RU2696871C2

RU2696871C2 - 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловые эфиры для получения эмульсий медико-биологического назначения

Info

Publication number: RU2696871C2
Application number: RU2017143013A
Authority: RU
Inventors: Евгений Ильич Маевский; Сергей Михайлович Игумнов; Сергей Рафаилович Стерлин; Андрей Александрович Тютюнов
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-08-07
Also published as: RU2017143013A3; RU2017143013A

Abstract

Изобретение относится к новым бромсодержащим перфторалкиловым эфирам, где n=5-9, которые обладают высокой растворяющей способностью по отношению к кислороду и углекислому газу и образуют в присутствии полоксамеров нетоксичные наноэмульсии в водно-солевых растворах, переносящие термическую стерилизацию в автоклаве при 121°С. Предлагаемые соединения могут быть использованы в качестве основы газотранспортных композиций медицинского и биотехнологического назначения. 3 з.п. ф-лы, 18 пр.

Description

Изобретение относится к фармацевтической химии, медицине и биологии, а именно к новым 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловым эфирам общей формулы

, где n=5-9, способным хорошо растворять кислород и углекислый газ и образовывать стабильные нанодисперсные эмульсии в водных растворах.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для получения газотранспортных прямых эмульсий медицинского и биотехнологического назначения.

Заявляемые соединения, их свойства и способ получения в литературе не описаны.

Общеизвестно, что насыщенные перфторуглероды характеризуются химической инертностью, отсутствием токсичности и высокой растворяющей способностью по отношению ко всем газам, в том числе к O₂ - от 40 до 55 об. %, CO₂ - от 120 до 350 об. %, что в десятки и сотни раз превосходит по газовой емкости воду и неполярные природные компоненты [Riess J.G., Le Blanc М., Pure & Appl. Chem., 1982, 54 (12), 2383-2406]. Именно эти свойства обусловили интерес к перфторуглеродам со стороны медицины и биотехнологии.

Поскольку перфторированные органические соединения (ПФОС) нерастворимы в водных средах, основной формой их использования являются прямые эмульсии в водной среде. Эмульсии стабилизируются поверхностно-активными веществами в виде блок-сополимеров полиэтиленоксида и полипропиленоксида со средним массовым содержанием полипропиленоксида 18-25% и/или смеси фосфолипидов, в которых основная масса фосфолипидов представлена фосфатилхолином в смеси с адьювантом из растительного масла.

Эмульсии ПФОС послужили основой для создания газопереносящих кровезаменителей (плазмозаменителей), перфузионных сред, сред для сохранения изолированных тканей и органов, культивирования и консервации клеток животных и микроорганизмов, рентгеноконтрастных веществ [Yamanouchi K., Tanaka М., Tsuda Y., Yokoyama K., Awazu S., Kobayashi Y, Chem. Pharm. Bull, 1985, 33 (3), 1221-1231; Blood substitutes/ Ed. R.M. Winslow. London: Academic Press for Elsevier, 2006. - 548 р.]. Замена эритроцитарной массы препаратами на основе эмульсий ПФОС, совместимыми с кровью и ее компонентами независимо от группы крови и резус-фактора, освобождающими от опасности переноса любых инфекций, позволяют решать острые проблемы инфузионно-трансфузионной терапии в гражданском здравоохранении и военно-полевой медицине, заготавливать стратегические запасы трансфузионных сред и применять их оперативно в условиях неотложной помощи.

Кроме того, такие эмульсии могут быть использованы в дерматологии и косметической промышленности в качестве оксигенирующих компонентов лекарственных и косметических мазей, кремов, препаратов для лечения ран и язв, а также для мезотерапии.

