DK161703B - Ferrikomplekser af hydroxypyridinforbindelser, farmaceutiske praeparater indeholdende saadanne komplekser, samt anvendelsen af saadanne komplekser til fremstilling af farmaceutiske praeparater - Google Patents

Description

i

DK 161703 B

Den foreliggende opfindelse angår ferri komplekser af hydroxy-pyridinforbindelser til brug som terapeutikum, visse hidtil ukendte ferri komplekser af hydroxypyridinforbindelser, farmaceutiske præparater indeholdende sådanne komplekser og anvendelsen af et ferrikompleks af 5 visse l-hydroxypyrid-2-oner til fremstilling af farmaceutiske præparater.

En tilstrækkelig tilførsel af jern til kroppen er et absolut krav for vævsvækst i både mennesker og dyr. Selv om der normalt er en stor mængde jern i kosten er absorptionsniveauet af jern fra føde almindelig-10 vis 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 visse dyrearter, såsom grise. Desuden er der i visse patologiske tilfælde en fejl fordeling af kroppens jern, hvilket fører til en til -15 stand af kronisk anæmi. Dette forekommer ved kroniske sygdomme, såsom rheumatoid arthritis, visse hæmolytiske sygdomme og cancer.

Selv om mange forskellige jernforbindelser allerede markedsføres til behandling af jernmangel anæmi, er kroppens optagelsesniveau af jern fra disse forbindelser ofte ret lavt, hvilket nødvendiggør administre-20 ring 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, forstoppelse og stærkt ildelugtende afføring. Vi har følgeligt undersøgt jernfrigørelsesevnen hos en lang række forbindelser og har identificeret 25 en gruppe forbindelser, der er af særlig værdi ved behandling af jernmangel anæmi (i udtrykkets bredeste forstand).

I overensstemmelse hermed tilvejebringes ifølge den foreliggende opfindelse ferri komplekser af hydroxypyridinforbindelser til brug som terapeutikum, hvilke ferri komplekser er ejendommelige ved, at de er 30 ferri komplekser af l-hydroxypyrid-2-on, som i 4-sti11 ingen er substi- tueret med en hydroxygruppe, en Cj^-alkoxygruppe eller en C2_4-alkoxy-gruppe, der er substitueret med en C14-alkoxygruppe.

Sådanne komplekser kan anvendes både ved human og veterinær behandling, men er af særlig interesse til behandling af mennesker ved 35 terapi, specielt i sammenhæng med behandlingen af jernmangel.

l-hydroxypyrid-2-onerne er tautomere forbindelser, som alternativt benævnes 2-hydroxypyridin-l-oxider, idet de to tautomere strukturer vises nedenfor for den usubstituerede stamforbindelse.

DK 161703 B

2

r^N

5 I .i-—- |

I I

OH O" 10 Både jernkompleksets og den tilsvarende fri forbindelses evne til at gennemtrænge membraner er vigtig i sammenhæng med behandlingen af jernmangel, og det er også ønskeligt, at begge er i besiddelse af nogen 15 grad af vandopløselighed. En god indikation for en forbindelse og dens jernkompleks fysiske egenskaber i så henseende giver fordelingskoefficientværdien (Kpart), som opnås ved fordeling mellem n-octanol og tris-hydrochlorid (20 mM, pH 7,4, idet tris betegner 2-amino-2-hydroxymethyT-propan-l,3-diol) ved 20eC, og som udtrykkes som forholdet (koncentration 20 i organisk fase)/(koncentration i vandig fase). Foretrukne forbindelser udviser en Kpart-værdi for den fri forbindelse på over 0,02, men mindre end 3,0, især over 0,2, men mindre end 1,0, sammen med Kpart-værdi for det neutrale 3:1 hydroxypyridon:jern(III)kompleks på over 0,02, men mindre end 6,0, især på over 0,2, men mindre end 1,0. De følgende 25 kommentarer angående foretrukne grupper, som anvendes til erstatning af hydrogenatomer, der er bundet til carbonatomer i pyridonri ngen, rettes mod anvendelsen af forbindelser, som har fordelingskoefficienter i den fri og komplekse tilstand, der ligger inden for disse foretrukne grænser. Eksempler på målte fordelingskoefficienter for specifikke forbin-30 delser angives i eksempel 4.

Alkoxysubstituenten på alkoxygruppen kan indeholde 1-3 eller 1-4 carbonatomer, men grupper med 1 eller 2 carbonatomer, dvs. ethoxy og især methoxy, er af særlig interesse. Alkoxygruppen, som er substitueret indeholder imidlertid 2 eller flere carbonatomer i betragtning af den 35 relative instabilitet i gruppen -0-C-0-. Til stede-værelsen af en alkoxysubstituent på en alkoxygruppe vil endvidere være tilbøjelig til at opveje den hydrofobe virkning af den alifatiske carbonhydridgruppe, som denne alkoxygruppe indeholder, hvilket nogle gange begunstiger

DK 161703 B

3 anvendelsen af lidt større alkoxygrupper, når disse er substituerede. I overensstemmelse hermed er der en særlig interesse for alkoxysubstituerede alkoxygrupper med 2 eller 3 carbonatomer i den første alkoxygruppe, som er substitueret på ringen, og med 1 til 3 carbonatomer i den anden 5 alkoxygruppe, som er substitueret på den første alkoxygruppe. Det samlede antal carbonatomer i sådanne alkoxysubstitue-rede alkoxygrupper er fortrinsvis ikke større 6 og især ikke større end 3 eller 4 carbonatomer.

Udover de allerede nævnte hydroxy-, methoxy- og ethoxygrupper, er 10 specifikke eksempler på substituentgrupper 2-methoxyethoxy- og 3-methoxypropoxygrupper.

