SE449094B - Neutralt kristallint salt av en basisk l-aminosyra och l-eppelsyra samt sett att framstella nemnda salt - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 449 Ü :4 2 \f", Dessutom gäller, att även när de aminosyrahaltiga prepara- ten administreras på oral väg är aminosyrorna i form av hydroklo- ridsalt icke lämpliga på grund av sin markant beska smak. dan olämplig egenskap visar sig speciellt hos preparat som inne- håller basiska L-aminosyror som huvudkomponent.

En så- Det har föresla- gits att förbättra smaken hos kemiska dietpreparat som innehåller aminosyrablandningar som enda kvävekälla genom tillsats därtill av olika smakämnen, men den beska smak som härrör från de basis- ka L-aminosyrorna har icke i väsentlig utsträckning kunnat avlägs- nas.

Som ett resultat av ingående undersökningar med avsikt att erhålla kristallina derivat av basiska L-aminosyror som icke in- nehåller kloridjon har det visat sig att ett neutraltsalt av en basísk L-aminosyra med L-äppelsyra, vilket lätt metaboliseras in vivo och har farmakologiska egenskaper, kan framställas i kristal- lin form genom att den basiska L-aminosyran bringas att reagera med L-äppelsyra i ett vattenhaltigt medium i molförhållandet 2:1 (basiska L-aminosyra:L~äppelsyra), och dessa kristallina salter av en basísk L-aminosyra med L-äppelsyra har en utmärkt fuktbe- ständighet och en hög vattenlöslíghet, och är lämpliga som ett beständigt derivat av basísk L-aminosyra för olika medicinska och.nutritiva användningar.

Uppfinningen har till syftemål att tillhandahålla ett nytt derivat av basiska L-aminosyror med förbättrade egenskaper. Ett annat syftemål hos uppfinningen är att tillhandahålla ett bestän- digt, kristallint salt av basísk L-aminosyra. syftemål hos uppfinningen är att tillhandahålla ett sätt att fram- ställa det nya derivatet av basiska L-aminosyror.

Ytterligare ett Dessa syftemål och andra syftemål och fördelar hos uppfinningen framgår för fackmannen av den följande beskrivningen.

De kristallina salterna av basiska L-aminosyror med L-äppel- syra enligt uppfinningen innefattar kristallina, neutrala salter av basiska L-aminosyror, såsom L-ornitin eller L'lYSin, med L-äppelsyra, vari de är kombinerade i molförhållandet 2:1, exempelvis då neutralt, kristallint L-ornitin-L-malat-dihydrat, och neutralt, kristallint L-lysin-L-malat-monohydrat, vilka båda utgör nya föreningar.

Dessa neutrala salter är användbara för framställning av aminosyralösningar för parenteral användning, vilka innehåller 10 15 20 25 30 35 3 449 894 ringa eller intet av kloridjon. Det är känt, att när en konven- tionell aminosyrainfusionslösning administreras intravenöst, upp- kommer ibland icke önskad hyperammonemi, men saltet av en basisk L-aminosyra med L-äppelsyra enligt uppfinningen.kan förhindra hyperammonemin, eftersom den ingående L-äppelsyran verkar att förbättra leverfunktionen och är användbar för att förhindra ammoniakförgiftning. Sålunda är saltet av en basísk L-amínosyra med L-äppelsyra enligt uppfinningen användbart som medicinskt preparat, vilket har de farmakologiska egenskaperna hos L-äppel- syra och/eller som ett.supplement av basisk L-aminosyra.

Vidare har det neutrala, kristallina L-ornitin-L-malat- dihydratet en utmärkt aktivitet för ammoniakavgiftning och en förbättrande aktivitet på leverfunktionen, ochcæt löser sig i vatten i varje förhållande till att ge en neutral lösning, och detkan därför användas ensamt som terapeutiskt medel för be- handling av leversjukdomar och hyperammonemi. De neutrala sal- terna enligt uppfinningen har ingen smak och är luktfria. Följ- aktligen är salterna enligt uppfinningen även lämpliga som de- rivat av basísk L-aminosyra för oral administrering.

