Awibaktam INT 1

Awibaktam INT 1 (CAS 1416134-48-9), znany również jako szczawian 5-((benzyloksy)amino)piperydyno-2-karboksylanu (2S,5R)-etylu lub szczawian etylu kwasu (2S,5R)-benzyloksyaminopiperydyno-2-karboksylowego, jest chiralnym związkiem organicznym należącym do klasy karboksylanów piperydyny. Związek jest szczawianem wysoce funkcjonalizowanej pochodnej piperydyny o wzorze cząsteczkowym C₁₇H₂₄N₂O₇ i masie cząsteczkowej 368,39 g/mol. Jest zazwyczaj dostarczany w postaci białego lub prawie białego ciała stałego o czystości w zakresie od 98% do 99%.

W produkcji farmaceutycznej Avibactam INT 1 odgrywa niezastąpioną rolę jako kluczowy syntetyczny półprodukt i zanieczyszczenie procesowe w produkcji awibaktamu sodu, zatwierdzonego na całym świecie nieβ-laktamowego inhibitora β-laktamazy, stosowanego w połączeniu z cefalosporynami, takimi jak ceftazydym-awibaktam (marka Avycaz) w leczeniu powikłanych infekcji w obrębie jamy brzusznej (cIAI), powikłanych infekcji dróg moczowych (cUTI) i szpitalne bakteryjne zapalenie płuc (HABP/VABP) wywołane przez wielolekooporne patogeny Gram-ujemne.

Awibaktam nieodwracalnie hamuje aktywność β-laktamaz serynowych klasy A Amblera (w tym β-laktamaz o rozszerzonym spektrum, ESBL i karbapenemaz KPC), klasy C (AmpC) i niektórych β-laktamaz serynowych klasy D (OXA) poprzez tworzenie kowalencyjnego adduktu z enzymem odpornym na hydrolizę.  W szczególności reszta seryny β-laktamazy przeprowadza nukleofilowy atak na wiązanie amidowe awibaktamu, prowadząc do otwarcia pierścienia i utworzenia kompleksu enzym-inhibitor. Kompleks ten jest odwracalny jedynie powoli, utrzymując enzym w stanie w dużej mierze zahamowanym przez dłuższy okres.  Będąc nieβ-laktamowym rusztowaniem strukturalnym, Avibactam INT 1 umożliwia nieodwracalne hamowanie β-laktamaz Mycobacterium tuberculosis i innych opornych patogenów, przywracając działanie partnerskich antybiotyków (np. ceftazydymu) przeciwko opornym infekcjom bakteryjnym.

Do celów kontroli jakości Avibactam INT 1 jest dostarczany jako Avibactam Impurity 27, Impurity 51 i Impurity 9 ze szczegółowymi danymi charakteryzującymi (NMR, HPLC, MS) zgodnymi z wytycznymi regulacyjnymi.  Jest szeroko stosowany do opracowywania metod analitycznych, walidacji metod (AMV), kontroli jakości (QC) i skróconego składania wniosków o nowy lek (ANDA) dla produktów leczniczych zawierających awibaktam.

W precyzyjnej syntezie chemicznej Avibactam INT 1 jest szeroko stosowany jako substancja chemiczna do badań w opracowywaniu produktów farmaceutycznych, służąc jako organiczny element konstrukcyjny do konstruowania bardziej złożonych pochodnych diazabicyklooktanu, półprodukt do opracowania procesu do wytwarzania API oraz materiał odniesienia do profilowania zanieczyszczeń.

Parametry produktu

Trasa syntetyczna

Udokumentowana, skalowalna przemysłowa procedura syntezy wytwarzania Avibactam INT 1 obejmuje stereoselektywną redukcję półproduktu iminowego, a następnie utworzenie soli szczawianowej. Poniższą procedurę przeprowadzono w czteroszyjnej kolbie o pojemności 2000 ml wyposażonej w mieszadło i termometr.

Krok 1: Redukcja stereoselektywna

● Do kolby załadowano octan etylu (500 g) i ester etylowy kwasu 5-benzyloksyiminopiperydyno-2-karboksylowego (110,0 g, 0,4 mol).

● Układ reakcyjny ochłodzono do -20°C do -15°C.

● Powoli wkroplono stężony kwas siarkowy (201,0 g, 2,0 mol), utrzymując temperaturę.

● Po zakończeniu dodawania mieszaninę mieszano w temperaturze -20°C przez dodatkową 1 godzinę.

● Następnie porcjami dodano triacetoksyborowodorek sodu (190,0 g, 0,9 mol) w temperaturze -20°C, utrzymując temperaturę pomiędzy -20°C a -15°C, i mieszaninę reakcyjną mieszano przez 5 godzin.

● Po zakończeniu temperaturę utrzymywano poniżej 0°C i powoli dodawano wodę (200 g) w celu przerwania reakcji.

● Mieszaninę zobojętniono do pH 7–8 wodnym roztworem amoniaku.

● Warstwę organiczną oddzielono, przemyto dwukrotnie nasyconą solanką (100 g) i zatężono w celu odzyskania rozpuszczalnika.

