ITMI20062134A1 - Preparaziobne di esteri della diacereina con acido ialuronico e loro formulazioni per l'impiego farmaceutico - Google Patents
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Description
<•>'PREPARAZIONE DI ESTERI DELLA DIACEREINA CON ACIDO IALURONICO E LORO FORMULAZIONI PER L’IMPIEGO FARMACEUTICO” ΜΪ2008 A 00 2 1 34 a nome CBB net S.A., via Trevano 2, 6900 Lugano (Svizzera)
Stato dell'arte
L’acido ialuronico è un polimero di un disaccaride costituito da acido D-glucuronico e da N-acetilglucosammina, distribuito nel corpo come tessuto intracellulare e nei fluidi, quali l’umor vitreo e il lìquido sìnoviale La Farmacopea Europea ne ammette l’uso come sale sodico per somministrazione parenterale, intra-articolare e intra-oculare. L’ampio intervallo di peso molecolare e la conseguente viscosità intrinseca ne consentono l'impiego nella rimarginazione delle ferite, negli interventi oculari, nella osteoartrite delle grosse articolazioni (ginocchio).
L’acido ialuronico, soluzione 20-30 mg/mL, è impiegato da oltre 15 anni per somministrazione intra-articolare allo scopo di sostituire l’acido ialuronico normalmente presente nella articolazione, che con la progressione della malattia va incontro ad una più rapida depolimerizzazione con conseguente aggravamento della patologia
Il valore terapeutico della somministrazione intra-articolare è documentato in letteratura (J.Rheumatol. 25:2203-2212, 1998; ibid 26:1216,1999; ibid 38:602-607, 1999) anche se l’effetto dell’acido è sostanzialmente attribuito alla “lubrificazione” dell’articolazione (Arch.Int.Med. 162:245-7, 2002) A seguito di questi risultati, la somministrazione intra-articolare è stata considerata come una <=*7<’>rS-
3
“supplementazione” di acido ad atta viscosità e lo stato regolatorio del prodotto è stato modificato da specialità medicinale a “medicai device”. La Diacereina è un farmaco autorizzato per via orale in diversi paesi della UE per il trattamento delle osteoartriti, in quanto è in grado di inibire la sintesi di interleukina-1 (IL-1) e la produzione di NO indotta dalla stessa 1L-1, che sono tra gli agenti responsabili della degenerazione della cartilagine. L’azione eziologia della diacereina è stata verificata in molteplici lavori sperimentali e “in vitro” (Presse Med.
2004 May 22;33(9 Pt 2):S10-2; Biorheoloqy 2002;39(1-2):277-85;
Arthritis Rheum. 2001 Nov; 44(11):2539-47; J.Rheumatol. 2001 Apr; 28(4);814-24; Arthritis Rheum. 2000 Oct, 43(10):2339-48;
Osteoarthritis Cartilage 2000 May; 8(3): 186-96; Clin.Exp.Rheumatol 2003 Mar-Apr;21(2):171-7; Pharmacol.Toxicol.,2002 July;91(1):22-8; Osteoarthritis Cartilage, 2001 Apr;9(3):257-63).
La Diacereina ha una limitata biodisponibilità, il suo metabolismo intestinale produce metaboliti ad azione lassativa ed il suo metabolita, la reina, penetra rapidamente nel liquido sinoviale a basse concentrazioni (1-10 mmol/L ) e rapidamente viene eliminato. Dette caratteristiche, basso assorbimento, idrolisi nello stomaco a reina, metaboliti antrachìnonici ad effetto lassativo, rapida eliminazione, rendono ragione della difficoltà di ottimizzare una terapia orale della diacereina e del vantaggio di utilizzare una sua somministrazione locale nel sito di azione.
La somministrazione intra-articolare di diacereina è di difficile realizzazione per la mancanza di solubilità del farmaco in un mezzo compatibile con il liquido sinoviale, e per il suo tempo di permanenza in loco che si è dimostrato insufficiente per un blocco efficace della sintesi di IL-1.
Nella domanda di Brevetto Internazionale WO 2005/085293 vengono descritti gli esteri della reina con acido ialuronico i quali sono preparati facendo reagire, a caldo, acido ialuronico con cloruro di reina e sottoponendo quindi a purificazione il prodotto di esterificazione ottenuto. Questo metodo di preparazione e le relative condizioni di reazione comportano la formazione di un numero elevato di sottoprodotti della reina, di intensa colorazione rosso-viola, che si sono dimostrati di difficile, quasi impossibile, rimozione. Detti prodotti di degradazione, se reagiscono con l’acido ialuronico non possono essere allontanati, dal prodotto di reazione, né per ultrafiltrazione, né per dialisi; se, invece, essi restano semplicemente "intrappolati” nelle molecole di acido ialuronico, la loro riduzione per dialisi richiede un’estrema diluizione dell’acido ialuronico derivatizzato e la conseguente esposizione dello stesso a depolimerizzazione.
In detta pubblicazione brevettuale WO 2005/085293 sono genericamente menzionati, ma non esemplificati, altri possibili composti dell’acido ialuronico con derivati acitati della reina, fra i quali il diacetil derivato o diacereina. Detto metodo di preparazione si è dimostrato però inapplicabile per l'ottenimento di esteri della diacereina con acido ialuronico perché, nelle condizioni descritte, la diacereina viene immediatamente idrolizzata a reina e oltre.
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Descrìzione dell’invenzione
Costituisce l'oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di esteri stabili della diacereina con acido ialuronico aventi un elevato grado di purezza, i quali possiedono un’interessante attività antiartritica priva di effetti collaterali e sono adatti alla somministrazione per via intra-articolare. L’acido ialuronico impiegato in detti esteri è preferibilmente di peso molecolare compreso tra 100.000 e 1.500000 Da.
Gli esteri tra acido ialuronico e diacereina, preparati secondo il metodo dell’invenzione, presentano le seguenti caratteristiche:
non contengono impurezze quantizzabili di derivati della diacereina;
sono di colore bianco o bianco-paglierino, la cui intensità è dipendente dal contenuto di diacereina;
possono essere somministrati tal quali in soluzione fisiologica o in soluzione organica mista, come una corrispondente soluzione di diacereina;
consentono, somministrati nell’articolazione, un tempo di permanenza della diacereina inversamente proporzionale alla velocità di depolimerizzazione dell’acido ialuronico carrier, esplicano un duplice meccanismo d’azione sulla patologia, dovuto all’acido ialuronico ed alla capacità della diacereina di inibire in vitro l’attività collagenolitica indotta dalla IL-Ιβ umana e bovina (concentrazioni tra 1CT<4>e 10<’1>mmol/L).
non comportano rischi tossici locali o sistemici perché liberano diacereina, di cui è noto e autorizzato l'impiego per uso umano a dosaggi anche notevolmente superiori.
Da quanto sopra esposto risultano evidenti i vantaggi presentati dagli esteri della diacereina con acido ialuronico ottenuti mediante il procedimento dell'invenzione rispetto agli esteri della reina con l’acido ialuronico descritti nella domanda di brevetto Intemazionale WO 2005/085293.
Il procedimento oggetto dell’invenzione consente di ottenere un estere della diacereina non idrolizzata con l’acido ialuronico, di colore biancopaglierino, senza impurezze quantizzabili, di formula
C(0)CHqC ( D )CH3
<X>0 0^
'C(0)CH3
Detto procedimento prevede la protezione del gruppo carbossilico della diacereina con Ν,Ν-carbodiimidazolo (CDI) secondo un metodo classico usato per esterificare gli amminoacidi nella sintesi dei peptidi come, ad esempio, riportato su Synthesis 833, 1982.
La formazione di carbodiimidazoìl diacerinato (CDIDIAC) avviene per reazione stechiometrica in solvente organico anidro alla temperatura di 30-40°C. Il solvente preferito la dimetìlformammide (DMF), ma la sintesi può avvenire anche in altri solventi polari, non idrossilati.
Detta reazione non comporta la formazione di sottoprodotti perché l'eccesso eventuale di COI decarbossila con liberazione di anidride carbonica ed ìmidazolo.
Il passaggio successivo della sintesi, l’esterificazione con acido ialuronico della diacereiha protetta, richiede l’uso di acido ialuronico previamente salificato con basi quaternarie forti, come, ad esempio, il tetrabutilammonio idrossido (TBAI). La salificazione rende l’acido ialuronico solubile nello stesso solvente di CDIDIAC e disponibile per esterificare la DIAC per sostituzione dell’ammide di Ìmidazolo.