В качестве перфторорганической основы эмульсий наиболее часто используются смесь перфтордекалина с перфтортрипропиламином [препарат Fluosol DA производства Green Cross Corp.(Osaka, Japan) и Sanguine Corp. (Pasadena, CA, USA)], смесь перфтороктилбромида с перфтордецилбромидом [препарат Oxygent производства Alliance Pharmaceutical Corp. (San Diego, CA, USA)], перфторпентан [препарат S-9156 производства Sonus Corp. (Seattle, WA, USA)], смесь перфтордекалина с перфторметилциклогексилпиперидином [препарат «Перфторан» ОАО НПФ «Перфторан» (Россия)], перфтортрет-бутилциклогексан [препарат Oxycyte PFC производства Synthetic Blood International (Kettering, OH, USA)], перфтордихлороктан [препарат Oxyfluor производства HemaGen (St. Louis, Mo, USA)] и др.

Среди множества эмульсий ПФОС лишь препарат «Перфторан» прошел все клинические испытаний и с 1998 года используется в медицинской и биотехнологической практике. К его недостаткам относятся нестабильность при тепловой стерилизации, необходимость хранения и транспортировки в замороженном виде при -18…-24°С, быстрая утрата нанодисперсности при хранении в незамороженном виде и многократном перезамораживании, опасность развития анафилактоидных реакций неясного генеза (до 7% случаев).

Использование фторалифатических бромидов в медицине по сути ограничивается перфтороктил- и перфтордецилбромидами, широко исследованными как рентгеноконтрастные агенты. В качестве рентгеноконтрастных соединений были также предложены эфиры C_mF_2m+1O(CF₂)_nBr, где n и m=2-6 [US 4640833 А (1987)]. Перфтороктилбромид, а также полиэфиры общей формулы CF₃CF₂O[CF₂CF(CF₃)]_nOCF₂CF₂Br, где n=2-5 [RU 2497801 (2013)], были предложены в качестве фторорганической основы газотранспортных композиций.

Здесь необходимо отметить, что действие кобаламина (витамина В₁₂) на перфтороктилбромид приводит к генерации перфтороктильного радикала, способного инициировать радикальные реакции с участием соединений углеводородного ряда [Недоспасов А.А., Беда Н.В., Природа, 2005, №8, 33-39]. В равной мере это относится и к эфирам общей формулы C_mF_2m+1O(CF₂)_nBr, где n>2. Способность перфтороктилбромида и эфиров общей формулы C_mF_2m+1O(CF₂)_nBr, где n>2, к генерации свободных радикалов может существенно ограничивать безопасное использование этих соединений в газотранспортных лекарственных и перфузионных средствах.

Известно, что в результате появления боковой цепи выведение ПФОС из организма замедляется: так, скорость выведения перфторметилдекалина из организма почти на два порядка меньше скорости выведения перфтордекалина [Riess J.G.: Oxygen Carriers ('Blood Substitutes') - Raison d'Etre, Chemistry, and Some Physiology. Chemical Reviews, 2001, 101(9), 2797-2920]. В связи с этим применение полиэфиров общей формулы CF₃CF₂O[CF₂CF(CF₃)]_nOCF₂CF₂Br, где n=2-5, характеризующихся высокой разветвленностью, в качестве фторорганической основы газотранспортных композиций вряд ли возможно.

Задачей настоящего изобретения является создание ранее неизвестных бромсодержащих перфторорганических соединений, обладающих высокой газовой емкостью по отношению к кислороду и углекислому газу и способностью образовывать стабильные нетоксичные эмульсии в водно-солевой среде, что обеспечивает возможность их применения в качестве основы газотранспортных композиций медико-биологического назначения.

Задача решается 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловыми эфирами общей формулы

, где n=5-9, предпочтительно 5-7, которые могут быть использованы в качестве основы газотранспортных композиций медико-биологического назначения, что обеспечивается высокой растворяющей способностью соединений 1 по отношению к кислороду и углекислому газу и их способностью образовывать нетоксичные наноэмульсии в водно-солевой среде, не разрушающиеся при термической стерилизации в автоклаве при 121°С.

Заявляемые соединения 1 легко получаются из фторангидридов перфторалкановых кислот при использовании стандартных методик по следующей схеме:

Схема

Общий выход бромсодержащих перфторалкиловых эфиров 1а-с составляет 55-59%, их структура доказана с помощью ¹⁹F ЯМР-спектроскопии, а чистота подтверждена данными элементного анализа.