Specifikke eksempler er således følgende OH 0(CH2)nCH3 0(°η2)γπΟβ/

15 <r\ <rS

i II i

\N^0 Njl^O

OH OH OH

20 hvor n er 0, 1, 2 eller 3, m er 2, 3 eller 4, og R' er (CHgJj.jCHg

Især kan nævnes følgende forbindelser l-hydroxy-4-methoxy-pyrid-2-on, 4-ethoxy-l-hydroxypyrid-2-on, l,4-dihydroxypyrid-2-on og 1-hydroxy-4-(2/-methoxyethoxy)-pyrid-2-on.

25 Jernkomplekserne, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse indeholder jern på ferriform. Jernkomplekserne er fortrinsvis neutrale, dvs. der er en indre ladningsbalance mellem metal kationen og liganden (liganderne) bundet covalent dertil, uden at det er nød-vendigt med tilstedeværelse af en ikke-covalent bundet ion eller ioner, f.eks. en 30 chloridion, for at opnå balance. Det foretrækkes derfor, at ladnings- · balancen opnås ved kompleksdannelse mellem jernkationen og det passende antal anioner hidrørende fra en hydroxypyridon ved tabet af en hydroxy-proton, hvilket er nødvendigt for at fremkalde neutralitet, og de jernkomplekser, der er valgt til anvendelse ifølge den foreliggende opfin-35 del se er således neutrale 3:1 komplekser indeholdende 3 hydroxypyridon-anioner, som er kompleksbundet til en ferrikation. Det vil imidlertid være åbenbart, at den foreliggende opfindelse ikke udelukker anvendelsen af komplekser af 1:1 eller især 2:1 formen, sædvanligvis sammen med en

DK 161703 B

4 fysiologisk acceptabel anion eller anioner til opnåelse af en samlet ladningsbalance, f.eks. chloridionen. Opfindelsen angår også et hidtil ukendt, neutralt 3:1 l-hydroxypyrid-2-on:jern(III)-kompleks af en 1-hydroxypyrid-2-on som defineret ovenfor.

5 Jernkomplekserne fremstilles bekvemt ved omsætning af hydroxy- pyridonen og jernioner, idet sidstnævnte bekvemt kan afledes fra et ferrisalt, særligt et ferri halogenid og især ferrichlorid. Omsætningen udføres bekvemt i et egnet fælles opløsningsmiddel, og vand kan ofte anvendes til dette formål. Om ønsket kan en vandig/organisk opløsnings-10 middel bl ånding imidlertid anvendes eller et organisk opløsningsmiddel, for eksempel ethanol, methanol, chloroform og blandinger af disse opløsningsmidler med hinanden og/eller med vand, når det er hensigtsmæssigt. Specielt methanol eller særligt ethanol kan anvendes som opløsningsmiddel, hvor det er ønskværdigt at udføre udskillelsen af mindst hoved-15 parten af et biprodukt som natriumchlorid ved udfældning, mens jernkomplekserne bibeholdes i opløsning. Alternative fremgangsmåder kan imidlertid anvendes og vil være åbenlyse for fagfolk.

Det vil være åbenbart, at naturen af det jernkompleks, der er opnået ved omsætning af en hydroxypyridon og jernioner, vil afhænge både 20 af forholdet mellem disse to reaktanter og reaktionsmediets pH. Til fremstilling af for eksempel 3:1 ferri komplekset blandes således hydroxypyridonen og ferrisaltet bekvemt i opløsning i et 3:1 molært forhold, og pH justeres til en værdi i området mellem 6 og 9, for eksempel 7 eller 8. Hvis et lignende overskud af hydroxypyridon:jern 25 anvendes, men der ikke foretages nogen justering af det sure pH, som er resultatet af blandingen af hydroxypyridonen og et jernsalt, såsom ferrichlorid, opnås i stedet en blanding af 2:1 og 1:1 komplekset.

Justeringer af pH kan bekvemt udføres ved tilsætning af enten natrium-carbonat eller en hydroxidbase, såsom natrium- eller ammoniumhydroxid, 30 idet anvendelsen af hydroxidbaser er af særlig interesse, når man fremstiller jernkomplekser i 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-blånding, og pH justeres ved tilsætning af en 2 molær 35 vandig opløsning af basen. Det vil være åbenbart, at tilstedeværelsen af vand i reaktionsblandingen vil 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

DK 161703 B

5 fremgangsmåder såsom krystallisation fra et egnet opløsningsmiddel system eller i det særlige tilfælde med ammoniumchlorid ved sublimation.

Reaktionen» der danner jernkomplekset, er almindeligvis hurtig og vil normalt være forløbet i det væsentlige til ende efter 5 minutter 5 ved ca. 20eC, selv om en længere reaktionstid om nødvendigt kan anvendes. Efter fraskillelse af ethvert bundfældet biprodukt, såsom natriumchlorid 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 10 omkrystalliseres fra et egnet opløsningsmiddel, for eksempel vand, en alkohol såsom ethanol eller en opløsningsmiddelblanding omfattende blandinger, der indeholder en ether.

Mens det til nogle formål kan være hensigtsmæssigt at fremstille jernkomplekset på i det væsentlige ren form, d.v.s. i det væsentlige fri 15 for fremstillingsbiprodukter, kan det i andre tilfælde, for eksempel i forbindelse med en fast oral formulering som beskrevet i det følgende, være fuldt ud acceptabelt, at biprodukter såsom for eksempel natrium-chlorid er til stede. Almindeligvis er det neutrale 3:1 [hydroxy-pyridon:jern(III)] kompleks imidlertid af særlig interesse i en form, 20 der er fri for biprodukter, som er komplekser indeholdende forskellige forhold af hydroxypyridon og jern, især 2:1 og 1:1 komplekserne. I overensstemmelse hermed omfatter den foreliggende opfindelse et jernkompleks, for eksempel 3:1 hydroxypyridon:jern(III)komplekset af en 1-hydroxypyrid-2-on som tidligere defineret, når det er i en form, der i 25 det væsentlige er fri for jernkomplekser af hydroxypyridonen indeholdende andre forhold af jern. Som antydet i det følgende kan det under nogle omstændigheder være fordelagtigt at jernkomplekset bliver anvendt i blanding med den fri hydroxypyridon, og, om ønsket, kan en sådan blanding opnås direkte ved omsætning af molære forhold af hydroxypyri-30 donen og jernioner, der er større end 3:1.

