SE453392B - Perfluorobicyklo-foreningar och emulsionspreparat med syreberande formaga som innehaller foreningen - Google Patents

Description

15 20 25 453 392 .z emulsion användes såsom artificiella röda blodkroppar för en lívräddande transfusion för kraftigt blödande patienter, emul- sionens partíkeldiameter vara 0,3 pm eller mindre, lämpligen 0,2 um eller mindre [japanska patentansökan "Kokai" 22 612/1973].

Frånsett från partikeldiametern måste, för att använda ett fluoro- kol för ändamålet med artificiella röda blodkroppar, administre- rat fluorokol i venen snabbt elimineras ut från kroppen efter avslutning av det ursprungliga ändamålet med syretransporten (amerikanska patentskriften 3 911 138, Leland C. Clark, Jr.).

Dr. Clark benämnde sådana föreningar såsom retikuloendotelíal- system (RES)-foba fluorhaltiga organiska föreningar och skilde dessa föreningar från RES-fila föreningar, som karakteriseras av närvaron av en atom, såsom syre eller kväve, i strukturen eller genom deras heterocykliska natur.

Man har nu utfört omfattande studier för att finna perfluo- rokolföreningar som tillfredsställer ovanstående nödvändigheter och man har lyckats att erhålla föreningar, som benämnes såsom RES-fila föreningar av dr. Clark, dvs perfluorobicykloföreningar- na med den allmänna formeln: vari R betecknar en perfluorometylgrupp eller perfluoroetyl- grupp, och det har visat sig att föreningarna kan i utbyte ge långvariga stabila emulsioner med extremt fina partiklar och elímineríngsegen- (I) dessutom är föreningarna oväntat utmärkta i skaperna. Sålunda har föreliggande uppfinning fullbordats.

En avsikt med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla nya perfluorobicyklo-föreningar såväl som ett terapeu- tiskt fluorokolemulsíonspreparat med syrebärande förmåga, vilket preparat innehåller en förening som motsvaras av ovan angivna allmänna formel (I) såsom en syrebärande komponent.

Andra avsikter och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att vara uppenbara från följande beskrivning.

Med hänsyn till den allmänna formeln (I), under det att substitutionsställningen av perfluorometylgruppen inte är 10 15 20 25 30 35 -3 453 392 speciellt begränsad, är det lämpligt att antalet substituenter är ett. A A Föreningen som motsvaras av den allmänna formeln (I) kan alstras genom att fluorera en perhydroförening motsvarande fö- reningen med den allmänna formeln (I). Såsom fluoreríngsmetod kan nämnas exempelvis känd fluoreringsmetod, såsom direkt fluo- reringsmetod, koboltfluoreringsmetod, elektrolytisk fluore- ringsmetod, etc.

För framställningen av föreningen (I) är den elektroly- tiska fluoreringsmetoden lämplig och denna kan utföras genom att exempelvis blanda och lösa vattenfri fluorvätesyra och en perhydroförening såsom utgångsmaterial i en elektrolytisk cell och därefter utföra elektrolys. I elektrolysen är spänningen vanligen 3 - 9 V, anodströmdensiteten är vanligen 1 ~ 300 A/dmz och badtemperaturen är vanligen 4 - 10°C.

Emedan sålunda alstrad förening med den allmänna formeln (I) är olöslig i vattenfri fluorovätesyra utfälles den i det lägre skiktet i den elektrolytiska cellen.

Separation och rening av föreningen (I) från fällningen kan utföras exempelvis genom att tillsätta en vätskeformig blandning av en lika volym av en vattenhaltig alkalilösníng och en aminförening till utfällda fällningar, separera det lägsta skiktet, som innehåller föreningen (I) (vid den tiden separeras delvis fluorerade föreningar in i aminskiktet), tvätta det med en lämplig mängd av vattenhaltig acetonhaltig kaliumjodid för att borttaga föreningar med fluoratomer bundna till kväveatomer, och vidare underkasta det fraktionell des- tillation för att separera föreningen (I).

