuum for at opnå den enkelte isomer, (2S,5R)-5-((benzyloxy)amino)piperidin-2-carboxylsyreethylesteroxalat (Avibactam INT 1), med et udbytte på 96,3 g (65,4%) og en chiral HPLC-renhed på 9,6 %.

Applikationsscenarier

1.Industriel API Fremstilling af Avibactam Sodium

En kontraktfremstillingsorganisation (CMO) er ved at opskalere GMP-produktionen af ​​Avibactam-natrium for at forsyne det globale marked for antibiotika-resistente infektioner. Avibactam INT 1 er en kritisk mellemliggende og procesrelateret urenhed i den flertrins syntetiske vej til Avibactam natrium. Teamet overvåger indholdet af Avibactam INT 1 i mellemliggende batches som en in-process control (IPC) parameter under fremstillingsprocessen. De endelige oprensnings- og krystallisationstrin er optimeret for at sikre, at resterende Avibactam INT 1-niveauer i det endelige API opfylder strenge ICH- og regulatoriske urenhedsspecifikationer. Fuld karakteriseringsdata, inklusive NMR, chiral HPLC og MS, er tilvejebragt til procesvalidering og regulatoriske indsendelser (IND, NDA, ANDA).

2. Urenhedsreferencestandard for kvalitetskontrol (QC)

Et farmaceutisk QC-laboratorium er ved at udvikle en HPLC-MS-metode til kvalitetskontrol af Avibactam natrium API batches. Avibactam INT 1 leveres som Avibactam Urenhed 27 med omfattende karakteriseringsdata (NMR, HPLC, GC, MS) i overensstemmelse med regulatoriske retningslinjer. Referencestandarden bruges til at udarbejde kalibreringskurver, etablere systemegnethedsparametre og validere den analytiske metode til påvisning og kvantificering af denne procesrelaterede urenhed i lægemiddelstoffet Avibactam. Den validerede metode er implementeret til batch-frigivelsestest, stabilitetsundersøgelser og urenhedsprofilering, hvilket sikrer overholdelse af ICH-retningslinjer og regulatoriske krav til markedsgodkendelse.

3. Generisk lægemiddeludvikling til ANDA-indsendelse

En generisk farmaceutisk virksomhed er ved at udvikle en forkortet ny lægemiddelansøgning (ANDA) for et kombinationsprodukt af ceftazidim-avibactam. Den regulatoriske indsendelse kræver omfattende urenhedsprofilering, herunder identifikation og kontrol af procesrelaterede urenheder såsom Avibactam INT 1. Holdet køber Avibactam INT 1 som en urenhedsreferencestandard med fuld COA, stabilitetsdata og karakteriseringsspektre. Referencestandarden bruges til at udvikle og validere stabilitetsindikerende metoder, til at identificere og kvantificere urenheder i stabilitetsprøver og til at etablere urenhedsacceptkriterier for det generiske lægemiddel, hvilket sikrer, at produktet er sikkert, effektivt og ækvivalent med brandnavnet referencelistet lægemiddel (RLD).

4.SAR-studier (Structure-Activity Relationship) for nye β-laktamasehæmmere

Et forskerhold inden for opdagelse af antibakterielle lægemidler er ved at udvikle næste generation af diazabicyclooctane (DBO) β‑lactamase-hæmmere med aktivitet mod nye carbapenemase-varianter (f.eks. KPC, NDM, OXA-48). Ved at bruge Avibactam INT 1 som et kernestillads udfører teamet derivatisering i 5-positionen (via den sekundære amin efter benzylafbeskyttelse) og modifikationer i 2-positionen (via esterhydrolyse og efterfølgende funktionalisering). De resulterende nye DBO-forbindelser evalueres for β-lactamase-hæmningsstyrke (IC₅₀) mod et panel af klinisk relevante enzymer, herunder klasse A, C og D serin β-lactamaser. SAR-studierne identificerer de vigtigste strukturelle træk, der kræves for bredspektret aktivitet og hjælper med at overvinde resistensmekanismer, der vejleder udvælgelsen af ​​prækliniske udviklingskandidater.

