DK156829B - Fremgangsmaade til fremstilling af krystallinsk, stabilt prostaglandin f2alfa - Google Patents

Description

DK 156829 B

i

Den foreliggende opfindelse angâr en særlig frein-gangsmâde til fremstilling af krystallinsk, stabilt pro-staglandin F2û! med et smeltepunkt over 35 °C ud fra urent prostaglandin F2a indeholdende 50 til 98% prostaglandin F2a.

5 Prostaglandin F2û (herefter omtalt som PGF2a) er kendt som et naturligt forekommende stof, som spiller en vigtig rolle for funktionen af den levende organisme, og er sâledes et vigtigt farmaceutisk râmateriale. Dets totale syntese har været kendt i lang tid (J.Am.Chem.Soc. 93, 7319 (1971)).

10 Stoffet, der blev fremstillet ifolge den fprste syntese, var en farvel0s olie. siden da er nye fremgangsmâder til fremstilling af stoffet blevet udarbejdet.

PGF2a, fremstillet ved hjælp af forskellige metoder, er en farvelos olie, eller efter udfrysning er det en voks-15 agtig masse, som ikke let kan krystalliseres fra ether. Det sâledes opnâede krystallinske PGF2a smelter ved 30 til 35°C (J. Org. Chem. 34, 3552 (1969)). Dette stof er imidlertid hygroskopisk og er tilbojeligt til at blive en smelte ved stuetemperatur i en âben beholder.

20 Overalt i verden anvendes PGF2a i form af en inji- cerbar opl0sning, men til en udbredt farmaceutisk anvendelse er den injicerbare form ikke tilstrækkelig. Der er et behov for ogsâ at udarbejde faste former. Dette arbejde er blevet hæmmet betydeligt af den omstændighed, at PGF2a er en olie, 25 som ikke let kan hândteres under farmaceutiske formulerings-operationer. Det er et voksagtigt stof, hvis biologiske aktivitet hurtigt faider ved stuetemperatur, dvs. det er ikke stabilt.

Derfor er det blevet fors0gt at fremstille PGF2a i 30 krystallinsk form, og en fremgangsmâde hertil er beskrevet i US patentskrift nr. 3 941 886. Ved denne fremgangsmâde oploses ll,15-bis-(tetrahydropyranyl)-etheren af PGF2û i et oplosningsmiddel, f.eks. acetonitril, dioxan eller tetrahy-drofuran, en blanding af vand og syre, specielt eddikesyre, 35 tilsættes, og efter opvarmning afdampes de flygtige stoffer. Remanensen chromatograferes, og PGF2a, som f0rst opnâs som 2

DK 156829B

en olie, bringes til krystallisation. Det er angivet, at det opnâede, krystallinske PGF2a smelter ved 63,5-64”C.

Denne kendte fremgangsmâde har en række ulemper. Sâledes er det n0dvendigt forst at fremstille 11,15-bis-5 (tetrahydropyranyl)-etheren. Dernæst er det nodvendigt med chromatografi med deraf f0lgende overvâgning og fraskillelse af fraktioner indeholdende det 0nskede produkt. Endvidere fâs produktet f0rst som en olie, og det er i ovennævnte US patentskrift angivet, at denne er langsomt krystalliserende, 10 og det kan endda være n0dvendigt at pode efter opl0sning i et opl0sningsmiddel.

Disse ulemper undgâs ved fremgangsmâden if0lge opfin-delsen, som er baseret pâ den erkendelse, at vandopl0selig-heden af de urenheder, som ledsager PGF2a, er den samme som 15 for PGF2a, nâr der er taie om salte, hvorimod opl0seligheden af urenhederne er langt lavere end for PGF2a, hvis de fore-ligger i form af en fri syre. Det er endvidere blevet er-kendt, at PGF2a og urenhederne i mere koncentrerede, vandige oplosninger danner blandede associater, og i dette tilfælde 20 er der ingen forskel i opl0selighed. Den her omhandlede fremgangsmâde udnytter dette til rensning, ved at den vandige oplosning af urent PGF2a fortyndes sâ stærkt, at associe-ringen PGF2a-urenheder brydes, hvorefter der tilsættes sâ meget syre, at urenhederne udfældes, og de udfældede uren-25 heder fjernes. Det ..sâledes rensede PGF2a frigives fra sit sait ved yderligere syrning og ekstraheres med et ikke-vand-blandbart organisk opl0sningsmiddel. Efter fjernelse af det organiske opl0sningsmiddel opnâs krystallinsk PGF2a direkte ved behandling med en lavere alkanol.

30 Det har uventet vist sig, at denne fremgangsmâde bevirker, at urenhederne i udgangsmaterialet let fjernes, og resultatet bliver en hidtil ukendt krystallinsk modification af PGF2a med smeltepunkt over 35eC, nemlig ved 50-51 °C. Denne hidtil ukendte krystallinske modifikation er 35 overraskende mere stabil end den kendte krystalform af PGF2a med smeltepunkt ved ca. 30"C og mindst lige sâ stabil som 3

DK 156829 B

den fra US patentskrift nr. 3 941 886 kendte krystalform.

Ved at anvende det hidtil ukendte produkt kan bâde stabile flydende og stabile faste farmaceutiske præparater fremstil-les ved hjælp af konventionelle metoder i medicinfremstil-5 lingen.

Fremgangsmâden if0lge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved, at man opl0ser det urene prostaglandin F2a med 50-98% prostaglandinindhold i 3-7 vægtdele vand indeholdende 1-1,5 ækvivalenter alkalimetalhydroxid, -car-10 bonat eller -hydrogencarbonat, baseret pâ totalvægten af det tilsatte, urene prostaglandin F2a, ekstraherer den opnâede, vandige opl0sning med et ikke-vandblandbart, organisk opl0s-ningsmiddel, fortynder den ekstraherede, vandige opl0sning med vand til en koncentration pâ 1,25-30 g prostaglandin 15 F2û!/liter, justerer oplosningens pH-værdi til 4-6 ved til-sætning af syre eller et surt sait af en polybasisk syre og fjerner de bundfældede urenheder, opldser 0,05-0,2 kg natri-umchlorid pr. liter i den opnâede rene, vandige oplosning, justerer oplosningens pH-værdi til 2-4 ved tilsætning af 20 syre eller et surt sait af en polybasisk syre og ekstraherer opl0sningen med et ikke-vandblandbart, organisk opldsnings-middel, fjerner vandet fra den organiske ekstrakt og ind-damper denne, oploser den fremkomne remanens i en vandfri, lavere alkanol, inddamper den opnâede opldsning til et 5-25 20% alkanolindhold og krystalliserer, eventuelt efter til sætning af en lavere ether eller ester, et aliphatisk eller aromatisk carbonhydrid eller et halogeneret dérivât af de to sidstnævnte oplosningsmidler i en mængde pâ op til 50% af opldsningens prostaglandin F2a-indhold.

30 Ved den her omhandlede fremgangsmâde fâs som ovenfor nævnt direkte krystallinsk PGF2a. Dette er et résultat af alkanolbehandlingen. De ovrige, eventuelt medanvendte oplos-ningsmidler tjener udelukkende det formai at lette hândtering og filtrering af den opnâede krystalmasse, og de har ingen 35 indflydelse pâ krystallisationen. Derimod er det af afg0rende betydning, at den forudgâende alkanolfjernelse ikke gâr 4

DK 156829B

videre end til det angivne restindhold. Hvis der f.eks. inddampes til t0rhed, vil resultatet være, at den hidtil ukendte krystalmodifikation igen omdannes til den ved 30°C smeltende modifikation, mâske endda til en olie.

5 Det urene PGF2tt opl0ses i 3-7 vægtdele vand indehold- ende 1 til 1,5 ækvivalenter alkalimetalhydroxid, -carbonat eller -hydrogencarbonat, især i de tilsvarende natriumderi-vater, men lignende andre alkalimetalforbindelser, sâsom kaliumhydroxid, kaliumcarbonat eller kaliumhydrogencarbonat, 10 kan anvendes.

De urenheder, son ikke er af sur karakter, fjernes fra den vandige opl0sning ved ekstraktion med et ikke-vand-blandbart organisk opl0sningsmiddel.

Som ikke-vandblart, organisk opl0sningsmiddel kan 15 anvendes forskellige opl0sningsmidler, sâsom aliphatiske og aromatiske carbonhydrider, f.eks. pentan, hexan, heptan og octan, eller enhver blanding deraf, sâsom petroleumsether, benzin eller benzen, eller halogenerede dérivater deraf, sâsom dichlormethan, chloroform eller chlorbenzen, ethere, 20 sâsom diethylether, og estere, f.eks. ethylacetat. Der kan anvendes ethvert andet organisk oplesningsmiddel, som ikke er ubegrænset vandblandbart, og som er stabilt under eks-traktionsbetingelserne, dvs. under svage, basiske forhold i nærværelse af vand, og som heller ikke reagerer med PGF2a.

25 Den ekstraherede, vandige opldsning fortyndes med vand til en koncentration pâ 1,25 til 30 g prostaglandin F2a/liter, og opldsningens pH-værdi justeres til 4-6 ved tilsætning af en syre eller et surt sait af en poly-basisk syre. Ifolge undersogelser er hele koncentrationsomrâdet og 30 pH-værdi-omrâdet, som er anfort ovenfor, egnet til udforelse af fremgangsmâden ifelge den foreliggende opfindelse, den mest foretrukne koncentration er ca. 5g prostaglandin F2a/-liter, og den mest foretrukne pH-værdi er 5-5,3. pH-værdien justeres til den anf0rte værdi ved anvendelse af syrer eller 35 sure salte af poly-basiske syrer for at g0re reaktionsblan-dingen sur. Som eksempel kan nævnes svovlsyre, saltsyre, 5

DK 156829 B

hydrogenbromidsyre, phosphorsyre eller sure salte af svovl-syre, phosphorsyre, sâsom natrium- og kaliumhydrogensulfat eller kaliumdihydrogenphosphat. Sure midler, som angriber PGF2a, f.eks. dets dobbeltbindinger eller dets hy- 5 droxylgrupper, kan ikke anvendes i fremgangsmâden if0lge den foreliggende opfindelse. Hvis den ekstraherede, vandige oplbsning, i l0bet af fremgangsmâden, fortyndes mere end til en koncentration pâ 5 g/liter, sker der store materielle tab, selv om der opnâs en ren oplosning. Ved koncentrationer 10 pâ over 5 g/liter faider tabene, men produktets renhed er 1avéré.

Efter syrning af den homogène opl0sning bundfældes de sure urenheder fra opl0sningen i form af en fast fase.

Dise urenheder skilles fortrinsvis fra det vandige lag ved 15 sedimentering, filtrering eller centrifugering. Filtrering er det mest foretrukne, og den kan udfores ved hjælp af vakuum-filtreringsudstyr eller med et pressefilter, der arbejder ved overtryk.

I den vandige oplosning, som er befriet for de udfæl-20 dede urenheder, oploses natriumchlorid i en mængde pâ 0,05-0,2 kg/liter, og pH-værdien deraf justeres til 2-4 under anvendelse af ovennaevnte sure reagenser. Efter syrning bundfældes det rene PGF2Q: fra oplosningen. Dette isoleres fortrinsvis ved at ekstrahere den heterogene reaktionsblanding 25 med et af ovennævnte ikke-vandblandbare, organiske oplos-ningsmidler, vand fjernes fra ekstrakten, og oplosningsmidlet fjernes fortrinsvist i vakuum.

Efter inddampning oplpses remanensen i en vandfri, lavere alkanol for at fremstille et krystallinsk produkt 30 med et hojt smeltepunkt, og den opnâede oplosnng inddampes til et alkanolindhold pâ 5-20% og krystalliseres, eventuelt efter tilsætning af en lavere ether, eller ester, et ali-phatisk eller aromatisk carbonhydrid eller et halogeneret dérivât af de to sidstnævnte carbonhydrider i en mængde pâ 35 op til 50% af oplosningens PGF2a-indhold.

Som vandfri, lavere alkanoler kan anvendes enhver 6

DK 156829B

alkanol indeholdende ligekædede eller forgrenede alkylgrupper med 1 til 4 carbonatomer. Der kan sâledes anvendes methanol, éthanol, n- og isopropanol, n-, sec.-, iso- og tert.butanol. Ethanol er bedst egnet til krystallisation. Som lavere ether 5 eller ester, aliphatiske og aromatiske carbonhydrider eller halogenerede derivater af de to sidstnævnte oplosningsmidler kan anvendes forbindelser indeholdende alkylgrupper med henholdsvis 1-4 carbonatomer og en benzenring, sâsom diet-hylether, ethylacetat, petroleumsether, benzen, toluen, 10 dichlorethan, chloroform og chlorbenzen. C1_4-Alkylgruppeme er som nævnt ovenfor for de lavere alkanoler.

Den inddampede alkanoloplcsning kan krystallisérés ved en temperatur pâ fra -15°C til +30’C. Det er ogsâ muligt at initiere krystallisationen, dvs. dannelsen af krystaller, 15 ved en lavere temperatur, og for at fremskynde krystallisationen afslutte den ved at opvarme den inddampede alkanol-oplesning til en hojere temperatur. Dannelsen af krystaller kan fremmes ved mekanisk rystning, omr0ring af opl0sningen eller tilsætning af podekrystaller til oplosningen. De bund-20 fældede krystaller af PGF2a med et h0jt smeltepunkt kan fraskilles ved hjælp af metoder kendt per se, f.eks. ved centrifugering eller filtrering.

I l0bet af fremgangsmâden dannes moderlud indeholdende PGF2 Qj-urenheder i fast fase og vandige oplosninger ud over 25 slutproduktet.,. Den .foreliggende opfindelse har den fordel at kunne genvinde PGF2a fra ovennævnte urenheder, og det kan omdannes til PGF2a af samme kvalitet og med samme h0je smeltepunkt som slutproduktet ved at fraskille PGF2a i uren form og ved at gentage fremgangsmâden ifolge den foreliggende 30 opfindelse med dette urene produkt. Praktisk taget hele PGF2a-indholdet i udgangsmaterialet kan sâledes omdannes til et slutprodukt af den 0nskede kvalitet.

PGF2 a-krystalmodif ikationen med h0jt smeltepunkt (51 ± 1°C), fremstillet if0lge den foreliggende opfindelse, 35 og den kendte PGF2a-krystalmodifikation med smeltepunkt pâ 30 til 35°C, underkastes rontgenstrâle-diffraktionsunderso- 7

DK 156829 B

gelse. Denne unders0gelse udf0res ved hjælp af en metode if0lge Derbye-Scherrer, CuKa-radiation λ = 2 154.18 pm), 30 KV og 20 mA-induktion.

Eksponeringstiden er 3-24 timer. De f0lgende pulver-5 diagrammer opnâs:

smp. 52°C smp.30-35°C

relativ relativ inten- inten- sitet sitet 10 Interferens dhkl pm dhkl pm

Linie nr..

1 1524 100 2045 80 15 2 1235 10 1028 50 3 904 20 903 10 4 568 20 709 5 5 476 40 563 10 6 454 40 505 80 20 7 419 90 484 100 8 385 60 396 30 9 353 20 360 20 10 339 10 310 20

Unders0gelsesresultaterne viser, at de krystallogra- 25 fiske data for PGF2a med h0jt smeltepunkt er forskellige fra data for det kendte stof med smeltepunkt ved 30-35°C.

Det ses tydeligt, at der er fremstillet en hidtil ukendt krystalmodifikation.

Fusionsvarmen af det hidtil ukendte og det kendte 30 PGF2q: er ogsâ forskellig. Fusionsvarmen af krystalmodifika-tionen fremstillet ifelge den foreliggende opfindelse er 79-88 mJ/mg, medens fusionsvarmen af det kendte PGF2a er 10-50 mJ/mg.

Den hydroskopiske natur af de to krystalmodifikationer 35 viser ogsâ en gunstig forskel. Den kendte krystalmodif ikation vil blive flydende i l0bet af 60 sekunder ved en relativ luftfugtighed pâ 75%. Modifikationen fremstillet if0lge den foreliggende opfindelse bliver imidlertid flydende under samme betingelser i l0bet af 900 sekunder og kan sâledes 40 formuleres til farmaceutiske præparater ved hjælp af konven-tionelle metoder. Stabiliteten af krystalmodifikationen fremstillet if0lge den foreliggende opfindelse er bedre end

DK 156829 B

s stabiliteten af det kendte PFG2cr

Den kendte modifikation viser et fald i indholdet af aktiv ingrediens pà ca. 10% i en hermetisk forseglet béholder 1 lobet af 6 til 8 mâneder ved stuetemperatur, PGF2o: frem-5 stillet if0lge den foreliggende opfindelse viser imidlertid overhovedet intet fald i indholdet af aktiv ingrediens. Pâ trods af de to krystalmodifikationers forskellige fysiske og kemiske egenskaber iagttages ingen forskel i deres biolo-giske aktivitet, og krystalmodifikationen fremstillet if0lge 10 den foreliggende opfindelse er sâledes lige sa egnet til fremstillingen af farmaceutiske præparater som det kendte PGF2a uden at hâve de ulemper, som det kendte PGF2o! har.

De efterfolgende eksempler belyser opfindelsen.

15 Eksemoel 1 330 g olieagtigt urent PFG2a, indeholdende ca. 90% PGF2a/ oploses i 1,65 liter af en 0,8 molær natriumhydrogen-carbonatoplosning, og den opnàede oplosning ekstraheres 2 gange med 1,65 liter ethylacetat. Den ekstraherede, vandige 20 oplosning fortyndes med vand til 66 liter, og pH-værdien justeres til 5,17 ved tilsætning af 0,45 liter af en 2 N natriumhydrogensulfatopl0sning. Efter at hâve stâet i 4 timer filtreres den stærkt opale oplosning gennem et pres-sefilter, gennem 2 lag Seitz-plader. Der opnâs et rent fil-25 trat, hvori 7 kg natriumchlorid oploses, og oplosningen syrnes til en pH-værdi pâ 3 ved tilsætning af 0,38 liter af en 2 N natriumhydrogensulfatoplosning. Det rene PGF2a bund-fældes som et olieagtigt lag. To-lags-systemet ekstraheres 2 gange med 7 liter ethylacetat, og ekstrakterne kombineres, 30 vandet fjernes, og de inddampes ved formindsket tryk. Det opnâs 260 g remanens.

100 g af remanensen oploses i 100 ml vandfrit éthanol, oplosningen fâr lov at stâ i 1 time, og i vakuum afdestil-leres sâ meget éthanol, at remanensen bliver 115 g. Remanen-35 sen podes med nogle PGF2a-podekrystaller med hojt smeltepunkt og fâr lov til at krystallisere i 24 timer ved +10°C. I lobet 9

DK 156829 B

af dette tidsrum omdannes halvdelen af opl0sningen almin-deligvis til en krystalmasse. Hvis systemet indeholder færre krystaller, fortsættes krystallisationen ved 25-0, indtil den fuldstændige mængde stof er krystalliseret. Den opnâede 5 krystalmasse suspenderes i 300 ml vandfri diisopropylether, suspensionen fâr lov at stâ i 1 dag ved 0°C, og den filtreres under vandfri betingelser og terres. Der opnâs 85 g hvidt, krystallinsk PGF2a. Smp.: 50°c. Moderluden og diisopropyl-etheroplesningerne indeholder yderligere PGF2a. Efter ind-10 dampning i vakuum, opnâs urent PGF2û! som et olieagtigt stof, som kan anvendes igen til fremstillingen af krystalliseret PGF2a-

Eksemoel 2 15 60 g olieagtigt PGF2a, indeholdende ca. 50% PGF2a, opleses i 0,3 liter af en 0,8 molær kaliumhydroxidoplesning.

Den opnâede oplesning ekstraheres 2 gange med 0,3 liter ethylacetat. Det vandige lag fortyndes med vand til 11 liter, og pH-værdien justeres til 5,1 ved tilsætning af en 2 N salt-20 syreoplesning, og den opale oplesning filtreres. Filtratet syrnes til 5,1 ved tilsætning af saltsyre og filtreres igen.

