PL218914B1

PL218914B1 - Kokryształ luteolina-izonikotynamid i sposób otrzymywania kokryształu luteolina-izonikotynamid

Info

Publication number: PL218914B1
Application number: PL401411A
Authority: PL
Inventors: Michał Sowa; Ewa Matczak-Jon; Katarzyna Ślepokura
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL401411A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kokryształ luteolina - izonikotynamid znajdujący zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym i/lub kosmetycznym.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób otrzymywania kokryształu luteolina - izonikotynamid.

Luteolina (5,7,3',4',-tetrahydroksyflawon, wzór 1) jest naturalnym związkiem pochodzenia roślinnego, należącym do grupy flawonoidów i podgrupy flawonów. Występuje w dużych ilościach w selerze, kapuście, kalafiorze, czerwonym winie, zielonym pieprzu i herbacie rumiankowej, co ujawniono w publikacjach Harnly, J. M., Doherty, R. F., Beecher, G. R., Holden, J. M., Haytowitz, D. B., Bhagwat, S. & Gebhardt, S. (2006). J. Agric. Food Chem. 54, 9966-9977, Shimoi, K., Saka, N., Kaji,

K., Nozawa, R. & Kinae, N. (2000). Biofactors. 12,181-186.

W publikacjach López-Lazaro, M. (2009). Mini Rev. Med. Chem. 9, 31-59, Park, Y. J., Kim, H. J., Lee, S. J., Choi, H. Y., Jin, C. & Lee, Y. S. (2007). Chem. Pharm. Bull. 55, 1065-1066, Seelinger, G., Merfort, I. & Schempp, C. M. (2008). Planta Med. 74, 1667-1677, Ashokkumar, P. & Sudhandiran, G. (2008). Biomedicine and Pharmacotherapy. 62, 590-597, Galati, G., Moridani, M. Y., Chan, T. S. & O'Brien, P. J. (2001). Free Radical Biology and Medicine. 30, 370-382, Attoub, S., Hassan, A. H., Vanhoecke, B., Iratni, R., Takahashi, T., Gaben, A.M., Bracke, M., Awad, S., John, A., Kamalboor, H. A., Al Sultan M. A., Arafat, K., Gespach, C. & Petroianu G. (2011). Eur. J. Pharmacol. 651, 18-25 stwierdzono, iż luteolina wykazuje właściwości przeciwutleniające, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i ochraniające układ krążenia.

Aktualne badania wskazują na możliwość wstrzymywania cyklu komórkowego oraz apoptozy komórek raka płuc - publikacja Byun, S., Lee, K. W., Jung, S. K., Lee, E. J., Hwang, M. K., Lim, S. H., Bode, A. M., Lee, H.J. & Dong, Z. (2010). Cancer Res. 70, 2415-2423 i raka komórek nabłonkowatych - publikacja Cai, X., Ye, T., Liu, C, Lu, W., Lu, M., Zhang, J., Wang, M. & Cao, P. (2011). Toxicol. In Vitro. 25, 1385-1391.

W publikacjach R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W. Rodwell, Harper's Biochemistry, 22nd ed., Prentice Hall International Inc, London, 1990, Yurdakul, S., Atac, A., Sahin, E. & Ide, S. (2003) Vib. Spectrosc. 31, 41 izonikotynamid (wzór 2) to ważny związek farmaceutyczny o właściwościach przeciwgruźliczych, przeciwbakteryjnych i przeciwgorączkowych.

Izonikotynamid znajduje się na liście związków dopuszczonych do bezpiecznego stosowania, jako dodatki do produktów spożywczych, dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie w kokrystal izacji farmaceutycznie czynnych kwasów karboksylowych oraz może być stosowany jako składnik preparatów farmaceutycznych i suplementów diety.

Kokrystalizacja od kilku lat jest jedną z obiecujących metod modyfikowania niekorzystnych parametrów fizykochemicznych substancji farmaceutycznie czynnych. W roku 2011 opublikowano pierwszą publikację dotyczącą kokrystalizacji flawonoidów w aspekcie farmaceutycznym. Otrzymany kokryształ kwercetyny i kofeiny charakteryzuje się 14-krotnie zwiększoną rozpuszczalnością i 10-krotnie zwiększoną biodostępnością w porównaniu z kwercetyną.

Termin kokryształ nie posiada jednoznacznej definicji i jest przedmiotem rozległej debaty w publikacji Aitipamula, S., et al. (2012). Cryst. Growth Des. 12, 2147-2152. Jedna z definicji zakłada, że kokryształ jest strukturalnie homogenicznym ciałem stałym, zawierającym dwa składniki w określonej stechiometrii, które pozostają w obojętnej elektrycznie formie a w warunkach pokojowych są ciałami stałymi. Głównym składnikiem kokryształu jest substancja farmaceutycznie czynna (ang. API), drugi zwany jest koformerem.

Niewystarczająca biodostępność luteoliny stoi na przeszkodzie ku opracowywaniu skutecznych leków, preparatów farmaceutycznych oraz suplementów diety i jest związana z niewielką rozpuszczalnością w środowiskach wodnych. Próby modyfikacji rozpuszczalności luteoliny podejmowane były poprzez kompleksowanie β-cyklodekstrynami, co znajduje odzwierciedlenie w publikacji Jullian, C, Cifuentes, C, Alfaro, M., Miranda, S., Barriga, G. & Olea-Azar, C. (2010). Bioorganic & Medicinal Chemistry 18, 5025-5031.

W publikacji Smith, A. J., Kavuru, P., Wojtas, Ł., Zaworotko, M. J. & Shytle, R. D. (2011). Mol. Pharm. 8, 1867-1876 opisano kokryształy farmaceutyczne kwercetyny.

W publikacji Kavuru, P. (2008). MSc Thesis, University of South Florida, USA opisano kokryształy hesperytyny.

W publikacji Sowa, M., Ślepokura, K. & Matczak-Jon, E. (2012). Acta Cryst. C68, 0262-o 265 opisano kokryształ bajkaleiny oraz nikotynamidu.

PL 218 914 B1

W amerykańskim zgłoszeniu patentowym US20100204204 ujawniono kokryształy flawonoidów. Istotą wynalazku jest kokryształ luteolina - izonikotynamid o wzorze 3.

Istotą wynalazku jest również sposób otrzymywania kokryształu luteolina - izonikotynamid o wzorze 3 polegający na tym, że do luteoliny o wzorze 1 w ilości od 25 do 50 mg luteoliny oraz izonikotynamidu o wzorze 2 w ilości od 150 do 300 mg dodaje się rozpuszczalnik wybrany z grupy: metanol, etanol, octan etylu i ich mieszaniny, po czym całość miesza się, przesącza się, a następnie pozostawia się do powolnego odparowania w temperaturze pokojowej, a po 2 do 5 tygodni zbiera się kryształy.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach jego wykonania, na schemacie reakcji oraz na rysunkach, na których Fig. 1 przedstawia zdjęcie kokryształu luteolina - izonikotynamid otrzymanego z roztworu etanolowego, wykonane pod mikroskopem stereoskopowym, Fig. 2 przedstawia zdjęcie kokryształu luteolina - izonikotynamid otrzymanego z roztworu metanolowego, wykonane pod mikroskopem stereoskopowym, Fig. 3 przedstawia zdjęcie kokryształu luteolina - izonikotynamid otrzymanego z roztworu etanol/aceton (1/1 v/v), wykonane pod mikroskopem stereoskopowym, Fig. 4 przedstawia zdjęcie kokryształu luteolina - izonikotynamid otrzymanego z roztworu etanol/octan etylu (1/1 v/v), wykonane pod mikroskopem stereoskopowym, Fig. 5 przedstawia część niezależna komórki elementarnej kokryształu luteolina - izonikotynamid, wraz z numeracją atomów i wiązaniami wodorowymi (przerywane linie), Fig. 6 przedstawia upakowanie cząsteczek w sieci krystalicznej, ukazujące (a) tworzenie taśmy molekularnej oraz (b) oddziaływania pomiędzy taśmami prowadzące do utworzenia warstwy molekularnej.

P r z y k ł a d 1

Luteolinę (25 mg, 0.084 mmol) oraz izonikotynamid (200 mg, 1.638 mmol) rozpuszczono w 8 mL etanolu (99.8%) za pomocą mieszania. Roztwór przesączono do zlewki, którą szczelnie zaklejono parafilmem i wykonano kilka niewielkich otworów umożliwiających powolne parowanie roztworu. Następnie pozostawiono zlewkę w temperaturze pokojowej (23°C). Po 14 dniach zebrano żółte, płytkowate kryształy na dnie zlewki (Fig. 1). Spośród otrzymanych kryształów wybrano monokryształ do analizy rentgenostrukturalnej.

P r z y k ł a d 2

Luteolinę (25 mg, 0.084 mmol) oraz izonikotynamid (150 mg, 1.228 mmol) rozpuszczono w 6 mL metanolu za pomocą mieszania. Roztwór przesączono do zlewki, którą szczelnie zaklejono parafilmem i wykonano kilka niewielkich otworów umożliwiających powolne parowanie roztworu. Następnie pozostawiono zlewkę w temperaturze pokojowej (23°C). Po 21 dniach zebrano żółte, płytkowate kryształy na dnie zlewki (Fig. 2).

P r z y k ł a d 3

Luteolinę (50 mg, 0.168 mmol) oraz izonikotynamid (250 mg, 2.047 mmol) rozpuszczono w 8 mL mieszaniny etanol/aceton (1/1 v/v) za pomocą mieszania. Roztwór przesączono do zlewki, którą szczelnie zaklejono parafilmem i wykonano kilka niewielkich otworów umożliwiających powolne parowanie roztworu. Następnie pozostawiono zlewkę w temperaturze pokojowej (23°C). Po ok. dwóch tygodniach zebrano żółte, płytkowate kryształy na dnie zlewki (Fig. 3).

P r z y k ł a d 4

Luteolinę (25 mg, 0.168 mmol) oraz izonikotynamid (150 mg, 1.228 mmol) rozpuszczono w 8 mL mieszaniny etanol/octan etylu (1/1 v/v) za pomocą mieszania. Roztwór przesączono do zlewki, którą szczelnie zaklejono parafilmem i wykonano kilka niewielkich otworów umożliwiających powolne parowanie roztworu. Następnie pozostawiono zlewkę w temperaturze pokojowej (23°C). Po ok. dwóch tygodniach zebrano żółte, płytkowate kryształy na dnie zlewki (Fig. 4).

P r z y k ł a d 5

Analizę rentgenograficzną wykonano w temperaturze 23°C, na czterokołowym aparacie Oxford Diffraction Xcalibur PX o geometrii kappa, z kamerą CCD Ruby, wykorzystując promieniowanie MoKa (λ = 0.71073Α). Rejestrację, redukcję i analizę danych wykonano z wykorzystaniem programów CrysAlisCCD i CrysAlisRED. Strukturę rozwiązano metodami bezpośrednimi wykorzystując program SHELXS-97 i udokładniono z wykorzystaniem programu SHELXL-97.

Kokryształ luteolina - izonikotynamid krystalizuje w grupie przestrzennej P-1 układu trójskośnego. Wybrane dane krystalograficzne znajdują się w tabeli 1.

PL 218 914 B1

T a b e l a 1

Wybrane dane krystalograficzne kokryształu luteolina - izonikotynamid

Dane krystalograficzne
C15H10O6 · C6H6N2O	α = 94.86 (3)°
Mr = 408.36	β = 92.76 (3)°
Układ trójskośny, P-1	γ = 99.14 (3)°
a = 4.278 (3) A	V = 916.49 (9) A³
b = 12.561 (3) A	Z = 2
c = 17.370 (3) A	T = 296 (2) K
R[F > 2o(F²)] = 0.077

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Kokryształ luteolina - izonikotynamid o wzorze 3.

2. Sposób otrzymywania kokryształu luteolina - izonikotynamid o wzorze 3 polegający na tym, że do luteoliny o wzorze 1 w ilości od 25 do 50 mg luteoliny oraz izonikotynamidu o wzorze 2 w ilości od 150 do 300 mg dodaje się rozpuszczalnik wybrany z grupy: metanol, etanol, octan etylu i ich mieszaniny, po czym całość miesza się, przesącza się, a następnie pozostawia się do powolnego odparowania w temperaturze pokojowej, a po 2 do 5 tygodni zbiera się kryształy.