(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Átírás

1 !HU T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E (22) A bejelentés napja: (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1861 A (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1861 B (1) Int. Cl.: A61K 31/ (06.01) A61P 2/28 (06.01) C07D 491/ (06.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO PCT/EP 0/01221 (30) Elsõbbségi adatok: MI IT (72) Feltalálók: GABETTA, Bruno, Indena S.p.A., I-139 Milano (IT); MERCALLI, Enrico, Indena S.p.A., I-139 Milano (IT) (73) Jogosult: INDENA S.p.A., 139 Milano (IT) (74) Képviselõ: Molnár Imre, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (4) Eljárás galantamin-hidrobromid elõállítására HU T2 A leírás terjedelme 6 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 199. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.

2 A találmány területe A jelen találmány tárgya eljárás tetraciklusos alkaloidok tisztítására, közelebbrõl galantamin tisztítására. A találmány technikai háttere A galantamin, azaz az (I) (I) képletû ( )-[4aS-(4,6,8aR)]¹4a,,9,,11,12-hexahidro-3-metoxi-11-metil-6H-benzo-furo[3a,3,2¹ef][2]benzazepin-6¹ol egy olyan tetraciklusos alkaloida, amely reverzíbilisen gátolja a kolinészterázt. Hatásai hasonlóak a fizosztigmin és neosztigmin hatásaihoz, azonban gátlóhatása kisebb. Ezt a hátrányt azonban ellensúlyozza szélesebb terápiás spektruma és kisebb toxicitása. A galantamin felhasználható úgynevezett szûk szögû glaukóma (szürke hályog), mérgezések, nikotin- és alkoholfüggõség, továbbá az idegrendszer különbözõ patológiás állapotai, így például az Alzheimer-kór kezelésére. Klinikai célokra hidrobromidja formájában hasznosítják, a hidrobromid elõállítását elõször az 0¹es években ismertették, éspedig Proskumina, N. F. és munkatársai a Zhur. Obshchei Khim., 22, 1899 (192) szakirodalmi helyen. A galantamin elõállítható totálszintézis útján, azonban három királis centrum jelenlétére tekintettel elõállítása rendkívül bonyolult. Gyakrabban a galantamint az Amaryllidaceae családba tartozó növényekbõl különítik el, így például a Galanthus, Crinum, Leucojum és Narcissus genuszokhoz tartozó növényekbõl, amelyek számos, galantaminnal rokon szerkezetû vegyületet is tartalmaznak. Ezekben a növényekben a galantamin nyomokban van jelen vagy legfeljebb 0,3% mennyiségben. Ugyanakkor ezek közül a növények közül számos védett speciesz, ezért ipari méretekben galantamin elkülönítéséhez termesztésbõl származó biomasszák alkalmazására van szükség. A galantaminnal szerkezetileg rokon vegyületek jelentõs számának jelenlétére tekintettel igen nehézkes és gyakran költséges a galantamint olyan tisztaságban elkülöníteni, amely alkalmas gyógyászati felhasználásra, közelebbrõl galantamin-hidrobromid elõállítására. A galantamin és a hozzá közel álló szerkezetû vegyületek keverékeinek növényi anyagokból való elõállítását rendszerint alkaloidok extrahálására szolgáló hagyományos módszerekkel hajtják végre, amelyek során a növényi anyagot a biomasszában lévõ alkaloidsók szabad bázisokká történõ hidrolizálására alkalmas bázikus oldatokkal megnedvesítik, majd olyan oldószerekkel extrahálják, amelyekben az alkaloidbázisok oldhatóak. A galantamint tartalmazó növények konkrét esetében a bázikus oldatok szervetlen bázisok, így például nátrium¹, kalcium- vagy kálium-hidroxid vagy ¹karbonát vagy ammónium-hidroxid oldatai. Az extraháláshoz oldószerként használhatók vízzel elegyedõ oldószerek, így például metanol, etanol és aceton, vagy pedig vízzel nem elegyedõ oldószerek, így