DE2433407A1

DE2433407A1 - Sulfate von hydroxyaethylstaerke

Info

Publication number: DE2433407A1
Application number: DE2433407A
Authority: DE
Inventors: Junji Hamuro; Yayoi Yoshinari
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1973-07-12
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1975-02-06
Also published as: SE7409021L; GB1433732A; JPS5027884A; FR2236513A1; FR2236513B1; US3951949A

Description

Sulfate von Hydroxyäthylstärke

Die Erfindung betrifft neue Sulfate von Hydroxyäthylstärke und der.en Metallsalze und Komplexe mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 200000, einem Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppen von 0,2 bis 1,2 pro wasserfreie Glukoseeinheit, einem Schwefelgehalt von 2 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Sulfats der Hydroxyäthylstärke, und einer Intrinsic-Viskosität des Sulfats von 0,02 bis 0,5 bei 30⁰C in Wasser.

Sulfate von Polysacchariden, wie Stärke, oxidierte Stärke, Cellulose, Xylan und Dextran, sind bereits ausführlich

-2-

A09886/1258

untersucht worden. Einige haben sich als antilipämisch wirksame Mittel erwiesen. Die Verwendung von solchen Sulfaten für therapeutische Zwecke ist jedoch aufgrund von Zweifeln hinsichtlich der klinischen Sicherheit einge-. schränkt.

Dazu kommt noch, daß die chemische Synthese schwierig ist, weil das Polysaccharid dazu neigt, sich bei Reaktionsbedingungen zu zersetzen.

Es ist gefunden worden, daß Hydroxyäthylstärke eine pharmakologische Aktivität, z.B. eine antiinflammatorische, antilipämische, antiarteriosklerotische, geschwürshemmende oder hypocholesterinartige Aktivität, besitzt. Eine solche Aktivität ist jedoch bei den Sulfaten von solchen Hydroxyäthylstärken oder ihren Salzen oder Metallkomplexen nicht beobachtet worden.

Hydroxyäthylstärke wird derzeit als Plasmaexpander eingesetzt.

Die als Ausgangsmaterial bei der Erfindung verwendete Hydroxyäthylstärke kann beispielsweise hergestellt werden, indem wachsartige Getreide- bzw. Maisstärke (Amylopectingehalt: über 98 Gew.-?6) mit Äthylenoxid oder Äthylenchlorhydrin umgesetzt wird. Der Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppen in der Hydroxyäthylstärke beträgt vorzugsweise 0,2 bis 1,2 pro wasserfreie Glukoseeinheit, wobei ein solcher von 0,6 bis 1,2 mehr bevorzugt wird, um eine rasche Zersetzung in vivo zu vermeiden.

Die Intrinsic-Viskosität einer solchen Hydroxyäthylstärke in Wasser bei 30⁰C beträgt 0,02 bis 0,5.

-3-

^:409886/1258

ORiGaMAL SNSPECTED

Nachfolgend sollen die derzeit bevorzugten Methoden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte beschrieben werden. Diese sehen die Umsetzung des Ausgangsmaterials entweder mit konzentrierter Schwefelsäure oder Chlorsulfonsäure in Pyridin vor;

Im Falle, daß die Umsetzung durch Kontakt mit konzentrierter Schwefelsäure bewirkt wird, und wenn beispielsweise eine stärkere als 7O?oige Schwefelsäure verwendet wird, dann muß eine Reaktionstemperatur von weniger als O C angewendet werden, um eine Verfärbung einzuschränken. Wenn eine stärkere Schwefelsäure als B5% verwendet wird, dann wird eine Reaktionstemperatur von -30 bis -25°C bevorzugt, um die Bildung von niedermolekularen Produkten einzuschränken. Wenn solche niedermolekularen Produkte gewünscht werden, dann werden Reaktionstemperaturen von -10⁰C bis 0⁰C angewendet. Bei Verwendung einer 60- bis 70%igen Schwefelsäure wird vorzugsweise eine Reaktionstemperatur von 0 bis -30⁰C angewendet. Temperaturen oberhalb etwa 0⁰C können angewendet werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Die ausgewählte Hydroxyäthylstärke wird mit der Schwefelsäure in einem Verhältnis von mindestens etwa 20 g und bis zu etwa 50 g Hydroxyäthylstärke pro' 100 ml Gesamtvolumen vermischt. Das Gemisch wird bei der ausgewählten Temperatur etwa 20 min bis 4 std gerührt.

Am Ende der Reaktionsperiode wird das Gemisch in Eiswasser gegossen, z.B. mit Na₂CO₃ neutralisiert und filtriert. Die Behandlung mit dem alkalischen Mittel wird vorzugsweise sofort vorgenommen. Das Filtrat wird auf eine Konzentration von etwa 3 g bis 20 g Produkte pro 100 ml Volumen konzen-

-4-

409886/1258

triert, geeigneterweise unter Verwendung eines Diafilters (Warenzeichen von Nippon Koshinku Co., Inc.), das mit einer Membran mit geeignetem Molekulargewicht versehen ist. Die gewünschten Produkte werden durch Zugabe eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels, wie Methanol-, Äthanol und Aceton, ausgefällt. Dieses Vorgehen ist ziemlich wirksam und liefert Produkte mit hoher Reinheit.