Krok 2: Tworzenie soli szczawianowej

● Do pozostałości dodano octan etylu (320 g) i metanol (160 g).

● Dodano dihydrat kwasu szczawiowego (52,0 g, 0,42 mol).

● Mieszaninę ogrzano do 45°C i mieszano przez 2 godziny, następnie ochłodzono do temperatury pokojowej i przesączono.

● Placek filtracyjny przemyto mieszanym rozpuszczalnikiem octan etylu/metanol (2:1, 100 g), a następnie octanem etylu (50 g).

● Placek filtracyjny suszono pod próżnią, otrzymując pojedynczy izomer, szczawian estru etylowego kwasu (2S,5R)-5-((benzyloksy)amino)piperydyno-2-karboksylowego (Avibactam INT 1), z wydajnością 96,3 g (65,4%) i czystością chiralną HPLC 99,6%.

Scenariusze zastosowań

1. Przemysłowe API Produkcja awibaktamu sodu

Organizacja zajmująca się produkcją kontraktową (CMO) zwiększa produkcję awibaktamu sodowego zgodnie z GMP, aby zaopatrywać światowy rynek leków na zakażenia oporne na antybiotyki. Avibactam INT 1 jest krytycznym półproduktem i zanieczyszczeniem związanym z procesem w wieloetapowym szlaku syntezy do awibaktamu sodu. Zespół monitoruje zawartość awibaktamu INT 1 w partiach pośrednich jako parametr kontroli wewnątrzprocesowej (IPC) w procesie produkcyjnym. Końcowe etapy oczyszczania i krystalizacji są optymalizowane w celu zapewnienia, że ​​poziomy resztkowego awibaktamu INT 1 w końcowym API spełniają rygorystyczne wymagania ICH i regulacyjne dotyczące zanieczyszczeń. Pełne dane charakteryzujące, w tym NMR, chiralna HPLC i MS, są dostarczane do celów walidacji procesu i składania wniosków regulacyjnych (IND, NDA, ANDA).

2. Standard referencyjny zanieczyszczeń dla kontroli jakości (QC)

Farmaceutyczne laboratorium kontroli jakości opracowuje metodę HPLC-MS do kontroli jakości partii API awibaktamu sodowego. Avibactam INT 1 jest dostarczany jako Avibactam Impurity 27 z kompleksowymi danymi charakteryzacyjnymi (NMR, HPLC, GC, MS) zgodnymi z wytycznymi regulacyjnymi. Wzorzec referencyjny służy do przygotowania krzywych kalibracyjnych, ustalenia parametrów przydatności systemu i walidacji metody analitycznej służącej do wykrywania i oznaczania ilościowego zanieczyszczeń związanych z procesem w substancji leczniczej awibaktam. Zwalidowana metoda została wdrożona na potrzeby badania uwalniania serii, badań stabilności i profilowania zanieczyszczeń, zapewniając zgodność z wytycznymi ICH i wymogami regulacyjnymi dotyczącymi dopuszczenia do obrotu.

3. Opracowywanie leków generycznych na potrzeby zgłoszenia ANDA

Firma produkująca leki generyczne opracowuje skrócony wniosek o nowy lek (ANDA) dla produktu złożonego zawierającego ceftazydym i awibaktam. Złożenie wniosku wymaga kompleksowego profilowania zanieczyszczeń, w tym identyfikacji i kontroli zanieczyszczeń związanych z procesem, takich jak Avibactam INT 1. Zespół kupuje Avibactam INT 1 jako wzorzec referencyjny zanieczyszczeń z pełnym COA, danymi dotyczącymi stabilności i widmami charakterystyki. Norma referencyjna służy do opracowywania i walidacji metod określania stabilności, identyfikacji i ilościowego oznaczania zanieczyszczeń w próbkach stabilności oraz do ustalania kryteriów akceptacji zanieczyszczeń dla generycznego produktu leczniczego, zapewniając, że produkt jest bezpieczny, skuteczny i równoważny markowemu lekowi referencyjnemu znajdującemu się na liście (RLD).

4. Badania zależności struktura-aktywność (SAR) dla nowych inhibitorów β-laktamazy

Zespół badawczy zajmujący się odkrywaniem leków przeciwbakteryjnych opracowuje nowej generacji diazabicyklooktanowe (DBO) inhibitory β-laktamazy o działaniu przeciwko pojawiającym się wariantom karbapenemaz (np. KPC, NDM, OXA-48). Wykorzystując Avibactam INT 1 jako rusztowanie rdzenia, zespół przeprowadził derywatyzację w pozycji 5 (poprzez aminę drugorzędową po odbezpieczeniu benzylu) i modyfikacje w pozycji 2 (poprzez hydrolizę estrów i późniejszą funkcjonalizację). Powstałe nowe związki DBO ocenia się pod kątem siły hamowania β-laktamazy (IC₅₀) w stosunku do panelu klinicznie istotnych enzymów, w tym β-laktamaz serynowych klasy A, C i D. Badania SAR identyfikują kluczowe cechy strukturalne wymagane do działania o szerokim spektrum działania i pomagają przezwyciężyć mechanizmy oporności, kierując wyborem kandydatów do badań przedklinicznych.

5. Rozwój procesu i poszukiwanie dróg dla antybiotyków DBO

Grupa zajmująca się chemią procesową opracowuje skalowalną drogę syntezy nowego inhibitora β-laktamazy DBO, dla którego kluczowym półproduktem jest Avibactam INT 1. Zespół bada różne środki redukujące (NaBH₄, NaBH(OAc)₃, NaBH₃CN itp.) i warunki reakcji, aby osiągnąć optymalną stereoselektywność i wydajność etapu redukcji iminy. Badania kinetyczne przeprowadza się w celu zrozumienia mechanizmu reakcji i określenia optymalnej temperatury i szybkości dodawania odczynnika. Ostateczny zoptymalizowany proces wytwarza Avibactam INT 1 ze stale wysoką wydajnością (>65%) i czystością chiralną (>99% de), a proces jest z powodzeniem skalowany do produkcji pilotażowej i na skalę komercyjną, umożliwiając opłacalną produkcję nowego inhibitora DBO do badań klinicznych.

6. Badania wymuszonej degradacji i stabilności

Farmaceutyczna grupa badawczo-analityczna prowadzi badania wymuszonej degradacji substancji leczniczej awibaktam sodowy w celu zidentyfikowania potencjalnych produktów degradacji i wyjaśnienia ścieżek degradacji leku. Avibactam INT 1 stosowany jest jako potencjalny produkt degradacji lub marker produktu ubocznego do wykrywania i identyfikacji produktów hydrolizy lub degradacji oksydacyjnej w badaniach stabilności naprężeniowej. Preparatywna HPLC służy do izolowania produktów degradacji, które następnie charakteryzują się metodą spektroskopii LC-MS/MS i NMR. Zidentyfikowane produkty degradacji wykorzystuje się do aktualizacji limitów specyfikacji, monitorowania trendów w zakresie stabilności próbek oraz opracowywania testów wskazujących stabilność, wspierających zgłoszenia regulacyjne i ustalania okresu ważności leku.

7. Opracowanie metody chiralnej w celu zapewnienia zgodności z farmakopeą

Farmaceutyczne laboratorium analityczne opracowuje chiralną metodę HPLC do jednoczesnego oznaczania (2S,5R)-Avibaktam INT 1 i jego zanieczyszczeń diastereoizomerowych (2S,5S) w półproduktach awibaktamu sodowego. Avibactam INT 1 (izomer docelowy) i wzorzec odniesienia zanieczyszczeń (2S,5S) (jeśli jest dostępny) stosuje się w celu optymalizacji warunków rozdziału chiralnego (typ kolumny, skład fazy ruchomej, natężenie przepływu, temperatura kolumny). Zwalidowaną metodę chiralną stosuje się do monitorowania czystości diastereomerycznej Avibactamu INT 1 w produkcji pośredniej oraz do zapewnienia, że ​​zawartość izomeru (2S,5S) spełnia wymagania specyfikacji dalszej produkcji API. Metoda jest udokumentowana i przedłożona w ramach pakietu regulacyjnej kontroli jakości substancji leczniczej Awibaktam.

8. Badania synergii leków przeciwgruźliczych

Instytut badawczy badający nowe schematy leczenia gruźlicy lekoopornej ocenia synergię pomiędzy awibaktamem (pochodzącym z Avibactam INT 1) i meropenemem przeciwko klinicznym izolatom Mycobacterium tuberculosis. W badaniu wykorzystano Avibactam INT 1 jako substancję chemiczną do celów przygotowania Avibactamu do badania wrażliwości in vitro. Przeprowadza się testy szachownicy w celu określenia ułamkowego wskaźnika stężenia hamującego (FICI) kombinacji, a testy zabijania czasu przeprowadza się w celu oceny działania bakteriobójczego w czasie. Wyniki wykazują synergię między awibaktamem i meropenemem w stosunku do podzbioru opornych izolatów, co wspiera dalszy przedkliniczny rozwój połączenia do leczenia gruźlicy lekoopornej.

Zapewnienie jakości w Cosperpharm

Każda partia przechodzi:

● Chromatografia gazowa (GC) – czystość ≥97,0%

● Miareczkowanie niewodne – czystość ≥97,0%

● Współczynnik załamania światła – analiza konfirmacyjna

● ¹H NMR – weryfikacja strukturalna

● Wygląd – bezbarwna, jasnożółta do jasnopomarańczowej, klarowna ciecz

Do każdej przesyłki dołączone są kompleksowe certyfikaty COA, karty charakterystyki (z pełnymi informacjami GHS) i świadectwo pochodzenia.

Skontaktuj się z nami

Z niecierpliwością czekamy na wsparcie Twoich potrzeb badawczo-rozwojowych. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące Avibactam INT 1 (CAS1416134-48-9) lub chcesz poprosić o wycenę, nie wahaj się z nami skontaktować. Nasze zespoły sprzedaży i wsparcia technicznego są gotowe do pomocy.