De terapeutiska fluorokolemulsionerna med syrebärande förmåga är i och för sig kända inom tekniken, och följaktli- gen ligger kännetecknet med föreliggande uppfinning i utväl- jandet av de specifika perfluoro-föreningarna, dvs före- ningar med den allmänna formeln (I) såsom perfluorokolföre- ningen. Därför kan såsom perfluorokolemulsionpreparaten själva i föreliggande uppfinning de liknande de tidigare kända pro- dukterna avses. Dvs, de är olja-i-vatten-emulsíoner, i vilka en perfluoro-förening är dispergerad i vatten och mängden av perfluoro-föreningen som skall införlivas är 5 - 50 % (vikt/vo- lym), lämpligen 10 - 40 % (vikt/volym). 10 15 20 25 453 392 4 Vid framställning av en emulsion användes ett polymert icke joniskt ytaktivt medel, en fosfolipid och liknande, var- dera ensamma eller i kombination därav såsom ett emulgermedel och dess mängd som tillsättes är 1 - 5 % (vikt/volym).

Det polymera icke joniska ytaktiva medlet, som användes häri, är det med en molekylvikt av 2000 - 20000, och exempel därpå omfattar polyoxietylen-polyoxipropylensampolymerer, polyoxietylenfettsyraestrar, polyoxíetylenricínololjaderivat, etc., och exempel på fosfolipiden omfattar vitellinfosforlípid, sojabönfosfolipid, etc. 2 Dessutom är det, om så är nödvändigt, även möjligt att tillsätta såsom ett emulgermedel, t ex en fettsyra med 8 - 22 kolatomer, speciellt 14 - 20 kolatomer, eller ett fysiologiskt godtagbart salt därav [t ex alkalimetallsalter, såsom natrium- salt, kaliumsalt, etc., monoglycerider därav]. Exempel på ovan- stående fettsyra omfattar kaprylsyra, kaprinsyra, laurinsyra, myristinsyra, palmitinsyra, stearinsyra, behensyra, palmitol- syra, oljesyra, linolsyra, arakidonsyra, natrium- eller kalium- salter därav, glycerider därav, etc. Mängden därav som till- sättes är 0,001 - 0,01 % (vikt/volym).

Såsom medium kan en fysiologískt godtagbar vattenhaltig lösning, t ex fysiologisk saltlösning, mjölksyra som tillsättes Ringer's lösning, etc., användas.

Om så är nödvändigt kan ytterligare tillsättas en isoto- níserande mängd av ett isotoniseringsmedel, såsom glycerol, för att isotonisera emulsionen och en plasmautdrygare, såsom hydroxietylstärkelse, dextran, etc för att reglera det kolloida osmotiska trycket hos emulsionen.

Emulsionerna enligt föreliggande uppfinning kan framstäl- las genom att blanda respektive komponenter på vilket sätt som helst, grovt emulgera och homogenisera under användning av en lämplig emulgeranordning, t ex en emulgeranordning av Manton- -Gaulin-typ) tills partikeldiametern blir 0,3 um eller mindre.

Perfluorobicykloföreningsemulsionspreparaten enligt före- liggande uppfinning har syrebärande förmåga och användes sålunda exempelvis för transfusioner av syretransport (s.k. ersättningar för röda blodkroppar), organförvarande spolvätskor, etc. 10 15 20 25 30 35 S 453-392 När perfluorobicykloföreningsemulsionspreparatet enligt föreliggande uppfinning användes såsom exempelvis en transfu- sion för syrctransport administreras det vanligen genom intra- venös injektion och doseringen för en vuxen människa är S0 - 2000 ml per dos.

Föreliggande uppfinning kommer att förklaras mera i de- talj nedan med hänvisning till exempel och experimentella exempel, men föreliggande uppfinning är inte begränsad därtill.

Exempel 1 En elektrolytisk cell, en tank (tillverkad av Monel-metall) med en kapacitet av 1,5 ß, som innehåller elektroder tillverkade av nickel (renhet 99,6 % eller högre) (6 anoder och 7 katoder) alternativt arrangerade med ett elektrodgap på 1,7 - 2,0 mm med en effektiv anodytarea på 10,5 dm och vidare försedd med en återloppskylare tillverkad av koppar över tanken användes.