például alifás és aromás szénhidrogének, vagy észterek, így például etilacetát. Az extrahálásokat C és az alkalmazott oldószer forráspontjának megfelelõ hõmérséklet közötti tartományba esõ hõmérsékleteken lehet végrehajtani. Elõnyös nátrium-karbonát tömény vizes oldatainak hasznosítása az alkaloidbázisok hidrolizálására; az extrahálásokhoz toluol kerül hasznosításra C és 70 C közötti hõmérsékleteken. A fentiekben említett többi oldószerhez viszonyítva a toluol elõnye az, hogy kielégítõ mértékben képes az alkaloidokat extrahálni, ugyanakkor nem kerül sor poláros alkotórészek extrahálására, amelyek a soron következõ tisztítási lépéseket megnehezítenék. A toluolos extraktumokban található alkaloidok elválaszthatók a nem alkaloid komponensektõl egy savas vizes oldattal, például 2%¹os kénsavoldattal végzett extrahálás, majd nátrium- vagy kálium-hidroxiddal, vagy nátrium- vagy kálium-karbonáttal végrehajtott lúgosítás és toluollal elvégzett egyszeri visszaextrahálás útján, amikor az alkaloidkomponensek különíthetõk el keverékként. Ezek a módszerek lehetõvé teszik az Amaryllidaceae családból olyan komplex alkaloidkeverékek elõállítását, amelyeknek a galantamintartalma 30% és 40% közötti. Ezért továbbra is fennáll az igény olyan tisztítási eljárásra, amely lehetõvé teszi gyógyászati felhasználásra alkalmas galantamin elkülönítését. A találmány részletes ismertetése Felismertük, hogy gyógyászati alkalmazásra hasznosítható, nagy tisztaságú galantamin különíthetõ el úgy, hogy (I) (I) képletû galantamint hidrobromidként kicsapatunk galantamint tartalmazó olyan alkaloidkeverékbõl, amelyet egy, az Amaryllidaceae családba tartozó növénybõl kaptunk, majd a hidrobromidot hidrolizáljuk és a galantamint egy alkalmas oldószerrel extraháljuk. Közelebbrõl a jelen találmány tárgya olyan eljárás, amely a következõ lépésekbõl áll: a) egy, az Amaryllidaceae családba tartozó növénybõl kapott, galantamint tartalmazó alkaloidkeverékhez a keverék metanol, etanol, propanol vagy izopropanol közül megválasztott oldószerben van oldva hidrogén-bromidot adunk; b) a kivált csapadékot elkülönítjük; 2

3 c) a csapadékot egy bázikus kémhatású vizes oldatban feloldjuk; d) valamely (II) általános képletû (II) oldószerrel ahol a képletben R 1 jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport és R 2 jelentése n¹butil¹, izobutil¹, szek-butil- vagy terc-butil-csoport extrahálunk; e) a kapott szerves fázist koncentráljuk; f) adott esetben a kicsapódott (I) képletû galantamint elkülönítjük. Az alkaloidkeverék elõállítását hagyományos módszerekkel végezhetjük, így például a technika állásának ismertetése kapcsán említett hagyományos módszerekkel. Az alkaloidkeverékbõl a galantamin-hidrobromid kicsapatását elõnyösen vizes hidrogén-bromid-oldattal egy alkohol típusú oldószerben, például metanolban, etanolban, propanolban vagy izopropanolban, elõnyösen etanolban készült oldatával hajtjuk végre. A sóképzést úgy hajtjuk végre, hogy a hõmérsékletet C és + C, elõnyösen 0 C és C között tartjuk a hidrogén-bromid adagolása során, az alkaloidkeverék tömegére vonatkoztatva 7 térfogatnyi oldószert, illetve a sztöchiometrikus mennyiséghez képest % fölöslegben vett hidrogén-bromidot használunk, feltételezve, hogy az alkaloidoknak azonos a molekulatömege, mint a galantaminé (287). A galantamin-hidrobromid kicsapatása lehetõvé teszi a tisztaság 30 40%-ról 8 90%¹ra történõ emelését, lényegében kvantitatív hozammal, minthogy az anyalúgok csak nyomokban tartalmaznak galantaminhidrobromidot. A csapadék feloldására használt bázikus