La salificazione dell’acido ialuronico con TBAI può essere eseguita per scambio ionico su resina secondo tecniche tradizionali (Butyric and Retinole Mixed Ester of Hyaluronan, The Journal of Biological Chemistry, Voi. 279, No. 22, Issue of May 28, pp. 23574-23579, 2004 ; Hyaluronic-acid butyric esters as promising antineoplastic agents in human lung carcinoma: A preclinical study, Investigational New Drugs 22: 207-217, 2004. ). Ad esempio, saturando una resina solfonata, tipo Amber!ite IR-20, con una soluzione concentrata di TBAI, lavando con acqua per rimuovere l’eccesso di TBAI, quindi percolando una soluzione diluita di acido ialuronico, sotto forma di sale sodico. Il sale di tetrabutilammonio dell’acido ialuronico (HA-TBA) viene separato solido per liofilizzazione e conservato in frigorifero in contenitore con gel di silice disidratante.
L’esterificazione avviene per aggiunta della quantità desiderata di HA-TBA alla soluzione di CDIDIAC nel solvente prescelto, ad esempio DMF, lasciando reagire sotto agitazione meccanica a temperatura inferiore a 40°C per 4-48 ore in ambiente anidro o inertizzato con azoto La massa di reazione viene quindi dializzata, ad esempio, contro un tampone pH 6, e/o ultrafiltrata, per allontanare i due sottoprodotti di reazione, l'imidazolo e il TBAI e quindi liofilizzata per ottenere un prodotto con umidità residua inferiore ad 1%, di colore bianco-paglierino e viscosità specifica pressoché invariata rispetto a quella dell'acido ialuronico di partenza
Il contenuto di diacereina può variare secondo le condizioni di reazione e di conseguenza varia il colore del prodotto finale, esso può raggiungere circa il 5% con l’impiego di acido ialuronico a basso peso molecolare (LMW, circa 0,1.10<s>Dalton) e scendere a 1,5% con l'impiego di acido ialuronico a peso molecolare più elevato (HMW, 1,2.10<6>Dalton). Il colore di quest’ultimo derivato è di un giallo-paglierino più chiaro del precedente.
Il grado di esterificazione dei gruppi ossidrilici dello ialuronato sodico dipende da molteplici fattori, tra cui la massa molecolare, la viscosità, la concentrazione d’uso della soluzione di HA-TBA, nonché dal rapporto stechiometrico in reazione con la CDIDIAC, dalle condizioni di tempo e di temperatura usate.
Esempio 1
Acido ialuronico saie di tetrabutiiammonio ί HA-TBA)
La resina (Amberlite IR-20, in forma acida CAS 9002-23-7) ha una capacità dichiarata di 1,9 eq/L: per salificarne 1 litro sono necessari circa 1.250 mL di · soluzione di tetrabutiiammonio idrossido al 40% (TBAI). Per ottenere uno scambio efficiente utilizzando un rapporto 10:1 tra i gruppi solfonici della resina ed i gruppi carbossilici dell’acido ialuronico, un litro di resina attivata è sufficiente per circa 75-80 g di ialuronato di sodio.
La preparazione si esegue su una colonna cromatografica impaccata con circa 0,1 L di letto di resina, lavata con 0,5 L di acqua demineralizzata La quantità di TBAI, soluzione al 40% (1,25 L/litro di resina), viene percolata a riciclo con una pompa con un flusso pari a circa 0,05 - 0,1 volumi di resina/h per un tempo corrispondente a 3-4 ricicli (indicativamente 2-3 gg). Una volta completato il ciclo, la resina viene lavata con acqua demineralizzata (pari almeno a 5-6 volumi di resina) fino ad ottenere un eluato a pH stabile compreso tra 9,5 -10. Per ottenere uno scambio più efficiente è opportuno usare una colonna incamiciata, termostatata a 40 °C Grammi 8 di HA sodico (LMW) vengono disciolti in circa 2 L di acqua demineralizzata (concentrazione consigliata 2-4 g/L per HA (P.M. 0,6.10<s>Dalton) e la soluzione viene trattata su colonna di resina (0,1 L) a temperatura inferiore a 35°C con un flusso di circa 0,1 -0,2 L/h. Si raccolgono il percolato della colonna e le acque di lavaggio (circa 0,5 L) e si sottopongono a liofilizzazione. Si ottengono 7,5 g di prodotto con umidità inferiore a 1%.