Till denna elektrolytiska cell infördes 1,2 2 vattenfri fluorvätesyra och orenheterna (vatten och svavelsyra) närvarande i mycket små mängder borttogs genom den preliminära elektrolysen.

Därefter löstes 0,85 mol (130 g) 4-metyloktahydrokinolisín i fluorvätesyran och under det att man passerade heliumgas vid en flödeshastighet av 100 ml/min från den lägre delen av cellen utfördes elektrolys med en anodströmdensitet av 1,0 - 2,0 A/dmz, en spänning av 4,0 - 6,2 V och en badtemperatur av 40 - 10°C.

Elektrolysen fortsatte i 1051 A.h tills den elektrolytiska spän-1 ningen nådde 9,0 V. Vattenfri fluorvätesyra infördes ytterligare, 200 ml per 24 h. Alstrad gas under elektrolysen passerade genom en järnrör packat med natriumfluoridpelletter för att borttaga medryckt vattenfri fluorvätesyra, och leddes sedan in i en fälla kyld med torris-aceton för att överföras till vätska och fångas, för erhållande av 9,5 g av en färglös vätska. Å andra sidan separerades badlösníngen í den elektrolytíska cellen i två faser, det övre skiktet, som innehöll vattenfri fluorväte- syra och det undre skiktet innehållande fluorobicykloförening.

Det lägre skiktet frånskildes och vägde 263 g.

Vätskan uppsamlad genom kylning av ovanstående alstrad gas och den lägre skiktvätskan i den elektrolytíska cellen kombi- nerades, 70 % KOH vattenhaltig lösning och diisobutylamin sat- tes därtill i lika volymer, och återloppskokning utfördes i 7 dagar. Perfluoroprodukten frånskíldes med en separertratt, 'l O 15 20 25 30 35 'kP¿) aa 453 392 6 tvättades med 90 % (vikt/volym) vattenhaltig acetonlösning som innehöll 10 % (vikt/volym) kalíumhydrid, underkastades sedan frakíionell destillation under användning av en apparat för Wfräfltionell destillation försedd med en kolonn med snurrande bild för erhållande av 44 g (utbyte 10 %) av fierfluoro-4-metyl- axnahydrqkinoiisin çkokpunkt 145 - 1ss°c/101 kpa). Föreningen bekräftades vara den önskade föreningen perfluoro-4-mety1okta- hydrokinolisin såsom resultat av infrarött absorptionsspektrum, F-kärnmagnetiskt resonansspektrum och masspektrum.

Exemgel 2 ' Följande perfluorobicykloföreningar framställdes på lik- nande sätt som i exempel 1. ” perfluoro-2-metyloktahydrokinolisin (kp. 1450 - 1550C/101 kPa) perfluorø-1-mecylokuahydrokinolisin (kp.14s° - 1ss°c/101 perfluoro-9a-metyloktahydrokinolisin (kp. 1450 - 155OC/ 101 kPa) perfluoro-4-enylokrahydrokinolisin (kp. 16s° - 17s°c/101 kPa).

Exemgel 3 400 g vitellinfosfolipid sattes till 8,5 2 mjölksyra tillsatt Ringer's lösning och omrördes med en blandare för att framställa en grov emulsion, sedan sattes 2,5 kg perfluoro- 4-metyloktahjdrokinolisín därtill och man omrörde kraftigt igen med blandaren för att framställa en grov emulsion. Denna grova emulsion placerades i en tank för vätska till en strålemulger- anordning (tillverkad av Manton-Gaulin Co.) oçh cirkulerades under det man höll vätsketemperaturen vid 50° f SOC för att verkställa emulgering. Koncentrationen av perfluoro-4-metyl~ oktahydrokinolisin i erhållen emulsion var 27,3 % (vikt/volym).

Partikeldiametern mätt genom centrifugalsedimentationsmetoden var 0,05 - 0,25 um. Denna emulsion fördelades i ampuller för injektion, tillproppades och sterílíserades termiskt i en ro- tationssteriliseringsanordning, men någon betydande ökning i partikeldiameter observerades inte. 10 15 20 25 30 453 392 Exemgel 4 En emulsion erhölls genom förfaranden liknande de i exempel 1 med undantag av att perfluoro-4-metyloktahydrokino- lisin ersattes med perfluoro~4-etyloktahydrokínolisin. Par- tikeldiametern hos sålunda erhàllen emulsion var 0,05 - 0,25 um.