vizes oldatok, azaz a hidrobromidsóból a galantamin hidrolizálására szolgáló oldatok elõnyösen olyan vizes oldatok, amelyek ph¹értéke nagyobb vagy egyenlõ 8¹cal, például nátrium-karbonátot, kálium-karbonátot vagy ammónium-hidroxidot tartalmazó oldatok. Bár a galantaminbázis extrahálására és kicsapatására használt (II) általános képletû oldószerek nem túl gyakran kerülnek hasznosításra extraháláshoz és különösen alkaloidok kristályosításához, ezek az oldószerek meglepõen jó eredményeket adnak a galantamin extrahálása és kristályosítása során. Egy elõnyös oldószer az n¹butil-acetát; az extrahálást követõen a szerves fázist vákuum alatt addig töményítjük, míg a kristályosítás meg nem kezdõdik. Szûrés után 8%¹os hozammal olyan galantamint kapunk, amely kielégítõen tiszta ahhoz, hogy gyógyászatilag alkalmazható hidrobromiddá lehessen átalakítani. A találmány szerinti eljárással elõállított galantaminból a galantamin-hidrobromid elõállítását az alkaloidok sóinak elõállítására általánosan használt hagyományos módszerekkel hajthatjuk végre. Ebbõl a célból a galantamint feloldjuk egy alkalmas oldószerben, elõnyösen acetonban, vagy egy alkoholban, elõnyösen 9%¹os etanolban, majd a kapott oldathoz 0 C hõmérsékleten sztöchiometrikus mennyiségben vizes hidrogén-bromid-oldatot adunk. A találmány szerinti eljárás egy elõnyös foganatosítási módja értelmében a hidrobromidot a galantamin elkülönítése nélkül állítjuk elõ. A n¹butil-acetáttal végzett extrahálás után az egyesített szerves extraktumot térfogatának körülbelül tizenhatodrészére koncentráljuk, majd a fentiekben ismertetett módon oldószert és hidrogén-bromidot adagolunk. Szûrés és vízbõl való kristályosítás után galantamin-hidrobromidot kapunk 99%-nál nagyobb tisztaságban, ahol mindegyik szennyezés mennyisége kisebb, mint 0,1%. A termék ezért alkalmas gyógyászati célokra. A találmányt részletesebben a következõ példákkal illusztráljuk. Példák 1. példa Carlton fajtájú Narcissus Pseudonarcissus gumóiból alkaloidkeverék elõállítása 00 kg, 0,3% galantamint tartalmazó õrült növényi anyaghoz hozzáadunk 80 l % vegyes%¹os vizes nátrium-karbonát-oldatot, majd l toluollal hétszer extrahálást végzünk 6 70 C hõmérsékleten. Az extraktumokat kombináljuk, majd vákuum alatt 300 l térfogatra betöményítjük. A koncentrált oldathoz 0 l 2%¹os kénsavat adunk, majd a vizes fázist elválasztjuk. A vizes fázis ph¹értékét 9¹re beállítjuk ammónium-hidroxid adagolásával, majd az így kapott oldatot 0¹0 l toluollal négyszer extraháljuk. Az egyesített szerves fázisokat vákuumban szárazra pároljuk. Ekkor 3, kg összes mennyiségben olyan alkaloidkeveréket kapunk, amely 40% galantamint (HPLC-elemzés) tartalmaz. 2. példa Galantamin elõállítása n¹butil-acetátból végzett kristályosítással 3, kg, az 1. példában ismertetett módon elõállított, 40% galantamint tartalmazó alkaloidkeveréket feloldunk l 9%¹os etanolban. Az oldatot 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd keverés közben hozzáadunk 2,1 l 48%¹os vizes hidrogén-bromid-oldatot, az adagolás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. A kapott keveréket szobahõmérsékleten négy órán át keverjük, majd a terméket szûréssel elkülönítjük, 9%¹os etanollal mossuk és vákuum alatt 60 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 2,22 kg mennyiségben olyan galantamin-hidrobromidot kapunk, amelynek HPLC útján mért tisztasága 88%. A szûréssel elkülönített, nyomokban galantamin-hidrobromidot tartalmazó anyalúgot eltávolítjuk. A kapott 88%¹os galantamin-hidrobromidot 7,6 l vízben szuszpendáljuk. A szuszpenziót 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd hígítjuk,2 l %¹os nátriumkarbonát-oldattal, a hõmérsékletét 0 C és C között tartva. ¹ l n¹butil-acetáttal ötször extrahálást vég- 3

