CZ290576B6

CZ290576B6 - Způsob výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu

Info

Publication number: CZ290576B6
Application number: CZ19973452A
Authority: CZ
Inventors: Peter Jaksch
Original assignee: Astra Aktiebolag
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2002-08-14
Also published as: CN1189822A; BR9608820A; NO975220L; NO975220D0; CA2219308C; NZ308249A; ATE207900T1; DE69616543T2; UA46770C2; WO1996036606A1; EP0828711B1; HU221793B1; EE03394B1; IL118178A; US5959112A; AU5783296A; HK1009805A1; EE9700301A; HUP9900327A3; PL184767B1

Abstract

T° stup ov² zp sob v²roby monohydr tu ropivakainhydrochloridu vzorce I spo v v tom, e se racemick² v²choz materi l, pipekoloxylididhydrochlorid, uvol uje ze sv hydrochloridov soli na pipekoloxylidid, ten se t p krystalizac se t pic m inidlem, vodou a acetonem, kter tvo° stabiln krystaliza n syst m a krystalick² produkt se uvol uje ze sv soli extrakc z°ed nou z sadou v organick m rozpou t dle za z sk n (S)-pipekoloxylididu, kter² se alkyluje 1-halogenpropanem v p° tomnosti z sady a pop° pad v p° tomnosti katalyz toru, z skan² roztok se pop° pad z°ed a produkt se vysr p soben m HCl jako to hydrochlorid ropivakainu, kter² se izoluje, p°esr , op t izoluje a vysu .\

Description

(57) Anotace:

Třístupňový způsob výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu vzorce I spočívá v tom, že se racemický výchozí materiál, pipekoloxylididhydrochlorid, uvolňuje ze své hydrochloridové soli na pipekoloxylidid, ten se štěpí krystalizací se štěpícím činidlem, vodou a acetonem, které tvoří stabilní krystalizační systém a krystalický produkt se uvolňuje ze své soli extrakcí zředěnou zásadou v organickém rozpouštědle za získání (S)-pipekoloxylididu, který se alkyluje 1-halogenpropanem v přítomnosti zásady a popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, získaný roztok se popřípadě zředí a produkt se vysráží působením HC1 jakožto hydrochlorid ropivakainu, který se izoluje, přesráží, opět izoluje a vysuší.

CD

CQ co N. ID O O CM

I !

o x HCI x H₂O (l)

Způsob výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu

Oblast techniky

Vynález se týká nového způsobu výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu. Vynález se zvláště týká způsobu výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu v provozním měřítku, který poskytuje reprodukovatelný vysoký enantiomerní výtěžek a vysokou optickou čistotu.

Dosavadní stav techniky

Monohydrát ropivakainhydrochloridu je generickým názvem sloučeniny monohydrát (S)-(-)-1propyl-2',6'-pipekoloxylididhydrochloridu. Tato sloučenina je lokálním anestetikem, popsaným v dokumentu EP 0 239 710. Připravuje se přidáním vody a horkého acetonu k ropivakainhydrochloridu, načež žádaný produkt vykrystaluje. Způsob přípravy výchozího materiálu, ropivakainhydrochloridu, je popsán v dokumentu EP 0 151 110.

US patent č. 1 180 712 popisuje způsob přípravy levo-l-n-butyl-2',6'-pipekoloxylididu. Prvním krokem tohoto způsobuje štěpení d,l-2',6'-pipekoloxylididu, při kterém se d,l-2',6'-pipekoloxylidid nechá reagovat s O,O-dibenzoyl-d-vinnou kyselinou a výsledná směs diastereoizomemího O,O-dibenzoyl-d-vinanu se nechá reagovat s vroucím acetonem, oddělí se sůl v acetonu nerozpustného dextro-2',6'-pipekoloxylididu a z acetonového roztoku se izoluje sůl levo2',6'-pipekoloxylididu. Popsaný způsob je však komplikovaný a zahrnuje izolování produktu z horkého acetonu, je to tedy plně laboratorní metoda, které by se nedalo použít k produkci na výrobním zařízení.

Myšlenka použití způsobů štěpení k získání déle působících enantiomerů lokálních anestetik mepivakainu a bupivakainu byla publikována v J. Med. Chem. 14, 891 a 892 (1971). Směs 2',6'pipekoloxylididu se zpracuje s monohydrátem dibenzoyl-L-vinné kyseliny, přičemž se přidá izopropanol k oddělení v izopropanolu nerozpustného enantiomerů, načež se požadovaný enantiomer izoluje. Použití izopropanolu neposkytuje krystalizační systém, který je stálý po dobu potřebnou pro produkci ve výrobním zařízení. Je tomu tak proto, že roztok je přesycen nežádoucím enantiomerem a snadno, by se mohlo při malých poruchách stát, že začne krystalizace nevhodného tvaru, což znamená, že k produkci ve velkém měřítku se izopropanol nehodí.

V Acta Chem. Scand. B41, 757 až 761 (1987) je popsáno použití izopropanolu v kombinaci s různými obsahy vody pro krok štěpení. Tyto kombinace poskytují měnící se výtěžky a kvalitu. Také kombinace izopropanolu a vody poskytují krystalizační systém, jehož stálost není postačující pro produkci na výrobním zařízení.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je způsob výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu vzorce I

x HCI x H₂O (1)

-1 CZ 290576 B6 jehož podstata spočívá v tom, že v prvním stupni

i) se racemický výchozí materiál, pipekoloxylididhydrochlorid vzorce II

(11) , uvolňuje ze své hydrochloridové soli na pipekoloxylidid extrakcí do organického rozpouštědla se zředěnou zásadou a ii) získaný pipekoloxylidid se štěpí krystalizací se štěpícím činidlem, vodou a acetonem tvořícím stabilní krystalizační systém a krystalický produkt se ze své soli extrakcí zředěnou zásadou v organickém rozpouštědle, které rozpouští minimálně 1 % hmotnostní vody, za získání (S)-pipekoloxylididu vzorce III

(ΙΠ), ve druhém stupni

i) se S-pipekoloxylidid vzorce III alkyluje 1-halogenpropanem v přítomnosti zásady a popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, přičemž se reakce dokončí ohřevem, načež se anorganické soli odstraní extrakcí vodou, ii) roztok získaný v druhém stupni, odstavec i) se popřípadě zředí a produkt se vysráží působením HC1 jakožto hydrochlorid ropivakainu vzorce IV

ve třetím stupni hydrochlorid ropivakainu vzorce IV se rozpustí ve vodném acetonu, produkt vzorce I se vysráží přidáním acetonu, izoluje se a vysuší se.

Podle výhodného provedení tohoto vynálezu hmotnostní obsah vody v organickém rozpouštědle, použitém pro krystalizací v prvním stupni, odstavec ii) výše je 15 až 25%, zvláště výhodně hmotnostní obsah vody je 20 %.

-2CZ 290576 B6

Podle dalšího výhodného provedení tohoto vynálezu zředěnou zásadou v prvním stupni, odstavec

i) výše je hydroxid sodný, hydroxid draselný, uhličitan sodný nebo uhličitan draselný.

Podle jiného výhodného provedení tohoto vynálezu štěpícím činidlem v prvním stupni, odstavec ii) výše je L-(-)-dibenzoylvinná kyselina nebo L-(-)-ditoluoylvinná kyselina, zvláště účelně štěpícím činidlem je L-(-)-dibenzoylvinná kyselina.

Podle jiného výhodného provedení tohoto vynálezu organickým rozpouštědlem použitým k extrakci v prvním stupni, odstavec ii) výše je izobutylmethylketon, acetonitril, ethanol, butanol nebo toluen, zvláště výhodně organickým rozpouštědlem použitým k extrakci je izobutylmethylketon.

Podle jiného výhodného provedení tohoto vynálezu se alkylace ve druhém stupni, odstavec i) výše provádí v přítomnosti katalyzátoru a při teplotě zpětného toku.

Při výhodném provedení tohoto vynálezu alkylačním činidlem ve druhém stupni, odstavec i) výše je 1-brompropan nebo 1-jodpropan.

Při jiném výhodném provedení tohoto vynálezu zásadou ve druhém stupni, odstavec i) výše je uhličitan nebo amin, účelně zásada ve druhém stupni, odstavec i) výše je vybrána z uhličitanu draselného, uhličitanu sodného a triethylaminu, obzvláště výhodně jde o uhličitan draselný.

Podle výhodného provedení tohoto vynálezu katalyzátorem ve druhém stupni, odstavec i) výše je jodidový katalyzátor, účelně jde o jodid sodný.

Podle výhodného provedení tohoto vynálezu se reakce ve druhém stupni, odstavec i) provádí ve dvoufázovém systému.

Konečně podle dalšího výhodného provedení tohoto vynálezu v průběhu druhého stupně, odstavec i) výše je v reakční směsi obsažena voda v dalším množství 5 %.

Vynález bude nyní popsán podrobněji v širších souvislostech.

Jak je z výše uvedeného zřejmé, nový způsob podle vynálezu sestává tedy ze tří stupňů, přičemž prvním stupněm je štěpení.

Vynález využívá zjištění, že použitím štěpícího činidla za vytvoření stabilního krystalizačního systému s vodou, s výhodou použitím kombinace ketonu a vody, je možno oddělit nežádoucí (R)-pipekoloxylidid a izolovat (S)-pipekoloxylidid v tomto prvním stupni. Tudíž se získá krystalizační systém, který je stabilní po déle než 24 hodin, což je postačující pro produkci na výrobním zařízení.

Není možno zvyšovat výtěžek enantiomeru v žádném ze dvou následných stupňů, což znamená, že první stupeň má hlavní význam. Je tudíž dalším aspektem vynálezu získat reprodukovatelný vysoký výtěžek enantiomeru a vysokou optickou čistotu v tomto prvním stupni. Toho se dosahuje použitím kombinace ketonu, který spolu s vodou poskytuje stabilní krystalizační systém, a vody.

Štěpícími činidly, kterých může být použito v prvním stupni podle odstavce i) jsou kyselina L(-)-dibenzoylvinná nebo L-(-)-ditoluoylvinná, přičemž je kyselina L-(-)-dibenzoylvinná výhodným štěpícím činidlem.

Zředěná zásada v prvním stupni, odstavec i), se s výhodou volí ze souboru zahrnujícího hydroxid sodný, hydroxid draselný, uhličitan sodný a uhličitan draselný.

-3CZ 290576 B6

Výhodnými štěpícími činidly pro krystalizaci v prvním stupni, odstavec ii), jsou ketony vytvářející stabilní krystalizační systém s vodou. Výhodnými rozpouštědly pro tuto krystalizaci jsou aceton nebo methylethylketon, nej výhodnější je však aceton.

Obsah vody v použitém organickém rozpouštědle, použitém v krystalizaci v prvním stupni, odstavec ii), je 15 až 25 % hmotnostních, nejvýhodněji 20 % hmotnostních.

Organické rozpouštědlo použité v extrakci v prvním stupni, odstavec ii), by mělo rozpouštět alespoň přibližně 1 % hmotnostní vody. Pokud tomu tak není, provádí se reakce ve dvoufázovém systému. Kromě toho by mělo být výhodně obsaženo v průběhu reakce přídavné množství vody, přibližně 5 % hmotnostních.

Volbu organického rozpouštědla, použitého při extrakci v prvním stupni, odstavec ii), určuje odborník v oboru. Avšak organické rozpouštědlo se s výhodou volí ze souboru zahrnujícího izobutylmethylketon, acetonitril, ethanol, butanol a toluen, lze však použít i jiných rozpouštědel. Obzvlášť výhodný je izobutylmethylketon.

Alkylační reakce ve druhém stupni, odstavec i), se provádí v přítomnosti zásady a s výhodou v přítomnosti katalyzátoru. Použije-li se jako alkylačního činidla 1-jodpropanu, není použití katalyzátoru nutné pro prováděnou reakci. Reakce by však mohla být bez použití katalyzátoru velmi časově náročná.

Zásadu, které lze použít ve druhém reakčním stupni, odstavec i), určuje odborník v oboru. Výhodnými však jsou uhličitany, zejména uhličitan draselný nebo uhličitan sodný, nebo aminy, obzvláště triethylamin. Nej vhodnější je uhličitan draselný.

Katalyzátorem ve druhém stupni, odstavec i), je katalyzátor na bázi jodidu, s výhodou jodid sodný.

Roztok získaný ve druhém stupni, odstavec i), se s výhodou zředí acetonem ve druhém stupni, odstavec ii).

Vynález se dále popisuje na následujících příkladech praktického provedení. Procenta jsou míněna hmotnostně, pokud není uvedeno jinak.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Krok 1, štěpení

Do směsi pipekoloxylididhydrochloridu (1,0 kg), acetonu (3,75 litrů) a vody (0,85 litru) se přidá vodný roztok hydroxidu sodného do hodnoty pH větší než 11. Takto vytvořené fáze se rozdělí a organická fáze se zředí vodou (1,4 litru). Přidá se kyselina L-(-)-dibenzoylvinná (0,67 kg), rozpuštěná v acetonu (3,75 litrů). Roztok se naočkuje. Krystalická suspenze se ochladí na teplotu 2 °C. Krystaly se zachytí odstředěním a promyjí se acetonem a následně izobutylmethylketonem. Produkt se nesuší. Vlhký krystalický produkt se extrahuje izobutylmethylketonem (3,60 litrů) a zředí se roztokem hydroxidu sodného (2,60 litrů) do hodnoty pH větší než 11. Fáze se oddělí. Organická fáze se promyje vodou (0,6 litru) a použije sejí přímo v následujícím kroku. Výtěžek (vypočtený na sušinu): přibližně 0,39 kg (S)-pipekoloxylididu (přibližně 90 % teorie).

-4CZ 290576 B6

Příklad 2

Krok 2, alkylace a vysrážení soli

Příklad 2A

Do organické fáze z předchozího kroku se přidá uhličitan draselný (0,32 kg), jodid sodný (katalytické množství) a 1-brompropan (0,28 kg) a přibližně 5 % vody. Směs se k ukončení reakce zahřeje na teplotu zpětného toku. Nadbytek 1-brompropanu se odstraní destilací. Reakční směs se extrahuje vodou (1,70 litru). Do organické fáze se přidá aceton (1,70 litru), následně vodná kyselina chlorovodíková k nastavení hodnoty pH na přibližně 2. Roztok se naočkuje. Krystalická suspenze se ochladí na teplotu 9 °C. Krystaly se zachytí odstředěním a promyjí se acetonem. Produkt se použije přímo v následujícím kroku a nesuší se. Výtěžek (vypočtený na sušinu): 0,47 kg ropivakainhydrochloridu (přibližně 0,90 %).

Příklad 2B

Jako alternativa se provede následující postup:

Do organické fáze z předchozího kroku se přidá uhličitan draselný (0,32 kg), jodid sodný (katalytické množství), 1-brompropan (0,28 kg) a voda (1,70 litru). Směs se k ukončení reakce zahřeje na teplotu zpětného toku. Nadbytek 1-brompropanu se odstraní destilací. Reakční směs se rozdělí. Do organické fáze se přidá aceton (1,70 litru) a následně vodná kyselina chlorovodíková k nastavení hodnoty pH na přibližně 2. Roztok se naočkuje. Krystalická suspenze se ochladí na teplotu 9 °C. Krystaly se zachytí odstředěním a promyjí se acetonem. Produkt se použije přímo v následujícím kroku bez sušení. Výtěžek (vypočtený na sušinu) je 0,47 kg ropivakainhydrochloridu (přibližně 0,90 %).

Příklad 3

Krok 3, rekrystalizace

Ropivakainhydrochlorid z předchozího kroku se suspenduje v acetonu (1,0 litru) při teplotě zpětného toku. Přidá se voda (0,60 litru). Výsledná směs se zfiltruje a při teplotě větší než 40 °C se přidá aceton (7,6 litrů). Roztok se .naočkuje. Suspenze krystalů se ochladí na teplotu 3 °C. Krystaly se shromáždí odstředěním a promyjí se acetonem. Krystaly se vysuší při teplotě 30 až 40 °C ve vakuu (nižším než 20 kPa). Výtěžek je přibližně 0,42 kg monohydrátu ropivakainhydrochloridu (přibližně 80 % teorie).

Chemický rozbor konečného produktu se provede analýzou NMR, jak uvedeno dále.

Spektra NMR se získají z roztoku 22 mg v 0,7 ml deuteriumoxidu (99,95%) při teplotě 23 °C. Jako vnitřní reference (i.r) se použije terc.-butanolu. Použitým přístrojem je Varian Gemini 300.

Čísla ve sloupci nadepsaném „označení“ tabulky I se vztahují ke struktuře a číslování uvedenému v následujícím vzorci. Výsledky jsou dány jak v protonovém spektru (tabulka I), tak ve spektru C¹³ (tabulka II).

-5CZ 290576 B6

Tabulka I

Protonové spektrum při 300.1 MHz.delta(_{i r)}=123 ppm

Posun (ppm)	Integrál	Násobnost	Označení
0,96	3H	triplet	17
1,69-2,0	7H	multiplet	11A, 12, 13, 16
2,18	6H	singlet	7,8
2,41-2,45	1H	široký dublet	Ile
3,09-3,18	3H	multiplet	15,14a
3,70-3,74	1H	široký dublet	14e
4,15-4,19	1H	dvojitý dublet	10
4,78	3H	singlet	H₂O,N⁺-H
7,18-7,28	3H	multiplet	3,4,5

Tabulka II Spektrum C¹³ při 75,5 MHz, delta, =30,6 ppm
Uhlík	Posun
17	11,20
16	17,88
7,8	18,22
12‘,	21,86
13‘,	23,30
11	29,93
14	53,11
15	58,86
10	66,76
3,5	129,31
4	129,56
1	132,87
2,6	136,72
9	169,40

Označení může být zaměněno

Průmyslová využitelnost

Způsob přípravy monohydrátu ropivakainhydrochloridu provozovatelný v průmyslovém měřítku.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby monohydrátu ropivakainhydrochloridu vzorce I v prvním stupni x HCI x H₂O (1)

i) se racemický výchozí materiál, pipekoloxylididhydrochlorid vzorce II uvolňuje ze své hydrochloridové soli na pipekoloxylidid extrakcí do organického rozpouštědla se zředěnou zásadou a ii) získaný pipekoloxylidid se štěpí krystalizací se štěpícím činidlem, vodou a acetonem tvořícím stabilní krystalizační systém a krystalický produkt se uvolňuje ze své soli extrakcí v organickém rozpouštědle, které rozpouští minimálně 1 % hmotnostní vody se zředěnou zásadou za získání (s)-pipekoloxylididu vzorce III, (ΠΙ), ve druhém stupni

i) se S-pipekoloxylidid vzorce III alkyluje 1-halogenpropanem v přítomnosti zásady a popřípadě v přítomnosti katalyzátoru, přičemž se reakce dokončí ohřevem, načež se anorganické soli odstraní extrakcí vodou,

-7CZ 290576 B6 ii) roztok získaný v druhém stupni, odstavec i) se popřípadě zředí a produkt se vysráží působením HC1 jakožto hydrochlorid ropivakainu vzorce IV

X HCI který se izoluje, ve třetím stupni se hydrochlorid ropivakainu vzorce IV rozpustí ve vodném acetonu, produkt vzorce I se vysráží přidáním acetonu, izoluje se a vysuší se.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že hmotnostní obsah vody v organickém rozpouštědle, použitém pro krystalizaci v prvním stupni, odstavec ii) je 15 až 25 %.

3. Způsob podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že hmotnostní obsah vody je 20 %.

4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zředěnou zásadou v prvním stupni, odstavec i) je hydroxid sodný, hydroxid draselný, uhličitan sodný nebo uhličitan draselný.

5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m , že štěpícím činidlem v prvním stupni, odstavec ii) je L-(-)-dibenzoylvinná kyselina nebo L-(-)-ditoluoylvinná kyselina.

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že štěpícím činidlem je L—(—>—dibenzoylvinná kyselina.

7. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že organickým rozpouštědlem použitým k extrakci v prvním stupni, odstavec ii) je izobutylmethylketon, acetonitril, ethanol, butanol nebo toluen.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že organickým rozpouštědlem použitým k extrakci je izobutylmethylketon.

9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se alkylace ve druhém stupni, odstavec i) provádí v přítomnosti katalyzátoru a při teplotě zpětného toku.

10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že alkylačním činidlem ve druhém stupni, odstavec i) je 1-brompropan nebo 1-jodpropan.

11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m, že zásadou ve druhém stupni, odstavec i) je uhličitan nebo amin.

12. Způsob podle nároku 11,vyznačující se tím, že zásada ve druhém stupni, odstavec i) je vybrána z uhličitanu draselného, uhličitanu sodného a triethylaminu.

13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že zásadou ve druhém stupni, odstavec i) je uhličitan draselný.

-8CZ 290576 B6

14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátorem ve druhém stupni, odstavec i) je jodidový katalyzátor.

15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že katalyzátorem ve druhém stupni, 5 odstavec i) je jodid sodný.

16. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se reakce ve druhém stupni, odstavec i) provádí ve dvoufázovém systému.

10 17. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že v průběhu druhého stupně, odstavec i) je v reakční směsi obsažena voda v dalším množství 5 %.