HU194917B - Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase - Google Patents

Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase Download PDF

Info

Publication number
HU194917B
HU194917B HU411185A HU411185A HU194917B HU 194917 B HU194917 B HU 194917B HU 411185 A HU411185 A HU 411185A HU 411185 A HU411185 A HU 411185A HU 194917 B HU194917 B HU 194917B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
cyclodextrin
methylation
methylated
beta
cyclodextrins
Prior art date
Application number
HU411185A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT42513A (en
Inventor
Jozsef Hu Szejtli
Lajos Hu Szente
Laszlo Hu Fenichel
Peter Hu Bako
Laszlo Hu Toeke
Original Assignee
Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet filed Critical Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet
Priority to HU411185A priority Critical patent/HU194917B/en
Publication of HUT42513A publication Critical patent/HUT42513A/en
Publication of HU194917B publication Critical patent/HU194917B/en

Links

Abstract

A mixt. contg. solid alpha, beta and/or gamma cyclodextrines is methylated to obtain a methoxy content of 20-46% in the presence of an organic solvent, solid, inorganic base and a phase-transfer catalyst.

Description

A találmány tárgya eljárás eiklodextrinek metilezésére heterogén fázisban, melynek eredményeként különböző mértékben metilezett ciklodextrinek állíthatók elő.The present invention relates to a process for the methylation of eicodextrins in a heterogeneous phase which results in the production of differently methylated cyclodextrins.

Ciklodextrinek hidroxilcsoportjainak egy részét metilezve vízoldékonyságuk meglepően nagy mértékben növekszik, ugyanakkor a komplexképző sajátságaik megmaradnak. Az oldékonyságfokozás tulajdonképpen csak a béta-ciklodextrin esetében jelentős, mert az alfa és a gamma ciklodextrin már eredeti állapotában is egy nagyságrenddel jobban oldódik, mint a béta-ciklodextrin. A béta-ciklodextrin térszerkezete adja a magyarázatot az alacsony oldékonyságára: a legmerevebb szerkezetet sztérikus okok miatt a béta-ciklodextrin alkotja. Az egymással szomszédos glükopiranóz egységek C(2) és C’(3) hidroxilcsoporjai egymással hidrogénkötéseket képeznek. Ezért affinitásuk a vízzel szemben csökkent mértékű. Ha minden második szekunder hidroxilcsoportot metilezzük, akkor a vízoldékonyság rendkívül nagymértékben megnő. Valamennyi hidroxilcsoport metilezése ismét csökkenti a vízoldhatóságot, ezért technikai célokra parciálisán metilezett ciklodextrinek szükségesek.Methylation of some of the hydroxyl groups of cyclodextrins results in a surprisingly high water solubility, while retaining their complexing properties. In fact, the solubility enhancement is only significant for beta-cyclodextrin, since alpha and gamma cyclodextrin are already soluble in the order of magnitude more than beta-cyclodextrin. The spatial structure of beta-cyclodextrin accounts for its low solubility: beta-cyclodextrin is the stiffest structure for steric reasons. The C (2) and C '(3) hydroxyl groups of adjacent glucopyranose units form hydrogen bonds with one another. Therefore, their affinity for water is reduced. Methylation of every other secondary hydroxyl group results in an extremely high water solubility. Methylation of all hydroxyl groups again reduces the water solubility and, for technical purposes, partially methylated cyclodextrins are required.

A parciálisán metilezett származék béta-ciklodextrin esetén azt jelenti, hogy ciklodextrin molekulánként 1—20 hidroxilcsoport metoxicsoporttal van helyettesítve. Ezen termékek közül speciális a monometilszármazék, amely átlagosan 7, valamint a dimetilszármazék, amely átlagosan 14 metilcsoportot tartalmaz ciklodextrin molekulánként. Ezek a származékok a metilcsoportokra vonatkozó átlagos szubsztitúciós fokkal jellemezhetők.The partial methylated derivative in the case of beta-cyclodextrin means that from 1 to 20 hydroxyl groups per molecule of cyclodextrin are replaced by methoxy groups. Of these products, the monomethyl derivative, which has an average of 7, and the dimethyl derivative, having an average of 14 methyl groups per cyclodextrin molecule, are special. These derivatives are characterized by the average degree of substitution for the methyl groups.

A ciklodextrinek hidroxilcsoportjai — eltérően a szerves kémiában megszokott metilezésektől — általában nehezen metilezhetők. Az eddig ismert eljárások mindegyikében a ciklodextrint valamilyen oldószerben fel kellett oldani ahhoz, hogy metilezni lehessen.Unlike organic methylation, hydroxyl groups of cyclodextrins are generally difficult to methylate. In each of the prior art processes, cyclodextrin had to be dissolved in a solvent to be methylated.

A metilezett béta-ciklodextrin előállítására az első lépéseket Irvine és munkatársai tették. (Irvine, J.C., Pringsheim, H., Mac Donald, J.: J. Chem. Soc., 125, 942 (1942)). Freudenberg (Freudenberg, K., Meyer-Delius, M: Bér., 71 1596, (1938)) közölt elsőként korrekt fizikai jellemzőket a Muskat-féle metílezési eljárással (Muskat, 1.: J. Am. Chem. Soc., 56, 693, 2449, (1934)) előállított ciklodextrinekre vonatkozólag. Ezt a metilezést folyékony ammóniában végezték fémnátrium jelenlétében metil-jodiddal. Ugyanez az eljárás béta-ciklodextrin esetén csak 18-szori ismétlés után eredményezett teljes 21 metil/ciklodextrin metilezési eredményt.The first steps in the preparation of methylated beta-cyclodextrin were performed by Irvine et al. (Irvine, J.C., Pringsheim, H., Mac Donald, J.: J. Chem. Soc., 125, 942 (1942)). Freudenberg (K. Freudenberg, Meyer-Delius, M. Bér. 71, 1596, (1938)) was the first to report correct physical properties by the Muskat methylation process (Muskat, 1: J. Am. Chem. Soc., 56). , 693, 2449, (1934)). This methylation was performed in liquid ammonia in the presence of metal sodium with methyl iodide. The same procedure yielded a total of 21 methyl / cyclodextrin methylation results only 18 times for beta-cyclodextrin.