Esempio 2
Acido ialuronico sale di tetrabutilammonio (HA-T8A)
Grammi 8 di ialuronato sodico (HMW) vengono disciolti in circa 5 L di acqua demineralizzata (concentrazione consigliata 1-2 g/L per HA di P.M. 1,2.10<6>Dalton) e la soluzione viene trattata su colonna di resina (0,1 L) a temperatura inferiore a 35°C con un flusso di circa 0,4 L/h. Si raccolgono il percolato della colonna e le acque di lavaggio (circa 0,5 L) e si sottopongono a liofilizzazione.
Si ottengono 7,2 g di prodotto con umidità inferiore a 1%.
Esempio 3
Estere di diacereina con acido ialuronico (LMW)
Grammi 2,25 di diacereina (6 mmol) vengono disciolti in 50 mL di dimetilformammide anidra e si addizionano, sotto agitazione, di 1 g (S mmol) di Ν,Ν-carbonildiimidazolo: si lascia reagire a temperatura ambiente per 12 ore o una notte in un pallone protetto dalla umidità. Si aggiungono 5 g di HA-TBA (LMW) e si lascia sotto agitazione per 48 ore. Il prodotto di reazione viene precipitato per aggiunta di circa 1 volume di acetone ed il sovranatante eliminato. Il residuo viene ripreso con 10 mL di tampone fosfato pH 6 e dializzato nel rapporto 1:10 contro tampone fosfato pH 6 0,1M con membrana PTFE, taglio 200-400 Dalton nominali, per 48 ore. Il tempo di dialisi è stato monitorato in base alla saturazione della concentrazione di diacereina nella soluzione dializzante. La soluzione dializzata o ultrafiltrata viene liofilizzata e si ottengono 5,8 g di prodotto con umidità inferiore a 1%.
Esempio 4
Estere di diacereina con acido ialuronico (HMW1
Grammi 2,25 di diacereina (6 mmol) vengono disciolti in 50 mL di DMF anidra e ad essi si addiziona, sotto agitazione, 1 g di N,N-carbonildiimidazolo (6 mmol); si lascia reagire a temperatura ambiente per 12 ore o una notte in un pallone protetto daH'umidità. Si aggiungono 5 g di HA-TBA (HMW), previamente disciolti in 50 mL di dimetilformammide in un pallone protetto dalla umidità e si mantiene sotto agitazione per 48 ore.
Il prodotto di reazione viene precipitato per aggiunta di circa 1 volume di acetone ed il sovranatante eliminato. Il residuo viene ripreso con 10 mL di tampone fosfato pH 6 e diefizzato nel rapporto 1:10 contro tampone fosfato pH 6 0,1M con membrana PTFE, taglio 3.10<3>Dalton nominali, per 48 ore. Il tempo di dialisi è stato monitorato in base alla saturazione della concentrazione di diacereina nella soluzione dializzante. La ultrafiltrazione è preferibile per il minore tempo di pemanenza del prodotto in soluzione acquosa. La soluzione dializzata o ultrafiltrata è stata liofilizzata.
Si ottengono 5,3 g di prodotto con umidità inferiore a 1%.
Claims (4)
- Rivendicazioni 1. Procedimento di preparazione dì esteri stabili di diacereina con acido ialuronico aventi attività antiinfiammatorìa protratta ed idonei alla somministrazione intra-articolare, in cui diacereina opportunamente protetta al gruppo carbossilico con un radicale carbodiimidazolile viene fatta reagire con l’acido ialuronico, opportunamente salificato con basi quaternarie forti, a temperatura inferiore a 40°C per un periodo variabile da 4 a 48 ore in ambiente acido o in presenza di azoto e la massa di reazione viene quindi sottoposta a dialisi e liofilizzata fornendo il composto desiderato.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'acido ialuronico ha peso molecolare compreso tra 100.000 Da e 1.500.000 Da e la diacereina è compresa nell’estere con l’acido ialuronico in percentuale tra 0,5 e 5%.
- 3. Esteri stabili di diacereina con acido ialuronico aventi attività antiinfiammatorìa protratta, sostanzialmente privi di impurezze, ottenuti secondo il procedimento della rivendicazione 1 o 2.
- 4. Composizione farmaceutica ad attività antiinfiammatorìa protratta adatta alla somministrazione intra-articolare che comprende un composto secondo la rivendicazione 3 opportunamente miscelato con un adatto diluente farmaceuticamente accettabile. Il Mandatario(Dr.Gianna Beneduce ìscr.Albo n°159) Mil
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