I det opnâede, rene filtrat opl0ses 1,2 kg natriumchlorid, og oplosningens pH-værdi justeres til 3 ved tilsætning af en saltsyreoplesning. PGF2a bundfældes fra oplosningen som 25 et olieagtigt lag. Dette PGF2a fjernes ved ekstraktion med 1,2 liter ethylacetat, ekstrakterne kombineres, vandet fjernes, og oplesningsmidlet fjernes i vakuum. Der opnâs 25,6 g PGF2a som remanens.

21,5 g PGF2a, med smeltepunkt pâ 51°C, fremstilles 30 fra remanensen if0lge fremgangsmâden, som er beskrevet i eksempel 1.

Eksemoel 3

Fremgangsmâden er som beskrevet i eksempel 1, men 35 den inddampede ethanoloplosning krystalliseres ved 0°C.

Der opnâs 87 g PGF2a med smeltepunkt ved 50,5°C.

Claims (10)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af krystallinsk, stabilt prostaglandin F2a med smeltepunkt over 35°C ud fra urent prostaglandin F2û indeholdende 50-98% prostaglandin

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg net ved, at man oploser det urene prostaglandin F2a in- 30 deholdende 50-98% prostaglandin F2a i en natriumhydrogen-carbonatopl0sning.

3. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg net ved, at man oploser det urene prostaglandin F2a indeholdende 50-98% prostaglandin F2a i en kaliumhydroxidop- 35 losning.

4. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg- DK 156829B net ved, at man syrner de vandige oplosninger med en vandig natriumhydrogensulfatopl0sning.

5. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg-n e t ved, at man syrner de vandige opl0sninger med en 5 vandig saltsyreopldsning.

5 F2a, kendetegnet ved, at man opl0ser det urene prostaglandin F2a med 50-98% prostaglandinindhold i 3-7 vægtdele vand indeholdende 1-1,5 ækvivalenter alkalimetal-hydroxid, -carbonat eller -hydrogencarbonat, baseret pà totalvægten af det tilsatte, urene prostaglandin F2a, ekstra-10 herer den opnâede, vandige opl0sning med et ikke-vandbland-bart, organisk oplosningsmiddel, fortynder den ekstraherede, vandige oplesning med vand til en koncentration pâ 1,25-30 g prostaglandin F2a/liter, justerer opl0sningens pH-værdi til 4-6 ved tilsætning af syre eller et surt sait af en 15 polybasisk syre og fjerner de bundfældede urenheder, opl0ser 0,05-0,2 kg natriumchlorid pr. liter i den opnâede rene, vandige opl0sning, justerer oplesningens pH-værdi til 2-4 ved tilsætning af syre eller et surt sait af en polybasisk syre og ekstraherer oplosningen med et ikke-vandblandbart, 20 organisk opl0sningsmiddel, fjerner vandet fra den organiske ekstrakt og inddamper denne, opleser den fremkomne remanens i en vandfri, lavere alkanol, inddamper den opnâede oplesning til et 5-20% alkanolindhold og krystalliserer, eventuelt efter tilsætning af en lavere ether eller ester, et alipha-25 tisk eller aromatisk carbonhydrid eller et halogeneret dérivât af de to sidstnævnte opl0sningsraidler i en mængde pâ op til 50% af oplosningens prostaglandin F2a-indhold.

6. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg- n e t ved, at man anvender ethylacetat eller diethylether som ikke-vandblandbart, organisk opl0sningsmiddel.

7. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg- 10 net ved, at man fortynder den vandige opl0sning, som er ekstraheret med et ikke-vandblandbart, organisk opl0snings-middel, med vand til en koncentration pâ 5 g prostaglandin F2a/liter og justerer pH-værdien deraf til 5,1.

8. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg- 15 net ved, at man fjerner de urenheder, der er udfældet fra den vandige oplpsning, hvor pH-værdien er justeret til 4-6, ved filtrering.

9. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg- n e t ved, at man opleser remanensen, der er opnâet ved 20 inddampning af den vandfri, organiske ekstrakt, i éthanol.

10. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendeteg-n e t ved, at man udf0rer krystallisationen af den inddam-pede alkanolopl0sning ved en temperatur pâ -15°C til +30°C.