Visse af de l-hydroxypyrid-2-oner (eller 2-hydroxypyridin-N-oxider), der anvendes til fremstilling af jernkomplekserne er kendte, f.eks. forbindelserne med en enkelt substituent i 4-stillingen, hvilken substituent er en ethoxy-, methoxy- eller propoxygruppe. Almindeligvis 35 kan l-hydroxy-pyrid-2-onerne syntetiseres ad forskellige veje under anvendelse af stan-dardreaktioner fra pyridinkemien til indføring af substituentgrupper. Substituenter kan især indføres enten ved erstatning af et hydrogenatom eller af en eksisterende substituent i den passende

DK 161703 B

6 stilling eller stillinger i et pyridin- eller pyridin-l-oxid-ringsystem.

Pyridi nforbindelser kan bekvemt omdannes til det tilsvarende pyridin-1-oxid ved anvendelsen af et oxidationsmiddel, såsom pereddikesyre eller perbenzoe-syre. Oxygenatomet i 2-stillingen i forbindelser ifølge den 5 foreliggende opfindelse kan bekvemt indføres ved basisk hydrolyse af en halogengruppe eller sur hydrolyse af en alkoxygruppe, for eksempel en methoxygruppe, i denne stilling, fortrinsvis i et pyridin-l-oxid frem for en pyridin og bekvemt efter indføring af andre substituentgrupper.

En sådan fremgangsmåde vil indføre en hydroxygruppe i 2-stillingen som i 10 den ovenfor viste tautomere form af 2-hydroxypyridin-N-oxidet.

Sådanne fremgangsmåder og fremstillingen af forskellige egnede mellemprodukter er beskrevet for eksempel af Shaw et al., J. Amer. Chem.

Soc., 1949, 71, 70 og sammesteds, 1950, 72, 4362, og især af Mizukami et al., Ann. Rept. Shionogi Res. Lab., 1966, 16, 29. En særlig nyttig type 15 mellemprodukt til fremstillingen af de heri omtalte forbindelser er et nitrosubstitueret 2-chlor-pyridin-N-oxid, idet 4-nitro-, 5-nitro- og 3,5-dinitrosubstituerede forbindelser alle er omtalt i litteraturen.

Således kan for eksempel 2-chlor-4-nitropyridin-l-oxid udsættes for nukleofil substitution for at erstatte nitrogruppen med en alkoxygruppe 20 eller alkoxysubstitueret alkoxygruppe, for eksempel -0CH3 eller -0CH2CH20CH3, hvorefter chlorgruppen omdannes til en hydroxygruppe ved basisk hydrolyse.

Det vil være åbenbart, at disse metoder ikke er de eneste, som er tilgængelige til fremstilling af jernkomplekserne og deres mellem-25 produkter, og at forskellige alternativer, som det vil være klart for fagfolk, kan anvendes, ligesom dette også gælder de forskellige nødvendige mellemprodukter.

De farmaceutiske præparater ifølge opfindelsen er ejendommelige ved, at de indeholder et neutralt 3:1 l-hydroxypyrid-2-30 on:jern(III)kompleks ifølge opfindelsen sammen med en fysiologisk acceptabel diluent eller bærer.

Jernkomplekserne kan formuleres til anvendelse som farmaceutica til veterinær brug, for eksempel i fjerkræs- eller særligt pattedyrssammenhæng eller især til human brug ved forskellige fremgangsmåder. For 35 eksempel kan de tilføres som et vandigt, olieagtigt eller emulgeret præparat, der inkorporerer en flydende diluent, som mest almindeligt kan anvendes til parenteral administrering, og som derfor skal være sterilt og pyrogenfrit. Komplekserne kan imidlertid også administreres oralt.

DK 161703 B

7

Selv om præparater, der inkorporerer en flydende diluent, kan anvendes til oral administrering, foretrækkes det at anvende præparater, der inkorporer en fast bærer, for eksempel et konventionelt fast bærermateriale, såsom stivelse, lactose, dextrin eller magnesiumstearat, idet 5 det orale præparat bekvemt er af en formet type, for eksempel som tabletter, kapsler, herunder såkaldte Spansuls®, etc.

Andre administreringsformer end injektion eller administrering ad oral vej kan også overvejes i både humane og veterinære sammenhænge, for eksempel andre kendte former, såsom anvendelsen af suppositorier eller 10 pessarer, særligt til human administrering.

Et område af særlig interesse er behandlingen af dyr, hvor parenteral administrering ofte er af særlig interesse. Problemerne med jernmangel anæmi i nyfødte grise opstår fortrinsvis i løbet af de første tre uger eller så af deres liv, hvor en meget hurtig vægtforøgelse finder 15 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 smågrisene lever af, ved at behandle soen under anvendelse 20 af oral eller parenteral administrering, for eksempel med et injicerbart præparat med langsom frigivelse (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 farmaceutiske administrering af jernkomplekset i dette andet 25 næringsmiddel.

Præparater kan formuleres på enhedsdosisform, d.v.s. i form af diskrete dele, der hver indeholder en enhedsdosis, eller flere enhedsdoser eller en underhed af en enhedsdosis. Den indgivne dosis af hydroxypyridon-jernkomplekset vil afhænge af forskellige faktorer, her-30 under den særlige forbindelse, der anvendes i præparatet. Det kan som ' vejledning imidlertid anføres, at bibeholdelse af den mængde jern, som er til stede i kroppen hos mennesker, på et tilfredsstillende niveau, ofte kan opnås ved anvendelse af en daglig dosis, udtrykt som indholdet af jern i forbindelsen, i området fra ca. 0,1-100 mg, og ofte i området 35 fra 0,5-10 mg, f.eks. 1 eller 2 mg, mens veterinære doser har et g/kg legemsvægt forhold af lignende størrelse. Det vil imidlertid være åbenbart, at det under visse omstændigheder kan være hensigtsmæssigt at give daglige doser, der ligger enten over eller under disse niveauer.

DK 161703 B

8 k Målet bør almindeligvis være at tilvejebinge den til patienten krævede mængde jern uden at administrere noget unødvendigt overskud, og egenskaberne af de farmaceutiske præparater ifølge den foreliggende opfindelse er især egnede til opnåelse af dette mål.

5 Hvor det ønskes, kan et jernkompleks af mere end én hydroxypyridon, som ovenfor beskrevet, være til stede i det farmaceutiske præparat, eller andre aktive forbindelser kan også inkluderes i præparater, for eksempel forbindelser med evnen til at lette behandlingen af anæmi såsom folinsyre. En yderligere bestanddel, der om ønsket kan inkluderes i 10 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 imidlertid, at jernkomplekserne ifølge den foreliggende opfindelse har den yderligere fordel, at de 15 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. 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 20 højt, eller den kan udelades fuldstændigt i forbindelse med foretrukne formuleringer af jernkomplekserne.

Det har vist sig, at de her beskrevne jernkomplekser er særdeles egnede til behandlingen af jernmangel anæmi både hos mennesker og også i veterinær sammenhæng, især tjl behandlingen af forskellige pattedyrs- 25 arter og især grise. Komplekserne vil blive fordelt i n-octanol, hvilket indikerer, at de er i stand til at gennemtrænge biologiske membraner, 59 hvilken egenskab er blevet bekræftet i praksis ved· tests af Fe-mærkede jernkompleksers evne til at trænge ind i erytrocytter. Forbindelsernes evne i så henseende vil afhænge af arten af substituenterne, der er til 30 stede heri, og denne evnes afspejling i Kpart-værdierne for forskellige forbindelser er tidligere blevet omtalt.

De omhandlede jernkompleksers evne til at fremme jernoptagelsen på et højt effektivitetsniveau sammenlignet med en række andre jernkomplekser, der for tiden markedsføres til behandling af jernmangel anæmi, er 35 blevet bekræftet ved målinger på tyndtarmen hos rotter. Når først komplekserne er til stede i blodbanerne, vil de donere jern til transferrin, idet en ligevægtstilstand bygges op mellem komplekserne og transferrin.

DK 161703 B

9

Visse aspekter ved formuleringen af komplekserne kan forøge deres aktivitet i særlige sammenhænge. Selv om de neutrale 3:1 ferri komplekser således er af særlig værdi derved, at de er stabile over et bredt pH-område fra ca. 4 eller 5 op til 10, vil de dissociere ved de pH-værdier 5 på mindre end 4, der er fremherskende i maven til dannelse af en blanding af 2:1 og 1:1 komplekset sammen med den fri hydroxypyridon.

Hvis disse komplekser og den fri hydroxypyridon udtømmes samtidigt fra maven, skulle en stor del af 3:1 komplekset gendannes under de alkaliske betingelser i tyndtarmen når denne nås. Hvis det imidlertid er tilfæl-10 det, at denne dissociation under sure betingelser fører til en signifikant reduktion i optagelsen af jern af kroppen, for eksempel på grund af absorption af den fri hydroxypyridon gennem mavevæggen, kan optagelsen forbedres ved anvendelse af én eller flere af de følgende fremgangsmåder ved formuleringen af jernkomplekset.

15 For det første kan der anvendes én af flere varianter, hvorved jernkompleksernes eksponering for de sure betingelser i maven undgås eller reduceres. Sådanne fremgangsmåder kan omfatte forskellige typer af kontrollerede frigørelsessystemer, der strækker sig fra et system, der for eksempel kan være baseret på en polymer, som simpelthen tilveje-20 bringer en tidsforsinket frigørelse af 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 et pH på 1 til 3, 25 som er fremherskende i maven, men ikke mod et 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 30 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-35 ciation under sure betingelser. De liposomalt omgivne 3:1 jern(III)kom-plekser kan derfor overleve det sure miljø i maven uden at dissociere til 2:1 og 1:1 komplekserne og den fri hydroxypyridon. Når tyndtarmen nås ødelægger bugspytkirtel enzymerne hurtigt liposomernes phospholipid-

DK 161703 B

10 afhængige struktur, hvorved 3:1 komplekset frigøres. Liposomsprængningen lettes yderligere ved tilstedeværelsen af galdesyresalte. Imidlertid er det almindeligvis mere bekvemt at udføre indkapslingen inklusiv mi kroindkapsling under anvendelse af et fast præparat af en pH-følsom 5 natur.

Fremstillingen af faste præparater, der er indrettet til at modstå dissociation under sure betingelser, men indrettet til at dissociere under ikke-sure betingelser er velkendt og omfatter oftest brugen af et enterisk overtræk, hvorved tabletter, kapsler, etc. eller enkelte 10 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 Manufacturing Chemist and Aerosol News, maj 1970, og i standardrefe-rencebøger som for eksempel "Pharmaceutical Dosage Forms", vol. III af 15 Liebermann and Lackmann (udgivet af Marcel Decker). En særlig fremgangsmåde til indkapsling omfatter anvendelsen af gelatinekapsler, der er overtrukket med et celluloseacetatphthalat/diethylphthalatlag. Dette overtræk beskytter gelatinekapslen mod virkningen af vand under sure betingelser i maven, hvor overtrækket protoneres og derfor er stabilt.