Később Casu és munkatársai (Casu, B., Reggiani, M., Gallo, G.G., Viegevani, A.: Tetrahedron, 24, 803, (1968)) Kuhn módszerét (Kuhn, R., Trischmann, H., Löw, I.; Angew. Chem., 67, 32 (1955) és Kuhn, R., Baen, H.H., Seeliger, A.·. Ann., 611, 236 (1958)) alkalmazták alfa- és bétaciklodextrin 2 metilezésére. Dimetil-formamidos közegben báriumoxid jelenlétében metiljodiddal sikerült teljes metilezést végezni, illetve a Kuhn-féle metilezés egy másik változatával, dimetil-formamid dimetil-szulfoxid 1:1 oldószer-rendszerben dimetil-szulfáttal metilezve báriumoxid és báriumhidroxid jelenlétében hexakisz-(2,6-di-0-metil)-alfa-ciklodextrint és heptakisz-(2,6-di-0-metil)-béta-ciklodextrint állítottak elő.Later, Casu et al. (Casu, B., Reggiani, M., Gallo, G.G., Viegevani, A .: Tetrahedron, 24, 803, (1968)) Kuhn's method (Kuhn, R., Trischmann, H., Löw, I. Angew. Chem., 67, 32 (1955) and Kuhn, R., Baen, H.H., Seeliger, A., Ann., 611, 236 (1958)) were used to methylate alpha and beta-cyclodextrin. Methyl iodide was fully methylated in dimethylformamide medium with methyl iodide, or another variant of Kuhn methylation, methylated with dimethyl sulfate in dimethylformamide dimethyl sulfoxide 1: 1 in the presence of barium oxide and barium hydroxide in hexac -O-methyl) -alpha-cyclodextrin and heptakis (2,6-di-0-methyl) -beta-cyclodextrin were prepared.

Lipták és munkatársai (Lipták, A., Fügedi, P., Szurmai, J., Imre, P., Nánási, P., Szejtli, J.: I. Int Symp.on Cyclodextrins, Budapest, 275 (1981); és Szejtli, J., Lipták, A., Jodál,Lipták et al. (Lipták, A., Fügedi, P., Szurmai, J., Imre, P., Nánási, P., Szejtli, J., I. Int Symp.on Cyclodextrins, Budapest, 275 (1981); and Szejtli, J., Lipták, A., Iodal,

I., Fügedi, P., Nánási, P., Neszményi, A.: Starke, 32, 165’ (1980)) vízmentes ciklodextrint dimetil-formamidban oldva és metiljodiddal metilezve permetilezett alfa-, bétaés gamma-ciklodextrinek előállítását írták le. Hasonló módon Boger és munkatársai (Boger, J., Corcoran, R. J., Lehn, J. M.: Helv. Chim.Acta, 61, 2190 (1978)) az alfa- és béta-ciklodextrin primer hidroxiljainak szelektív metilezését valósították meg.I., Fügedi, P., Nánási, P., Neszményi, A .: Starke, 32, 165 '(1980), described the preparation of permethylated alpha, beta and gamma cyclodextrins by dissolving anhydrous cyclodextrin in dimethylformamide and methyl iodide. Similarly, Boger et al. (Boger, J., Corcoran, R. J., Lehn, J.M. Helv. Chim.Acta, 61, 2190 (1978)) carried out the selective methylation of the primary hydroxyls of alpha and beta cyclodextrin.

Casu és munkatársai említett munkájukban leírták, hogy vízmentes dimetil-szulfoxid dimetil-formamid 1:1 oldószer-rendszerben nagy mennyiségű báriumoxid és báriumhidroxid jelenlétében dimetil-szulfáttal metilezve előállítható a heptakisz (2,6-di-0-metil)-béta-ciklodextrin. Mivel ez a vegyület gyógyszertechnológiai jelentőségű (Szejtli, J.: I. Inclusion Phenomena, 1, 153 (1984)), kísérletek történtek ennek egyszerűbb, olcsóbb előállítására. A 180.580 sz. magyar szabadalom szerint a metilezés vizes közegben nátriumhidroxid jelenlétében dimetil-szulfáttal történik 50—100°C-on, és izolálás után többször kell a terméket metilezni, a metilezés folyamatát kromatográfiásan követni, és a harmadik metilezés után izolálni a DIMEB-et. A metilezett ciklodextrinek előállítására vonatkozó irodalmat két könyv foglalja össze: Szejtli J.: Cyclodextrins and their Inclusion Complexes, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1982. és J. Szejtli: (Ed.); Proceedings of the I. International Symposium on Cyclodextrins, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1982.Casu et al., In their above-mentioned work, disclose that anhydrous dimethyl sulfoxide in a 1: 1 solvent system in the presence of a large amount of barium oxide and barium hydroxide can be methylated with dimethyl sulfate to produce heptakis (2,6-di-0-methyl) -beta-cyclodextrin. Because this compound is of pharmaceutical technology importance (Szejtli, J.: I. Inclusion Phenomena, 1, 153 (1984)), attempts have been made to make it easier, less expensive. No. 180,580. According to a Hungarian patent, methylation in aqueous medium in the presence of sodium hydroxide is carried out with dimethyl sulfate at 50-100 ° C, and after isolation the product has to be methylated several times, followed by chromatography on the methylation process, and DIMEB isolated after the third methylation. The literature on the preparation of methylated cyclodextrins is summarized in two books, J. Szejtli, Cyclodextrins and their Inclusion Complexes, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1982 and J. Szejtli, (Ed.); Proceedings of the I. International Symposium on Cyclodextrins, Academic Publisher, Budapest, 1982.