Ранее было показано, что введение атома галогена в β-положение по отношению к атому кислорода перфторированных простых эфиров приводит к резкому падению их реакционной способности в реакциях радикального присоединения по сравнению с перфторалкильными аналогами, что связано с дестабилизирующим влиянием атома кислорода на радикальный центр в β-положении [Киселева Л.Н., Достовалова В.Н., Величко Ф.К., Черстков В.Ф., Стерлин С.Р., Савичева Г.Н., Курыкин М.А., Герман Л.С., Изв. АН СССР, сер. хим., 1988, №9, 2132]. Это позволяет предположить, что заявляемые соединения обладают пониженной по сравнению с перфтороктилбромидом реакционной способностью.

Одной их характеристик фторуглеродов, используемых для получения эмульсий медицинского назначения, является их низкая вязкость, что существенно для обеспечения кровообращения в микрокапиллярах. Вязкость бромида 1а (n=5) при 35°С составляет 1,88 мПа⋅с, тогда как измеренная в тех же условиях вязкость перфтороктилбромида - 1,65 мПа⋅с. Полученные данные позволяют считать, что по своим реологическим характеристикам бромид 1а, несмотря на существенно большую молекулярную массу (565 против 499), сопоставим с перфтороктилбромидом, эмульсии которого широко используются в качестве рентгеноконтрастного агента.

Заявляемые соединения хорошо растворяют кислород и углекислый газ. Так, растворимость O₂ в перфтор-3-оксадецилбромиде 1а составляет 52 об. %, а CO₂ в перфтор-3-оксаундецилбромиде 1b - 350 об. %. Для сравнения: растворимость кислорода в перфтороктилбромиде составляет 53 об. %.

Заявляемые соединения порознь и в виде смесей при 15-кратной гомогенизации под давлением 600 кгс/см² в присутствии полоксамера со средней молекулярной массой 10000 Да образуют стабильные (выдерживают термическую стерилизацию в автоклаве при 121°С в течение 30 мин практически без изменения дисперсности) эмульсии в воде и водно-солевых растворах, изотоничных плазме крови, с 10-20%-ным объемным содержанием фторуглеродной фазы со средним диаметром частиц 90-105 нм, причем с ростом молекулярной массы CF₃(CF₂)_nCF₂OCF₂CF₂Br диаметр частиц уменьшается.

Важной характеристикой ПФОС, используемых для получения эмульсий медицинского назначения, является критическая температура растворения в гексане Т_кр (температура, при которой смешиваются друг с другом равные объемы исследуемого соединения и гексана), которая коррелирует со скоростью выведения из организма: чем Т_кр перфторорганического соединения ниже, тем быстрее оно выводится. Перфтороктилбромид характеризуется Т_кр=-20°С и периодом полу выведения из организма t_1/2=4 сут., перфтордекалин имеет Т_кр=22°С и t_1/2=7 сут. [Розенберг Г.Я., Макаров К.Н. Проблемы создания искусственной крови. ЖВХО им. Д.И. Менделеева, 1985, 30 (4), 387-394]. Критическая температура растворения заявляемых бромидов 1а-с в гексане составляет -5…18°С, и можно предположить, что период их полувыведения из организма не превысит 1,5-2 месяцев.

Заявляемые бромсодержащие перфторалкиловые эфиры представляют собой гомологический ряд соединений, что может позволить контролировать скорость выведения фторуглеродной фазы из организма путем направленной вариации соотношения структурных гомологов в составе перфторуглеродного ядра частиц эмульсии.

Эмульсии заявляемых соединений хорошо переносятся: при плеторическом внутривенном введении мышам и крысам от 25 до 50 мл на 1 кг массы не оказывают патогенного воздействия на их органы, ЛД₅₀ (доза, при которой выживает 50% животных) при таком введении составляет 130-145 мл/кг.

На примере бромида 1а показана возможность применения эмульсий на основе заявляемых соединений в качестве кардиоплегических составов.