20 Overtrækket destabili seres imidlertid under neutrale/alkali ske betingelser i tarmene, hvor det ikke protoneres, og herved tillades vand at virke på gelatinen. Når først det vandopløselige 3:1 jern(III)kom-pleks er frigivet i tarmen, er dets gennemtrængningshastighed af tarm-væggen relativ konstant uanset, hvor det befinder sig i tarmen, d.v.s. hvad 25 enten det er i jejunum, ileum eller colon. Andre eksempler på anvendelige fremgangsmåder til formuleringer omfatter brugen af polymere hydrogel formuleri nger, som ikke ligefrem indkapsler jernkomplekset, men som er modstanddygtige overfor dissociation under sure betingelser.

En anden fremgangsmåde til at modvirke effekten af de sure betin-30 gelser, der er fremherskende i maven, er at formulere jernkomplekset i det farmaceutiske præparat sammen med den metal fri hydroxy-pyridon, fra hvilken det er afledt. Dissociationen af for eksempel det neutrale 3:1 ferrikompleks involverer forskellige ligevægtstilstande mellem dette kompleks, 2:1 og 1:1 komplekserne og den metal fri for-bindel se, således 35 at tilstedeværelsen af sidstnævnte vil hæmme dissociation. Ethvert forhold af den fri forbindelse kan være fordel-agtig i denne sammenhæng, men yderligere en lille fordel opstår ved at forøge forholdet over et vist niveau. Et foretrukket område for det molære forhold af den fri

DK 161703 B

11 forbindelse, som er til stede i præparatet ifølge den foreliggende opfindelse er således fra 0 til 100 mol fri hydroxypyridon: 1 mol jernkompleks, især det neutrale 3:1 jern(III)-kompleks. Bekvemt anvendes et forhold på op til ikke mere end 20, 30 eller 50 mol:1 mol med et nedre 5 niveau på 0,5, 1 eller 2 mol:l mol. Selv om et forhold på mindst 5 eller 10 mol:1 mol almindeligvis anvendes for at opnå en markant effekt over for dissociation af jernkomplekset, bør det fremhæves, at selv et molært forhold såsom 1:1 vil give jernkom-plekset en bemærkelsesværdig grad af syrestabilisering. Selv om et område på for eksempel fra 10 mol:l til 10 20:1 mol af metal fri hydroxy-pyridon:jernkompleks således ofte vil være egnet til at fremkalde en markant effekt, vil et forhold i området for eksempel 3 eller selv 1:1 mol til 10:1 mol stadig fremkalde en værdifuld effekt uden at nød-vendiggøre administrering af større mængder hydroxypyridon. Anvendelsen af en sådan blanding muliggør, at man kan opnå 15 næsten kvantitativ optagelse af jern fra komplekset. Det er imidlertid åbenbart, at ligevægten mellem komplekserne af forskellige typer og den metal fri forbindelse vil blive påvirket af enhver optagelse af sidstnævnte i kroppen, og graden af sådan optagelse fra for eksempel maven vil afhænge af den særlige metal fri forbindelse.

20 En yderligere fordel ud over forebyggelse af dissociering af jern komplekset under sure betingelser kan opstå ved anvendelsen af en fri hydroxypyridon i blanding med dens jernkompleks. Der kan således ved visse patologiske tilstande være deponeret et overskud af jern på visse steder, selv om patienten udviser en samlet anæmisk tilstand. Hos 25 patienter med sådanne tilstande har anvendelsen af en sådan blanding den fordel, at jernkomplekset vil afhjælpe den samlede anæmi, mens den fri hydroxypyridon vil medvirke til at fjerne jern fra patologiske til fysiologiske steder. Desuden kan det være en fordel at formulere jernkomplekset af en hydroxypyridon som beskrevet heri med en anden af 30 sådanne hydroxypyridoner i fri form eller med en blanding af tilsvarende frie hydroxypyridoner, der først og fremmest er til stede for at forebygge dissociering af jernkomplekset og en anden sådan hydroxypyridon i fri form, der først og fremmest er tilstede for at bevirke jernoverførsel. Det foretrækkes derfor, at den hydroxypyridon, der er til stede 35 i en jerndonor, hurtigt bliver metaboliseret for således at bevirke en fjernelse fra systemet, når den først har afgivet sit jern på et passende sted i systemet, hvorimod det foretrækkes, at den hydroxypyridon, der anvendes som jernfjerner ikke bliver hurtigt metaboliseret,

DK 161703 B

12 således at den forbliver i systemet og optager jern i en forlænget periode. Af denne årsag er der visse fordele ved at anvende forskellige hydroxypyridoner i den fri form og som jernkomplekset. Desuden kan forskellige hydroxypyridoner, for eksempel af andre årsager, fungere mere 5 effektivt enten i den fri form som en jernfjerner eller i kompleksform som en jerndonor. Om ønsket kan den fri hydroxypyridon alternativt anvendes i form af et salt, såsom det, der er dannet med anionen, der fremstilles ved tabet af en hydroxyproton og som indeholder en fysiologisk acceptabel kation, for eksempel kationen af et alkalimetal, 10 såsom natrium, kvaternære ioner, eller protoniserede aminer, såsom kationerne afledt fra tris.

Det vil være åbenbart, at jernkomplekset som alternativ til kombination med en anden hydroxypyridon af samme type, kan anvendes i kombination med et andet jernchelerende middel, for eksempel en alter-15 nativ form af hydroxypyridon, som er beskrevet i GB-patentskrift nr.

8308056 (publiceret som GB-patentskrift 2118176A) og 8407181 (publiceret som GB-patentskrift 2136807A).