4 zünk, a szerves fázisokat ezután összeöntjük és 2, l sós vízzel mossuk. A szerves fázisokat ezután vákuum alatt 4 l¹re koncentráljuk, majd szobahõmérsékleten kristályosodni hagyjuk. A kristályokat kiszûrjük és vákuum alatt 70 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 1,2 kg mennyiségben olyan galantamint kapunk, amelynek kémiai-fizikai és spektroszkópiai jellemzõi egyeznek a szakirodalomban [Carroll, P. és munkatársai: Bull. Soc. Chim. Fr., 127, 769 (1990)] ismertetett jellemzõkkel. 3. példa Galantamin elõállítása terc-butilacetátból végzett kristályosítás útján 3, kg, az 1. példában ismertetett módon elõállított, 40% galantamint tartalmazó alkaloidkeveréket feloldunk 24 l izopropanolban. A kapott, 0 C¹ra lehûtött oldathoz hozzáadunk keverés közben 2,1 l 48%¹os vizes hidrogén-bromid-oldatot, az adagolás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. A reakcióelegyet ezután szobahõmérsékleten három órán át keverjük, majd szûrjük és a kiszûrt szilárd anyagot kis mennyiségû izopropanollal mossuk, ezután vákuum alatt 70 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 2,28 kg mennyiségben galantamin-hidrobromidot kapunk, amelynek HPLCtisztasága 8%. A kapott szilárd anyagot 8 l vízben szuszpendáljuk, majd a szuszpenziót 0 C hõmérsékletre lehûtjük és, l %¹os nátrium-karbonát-oldattal hígítjuk. Ezután ¹ l terc-butil-acetáttal hétszer extrahálást végzünk. A szerves fázisokat összeöntjük, 3 l sós vízzel mossuk és vákuum alatt 4,4 l¹re bepároljuk, majd szobahõmérsékleten kristályosodni hagyjuk. A kapott kristályokat kiszûrjük, majd vákuum alatt 70 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 1,2 kg mennyiségben a 2. példában említett minõségû galantamint kapunk. 4. példa Legalább 99%¹os tisztaságú galantaminhidrobromid elõállítása 1,64 kg, a 2. és 3. példa szerint elõállított galantamint feloldunk 11, l 9%¹os etanolban. A kapott oldatot 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd keverés közben hozzáadunk 0,76 l 48%¹os hidrogén-bromid-oldatot, az adagolás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. Az így kapott reakcióelegyet négy órán át állni hagyjuk, majd szûrjük és a kiszûrt csapadékot 1, l 9%¹os etanollal mossuk. A nedves csapadékot 0 C hõmérsékleten feloldjuk 18 l 30%¹os vizes etanolban, majd a kapott oldatot vákuumban 6 l térfogatra betöményítjük és ezután egy éjszakán át kristályosodni hagyjuk. A kristályosodott szilárd anyagot kiszûrjük, 1,9 l vízzel mossuk és vákuum alatt 0 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 1,9 kg mennyiségben olyan galantamin-hidrobromidot kapunk, amelynek HPLC-tisztasága nagyobb, mint 99%, ugyanakkor mindegyik szennyezés mennyisége kisebb, mint 0,1% példa Legalább 99%¹os tisztaságú galantaminhidrobromid elõállítása 3, kg, az 1. példában ismertetett módon elõállított, 40% galantamint tartalmazó alkaloidkeveréket feloldunk l 9%¹os etanolban. A kapott oldatot 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd keverés közben hozzáadunk 2,1 l 48%¹os vizes hidrogén-bromid-oldatot, az adagolás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. A kapott keveréket szobahõmérsékleten négy órán át keverjük, majd a terméket szûréssel elkülönítjük, 9%¹os etanollal mossuk és vákuum alatt 60 C hõmérsékleten szárítjuk. Ekkor 2,22 kg mennyiségben galantamin-hidrobromidot kapunk, amelynek HPLCtisztasága 