DE2644250C3

DE2644250C3 - Dipilocarpinium-Ketonsolvat und seine Verwendung

Info

Publication number: DE2644250C3
Application number: DE2644250A
Authority: DE
Inventors: Ta-Jyh Lee; Robert Lawrence Smith
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1980-09-11
Also published as: JPS5244220A; JPS5649379A; FR2326190A1; JPS607995B2; SE426491B; NL7610207A; US4076942A; FR2326190B1; DK415576A; JPS5748072B2; GB1531030A; DE2644250B2; CH620689A5; DE2644250A1; SE7610217L

Description

Pilocarpin, seine Polyuronsäuresalze, das Nitrat sowie andere Salze eignen sich für die Behandlung von Glaukomen, einem symptomatischen Zustand, dessen Kennzeichen häufig ein gesteigerter intraokularer Druck ist. Auch amorphes Dipilocarpiniumpamoat eignet sich gut für die Glaukomtherapie und besitzt beispielsweise im Vergleich zu den vorgenannten Pilocarpinsalzen eine langer anhaltende augendrucksenkende Wirkung, jedoch ist es aufgrund seiner amorphen Natur mit dem Nachteil behaftet, daß es nicht rasch und leicht handhabbar, nur schwierig zu einem geeigneten Augenpräparat formulierbar sowie schwierig synthetisierbar ist.

Das amorphe Dipilocarpiniumpamoat wird nach einer herkömmlichen Salzherstellungsmethode erzeugt. Man suspendiert beispielsweise Pilocarpin und Pamoasäure (Embonsäure) in einem wäßrigen Medium und isoliert das dabei gebildete Salz durch Wasserabtrennung. Diese Methode ergibt jedoch eine ölige Substanz, welche zur Umwandlung in festes Dipilocarpiniumpamoat im Ofen erwärmt werden muß. Das dabei erhaltene Salz ist nicht kristallin, sondern amorph; außerdem ist nicht gewährleistet, daß das Pilocarpin/Pamoasäure-Verhältnis 2 :1 beträgt.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines kristallinen Dipilocarpiniumpamoat-Derivats, in dem das Pilocarpin/Pamoasäure-Verhältnis im wesentlichen 2 :1 beträgt.

Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen beschriebene Dipilocarpiniumpamoat-Ketonsolvat gelöst, das einen Gegenstand der Erfindung bildet. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellt die im Patentanspruch 3 beschriebene Verwendung dar.

Die allgemeinen Methoden zur Herstellung von Dipilocarpiniumpamoat (wie sie zur Synthese eines Salzes aus der entsprechenden Säure und Base angewendet werden würden) liefern ein Solvat der Verbindung. Das Solvat entstammt dem bei der Salzerzeugung verwendeten Lösungsmittel, z. B. Wasser. Die Desolvatisierung der solvatis'ierten Verbindung ergibt im allgemeinen ein amorphes Salz. Wenn beispielsweise Isopropanol oder Chloroform anstelle von Wasser das Solvat mit dem Salz bildet, führt die Desolvatisierung ebenfalls zu einem amorphen Material Ferner bilden andere, bei der Salzherstellung als Lösungsmittel verwendbare Substanzen, wie Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Hexamethylphosphortriamid, ein ziemlich schwer auftrennbares Solvat des Salzes.

Erfindungsgemäß wurde nunmehr gefunden, daß die anspruchsgemäß definierten Ketonsolvate des Dipilocarpiniumsalzes nicht nur leicht abtrennbar sind, sondern auch überraschenderweise ein neues, kristallines Material liefern. Die als Solvatbildner geeigneten Ketone werden durch die allgemeine Formel I wiedergegeben

R₁ C R,

in der die Reste Ri jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten. Spezielle Beispiele für geeignete Ketone sind somit Aceton und Methylethylketon; Aceton wird bevorzugt

jo Bei der erfindungsgemäßen Verwendung wird das Dipilocarpiniumpamoat-Keton-Solvat mit oder ohne Wärmeeinwirkung so lange Unterdruck ausgesetzt, bis das Keton im wesentlichen abgetrennt worden ist Das erhaltene Produkt ist praktisch ketonfrei und weist eine

r, kristalline Form auf. Die Besonderheit der Erfindung beruht darauf, daß nach dem bisherigen Erkenntnisstand lediglich die genannten Keton-Solvate dazu befähigt sind, durch Desolvatisierung kristallines Dipilocarpiniumpamoat zu liefern. Dies ist überraschend, da, wie erwähnt, bei Verwendung anderer Lösungsmittel anläßlich der versuchsweisen Synthese der kristallinen Substanz entweder bei der Desolvatisierung amorphes Dipilocarpiniumpamoat entsteht oder die Lösungsmittel nicht abgetrennt werden können, sondern als Solvate zurückbleiben.

Das kristalline Dipilocarpiniumpamoat-Keton-Solvat wird zur Abtrennung des Ketons einem Vakuum von 133 bis 0,00665 mbar bei 20 bis 60⁰C, vorzugsweise von 9,199 bis 0,00665 mbar bei 55 bis 60⁰C, unterworfen. Das

w Keton-Solvat kann nach verschiedenen Methoden hergestellt werden. Man erzeugt zu diesem Zweck beispielsweise eine Lösung von Pilocarpin und Pamoasäure, indem man die beiden Komponenten in einem polaren Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Hexame-

V-, thylphosphortriamid. Dimethylformamid, einem Keton (I) oder einem Gemisch aus einem Keton (I) und Wasser, verrührt. Obwohl die Umsetzung durch Verrühren stöchiometrischer Anteile von Pilocarpin und Pamoasäure (2:1) durchgeführt werden kann, setzt man

bo vorzugsweise einem mindestens 10%igen (insbesondere einen 40- bis 100%igen) Pilocarpinüberschuß ein, um sicherzustellen, daß praktisch ausschließlich Dipilocarpiniumpamoat und nicht auch ein gewisser Anteil von Monopilocarpiniumpamoat entsteht. Das auf diese

bs Weise erhaltene Dipilocarpiniumpamoai wird in Form des Solvats (abhängig vom jeweiligen Lösungsmittel) isoliert, indem man entweder bis zur beginnenden Trübung ein nichtpolares Lösungsmittel zusetzt oder

einen Teil des polaren Lösungsmittels bis zur beginnenden Trübung abtrennt und den Ansatz danach abkühlt, um die Ausfällung des Dipilocarpiniumpamoat-Solvats zu begünstigen. Zur Ausfällung des Salzes können beliebige nicht-reaktive, nicht-polare Lösungsmittel, wie Chloroform, Aceton, Diäthyläther oder Hexan, verwendet werden. Das ausgefallene, solvatisierte Dipilocarpiniumpamoat wird abfiltriert und danach wiederum in einem Keton (I) gelöst Bei der anschließenden; mit oder ohne Unterdruck erfolgenden Lösungsmittelabdampfung erhält man einen Feststoff. Dieser Prozeß des Auflösens und Wiederausfällens wird so oft wiederholt, bis der Rückstand vom polaren Lösungsmittel frei ist Der zuletzt erhaltene Rückstand wird wiederum im Keton gelöst, wonach man entweder einen Teil des Ketonlösungsmittels abtrennt oder ein nicht-polares Lösungsmittel, wie Hexan, Benzol oder Diäthyläther, bis zur beginnenden Trübung zusetzt. Danach wird das Gemisch so lange gekühlt bis praktisch das gesamte Keton-Soivat des Dipilocarpiniumpamoats ausgefallen ist Wahlweise kann man zur Salzherstellung das Pilocarpin und die Pamoasäure in einem Keton (I) allein oder in einem Lösungsmittelgemisch, ζ. Β. aus einem Keton (I) und Wasser, lösen. Bei dieser Alternativmethode bildet sich das Keton-Solvat direkt Dieses Solvat weist ein Keton/Dipilocarpiniumpamoat-Molverhältnis von 1 :1 auf, was sich aus den NMR-Spektren der Solvate ergibt Der Niederschlag wird isoliert und das Keton durch Trocknung in der vorstehend beschriebenen Weise abgetrennt Das erhaltene, optisch reine, stöchiometrische Dipilocarpiniumpamoat fällt in kristalliner Form an und weist einen Schmelzpunkt von 111⁰C sowie ein charakteristisches Röntgenbeugungsdiagramm auf, dessen Maxima den beiden ΰ von 7,4 bis 25,9° (mit speziellen Hauptpeaks bei 7,4, 9,0, 11,9 und 19,7°) entsprechen. Der Schmelzpunkt entspricht einem Anteil an amorphem Dipilocarpiniumpamoat von etwa 5%.

Man stellt die folgenden Gemische aus kristallinem und amorphem Dipilocarpiniumpamoat her und bestimmt ihre Schmelzpunkte in Kapillarröhrchen, welche in ein ölbad eingetaucht werden. Die Zusammensetzungen der Gemische sind:

Anteil des	Anteil des	0	Fp.*)
kristallinen Salzes	amorphen Salzes	5'	(korrigiert)
%	%	10	C
100	25	114
95	50	111
90	100	108
75	104
50	91
0	73

*) Der »Schmelzpunkt« ist hier als die Temperatur definiert, bei welcher die Probe zu schrumpfen beginnt.

Beispiel 1

Herstellung von kristallinem
Dipilocarpiniumpamoat

Stufe A

Herstellung von kristallinem
Dipilocarpiniumpamoat Acetonsol vat

388 mg (1 mMol) Pamoasäure werden bei 2O⁰C in eine frisch zubereitete Lösung von 416 mg (2 mMol)

Pilocarpin in 0,4 ml wasserfreiem Dimethylformamid eingetragen. Man rührt die erhaltene Suspension 25 Min. bei 2O⁰C, wobei sich eine klare Lösung ergibt die man langsam mit 4 ml Aceton bis zur beginnenden Trübung verdünnt und danach 72 Std. bei 5 bis 10⁰C stehen läßt Der ausgefallene Feststoff wird danach abfiltriert und man stellt fest daß er sowohl mit Aceton (Protonenresonanz- bzw. PMR-Singulett bei δ 2,05) als auch mit Dimethylformamid (PMR-Singulette bei δ 2,65, 2,8 und 7,93) solvatisiert ist Man suspendiert den Feststoff während 5 Min. bei 20° C in 25 ml Aceton. Die erhaltene feine Suspension wird bei 70⁰C im Vakuum zu einem festen Rückstand eingedampft Dieser Prozeß (Suspendieren in Aceton, Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum) wird dreimal wiederholt Der zuletzt erhaltene kristalline Rückstand wird gesammelt und 1 Std. bei 20⁰C getrocknet Auf diese Weise erhält man die gewünschte Verbindung in Form hellgelber Kristalle (723 mg; 85%) vom Fp. 84° C (Zersetzung); [«] S- + 51,6° (C= 1.4, CH₃OH); pmr (d₆- DMSO) δ 2,05 (6 H, s) sowie die für die Verbindung der nachfolgenden Stufe B bestimmten Maxima. Die Kristallinität wird durch Pulver-Röntgenbeugungsanalyse nachgewiesen.

Bei Verwendung von Dimethylsulfoxid anstelle von Dimethylformamid wird ein entsprechendes Resultat erzielt

Stufe B

Herstellung von kristallinem Dipilocarpiniumpamoat

Man gibt 723 mg (0,85 mMol) kristallines Dipilocarpiniumpamoat-Acetonsolvat in eine Trockenpistole, welche anschließend 22 Std. bei 55 bis 60⁰C und einem Vakuum von 0,15 bis 0,005 mm Hg gehalten wird. Dabei erhält man die gewünschte Verbindung in Form hellgelber Kristalle (684 mg; 100%) vom Fp. 114 bis 116°C (Zersetzung);[λ] ■;? + 55,6° (C= 1,0, CH₃OH); PMR (do-DMSO) 0 1,13 (6 H, t), 1,73 (4 H, breites Quintett), 2,4-3,3 (8 H+ DMSO, m), 3,8 (6 H, s), 3,95-4,55 (4 H, m), 4,9 (2 H, s), 7,1 -7,5 (6 H, m), 7,9 (2 H, d), 8,3 (2 H, d), 8,4 (2 H, s), 8,8 (2 H, s) und 11,5 (4 H, breites s). Die Kristallinität wird durch Pulver-Röntgenbeugungsanalyse nachgewiesen; die gaschromatographische Analyse ergibt eine mehr als 95%ige optische Reinheit (Pilocarpingehalt).

Beispiel 2

Herstellung von kristallinem Dipilocarpiniumpamoat

Stufe A

Herstellung von kristallinem Dipilocarpiniumpamoat-2-Butanonsolvat

Die Verbindung wird analog Beispiel 1, Stufe A unter Verwendung folgender Reagentien hergestellt:

Pamoasäure
Pilocarpin
Dimethylformamid
2-Butanon

388 mg (1,0 mMol) 416 mg (2,0 mMol) 0,4 ml 104,0 ml

Man erhält die gewünschte Verbindung in Form hellgelber Kristalle (702 mg; 80%), welche bei 114°C unter langsamer Zersetzung schmelzen; [«] ''+ 58,9° (C= 0,4, CH₃OH); pmr (d„-DMSO) ö 0,9 (3 H, t), 2,05 (3 H s) 2,3 (2 H, Quartett) sowie die für die Verbindung von Beispiel 1, Stufe B bestimmten Maxima. Die Kristallinität wird durch Pulver-Röntgenbeugungsanalyse nachgewiesen.

20

Stufe B

Herstellung von kristallinem
Dipilocarpiniumpamoat

Die Verbindung wird analog Eeispiel 1, Stufe 3, aus 702 mg (0,8 mMol) kristallinem Dipilocarpiniumpamoat-2-Butanonsolvat hergestellt

Die gewünschte Verbindung fällt in Form hellgelber Kristalle (644 mg; 100%) an und ist aufgrund des Schmelzpunktes, [«]£, der Protonenresonanz (PMR), der Pulver-Röntgenbeugungsanaiysenwerte und des optischen Reinheitsgrades mit einer gemäß Beispiel 1, Stufe B, erzeugten authentischen Probe identisch.

B e i s ρ i e 1 3

Herstellung von kristallinem
Dipilocarpiniumpamoat

Stufe A

Herstellung von krir*.allinem
Dipilocarpiniumpamoat-Acetonsolvat
388 mg (1 mMol) Pamoasäure werden bei 20⁰C in eine frisch zubereitete Lösung von 416 mg (2 mMol) Pilocarpin in 0,4 ml wasserfreiem Dimethylformamid eingetragen. Man rührt die erhaltene Suspension 25 Min. bei 20⁰C Die sich dabei ergebende klare Lösung wird in einem Rotationsverdampfer bei 70⁰C im Vakuum eingedampft Der feste Rückstand wird während 5 Min. bei 2O⁰C in 25 ml Aceton suspendiert, wobei man eine feine Suspension erhält, welche bei jo 70⁰C im Vakuum zu einem festen Rückstand eingedampft wird. Dieser Prozeß (Suspendieren in Aceton, Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum) wird dreimal wiederholt Schließlich erhält man die gewünschte Verbindung in Form hellgelber Kristalle (706 mg; 83%), welche aufgrund des Schmelzpunkts, [«]"■ der Protonenresonanz (PMR) und der Pulver-Röntgenbeugungsanalysenwerte mit einer gemäß Beispiel 1. Stufe A hergestellten authentischen Probe identisch sind.

Stufe B

Herstellung von kristallinem
Dipilocarpiniianpamoat

Man gibt 723 mg (0,85 mMol) kristallines Dipüocarpiniumpamoat-Acetonsolvat in eine Trockenpistole, welche anschließend 22Sid. bei 55 bis 6O⁰C und einem Vakuum von 0,15 bis 0,005 mm Hg gehalten wird. Dabei erhält man die gewünschte Verbindung in Form hellgelber Kristalle (684 mg; 100%) vom Fp. 114 bis 116-C (Zersetzung); [α] i'+ 55,6° (C=IJO, CH₃OH); pmr (de-DMSO) ό 1,13 (6 H, t), 1,73 (4 H, breites Quintett), 2,4-33 (8 H+ DMSO, m), 3,8 (6 H, s), 335-4,55 (4 H, m),4,9 (2 H, s), 7,1 -7,5 (6 H, m), 7,9 (2 H d), 83 (2 H, d), 8,4 (2 H, s), 8,8 (2 H, s) und 11,5 (4 H, breites s). Die Kristallinität wird durch Pulver-Röntgenbeugungsanalyse nachgewiesen; die gaschromatographische Analyse ergibt eine mehr als 95%ige optische Reinheit (Pilocarpingehalt).

Beispiel 4
Kristallines Dipilocarpiniumpamoat

Man löst 388 g (1,86 Mol) Pilocarpin in 9599 ml Aceton und erwärmt die Lösung auf 55° C. Anschließend fügt man 274 g (0,693 MoI) Pamoasäure hinzu und hält das Gemisch 30 Min. bei 50 bis 55° C. Die leicht trübe Lösung wird hierauf heiß durch eine mit Aceton ausgewaschene Diatomeenerde-Filterhilfe filtriert; anschließend wäscht man mit 1773 ml heißen Aceton nach.

Das Filtrat wird hierauf mit Kristallen des Salz-Acetonsolvats (2:1) beimpft und 30 Min. unter Rühren im Eisbad gekühlt. Danach fügt man 2206 ml Hexan hinzu, filtriert das Gemisch und wäscht mit 1791 ml Äther in drei Teilmengen nach. Durch Vakuumtrocknung des Filterkuchens bei 55 bis 60° C erhält man die gewünschte Verbindung (506,19 g; 90,7%, bezogen auf reine Pamoasäure).

Claims

Patentansprüche:

1. Dipilocarpiniumpamoat-Ketonsolvat der allgemeinen Formel

COi CH

wobei die Reste Ri im Ketonanteil jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten und das Molverhältnis des Ketons zum Dipilocarpiniumpamoat etwa 1 :1 beträgt

2. Dipilocarpiniumpamoat-Acetonsolvat, wobei das Molverhältnis des Acetons zum Dipilocarpiniumpamoat etwa 1 :1 beträgt

3. Verwendung des Dipilocarpiniumpamoat-Ketonsoivats nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Dipilocarpiniumpamoat durch Abtrennung des Ketonanteils.