Når en fri l-hydroxypyrid-2-on er til stede i blanding med et jernkompleks af samme eller en anden l-hydroxypyrid-2-on med det formål at 20 fungere som en jernfjerner, kan mængden af den metal fri forbindelse være en anden end, når den fri hydroxypyridon nødvendigvis svarer til den i jernkomplekset tilstedeværende og den er primært til stede for at forhindre dissociation. Således kan den daglige dosis af jernkomplekset være som ovenfor beskrevet, og den daglige dosis af den fri hydroxy-25 pyridon kan være ca. 0,1-5 g, fortrinsvis ca. 0,5-2 g for mennesker, men veterinære doser har et g/kg legemsvægt forhold af lignende størrelse.

Det vil således kunne ses, at det forhold mellem jernkompleks og fri hydroxypyridon, der anvendes i en sådan sammenhæng, kan strække sig over et vidt område, men foretrukne mængder af den fri forbindelse er 30 tilbøjelige til at være højere end i de andre tilfælde, som involverer forebyggelsen af dissociation af komplekset.

Den foreliggende opfindelse angår også anvendelsen af et ferri-kompleks af l-hydroxypyrid-2-on, som i 4-stillingen er substitueret med en hydroxygruppe, en Cj^-alkoxygruppe eller en C2_4-alkoxygruppe, der 35 er substitueret med en Cj^-alkoxygruppe til fremstilling af et farmaceutisk præparat, der bevirker forøgelse af jernkoncentrationen i en patients blodbane.

Ud over at de ovenfor beskrevne jernkomplekser kan anvendes i

DK 161703 B

13 farmaceutisk øjemed, er de også af potentiel interesse som kilde for jern i 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.

5 Opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler, hvor eksempel 1-3 beskriver fremstillingen af l-hydroxypyrid-2-on-mellemprodukter, eksempel 4 angiver fordelingsdata for disse og jernkomplekserne deraf og eksempel 5, 6 og 7 angår fremstillingen af jernkomplekser og deres egenskaber.

10

Eksempel 1

Fremstilling af l,4-dihydroxypyrid-2-on (1) 2-chlor-4-nitropyridin-l-oxid 15 2-chlor-pyridin-l-oxid (10 g) afkøles på et isbad og behandles med koncentreret H SO^ (15 ml) efterfulgt af dråbevis tilsætning af en blanding af koncen?reret HgSO^ (15 mol) og rygende HNOg (27 ml, massefylde 1,5) i løbet af 70 minutter. Den sure opløsning opvarmes på et dampbad i 2% time, henstår dernæst til afkøling i stuetemperatur og hældes på 20 is/vand (600 ml), idet omrøring fortsættes, indtil al isen er smeltet.

Det resulterende faststof filtreres fra og opløses i varm chloroform, opløsningen tørres og opløsningsmidlet inddampes i vakuum til dannelse af et gult faststof. Det vandig filtrat, som opnåedes efter fjernelsen af det oprindelige faststof, neutraliseres med mættet vandig NagCOg og 25 ekstraheres kontinuert med chloroform, ekstrakten tørres og inddampes i vakuum, hvilket giver et gult faststof. De to gule fast-stoffer forenes og omkrystalliseres fra ethanol, hvilket giver 2-chlor-4-nitro-pyridin-1-oxid som gule krystaller (7,46 g, 56%).

30 (2) 2,4-dimethoxypyridin-l-oxid

Natriummethoxid fremstilles ved at opløse natriummetal (0,66 g) i methanol (33 ml). Denne opløsning blandes med 2-chlor-4-nitro-pyridin-1-oxid (2,3 g) i methanol (20 ml), og blandingen tilbagesvales i 6 timer, filtreres dernæst, og opløsningsmidlet afdampes i vakuum. Det 35 resulterende faststof ekstraheres med chloroform, chloro-formopløsningen reduceres dernæst i volumen og får lov at krystallisere, hvilket giver 2,4-dimethoxypyridin-I-oxid i et udbytte på 54%.

DK 161703 B

14 (3) 1,4-di hydroxypyrid-2-on 2,4-dimethoxypyridin-l-oxid tilbagesvales sammen med 20% vægt/vol HC1 i 13 timer. Ved afkøling af opløsningen opnås 2,4-dihydroxypyridin-1-oxid eller l,4-dihydroxypyrid-2-on som et orangehvidt faststof (0,42 5 g, 30%), S(dgDMSO + spor af D 0), 6,08 (s, IH), 6,12 (q, IH), 7,88 (d, IH). 2

Eksempel 2

Fremstilling af l-hydroxy-4-methoxy-pyrid-2-on 10 (1) 2-chlor-4-methox.y-p,yridin-l-oxid

Natrium (0,46 g) opløses i absolut methanol (50 ml) og den resulterende opløsning af natriummethoxid sættes til en opløsning af 2-chlor-4-nitropyridin-l-oxid (3,5 g, fremstillet som beskrevet i eksempel 1) i 15 methanol (10 ml). Reaktionsblandingen henstår ved stuetemperatur i 50 timer og underkastes dernæst rotationsinddampning, hvilket giver 2-chlor-4-methoxypyridin-l-oxid.

(2) l-hydrox.y-4-methoxy-pyrid-2-on 20 2-chlor-4-methoxypyridin-l-oxid (3,3 g) opløses i 10% vægt/vol vandig NaOH (33 ml), og blandingen opvarmes på et dampbad i 3½ time, hvorefter den afkøles og gøres sur med koncentreret HC1 til en pH på 2,5, hvilket giver hvide krystaller. Omkrystallisation af disse fra vand giver l-hydroxy-4-methoxypyrid-2-on (0,75 g, 20%), smeltepunkt 174 til 25 175°C, 5(D20) 5,9 (s, IH), 6,00 (q, IH), 7,5 (d, IH).

Eksempel 3

Fremstilling af l-hydrox.y-4-(2/-methoxyethox.y)-pyrid-2-on 30 (1) 2-ch1or-4-(2/-methox,yethoxy)-pyridin-l-oxid

Natriummetal (0,24 g) opløses i redesti lieret methoxyethanol (30 ml). Den resulterende opløsning sættes til 2-chlor-4-nitro-pyridin-l-oxid (1,75 g, fremstillet som beskrevet i eksempel 1) og der omrøres i 28 timer ved 20eC. Methoxyethanol fjernes ved destillation under 35 reduceret tryk, hvilket giver et olieagtigt brunt faststof, som vaskes med diethylether (25 ml) og opløses dernæst i vand (25 ml). Den vandige opløsning ekstraheres med chloroform (3 x 25 ml), og ekstrakterne inddampes dernæst i vakuum, hvilket giver 2-chlor-4-(2,-methoxyethoxy)-

DK 161703 B

15 pyridin-l-oxid som et gult faststof.

(2) 1-hydroxy-4-(2'-methoxyethoxy)-pyrid-2-on 2-chlor-4-(2'-methoxyethoxy)-pyridin-l-oxid behandles med 10% 5 vægt/vol vandig NaOH, og blandingen opvarmes på et dampbad i 3 timer.

Den resulterende opløsning gøres sur med koncentreret HC1 til en pH på 2, reduceres dernæst i volumen ved inddampning i vakuum og får lov at krystallisere. Det resulterende hvide faststof omkrystalliseres fra ethanol, hvilket giver l-hydroxy-4-(2'-methoxyethoxy)pyrid-2-on (0,58 g, 10 29%), smeltepunkt 134*C, 5(CDC13) 3,42 (s, 3H), 3,7 (t, IH), 4,08 (t, IH), 6,05 (d, IH), 6,05 (q, IH), 7,62 (t, IH).

Eksempel 4

Fordelingsdata for l-hydroxypyrid-2-oner og jernkomplekser deraf 15 Fordelingkoefficienten Kpart, som betegner forholdet (koncentration af forbindelse i n-octanol)/(koncentration af forbindelse i vandig fase)

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

7,4), måles ved 20*C for forbindelserne ifølge eksempel 1 til 3 og 1- hydroxypyrid-2-on som sammenligning og ligeledes for deres jernkomplek- 20 ser (ved 10'^M) ved spektrofotometri. Der anvendes syre-afvaskede glas- -4 varer under hele proceduren, og efter at 5 ml af den 10 M vandige opløsning er blandet med 5 ml n-octanol i 1 minut, centrifugeres den vandige n-octanol-blånding ved 1000 g i 30 sekunder. De to resul-terende faser adskilles til bestemmelse af koncentrationen ved spektro-fotometri 25 af begge. For de fri hydroxypyridoners vedkommende foretages koncentrationsbestemmelsen i intervallet 220 til 340 nm, mens bestemmelsen for jernkompleksernes vedkommende foretages i intervallet 340 til 640 nm.

I tabel I angives værdier, som er typiske for de opnåede.

DK 161703 B

16

TABEL I

Fordel ingskoefficienter

Fordelingskoefficient Kpart 5 -----------------------------------

Fri for- Jernkompleks

Forbindelse bindelse [Fejjj-(forbindelse)3] l-hydroxypyrid-2-on 0,3 0,95 10 l,4-dihydroxy-pyrid-2-on 0,04 0,04 l-hydroxy-4-methoxy-pyrid-2-on 0,15 4,85 l-hydroxy-4-(2'-methoxyethoxy)-pyrid-2-on 0,14 0,6 15

Eksempel 5

Fremstilling af jernkomplekser

Jernkomplekset af l-hydroxy-4-methoxypyrid-2-on fremstilles enten ved fremgangsmåde (a) eller ved fremgangsmåde (b).

20 (a) En vandig opløsning af ferrichlorid omsættes i 5 minutter ved stuetemperatur med en vandig opløsning, der indeholder 3 molækvivalen-ter^ l-hydroxy-4-methoxy-pyrid-2-on. Den resulterende opløsning justeres til en pH på 7,0 under anvendelse af 2 mol vandig natriumhydroxid, hvorefter den frysetørres. Det resulterende pulver ekstraheres 25 med chloroform, filtreres, og filtratet underkastes rotationsinddamp-ning, hvilket giver et i det væsentlige kvantitativt udbytte af det neutrale kompleks, som indeholder l-hydroxy-4-methoxypyrid-2-on-anionen og ferri kationen i et forhold på 3:1. Omkrystallisation af 3:1 komplekset fra ethanol tilvejebringer orangefarvede krystaller, smeltepunkt 103 30 til 106°C.

^ Koncentrationen af hydroxypyridonen er 0,1M, selv om dette tal kan varieres, eksempelvis inden for intervallet 0,01 til 0,5M, idet det 35 i den øverste del af intervallet er begrænset af forbindelsens opløselighed i reaktionsopløsningsmidlet.

DK 161703B

17 (b) En ethanolisk opløsning af ferrichlorid omsættes i 5 minutter ved stuetemperatur med en chloroformopløsning, som indeholder 3 mol-ækvivalenter l-hydroxy-4-methoxypyrid-2-on. Den resulterende opløsning neutraliseres ved tilsætning af fast natriumcarbonat, det udfældede 5 natriumchlorid fjernes ved filtrering, og filtratet inddampes, hvilket giver et i det væsentlige kvantitativt udbytte af 3:1 komplekset, smeltepunkt 103 til 106°C.

3:1 jern(III)komplekserne af l,4-dihydroxypyrid-2-on og 1-hydroxy-4-(2'-methoxyethoxy)-pyrid-2-on kan fremstilles på nøjagtig samme måde.

10 Når der anvendes et overskud (5 til 50 molækvival enter) af en hvilken som helst pyridon, giver både fremgangsmåde (a) og fremgangsmåde (b) et i det væsentlige kvantitativt udbytte af den tiloversblevne pyridon i fri form sammen med 3:1 komplekset.

