DK158349B

DK158349B - Ferrikomplekser af hydroxypyridinforbindelser samt farmaceutiske praeparater indeholdende saadanne komplekser

Info

Publication number: DK158349B
Application number: DK453684A
Authority: DK
Inventors: Robert Charles Hider; George Kontoghiorghes; Jack Silver; Michael Arthur Stockham
Original assignee: Nat Res Dev
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1990-05-07
Also published as: GR80445B; GB8325494D0; DE3486255D1; DK453684A; ZA847408B; JPS6094965A; CY1516A; DE3486255T2; EP0138421B1; JPH062740B2; EP0357150B1; US4666927A; DK158349C; DK453684D0; GB2146989B; JPH062739B2; SG80989G; GB8423799D0; EP0138421A3; EP0138421A2

Description

! DK 158349B

Den foreliggende opfindelse angår ferri komplekser af hydroxy-pyridi nforbindelser og farmaceutiske præparater indeholdende sådanne komplekser.

En tilstrækkelig tilførsel af jern til kroppen er et absolut krav 5 for vævsvækst i både mennesker og dyr. Selv om der normalt er en stor mængde jern i kosten er absorptionsniveauet af jern fra føde almindeligvis lavt, således at tilførslen af jern til kroppen let kan blive kritisk under forskellige betingelser. Jernmangel anæmi optræder almindeligvis ved graviditet og kan også være et problem for nyfødte, især for 10 visse dyrearter såsom grise. Desuden er der i visse patologiske tilfælde en fejl fordeling af kroppens jern, hvilket fører til en tilstand af kronisk anæmi. Dette forekommer ved kroniske sygdomme såsom rheumatoid arthritis, visse hæmolytiske sygdomme og cancer.

Selv om mange forskellige jernforbindelser allerede markedsføres 15 til behandling af jernmangel anæmi, er kroppens optagelsesniveau af jern fra disse forbindelser ofte ret lavt, hvilket nødvendiggør administrering af relativt høje doser af forbindelsen. Administreringen af høje doser af jernkomplekser, der absorberes dårligt, kan fremkalde siderose i tarmvæggen, og forskellige bivirkninger såsom kvalme, opkastninger, 20 forstoppelse og stærkt ildelugtende afføring. Det har nu vist sig, at ferri komplekser af visse hydroxypyridoner er af særlig værdi i behandlingen af jernmangel anæmi (i dette udtryks bredeste betydning).

I overensstemmelse hermed er et ferrikompleks ifølge den foreliggende opfindelse ejendommeligt ved, at det er ferrikomplekset af en 25 forbindelse, hvor a) to 3-hydroxypyrid-2-on-ringe er forbundet gennem nitrogenatomerne deraf med en gruppe -(^Η2)ε-ΟΟΝΗ-(ΟΗ2)^-ΝΗΟΟ-(ΟΗ2)ε-, hvori c er et helt tal fra 1 til 5 og d er et helt tal fra 2 til 8, eller hvor b) tre 3-hydroxypyrid-2-on- ringe er forbundet via nitrogenatomerne deraf med en gruppe 30 -(CH2)c-C0NH-(CH2)e-N-(CH2)f-NHC0-(CH2)c- C0-(CH2) -, eller

-(CH2)c-CONH-(CH2)e-N-(CH2)f-NHCO-(CH2)c-35 I

(CH2)h-NHCO-(CH2)c-, hvori c er et helt tal fra 1 til 5, e og f hver for sig er et helt tal 2

DK 158349B

fra 2 til 4, g er et helt tal fra 1 til 3, og h er et helt tal fra 2 til 4.

Jernkomplekserne ifølge den foreliggende opfindelse indeholder jern på ferriform og er fortrinsvis neutrale, d.v.s. at der er en indre lad-5 ningsbalance mellem metalkationen eller -kationerne og liganden eller liganderne, som er bundet kovalent dertil, uden at det er nødvendigt med tilstedeværelsen af en ikke-kovalent bundet ion eller ioner, for eksempel en chloridion, for at opnå balance. Desuden foretrækkes det, at denne indre ladningsbalance opnås ved kompleksdannelse mellem en ferri-10 kation eller -kationer og en forbindelse indeholdende det passende antal hydroxypyridonringe for derved at tilvejebringe, ved tabet af en hydro-xyproton fra hver ring, det antal anioniske grupper 0“, som er nødvendigt for at neutralisere ladningen på kationen eller kationerne. Selv om sådan neutralitet kan opnås med et kompleks indeholdende et 3:2 molært 15 forhold af en anion fra en toringsforbindelse:jern(III), er foretrukne neutrale komplekser af denne type l:l-komplekserne dannet mellem den tri val ente anion afledt fra en forbindelse indeholdende tre hydroxypyri-donringe og en ferrikation.

Den foreliggende opfindelse omfatter således særligt et neutralt 20 jernkompleks indeholdende 1 molær mængde jern(III) og 1 molær mængde af en forbindelse som defineret ovenfor, hvori tre ringe er bundet sammen. Anvendelsen af neutrale jernkomplekser ifølge den foreliggende opfindelse omtales i det følgende med særlig reference til sådanne 1:1 komplekser.

25 Både den frie forbindelses og dens jernkompleksers evne til at trænge igennem membraner er vigtig i forbindelse med behandling af anæmi, og det er også ønskeligt, at begge er i besiddelse af nogen grad af vandopløselighed. En god indikation for en forbindelses og dens jernkompleks' fysiske egenskaber er i denne henseende tilvejebragt af for-30 delingskoefficientværdien (Kpar^.)» som opnås ved fordeling mel len n-octanol og tris-hydrochlorid (20 mM, pH 7,4, idet tris betegner 2-amino- 2-hydroxymethylpropan-l,3-diol) ved 20°C, og som er udtrykt som forholdet (koncentrationen af forbindelse i organisk fase)/(koncentrationen af forbindelse i vandig fase). Når forbindelserne skal anvendes i en 35 sammenhæng, som kræver vandring gennem membraner, udviser de foretrukne forbindelser en Kpartværdi for den frie forbindelse på over 0,02, men mindre end 3,0, specielt over 0.2 men mindre end 1,0 sammen med en Kpart^di for det neutrale jern(III)kompleks, hvori der er en indre 3

DK 158349B

ladningsbalance, på over 0,02, men mindre end 6,0, specielt på over 0,2, men mindre end 1,0. I andre sammenhænge, såsom intravenøs anvendelse af forbindelserne in vivo er Kpart værdien mindre kritisk. De senere følgende kommentarer med hensyn til foretrukne former af bindingsgrupper 5 er delvis rettet mod at tilvejebringe forbindelser med fordelingskoefficienter i både fri og kompleks tilstand, som ligger inden for de ovenfor angivne foretrukne grænser.

Bindingsgrupperne for to-ringsforbindelserne har formlen 10 -(CH2)c-C0NH-(CH2)d-NHC0-(CHz)c- (2) hvori c er et helt tal fra 1 til 5, især 1 til 3, f. eks. 1 eller 2, og d er et helt tal fra 2 til 8, f. eks. c = logd = 6ellerc = 2ogd =

2 eller 4.(En værdi af d på 1 fører til bindingsgrupper indeholdende den 15 I

noget ustabile -N-C-N-gruppering). Med hensyn til den samlede størrelse af disse bindingsgrupper, foretrækkes det, at 4 > 2 c + d < 12.

Bindingsgrupperne for tre-ringsforbindelserne har formlerne (1) og 20 (2): -(CH2)c-C0NH-(CH2)e-N-(CH2)f-NHC0-(CH2)c - (1) CO-(CH2)g- -(CH2) -C0NH-(CH2) -N-(CH2)f-NHC0-(CH2L - (2)

25 I

(CH2)h-NHC0-(CH2)c- hvori c er et helt tal fra 1 til 5, navnlig 1 til 3, f.eks. 1 eller 2, e og f er hele tal fra 2 til 4 (værdier for e og f på 1 fører til

I I I

30 bindingsgrupper indeholdende den noget ustabile -N-C-N-gruppering), g er et helt tal fra 1 til 3, navnlig 1, og h er et helt tal fra 1 til 4, fortrinsvis 2 til 4. Foretrukne grupper er for (1) sådanne, hvor c = 1, e =2, f = 3 og g = 1, eller c = 1, e = 3, f = 4 og g = 1, eller c = 1, e 35 = 3, f = 4, g = 2 og for (2) sådanne, hvor c = loge = f = h = 2 eller c = 2 og e = f = h = 2. Med hensyn til den samlede størrelse af disse bindingsgrupper foretrækkes det i tilfælde af (1), at 6 < 2 + c + e + f < 12, mens g er 1 til 3, og i tilfælde af (2) foretrækkes det, at for 4

DK 158349B

hver af 2 c + e + f, 2c + e + hog2c + f + h, at summen er større end eller lig 6, men mindre end eller lig med 12.

Som yderligere vejledning til udvælgelse af egnede bindingsgrupper kan det anføres, at for særligt foretrukne forbindelser kan ringnitro-5 genatomer bekvemt være adskilt af 6 til 12 fortrinsvis 8 til 10 atomer.

Forbindelserne, som udgør jernkomplekserne ifølge den foreliggende opfindelse, kan syntetiseres under anvendelse af forskellige fremgangsmåder. En foretrukken fremgangsmåde omfatter omsætning af en 3-hydroxy-pyridon, der er N-substitueret med en substituent indeholdende en egnet 10 første funktionel gruppe, med et reagens indeholdende andre funktionelle grupper, der er egnede til reaktion med førstnævnte gruppe, idet bindingsgruppen afledes både fra N-substituenten og reagenset. Fremgangsmåden er anvendelig ved fremstillingen af torings- og treringsforbindelser, og egnede funktionelle grupper omfatter en kombination af en car-15 boxygruppe og en aminogruppe, hvoraf den ene kan være bundet til 3-hy-droxypyridonen og den anden til reagenset. Hydroxypyridonen kan således f.eks. være N-substitueret med en gruppe -(CH^.-COgH eller -(CHg)^-NHg* hvori i er et helt tal fra 1 til 5, f.eks. 1, 2 eller 3. I førstnævnte tilfælde, som foretrækkes, kan reagenset være en di- eller tri-amin 20 etc., og i sidstnævnte tilfælde en di- eller tri-carboxylsyre, selv om det vil kunne forstås, at det er almindeligt at aktivere carboxygruppen før omsætning, hvad enten den sidder på hydroxypyridonen eller reagenset. Sådan aktivering kan f.eks. involvere anvendelsen af en aktiveret ester, såsom p-nitrophenyl- eller 1-succinimylester, og det vil være 25 almindeligt at beskytte ringhydroxygruppen, f.eks. ved benzylering, for at forebygge reaktion deraf med den aktiverede estergruppe eller andre former for aktiverede carboxygrupper.

Specifikke eksempler på denne fremgangsmåde udnytter et reagens HgN-iCH^-N^ eller H2N-(CH2)e-NH-(CH2).p-NH2, hvor d er som defineret 30 ovenfor, f.eks. 2, 4, 6 eller 8, og e og f er som ovenfor defineret, f.eks. henholdsvis 2 og 3 eller begge 2. Sådanne reagenser anvendes til fremstilling af forbindelser indeholdende to eller tre sammenbundne ringe ved omsætning med en 3-hydroxypyrid-2-on, f.eks. en gruppe -CH2C02H,-(CH2)2-C02H,-(CH2)3-C02H, -(CH2)4-C02H eller -(CH2)&-C02H på 35 aktiveret form.