Bland salterna av basíska L-aminosyror med L-äppelsyra år ett surt salt känt, bestående av 1 mol L-lysin med l mol L-äppel- syra (jämför japansk patentpublikation nr 77011/1977). Det sura saltet år dock underlågset det neutrala saltet enligt föreliggan- de uppfinning i följande avseenden. En aminosyrainfusionslösning som innehåller det sura saltet har en högre titrerbar surhets- grad än den som innehåller det neutrala saltet enligt föreliggan- de uppfinning, och följaktligen kan en intravenös administrering av lösningen framkalla acidos på grund av hög titrerbar surhets- grad. När vidare infusionslösningen som innehåller det sura sal- tet neutraliseras med ett alkali för att minska den titrerbara surhetsgraden åstadkommer den alkalos, och vidare kan infusions- lösningen icke administreras till en patient med njurinsufficiens. Å andra sidan har det neutrala saltet enligt uppfinningen icke sådana oönskade egenskaper som det sura saltet. Vidare måste det sura saltet i en aminosyrainfusionslösning användas i en större mängd än det neutrala saltet för att samma halt av basisk L-ami- nosyra skall erhållas, och detta medför ett högre osmotiskt tryck hos infusionslösníngen, och därigenom framkallas icke önskad os- motisk diures när en sådan infusionslösning med högt osmotiskt Uï 10 15 20 25 50 35 40 449 094 “ tryck administreras till patienter. ~ Det neutrala, kristallina saltet av en basisk L-aminosyra med L-äppelsyra kan framställas genom att den basiska L-aminosy- ran och L-äppelsyra underkastas en neutraliseringsreaktíon i ett vattenhaltigt medium (t ex vatten), och det erhållna, neutrala saltet kristalliseras från reaktionsblandníngen. Reaktionen kan genomföras genom att cirka 0,8-1,2 mol, företrädesvis cirka l mol L-äppelsyra löses i en vattenlösning av 2 mol av en basisk L-amino- syra, och lösningens pH inställes inom omrâdet från 6,0 till 8,5, företrädesvis då 6,5 till 7,5. Om ett överskott av L-äppelsyra användes, bildas samtidigt det icke önskade sura saltet.

Kristallisationen av det neutrala saltet från reaktions- blandningen kan exempelvis åstadkommas genom tillsats av ett hyd- rofilt organiskt lösningsmedel till reaktionsblandningen, genom att reaktionsblandningen sättes till ett hydrofilt organiskt lös- ningsmedel, genom att en ympkristall tillsättes, eller genom en kombination av dessa metoder, t ex genom tillsats av ett hydrofilt organiskt lösningsmedel till reaktionsblandningen för att utfälla en del av kristallerna, varefter den erhållna blandningen, inne- hållande de utfällda kristallerna, sättes till ett hydrofilt or- ganiskt lösningsmedel. När reaktionsblandningen enbart koncentre- ras, erhålles en icke kristallin, fettliknande produkt på grund av den höga lösligheten hos det neutrala saltet i vatten, och mo- derluten är starkt viskös, varför åtskiljandet av det kristallina saltet från vätskan är mycket besvärligt. «Halten av det neutra- la saltet i den vattenhaltiga blandningen är icke kritisk för saltets kristallisation, men ligger lämpligen inom området från cirka 20 till 80 viktprocent. När halten av det neutrala saltet är lägre än cirka 20 viktprocent, erfordras en större mängd av ett hydrofilt organiskt lösningsmedel, och när å andra sidan hal- ten är över 80 viktprocent, blir de utfällda kristallerna olämp- ligt blockliknande.

Det hydrofila organiska lösningsmedlet innefattar lågalka- noler med l-3 kolatomer, såsom metanol, etanol och isopropanol, lågalkanoner med 3-5 kolatomer, såsom aceton, N,N-dimetylformamid, eller liknande, vilka kan användas ensamma eller i kombination av två eller flera därav. Det lämplígaste lösningsmedlet bestäm- mes av typen av de neutrala salterna. Mängden av det hydrofila organiska lösningsmedlet kan även variera med typen av de neutra- la salterna, men lösningsmedlet användes så, att vattenhalten 10 15 20 25 30 35 HO l 5 az. \0 -J 913 hos systemet för kristallisation blir cirka 5-50 volymprocent, lämpligen då cirka 10-30 volymprocent, eftersom när kristallisa- tionssystemet har en hög vattenhalt, det neutrala saltets kris- tallisationshastighet är låg och de utfällda kristallerna kan återupplösas vid skiljandet av kristallerna från blandningen.

Kristallisationen kan genomföras vid en temperatur av cirka O-5000, men genomföres lämpligen vid en temperatur av cirka 5-3o°c för att öka utbytet av det neutrala, kristaiiina saltet.

Kristallísationsprocessen beskrivas i närmare detalj i det föl- jande.

För det neutrala, kristallina L-ornitin-L-malat-dihydratet koncentreras först reaktionsblandningen av L-ornitin och L-äppel- syra tills halten av det neutrala saltet i reaktionsblandningen blir cirka 30-70 viktprocent, varefter en lämplig mängd av ett hydrofilt organiskt lösningsmedel sättes till den koncentrerade blandningen för att utkristallisera saltet. Under saltets kris- tallisation sättes det hydrofila organiska lösningsmedlet konti- nuerligt eller intermittent till systemet för att minska syste- mets vattenhalt, varigenom mer än 90 % av det neutrala saltet kan utkristalliseras i form av dihydratsalt.

I För neutralt, kristallint L-lysin-L-malat-monohydrat kon- centreras reaktionsblandningen tills halten av det neutrala sal- tet i reaktionsblandningen blir cirka 20-70 viktprocent, varefter en lämplig mängd av ett hydrofilt organiskt lösningsmedel sättes till den koncentrerade blandningen, eller den koncentrerade _ blandningen sättes till en lämplig mängd av ett hydrofilt orga- niskt lösningsmedel.

Alternativt kan krístallísationen av ett neutralt salt ge- nomföras genom att först ett hydrofilt organiskt lösningsmedel sättes till den koncentrerade blandningen, varefter den erhållna blandningen sättes till ett hydrofilt organiskt lösningsmedel.

Det hydrofila organiska lösningsmedlet användes i en sådan mängd, att blandningens vattenhalt blir cirka 10-50 volymprocent, före- trädesvis då cirka 10-50 volymprocent.

Uppfinningen åskådliggöres närmare av de följande exemplen, men begränsas icke av dessa.

Exempel l Till H00 ml av en vattenlösning av fritt L-ornitin, inne- hållande 1,167 mol L-ornitin, sättes portionsvis under omrörning 78,29 3 L-äppelsyra, utgörande en l/2 mol per mol L-ornitin. 10 15 20 25 30 35 Ä0 94 6 CJ Reaktíonsblandningen koncentreras under förminskat tryck, tills totalmängden av blandningen blir 500 g. Till den erhållna vat- tenlösningen sättes under omrörning 300 ml metanol, varigenom en liten mängd kristaller utfälles. Till blandningen sättes ytterligare metanol fem gånger om vardera 100 ml med intervall om 10 minuter. väl utkristallisera saltet, och de utfällda kristallerna från- Blandningen får stå vid rumstemperatur för att filtreras. Kristallerna tvättas med en.¶&procentig vattenlös- ning av metanol och lufttorkas vid 60°C över natten, varvid er- hålles 233,5 g neutralt L-ornitin-L-malat-dihydrat (utbyte 92,1 i) som färglösa kristallplattor med smältpunkten 13600 un- der sönderdelning.

Specifik vridning: {a}š0 = + 21,83° (c = 8, 6N H01) IR-spektrum (KBr): visas i medföljande ritningsfigur 1.

Kristallernas vattenhalt (dvs kristallvatten), bestämt medelst Karl Fischer-metoden: Beräknat: 8,29 %, Funnet: 8,39 % Elementaranalys för (C5Hl2NO2)2.CuH605.2H2O: Beräknat: C 38,71 H 7,89 N 12,90 C 38,75 H 7,68 N 12,98 o,H0,51 Funnet: O Ä0,}l Termisk analys: Resultaten av en differentialtermisk analys med värmnings- hastigheten l°C/minut och under kvävgas, och av en termogravimet- risk analys visas i ritningsfiguren 2. I fig 2 utgör (a) kurvan för differentialtermisk analys, och (b) utgör den termogravimet- riska analyskurvan.

På basis av det förhållandet att viktminskningen hos kris- tallerna väl svarar mot den vattenhalt (8,39 %) som bestämts me- delst Karl Fischer-metoden och elementaranalysen, bekräftas det att de enligt ovan erhållna kristallerna utgöres av neutralt, L-ornitin-L-malat-dihydrat, vilket består av 2,00 mol L-ornitin, 1,00 mol L-äppelsyra och 2,00 mol vatten, dvs kristallvatten.

Lös-dighet i vattenhaitig metanol vid 1o°c= Visas i ritningsfiguren 5. pH~värde hos 10-procentig vattenlösning: 6,6 Kritisk relativ fuktighet vid 30°C: 86 % relativ fuktighet (RH) Fuktbeständighet vid BOOC: Visas i ritningsfiguren H.

När de enligt ovan erhållna kristallerna lufttorkas vid 8000 över natten, erhålles neutral L-ornitin-L-malat-anhydrid, 10 15 20 25 30 35 7 449 094 men när de vattenfria kristallerna får stå i luft vid rumstempe- ratur, absorberar de vatten svarande mot dihydratet, men däref- ter ändras icke mera den ingående vattenmängden i dem.

Exempel 2 Till 100 ml av en vattenlösning av fritt L-ornitin, inne- hållande 20,23 g L-ornitin (0,l55l2 mol), sättes portionsvis un- der omrörning 8,21 g L-äppelsyra, utgörande 0,8 mol per 2 mol L-ornitin. Reaktionsblandningen koncentreras under förminskat tryck tills totalmängden av blandningen blir 60 g. Till den er- hållna vattenlösningen sättes under omrörning 30 ml metanol, varvid en liten mängd kristaller utfälles. Efter 30 minuter tillsättes ytterligare 20 ml metanol vid rumstemperatur. Den erhållna blandningen behandlas på samma sätt som angivits i exem- pel l, varvid erhålles 25,0 g neutralt L-ornitin-L-malat-dihydrat (93,95 % utbyte) som färglösa kristallplattor.

De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos denna produkt är identiskt lika med dem hos den enligt exempel l erhållna pro- dukten.

Exempel 3 Till 200 ml av en vattenlösning av fritt L-lysin, innehål- lande 0,ü5 mol L-lysin, sättes portionsvis under omrörning Reak- tionsblandningen koncentreras under förminskat tryck till en 30,16 g L-äppelsyra, utgörande 1/2 mol per mol L-lysin. vätskevolym av cirka 170 ml, varvid erhålles en 50-procentig vat- tenlösning av neutralt L-lysin-L-malat.- Till den erhållna lös- ningen sättes portionsvis under omrörning 200 ml metanol för ut- fällning av kristaller. Den erhållna blandningen sättes under omrörning till ett separat kärl, innehållande H70 ml metanol, och det hela omröres vid rumstemperatur i cirka U timmar. De utfällda kristallerna frånfiltreras och tvättas med metanol, samt lufttorkas vid U0°C över natten, varvid erhålles 91,9 g neutralt L-lysin-L-malat-monohydrat i 92,5 % utbyte som färglösa kristaller av nål- eller prismaform, och som under sönderdelning smälter vid 2l6°C. specifik vridning {a)š° = + 19,u2° (C = 8, 6N Hcl) IR-spektrum (KBr): visas i ritningsfiguren 5.

Halterna av L-lysin, L-äppelsyra och kristallvatten framgår av följande tabell. 10 |_: UI 20 25 30 449 094 8 Tabell Funnet (%)* Beräknat (%) xx L-lysin 65,66 65,78 L-äppelsyra 30,22 30,17 Kristallvatten 4,12 Ä,U5 Not: X) Halten av L-lysin bestämmes medelst en titreringsmetod med perklorsyra, halten av L-äppelsyra bestämmes medelst samma metod som angivits i det föregående, och vatten- halten bestämmes medelst Karl Fischer-metoden. -xx) Beräknat som (C6HluN202)2.cuH6O5.H2O Elementaranalys för (C6HluN2O2)2.CuH605.H2O: Beräknat: C ü3,2U H 8,16 N 12,61 Funnet: C 43,U6 H 8,22 N l2,79 Termisk analys: Som resultat av differentialtermisk analys (värmningshas- tighet lO°C/minut under kvävgas) och termogravimetrisk analys observeras ett endotermt fenomen och även víktförlust från 53°C, och vid samma temperatur är viktförlusten 4,01 %. På grundval av det förhållandet att viktförlusten väl svarar mot den vattenhalt av U,O3 % som bestämts medelst Karl Físcher-meto- den och elementaranalysen, bekräftas det att de enligt ovan er- hållna kristallerna utgör ett neutralt L-lysin-L~malat-monohydrat, vilket består av 2 mol L-lysin, l mol L-äpbelsyra och l mol vat- ten, dvs kristallvatten.

Löslighet i vattenhaltig metanollösníng vid lO°C: Visas i ritningsfiguren 6.

Lösiignet i vatten vid 1o°c: 192,6 g/ioo g vatten. pH-värde hos 10-procentig vattenlösning: 6,8 Kritisk relativ fuktighet vid 4o°c; 66 % RH När de enligt ovan framställda kristallerna lufttorkas vid 6500 över natten, erhålles neutral L-lysin-L-malat-anhydrid, men när de vattenfria kristallerna får stå i luft vid rumstempe- ratur, absorberar de fuktighet svarande mot mononydratet inom l timme, varefter vattennalten icke längre varierar.