15 Eksempel 6

Jernkompleksers evne til at donere jern til apotransferrin -4

Apotransferrin (10 M) og jernkomplekset af l-hydroxy-4-methoxy--4 pyrid-2-on (10 M, fremstillet som beskrevet i eksempel 5) inkuberedes sammen i trishydrochlorid (50 mM, puffet til en pH på 7,4) ved 37°C i 10 20 minutter, hvorefter der udtoges en 1 ml prøve fra mediet, som sattes til en "PD10" kolonne. 0,5 ml fraktioner opsamledes direkte i scintilla- 59 tionsglas til tælling. -Fe bundet til både apotransferrin og liganden beregnedes, og det viste sig, at over 90% af jernet var fjernet fra jernkomplekset.

25

Eksempel 7

In vitro tests vedrørende jernkompleksers gennemtrængning af rotters jejunumsæk

Jernoptagelse i den inverterede rottejejunumsæks serøse rum 30 sammenlignedes for forskellige jernforbindelser. Rotter (Spraque Dawley af hankøn, 60 g) dræbtes og jejunum fjernedes, krængedes ud og blev udskåret i tre segmenter (4 cm længde). Stykkerne bandtes i begge ender og fyldtes med Krebs Ringer puffer (0,2 ml) og inkuberedes i Krebs 59

Ringer puffer indeholdende Fe komplekser ved 37*C i et tidsrum på op 59 35 til 1 time. Sækkens indhold taltes med hensyn til Fe og måltes spektrofotometri sk.

De opnåede resultater for de tre jernkomplekser beskrevet i eksempel 5 og for syv andre jernforbindelser, som alle er indeholdt i

DK 161703 B

18 præparater, der markedsføres til behandling af jernmangel anæmi, vises i tabel II, idet jernoptaget for hver forbindelse vises i forhold til ferrichloridets, som er 1. Det vil fremgå, at komplekserne ifølge eksempel 5 alle tilvejebringer et jernoptagelsesniveau, som er signi-5 fikant højere end de niveauer, som iagttoges med hensyn til de syv forbindelser, der for tiden anvendes til behandlingen af jernmangel-anæmi.

TABEL II

10 Forholds- Forholdsmæssig mæssig jernop- jernop-

Forbindelse tagel se Forbindelse tagel se 15 Fed- 1 FeCl3 1

Fe^kompleks af: Fe^sulfat 2,4 l,4-dihydroxypyrid-2-on 9,4 Fe^fumarat 4,0 1- hydroxy-4-methoxypyri d- 2- on 12,3 Fe^gluconat 1,6 20 l-hydroxy-4-(2'-methoxy- Fe^succinat 2,0 ethoxy)-pyrid-2-on 11,4 FejjjEDTA 3,6

Felxlascorbat 0,4 25

Claims (12)

1. Ferri kompleks af en hydroxypyridinforbindelse til brug som tera-peutikum, KENDETEGNET ved, AT det er et ferri kompleks af 1-hydroxypyrid- 5 2-on, som i 4-stillingen er substitueret med en hydroxygruppe, en Cj ¢- alkoxygruppe eller en C2_4-alkoxygruppe, der er substitueret med en Cj_ 4-alkoxy-gruppe.

2. Ferrikompleks af en hydroxypyridinforbindelse, KENDETEGNET ved, AT det er et neutralt 3:1 1-hydroxypyrid-2-on:jern(III)kompleks af 10 1-hydroxypyrid-2-on, som i 4-stillingen er substitueret med en hydroxygruppe, en Cj ^-alkoxygruppe eller en C2 ^-alkoxygruppe, der er substitueret med en Cj^-alkoxygruppe.

3. Kompleks ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT det samlede antal carbonatomer i alkoxyalkoxygruppen er 3-6.

4. Kompleks ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT substituen- ten i 4-stillingen er en hydroxygruppe eller en Cj^-alkoxygruppe.

5. Kompleks ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT substi- tuenten i 4-stillingen er en C2 3-alkoxygruppe, der er substitueret med en Cj_3-alkoxygruppe.

6. Kompleks ifølge krav 1, 2, 3 eller 5, KENDETEGNET ved, AT det samlede antal carbonatomer i alkoxyalkoxygruppen er 3 eller 4.

7. Kompleks ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT 1-hydroxy- pyrid-2-onen er 1,4-dihydroxypyrid-2-on, l-hydroxy-4-methoxypyrid-2-on eller l-hydroxy-4-(2'-methoxyethoxy)-pyrid-2-on.

8. Farmaceutisk præparat, KENDETEGNET ved, AT det indeholder et ferrikompleks ifølge krav 2 sammen med en fysiologisk acceptabel diluent eller bærer.

9. Farmaceutisk præparat ifølge krav 8, KENDETEGNET ved, AT 1-hydroxypyrid-2-onen er som defineret i et hvilket som helst af kravene 30 3-7.

10. Anvendelse af et ferrikompleks af l-hydroxypyrid-2-on, som i 4-sti 11 i ngen er substitueret med en hydroxygruppe, en Cj^-alkoxygruppe eller en C^-alkoxygruppe, der er substitueret med en Cj^-alkoxy-gruppe, til fremstilling af et farmaceutisk præparat, der bevirker 35 forøgelse af jernkoncentrationen i en patients blodbane.

11. Anvendelse ifølge krav 10, KENDETEGNET ved, AT ferri-komplekset er det neutrale kompleks med et mol forhold mellem 1-hydroxypyrid-2-on:jern(III) på 3:1. 5 DK 161703 B

12. Anvendelse ifølge krav 10 eller 11, KENDETEGNET ved, AT 1-hydroxypyridonen er som defineret i et hvilket som helst af kravene 3-7.