Ezideig tehát csak vízben, szerves oldószerben, vagy cseppfolyós ammóniában oldott ciklodextrinek metilezését írták le. Meglepetésre azt tapasztaltuk, hogy a ciklodextrineket lehet metilezni heterogén fázisban, azaz olyan szerves oldószerben, amelyben a ciklodextrin fel sem oldódik. Ez rendkívül nagy előnyökkel jár: olyan szerves oldószerek alkalmazhatók, melyek olcsók, könnyen desztillálhatok, tehát jól regenerálhatok, mivel a ciklodextrin nem oldódik, nem okoz nagy viszkozitást, így lényegesen kedvezőbb oldószer: ciklodextrin aránynál lehet végezni a metilezést. Kétségkívül az így lefolytatott metilezés nem szelektív valamelyik termékre, hanem különböző mértékben parciálisán metilezett ciklodextrineket kapunk, illetve előállíthatunk, ha a cél azt kívánja, trimetil-2194917Thus far, only methylation of cyclodextrins dissolved in water, organic solvent, or liquid ammonia has been described. Surprisingly, it has been found that cyclodextrins can be methylated in a heterogeneous phase, i.e., an organic solvent in which the cyclodextrin does not dissolve. This has the great advantage of using organic solvents which are inexpensive, easy to distill, and thus well regenerated, since cyclodextrin is insoluble and does not cause high viscosity, so that methylation can be performed at a much more favorable solvent: cyclodextrin ratio. Undoubtedly, the methylation carried out in this way is not selective for any of the products, but results in the partial methylation of cyclodextrins to varying degrees, and can be prepared, if desired, by trimethyl-2194917

-ciklodextrint is. Találmányunk lényege az, hogy a metilezéshez fázis-transzferkatalizátort alkalmazunk, és reakcióban mind a ciklodextrin, mind a bázis szilárd halmazállapotban van. A reakcióelegyben a már metilezett ciklodextrinek feloldódnak.-cyclodextrint too. The present invention is based on the use of a phase transfer catalyst for the methylation and reaction of both cyclodextrin and base in solid state. Already methylated cyclodextrins are dissolved in the reaction mixture.

Mivel a ciklodextrinekben nagyszámú és különböző reakcióképességgel jellemzett hidroxilcsoportok találhatók, a homogén metilezett ciklodextrinek előállítása igen problematikus. Egyes esetekben — pl. gyógyszerkészítmények — elengedhetetlenül szükséges, hogy az anyag homogén legyen és csak egyféle vegyületet tartalmazzon. A bétza-ciklodextrinnél azonban a 21 hidroxilcsoport metilezhetősége — amennyiben nem permetilezett ciklodextrinről van szó — redkívül nagyszámú helyzeti izomer keverékét jelentheti. A metilezett ciklodextrinek sajátságával foglalkozó kutatások feltárták ezek széleskörű alkalmazási lehetőségeit, amelyek azon alapszanak, hogy a metilezett ciklodextrinek a hidrofób anyagokkal szemben új típusú detergens anyagként viselkednek. így számos technikai célra nem szükséges tökéletesen homogén termék, hanem a különböző mértékben metilezett, egymástól csak igen nagy technikai nehézségekkel és rendkívül drágán elválasztható homológok és izomerek keveréke teljesen megfelel. Ezek az anyagok éppúgy heterogén homológ és izomer keverékek, mint pl. a gyakorlatban alkalmazott detergensek. Átlagos metilezési fokkal lehet őket jellemezni, de gyakorlati szempontból legfontosabb jellemzőjük az, hogy miképpen képesek hidrofilizálni a hidrofób vegyületeket. Az átlagos metilezési fok azt jelenti, hogy a ciklodextrín molekulákban átlagosan hány hidroxilcsoport van metilezve.Because cyclodextrins contain a large number of hydroxyl groups with different reactivities, the production of homogeneous methylated cyclodextrins is very problematic. In some cases - e.g. pharmaceuticals - it is essential that the substance be homogeneous and contain only one type of compound. However, in the case of beta z -cyclodextrin, the methylation of the hydroxyl group 21, in the case of non-permethylated cyclodextrin, can be a mixture of extremely large number of position isomers. Research into the properties of methylated cyclodextrins has revealed their wide range of applications based on the fact that methylated cyclodextrins act as a new type of detergent against hydrophobic substances. Thus, for many technical purposes, it is not necessary to have a perfectly homogeneous product, but a mixture of homologues and isomers that are methylated to varying degrees, with only very high technical difficulty and very expensive separation. These materials are also heterogeneous mixtures of homologous and isomeric materials, e.g. detergents used in practice. They can be characterized by average degrees of methylation, but in practice they are most important in their ability to hydrophilize hydrophobic compounds. The average degree of methylation refers to the average number of hydroxyl groups in the cyclodextrin molecules.

Az ilyen technikai célokra tehát heterogén, de definiált összetételű, ugyanakkor viszonylag olcsón előállítható metilezett ciklodextrin keverékek szükségesek. Az ilyen termékek előállítására az eddig ismert eljárások alkalmazását gazdasági és technikai problémák gyakorlatilag kizárják. Néhány ilyen probléma: a drága, nehezen regenerálható oldószerek, a nagy viszkozitás miatt alkalmazható viszonylag kis koncentrációk, víz mint oldószer esetében a többszörös ismételt metilezés szükségessége, folyékony ammónia esetében a metilezőszerként használható metil-jodid ára stb.Thus, for such technical purposes, mixtures of methylated cyclodextrin of heterogeneous but defined composition, yet relatively inexpensive, are required. The use of known processes for the production of such products practically precludes economic and technical problems. Some of these problems are expensive solvents that are difficult to regenerate, relatively low concentrations due to high viscosity, the need for multiple re-methylation in water as solvent, the price of methyl iodide for liquid ammonia, etc.