Experimentellt exempel 1. Stabilitet hos emulsioner; Vatten sattes till 20 g av vardera perfluorobicyklo- förening som utvalts i föreliggande uppfinning och 4 g vitellin- fosfolipid för att åstadkomma den totala volymen av 200 ml och emulgering utfördes under användning av en emulgeringsanordning enligt Manton-Gaulin såsom användes ovan under kväveström vid 19,6 - 58,9 MPa under det man höll vätsketemperaturen vid 4U'- 45°C. Vardera erhållen emulsion filtrerades genom ett 0,6 um_membranfilter, fördelades i ampuller med 20 ml kapaci- tet om1efterfneättmuæ av atmosfären med kvävgas, behandlades termiskt vid lO0°C i 30 min, följt av förvaring vid 40C vid rumstemperatur för att undersöka stabiliteten. Partíkeldiame- tern hos emulsionen mättes genom centrifugalsedimentations- metoden av Yokoyama et al [Chem. Pharm. Bull. gå (12) 2966 -(1974)]och från erhållna data beräknades medelpartikeldíame- terfördelníngen under användning av en mikrodator.

Sålunda visas partikeldiameterfördelningarna av vardera perfluorokolemulsion innan och efter upphettning, och efter upphettning och förvaring vid 4°C och rumstemperatur (150 - 28OC) i tabeller 1 och 2. Såsom är tydligt från re- sultaten är emulsíonerna enligt föreliggande uppfinning mycket stabila mot upphettning och inverkan på medelpartíkeldiametern beroende på upphettning och observerades inte alls. Vidare observerades inte, när de lagrades vid 4°C efter upphettning, någon ökning i medelpartikeldiametern ens efter 5 månader. 453 392 psumpomëøumssp n .æ.m .i 0 «.@_ N.Q@ m.mN mm~.Q Uoq @fi> wøwmcfls m »uuwm O N.o @.æ@ m._m «P_.o *.fi.m wfl> Q m.w m._@ o.mm -_.@ Uoq @fi> »oxum> Q hwuwm Q ß.w ~.o@ N.Fm ßN..@ *.B.m @fi> O m.m w.@m _.ßm @__.@ uøv ¶«> hoxuo> N .Hmumm o mä få Nám N36 Mëïfiøgam: . .Houwm uhmnHmfløEO @.@ N.«P @.@« @.@m NN_.Q w=«=pp@=@@= Qkßm E: m.Q A aa m.@ - N.o En N.@ - P.@ _e= _.@ V E; ^ucmuoHaux«>v Howoëmfiu hopwëmflwflmxflusma >m wcficfiuvfimw |Hmxfi~»mQHwwoz _ .cofiwfizeøncfiw«Ho:fixo»w>:muxo~»pmE|««o»os~w»wm >w pwufififipæpw _ Hfimnmk 453 392 pspwhomeøpwssh H .æ.m x. *k-fyqa-.v-W. W-flvnflkv-.M 113.; Q o.v ,.wm @.ßW @~_.o Uoq @«> MQUNCGE m .fiøuwm O «.m m.Q@ _.@m @.,.Q «.H.m @fi> M Q, m._ N.@@ m.wm m-.@ wow @fi> OJ .HOMUO> w .Hßuwm W Q N.m m.m@ m._m w~_.o _*.P.m @H> W @ @.P o.~@ F.ßm m~_.Q Uoq w«> WW HOxUm> N hwuwm W Q ~.w m.ßm m.«m -_.o w=fi=~»«;@@= Mwpww pfimßfiwwweo W Q . @.o~ N._m Q.wm -,.@ w=M=-u=Q@= ßkww Mm T . . en m.@^% en M_o-N.o En N.o-~.@ E: F.@v en > ñu:muoHmux«>v uoumsmfiv caoumsmflwflwxflpumm >æ wcwcflowknm nfiwxfiupmmfiuwwz ßcofimflssolcflwfiHo:«xoH1x:muxoHxuø|qlohosfiwuøm >m uowfififinmpm N Hfimnmæ S fysiologiskt. Använda försök (vägande 100-120 g). Emulsio 10 hydrokinolisin, det inte var något dödsfal Komposítion Förhållande % (vikt/vol m) Perfluorobicyklo-förening Emulger- _ medel Vitellin-fosfolipid; Elektro- Exgerimentellt exemgel 3. Fördelning av Qerfluoro-förening i organ 10 TS 20 lll 4s3lz92l Innehållet av perfluoro-4-metyloktahydrokinolisinupptag- ningen i varje organ 1, Z och 4 veckor och 3.månader efter administreringen visas i tabell 4. Föreningen togs upp i större mängder av det retikulo-endoteliala organet kort efter ad- ministreringen men försvann snart snabbt. Det var inte något spår av skadlig inverkan på levern eller mjälteorganet.

Såsom ett resultat beräknades halveringstiden av perfluoro- -4-metyloktahydrokinolisin till att vara 7,33 dagar.

Tabell 4 Tid efter Återstående värde Or an admínistre- pà perfluorobicyklo- g ringen förening, % 1 vecka 19,92 2 veckor 8,66 Lever 4 veckor 1,88 3 månader 0,30 1 vecka 311,61 2 veckor 9,33 Mjälte 4 veckor 2,45 3 månader 0,09 Experimentellt exempel 4. Anatomiska anmärkningar.

Hanråttor av Wister-stam, som vägde 120 - 130 g, ad- ministrerades med 4 g/kg av perfluorobicykloföreningsemulsio- nen framställd i exempel 1 eller exempel 2 och de dissekerade organen observerades i en tid av 3 månader efter administre- ringen och vidare vägdes organen (lever och mjälte) för att bestämma vikten relativt kroppsvikten. 1, 2 och 4 veckor och 3 månader efter administreringen av emulsionen observerades viktiga organ, dvs lungan, levern och mjälten, för att inte finna något spår av påverkan på organen av någondera föreningen på grund av deras snabba eli~ minering.

Claims (8)

'453Ü392m W PATENTKRAV

1. Perfluorobicykloförening, k ä n n'e t e c_k n a d av den allmänna formeln: vari R betecknar en perfluorometylgrupp ellen perfluoroetyl- grupp. '

2. Förening enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den utgöres av perfluoro-4-metyloktahydrokínelißin, perfluoro-2-metyloktahydrokínolisin, perfluoro-1-metyloktahydrokinolisin, perfluoro-9a-metyloktahydrokinolisin eller perfluore-4-etyloktahydrokinolisín.

3. '3. Perfluorobicykloföreningsemulsionspreparat med syrebärande förmåga, k ä n n e t e c k n a t därav, att det omfattar 5 - 50 % (vikt/volym) av perfluorobicykloföreníng med den all- männa formeln: vari R betecknar en perfluorometylgrupp eller perfluoroetyl- grupp, såsom en syrebärande komponent, 1 - 5 % (vikt/volym) av ett emulgermedel och en återstod av en fysiologiskt godtagbar vattenhaltig lösning varvid emulsionen har en partikeldiameter av 0,3 pm eller mindre.

4. -Preparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att perfluorobícykloföreningen är perfluøro-4-mety1oktahydro- kinolísin, perfluorof2-metyloktahydrokínolisin, perfluoro-1- metyloktahydrokínolisin, perfluoro-Qaëmetyloktahydrokinolisin eller perfluoro44-etyloktahydrokinolisín.

5. Preparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att emulgermedlet är ett polymert icke joniskt ytaktivt medel eller en fosfolipíd. *se 453 39.2

6. Preparat enligt krav 3, k ä n n e t e c~k n a t därav, att 0,001 - 0,01 % (vikt/volym) av en fettsyra med 8-22 kol- atomer eller ett fysiologískt godtagbart salt därav tillsät- tes såsom ett emulgermedel.

7. Preparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att en isotoniserande mängd av ett isotoniseringsmedel till- sättes.

8. Preparat enligt krav 3, k'ä n n e t e c k n a t att ett plasmautdrygníngsnedel tillsättes. därav,