5. Procesudvikling og rutespejder for DBO Antibiotika

En proceskemigruppe er ved at udvikle en skalerbar syntetisk rute for en ny DBO β‑lactamase-hæmmer, for hvilken Avibactam INT 1 er et nøglemellemprodukt. Holdet screener forskellige reduktionsmidler (NaBH4, NaBH(OAc)3, NaBH3CN osv.) og reaktionsbetingelser for at opnå optimal stereoselektivitet og udbytte for iminreduktionstrinnet. Kinetiske undersøgelser udføres for at forstå reaktionsmekanismen og identificere den optimale temperatur og reagenstilsætningshastighed. Den endelige optimerede proces producerer Avibactam INT 1 i konsekvent høje udbytter (>65%) og chiral renhed (>99% de), og processen er med succes skaleret til pilotanlæg og kommerciel-skala fremstilling, hvilket muliggør en omkostningseffektiv produktion af den nye DBO-hæmmer til kliniske forsøg.

6. Undersøgelser af tvungen nedbrydning og stabilitet

En farmaceutisk analytisk forskningsgruppe udfører tvungen nedbrydningsundersøgelser af Avibactam-natrium-lægemiddelstof for at identificere potentielle nedbrydningsprodukter og belyse lægemidlets nedbrydningsveje. Avibactam INT 1 bruges som et potentielt nedbrydningsprodukt eller biproduktmarkør til at detektere og identificere hydrolyse- eller oxidative nedbrydningsprodukter i stressstabilitetsundersøgelser. Præparativ HPLC anvendes til at isolere nedbrydningsprodukter, som derefter karakteriseres ved LC-MS/MS og NMR-spektroskopi. De identificerede nedbrydningsprodukter bruges til at opdatere specifikationsgrænser, overvåge stabilitetsprøvetrends og udvikle stabilitetsindikerende analyser, understøtte regulatoriske indsendelser og fastlægge lægemidlets holdbarhed.

7. Udvikling af chiral metode til efterlevelse af farmakopé

Et farmaceutisk analytisk laboratorium er ved at udvikle en chiral HPLC-metode til samtidig bestemmelse af (2S,5R)-Avibactam INT 1 og dens (2S,5S) diastereomerurenhed i Avibactam-natrium-mellembatcher. Avibactam INT 1 (målisomer) og (2S,5S) urenhedsreferencestandarden (hvis tilgængelig) bruges til at optimere chirale separationsbetingelser (søjletype, mobilfasesammensætning, flowhastighed, kolonnetemperatur). Den validerede chirale metode bruges til at overvåge den diastereomere renhed af Avibactam INT 1 i mellemproduktion og til at sikre, at (2S,5S) isomerindholdet opfylder specifikationer for downstream API-fremstilling. Metoden er dokumenteret og indsendt som en del af den regulatoriske kvalitetskontrolpakke for lægemiddelstoffet Avibactam.

8. Studier af synergi mod tuberkulose

Et forskningsinstitut, der undersøger nye behandlingsregimer for lægemiddelresistent tuberkulose, evaluerer synergien mellem Avibactam (afledt af Avibactam INT 1) og meropenem mod kliniske isolater fra Mycobacterium tuberculosis. Undersøgelsen bruger Avibactam INT 1 som et forskningskemikalie til at forberede Avibactam til in vitro følsomhedstestning. Checkerboard-assays udføres for at bestemme det fraktionelle inhibitoriske koncentrationsindeks (FICI) for kombinationen, og time-kill-assays udføres for at vurdere bakteriedræbende aktivitet over tid. Resultaterne viser synergi mellem Avibactam og meropenem mod en undergruppe af resistente isolater, hvilket understøtter yderligere præklinisk udvikling af kombinationen til behandling af lægemiddelresistent tuberkulose.

Kvalitetssikring hos Cosperpharm

Hver batch gennemgår:

● Gaschromatografi (GC) – renhed ≥97,0 %

● Ikke-vandig titrering – renhed ≥97,0 %

● Brydningsindeks – bekræftende analyse

● ¹H NMR – strukturel verifikation

● Udseende – farveløs til lys gul til lys orange klar væske

Et omfattende COA, MSDS (med fuld GHS-information) og oprindelsescertifikat ledsager hver forsendelse.

Kontakt os

Vi ser frem til at støtte dine forsknings- og udviklingsbehov. Hvis du har spørgsmål vedrørende Avibactam INT 1 (CAS1416134-48-9) eller ønsker at anmode om et tilbud, så tøv ikke med at kontakte os. Vores salgs- og tekniske supportteam er klar til at hjælpe dig.