Технический результат изобретения - расширение ассортимента перфторорганических соединений, применяемых в качестве основы газотранспортных эмульсий медицинского и биотехнологического назначения, за счет создания гомологического ряда новых 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловых эфиров, обладающих способностью хорошо растворять кислород и углекислый газ и образовывать нетоксичные стабильные (не разрушающиеся при термической стерилизации в автоклаве при 121°С) наноэмульсии в водно-солевой среде.

Все исходные соединения, реагенты, растворители и эмульгаторы, используемые в изобретении, коммерчески доступны.

Спектры ¹⁹F ЯМР сняты на приборе Bruker Avance 400 (382 МГц), вязкость измерена с погрешностью 5% на ротационном реометре Anton Paar Physica MCR301 при температуре 35°С и использовании геометрии течения между конусом и плоскостью.

Изобретение проиллюстрировано описанием получения трех заявляемых бромсодержащих эфиров 1 (примеры 1-9), определения растворимости кислорода и углекислого газа в них (примеры 10 и 11), приготовления на их основе эмульсий (примеры 12-16), определения токсичности полученных эмульсий (пример 17) и их применения (пример 18).

Пример 1. Получение перфторвинилгептилового эфира (3а)

К смеси 280 г (765 ммоль) перфторгептаноилфторида, 4,5 г (76 ммоль) KF и 80 мл диглима при -5…-8°С при интенсивном перемешивании за 4 ч прибавляют 127 г (765 ммоль) окиси гексафторпропилена, после чего летучие продукты отгоняют в вакууме водоструйного насоса (10-12 мм рт.ст.) в охлаждаемый приемник. Полученный раствор фторангидрида 2а при перемешивании порциями прибавляют к суспензии 97 г (918 ммоль) безводного Na₂CO₃ в 400 мл диглима со скоростью, не допускающей бурного выделения CO₂, после чего реакционную массу перемешивают до прекращения газовыделения сначала при 40-80°С, а затем при 110-140°С. Летучие продукты отгоняют в вакууме водоструйного насоса, дистиллат промывают разбавленной соляной кислотой, органический слой отделяют, сушат MgSO₄ и перегоняют. Получают 267 г (75%) перфторвинилгептилового эфира (3а), т.кип. 133°С.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂O⁸CF=⁹CF₂ (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -84,21 (3F¹), -87,70 (2F⁷), -118,33 (цис-1F⁹), -125,7 (транс-1F⁹), -138,9 (1F⁸), -124,35, -125,06, -127,77 и -128,82 (10F^2+3+4+5+6).

Найдено, %: С 22,86; F 73,24. C₉F₁₈O. Вычислено, %: С 23,19; F 73,39.

Пример 2. Получение перфторвинилоктилового эфира (3b)

Перфторвинилоктиловый эфир получают по методике, приведенной в примере 1, используя в качестве исходного фторангидрида перфтороктаноилфторид. Т. кип. 3b 154°С.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂O⁹CF=¹⁰CF₂ (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -84,32 (3F¹), -87,74 (2F⁸), -118,28 (цис-1F¹⁰), -125,55 (транс-1F¹⁰), -139,0 (1F⁹), группа сигналов -124,32…-127,77 и -128,85 (12F^2+3+4+5+6+7).

Найдено, %: С 23,06; F 73,41. C₁₀F₂₀O. Вычислено, %: С 23,26; F 73,64.

Пример 3. Получение перфторвинилнонилового эфира (3с)

Перфторвинилоктиловый эфир получают по методике, приведенной в примере 1, используя в качестве исходного фторангидрида перфторнонаноилфторид. Т. кип. 3с 173°С.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂ ⁹CF₂O¹⁰CF=¹¹CF₂ (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -84,25 (3F¹), -87,71 (2F⁹), -118,30 (цис-1F¹¹), -125,52 (транс-1F¹¹), -139,1 (1F¹⁰); группа сигналов -124,30…-127,81 и -128,84 (12F^{2+3+4+5+6+7+8}).

Найдено, %: С 23,19; F 73,59. C₁₁F₂₂O. Вычислено, %: С 23,32; F 73,85.

Пример 4. Получение 2-йодтетрафторэтилперфторгептилового эфира (4а)

Смесь 214 г (459 ммоль) перфторвинилгептилового эфира (3а), 94 г (370 ммоль) I₂ и 40,9 г (184 ммоль) IF₅ нагревают в полулитровом автоклаве из нержавеющей стали при 130°С в течение 24 ч. По охлаждении реакционную массу выливают в ледяную воду, органический слой отделяют, промывают водным раствором Na₂SO₃, сушат MgSO₄ и перегоняют в вакууме. Получают 247 г (88%) 2-йодтетрафторэтилперфторгептилового эфира (4а), т.кип. 64-65°С/13 мм рт.ст.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂O⁸CF₂ ⁹CF₂I (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -66,05 (2F⁹), -83,05 (3F¹), -84,92 (2F⁷), -87,25 (2F⁸), группа сигналов -123,35, -124,15, -126,96, -127,86 (10F^2+3+4+5+6).

Пример 5. Получение 2-йодтетрафторэтилперфтороктилового эфира (4b)

2-Йодтетрафторэтилперфтороктиловый эфир получают по методике, приведенной в примере 4, используя в качестве исходного соединения перфторвинилоктиловый эфир (3b). Т.кип. 4b 76-78°С/13-15 мм рт.ст.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂O⁹CF₂ ¹⁰CF₂I (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -66,10 (2F¹⁰), -83,15 (3F¹), -84,89 (2F⁸), -87,20 (2F⁹), группа сигналов -123,30…-127,88 (12F^2+3+4+5+6+7).

Пример 6. Получение 2-йодтетрафторэтилперфторнонилового эфира (4с)

2-Иодтетрафторэтилперфторнониловый эфир получают по методике, приведенной в примере 4, используя в качестве исходного соединения перфторвинилнониловый эфир (3с). Т.кип. 4с 80-82°С/4-5 мм рт.ст.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂ ⁹CF₂O¹⁰CF₂ ¹¹CF₂I (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -66,12 (2F¹¹), -83,10 (3F¹), -84,90 (2F⁹), -87,22 (2F¹⁰); группа сигналов -123,28…-127,90 (14F^{2+3+4+5+6+7+8}).

Пример 7. Получение 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а)

Смесь 513 г (620 ммоль) йодида 4а и 118 г (74 ммоль) Br₂ нагревают в полулитровом автоклаве из нержавеющей стали при 210°С в течение 9 ч. По охлаждении жидкие продукты реакции промывают водным раствором Na₂S0₃, затем водой, сушат MgSO₄ и перегоняют. Получают 100,6 г (89%) бромида 1а, т.кип. 153-154°С.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂O⁸CF₂ ⁹CF₂Br (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -72,17 (2F⁹), -83,94 (3F¹), -85,75 (2F⁷), -88,62 (2F⁸), группа сигналов -124,21…-128,68 (10F^2+3+4+5+6).

Найдено, %: С 19,36; F 63,72; Br 13,80. C₉BrF₁₉O. Вычислено, %: С 19,13; F 63,89; Br 14,14.

Пример 8. Получение 2-бромтетрафторэтилперфтороктилового эфира (1b)

2-Бромтетрафторэтилперфтороктиловый эфир получают по методике, приведенной в примере 7, используя в качестве исходного соединения 2-йодтетрафторэтилперфтороктиловый эфир (4b). Т.кип. 1b 174-175°С.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂O⁹CF₂ ¹⁰CF₂Br (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -72,19 (2F¹⁰), -83,90 (3F¹), -85,72 (2F⁸), -88,65 (2F⁹), группа сигналов -124,20…-128,70 (12F^2+3+4+5+6+7).

Найдено, %: С 19,46; F 64,63; Br 12,80. C₁₀BrF₂₁O. Вычислено, %: С 19,51; F 64,88; Br 13,00.

Пример 9. Получение 2-бромтетрафторэтилперфторнонилового эфира (1с)

2-Бромтетрафторэтилперфторнониловый эфир получают по методике, приведенной в примере 7, используя в качестве исходного соединения 2-йодтетрафторэтилперфторнониловый эфир (4с). Т.кип. 1 с 80-82°С/11-12 мм рт.ст.