Det vil kunne forstås, at de beskrevne veje ikke er de eneste veje, som fører til de forbindelser, som udgør jernkomplekserne ifølge opfindelsen, og at forskellige alternativer kan anvendes, som det er klart 5

DK 158349B

for fagmanden.

Jernkomplekserne fremstilles bekvemt ved omsætning af den bundne hydroxypyridonforbindelse og ferri ioner, idet sidstnævnte bekvemt kan afledes fra et ferrisalt, særligt et ferri halogenid og især ferri-5 chlorid. Omsætningen udføres bekvemt i et egnet fælles opløsningsmiddel, og vand kan ofte anvendes til dette formål. Om ønsket kan en vandig/or-ganisk opløsningsmiddelblanding imidlertid anvendes eller et organisk opløsningsmiddel, for eksempel ethanol, methanol, chloroform og blandinger af disse opløsningsmidler med hinanden og/eller med vand, når det 10 er passende. Specielt methanol eller særligt ethanol kan anvendes som opløsningsmiddel, hvor det er ønskværdigt at udføre udskillelsen af mindst hovedparten af et biprodukt som natriumchlorid ved udfældning, mens jernkomplekserne bibeholdes i opløsning. Alternative fremgangsmåder kan imidlertid anvendes og vil være åbenlyse for fagfolk.

15 Det vil kunne forstås, at naturen af det jernkompleks, der er opnået ved omsætning af en bundet hydroxypyridonforbindelse og ferriioner, vil afhænge både af forholdet mellem disse to reaktanter og reaktionsmediets pH. Til fremstilling af for eksempel 1:1 ferrikomplekset blandes således den bundne treringshydroxypyridonforbindel se og ferrisaltet be-20 kvemt i opløsning i et 1:1 molært forhold, og pH justeres til en værdi i området mellem 6 og 9, for eksempel 7 eller 8. Justering af pH kan bekvemt udføres ved tilsætning af enten natriumcarbonat eller en hydroxidbase såsom natrium- eller ammoniumhydroxid, idet anvendelsen af hydroxidbaser er af særlig interesse, når man fremstiller jernkomplekser i 25 portioner på 20 g eller mere. Når man anvender en hydroxidbase, kan omsætningen bekvemt udføres i et medium, som indeholder vand som opløsningsmiddel, for eksempel i vand eller en ethanol:vand-blanding, og pH justeres ved tilsætning af en 2 molær vandig opløsning af basen. Det vil kunne forstås, at tilstedeværelsen af vand i reaktionsblandingen vil 30 føre til bibeholdelsen af et biprodukt i jernkomplekset ved afdampning af opløsningsmidlet (et chlorid, når jernsaltet er ferrichlorid). Dette kan om ønsket imidlertid fjernes ved fremgangsmåder såsom krystallisation fra et egnet opløsningsmiddelsystem eller i det særlige tilfælde med ammoniumchlorid ved sublimation.

35 Reaktionen, der danner jernkomplekset, er almindeligvis hurtig og vil normalt være forløbet i det væsentlige til fuldendelse efter 5 minutter ved ca. 20eC, selv om en længere reaktionstid om nødvendigt kan anvendes. Efter fraskil!el se af ethvert bundfældet biprodukt såsom na- 6

DK 158349B

triumchlorid i tilfælde af visse opløsningsmiddel systemer kan reaktionsblandingen bekvemt inddampes på en rotationsinddamper eller frysetørres til dannelse af det faste jernkompleks. Dette kan om ønsket omkrystalliseres fra et egnet opløsningsmiddel, for eksempel vand, en alkohol såsom 5 ethanol eller en opløsningsmiddelblanding omfattende blandinger, der indeholder en ether.

Mens det til nogle formål kan være passende at fremstille jernkomplekset på i det væsentlige ren form, d.v.s. i det væsentlige fri for fremstillingsbiprodukter, kan det i andre tilfælde, for eksempel i for-10 bindel se med en fast oral formulering som beskrevet i det følgende, være fuldt ud acceptabelt, at biprodukter såsom for eksempel natriumchlorid er tilstede. Almindeligvis er det neutrale 1:1 [bundet hydroxypyridon-forbindelse:jern(III)] kompleks imidlertid af særlig interesse i en form, der er fri for biprodukter, som er komplekser indeholdende for-15 skellige forhold af hydroxypyridon og jern. Som antydet i det følgende kan det under nogle omstændigheder være fordelagtigt at jernkomplekset bliver anvendt i blanding med den metalfri bundne hydroxypyridonforbindelse, og, om ønsket, kan en sådan blanding opnås direkte ved omsætning af molære forhold af forbindelsen og jernioner, der er større end 1:1.

20 Komplekserne kan formuleres til anvendelse som farmaceutika til veterinær brug, for eksempel i fjerkræs- eller særligt i pattedyrssammenhæng eller til human anvendelse ved forskellige fremgangsmåder, og opfindelsen omfatter et farmaceutisk præparat, der er ejendommeligt ved, at det indeholder et jernkompleks som defineret i krav 1 sammen med en 25 fysiologisk acceptabel diluent eller bærer. Det farmaceutiske præparat kan for eksempel tilføres som et vandigt, olieagtigt eller emulgeret præparat ved inkorporering i en flydende diluent, som mest almindeligt vil blive anvendt til parenteral administrering og derfor vil være sterilt og pyrogenfrit. Selv om præparater, der inkorporerer en flydende 30 diluent, kan anvendes til oral administrering, foretrækkes det at anvende præparater, som er inkorporereret i en fast bærer, for eksempel et konventionelt fast bærermateriale såsom- stivelse, lactose, dextrin eller magnesiumstearat, idet det orale præparat bekvemt kan være af en formet type, for eksempel som tabletter, kapsler (herunder såkaldte 35 "spansules"), etc.

Andre administreringsformer end injektion eller ad den orale vej kan også overvejes i både humane og veterinære sammenhænge, for eksempel andre kendte former, såsom anvendelsen af suppositorier eller pessarer, 7

DK 158349B

særligt til human administrering.

Jernkomplekserne kan især tilføres ved parenteral administrering, især i sammenhæng med behandling af dyr. Problemerne med jernmangel anæmi i nyfødte grise opstår fortrinsvis i løbet af de første tre uger eller 5 der omkring af deres liv, hvor en meget hurtig vækstforøgelse finder sted. Jernkomplekserne ifølge opfindelsen kan anvendes til at behandle smågrise direkte via en parenteral rute såsom intramuskulær eller oral, for eksempel som et flydende præparat "injiceret i munden". En alternativ fremgangsmåde er imidlertid at forøge jernindholdet i den mælk, som 10 smågrisene lever af, ved at behandle soen under anvendelse af oral eller parenteral administrering, for eksempel med et injicerbart langsomt afgivende præparat (en sådan fremgangsmåde kan også være af interesse i human sammenhæng). Når det er muligt af fodre smågrise med andre næringsmidler end soens mælk, kan det også være muligt at udføre den far-15 maceutiske administrering af jernkomplekset i dette andet næringsmiddel.

Præparater kan formuleres på enhedsdosisform, d.v.s. i form af diskrete dele, der hver indeholder en enhedsdosis, eller flere enhedsdoser eller en underenhed af en enhedsdosis. Mens den indgivne dosis af den aktive forbindelse vil afhænge af forskellige faktorer, herunder den 20 særlige forbindelse, der anvendes i præparatet, kan det vejledende anføres, at tilfredsstillende kontrol med den mængde jern, som er tilstede i den humane krop, ofte kan opnås ved anvendelse af en daglig dosis på ca. 0,1 g til 5 g, især på ca. 0,5 g til 2 g, mens veterinære doser har et g/kg legemsvægt forhold af lignende størrelse. Det vil imidlertid 25 kunne forstås, at det under visse omstændigheder kan være passende at give daglige doser, der ligger enten over eller under disse niveauer. I almindelighed er formålet at tilvejebringe den mængde jern, som kræves af patienten, uden at administrere et unødvendigt overskud, og de farmaceutiske præparater ifølge opfindelsen er særligt egnede til at opnå 30 dette formål. Når det ønskes, kan mere end et jernkompleks af mere end én bundet hydroxypyridonforbindelse som beskrevet ovenfor være til stede i det farmaceutiske præparat, eller andre aktive forbindelser kan også inkorporeres i præparatet, for eksempel forbindelser med evnen til at lette behandlingen af anæmi såsom folinsyre. En yderligere bestanddel, 35 der om ønsket kan inkluderes i præparatet er en zinkkilde. Jernforbindelser, der anvendes ved behandling af jernmangel anæmi, kan hæmme zinkoptagelsesmekanismen i kroppen, og dette kan have alvorlige bivirkninger for fostret, når man behandler en gravid kvinde for anæmi. Det antages

DK 158349B

s imidlertid» at jernkomplekserne ifølge den foreliggende opfindelse har den yderligere fordel, at de enten ikke er i besiddelse af denne virkning, eller at de udviser denne virkning på et lavere niveau end de forbindelser, der på nuværende tidspunkt anvendes ved behandling af anæmi.

5 I overensstemmelse hermed kan det ofte være tilfældet, at niveauet for den forbindelse, der tilvejebringer zink, og som sættes til præparatet, ikke behøver at være så højt, eller den kan udelades fuldstændigt i forbindelse med foretrukne formuleringer af jernkomplekserne.

Det har vist sig, at de her beskrevne jernkomplekser er særdeles 10 egnede til behandlingen af jernmangel anæmi både hos mennesker og også i veterinær sammenhæng, især til behandlingen af forskellige pattedyrsarter og især grise. Komplekserne vil blive fordelt i n-octanol, hvilket indikerer, at de er i stand til at gennemtrænge biologiske membraner, hvilken egenskab er blevet bekræftet i praksis ved tests af 59Fe-15 mærkede jernkompleksers evne til at trænge ind i erytrocytter. Forbindelsernes evne i så henseende vil afhænge af arten af substituen-terne, der er til stede heri, og denne evnes afspejling i Kpart-værdierne for forskellige forbindelser er tidligere blevet omtalt. Når først komplekserne er tilstede i blodbanerne, vil de donere jern til trans-20 ferrin, idet en ligevægtstilstand bygges op mellem komplekserne og transferrin.

Visse aspekter ved formuleringen af komplekserne kan forøge deres aktivitet i særlige sammenhænge. Selv om de neutrale 1:1 ferrikomplekser således er af særlig værdi derved, at de er stabile over et bredt pH-25 område fra ca. 4- eller 5 op til 10, og selv pH-værdier på mindre end 4, som er fremherskende i maven, bør frit jern ikke blive afgivet. Det er således blevet observeret, at selv ved pH 0,5 var alt jernet af et sådant 1:1 kompleks stadig bundet, selv om ikke nødvendigvis ved alle seks af de originale kovalente bindinger. Desuden bør, når komplekset har 30 forladt maven og når tyndtarmen, enhver indre dissociation af bindingerne i komplekset blive reverseret ved de basiske betingelser, som frem-hersker deri. Beskyttelse af jernkomplekserne fra de sure forhold i maven bør derfor ikke være nødvendig for at forebygge frigivelse af jern fra komplekset. Det er imidlertid en mulighed ved nogle former for bin-35 dingsgrupper, at nedbrydning af gruppen kan forekomme ved de sure betingelser, som er fremherskende i maven, for eksempel ved spaltning af en amidgruppe. I sådanne tilfælde kan anvendelsen af en fremgangsmåde til formulering, som undgår eller reducerer jernkompleksets eksponering 9

DK 158349B

for de sure betingelser i maven, være af værdi. En sådan fremgangsmåde kan omfatte forskellige typer af kontrollerede frigørelsessystemer, der strækker sig fra et system, der for eksempel kan være baseret på en polymer, som simpelthen tilvejebringer en tidsforsinket frigørelse af 5 komplekset via et system, som er modstandsdygtigt overfor dissociation under sure betingelser, ved for eksempel at anvende puffere, til et system, der er indrettet til frigørelse under de betingelser, der er fremherskende i tyndtarmen, for eksempel et pH-følsomt system, der er stabiliseret mod en pH på 1 til 3, som er fremherskende i maven, men 10 ikke mod en pH på 7 til 9, som er fremherskende i tyndtarmen. Da mavens pH er højere efter et måltid, kan det være fordelagtig uanset, hvilken formuleringsmetode, der anvendes, at administrere jernkomplekserne på et sådant tidspunkt.

En særlig bekvem fremgangsmåde til fremstilling af et præparat med 15 kontrolleret frigørelse omfatter indkapsling af jernkomplekset med et materiale, som er modstandsdygtigt overfor dissociation i maven, men som er tilpasset dissociering i tyndtarmen (eller muligvis, hvis dissociationen er langsom, i tyktarmen). Sådan indkapsling kan opnås med lipo-somer, idet phospholipider almindeligvis er resistente overfor disso-20 ciation under sure betingelser. De liposomalt omgivne 1:1 jern(III)komplekser kan derfor overleve det sure miljø i maven uden at dissociere.

Ved indgang til tyndtarmen ødelægger bugspytkirtel enzymerne hurtigt liposomernes phospholipidafhængige struktur, hvorved 1:1 komplekset frigøres. Liposomsprængningen lettes yderligere ved tilstedeværelsen af 25 galdesyresalte. Imidlertid er det almindeligvis mere bekvemt at udføre indkapslingen inklusiv mikroindkapsling under anvendelse af en fast sammensætning af en pH-følsom natur.

Fremstillingen af faste præparater, der er indrettet til at modstå dissociation under sure betingelser, men indrettet til at dissociere 30 under ikke-sure betingelser er velkendte og omfatter oftest brugen af et enterisk overtræk, hvorved tabletter, kapsler, etc. eller enkelte partikler eller granula, der er indeholdt heri, overtrækkes med et egnet materiale. Sådanne fremgangsmåder er for eksempel beskrevet i artiklen med titlen "Production of enteric coated capsules" af Jones i Manufac-35 turing Chemist and Aerosol News, maj 1970, og i standardreferencebøger som for eksempel "Pharmaceutical Dosage Forms", vol. III af Liebermann and Lackmann (udgivet af Marcel Decker). Én særlig fremgangsmåde til indkapsling omfatter anvendelsen af gelatinekapsler, der er overtrukket

DK 158349B

10 1 med et cel! uloseacetatphthalat/diethylphthalatlag. Dette overtræk beskytter gelatinekapslen mod virkningen af vand under sure betingelser i maven, hvor overtrækket protoneres og derfor er stabilt. Overtrækket de-stabiliseres imidlertid under neutrale/basi ske betingelser i tarmene, 5 hvor det ikke protoneres, og herved tillades vand at virke på gelatinen.

Når først det vandopløselige 1:1 jern(III)kompleks er frigivet i tarmen, er dets gennemtrængningshastighed af tarmvæggen relativ konstant uanset, hvor det befinder sig i tarmen, d.v.s. hvad enten det er i jejunum, ileum eller colon. Andre eksempler på anvendelige fremgangsmåder til 10 formuleringer omfatter brugen af polymere hydrogel formuleringer, som ikke ligefrem indkapsler jernkomplekset, men som er modstanddygtige overfor dissociation under sure betingelser.

Ud over at de ovenfor beskrevne jernkomplekser kan anvendes i farmaceutisk øjemed, er de også af potentiel interesse som kilde til jern i 15 forskellige andre sammenhænge, herunder i forbindelse med celle- og bakterievækst, i forbindelse med plantevækst, som farvestof og i forbindelse med kontrollen af jerntransport over membraner.

Opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler, hvor eksempel 6, 7 og 8 vedrører fremstillingen og anvendelsen af jernkomplekserne, 20 eksempel 5 angår fordelingsdata for såvel jernkomplekserne af bundne 3-hydroxypyridoner som de tilsvarende metalfrie bundne 3-hydroxypyridoner, mens eksempel 1-4 vedrører fremstillingen af metalfrie bundne hydroxypyri doner til anvendelse ved fremstillingen af jernkomplekser ifølge den foreliggende opfindelse. Eksempel 1-4 beskriver fremstillingen af 25 forbindelser indeholdende to eller tre 3-hydroxypyrid-2-on-ringe, der er bundet med-en-række forskellige bindingsgrupper. For at lette overskueligheden er de forskellige i eksemplerne beskrevne forbindelser vist i tabel I, hvor forbindelsernes nummerering svarer til den i eksemplerne.

Det bør bemærkes, at en ændring i opløsningsmidlets art kan give et 30 andet reaktionsprodukt. I eksempel 3, hvor det polære opløsningsmiddel dimethyl formamid anvendes, reagerer således den sekundære aminogruppe i reaktanten med den aktive ester til dannelse af en tre-ringsforbindelse, hvorimod den sekundære aminogruppe i reaktanten ikke reagerer med den aktive ester, såfremt methylenchlorid anvendes som opløsningsmiddel, og 35 der fås en to-ringsforbindelse. Det vil derfor kunne indses, at forskellige produkter indeholdende 2 i stedet for tre ringe kan opnås ved hjælp af fremgangsmåderne i både eksempel 3 og 4 ved anvendelse af forskellige reaktionsbetingelser.

11

DK 158349B

TABEL I

For- Antal Ring- Bindings- bindel se ringe system_gruppe_ 5 1 2 -ch2conh-(ch2)6-nhcoch2- 10 2 2 -CH2C0NH-(CH2)8-NHC0CH2- 15 3 3 -CH2CONH-(CH2)2-N-(CH2)2-NHCOCH2- (CH2)2-NHCOCH2- 20 - - — _ ------ — 4 3 -CH2CONH-(CH2)3-N-(CH2)3-NHCOCH2-

25 I

coch2- 30

Eksempel 1

Fremsti11 ing af 1,6-di-(3-hydroxy-2-oxopyrid-1-ylacetamido)-hexan.

2,3-dihydroxypyridin (10 g) suspenderes i ethyl bromacetat (40 ml), og blandingen opvarmes til 140°C i et forseglet rør i 24 timer. Røret 35 afkøles derefter i et fast stof C02 og åbnes. Indholdet underkastes rotationsinddampning ved 50eC, hvilket giver et gult fast stof. Om-krystallisation af dette faste stof fra vand giver 1-ethoxycarbonyl-methyl-3-hydroxypyrid-2-on som hvide krystaller (10,8 g) smp. 141-151eC.

12

DK 158349B

l-ethoxycarbonylmethyl-3-hydroxypyrid-2-on (10 g) opløses i metha-nol/vand (9:1 vol/vol) (400 ml). Til denne opløsning sættes benzylchlo-rid (3 molært overskud) og NaOH, indtil pH er over 12. Blandingen tilbagesvales derefter i 6 timer til dannelse af en klar orange opløsning.

5 Methanol fjernes ved rotationsinddampning, og den vandige opløsning ekstraheres med dichlormethan for at fjerne overskydende benzylchlorid.

Den vandige fase fortyndes lidt ved tilsætning af mere vand og gøres derefter sur til pH 2 under anvendelse af koncentreret saltsyre, hvilket resulterer i udfældning af et beige faststof. Blandingen afkøles, og 10 bundfaldet filtreres fra og vaskes med di ethyl ether. Det rå produkt omkrystalliseres fra ethanol, hvilket giver 3-benzyloxy-l-carboxymethyl-pyrid-2-on (5,4 g, 41%), smp. 176-177°C.

3-benzyloxy-l-carboxymethylpyrid-2-on (0,5 g) og N-hydroxysuccini-mid (0,25 g) opløses i dimethyl formamid (10 ml), og opløsningen afkøles 15 på isbad. Dicyclohexylcarbodiimid (0,45 g) opløses i dimethyl formamid (10 ml) sættes til pyridonen og henstår i 18 timer. Det udfældede di-cyclohexyluri nstof udskilles ved filtrering, og filtratet inddampes-til tørhed. Den resulterende remanens omkrystalliseres fra en methylen-chlorid/diethyletherblånding, hvilket giver 3-benzyloxy-l-succinimyloxy-20 carbonylmethylpyrid-2-on (0,56 g, 80%), smp. 183-184°C.

3-benzyloxy-l-succinimyloxycarbonylmethylpyrid-2-on (0,5 g) opløses i dimethyl formamid (12,5 ml). Til denne opløsning sættes en opløsning af 1,6-diaminohexan (0,5 molækvivalent) i methanol (5 ml). Det resulterende hvide bundfald udskilles ved filtrering og det farveløse filtrat ind-25 dampes til tørhed. Den resulterende remanens ekstraheres med en chloro-form/vandblånding, det organiske lag tørres (NagSO^) og inddampes til tørhed. Den resulterende remanens opløses i ethanol indeholdende 1% vol/vol eddikesyre og hydrogeneres over palladium/trækul. Filtrering, inddampning og omkrystallisation fra ethanol giver titel forbindel sen som 30 et hvidt krystallinsk fast stof i 70% udbytte, smp. 240-242°C; v v 1 ΠΙαΧ (nujol) 1645, 1580, 1555 cm"1; S(dgDMSO) 1,2 (s, 8H), 2,9 (s, 4H), 4,15 (s, 4H), 5,9 (t, 2H), 6,5 (d, 2H), 6,8 (d, 2H), 7,9 (t, 2H) 8,7 (s, 2H).

Eksempel 2 35 Fremstilling af l,8-di-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-yl)-acetamidooctan.

3-benzyloxy-1-succinimyloxycarbonylmethylpyrid-2-on - fremstil1 et som beskrevet i eksempel 1 - omsættes med 1,8-diamino-octan på en måde, der er analog med den for omsætningen af denne forbindelse med 1,6-dia- 13

DK 158349B

minohexan i eksempel 1 beskrevne, hvilket giver titel forbindelsen i 76% udbytte, smp. 238-239°C; vmax (nujol) 1650, 1580, 1560 cm"1; 6(dgDMS0) 1,2 (s, 12H), 4,4 (s, 4H), 5,9 (t, 2H), 6,6 (d, 2H), 6,9 (d, 2H), 8,0 (t, 2H) 8,8 (s, 2H).

5

Eksempel 3

Fremsti11 ing af N,N-di -[2-(3-hydroxy-2-oxopyrid-1-ylacetamido)-ethyl]-2-(3-hydroxy-2-oxopyri d-1-ylacetami do)-ethyl ami η.

2,1 g 3-benzyloxy-l-succinimyloxycarbonylmethylpyrid-2-on - frem-10 stillet som beskrevet i eksempel 1 - opløses i dimethyl formamid (50 ml) og tri-(2'-aminoethyl)-amin (0,3 g) tilsættes under omrøring. Den resulterende opløsning omrøres i 10 minutter og inddampes derefter til tørhed. Remanensen ekstraheres med methylenchlorid/vand, hvorpå det organiske lag inddampes til tørhed. Remanensen opløses i 95% ethanol og hy-15 drogeneres over palladium/trækul, filtrering og inddampning giver et fast stof, som tørres i ekssikkator over fast NaOH. Omkrystallisation af det tørrede faste stof fra 95% ethanol giver titel forbindel sen (0,82 g, 68%) som et hvidt fast stof, smp. 112-114°C, vmax (nujol) 1650, 1590 cm” li 6(dgDMS0) 2,3 (s, 6H), 2,95 (s, 6H), 4,4 (s, 6H), 5,9 (t, 3H), 6,55 20 (d, 3H), 6,9 (d, 3H) 8,0 (s, 3H).

Eksempel 4

Fremstilling af N-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetyl)-N-[3-(3-hydroxy-2-oxopyri d-l-yl acetami do) -propyl ] -3- (3-hydroxy-2-oxopyrid-l-yl acetami do) -25 propylamin.

2 g 3-benzyloxy-l-succinimyloxycarbonylmethylpyrid-2-on - fremstillet som beskrevet i eksempel 1 - opløses i dimethyl formamid (50 ml) og en opløsning af N-(3-aminopropyl)-l,3-diaminopropan i methanol (20 ml) tilsættes, og reaktionsblandingen henstår natten over. Rotationsinddamp-30 ning giver en orange olie, som ekstraheres med methylenchlorid/vand. Det organiske lag tørres, inddampes til tørhed og tørres videre i en ekssikkator over CaCl2, hvilket giver N-(3-benzoloxy-2-oxopyrid-l-ylacetyl)-N-[3-(3-benzyloxy-2-oxopyrid-l-ylacetami do)-propyl]-3-(3-benzyloxy-2-oxo-pyrid-l-ylacetamido)-propylamin i 60% udbytte som en olie, 5(dgDMS0) 1,6 35 (m, 4H), 3,0 (m, 8H), 4,3 (s, 6H), 4,75 (s, 6H), 6,0 (t, 3H), 6,8 (d, 3H) 7,1 (d, 3H), 7,3 (s,15H), 8,3 (m,2H). Hydrogenering af dette triben-zylderi vat over palladium/trækul i ethanol indeholdende 1% vol/vol eddikesyre på samme måde som beskrevet i eksempel 3 giver titel for- 14

DK 158349B

bindeisen som en olie.

Eksempel 5

Fordelingsdata for bundne 3-hydroxypyridoner og deres jernkomplekser.

5 Fordelingskoefficienten K .j., som er forholdet (koncentration af forbindelse i n-octanol)/(koncentrat!on af forbindelse i vandig fase)

ved fordelingen mellem n-octanol og vandig trishydrochlorid (20 mM, pH

7,4) måles spektrofotometrisk ved 20eC for forskellige af forbindelserne ifølge de foregående eksempler og deres jern(III)-komplekser (ved 10” 10 4 M). Opløsningerne af komplekserne fremstilles enten med hensyn til forbindelse 3 ved opløsning af det foruddannede kompleks fremstillet som beskrevet i eksempel 6 i vandigt trishydrochlorid eller med hensyn til forbindelserne 2 og 4 ved dannelse i pufferen in situ ved blanding af henholdsvis et 3:2 eller 1:1 molært forhold af den bundne hydroxypyri-15 donforbindelse : ferrichlorid, hvorefter pH, om nødvendigt, genindstilles til 7,4. Der anvendtes kun syrevaskede glasvarer og efter blanding af 5 ml af den 10"^M vandige opløsning med 5 ml n-octanol i 1 minut, centrifugeres den vandige n-octanolblanding ved 1000 g i 30 sekunder. De to resulterende faser adskilles, ofr at der kan foretages en koncentra-20 ti onsbestemmelse spektrofotometrisk på begge. For de metal fri bundne hydroxypyridonforbindelser anvendes området 220-340 nm til koncentrationsbestemmelse, mens der for jernkomplekserne anvendes området 340-640 nm.

Typisk opnåede værdier vises i tabel II, idet forbindelserne iden-25 tifi ceres med samme nummereringssystem som det i tabel I anvendte.

TABEL II

Fordel i ngskoeffi ci enter 30 Fordelingskoefficient Kpar^

Forbindelse_Fri forbindelse Jernkompleks 2 0,017 0,10 3 0,02 0,03 35 4 0,2 0,3 '15

DK 158349B

Eksempel 6

Fremstilling af jernkomplekserne.

Jernkomplekset af 1,6-di-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-hexan (forbindelse 1, beskrevet i eksempel 1) fremstilles enten ved fremgangs-5 måde (a) eller fremgangsmåde (b).

(a) En vandig opløsning med 2 mol ækvivalenter ferrichlorid omsættes i 5 minutter ved stuetemperatur med en vandig opløsning indeholdende 3 mol ækvivalenter 1,6-di-(hydroxy-2-oxopyrid-l-yl acetamido)-hexan Den re sulterende opløsning indstilles til pH 7,0 under anvendelse af 2 molær 10 vandig natriumhydroxid og frysetørres dernæst. Det resulterende pulver ekstraheres med chloroform, filtreres, og filtratet udsættes for rotationsi nddampning, hvilket giver et i alt væsentligt kvantitativt udbytte af et kompleks indeholdende l,6-di-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-hexan som bivalent anion og ferrikation. Omkrystallisation af komplekset 15 fra ethanol giver vinrøde krystaller, smp. 300°C, vv(nujol) 1520, 1620 cm"1.

(b) En ethanolisk opløsning af 2 mol ækvivalenter af ferrichlorid omsættes i 5 minutter ved stuetemperatur med en chloroformopløsning indeholdende 3 mol ækvivalenter l,6-di-(3-hydroxy-2-oxypyrid-l-ylacet- 20 amido)hexan^. Den resulterende opløsning neutraliseres ved tilsætning af natriumkarbonat, det udfældede natriumchlorid fjernes ved filtrering, og filtratet inddampes, hvilket giver et i alt væsentligt kvantitativt udbytte af et kompleks indeholdende den l,6-di-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-hexan som bivalente anion og ferri kationen, smp. >300°C, 25 N,N-di-[2-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-ethyl]-2-(3-hydroxy- 2-oxopyrid-l-ylacetamido)-ethylamin (forbindelse 3: beskrevet i eksempel 3) omsættes med ferrichlorid i et 1:1 molært forhold ved enten fremgangsmåde (a) eller (b) ovenfor, hvilket giver det neutrale jern(III)kompleks indeholdende den N,N-di-[2-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-yl-30 acetamido)-ethyl]-2-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-ethylamin som trivalent anion og ferrikationen i 1:1 forhold. Dette kompleks opnås som vinrøde krystaller, smp. >300eC, vm,v(nujol) 1530, 1580 (w), 1620 (w) og i max 1660 cm'1.

35 ^ Koncentration af den bundne hydroxypyridonforbindelse er 0,1M, selv om dette tal kan variere, f.eks. i et område mellem 0,01 til 0,05M, idet intervallets øvre ende begrænses af forbindelsens opløselighed i reaktionsopløsningsmidlet.

16

DK 158349B

Eksempel 7

In vitro tests vedrørende jernkompleksernes gennemtrængning af menneskets erythrocyter.

Akkumuleringen af jern i menneskelige erythrocyter, som kommer i 5 forbindelse med jernkomplekser af tre forbindelser beskrevet ovenfor i eksemplerne iagttoges ved, at man i 1 time ved 37°C inkuberede en 5% 59

suspension af erythrocyter i et medium bestående af det Fe-mærkede jernkompleks ^ (10~^) i vandig natriumchlorid (130 nM) justeret til pH

7,4 ved hjælp af tris hydrochlorid (2 ml). Efter denne inkubations-10 periode placeredes en portion af erythrocyt/mediumblandingen over et lag af siliconeolie, og erythrocyterne udskiltes ved centrifugering gennem 59 olien. Dernæst taltes de Fe niveauer, der var forbundet med erythrocyterne og inkubationsmediet. Som sammenligning udførtes et lignende forsøg med ferricitrat. De opnåede resultater vises i tabel III, hvori 15 er angivet den mængde af kompleks, der trænger ind i erythrocyterne (n.mol), idet de angivne værdier i hvert tilfælde betegner middelværdien af mindst tre bestemmelser. Det ses, at alle jernkomplekserne er bedre end ferricitrat.

20 TABEL III

Erythrocyters optagelse af komplekser.

Forbindelse Mængde komplekser, der er _optaget i erythrocyter (n.mol) 25

Fe^kompleks af forbindelse 1 52

Fe1 ^kompleks af forbindelse 2 85

Fe111kompleks af forbindelse 3 45

Fe^citrat <85 30 _ ^ Jernkomplekserne af forbindelserne fremstilles in situ i en pufret 59 opløsning under anvendelse af forbindelsen og FeClg i nøjagtigt de 35 samme forhold som beskrevet i eksempel 6 for forbindelserne 1 og 3 og for forbindelse 2 i samme forhold som beskrevet i nævnte eksempel for forbindelse 1.

Claims

10 Fe komplekser ved 37°C i tidsrum på op til 1 time (jernkomplekserne fremstilledes på stedet ifølge en fremgangsmåde analog med den i eksempel 14 beskrevne). Sækkens indhold taltes med hensyn til indhold af 59 Fe og maltes spektrofotometrisk. De opnåede resultater for de to jernkomplekser ifølge den forelig-15 gende opfindelse sammenlignet med ferricitrat (dette er en jernforbindelse, som indeholdes i præparater, der markedsføres til behandling af jernmangel anæmi) vises i tabel VI, idet hver forbindelses jernoptagelse vises i forhold til ferrichloridets, som er 1. Det vil fremgå, at begge komplekserne ifølge den foreliggende opfindelse udviser et jernoptagel-20 sesniveau, som er signifikant højere end de niveauer, som iagttoges for ferricitrat. TABEL IV 25 Forbindelse_Relativ jernoptagelse FeCl- 1 Fe11 kompleks af forbindelse 2 15 Fekompleks af forbindelse 3 11 30 Femcitrat 2

1. Ferri kompleks af en hydroxypyridinforbindelse, KENDETEGNET ved, at det er ferri komplekset af en forbindelse, hvor a) to 3-hydroxypyrid-2-on-ringe er forbundet gennem nitrogenatomerne deraf med en gruppe 35 DK 158349B -(CH2)c-CONH-(CH2)d-NHCO-(CH2)c-, hvori c er et helt tal fra 1 til 5 og d er et helt tal fra 2 til 8, eller hvor b) tre 3-hydroxypyrid-2-on-ringe er forbundet via nitrogenatomerne deraf med en gruppe -(CH2)c-CONH-(CH2)e-N-(CH2)f-NHCO-(CH2)c-

5 I C0-(CH2)g-, eller -(CH2)c-CONH-(CH2)e-N-(CH2)f-NHCO-(CH2)c- 10 (CH2)h-NHCO-(CH2)c-, hvori c er et helt tal fra 1 til 5, e og f hver for sig er et helt tal fra 2 til 4, g er et helt tal fra 1 til 3, og h er et helt tal fra 2 til 4. 15

2. Ferri kompleks ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at det er et kompleks med N,N-di-[2-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-ethyl]-2-(3-hydroxy- 2-oxopyrid-l-ylacetamido)-ethylamin eller N-{3-hydroxy-2-oxopyrid-l-yl-acetyl)-N-[3-(3-hydroxy-2-oxopyrid-l-ylacetamido)-propyl]-3-(3-hydroxy- 20 2-oxopyri d-1-ylacetami do)-propyl ami η.

3. Ferrikompleks ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at det er et neutralt ferrikompleks indeholdende 1 moldel jern(III) og 1 moldel af den bundne tre-ringsforbindelse. 25

4. Farmaceutisk præparat, KENDETEGNET ved, at det omfatter en forbindelse ifølge ethvert af kravene 1 til 3 sammen med en fysiologisk acceptabel diluent eller bærer.

5. Ferrikompleks ifølge ethvert af kravene 1 til 3 til medicinsk anvendelse. 35