Exemgel Ä Till 200 ml vattenlösning av 0,553 mol friw L-lysin sättas portionsvis under omrörning 56,52 g L-äppelsyra, utgörande l/2 mol u) (Ö l0 è-D 20 9 449 094 per mol L-lysin. Efter reaktionen koncentreras reaktionsbland- ningen under förminskat tryck, tills blandningens totalmängd blir 2lU ml. rörning 250 ml metanol för utfällning av kristaller. en försattes ytterligare 10 gånger med vardera 55 ml metanol och Till den erhållna vattenlösningen sättes under om- Blandning- med intervall om 30 minuter för att väl utfälla kristaller. De utfällda kristallerna frånfíltreras och behandlas på samma sätt som beskrivits i exempel 3, varvid erhålles 115,3 g neutralt L-lysin-L-malat-monohydrat i utbytet 95 % som färglösa, nål- el- ler prismaformiga kristaller.

De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos denna produkt är identiskt lika dem hos den enligt exempel 3 framställda produk- ten.

Exemoel 5 På samma sätt som beskrivits i exempel 3 framställes l 185,3 g vattenlösning av neutralt L-lysin-L-malat med halten 50 viktprocent neutralt L-lysin~L-malat. Till ett omrörarför- sett kärl, innehållande 500 ml etanol, sättes portionsvis den sålunda erhållna lösningen av neutralt L-lysin-L-malat för att väl utfälla kristaller. De utfällda kristallerna frânfiltreras och lufttorkas över natten, varvid erhålles 9ü g neutralt L-ly- sin-L-malat-monohydrat i utbytet 93,0 5.

De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos denna produkt är identiskt lika med dem hos den enligt exempel 3 framställda prødukten.

Claims (10)

lÜ 449 094 Patentkrav

1. Neutralt, kristallint salt av en basísk L-aminosyra och L-äppelsyra, k ä n n e t e c k n a t därav, att det består av Z mol av L-ornitin eller L-lysin och 1 mol L-äppelsyra.

2. Salt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det utgöres av neutralt L-ornitin-L-malatdihydrat.

3. Salt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det utgöres av neutralt L-lysin-L-malatmonohydrat.

4. Sätt att framställa ett neutralt, kristallint salt av en mßisk L-amínosyra och L-äppelsyra enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att 2 mol av den basiska L-aminosyran, bestående av L-ornitin eller L-lysin, i ett vattenhaltigt medium bringas att reagera med 1 mol L-äppelsyra,' reaktionsblandningen koncentreras tills den innehåller cirka 20 till cirka S0 viktprocent av det neutrala saltet, den koncentrerade blandningen blandas med ett hydrofilt, organiskt lösningsmedel, bestående av en alkanol med 1-3 kolatomer, en alkanon med 3-5 kolatomer, N,N'-dimetylformamid eller en blandning av dessa, till en vattenhalt i systemet för kristal- lisation av cirka S till cirka 50 volymprocent, varefter det m1-, neutrala saltet kristalliscras och saltet utvinnes från reaktionsblandningen. '

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, atten ympkristall sättes till den koncentrerade blandningen innan denna blandas med det hydrofila organiska lösningsmedlet, var- vid mängden_av ympkristall utgör cirka 0,01 till 1 viktprocent av det neutrala salt som ingår i systemet.

6. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att en ympkristall sättes till den koncentrerade blandningen efter det att denna blandats med det hydrofila organiska lösnings- medlet, varvid mängden av ympkristall utgör cirka 0,001 till 1 viktprocent av det neutrala salt som ingar i systemet.

7. Sätt enligt något av krav 4-6, k ä n n e t e c k n a t därav, att framställt neutralt L-ornitin-L-malatdihydrat ut- kristalleras från reaktionsblandningen genom att denna koncentreras tills halten av det neutrala saltet blir cirka 20 till 70 viktprocent, och den koncentrerade blandningen blandas med det hydrofíla organiska lösningsmedlet, tills vattenhalten i systemet för kristallísation blir cirka 10 till 30 volymprocent. ll fl^9 09 f 'f 'f

8. Sätt enligt något av krav 4~6, k ä n n e t e c k n a_f därav, att framställt neutralt L-lysin-L-malatmonohydrat ut- kristallíseras från reaktionsblandningen genom att denna koncen- treras, tills halten av det neutrala saltet blir cirka 20 till 70 víktprocent, och den koncentrerade blandningen blandas med det hydrofila organiska lösningsmedlet, tills vattenhalten i systemet för kristallisatíon blir cirka 10 till 30 volymprocent.

9. Sätt enligt nagot av krav 4-6, k ä n n e t e c k n a t därav, att det hydrofila, organiska lösningsmedlet utgöres av en alkanol med 1-3 kolatomer.

10. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att det hydrofila, organiska lösningsmedlet utgöres av metanol eller etanol.