A találmány szerint előállított terméket biológiai konverzióknál lehet kiválóan alkalmazni, például a hidrokortizon prednizolonná való konvertálásakor. Eljárásunk részleteit az alábbi példák szemléltetik.The product of the present invention can be conveniently used for biological conversions, for example when converting hydrocortisone to prednisolone. The following examples illustrate the details of our procedure.

PÉLDÁKEXAMPLES

1. példaExample 1

Keverővei, hőmérővel, adagoló nyílással felszerelt négynyakú gömblombikba bemérünk 5 g (4,4 mmol) β-ciklodextrint, 200 cm3 száraz tetrahidrofuránt, 12,75 g (227,3 mmol) porított kálium-hidroxidot és 1 g trikapril4Into a four-necked round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a dispensing aperture were charged 5 g (4.4 mmol) of β-cyclodextrin, 200 cm 3 of dry tetrahydrofuran, 12.75 g (227.3 mmol) of powdered potassium hydroxide and 1 g of tricapryl.

-metíl-ammónium-klorid (Aliquat 336) fázis-transzíer katalizátort. A reacióelegyet jegesvízzel hütjük, 0—5°C-on hozzácsepegtetünkmethyl ammonium chloride (Aliquat 336) phase transfer catalyst. The reaction mixture was cooled with ice water and added dropwise at 0-5 ° C

5,85 cm3 (61,6 mmol) dimetil-szulfátot és ezzel kevertetjük 7 órán keresztül. Másnap hűtés közben a kevert reakcióelegyhez csepegtetünk 2 cm3 (21 mmol) dimetil-szulfátot, és ezzel 6 órán keresztül kevertetjük, újabb egy éjjel: állás után a hűtött reakcióelegyhez keverés közben ismét hozzácsepegtetünk 2 cm3 (21 mmol) dimetil-szulfátot, amivel 6 órát kevertetjük.5.85 cm 3 (61.6 mmol) of dimethyl sulfate and stirred for 7 hours. The next day while cooling, 2 cm 3 (21 mmol) of dimethyl sulfate was added dropwise to the stirred reaction mixture and stirred for 6 hours, again overnight: 2 cm 3 (21 mmol) of dimethyl sulfate was added dropwise to the cooled reaction mixture Stir for 6 hours.

A reakcióelegyet redős szűrőn leszűrjük, a szürlethez 3 cm3 koncentrált ammónium-hidroxid oldatot adunk^és azzal 1—2 órát kevertetjük szobahőfokon, majd az egészet vákuumban szárazra pároljuk. A maradék szirupot 3X15 cm3 langyos vízzel extraháljuk, az egyesített vizes extraktumot előre megnedvesített, redős szűrőpapíron szűrjük. A vizes oldatot vákuumban bepároljuk, a maradékot 40 cm3 kloroformban feloldjuk, redős szűrőpapíron leszűrjük, vákuumban szárazra pároljuk. Fehér, habos, amorf termék keletkezik. Termelés: 3,92 g.The reaction mixture is filtered through a pleated filter, 3 cm 3 of concentrated ammonium hydroxide solution are added to the filtrate and the mixture is stirred for 1-2 hours at room temperature and then evaporated to dryness in vacuo. The residual syrup was extracted with 3 x 15 cm 3 of lukewarm water, and the combined aqueous extracts were filtered on a pre-moistened pleated filter paper. The aqueous solution was evaporated in vacuo and the residue is dissolved in 40 cm 3 of chloroform, filtered through fluted filter paper, evaporated in vacuo to dryness. A white, foamy, amorphous product is formed. Yield: 3.92 g.

Zeissel módszerrel mérve a termék metoxi-tartalma 29,1 %, az átlagos metilezési fok 12,4.Measured by the Zeiss method, the product has a methoxy content of 29.1% and an average methylation degree of 12.4.

Vízoldékonyság 22°C-on: 23 g (100 ml) az oldat 70°C-on opálosodik!), kloroformban korlátlanul oldódik.Water solubility at 22 ° C: 23 g (100 ml) solution opalescent at 70 ° C), freely soluble in chloroform.

2. példaExample 2

A reakció végrehajtása és feldolgozása az 1. példában leírtak szerint történik, azzal a különbséggel, hogy oldószerként 200 cm3 benzolt alkalmazunk.The reaction was carried out and worked up as described in Example 1, except that 200 cm 3 of benzene were used as solvent.

Termelés: 1,5 g. Metoxitartalom: 29,5%, az átlagos metilezési fok 12,6.Yield: 1.5 g. Methoxy content: 29.5%, average degree of methylation 12.6.

Az oldhatóság megegyezik az 1. példa szerinti termékkel.The solubility is the same as that of Example 1.

3. példaExample 3

A reakció végrehajtása és feldolgozása az 1. példában leírtak szerint történik, azzal a különbséggel, hogy oldószerként 200 cm3 The reaction was carried out and worked up as described in Example 1, except that 200 cm 3 of solvent were used.

1,2-diklóretánt használunk.1,2-dichloroethane is used.

Termelés: 3,03 g. Metoxitartalom 30,6%, az átlagos metilezési fok 13,1.Yield: 3.03 g. The methoxide content is 30.6%, the average degree of methylation is 13.1.

Vízoldékonyság: 26 g (100 ml) az oldat 65°C-on opálosodik!), kloroformban korlátlanul oldódik.Water Solubility: 26 g (100 mL) of solution opalescent at 65 ° C), freely soluble in chloroform.

