PL144349B1 - Method of obtaining novel 2'-acetylerythromycin stearate - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 89 08 31 144 349 C£*«ELNIA U ^du Patentowego «• •• •<»-•<¦»•*-tj Mmii Int.Cl.4C07H 17/08 Twórcy wynalazku Uprawniony z patentu: Orion-yh tyma Oy, Espoo (Finlandia) SPOSÓB WYWARZANIA NOWEGO STEARYNIANU 2 '-ACETYLOERYTROMYCYNY Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nowego stearynianu 2'-acetyloery¬ tromycyny o wzorze, przedstawionym na zalaczonym rysunku, o dzialaniu antybiotycznym.Zauwazono, ze stearynian 2'-acetyloerytromycyny ma korzystne wlasciwosci w porównaniu z okreslonymi znanymi erytromycynami.Brytyjski opis patentowy nr 834 397 opisuje sposób wytwarzania octanu erytromycyny.W omawianej reakcji acylowanie nastepuje w acetonie, i otrzymany ester jest wyodrebniony przez dodanie wody do mieszaniny reakcyjnej. Jednakze zaobserwowano w praktyce, ze ester octanowy wykrystalizowuje bardzo slabo z roztworu wodnego i z tego powodu calkowita wydaj¬ nosc reakcji jest niska. Ibnadto produkt jest trudny do odsaczenia, i nie jest mozliwe usuniecie jednej czasteczki wody z krystalizacji obecnej w produkcie bez zastosowania bardzo niewygodnych sposobów postepowania.W przypadku zastosowania octanu erytromycyny, wytworzonego sposobem wedlug brytyj¬ skiego opisu patentowego nr 834 397, "do wytwarzania soli kwasu stearynowego byloby bardzo trudne wytworzenie i wyodrebnienie stearynianu, poniewaz wydajnosc octanu erytromycyny jest niewielka i trudne jest odsaczenie octanu erytromycyny z roztworu wodnego.Sposób wytwarzania nowego stearynianu 2'-acetyloerytromycyny o wzorze, przedsta¬ wionym na zalaczonym rysunku, wedlug wynalazku polega na tym, ze zasade erytromycyny pod¬ daje sie reakcji z halogenkiem acetylu w temperaturze 2o-80°C w octanie etylu, toluenie, chlorowanych wejglowodorach albo acetonie w obecnosci weglanu albo wodoroweglanu metalu ziem alkalicznych albo metalu alkalicznego i z otrzymanego estru wytwarza sie stearynian przez dodanie kwasu stearynowego, oddestylowanie rozpuszczalnika organicznego i, dla oddzielenia soli, zastapienie rozpuszczalnika organicznego innym rozpuszczalnikiem majacym temperature wrzenia powyzej 100°C.2 11* 349 Reakcje przeprowadza sie korzystnie w obecnosci wodoroweglanu sodu z zastosowaniem octanu etylu jalco; rozpuszczalnika i w temperaturze reakcji okolo 40°C.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem korzystnie wytwarza sie octan, w którym grupa ace- tylowa znajduje sie w pozycji 2', najpierw w octanie etylu, nastepnie otrzymany ester suszy s^e przez azeotropowe oddestylowanie czesci octanu etylu. Do tak otrzymanej miesza¬ niny dodaje sie równowazna ilosc kwasu stearynowego. Sól kwasu stearynowego wyodrebnia sie z roztworu przez oddestylowanie czesci octanu etylu (temperatura wrzenia 76-77°C) i przez zastapienie go w tym samym czasie eterem naftowym, który ma wyzsza temperature wrzenia (12o°C). Roztwór oziebia sie powoli do temperatury pokojowej i dalej do 0°Cf roz¬ twór poddaje sie saczeniu i otrzymana sól przemywa sie i suszy. Wydajnosc* przy tym sposo¬ bie postepowanie wynosi okolo 90& Stwierdzono, ze temperatura okolo 4o°C jest najbardziej korzystna temperatue do wytwarzania octanu erytromycyny. Obnizenie temperatury powoduje stracanie, a podwyzsze¬ nie temperatury powoduje czesciowa hydrolize octanu erytromycyny.Okazalo sie, ze octan etylu jest najbardziej przydatnym z rozpuszczalników. Chlo¬ rowane weglowodory, toluen i aceton sa równiez przydatne do tego celu, chociaz nie tak dobrze jak octan etylu. Do wyodrebnienia soli korzystny jest dobór rozpuszczalnika, który ma temperature wrzenia powyzej 100°C, poniewaz przy jego pomocy mozna latwo usunac z roz¬ tworu zarówno cala wode jak równiez uzyty poprzednio rozpuszczalnik, taki Jak octan etylu.Zastosowany weglan albo wodoroweglan metalu ziem alkalicznych albo metalu alkali¬ cznego, z powodu Jego wlasciwosci slabej zasady, jest odpowiednim akceptorem kwasu.Ereparaty erytromycyny dostepne obecnie na rynku obejmujac podstawe erytromycyny, laktobionat erytromycyny, stearynian erytromycyny (sól) i estolan erytromycyny, który stanowi laurylosiarczanowa sól estru propionylowego erytromycyny. Sól stearynianu Jest slabo absorbowana. Absorpcja stearynianu erytromycyny jest jeszcze gorsza, jesli pacjent je tuz przed przyjmowaniem lekarstwa albo równoczesnie.Ifejwieksza wada preparatów postaci zasadowej Jest to, ze kwasy zoladkowe prze¬ twarzaja je na zwiazki nieczynne. Irzemiany mozna uniknac przez takie sporzadzenie table¬ tek, ze nie rozpuszczaja sie dotad, az przejda do jelita. Jednakze te tak zwane entero- tabletki sa bardziej kosztowne w produkcji niz konwencjonalne, w dodatku ich wytwarzanie pociaga za soba okreslona niepewnosc ze wzgledu na to, ze trudno jest wytwarzac prepa¬ raty, które zawsze rozpuszczaja sie w dokladnie taki sam sposób. T* powoduje zmiany w stezeniu skladnika aktywnego we krwi.Estolan erytromycyny Jest toksyczny dla watroby. Z tego powodu oczywiscie unika sie stosowania go, Jesli to Jest mozliwe.Stearynian 2'-acetyloerytromycyny, otrzymany sposobem wedlug wynalazku, ma tempe¬ rature topnienia 68°C, barwe biala, czystosc powyzej 9696, zawiera mniej niz k% stearynianu erytromycyny i mniej niz 1tf kwasu stearynowego. Ciezar czasteczkowy wynosi 1060,42. Zala¬ czony rysunek, fig. 3, przedstawia widmo H-NMR stearynianu 2'- acetyloerytromycyny.Stearynian 2'-acetyloerytromycyny jest nierozpuszczalny w wodzie i weglowodorach, jest rozpuszczalny np. w metanolu, etanolu, octanie etylu i acetonie.Frzy zastosowaniu pochodnej erytromycyny wedlug niniejszego wynalazku uniknieto wad innych pochodnych erytromycyny i uzyskano produkt, który nie musi byc sporzadzany w postaci enterotabletek albo enterokapsulek w celu zapewnienia pelnej efektywnosci. Rnadto absorpcja zwiazku jest dobra, z czego wynika, ze mniejsza ilosc skladnika czynnego niz poprzednio wystarcza do wytworzenia we krwi stezenia, dla którego poprzednio byla potrzeb¬ na wigesza ilosc skladnika czynnego. Z tego powodu tabletki sporzadzone sa stearynianu acetyloerytromycyny maja mniejszy rozmiar i sa dlatego mniej nieprzyjemne do zazywania.IXize tabletki mialy np. te wade, ze stosunkowo czesto zatrzymuja sie w przelyku i moga spowodowac miejscowe uszkodzenie. zstepujace próby ilustruja absorpcje 1 toksycznosc dla watroby stearynianu ace¬ tyloerytromycyny.144 349 3 Rróby absorpcji• W próbach absorpcji porównano absorpcje stearynianu acetyloerytromycyny z absorpcja stearynianu erytromycyny u osobników ludzkich po poscie np. w ciagu 8 godzin przed próba absorpcji i