FI86374B

FI86374B - Foerfarande foer bildning av smao partiklar av en svagt sur eller svagt basisk organisk foerening.

Info

Publication number: FI86374B
Application number: FI850712A
Authority: FI
Inventors: Sylvan Gerald Frank; Arne Folke Brodin; Chih-Ming James Chen; Ratnesh Shrivastava
Original assignee: Univ Ohio State Res Found
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1992-05-15
Also published as: GB8503457D0; AU3102684A; HUT35532A; NO161715C; AU569534B2; HU196909B; US4606939A; NO850447L; FI850712L; WO1985000110A1; NO161715B; FI850712A0; GB2151925A; FI86374C

Description

1 86374

Menetelmä pienten osasten muodostamiseksi heikosti happamista tai heikosti emäksisistä orgaanisista yhdisteistä Tämä keksintö kohdistuu pienten osasten muodostamiseen orgaanisista yhdisteistä seostamalla valitussa lämpötilassa pinta-aktiivisten aineiden seoksen läsnäollessa, jolloin seostaminen aikaansaadaan muuttamalla pH ensimmäisestä pH-arvosta, jossa niiden liukoisuus veteen on suurempi, toiseen pH-arvoon, jossa se on alemmassa pH-arvossa. Tässä keksinnössä tarkoitetaan pienellä osasella osaskokoa alle 2 μιη. Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä pienten osasten muodostamiseksi orgaanisista yhdisteistä, erityisesti farmaseuttisesti aktiivisista yhdisteistä.

Farmaseuttisesti aktiivisen yhdisteen absorptionopeus ja -määrä potilaaseen riippuvat yhdisteen osaskoosta. Sellaisten farmaseuttisesti aktiivisten yhdisteiden antaminen, joilla on pienemmät osaset, mahdollistaa alhaisemman annostuksen pienemmällä kustannuksella ja johtaa vähäisempiin sivuvaikutuksiin.

Farmaseuttisesta näkökulmasta katsottuna suhteellisen liukenemattoman lääkkeen liukenemisnopeus on sitä suurempi mitä pienempi on osaskoko ja yleensä sen biologinen hyöty on sitä suurempi, [J.H. Fincher, J. Pharm. Sei., 57., 1825 (1968)]. Tätä ; tarkoitusta varten pieniä osasia muodostetaan tavallisesti ’ . hienontamalla mekaanisesti pulkkiainetta tai aggregoimalla pieniä molekyylejä tai ioneja, (D.J. Shaw, "Introduction to Colloid and Surface Chemistry" 3. painos, Butterworths, Lontoo, 1980, luku 1). Ytimen alkumuodostusnopeus riippuu liuok-sen suhteellisesta ylikyllästymisasteesta, kun taas osasten kasvunopeus riippuu useista tekijöistä, mukaanluettuna käsillä olevan aineen määrä, väliaineen viskositeetti, epäpuhtauksien :adsorptio osasen pinnalle ja osas-osas-vuorovaikutuksesta, (D.J. Shaw, "Introduction to Colloid and Surface Chemistry", 3. painos, Butterworths, Lontoo, 1980, luku 1). Ioniväriainei-den koaservointi ionipinta-aktiivisten aineiden kanssa on tunnettu [S.P. Moulik, S. Ghos ja A.R. Das, Colloid & Polymer Sei., 257. 645 (1979); B.W. Barry ja G.F.J. Russell, J. Pharm. Sei., 61, 502 (1972)].

2 86374

Nyt on löydetty menetelmä, joka on käyttökelpoinen pienten osasten muodostamiseen heikosti happamista ja heikosti emäksisistä orgaanisista yhdisteistä seostamalla valitussa lämpötilassa pinta-aktiivisten aineiden seoksen läsnäollessa, jolloin seostaminen aikaansaadaan muuttamalla pH ensimmäisestä pH-arvosta, jossa niiden liukoisuus veteen on suurempi, toiseen pH-arvoon, jossa se on alemmassa pH-arvossa. Menetelmä käsittää seuraavat vaiheet (a) yhdiste liuotetaan veteen.

Kun yhdiste on heikosti hapan liuotetaan se riittävän emäsmäärän läsnäollessa liuoksen pH:n nostamiseksi mainittuun ensimmäiseen pH-arvoon yhdisteen pKa-arvon yläpuolelle, edullisesti noin 2 pH-yksikköä, yhdessä anionisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka pitää sen ioniolotilan mainitun ensimmäisen pH:n ja mainitun toisen pH:n välillä ja amfoteerisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka on anioninen mainitussa ensimmäisessä pH:ssa ja jonka kationinen luonne voimistuu pH-arvon muuttuessa ensimmäisestä pH:sta mainittuun toiseen pH:hon. Yhdisteen ollessa heikosti emäksinen, liuotetaan se riittävän voimakkaan hapon läsnäollessa pH:n alentamiseksi mainittuun ensimmäiseen pH-arvoon ja yhdisteen pKa-arvon alapuolelle, edullisesti noin 2 pH-yksikköä, yhdessä . : kationisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka säilyttää sen ioniolotilan mainitun ensimmäisen pH:n ja mainitun toisen pH:n välillä, ja amfoteerisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka on kationinen mainitussa ensimmäisessä pH:ssa ja jonka anioninen luonne voimistuu pH:n muuttuessa ensimmäisestä pH:sta mainittuun toiseen pH-arvoon.

(b) Sekoitetaan ja titrataan liuos sopivan happaman titrausaineen kanssa (jos lähtöliuos on emäksinen) tai sopivan emäksisen titrausaineen kanssa (jos lähtöliuos on hapan) jota on niin paljon, että pH muuttuu mainitusta ensimmäisestä pH:sta mainituksi toiseksi pH-arvoksi ja aiheuttaa siten samanaikaisesti pinta-aktiivisten aineiden koaservaatin muodostumisen ja yhdisteen saostumi-sen pieninä osasina. Toinen pH voi olla noin 2 pH-yksikköä yhdisteen pKa-arvon yläpuolella tai alapuolella vapaan hapon, vapaan emäksen tai yhdisteen suolamuotojen saostamiseksi.

3 86374

Oletetaan, että kun liuoksen pH muuttuu, muuttuu liuoksen liukoisuus ja koaservaatti muodostuu anionisen tai kationisen pinta-aktiivisen aineen (tapauksesta riippuen) ja amfoteeri-sen pinta-aktiivisen aineen välillä samanaikaisesti yhdisteen saostumisen kanssa.

Tätä prosessia käytetään edullisesti orgaanisten yhdisteiden pienten osasten muodostamiseksi, joiden liukoisuus veteen on suurempi ensimmäisessä pH:ssa kuin toisessa pH:ssa. Tällaisia yhdisteitä esiintyy tavallisesti farmaseuttisessa teollisuudessa ja niitä käytetään edullisesti pienten osasten muodossa, kuten yllä on selostettu.

Riippuen tällaisen orgaanisen yhdisteen protolyyttisistä ominaisuuksista, voidaan se liuottaa joko emäksiseen (heikosti hapan yhdiste) tai happamaan liuokseen (heikosti emäksinen yhdiste) ja saostaa sitä seuraavalla titrauksella joko happa-malla tai emäksisellä titrausaineella. Lähtö-pH:n tulee edullisesti olla 2 pH-yksikköä heikosti happaman yhdisteen pKa-arvon yläpuolella ja edullisesti 2 pH-yksikköä heikosti emäksisen yhdisteen pKa-arvon alapuolella.

Sopivia farmaseuttisesti aktiivisia yhdisteitä, joita voidaan käyttää tässä menetelmässä ovat esimerkiksi sulfadiatsiini, lidokaiini, salisyylihappo, felodipiini, sulbaktaamipivoksii-li, klooritsoksatsoni, teofylliini ja erytromysiini. Sopivia amfoteerisia pinta-aktiivisia aineita, jotka muuttavat ioni-luonnetta ensiirmäisen ja toisen pH:n välillä ovat esimerkiksi sellaiset pinta-aktiiviset aineet, jotka on johdettu rasva-imidatsoliineista (Miranolit ), erityisesti monokarboksyloi-dut yhdisteet kuten Miranol SM, joka on kirkas, amfoteerinen vesiliuos, joka on johdettu 99 %:sesta kapriinihaposta; pinta-aktiivinen aine on kapryyli-imidatsoliinin monokarboksyloitu johdannainen. Muita sopivia amfoteerisia pinta-aktiivisia aineita ovat esimerkiksi betaiinit, kuten kokamidopropyyli-betaiini, lauramidopropyylibetaiini; aminohappoamfoteerit kuten natriumlauriminodipropionaatti; ja imidoatsoliinit, jot- ® ka on johdettu sellaisista amfoteereistä kuin Miranol SM ja muut tähän yleiseen ryhmään kuuluvat yhdisteet.

4 86374

Sopivia anionisia pinta-aktiivisia aineita, jotka säilyttävät ioniolotilansa heikosti happamien orgaanisten yhdisteiden ensimmäisen ja toisen pH:n välillä, ovat luonnollisten ja synteettisten orgaanisten karboksylaattien yleiset suolat, sul-fonaatit ja sulfaatit, kuten esimerkiksi natrium- tai kalium-stearaatit, natriumlauryylisulfaatti, natrium- tai kalium-alkyylisulfaatit, joiden alkyyliryhmissä on 8-18 hiiliatomia ja dialkyylinatriumsulfosukkinaatit, joiden alkyyliryhmissä on 6-8 hiiliatomia.

Sopivia kationisia pinta-aktiivisia aineita, jotka säilyttävät ioniolotilansa heikosti emäksisten orgaanisten yhdisteiden ensimmäisen ja toisen pH:n välillä, ovat ammoniumin ja erilaisten amiinien yleiset pinta-aktiiviset johdannaiset, esimerkiksi alkyylitrimetyyliammoniumhalogenidit, jotka sisältävät alkyyliryhmiä, joissa on 11-18 hiiliatomia, alkyylipyri-diniumhalogenidit, joiden alkyyliryhmissä on 8-18 hiiliatomia, bentsyylialkyylidimetyyliammoniumhalogenidit, joiden alkyyliryhmissä on 8-18 hiiliatomia ja alkyylidimetyylietyyliam-monium-halogenidit, joiden alkyyliryhmissä on 8-18 hiiliatomia .

Farmaseuttisesti aktiivisen yhdisteen ja amfoteerisen pinta-aktiivisen aineen sekä anionisen tai kationisen pinta-aktiivi-sen aineen välinen moolisuhde on noin 0,15:1:1 - 4,4:1:1, mut-. . ta korkeintaan kyseessä olevan systeemin korkein liukoisuus- * ; kapasiteetti.

Alkaliliuos, jota käytetään heikosti happamien yhdisteiden liuottamiseen, voi esimerkiksi olla natriumhydroksidiliuos tai kaliumhydroksidiliuos. Alkaliliuoksen tulee olla noin 0,05-5,0 :Y: N, edullisesti 0,05 N tai 0,1 N saavuttaakseen pH:n, joka edullisesti on 2 yksikköä yhdisteen pKa-arvon yläpuolella.

: Heikosti emäksisten yhdisteiden liuottamiseksi tulee happamien liuosten olla 0,05-5,0 N, edullisesti 0,05 N tai 0,1 N saavuttaakseen pH:n, joka edullisesti on 2 yksikköä yhdisteen pKa-arvon alapuolella.

Titraukset suoritetaan sekoittaen käyttäen sopivaa hapanta 5 86374

titrausainetta, kuten suolahappoa liuoksen pH:n alentamiseksi johonkin pll-arvon 9-1,5 alapuolelle, tai emäksisen titraus-aineen ollessa kysymyksessä pH-arvoon, joka on jossakin pH

2-12 yläpuolella pinta-aktiivisten aineiden koaservaatin samanaikaiseksi muodostamiseksi ja yhdisteiden saostamiseksi pieninä osasina.

Happaman titrausaineen moolisuhteen tulee olla 0,05-5,0 N, edullisesti 0,1 N tai 1,0 N ja alkalisen titrausaineen moolisuhteen tulee olla 0,05-5,0 N, edullisesti 0,1 N LaL 1,0 N. Korkeampia normaalisuuksia voidaan käyttää yhtä hyvin halutun pH-arvon saavuttamiseksi.

Titraus tulee suorittaa lämpötila-alueella 0-50°c, tavallisesti noin 22°C:ssa.

Joskin keksintöä on selostettu viitaten erityisesti lääkeaineiden valmistukseen, on selvää, että sen perusperiaatteet eivät rajoitu tähän. Lääkeaineisiin sovellettuina käytettyjen pinta-aktiivisten aineiden, happojen ja emästen ei ilmeisestikään tule jättää mitään farmaseuttisesti vahingollisia jäänteitä.

: Esimerkki 1

____: Sulfadiatsiinia, natriumlauryylisulfaattia ja Miranolia SM

(42-44 paino-% kiintoaineita) liuotettiin sopivissa moolimää-rissä, kuten on esitetty taulukossa 1, natriumhydroksidiliuok-seen, 0,05 N NaOH, kun 0,044 M tai 0,0044 M sulfadiatsiinia "Y käytettiin tai 0,1 N, käytettäessä 0,088 M sulfadiatsiinia.

*·’·" Liuoksia sekoitettiin sen jälkeen vakionopeudella magneetti-sekoittimella ja sulfadiatsiini saostettiin titraamalla ti-·.*·· pottain liuoksia 1,0 N suolahappoliuoksella.

Sulfadiatsiini, Miranol SM ja natriumlauryylisulfaatin useiden ...; erilaisten seossuhteiden vaikutusta sulfadiatsiinin saostumiseen on esitetty taulukossa 1. Yleisesti ottaen sulfadiatsiinin saostuminen alkoi, kun pH saavutti arvon 8,5-8,6, mistä lisääntyvä sameus on osoituksena. Näytteet 1-5 edustavat keksinnön mukaista menetelmää, kun taas näyte A on verrokki.

f- 86374

I 3 I I I I I

I II Ml H HI C C C --1 P 3 0 O C 3 3 O C rti (ti iti 3 0 0) HI 3 G P :3 H H P :3 > >6 >6 wo

3 P C 6 3 (ti :iti O 11. (ti :(ti 3 6 3 3 3 3 I

rH O C ---. 3 3 P 6 to ui (ti 3 3 -- (ti '' (ti o r-H q4 (0 -h h h o <ti h h m tn <n h -h Φ (ti -ΠΗΗ aw III 3 1-( Ο. 3 (ti .-1 --( 3 ~

CO J3 (0 H 6 3 -H -H .-4 -H H -H

X --3-3 3 3 C C 3 C 3 H C C 3 rti (ti V 3 v O :3

3 (ti H > -H -H H (ti H 1/) P H H (ti P P P P P

-p p c 3 ο ή 3 3 .h in 3X3 m 3 (ti oh O 3 0 3 3 330 3*3 330 I H I H I H 33

CG 3 0 m 6 o) (J 36 3 p c in aw C 3 E-P

3 JO 0 3 3 IH-H 3 >36 <P -H 3 -H 3 H 3 H 3 C H

.C 3 P '"«H -HOP Ο 'Χ) Ηθ-p -H 3 r-S W Ή 3 3 Λ!

3 3 3 3 P -n-H N *J -n-H 3 0 3 0 3 0 Ή H

C I -H (N 3 -P 0) 3 -H P φ 3 3 3 33

<0 3 ffi 10 H l/l 333 ·γ~ι -s- 333 >3 >3 >3 Φ -H

-P -P O H I O 3 tn 3 v 3 W 3 O h O H O H 3 H

3 -h 3 h > 3 p i 3 > 3 p in tn tn tn

O 0 3 6 3 P O 3 3 3 n P O 3 :3 H :3 n :3 -H 3 -P

3 -H 3 3 ~ H φ m φ 3 H O φ n φ HO H O -H O -H 3 -h 6 tn > 3 tn m x > ui > tn χ c p c p c p ph — rH O Φ 3 -n-H 3 ' -H 3 3 3 3 » .H Φ O Φ O Φ O 3 -U 6 3 3 3 0 0 O 3 3 3 3 3 0 3 3 -H :J n :J H :J 3 3 3 C !U 41 t/i ri ii ;<·; i> in to o «1 m p m n< g n, g ig g to m

Φ P

ui 3 •h 3 cd vo o ui tn φ X O Φ 00 <0 σι eri O' 1'

:3 m C I I - - > I

6 Φ in in co co co cO

Φ - 6 ' CC 3 00 ro co C Q. 3

Φ H

> -H

:3 P

P P

1—I 3 :3 3 UI U4 •H ι-H g tn 3 S g m rH 3 m m -r 3 -H h* S S -r S o O P I—I O Oi (Ti o ei » X -H >1 « O 0-00 X Φ >( o - - o 3 C P o o ei 1—I -H 3 ·· »· 3 3 3 Φ ·· · .. s 3 -H Ό S S m H 3 6 -C m S S m S -τ-

Ή 3 3 -f Oi Oi -1' cl O

tn -h tn o f> o o m H p 3 - - - - - o >P3o o 000 •H 3 3 -h e 3 ··

• · · P h S

. : .X ·· O g g g g g -r . 3 P τ H- cococo-r

*:*·; I g -H 3- H- OOOOCOO

3 to CU o o o o o o ; ·. pv v v • ·· Co o 0000 •H 1—4 a. o ·...· e . . e 3 : : : φ p

• · · * C Ή Ή rH

•H g : : : 6 ·· o -h cm cm .h • * 3 -h -a PCX" ·· ·· ·· --e .1 tn -h 3 O Ή 0) rH CM (4 . . : 3 tn h

• ·· 3 p rH ·· ·· · ·· T .H

* . 3 0 v

.’’· C-HO-H -H CN CM M· O

·.· · -h rd g . C 3 •H 144 * ! * * t -H r—4 ui 3 .···. P (Λ (ti •H Ό 3 Φ

»P P

H >1 iH CM mri*in<C

3 =3 UI z

Claims

1. Menetelmä pienten osasten muodostamiseksi heikosti happamasta orgaanisesta yhdisteestä, jonka liukoisuus veteen on suurempi ensimmäisessä pH:ssa kuin toisessa pH:ssa, tunnettu siitä, että (a) liuotetaan yhdiste veteen riittävän voimakkaan emäksen läsnäollessa pH:n nostamiseksi mainittuun ensimmäiseen pH-arvoon ja yhdisteen pKa-arvon yläpuolelle, edullisesti noin 2 pH-yksikköä, yhdessä anionisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka pitää ioniolotilan ensimmäisen ja toisen pH-arvon välillä, ja amfoteerisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, jonka ka-tioninen luonne voimistuu ensimmäisestä pH:sta mainittuun toiseen pH-arvoon, jolloin yhdisteen suhde amfoteeriseen pinta-aktiiviseen aineeseen ja anioniseen pinta-aktiiviseen aineeseen on noin 0,15:1:1 - 4,4:1:1, mutta korkeintaan kyseisen systeemin korkein liukoisuuskapasiteetti, ja (b) sekoitetaan ja titrataan liuosta titrausaineella, joka kykenee alentamaan liuoksen pH-arvon mainittuun toiseen pH-arvoon anionisten ja amfoteeristen pinta-aktiivisten aineiden koaservaatin samanaikaiseksi muodostamiseksi ja yhdisteen saostamiseksi pieninä osasina.

2. Menetelmä pienten osasten muodostamiseksi heikosti emäksisestä orgaanisesta yhdisteestä, jonka liukoisuus veteen on suurempi ensimmäisessä pH:ssa kuin toisessa pH:ssa, tunnettu • siitä, että (a) liuotetaan yhdiste veteen riittävän voimakkaan hapon läsnäollessa pH-arvon alentamiseksi mainittuun ensimmäiseen pH- ·' : arvoon ja yhdisteen pKa-arvon alapuolelle, edullisesti noin 2 pH-yksikköä, yhdessä kationisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, joka pitää ioniolotilan ensimmäisen ja toisen pH-arvon välillä ja amfoteerisen pinta-aktiivisen aineen kanssa, jonka anioninen luonne voimistuu ensimmäisestä pH:sta mainit-tuun toiseen pH-arvoon, jolloin yhdisteen suhde amfoteeriseen pinta-aktiiviseen aineeseen ja kationiseen pinta-aktiiviseen aineeseen on noin 0,15:1:1 - 4,4:1:1, mutta korkeintaan kyseisen systeemin korkein liukoisuuskapasiteetti, ja (b) sekoitetaan ja titrataan liuosta titrausaineella, joka kykenee nostamaan liuoksen pH-arvon mainittuun toiseen pH- 8 86374 arvoon kationisten ja amfoteeristen pinta-aktiivisten aineiden koaservaatin samanaikaiseksi muodostamiseksi ja yhdisteen saostamiseksi pieninä osasina.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdiste on farmaseuttisesti aktiivinen yhdiste.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että farmaseuttisesti aktiivinen yhdiste on sulfadiatsiini, lidokaiini, salisyylihappo, felodipiini, sulbaktaamipivoksii-li, klooritsoksatsoni, teofylliini tai erytromysiini.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että amfoteerinen pinta-aktiivinen aine on imidatsolii-nista johdettu amfoteeri, betaiini tai aminohappoamfoteeri.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että amfoteerinen pinta-aktiivinen aine on kokamidopropyyli-betaiini, lauramidopropyylibetaiini tai dinatriumlauriminodi-propionaatti.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anioninen pinta-aktiivinen aine on natriumlauryylisul-faatti, natriumalkyylisulfaatti, jonka alkyyliryhmässä on 8-18 hiiliatomia tai dialkyylinatriumsulfosukkinaatti, jonka alkyy- .·. : liryhmässä on 6-8 hiiliatomia.

7 86374

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, "... että kationinen pinta-aktiivinen aine on alkyylitrimetyyli- ammoniumhalogenidi, jonka alkyyliryhmässä on 11-18 hiiliatomia, alkyylipyridiniumhalogenidi, jonka alkyyliryhmässä on 8-18 hiiliatomia, bentsyylialkyylidimetyyliammoniumhalogenidi, jonka alkyyliryhmässä on 8-18 hiiliatomia tai alkyylidimetyy-lietyyliammoniumhalogenidi, jonka alkyyliryhmässä on 8-18 hii-1 ia tornia.

9 86374