4. példaExample 4

Az 1. példában leírt készülékbe bemérünk 2 g (1,76 mmol) β-ciklodextrint, 80 cm3 száraz tetrahidrofuránt, 5,1 g (90,9 mmol) porított kálium-hidroxidot és 0,4 g TBAB (tetrabutil-ammónium-bromid) fázis-transzfer katalizátort. A reakcióelegyhez szobahőfokon keverés közben hozzácsepegtetünk 2,35 cm3 (24,6 mmol) dimetil-szulfátot, és ezzel 7 órán keresztül kevertetjük. Egy éjjeli állás után a reakcióelegyet papíron leszűrjük és vákuumban bepároljuk. A maradékot feloldjuk 30 cm4 kloroformban és 5χΐ0 cm3 vízzel kimossuk. A kloroformos fázist nátrium-szul3The apparatus described in Example 1 was charged with 2 g (1.76 mmol) of β-cyclodextrin, 80 cm 3 of dry tetrahydrofuran, 5.1 g (90.9 mmol) of powdered potassium hydroxide and 0.4 g of TBAB (tetrabutylammonium). bromide) phase transfer catalyst. To the reaction mixture was added dropwise 2.35 cm 3 (24.6 mmol) of dimethyl sulfate at room temperature with stirring and stirred for 7 hours. After standing overnight, the reaction mixture is filtered on paper and concentrated in vacuo. The residue was dissolved in 30 cm @ 4 of chloroform and washed with 5 cm @ 3 of water. The chloroform phase was sodium sulfate

-3194917 laton szárítjuk, szűrjük és vákuumban bepároljuk.The mixture was dried over <RTIgt; -3194917, </RTI> filtered and concentrated in vacuo.

Termelés: 0,25 g. Metoxitartalom 29,1%, az átlagos metilezési fok 12,4.Yield: 0.25 g. The methoxide content is 29.1%, the average methylation degree is 12.4.

Vízoldékonyság: 30 g (100 ml) az oldat 65—70°C-on opálosodik!), kloroformban korlátlanul oldódik.Water solubility: 30 g (100 ml) of solution opalescent at 65-70 ° C), freely soluble in chloroform.

5. példaExample 5

Az 1. példában leírt készülékbe bemérünk 5 g (4,4 mmol) β-ciklodextrint, 200 cm3 száraz tetrahidrofuránt 12,75 g (227,3 mmol) porított kalium-hidroxidot és 1 g Aliquat 336 fázis-transzfer katalizátort. A reakcióelegyhez szobahőfokon keverés közben hozzácsepegtetünk 8,8 cm3 (92,4 mmol) dimetil-szulfátot és ezzel 5 órát 50°C-on kevertetjük. Egy éjjeli állás után a szobahőfokú reakcióelegyhez keverés közben hozzáadunk 1,8 cm3 (18,5 mmol) dimetil-szuifátot, és ezzel 50°Con 6 órán át kevertetjük. A lehűlt reakcióelegyet az 1. példában leírtak szerint feldolgozzuk.The apparatus described in Example 1 was charged with 5 g (4.4 mmol) of β-cyclodextrin, 200 cm 3 of dry tetrahydrofuran, 12.75 g (227.3 mmol) of powdered potassium hydroxide and 1 g of Aliquat 336 phase transfer catalyst. To the reaction mixture was added dropwise 8.8 cm 3 (92.4 mmol) of dimethyl sulfate with stirring at room temperature and the mixture was stirred at 50 ° C for 5 hours. After standing overnight, dimethyl sulfate (1.8 cm 3 , 18.5 mmol) was added to the reaction mixture at room temperature and stirred at 50 ° C for 6 hours. The cooled reaction mixture was worked up as described in Example 1.

Termelés: 3,0 g. Metoxitartalom 30,9 g%, az átlagos metilezési fok 13,2.Yield: 3.0 g. Methoxide content 30.9 g%, average degree of methylation 13.2.

Vízoldékonyság: 34 g (100 ml) az oldat 65—70°C-on opálosodik!), kloroformban korlátlanul oldódik.Water solubility: 34 g (100 ml) solution opalescent at 65-70 ° C), freely soluble in chloroform.

6. példaExample 6

A reakció végrehajtása és feldolgozása az 1. példában leírtak szerint történt azzal a különbséggel, hogy bázisként a kálium-hidroxid mellett még l g bárium-oxidot is bemértünk.The reaction was carried out and worked up as described in Example 1, except that 1 g of barium oxide was added as a base in addition to potassium hydroxide.

Termelés: 1,4 g. Metoxitartalom 30,7%, az átlagos metilezési fok 13,1.Yield: 1.4 g. The methoxide content was 30.7%, the average degree of methylation was 13.1.

Vízoldékonyság: 45 g (100 ml) az oldat 60°C-on opálosodik, fehér csapadék válik ki, kloroformban korlátlanul oldódik.Water solubility: 45 g (100 ml) of solution are opalescent at 60 ° C, white precipitate precipitates, freely soluble in chloroform.

7. példaExample 7

Visszafolyó hűtővel, keverővei felszerelt készülékbe bemérünk 0,5 g (0,44 mmol) béta-ciklodextrint, 20 cm3 tetrahidrofuránt, 0,6 g (15 mmol) porított, szilárd nátrium-hidroxidot 0,1 g Aliquat 336 katalizátort, és szobahőfokon keverés közben hozzácsepegtetünk 0,7 cm3 (11 mmol) metil jodidot. A reakcióelegyet keverés közben 5 órát visszafolyó hütő alatt forraljuk. Az 1. példában leírt módon dolgozzuk fel.To the apparatus equipped with a reflux condenser was added 0.5 g (0.44 mmol) of beta-cyclodextrin, 20 cm 3 of tetrahydrofuran, 0.6 g (15 mmol) of powdered solid sodium hydroxide, 0.1 g of Aliquat 336 catalyst, and at room temperature. 0.7 cm 3 (11 mmol) of methyl iodide was added dropwise with stirring. The reaction mixture was heated at reflux for 5 hours with stirring. Work up as described in Example 1.