88%. A szûrésnél kapott anyalúgokat amelyek nyomnyi mennyiségben galantamin-hidrobromidot tartalmaznak eltávolítjuk. A kapott 88%¹os galantamin-hidrobromidot 7,6 l vízben szuszpendáljuk. A szuszpenziót 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd,2 l %¹os nátrium-karbonátoldattal hígítjuk, a hígítás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. Ezután ¹ l n¹butil-acetáttal ötször extrahálást végzünk. A szerves fázisokat összeöntjük, 2, l sós vízzel mossuk, vákuum alatt 1,6 l térfogatra betöményítjük és ezután 8,4 l 9%¹os etanolt adunk hozzá. Az így kapott oldatot 0 C hõmérsékletre lehûtjük, majd keverés közben 0,6 l 48%¹os hidrogénbromid-oldatot adunk hozzá, az adagolás során a hõmérsékletet 0 C és C között tartva. Az így kapott elegyet négy órán át állni hagyjuk, majd szûrjük és a kiszûrt csapadékot 1,1 l 9%¹os etanollal mossuk. A nedves csapadékot 0 C hõmérsékleten 13,2 l 30%¹os vizes etanolban feloldjuk, majd az oldat térfogatát vákuum alatt 4,1 l¹re koncentráljuk és egy éjszakán át kristályosodni hagyjuk. A képzõdött kristályokat kiszûrjük, 1,4 l vízzel mossuk és vákuum alatt 0 C hõmérsékleten szárítjuk. Így 1,4 kg mennyiségben olyan galantamin-hidrobromidot kapunk, amelynek HPLC-tisztasága 99%-nál nagyobb, ugyanakkor mindegyik szennyezés mennyisége kevesebb mint 0,1%. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás az (I) képletû galantamin (I) tisztítására, azzal jellemezve, hogy a) egy, az Amaryllidaceae családba tartozó növénybõl kapott, galantamint tartalmazó alkaloidkeverékhez a keverék metanol, etanol, propanol vagy izopropanol közül megválasztott oldószerben van oldva hidrogén-bromidot adunk; b) a kivált csapadékot elkülönítjük; c) a csapadékot bázikus kémhatású vizes oldatban feloldjuk; 4

5 d) valamely (II) általános képletû (II) oldószerrel ahol a képletben R 1 jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport és R 2 jelentése n¹butil¹, izobutil¹, szek-butil- vagy terc-butil-csoport extrahálunk; e) a kapott szerves fázist koncentráljuk; f) adott esetben a kicsapódott (I) képletû galantamint elkülönítjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oldószerként etanolt használunk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alkaloidkeverék tömegére vonatkoztatva az a) lépésben használt oldószert 7 térfogatnyi mennyiségben használjuk. 4. Az 1 3. igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidrogén-bromidot vizes hidrogén-bromid-oldatként használjuk. 1. Az 1 4. igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adagolást C és + C közötti hõmérsékleten hajtjuk végre. 6. Az. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adagolást 0 C és C közötti hõmérsékleten hajtjuk végre. 7. A 4 6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidrogén-bromidot %¹os fölöslegben használjuk a keverék számított galantamintartalmára vonatkoztatva. 8. Az 1 7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 8 vagy ennél nagyobb ph¹értékû bázikus vizes oldatot használunk, és a bázist nátrium¹, kálium- és kalcium-hidroxid vagy ¹karbonát és ammónium-hidroxid közül választjuk meg. 9. Az 1 8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (II) általános képletû oldószerként n¹butil-acetátot használunk.. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy továbbá galantamint galantamin-hidrobromiddá alakítunk. 11. A. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a galantamin-hidrobromiddá átalakítást a galantamin elkülönítése nélkül hajtjuk végre.

6 Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest