DE602004010396T2

DE602004010396T2 - Verfahren zur Sulfierung von Chondroitin

Info

Publication number: DE602004010396T2
Application number: DE602004010396T
Authority: DE
Inventors: Sergio Dr. 12048 Gonella; Donata Dr. 13100 Bensi; Giorgio Dr. 15033 Maggia
Original assignee: Laboratori Derivati Organici SpA
Current assignee: Laboratori Derivati Organici SpA
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2024-09-14
Also published as: EP1634893B1; EP1634893A1; JP4954491B2; DE602004010396D1; ES2299795T3; JP2006077227A

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Einschrittverfahren zur Sulfatierung und Depolymerisation von Chondroitin gerichtet.
Chondroitin ist ein Naturprodukt, das durch hohes Molekulargewicht (ungefähr 50.000 Da) und niedrigen Sulfatierungsgrad (6-7% organischer Schwefel) gekennzeichnet ist. Depolymerisierte Chondroitinsulfatderivate mit einem organischen Schwefelgehalt von etwa 25 bis 37% sind nutzbar in der Behandlung von Thrombophlebitis, Entzündung von Krampfadern, traumatischen Störungen, Gewebswassersucht etc.
Die US 4.524.066 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von polysulfatiertem Chondroitin niedrigen Molekulargewichts gemäß den folgenden Schritten: Oxidative Depolymerisation eines Rohchondroitinpolysulfats entsprechend dem Stand der Technik, falls nötig Bleichen mit Peressigsäure, Isolierung einer Fraktion mit einem mittleren Molekulargewicht von 5.000-15.000 durch Ausfällung mit Methanol und/oder Ultrafiltration, falls nötig Demineralisierung durch Ionenaustauscher und, falls nötig, Behandlung mit Aktivkohle.
Die vorliegende Erfindung offenbart ein Einschrittverfahren, das die Herstellung von Chondroitinpolysulfat mit einer intrinsischen Viskosität zwischen 0,09 und 0,18 dl/g, einem hohen Schwefelgehalt und guten Reinheitseigenschaften gestattet. Das Verfahren enthält das Auflösen des natürlichen Chondroitins in Formamid und die Zugabe von Chlorsulfonsäure zu der gekühlten und gerührten Lösung in einem Maße, das es der Temperatur im Reaktor gestattet, niedriger als 40°C und höher als 15°C zu bleiben, vorzugsweise von 20° bis 35°C, mehr bevorzugt von 20° bis 30°C.
Da die Reaktion deutlich exotherm ist, hängt die Zugabegeschwindigkeit von der Größe der Charge (Volumen der Reaktionslösung) und von der Temperatur der Kühlflüssigkeit ab. Genau genommen, je größer das Volumen der Lösung ist, desto länger ist die Zugabezeit, da die Abführung der Reaktionswärme vergleichsweise langsamer wird.
Wenn die Zugabe zu schnell ist und die Temperatur über 40°C steigt, ist die Sulfatierungsreaktion nicht effizient, wobei sie ein Chondroitin mit einer die Hyaluronidase hemmenden Wirkung von weniger als 14% ergibt.
Wenn die Temperatur der Lösung gleich oder niedriger als 15°C gehalten wird, findet die Sulfatierung von Chondroitin ohne wesentliche Depolymerisation statt, indem sich ein Chondroitinpolysulfat mit einer intrinsischen Viskosität größer als 0,18 dl/g ergibt.
Die Konzentration von Chondroitin in Formamid kann in einem breiten Bereich variieren, aber sie beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 20%. Wenn die Konzentration niedriger ist als 5%, werden die Reaktionsvolumina zu groß, wenn sie größer ist als 20%, ist es schwieriger, die Reaktionswärme abzuführen.
Chondroitinpolysulfat ist ein Produkt pharmazeutischen Interesses und wird unter dem Namen „Heparinoid" oder HPA (Heparinanalogon) kommerzialisiert. Das kommerzielle Produkt wird durch die folgenden analytischen Daten charakterisiert:

organischer Schwefel 25,8%-37,3%

Uronsäure 19%-24%

intrinsische Viskosität 0,09-0,18 dl/g

Hemmwirkung auf Hyal. 14-29%

optische Drehung –11,7°/–14,7°
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass ein Chondroitinpolysulfat in Übereinstimmung mit den Spezifikationen von Heparinoid produziert wird.
Beispiele
Organischer Schwefel, Uronsäure, intrinsische Viskosität, Hemmwirkung auf Hyaluronidase und optische Drehung wurden in Übereinstimmung mit dem Japanese Pharmaceutical Codex 1997 gemessen.
Beispiel 1
60 l einer 10%igen (w/v – Gewichtsprozent pro Volumeneinheit) Lösung von Chondroitin in Formamid wurde unter Rühren in einen Reaktor gegeben. Der Reaktor wird durch im Doppel mantel zirkulierendes Wasser herunter gekühlt. 5 l Chlorsulfonsäure wurden mit einer Geschwindigkeit von 18,5 ml/min zugegeben. Die Temperatur der Lösung blieb während der Zugabe bei ungefähr 25°C. Nach 4 h 30' war die Zugabe abgeschlossen.
Die Analysenwerte des erhaltenen Chondroitinpolysulfats sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Beispiel 2
600 ml einer 10%igen (w/v – Gewichtsprozent pro Volumeneinheit) Lösung von Chondroitinsulfat in Formamid wurde unter Rühren in einen Reaktor gegeben. Der Reaktor wird durch im Doppelmantel zirkulierendes Wasser herunter gekühlt. 50 ml Chlorsulfonsäure wurden mit einer Geschwindigkeit von 18,5 ml/min zugegeben. Die Temperatur der Lösung blieb während der Zugabe bei ungefähr 25°C. Nach 3' war die Zugabe abgeschlossen.
Die Analysenwerte des erhaltenen Chondroitinpolysulfats sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 3
Beispiel 2 wurde wiederholt, aber bei einer niedrigeren Zugabegeschwindigkeit von Chlorsulfonsäure (0,2 ml/min).
Die Zugabezeit betrug 4h 10', und die Temperatur der Lösung betrug 15°C.
Die Analysenwerte des erhaltenen Chondroitinpolysulfats sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 4
Beispiel 1 wurde wiederholt, aber unter Erhöhung der Menge an Chlorsulfonsäure (7,5 l), und die Temperatur im Reaktor ist auf 40°C thermostatisiert.
Die Analysenwerte des erhaltenen Chondroitinpolysulfats sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 5
Beispiel 1 wurde wiederholt, aber unter Erhöhung der Zugabegeschwindigkeit von Chlorsulfonsäure (25 ml/min), und die Temperatur im Reaktor ist auf 40°C thermostatisiert.
Die Analysenwerte des erhaltenen Chondroitinpolysulfats sind in Tabelle 1 aufgelistet.

Nach der Reaktion mit Chlorsulfonsäure wurden alle Lösungen (Beispiele 1-5) mit Aceton, Ionenaustauschharzen, pH-Einstellung, Vakuumdestillation behandelt und getrocknet, um das unten analysierte Pulver zu erhalten.

Analyse	Spezifikationen	Bsp. 1	Bsp. 2	Vgl.bsp. 3	Vgl.bsp. 4	Vgl.bsp. 5
organischer Schwefel	25,8-37,3%	28,35%	27,3%	27,9%	41,4%	34,16%
Uronsäure	19-24%	19,25%	22,9%	23,9%	20,69%	21,60%
intrinsische Viskosität	0,09-0,18	0,17	0,17	0,24	0,17	0,11
Hemmwirkung auf Hyal.	14-29%	20,8%	18,5%	9,5%	16,35%	10,44%
optische Drehung	–11,7/–14,7°	–12,31°	–13,2°	–15,2°	–12,31°	–13,63°

Claims

Verfahren zur Herstellung von Chondroitinpolysulfat mit einer intrinsischen Viskosität zwischen 0,09 und 0,18 und mit einem organischen Schwefelgehalt zwischen 25,8 und 37,3%, gemessen in Übereinstimmung mit dem Japanese Pharmaceutical Codex 1997, dadurch gekennzeichnet, dass Chlorsulfonsäure zu einer Formamidlösung von Chondroitin in solchem Maße zugegeben wird, dass die Temperatur der Formamidlösung unterhalb von 40°C und oberhalb von 15°C gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der Formamidlösung im Bereich von 20-35°C gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der Formamidlösung im Bereich von 20-30°C gehalten wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, wobei die Konzentration von Chondroitinsulfat in Formamid zwischen 5 und 20 Gew./Vol.% liegt.
Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, wobei die Aktivität des erhaltenen Chondroitinpolysulfats bei der Hemmung von Hyaluronidase zwischen 14 und 29 liegt, gemessen in Übereinstimmung mit dem Japanese Pharmaceutical Codex 1997.