Termelés: 0,15 g. Metoxitartalom 29,2%, az átlagos metilezési fok 12,5.Yield: 0.15 g. The methoxide content is 29.2%, the average degree of methylation is 12.5.

Vízoldékonyság: 28 g (100 ml) az oldat 75°C-on opálosodik.Water solubility: 28 g (100 ml) of solution is opalescent at 75 ° C.

8. példa α-ciklodextrin metilezéseExample 8 Methylation of α-cyclodextrin

Egy 250 cm3-es, keverővei, hőmérővel, hűtővel és csepegtetőtölcsérrel felszerelt lombikba bemérünk 5 g (5,14 mmol) a-ciklodextrint, 1,0 g Aliquat 336 katalizátort,Into a 250 cm 3 flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a dropping funnel were charged 5 g (5.14 mmol) of α-cyclodextrin, 1.0 g of Aliquat 336 catalyst,

12,75 g (227,25 mmol) porított kálium-hidroxidot és 82 cm3 száraz THF-t. A kevert elegyhez szobahőfokon, 2 óra alatt hozzá4 csepegtetünk 17,6 cm3 (184,8 mmol) dimetil-szulfát 18 cm3 száraz THF-os oldatát. Az adagolás végeztével a reakcióelegyet 50°C-ra melegítjük, és 4 órán át ezen a hőmérsékleten kevertetjük. Egy éjszaka állni hagyjuk. Másnap a reakcióelegyet papíron leszűrjük, a szűrlethez 3 cm3 25%-os NH3, oldatot adunk, amivel 1—2 órát állni hagyjuk. Majd az egészet vákuumban szárazra pároljuk, a maradékot 50 cm3 30°C-os vízben felvesszük, szűrőpapíron leszűrjük, vigyázva, hogy a végén az Aliquat katalizátor ne menjen át. A szürletet vákuumban szárazra pároljuk. A maradékot kloroformban felvesszük, megszűrjük az oldhatatlan részektől. A kloroformos szürletet vákuumban szárazra pároljuk. Fehér, szilárd termék keletkezik.12.75 g (227.25 mmol) of powdered potassium hydroxide and 82 cm 3 of dry THF. To the stirred mixture was added dropwise a solution of 17.6 cm 3 (184.8 mmol) of dimethyl sulfate in 18 cm 3 of dry THF at room temperature over 2 hours. After the addition was complete, the reaction mixture was heated to 50 ° C and stirred at this temperature for 4 hours. Let it stand overnight. The next day the reaction was filtered on paper and the filtrate was added in 3 cm 3 of 25% NH 3, was added, which was allowed to stand for 1-2 hours. The whole is then evaporated to dryness in vacuo, the residue is taken up in 50 cm 3 of water at 30 ° C, filtered through filter paper, taking care not to allow the Aliquat catalyst to pass through. The filtrate was evaporated to dryness in vacuo. The residue was taken up in chloroform and filtered for insoluble material. The chloroform filtrate was evaporated to dryness in vacuo. A white solid is formed.

Termelés: 5,78 g. Metoxitartalom: 26,70% (Zeissel módszerrel)Yield: 5.78 g. Methoxy content: 26.70% (Zeissel method)

9. példa γ-ciklodextn'n metilezése: 8. példában leírt bemérésekkel és módszerrel történt.EXAMPLE 9 Methylation of γ-cyclodextn'n: By the procedures and procedures described in Example 8.

Termelés: 4,3 g. Metoxitartalom: 28,50% (Zeissel-módszerrel)Yield: 4.3 g. Methoxy content: 28.50% (Zeissel method)

A metllezett ciklodextrinek egyik legjellemzőbb funkcionális sajátsága, hogy hidrofób anyagok vízoldékonyságát jelentősen fokozzák. Ez a szubszfituálatlan ciklodextrinek esetében is fennál, de az oldékonyságfokozás ez esetben kisebb.One of the most characteristic functional properties of methylated cyclodextrins is that they significantly increase the water solubility of hydrophobic substances. This is also the case for unsubstituted cyclodextrins, but the solubility enhancement is lower.

10. példaExample 10

Óldőképességi vizsgálatokat (hidrokortizon) szubsztráttal végeztünk desztillált vízben, szobahőmérsékleten, 18 órás kevertetéssel.Flammability tests (hydrocortisone) were carried out with substrate in distilled water at room temperature with stirring for 18 hours.

mg (~ 0,037 mmol) 1., 2., 3., 6. példa szerinti eljárásokkal előállított metilezett β-ciklodextrin terméket 67 mg (0,185 mmol) hidrokortizonnal kevertettünk 25°C-on 1 ml desztillált vízben 18 órán keresztül. Az elegyet szűrtük, s az éles oldat hidrokortizon tartalmát UV-fotometriásan határoztuk meg kmax = 248 ± 2 nm -nél. Az oldóképességi vizsgálatok eredményeit az 1. sz. táblázatban foglaltuk össze.mg (~ 0.037 mmol) of the methylated β-cyclodextrin product of Examples 1, 2, 3, 6 were stirred with hydrocortisone (67 mg, 0.185 mmol) at 25 ° C in 1 mL of distilled water for 18 hours. The mixture was filtered and the hydrocortisone content of the crude solution was determined by UV photometry at kmax = 248 ± 2 nm. The results of the solubility tests are shown in Table 1. are summarized in Table.

, Táblázat, Spreadsheet

Metilezett g-ciklodextrin oldékonyságfokozó hatása hidrokortizon szubsztráton , /t = 25°C/ desztillált vízben.Solubility enhancement effect of methylated g-cyclodextrin on hydrocortisone substrate, / t = 25 ° C / in distilled water.

Metilezett Hidrokortizon Oldékonyság termék koncentráció fokozás vízben jug/ml 470-485*Methylated Hydrocortisone Solubility Product Concentration in Water Yug / ml 470-485 *

6. példa szerinti 4,000 ~ 8 x4.000 ~ 8 x of Example 6

3. példa szerinti 3.050 ~6 x3.050 ~ 6 x of Example 3

-4194917-4194917

1. Táblázat (folytatás)Table 1 (continued)

Metilezett methylated Hidrokortizon hydrocortisone Oldékonyság Solubility termék product koncentráció concentration fokozás enhancement vízben ug/ml µg / ml in water 5 5 1. példa Example 1 szerinti of 3.500 3500 7 x 7x 2. példa Example 2 10 10 szerinti of 3.800 3800 8 x 8x

tiszta heptakisz-(2,pure heptakis (2,

6-di-0-metil)j3-ciklodextrin6-di-0-methyl) j3-cyclodextrin

8.000 x8,000 x

* hidrokortizon alapoldékonysága vízben 25°C-on.* basic solubility of hydrocortisone in water at 25 ° C.

A metilezetlen ciklodextrinek a fenti koncentrációban a következő oldékonyságfokozást eredményezték:Unmethylated cyclodextrins at the above concentrations resulted in the following solubility enhancement:

a CD 980—1050jug/ml ~2 x β CD (1,8%-os oldata) 2200 pg/ml ~ 4,5 x γ CD 4000 pg/ml ~ 8 xCD 980-1050 µg / ml ~ 2 x β CD (1.8% solution) 2200 pg / ml ~ 4.5 x γ CD 4000 pg / ml ~ 8 x

11. példaExample 11

Kromatográfiás jellemzésChromatographic characterization

A metilezés termékeinek egyszerű, gyors analitikai jellemzését célszerű réteg-kromatográfiásan végezni. Szilikagél G hordozón a következő oldószer-elegyben kromatografálunk:Simple, rapid analytical characterization of the methylation products is conveniently carried out by layer chromatography. Chromatograph on silica gel G in the following solvent mixture:

benzol-metanol 8:2 benzol-metanol 7:3benzene-methanol 8: 2 benzene-methanol 7: 3

A példákban ismertetett eljárásokkal előállított termékek rétegkromatográfiás vizsgálata szerint fő termékként a heptakisz-2,6-di-0-metil béta-ciklodextrin mutatható ki, és emellett 3—6 alul- és felülmetilezett β-ciklodextrin is detektálható.Layer chromatography of the products prepared by the methods described in the Examples shows that heptakis-2,6-di-0-methyl-beta-cyclodextrin is the major product and 3-6-under- and over-methylated β-cyclodextrin can also be detected.

Benzol-metanol 8:2 elegyben a komponensek Rf értékei a következők:The Rf values of the components in benzene-methanol 8: 2 are as follows:

(2,6-di-0-metil) -β-ciklodextrin 0,48—0,52 felülmetilezett termék: 0,55 alulmetilezett termékek: 0,40(2,6-di-0-methyl) -β-cyclodextrin 0.48-0.52 over-methylated product: 0.55 under-methylated product: 0.40

0,360.36

0,300.30

0,220.22

0,180.18

0,100.10

Benzol-metanol 7:3 elegyben kapott Rf értékek:Rf values in benzene-methanol 7: 3:

heptakisz- (-2,6-di-0-metil) β-ciklodextrin: 0,58—0,62 felülmetilezett termék: 0,66 alulmetilezett termékek: 0,50heptakis (-2,6-di-0-methyl) β-cyclodextrin: 0.58-0.62 over-methylated product: 0.66 under-methylated product: 0.50

0,460.46

0,400.40

0,350.35

0,330.33

0,200.20

A rétegkromatográfiás kép vizsgálata alapján megállapítható, hogy a példák szerinti eljárások során kapott parciálisán metilezett ciklodextrinek közül fő komponensként 60— 70% mennyiségben a heptakisz-di-O-metil-ciklodextrinek keletkeznek, melyek helyzetizomer-keverékként vannak jelen, és további metilezésük elvezet a permetilezett származék előállításához.Examination of the layer chromatography showed that 60 to 70% of the partially methylated cyclodextrins obtained as the main components of the examples were formed as heptakis di-O-methylcyclodextrins, which were present as a mixture of position isomers and further methylated to yield the permethylated derivative.

12. példaExample 12

Keverővei, hőmérővel, adagoló nyílással felszerelt négynyakú gömblombikba bemérünk 5 g konverziós elegyet (24% β-CD, 12% a-CD, 15 2% y-CD, 62% víz, lineáris dextrinek és egyéb kísérő anyagok) 250 cm3 abs. tetrahidrofuránt és 1 g trikapril-metil-ammónium-klorid fázis-transzfer katalizátort. A reakcióe’egyet jeges vízzel hűtjük, és állandó keve20 rés mellett 5,9 cm3 dimetil-szulfátot csöpögtttünk bele 0—3°C-on. A reakcióelegyet ezután 12 órát 22°C-on keverjük, miközben a metilezés előrehaladtát vékonyréteg-kromatográfiával követjük. A reakcióelegy feldolgo25 zása az 1. példában leírtak szerint történik. Termelés: 4,0 g sárgás mézszerű szirup. A termék vízoldékonysága 22°C-on korlátlan, melegítésre nem opálosodik. Az anyag oldóképessége 5%-os oldatban hidrokortizon teszt30 anyagon 1650 pg/ml.Stirrer, thermometer, was charged with 5 g of conversion was (24% β-CD, 12% alpha CD, 15 2% y-CD, 62% water, linear dextrins and other accompanying materials) in 250 cm 3 of abs four-necked flask equipped with metering orifice. tetrahydrofuran and 1 g of tricaprylmethylammonium chloride phase transfer catalyst. The reaction mixture was cooled with ice water and 5.9 cm 3 of dimethyl sulfate was added dropwise at 0-3 ° C with constant stirring. The reaction mixture was then stirred for 12 hours at 22 ° C, while the methylation was monitored by TLC. The reaction mixture was worked up as described in Example 1. Yield: 4.0 g of yellowish honey-like syrup. The product has an unlimited water solubility at 22 ° C and does not opalesce when heated. The solubility of the substance in a 5% solution on hydrocortisone test30 is 1650 pg / ml.