Bei einer alternativen Herstellungsmethode wird Calciumcarbonat zu dem Reaktionsgemisch gegeben und unlösliche CaSO# wird entfernt. Das Sulfat von Hydroxyäthylstärke kann in das Natriumsalz umgewandelt werden, indem Na^CO, zu der Lösung gegeben wird, die das Sulfat der Hydroxyäthylstärke enthält. Das Salz kann durch Zugabe eines Alkanols ausgefällt werden. Diese Methode wird jedoch nicht bevorzugt, da es in diesem Fall schwierig ist, die anorganischen Materialien zu entfernen.

Die erhaltenen Reaktionsprodukte werden sodann z.B. mit Methanol, gefolgt von Aceton und Äther, gewaschen und hierauf vollständig getrocknet. Es sollte darauf geachtet werden, daß soviel wie möglich Calcium durch Natrium ersetzt wird, da sonst die auf diese Weise erhaltenen Sulfate von Hydroxyäthylstärke dazu neigen, sich innerhalb weniger Tage zu zersetzen.

Wenn das Produkt durch Reaktion von Hydroxyäthylstärke mit Chlorsulfonsäure in Pyridin gebildet wird, dann werden etwa 0,5 bis 3 Mol Chlorsulfonsäure pro Einheit der wasserfreien Glukose der Hydroxyäthylstärke verwendet und es werden 3 bis 10 ml Pyridin pro g Hydroxyäthylstärke eingesetzt.

Zur Durchführung der Umsetzung wird Pyridin auf 0 bis -20⁰C abgekühlt und die Chlorsulfonsäure wird tropfenweise zuge-

409886/1258

fügt, während die Temperatur der Reaktionslösung unterhalb 1O°C gehalten wird. Das resultierende feste Pyridiniumsalz der Chlorsulfonsäure wird durch Erwärmen auf etwa 50 bis 70⁰C aufgelöst und zu dem aufgelösten Pyridiniumsalz wird die Hydroxyäthylstärke gegeben. Das Gemisch wird s'odann 20 min bis 2 std gerührt.

Die Löslichkeit der Hydroxyäthylstärke in Pyridin gestattet es, daß die Sulfatierungsreaktion glatt ohne eine störende ■Viskositätssteigerung fortschreitet.

Am Ende der Umsetzung wird zu dem Gemisch Wasser gegeben. Die Zugabe eines Alkohols, z.B. von Methanol, in einem Volumenverhältnis von 3 bis 5 ml Methanol pro 1 ml des Gemisches fällt das angestrebte Produkt als weißes Pulver aus. Dieses wird durch Filtration abgetrennt und in der gleichen Weise wie bei der Schwefelsäuremethode gewaschen und getrocknet.

Die Ausfällung des Produkts kann durch Zugabe einer gesättigten wäßrigen Salzlösung verbessert werden, die z.B. Natriumacetat oder Natriumchlorid enthält. Hierdurch wird die Ausfällungsgeschwindigkeit des Produkts erhöht. Die Verwendung einer gesättigten wäßrigen Natriumacetatlösung wird besonders bevorzugt.

Die Säureform des Sulfats kann in eine weite Vielzahl von Metallsalzen oder Komplexen umgewandelt werden, indem ausgewählte Metallsalze, wie Natriumcarbonat, Dihydroxyaluminiumchlorid und Calciumdichlorid und dergleichen, zugesetzt werden. Diese Metallprodukte haben die gleichen Einsatzmöglichkeiten wie die freien Sulfate. Sie werden daher als in den Rahmen dieser Erfindung fallend angesehen. Beispiele

-6-••40 9 8 86/1258

hierfür sind die Salze von Natrium, Kalium, Lithium, Magnesium, Calcium, Barium, Aluminium, Eisen und Wismut.

Die erfindungsgemäß hergestellten Sulfate der Hydroxyäthylstärke haben einen Schwefelgehalt von etwa 2 bis 18% und eine niedrige Viskosität, wodurch sie leicht an die Herstellung von Dosierungseinheitsformen angepaßt werden können.

Die Intrinsic-Viskosität der erfindungsgemäßen Natriumsulfatsalze beträgt etwa 0,02 bis 0,5 bei 30⁰C. Das mittlere Molekulargewicht beträgt etwa 1000 bis 200000 (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie mit einer Vorrichtung von Waters Associates ALC/GPL 501, vergleichen mit Standarddextranen mit mehreren Molekulargewichten). Das Molekulargewicht der erfindungsgemäßen Produkte variiert ziemlich, und zwar entsprechend einer Vielzahl von Faktoren, von denen hauptsächlich die Reaktionsbedingungen und das Molekulargewicht der Ausgangsmaterialien in Betracht kommen. Die aktiven Zusammensetzungen haben mittlere Molekulargewichte im Bereich von etwa 1000 bis 200000.

Die antikoagulierende Aktivität der erfindungsgemäßen Produkte ist etwa derjenigen des Heparins gleich. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß sie relativ billig herstellbar sind. Sie inhibieren sowohl die Pepsin- als auch die Hyaluronidaseaktivität stark.

Die erfindungsgemäßen Produkte inhibieren die Hämolyse der Erythrocyten, sie beschleunigen die Erythrocytensedimentation und sie inhibieren auch die Wärmedenaturierung von Serum- und Nahrungsmittelproteinen. Insbesondere aufgrund

-7-

409886/1258

ihrer entzündungshemmenden, antilipämisehen, antiarteriosklerotisch wirkenden, geschwürshemmenden und cholesterinsenkenden Wirkungen sind sie als Arzneimittel geeignet. Sie sind auch für Nahrungsmittelzwecke und chemische Produkte einsetzbar.

Die Inhibierung der Wärmedenaturierung von Serumproteinen wird ausgedehnt dazu verwendet, um mögliche Arzneimittel auf die antiinflammatorische Aktivität zu untersuchen. Der entsprechende Test wird in "Inhibition of Heat Denaturation of Serum Protein", Y. Mizushima, Arch. Int. Pharmaeodyn. 149, 1 (1964) beschrieben.

Bei dem Test wurde das Natriumsalz von Hydroxyäthylstärkesulfat in 1/15m Phosphatpufferlösung (pH = 5,4) aufgelöst und zu der Lösung wurde in einem Volumenverhältnis von 1 : " die gleiche Phosphatpufferlösung gegeben, die 1% Rinderserumalbumin enthielt. Die Lösung wurde 20 min bei 25⁰C und sodann 3 min bei 67°C gerührt und hierauf abgekühlt. Die Trübung der auf diese Weise erhaltenen Testlösungen wurde mit derjenigen einer Lösung verglichen, die durch Zugabe einer 1/I5m Phosphatpufferlösung mit 1% Rinderserumalbumin zu einer 1/I5m Phosphatpufferlösung im Volumenverhältnis von 1:1 erhalten wurde. Daraus wurde der Inhibierungsgrad der Wärmedenaturierung errechnet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

-8-

409886/1258

	Tabelle	I	Inhibierungs-
Schwefel	Konzentration	Konz entrati on	verhältnisse
gehalt des	des Rinderse	des Natrium	der Wärmede
Natriumsalzes	rumalbumins	salzes des Sul	naturierung
des Sulfats	in der Test	fats der Hydro-	des Rinderse
von Hydroxy-	lösung	xyäthylstärke	rumalbumins
äthylstärke	Gew./Vol. %	in der Testlö	%
%		sung (M)*	97,9
1,6	0,5	3 x 10~³	98,1
6,3	Il	Il	98,1
8,2	Il	Il	97,6
11,1	Il	Il	98,8
14,5	Il	It	93,4
17,2	Il	It
Vergleichs
substanz (Phe			88,8
nylbutazon)	It	1 χ ΙΟ"¹³

* M: pro wiederkehrende Einheit

Wie aus Tabelle I ersichtlich wird, zeigen die erfindungsgemäßen Produkte gute Inhibierungsaktivitäten gegenüber der
Wärmedenaturierung von Rinderserumalbumin.

Die kräftige antiinflammatorische Aktivität der erfindungsgemäßen Produkte wurde im folgenden Test ermittelt.

Gesunde männliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht
von etwa 170 bis 200 g wurden in Gruppen von 10 aufgeteilt
und es wurde mit der Behandlung mit den Testverbindungen begonnen. Die Verbindungen wurden in physiologischer Kochsalzlösung suspendiert, die wenige Tropfen Polysorbate 80 enthielt, und die erhaltenen Zubereitungen wurden subkutan oder intragastrisch verabreicht. Eine Kontrollgruppe wurde gleich-

-9-

409886/1268

zeitig behandelt. Nach 1 Tag der Verabreichung der Verbindung wurden den Tieren an der Basis des Schwanzes 0,6 mg trockene, wärmeabgetötete Mycobakterien butyricum, suspendiert in 0,05 ml Paraffinöl, eingespritzt. Die Verabreichung der Testverbindung wurde täglich über weitere 19 aufeinanderfolgende Tage weitergeführt, wobei die Kontrollgr-uppc in ähnlicher Weise behandelt wurde. Die Ratten wurden am 20. Tag getötet und der Quellgrad der Hinterpfoten wurde in einer Volumenverdrängungsvorrichtung oder durch Messung des Gelenkumfangs bestimmt. Jede behandelte Gruppe wurde statistisch mit der Kontrollgruppe verglichen. Eine Verbindung \mrde als aktiv bezeichnet, wenn sie im Vergleich zu den Kontrolltieren eine signifikante Verminderung der Quellung (P < 0,05) ergab (Wilcoxon-Rank-Summe).

Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen auch die Fähigkeit, die Gehalte an Cholesterin und Phospholipiden bei Ratten zu erniedrigen, die durch Einspritzen von Cholesterin oder von Triton bewirkt worden sind.

Es wurde auch die Pepsininhibierungsaktivität der erfindungsgemäßen Produkte untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Daraus wird die geschwürshemmende Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen ersichtlich.

Tabelle II

Schwefelgehalt (%) Pepsininhibierungsverhältnis*(#)

17,2 (Beispiel 6) 83

13,46 (Beispiel 12) 46

15,48 (Beispiel 13) 74

11,84 (Beispiel 14) 62

Hydroxyäthylstärke 1

4 09886/1258 ~¹⁰~

* Wäßrige Lösung mit 0,30# Hydroxyäthylstärkesulfat (pH = 1,8) 1 ml; wäßrige Pepsinlösung mit 20 ug (pH = 1,8) 1 ml; 1,5&Lges Rinderhämoglobin (pH = 1,8) 1 ml, 30⁰C, 10 min.

Es wurde auch die Hyaluronidaseinhibierungsaktivität des Sulfats von Hydroxyäthylstärke untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen die Eignung der erfindungsgemäßen Verbindungen als antilipämische Mittel.

Tabelle III

Schwefelgehalt {%) Inhibierungsverhältnis* {%)

12,61 (Beispiel 3) 74

17,2 (Beispiel 6) .96

4,25 (Beispiel 11) 53

13,46 (Beispiel 12) 21

15,48 (Beispiel 13) 32

11,84 (Beispiel 14) 38

Hydroxyäthylstärke 10

* Phosphatpuffer mit 0,16% Hydroxyäthylstärkesulfat (pH = 7,0) 0,25 ml; Hyaluronsäurephosphatpuffer (pH = 5,3) 0,5 ml; Rlnderserumalbuminphosphatpuffer (pH = 3,75) 5,0 ml, 33°C, 45 min.

Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel können in Verbindung mit herkömmlichen pharmazeutisch annehmbaren festen oder flüssigen Trägern oral oder parenteral verabreicht wer-? den. Feste Mittel für die orale Verabreichung sind z.B. Drucktabletten, Pillen, Kapseln, mit Zucker beschichtete Pillen,

-11-

409886/1258

Granulate und dergleichen. Zur Herstellung von solchen festen Mitteln wird das ausgewählte Sulfat von Hydroxyäthylstärke, das normalerweise den Hauptwirkstoff darstellt, mit herkömmlichen pharmazeutischen Trägern, wie Calciumcarbonat, Laktose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärke, Amylopectin, Cellulosederivaten, Gelatine und dergleichen, vermischt. Befeuchtungsmittel, wie Magnesiumstearat und PoIyäthylenglykole, können zugefügt werden. Flüssige Mittel für die orale Verabreichung sind z.B. pharmazeutisch annehmbare Emulsionen, Lösungen, Suspensionen und Sirups, die inerte Verdünnungsmittel, wie Wasser und flüssiges Paraffin, wie sie üblicherweise verwendet werden, enthalten. Zusätzlich zu den inerten Verdünnungsmitteln können Hilfsstoffe, wie Befeuchtungsmittel, Suspendierungsmittel, Süßstoffe und Aromatisierungsmittel, eingesetzt werden.

Für die parenterale Verabreichung kann das ausgewählte Produkt in sterilisiertem Wasser für die Injektion aufgelöst werden und die Lösung wird in geeigneten Mengen in die Ampullen abgefüllt und verschlossen.

Aufgrund des weiten Spektrums der pharmakologisehen Aktivitäten werden die erfindungsgemäßen Produkte in einem Bereich von Dosierungseinheitsformen zur Verfügung gestellt, in dem die Konzentrationen entsprechend der jeweiligen Behandlungsbedingung variiert werden. Der Arzt oder Tierarzt kann ohne weiteres die optimale Dosierungseinheitsform und die Dosierung unter berücksichtigung solcher Faktoren, wie des Alters und des Zustande des Patienten und der zu behandelnden Krankheit, auswählen.

Die optimale Dosierung kann mit dem Verabreichungsweg variieren. Wenn z.B. die Verbindungen als antiinflammatorische

■ -12- ^: 409886/1268

Mittel verwendet werden, dann kann die Tagesdosis für die orale Verabreichung von 20 bis 10000 mg variieren (Mengen von 50 bis 2000 mg werden bevorzugt, solche von 500 bis 2500 mg werden am meisten bevorzugt). Für die parenterale Verabreichung kann die Tagesdosis 20 bis 5000 mg betragen (wobei Mengen von 50 bis 2000 mg bevorzugt und Mengen von 200 bis 2000 mg am meisten bevorzugt werden).

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Beispiel 1

7 g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,60, IJjJ-^ q = 0,324) wurden rasch zu 30 ml konzentrierter Schwefelsäure von -25⁰C in einem Dreihalsdestillationskolben gegeben. Das Gemisch wurde 1 std und 35 min bei einer Temperatur von -25 bis -30⁰C heftig gerührt. Das Rühren wurde schwierig, da das Gemisch mehr und mehr viskos wurde. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in 500 g Eis gegossen und es wurden 70 g Calciuincarbonat zugefügt. Zu dem Gemisch wurden 100 ml Wasser gegeben, um die Viskosität des Gemisches zu vermindern. Der pH-Wert der Lösung betrug 6. Die Niederschläge wurden durch Filtration durch ein Glasfilter abgetrennt und mit 370 ml Wasser gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden kombiniert, wodurch ein Volumen von 850 ml erhalten wurde. Insgesamt 300 ml Äthanol wurden zugegeben und das Gemisch wurde über Nacht bei O⁰C stehen gelassen. Das Gemisch wurde abfiltriert und 25 g Natriumcarbonat wurden zugegeben, um den pH-Wert des Filtrats auf 10,8 einzustellen. Es wurde genügend Essigsäure zugesetzt, daß der pH-Wert der Lösung auf 7,0 eingestellt wurde. Das Filtrat wurde auf ein Volumen von 100 ml eingeengt und 500 ml Äthanol wurden zugesetzt,

-13-A09886/12&8

um das angestrebte Produkt als weißen Niederschlag zur Ausfällung zu bringen. Der Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt und mit 100 ml Äthanol (zweimal), 100 ml Aceton und schließlich mit 100 ml Diäthyläther gewaschen. Er wurde unter vermindertem Druck getrocknet, wodurch 13,12 g Natriumsalze von Sulfaten der Hydroxyäthylstärke erhalten wurden.

Schwefelgehalt: 8,20%, /JlJ^₀ = 0,020.

Beispiel 2

Insgesamt 30 ml konzentrierte Schwefelsäure wurden in einen Dreihalsdestillationskolben gegeben, um eine Paste zu bilden, und auf -25⁰C abgekühlt. Zu der Schwefelsäure wurden 10 g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthyl gruppe = 0,75, UlJγ, η ⁼ °»364) gegeben. Das Gemisch wurde 1,5 std bei -37 bis -23°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wur de zwar viskos, doch war ein glattes Rühren möglich.

Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in 500 g Eis gegossen und 60 g Natriumcarbonat und 150 ml V/asser wurden zugesetzt, um den pH-Wert der Lösung auf 7,0 ein zustellen. Der Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt und gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösung wurden zu einem Volumen von 760 ml kombiniert. Insgesamt wurden 190 ml Äthanol zugefügt und die Lösung wurde über Nacht bei O⁰C stehen gelassen. Es wurde filtriert und zu dem Filtrat wurden 13 ml einer wäßrigen Lösung gegeben, die mit Natriumcarbonat gesättigt worden war, um den pH-Wert der Lösung auf 10,4 einzustellen. Das Gemisch wurde in der glei chen Weise wie im Beispiel 1 behandelt, wodurch 12,5 g Natriumsalze von Sulfaten der Hydroxyäthylstärke erhalten v^r j: de η.

-14-A J 9 B ü ß / 1 2 b H

Schwefelgehalt: 8,20%, /\7π°η

Beispiel 3

10g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,94, IJiJγ^ ₀ ⁼ °»¹¹⁸) wurden mit 30 ml konzentrierter Schwefelsäure gemäß Beispiel 2 umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde in der gleichen Weise wie oben behandelt, wozu 60 g Calciumcarbonate 18 ml wäßrige gesättigte Natriumcarbonatlösung und 0,8 ml Essigsäure verwendet wurden. Das Gewicht der Produkte betrug 17,7 g.

Die Produkte wurden in 200 ml Wasser aufgelöst und durch ein "Diafilter" mit einer Membran für ein Molekularsieb von 10000 filtriert, wobei 4 1 Wasser zum Entsalzen und Fraktionieren entsprechend dem Molekulargewicht verwendet wurden.

Die resultierende Lösung wurde auf 100 ml konzentriert und es wurden 500 ml Methanol zugefügt. Der resultierende weiße Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt und in der gleichen Weise wie oben gewaschen. Auf diese Weise wurden 14,3 g gereinigte Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke erhalten.

Schwefelgehalt: 12,6i5^_f IJiJ^₀ = 0,058.

Beispiel 4

60 ml konzentrierte Schwefelsäure inirden auf -30⁰C abgekühlt. Die Schwefelsäure wurde sehr viskos. Zu der Schvre

-15-

feisäure wurden 20 g Hydroxyathylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,60, InJn⁰Q = 0,324) gegeben. Das Gemisch wurde 1,5 std zwischen -25 und -30 C heftig gerührt. Nach beendigter Umsetzung wurden 200 ml und 1 kg Eis zugefügt. Zu dem Gemisch wurden 120 g Natriumcarbonatpulver gegeben, um den pH-Wert der Lösung auf 7,4 einzustellen. Das Gemisch wurde filtriert und der pH-Wert des FiI-trats wurde auf 7,1 eingestellt. 1,3 1 der Lösung wurden in ein "Diafilter" mit einer Membran für ein Molekularsieb von 10000 gegeben und konzentriert. Das Material in dem Filter wurde mit 12 1 Wasser gewaschen. Die auf diese Weise erhaltene Lösung wurde auf 100 ml eingestellt. Zu der Lösung wurden 500 ml Methanol gegeben und der Niederschlag wurde durch Dekantierung, Zentrifugierung und Filtration abgetrennt und getrocknet. Das Gewicht der Produkte (Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyathylstärke) betrug 13,8 g.

Schwefelgehalt: 14,45%, PlI^Pn _ π n&v

— ^" tip VJ — UjUD(,

Beispiel 5

50 ml 60 gew.-%ige Schwefelsäure wurden in einen Dreihalskolben gebracht und auf 0⁰C abgekühlt. Zu der Schwefelsäure wurden 10 g der Hydroxyathylstärke des Beispiels 4 gegeben. Das Gemisch wurde 3 std bei 0⁰C gerührt. Nach beendigter Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in 500 g Eis gegossen und 70 g Natriumcarbonat wurden zugefügt, um den pH-Wert auf 8,8 einzustellen. Der pH-Wert wurde sodann mit Essigsäure auf 7,1 eingestellt. Die erhaltenen 600 ml der Lösung wurden in ein "Diafilter" wie oben gegeben und die Materialien wurden mit 6 1 Wasser gewaschen. Das auf diese Weise erhaltene Filtrat wurde zu einem Lösungsvolumen

-16-A09886/12b8

von 100 ml eingeengt. Zu der Lösung wurden 500 ml Methanol gegeben und das resultierende Gemisch wurde wie im Beispiel 4 behandelt. Die erhaltenen Produkte (Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke) hatten ein Gewicht von 7,4 g.

Schwefelgehalt: 1,5696, /JlJ^_Q = 0,18.

Beispiel 6

75 ml Pyridin wurden in einen Dreihalskolben gegeben und auf -10⁰C abgekühlt. 5,4 ml Chlorsulfonsäure wurden langsam bei Temperaturen von 5 bis -10⁰C zugefügt. Nach der Zugabe der Chlorsulfonsäure wurden zu der Lösung 9 g der Hydroxyäthylstärke des Beispiels 3 gegeben. Das Gemisch wurde 45 min in einem Wasserbad von 70⁰C gerührt. Das Reaktionsgemisch blieb fließfähig und es bildete nur eine geringe Niederschlagsmenge. Nach Beendigung der Umsetzung wurden 100 ml Wasser und sodann 875 ml Methanol und 40 ml einer 20%igen wäßrigen Natriumacetatlösung gegeben, wodurch ein weißer Niederschlag erhalten wurde, der durch Filtration abgetrennt, gewaschen und getrocknet wurde. Die Produkte (Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke) hatten ein Gewicht von 8,1 g.

Schwefelgehalt: 17,2%,/^7^°₀ = 0,034.

Beispiel 7

1 g Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke (Schwe felgehalt = 13,17%) wurde in 10 ml Wasser aufgelöst. Es wurden weiterhin 3,5 ml Methanol zugefügt.

-17-

^:409886/1258

0,79 g AlCl,·6HpO wurden in 4 ml Wasser aufgelöst und zu der Lösung wurden langsam 1,6g einer 7%igen wäßrigen Ammoniaklösung gegeben. Es wurde eine wäßrige Lösung von basischem Aluminiumchlorid erzeugt. Diese Lösung wurde zu der obengenannten Lösung des Schwefelsäureesternatriumsalzes von Hydroxyäthylstärke unter Rühren gegeben. Es wurde weitere 3,5 std bei 25°C gerührt. Der resultierende Niederschlag wurde abgetrennt und in 10 ml V/asser dispergiert, zu welchen 5 ml Methanol gegeben wurden. Der Niederschlag wurde abgetrennt, mit Alkohol gewaschen und bei 80⁰C getrocknet. Die auf diese Weise erhaltenen Aluminiumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke hatten ein Gewicht von 0,83 g«

Beispiel 8

1 g Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke (Schwefelgehalt = 13,17%) wurde in 50 ml einer 50%igen wäßrigen Glycerinlösung aufgelöste

2,5 g Bi(N0,)₅»5H₂0 wurden in 25 ml Wasser gelöst. Diese Lösung wurde zu der obengenannten Lösung des Schwefelsäureesternatriumsalzes von Hydroxyäthylstärke gegeben. Der pH-Wert dieser Lösung wurde auf 4,5 eingestellt und der resultierende Niederschlag wurde durch Zentrifugieren abgetrennt und in 10 ml Wasser dispergiert. Der Niederschlag wurde abgetrennt, mit Alkohol gewaschen und getrocknet. Der Wismutkomplex der Sulfate der Hydroxyäthylstärke, der erhalten wurde, hatte ein Gewicht von 0,98 g.

Beispiel 9

1 g Natriumsalz von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke (Schwefelgehalt = 13,17%) wurde in 20 ml Wasser aufgelöst und zu

-18-4 09886/1258

der Lösung wurde ein Kationenaustauscherharz gegeben. Das Gemisch wurde 5 std bei Raumtemperatur gerührt, um das Salz in die freie Form des Schwefelsäureesters der Hydroxyäthylstärke umzuwandeln. Zu dem Gemisch wurden 400 mg Eisen(ll)-sulfat unter Rühren gegeben. Die auf diese Weise erhaltene Lösung wurde durch eine Säule mit einem Anionenaustauscherharz geleitet. Der erhaltene Abstrom wurde gefriergetrocknet, Auf diese V/eise wurden 0,78 g der Eisen(II)-verbindung des Sulfats von Hydroxyäthylstärke erhalten.

Beispiel 10

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei 850 ml der Lösung, die durch Kombinierung des Filtrats mit der Waschflüssigkeit erhalten wurde, mit 300 ml Äthanol vermischt wurde. Das Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Nach Filtration des Gemisches wurde das Filtrat durch ein "Diafilter" mit einer Membran für ein Molekularsieb von 10000 konzentriert. Das Volumen der Lösung wurde auf 100 ml konzentriert. Nach dem Gefriertrocknen wurden 12,81 g Calciumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke erhalten.

Beispiel· 11

8 ml Chlorsulfonsäure wurden tropfenweise zu 420 ml Pyridin bei Temperaturen unterhalb 1O⁰C gegeben. Das ausgefällte Pyridiniumsalz der Chlorsulfonsäure wurde durch Erhitzen geschmolzen. Zu dem geschmolzenen Salz wurden in kleinen Portionen 50 g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,920) gegeben. Das Gemisch wurde 45 min bei 70⁰C gerührt und es wurden 500 ml Wasser zugefügt, um die Reaktion abzubrechen. Zu dem Gemisch wurde Aceton in einem Verhältnis von 2 1 Aceton pro 1 1 der wäß-

-19-40988 6/1258

rigen Lösung gegeben. Es wurde eine große.Menge eines öligen Niederschlags gebildet und die überstehende Flüssigkeit wurde entfernt. Zu dem öligen Niederschlag wurde Wasser in einem Verhältnis von 400 ml Wasser pro 100 ml Niederschlag gegeben. Der pH-Wert der Lösung betrug 5»58. Das Gemisch wurde mit 48 ml einer gesättigten wäßrigen Lösung von Na₂CO, auf einen pH-Wert von 7,72 neutralisiert. Äthanol wurde zu der Lösung im Verhältnis von 1,2 1 Äthanol pro 600 ml der Lösung gegeben, um einen Niederschlag zu bilden. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Das überstehende Produkt wurde von dem Gemisch abgetrennt und Äthanol wurde zugefügt, um den Niederschlag zu erhärten. Der Niederschlag wurde in einem Waring-Mischer' gepulvert. Das Gemisch wurde filtriert und der Niederschlag wurde nacheinander mit Äthanol und Äther gewaschen. 38,2 g Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke wurden auf diese V/eise erhalten.

35 g der auf diese Weise erhaltenen Stffäte von Hydroxyäthylstärke wurden in 250 ml V/asser aufgelöst und die Lösung wurde in einen "Diafilter" gegeben, das eine Membran für ein Molekularsieb von 30000 hatte. Es wurde mit Wasser gewaschen, entsalzt und wie in den vorstehenden Beispielen konzentriert. 250 ml der Innenlösung wurden gefriergetrocknet, wodurch 25,3 g Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke erhalten wurden.

Schwefelgehalt: 4,25%, /TiJ^₀ = 0,42

Beispiel 12

150 ml konzentrierte Schwefelsäure wurden zur Bildung einer

409886/1258 . "²⁰~

Paste abgekühlt. Zu der Schwefelsäure wurden 50 g Hydroxyäthylstärke {Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,92) portionsweise über einen Zeitraum von 15 min bei -25⁰C gegeben und das Gemisch wurde weitere 15 min gerührt, wobei es sich auf 0 C erwärmte. Das Gemisch'wurde weitere 4 std stehen gelassen. Während dieser Zeit wurde die Farbe des Produkts braun.

Das Gemisch und 180 ml abgekühlter Äther wurden bei -30⁰C vermischt. Der braungefärbte Niederschlag wurde durch Filtration durch ein Glasfilter abgetrennt und mit gekühltem Äther gewaschen. Der Niederschlag wurde in 200 ml Wasser aufgelöst und die Ätherphase wurde entfernt. Der pH-Wert der braunen Lösung betrug 0,21. Der pH-Wert der Lösung wurde mit 46 ml 2O?6iger wäßriger NaOH-Lösung auf 7,06 eingestellt. Zu etwa 350 ml der neutralisierten Lösung wurden 1,21 Aceton gegeben. Der anfänglich ölige Niederschlag wurde beim Stehenlassen flockig. Das überstehende Produkt wurde entfernt und zu dem Niederschlag wurde Äthanol gegeben. Der gepulverte Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt, nacheinander mit Äthanol und Äther gewaschen und getrocknet. Die erhaltenen weißen pulverförmigen Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke hatten ein Gewicht von 42,4 g.

Schwefelgehalt: 13,46%, FhJ^₀ = 0,038.

Beispiel 13

Unter Verwendung von 150 ml konzentrierter Schwefelsäure, 50 g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe * 0,92) wurde eine Umsetzung durchgeführt und das

-21- £09886/ 1258"

Reaktionsgemisch wurde wie im Beispiel 12 behandelt. Auf diese Weise wurden 67,8 g braungefärbte Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke erhalten.

Schwefelgehalt: 15,48^, [hj^_Q = 0,032.

Beispiel 14

Unter Verwendung von 75 ml konzentrierter Schwefelsäure und 50 g Hydroxyäthylstärke (Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe = 0,92) wurde eine Umsetzung durchgeführt und das Reaktionsgemisch wurde wie im Beispiel 12 behandelt. Auf diese V/eise wurden 35,2 g 'raungefärbte Natriumsalze von Sulfaten von Hydroxyäthylstärke erhalten.

Schwefelgehalt: 11,84#, PzJ^₀ = 0,040.

Beispiel 15

100 g Natriumsulfat von Hydroxyäthylstärke, erhalten gemäß Beispiel 12, wurden zu 1000 ml destilliertem Wasser gegeben. Es wurde eine klare Lösung erhalten.

In der gleichen Weise wurden für die orale oder parenterale Verabreichung wäßrige Natriumsulfatlösungen mit verschiedenen Konzentrationen hergestellt.

Beispiel 16

10 kg Natriumsulfatsalze von Hydroxyäthylstärke,.erhalten gemäß Beispiel 12, 7,5 kg Getreide- bzw. Maiss-tärke, 4 kg

-22-

409886/ 1258

Talk und 0,13 kg Magnesiumstearat wurden gründlich gemischt, 50000 Kapseln wurden mit gleichen Mengen des Gemisches in üblicher Weise gefüllt. Die Kapseln wurden als antiinflammatorische Mittel für die perorale Verabreichung von 1 bis 2 Kapseln alle 6 bis 12 std verwendet.

Beispiel 17

10 kg Natriumsulfatsalze von Hydroxyäthylstärke, erhalten gemäß Beispiel 12, 2,5 kg Lactose, 1,5 kg Getreide- bzw. Maisstärke, 0,15 kg Magnesiumstearat und 0,06 kg leichtes flüssiges Vaseline wurden gründlich vermischt und zu Blökken verarbeitet. Die Blöcke wurden durch ein Sieb gepreßt und das resultierende Granulat wurde sodann zu 100000 Tabletten verpreßt, wobei Jede Tablette 100 mg Wirkstoff enthielt.

Beispiel 18

Eine sterile wäßrige Lösung für die intramuskuläre Injektion wurde aus 100 g Natriumsulfatsalzen von Hydroxyäthylstärke, erhalten gemäß Beispiel 13, und 1000 ml Wasser für Injektionszwecke hergestellt. Der Wirkstoff wurde in dem Wasser aufgelöst und es wurde genügend Natriumhydroxid zugesetzt, daß eine Lösung mit einem pH-Wert von 7,2 erhalten wurde. Die Lösung wurde durch Filtration sterilisiert. 1-ml-Ansätze der Lösung wurden in sterile Ampullen gefüllt und lyophilisiert. Danach wurden die Ampullen verschlossen. Unmittelbar vor dem Gebrauch wurde zu jeder Ampulle genügend steriles Wasser für die Injektion gegeben, daß 1 ml Lösung erhalten wurde.

-23-

409886/1288

Beispiel 19

Herstellung von Tabletten:

Rezeptur: Natriumsulfat von Hydroxyäthylstärke gemäß Beispiel 12 2g

Lactose 0,4 g

Stärke 0,48 g

Talk - 0,-1 g

Magnesiumstearat 0,02 g

Das Ganze wurde mittels einer 10-mm-Presse zu 20 Tabletten verpreßt.

Die Tabletten wurden in herkömmlicher Weise beschichtet. Beispiel 20

Natriumsulfatsalze von Hydroxyäthylstärke gemäß Beispiel wurden in einer, isotonischen Natriumchloridlösung aufgelöst. Die Lösung wurde durch Durchleiten durch ein mikroporöses Filter sterilisiert und Einzeldosen mit variierender Stärke wurden intraperitoneal (0,5 ml Lösung pro 10 g Körpergewicht beim Standard-Toxizitätstest) männlichen Mäusen mit einem Gewicht von jeweils 16,0 bis 20,0 g eingespritzt. Die durchschnittliche letale Dosis (LD₁₅₀) wurde zwei Wochen nach der Einspritzung nach der Litchfield-Wilcoxon-Methode bestimmt. Es wurde folgendes erhalten: LDc₀ = 4,61 g/kg.

Beispiel 21

Natriumsulfatsalze von Hydroxyäthylstärke, erhalten wie oben

-24-

^: 409886/1258

beschrieben, wurden in destilliertem Wasser aufgelöst. Die Lösung wurde durch. Durchleiten durch ein mikroporöses Filter sterilisiert und Einzeldosen mit variierender Stärke wurden oral (0,5 ml Lösung pro 10 g Körpergewicht) männlichen Mausen mit einem Gewicht von 17,0 Ms 20,0 g bei einem Standard-Toxizitätstest verabreicht. Me mittlere letale Dosis (LD₁-Q) wurde zwei Wochen nach der Injektion nach der Litchfield-Wilcoxon-Methode bestimmt. Es wurde folgendes Ergebnis erhalten', U)-Q > 1-0,0 g/kg.

-25-

409886/ 1258

Claims

Patentansprüche

1. Sulfat von Hydroxyäthylstärke.

2. Sulfat von Hydroxyäthylstärke, dadurch g e .kennzeichnet , daß'das Sulfat in der Form eines Metallsalzes oder eines Metallkomplexes vorliegt.

3. Sulfat von Hydroxyäthylstärke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Wismut und/ oder Eisen ist.

4. Sulfat von Hydroxyäthylstärke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Molekulargewicht der Hydroxyäthylstärke 1000 bis 200000 beträgt, daß der Substitutionsgräd der Hydroxyäthylgruppe pro wasserfreie Qlukoseeinheit in der Hydroxyäthylstärke 0,"2 bis 1,2 ist, daß der Schwefelgehalt 2 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Sulfats in der Hydroxyäthylstärke, beträgt und daß die Intrinsic-Viskosität des Sulfats 0,02 bis 0,5 bei 30°C in Wasser ist.

5. Verfahren zur Herstellung des Sulfats von Hydroxyäthylstärke nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ich net, daß man (1) Hydroxyäthylstärke mit Schwefelsäure oder Chlorsulfonsäure in Pyridin umsetzt, (2) die Reaktionslösung neutralisiert und die Lösung filtriert, (3) zu dem erhaltenen Filtrat ein wassermischbares organisches Lösungsmittel zusetzt und daß man (4) den gebildeten Niederschlag abtrennt.

-26-

^: 409886/1258

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydroxyäthylstärke eine solche verwendet, die hergestellt worden ist, indem wachsartige Getreidestärke bzw. Maisstärke (Amylopectingehalt: über 98 Gew.-%) mit Äthylenoxid oder Äthylenchlorhydrin umgesetzt worden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Hydroxyäthylstärke mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 200000 und einem Substitutionsgrad der Hydroxyäthylgruppe pro wasserfreie Glukoseeinheit in der Hydroxyäthylstärke von 0,2 bis 1,2 verwendet.

8. Pharmazeutisches Mittel, dadurch g e k e η η -. zeichnet, daß es wenigstens ein Sulfat von Hydroxyäthylstärke und/oder ein Salz davon gemäß Anspruch 1 neben einem pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungsmittel oder Träger enthält.

409886/1258