Спектр ¹⁹F ЯМР ¹CF₃ ²CF₂ ³CF₂ ⁴CF₂ ⁵CF₂ ⁶CF₂ ⁷CF₂ ⁸CF₂ ⁹CF₂O¹⁰CF₂ ¹¹CF₂Br (без растворителя, CF₃CO₂H - внешний стандарт), δ, м.д.: -72,20 (2F¹¹), -84,00 (3F¹), -85,70 (2F⁹), -88,63 (2F¹⁰), группа сигналов -124,10…-128,75 (14F^{2+3+4+5+6+7+8})

Найдено, %: С 19,62; F 65,66; Br 11,92. C₁₁BrF₂₃O. Вычислено, %: С 19,71; F 65,71; Br 12,03.

Пример 10. Определение растворяющей способности 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловых эфиров 1 по отношению к кислороду на примере эфира 1а

В колбу, снабженную газовой бюреткой, заполненной кислородом, сухоледным обратным холодильником с краном, соединяющим систему с масляным насосом (общий объем системы 410 мл), и якорем магнитной мешалки, помещают 50 мл 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а). Систему вакуумируют при перемешивании, после чего кран, соединяющий колбу с масляным насосом, перекрывают, открывают кран, соединяющий колбу с газовой бюреткой, заполненной кислородом, и перемешивают содержимое до прекращения поглощения газа. Объем вошедшего в систему кислорода составляет 386 мл. Несложный расчет показывает, что растворимость кислорода в 2-бромтетрафторэтилперфторгептиловом эфире (1а) при комнатной температуре равна 52 об. %.

Пример 11. Определение растворяющей способности 2-бромтетрафторэтилперфторалкиловых эфиров 1 по отношению к углекислому газу на примере эфира 1b

В колбу, соединенную через склянку Тищенко, заполненную серной кислотой, с камерой с углекислым газом и снабженную сухоледным холодильником с краном, соединяющим колбу с масляным насосом, и якорем магнитной мешалки, помещают 50 мл 2-бромтетрафторэтилперфтороктилового эфира (1b). Кран, соединяющий колбу со склянкой Тищенко, перекрывают, систему вакуумируют при перемешивании, после чего кран, соединяющий колбу с масляным насосом, перекрывают и открывают краны, обеспечивающие поступление в колбу углекислого газа. Содержимое перемешивают до прекращения поглощения CO₂. По данным ¹³С ЯМР-спектроскопии, полученный раствор содержит 48 ммоль CO₂ (1186 мл) на 1 моль эфира 1b (615 г, объем 339,8 мл). Таким образом, растворимость CO₂ в 2-бромтетрафторэтилперфтороктиловом эфире (1b) при комнатной температуре составляет 350 об. %.

Пример 12. Получение эмульсии на основе 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а)

В 800 мл апирогенной воды растворяют 80 г полаксомера со средней молекулярной массой 10000 Да. Полученный раствор стерилизуют фильтрованием и смешивают с 200 мл бромсодержащего эфира 1а на турбинной механической мешалке при частоте вращения 8000 об/мин. Образовавшуюся грубую дисперсию пропускают 15 раз через гомогенизатор модели «Донор» при давлении 600 кгс/см² и получают в результате такой гомогенизации тонкодисперсную эмульсию со средним диаметром частиц 100 нм согласно показаниям лазерного наносайзера Coulter 15 фирмы Becman-Coulter (при рабочем давлении гомогенизатора 450 кгс/см² средний диаметр частиц эмульсии составляет 130 нм). Один литр тонко дисперсной эмульсии, содержащей 20 об. % фторуглеродной фазы, смешивают с 1 л стерилизованной путем фильтрации водно-солевой композицией, содержащей, г/л: хлористый натрий 12; хлористый калий 0,8; хлористый магний 0,4; натрий гидрофосфат 0,4; натрий гидрокарбонат 1,3 и глюкозу 4,0. В результате получают совместимую с цельной кровью и пригодную для внутривенного введения наноэмульсию, содержащую 10 об. % бромированного эфира 1а. Полученную наноэмульсию стерилизуют в автоклаве ВК-75 при 121°С в течение 30 мин. По показаниям наносайзера средний диаметр ее частиц после автоклавирования изменяется незначительно, составляя 105 нм.

Пример 13. Получение эмульсии на основе 2-бромтетрафторэтилперфтороктилового эфира (1b)

Эмульсию на основе бромсодержащего эфира 1b получают по методике, описанной в примере 12. По показаниям наносайзера средний диаметр частиц полученной эмульсии составляет 92 нм.

Пример 14. Получение эмульсии на основе 2-бромтетрафторэтилперфторнонилового эфира (1с)

Эмульсию на основе бромсодержащего эфира 1с получают по методике, описанной в примере 12. По показаниям наносайзера средний диаметр частиц полученной эмульсии составляет 90 нм.

Пример 15. Получение эмульсии на основе смеси 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а) и 2-бромтетрафторэтилперфторнонилового эфира (1с)

Эмульсию получают по методике, описанной в примере 12, используя в качестве фторорганической фазы смесь 100 мл бромсодержащего эфира 1а и 100 мл бромсодержащего эфира 1с. По показаниям наносайзера средний размер частиц полученной эмульсии составляет 94 нм.

Пример 16. Получение эмульсии на основе смеси 2-бромтетрафторэтилперфтороктилового эфира (1b) и 2-бромтетрафторэтилперфторнонилового эфира (1с)

Эмульсию получают по методике, описанной в примере 12, используя в качестве фторорганической фазы смесь 100 мл бромсодержащего эфира 1b и 100 мл бромсодержащего эфира 1с. По показаниям наносайзера средний размер частиц полученной эмульсии составляет 92 нм.

Пример 17. Тестирование безопасности использования эмульсии на основе 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а) на лабораторных животных

Наноэмульсию, полученную в примере 12, вводили внутривенно наркотизированным мышам и крысам в дозе от 25 до 50 мл на 1 кг массы плеторически (при неизмененном объеме крови) и после предварительного кровопускания в дозе 35 мл на 1 кг массы тела. Животных содержали первые двое суток в замкнутой камере при свободном доступе к воде и пище в атмосфере, обогащенной кислородом при парциальном давлении кислорода pO₂≈400 мм рт.ст. Затем животных помещали в стандартные клетки, где они дышали обычным воздухом с pO₂на уровне 150 мм рт.ст. Патоморфологическое исследование органов лабораторных животных через 2 мес после введения эмульсии не выявило признаков ее патогенного воздействия. Полулетальная доза (ЛД₅₀) для мышей и крыс при плеторическом введении (без кровопотери) составила 130-145 мл на 1 кг массы тела.

Пример 18. Применение эмульсии на основе 2-бромтетрафторэтилперфторгептилового эфира (1а) в качестве кардиоплегического состава

Наноэмульсию, полученную в примере 12, использовали в качестве основы гиперкалиевого кардиоплегического состава (фармако-холодовая кардиоплегия при температуре 14°С) для сохранения сердца крысы, отключенного от кровотока. Через 2 ч сердце согревали до 26°С и подключали к кровотоку. При этом электрическая и сократительная активность сердца восстанавливалась в восьми случаях из десяти спонтанно, без запуска электрическим разрядом дефибриллятора. Контрактуры сердца, подавления амплитуды сокращений, явлений кальциевого парадокса не наблюдалось.

Claims

1. Бромсодержащие перфторалкиловые эфиры общей формулы CF₃(CF₂)_nCF₂OCF₂CF₂Br, где n принимает значения от 5 до 9, предпочтительно от 5 до 7.

2. Соединения по п. 1 в качестве основы газотранспортных композиций медико-биологического назначения.

3. Соединения по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что обладают высокой растворяющей способностью по отношению к кислороду и углекислому газу.

4. Соединения по любому из пп. 1-3, отличающиеся тем, что способны образовывать нетоксичные наноэмульсии в водно-солевой среде, переносящие термическую стерилизацию в автоклаве при 121°С.