zaraz po spozyciu posilku, atem na zalaczonym rysunku fig. 1 przedstawia wy¬ nik wyzej wymienionej próby porównawczej u osobników po poscie, a fig. 2 przedstawia odpo¬ wiedni wynik u osobników po standardowym sniadaniu.Jak widac Jasno z fig. 1 i 2, absorpcja stearynianu acetyloerytromycyny Jest wyraz¬ nie lepsza niz absorpcja stearynianu erytromycyny po poscie, i ponadto róznica Jest nawet wyrazniejsza u osobników, którzy spozyli posilek w polaczeniu z przyjmowaniem lekarstwa.Stezenie leku w surowicy krwi wzrasta wyraznie szybciej. Jesli zastosowano zwiazek otrzymany sposobem wedlug wynalazku niz wówczas, gdy stosowano zwiazek odniesienia, w dodatku poziom wzrósl trzy razy wyzej niz przy zastosowaniu zwiazku odniesienia. Rmadto na rysunku widac, ze stezenie w surowicy pozostalo wyraznie wyzsze niz to mialo miejsce w przypadku zwiazku odniesienia nawet po uplywie osmiu godzin.Spozycie posilku razem z lekarstwem obniza maksymalne stezenie w surowicy krwi rów¬ niez w przypadku zwiazku otrzymanego sposobem wedlug wynalazku, lecz w przypadku stearynianu erytromycyny obnizenie Jest tak duze, ze uzyskany poziom Jest niewystarczajacy Jako dawka terapeutyczna.Wykazano zatem wyraznie, ze zwiazek otrzymany sposobem wedlug wynalazku Jest absor¬ bowany skutecznie niezaleznie od warunków.Badania toksycznosci dla watroby.W celu oznaczenia toksycznosci dla watroby stearynianu 2'-acetyloerytromycyny, po¬ równano Jego dzialanie na enzymy okreslajace funkcje watroby z dzialaniem okreslonych innych erytromycyn na te same enzymy. Zwiazki odniesienia stosowane w doswiadczeniach stanowily stearynian erytromycyny i estolan erytromycyny. Jako zwierzeta doswiadczalne uzyto psy, w których oznaczono enzymy okreslajace funkcje watroby zarówno wczesniej Jak i po okresie próbnym pieciu dni. Wyniki podano w tablicy, w której n*4 oznacza, ze w doswiadczeniu uzyto 4 psy; mnoznik 2 oznacza, ze dawke podawano dwa razy dziennie. Stosowane okreslenia ozna¬ czaja: ALAT ¦ alanino-amino-transferaza, ASAT » aspartazo-amino-transfer a za, APHOS * alka¬ liczna fosfataza, ^ - GT » gamma-glutamylo-transpeptydaza; n- SD oznacza srednia wartosc wyników ± znormalizowane odchylenia.Jak Jasno wskazuja wartosci w tablicy, estolan erytromycyny Jest wyraznie najbar¬ dziej toksyczny z badanych zwiazków. Spowodowany przezen wzrost w wartosciach ASAT i ALAT Jest wyraznie najwiekszy, w dodatku Jest on Jedynym z badanych zwiazków, który powoduje wzrost równiez w wartosciach APHOS i ^f-GT.Badania farmakologiczne.W celu zbadania aktywnosci farmakologicznej nowego lekarstwa, stearynian acetylo¬ erytromycyny poddano nastepujacej procedurze.Hodowla do próby bakteriologicznej.HDdowle Diplococcus pneumoniae typ 3 otrzymano z Uniwersytetu Helsinki, Departa¬ ment serologii i bakteriologii. Bakterie przeniesiono za pomoca metalowego pierscienia z anaerobowego srodowiska hodowli do butelek hodowli krwi o pojemnosci 50 ml (jfemobact, Orion Diagnostica, Espoo, Finlandia). Bakterie poddawano inkubacji w temperaturze 37°C w ciagu 24 godzin z wydajnoscia okolo 10 bakterii/ml.Zwierzeta doswiadczalne.Biale myszy NMRI obydwóch plci o ciezarze od 20 do 25 g.Erzebieg badania.Mjrszy doswiadczalne podzielono na 12 grup, kazda skladala sie z 10 myszy. Stearynian erytromycyny i odpowiednio stearynian acetyloerytromycyny podawano zwierzetom, które otrzy¬ maly 100 pi hodowli bakteryjnej (okolo 10 bakterii/ml) sródotrzewnowo droga podskórna w nastepujacy sposób:4 144 349 Grupa stearynianu erytromycyny 1) 0 mg/kg (nietraktowana kontrola) 2) 1,5 -"- 3) 5 -w- 4) 15 -"- 5) 50 -"- 6) 150 -"- Stearynian acetyloerytromycyny 7) 0 mg/kg (nietraktowana kontrola) 8) 1,5 -"- 9) 5 -n. 10) 15 -"- 11) 50 -"- 12) 150 -"- Leki przeprowadzono w zawiesine w 0,125^ karboksymetylocelulozy (CMC), pH ustalono na 6 i roztwór utrzymywano w lodzie w celu zminimalizowania szybkosci hydrolizy. Leki wstrzykiwano podskórnie w odstepach 12 godzin.Wyniki.Wszystkie zwierzeta z grupy kontrolnej padly w ciagu 48 godzin od infekcji. Trakto¬ wanie stearynianu erytromycyny i stearynianem acetyloerytromycyny chronilo myszy od smierci zaleznie od dawki. Zadne ze zwierzat nie padlo, jesli zostalo potraktowane stearynianem acetyloerytromycyny w ilosci 150 mg/kg podczas gdy 1/10 padlo, gdy byly traktowane steary¬ nianem erytromycyny w tej samej dawce.Jak widac wyzej badania farmakologiczne wskazuja wyraznie, ze stearynian acetylo- erytromycyny, podany w drodze podskórnej, ma co najmniej tak dobra aktywnosc jak stearynian erytromycyny.Frzy podawaniu droga doustna aktywnosc jest nawet znacznie lepsza niz stearynianu erytromycyny, poniewaz szybkosc absorpcji stearynianu acetyloerytromycyny jest 2-4 razy lepsza niz stearynianu erytromycyny. Jest to spowodowane dzialaniem soku zoladkowego na stearynian erytromycyny.Nastepujace przyklady ilustruja wytwarzanie stearynianu 2'-acetyloerytromycyny.Przyklad I. wytwarzanie stearynianu 2'- acetyloerytromycyny. 200 g (2,38 moli) wodoroweglanu sodu dodano do roztworu, który zawieral 400 g (0,545 moli) podstawy erytromycyny w 3,6 litrach octanu etylu. Otrzymana zawiesine ogrzano do temperatury 4o°C, i dodano do niej 46,4 ml (0,65 moli) chlorku acetylu w 400 ml octanu etylu w ciagu 2-3 godzin. Mieszanie kontynuowano po dodaniu w ciagu dalszych 2 godzin w temperaturze 4o°C, po czym dodano 1 litr wody w temperaturze 4o°C. Mieszanie ciagle kontynuowano przez pewien czas, po czym wydzielila sie warstwa octanu etylu, zageszczono do 2,5 litrów, i dodano do tego 155 g (0,545 moli) kwasu stearynowego. Octan etylu oddestylowano pod cisnieniem nor¬ malnym, i pozostaly octan etylu zastapiono 2 litrami eteru naftowego (temperatura wrzenia 120°C). Mieszanine oziebiono powoli do temperatury pokojowej a nastepnie do temperatury 0°C.Zadany stearynian odsaczono od roztworu, przemyto eterem naftowym i wysuszono. Uzyskano wydajnosc 520 g produktu, 90< wydajnosci teoretycznej.Analiza ^7^ 05^5 (ciezar czasteczkowy 1060,42).Obliczono: Otrzymano: C » 64,56 C » 64,71 H - 9,98 H = 10,21 N - 1,32 N « 1,28.Przyklad II. wytwarzanie stearynianu 2'-acetyloerytromycyny w chlorku metylenu. Postepowano jak w przykladzie I, lecz octan etylu zastapiono chlorkiem metylenu.Uzyskana wydajnosc wynosila 80# wydajnosci teoretycznej.Przyklad III. wytwarzanie stearynianu 2 '-acetyloerytromycyny w acetonie. 200 g (2,38 moll) wodoroweglanu sodu dodano do roztworu, który zawieral 400 g (0,545 moli) podstawy erytromycyny w 3,6 litrach acetonu. Otrzymana zawiesine ogrzano do temperatury144 349 5 4o°C, i dodano do niej 46,4 ml (0,65 moli) chlorku acetylu w 400 ml acetonu w ciagu 2-3 godzin. Mieszanie kontynuowano po dodaniu w ciagu dalszych 2 godzin w temperaturze 4o°C, po czym aceton oddestylowano pod cisnieniem normalnym i uchodzacy aceton zastapiono 4 li¬ trami octanu etylu. ffestepnie dodano do tego 1 litr wody w temperaturze 4o°C. Mieszanie kontynuowano ciagle przez pewien czas, po czym warstwe octanu etylu wydzielono, zatezono do 2,5 litrów, i dodano do tego 155 g (0,545 moli) kwasu stearynowego. Nastepnie kontynuowa¬ no proces jak w przykladzie I, przy czym uzyslcana wydajnosc wynosila 85^ wydajnosci teore¬ tycznej.Przyklad IV. Wytwarzanie stearynianu 2 '-acetyloerytromycyny z zastosowaniem CaCO, jako akceptora kwasu. Rwtórzono proces wedlug przykladu I, lecz TkHCO* zastapiono przez CaCO* (ta sama czesc molowa albo 2,38 moli). Uzyskana wydajnosc wynosila 80# wydaj¬ nosci teoretycznej.Przyklad V. Wytwarzanie stearynianu 2 '-acetyloerytromycyny z zastosowaniem Na2C03 Jako akceptora kwasu. Ibwtórzono proces z przykladu T, lecz NaHCO, zastapiono przez Na2C0, (ta sama czesc molowa albo 2,38 moli). Uzyskana wydajnosc wynosila 85# wydajnosci teoretycznej.Tablica Rróba toksycznosci u psów w ciagu pieciu dni (n=4) kontrola stearynian erytromy¬ cyny 278mg/kg x 2 estolan erytromy- 144mg/kg x 2 steary¬ nian ace- tyloery¬ tromycyny I45mg/kg x 2 steary¬ nian acetylo- erytromy- 290mg/kg x 2 przed po przed po przed po przed po przed po" ALAT (mU/ml) 30,5 + 7,8 30,0 + 7,8 27,3 + 6,85 102,0 7 48,0 24,0 + 7.0 285,8 +218,1 25,3 + 3,9 90,25+ 51,15 26,5 + 7,3 177,0 +192,5 Aktywnosc ASAT (mU/ml) 32,8 + 7,0 24,8 + 1,7 25,5 + 8,5 33,3 +13,9 27,3 + 6,4 274,5 + 233,8 29,0 + 7,0 24,5 + 4,4 27,8 + 9,2 28,0 + 50,9 enzymów watroby APHOS (mU/ml) 227 + 52,4 234 + 64,1 214 + 48,3 178 + 38,7 218 + 40,6 610 + 582,4 209 + 39,7 189 + 40,6 180 + 70,6 197 + 90,3 [n +, SD) r-GT (mU/ml) 3,8 + 2,5 + 3,0 + 3.3 + 2,8 + 8,0 + 25 + 3,3 + 3,0 + 5.5 + 2,9 1.7 0,32 1.3 1.3 5,7 1,0 1.5 0,0 4,4 Bilirubina .(pmol/1) 15,0 + 10,4 7,5 + 2,7 13,3 + 5,7 12,0 + 4,1 10,0 +, 1,8 11,5 + 2,1 7,3 + 1,0 10,3 + 3,4 13,0 +5,7 8,8 i 4,4 PL PL PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1# Sposób wytwarzania nowego stearynianu 2 #-acetyloerytromycyny o wzorze, przedsta¬ wionym na zalaczonym rysunku, o dzialaniu antybiotycznym, znamienny tym, ze zasade erytromycyny poddaje sie reakcji z halogenkiem acetylu w temperaturze 20-80°C w octanie etylu, toluenie, chlorowanych weglowodorach albo acetonie w obecnosci weglanu albo wodoro¬ weglanu metalu ziem alkalicznych albo metalu alkalicznego i z otrzymanego estru wytwarza sie6 144 349 stearynian przez dodanie kwasu stearynowego, oddestylowanie rozpuszczalnika organicznego if dla oddzielenia soli, zastapienie rozpuszczalnika organicznego innym rozpuszczalnikiem majacym temperature wrzenia powyzej 100°C. 2# SposcSb wedlug zastrz. 1, znamienny tymf ze reakcje przeprov/adza sie w obecnosci wodoroweglanu sodu z zastosowaniem octanu etylu jako rozpuszczalnika i w temperaturze reakcji okolo 4o°C. =^ O o l/l 'c 0) •N CD" Stearynian acetylo- erytromycyny Stearynian erytromycyny 8 Czas h FiG. 1 o U) 0) "c •N to o o Stearynian acetylo- erytromycyny • Stearynian erytromycyny FiG.
2. 2 Czas h144 34* FiG. 3 1. 1,24 Widmo H NMR stearynianu acetyloerytromycyny n:'..:,..rrrrz: ^j^lJJ 2,06 kJr 0,89 U ....i....rrrr7f: Oppm "CH3 * C18H3602 WZÓR