Claims (6)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 35 1) Élj árás átlagosan 10—24 szubsztitúciós fokú különböző mértékben metilezett alfabéta- és/vagy gamma-ciklodextrinekből álló keverék előállítására metilezéssei, azzal jellemezve, hogy szilárd alfa-, béta- és/vagy35 1) A process for the preparation of a mixture of alpha-beta and / or gamma-cyclodextrins having varying degrees of substitution on average of 10-24 degrees of substitution by methylation, characterized in that it is a solid alpha, beta and / or 40 gamma-ciklodextrin metilezését szerves oldószer, szilárd szervetlen bázis és fázis-transzfer katalizátor jelenlétében végezzük.Methylation of 40 gamma-cyclodextrin was performed in the presence of an organic solvent, a solid inorganic base and a phase transfer catalyst. 2. ) Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alfa-, béta- és/vagy gamma-ciklodextrint szerves oldószerben szuszpendálva metilezzük.2. The process according to claim 1, wherein the alpha-, beta- and / or gamma-cyclodextrin is methylated by suspension in an organic solvent. 3. ) Az 1—2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szerves oldószerként 5θ aromás szénhidrogént, étert, halogénezett szénhidrogént, előnyösen tetrahidrofuránt alkalmazunk.3.) In steps 1-2. Process according to Claim 1, characterized in that the organic solvent used is 5 θ aromatic hydrocarbon, ether, halogenated hydrocarbon, preferably tetrahydrofuran. 4. ) Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy metilezőszerként dimetil-szulfátot vagy metil-halogenidet alkalmazunk.4. The process of claim 1 wherein the methylating agent is dimethyl sulfate or methyl halide. 5. ) Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szervetlen bázisként alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-hidroxidot,5. A process according to claim 1, wherein the inorganic base is an alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide, 60 oxidot, karbonátot előnyösen kálium-hidroxidot alkalmazunk.60 oxides, carbonates, preferably potassium hydroxide. 6. ) Az 1. igénypont szerinti, eljárás azzal jellemezve, hogy fázis-transzfer katalizátorként trikaprilmetil-ammónium-kloridot alkalmazunk.6. A process according to claim 1, wherein the phase transfer catalyst is tricaprylmethylammonium chloride.
HU411185A 1985-10-25 1985-10-25 Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase HU194917B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU411185A HU194917B (en) 1985-10-25 1985-10-25 Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU411185A HU194917B (en) 1985-10-25 1985-10-25 Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT42513A HUT42513A (en) 1987-07-28
HU194917B true HU194917B (en) 1988-03-28

Family

ID=10966940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU411185A HU194917B (en) 1985-10-25 1985-10-25 Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU194917B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT42513A (en) 1987-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4746734A (en) Partially methylated cyclodextrins and process for producing the same
US4638058A (en) Ethers of beta-cyclodextrin and a process for their preparation
EP0646602B1 (en) Process for the preparation of alkylated cyclodextrin derivatives, the methylated cyclodextrin derivatives obtainable from this process and the use of the products
JP3509866B2 (en) Novel cyclodextrin derivative particularly usable for dissolving hydrophobic compounds such as drugs and method for preparing the same
Mazzaglia et al. Novel Amphiphilic Cyclodextrins: Graft‐Synthesis of Heptakis (6‐alkylthio‐6‐deoxy)‐β‐cyclodextrin 2‐Oligo (ethylene glycol) Conjugates and Their ω‐Halo Derivatives
Wenz et al. Synthesis of highly water-soluble cyclodextrin sulfonates by addition of hydrogen sulfite to cyclodextrin allyl ethers
HU201783B (en) Process for producing partially methylized carboxy-acyl-beta-cyclodextrines and salts
Tongiani et al. Sulfoalkyl ether-alkyl ether cyclodextrin derivatives, their synthesis, NMR characterization, and binding of 6α-methylprednisolone
EP1272531B8 (en) Crystalline mixtures of partial methyl ethers of beta-cyclodextrin and related compounds
Carofiglio et al. Synthesis of 6I-amino-6I-deoxy-2I–VII, 3I–VII-tetradeca-O-methyl-cyclomaltoheptaose
HU194917B (en) Process for the methylation of cyclodextrin in heterogenous phase
US5300251A (en) Clathrate compounds
JP7461717B2 (en) Cyclodextrin derivatives and their production method
Ni et al. Improved preparation of perallylated cyclodextrins: facile synthesis of cyclodextrin-based polycationic and polyanionic compounds
Bakó et al. Methylation of cyclodextrins by phase-transfer catalysis
AU687966B2 (en) Use of mono-3,6-anhydro-cyclodextrins for solubilising a hydrophobic compound and monitoring the purity of an enantiomer, and method for preparing said cyclodextrins
JPS6341505A (en) Partially methylated cyclodextrin and production thereof
Kraus et al. Novel Amphiphilic Cyclodextrins: Per [6-deoxy-6-(4, 5-dicarboxy-1, 2, 3-triazol-1-yl)-2, 3-di-O-methyl] Derivatives
JP2643105B2 (en) Partially methylated cyclodextrin
JP2643106B2 (en) Partially methylated cyclodextrin
JP3103532B2 (en) High polymer inclusion compound
WO2020044808A1 (en) Cyclodextrin derivative and method for producing same
Kida et al. A facile synthesis of novel cyclodextrin derivatives incorporating one β-(1, 4)-glucosidic bond and their unique inclusion ability
JPS6259601A (en) Production of etherified cyclodextrin
US6570009B1 (en) Region-selective method for preparing cyclodextrin C-6 monosulphonyl derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee