Способ получения 3-(1-l -арабинопиранозил)-1-метил-1 нитрозомочевины (аранозы) противоопухолевого препарата

Способ получения 3-(1- -L-арабино-пиранозил)-1-метил-1 -нитрозомочевины (аранозы) противоопухолевого препарата, нитрозированием 3-(1-a-L-арабинопиранозил)-1-метилмочевины солью азотистой кислоты в 5-10% -ном водном растворе серной кислоты при температуре 0-(+5)^oC с последующим отфильтровыванием неорганических солей, их промывкой и выделением аранозы из смеси фильтрата с промывными водами, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения выхода и качества конечного продукта, нитрозирование ведут нитритом кальция при мольном соотношении Ca(NO₂)₂ и H₂SO₄, равном 1:1, и при 5-10%-ном избытке нитрозирующей смеси по отношению к арабинопиранозилметилмочевине и аранозу выделяют пиофилизацией из водного раствора, содержащего 20% поливинилпирролидона от массы аранозы, с последующей очисткой полученного лиофилизата суспендированием в эталоне или в смеси изопропанол ацетон 5:1 (по объему).

Изобретение относится к области органической химии и касается способа получения противоопухолевого вещества аранозы, обеспечивающего требуемую фармакопеей чистоту и стабильность продукта, а также безопасность производства.
3-(1- -L-Арабинопиранозил)-1-метил-1-нитрозомочевина (араноза) относится к классу 3-гликозил-1-метил-1-нитрозомочевин, которые получают нитрозированием соответствующих 3-гликозил-1-метилмочевин. Наиболее распространенным методом нитрозирования является действие на 3-гликозил-1-метилмочевины нитрата натрия в растворах кислот [1,2 и 3] Однако 3-гликозил-1-метил-1-нитрозомочевины, в том числе араноза, хорошо растворимы в воде и нестабильны при нагревании, и при этом способе их выделение и очистка от неорганических солей затруднены. Японские авторы утверждают, что получить водорастворимую гликозилалкилнитрозомочевину в индивидуальном виде невозможно [2] Описано также нитрозирование замещенных мочевин другими агентами, продуцирующими нитрозоалкилкатион и не содержащими неорганических катионов, а именно хлористым нитрозилом [4] оксидами азота N₂O₅[5 и 6] Недостатком этих способов является сильные коррозионные и окислительные свойства этих реагентов и их высокая токсичность. Кроме того, при действии оксидов азота на 3-гликозил-1-алкилмочевины происходит нитрозирование не только H⁺-группы, но и гидроксильных групп сахарного остатка [6 и 5] что увеличивает расход высокого реакционноспособного и корродирующего нитрозирующего агента и требует дополнительных операций для удаления 0^--нитрозильных групп.
Наиболее близким предлагаемому способу является способ получения аранозы [1] принятый за прототип и включающий следующие стадии:
нитрозирование 3-a-L-арабинопиранозил)-1-метилмочевины раствором нитрита натрия в уксусной кислоте при 0 5^oС;
обработка реакционной смеси ионнообменной смолой КУ-2^x8(H⁺); упаривание фильтрата вакууме.
При этом араноза была получена с выходом 70%
Близким аналогом является американский патент [8] Однако, уже из данных этих авторов видно, что полученное вещество было сильно загрязнено, поскольку величина [ ]²_D⁰, сообщаемая ими, почти в два раза ниже описанной в заявке-прототипе [1] Кроме того, недостатком предлагаемых способов является необходимость выделения N-нитрозопроизводного упариванием его раствора при нагревании. По данным НИИ безопасности лекарственных средств Минмедпрома (г. Купавна) температура разложения аранозы 32^oС, В связи с этим продукт, подвергшийся тепловой обработке, разлагается или в процессе нагревания, или после этого спонтанно.
Недостатки метода [1] и [8] связаны с тем, что он не обеспечивает стабильного качества продукта и отсутствие в нем примесей, что не позволяет использовать его для приготовления субстанции лекарственного препарата, отвечающего требованиям Фармакопеи. В условиях химико-фармацевтического производства упаривание водного уксусно-кислого раствора аранозы опасно из-за возможного самовозгорания остатка и требует специального аппаратурного оформления. Частичный распад аранозы в условиях упаривания и предлагаемой [8] перекристаллизации из спирта является причиной нестабильности качества аранозы и наличия в ней примесей, в том числе примеси продукта внутримолекулярного карбамоилирования, образующегося после отщепления азота и метанола по схеме [7]
Серии аранозы, полученные по методу [1] и очищенные перекристаллизацией из спирта содержали основного вещества менее 90% (86-88%). Если не применять ионообменную смолу, как предлагают авторы патента [8] то содержание солей натрия в несколько раз превышает допустимый фармакопеей стандарт. Анализ аранозы проводили по методу [7] положенному в основу ВФС(Ф) на аранозу, позволяющему также определить содержание исходной 3-(1- -L-арабинопиранозил)-1-метилмочевины, а также методом ВЭЖХ. Кроме того, полученная по этому методу араноза не отвечает требованиям стабильности, положенными в Фармакопее, поскольку не хранится при температуре ниже 10^oС два года.
Целью изобретения является внесение в процесс совокупности изменений, позволяющих повысить качество лекарственного вещества, снизить количество примесей до разрешаемого Фармакопеей размера и повысить стабильность препарата, его выход, а также безопасность производства. Поставленная цель достигается совокупностью всех приемов, предлагаемых в настоящем изобретении. Предлагается использовать в качестве нитрозирующего агента эквимольную смесь нитрита кальция в водной серной кислоте при 0 5^oС. Концентрация серной кислоты 5-10%-ная; использование очень разбавленной серной кислоты невыгодно, поскольку это приводит к увеличению объема реакционной смеси, при концентрации серной кислоты выше 10% реакционную смесь очень трудно перемешивать. Избыток нитрозирующей смеси по отношению к исходной 3-(1-a-L-арабинопиранозил)-1-метилмочевине составляет 5-20% Очистка реакционной смеси от солей кальция достигается фильтрованием сульфата кальция. Строгое эквимольное соотношение нитрита кальция и серной кислоты обеспечивает кислотность реакционной смеси в интервале pH 1,5-2,5, что стабилизирует продукт и в то же время не создает условий для гидролиза гликозидной связи, который возможен при pH ниже 1. Замена по сравнению с прототипом способа выделения аранозы упариванием на лиофилизацию с добавлением поливинилпирролидона существенно повышает безопасность процесса и стабильность продукта. По данным Института по безопасности и технологии лекарственных средств Минмедбиопрома, температура разложения аранозы около 32^oС, и упаривание аранозы всегда сопровождается накоплением в растворе продуктов разложения, так же растворимых в воде, как и араноза, и от которых практически невозможно освободиться. Добавление к раствору аранозы 25-30% поливинилпирролидона (ПВП) повышает температуру разложения лиофинизата аранозы: в процессе наработки для клинических испытаний лекарственной формы "араноза-лио", содержащей 50% ПВП, спонтанного разложения после сушки не наблюдалось. Тем же задачам служит разработанный новый метод очистки аранозы суспензированием в смеси изопропиловый спирт ацетон (3:1-10:1) или в этиловом спирте при комнатной температуре и фильтрованием. При этом в растворитель уходят не только примеси, образовавшиеся а процессе производства аранозы, но и ПВП. Полученная таким образом араноза отвечает требованиям ВФС(Ф), т. е. содержание основного вещества составляет 93-95% содержание 3-(1-a-L-аранопиранозил)-1-метилмочевины не более 5% воды 0,5-2% Предлагаемая авторами совокупность приемов позволяет получить новое качество - стабильную в течение не менее двух лет аранозу, отвечающую требованиям ВФС. По отдельности каждый из приемов не обеспечивает требуемую чистоту аранозы, отсутствие примесей и стабильность, и связанную с ней возможность хранения в течение минимум двух лет, как это требуется для лекарственного вещества. Так, если в способе, описанном в прототипе [1] заменить нитрозирующую смесь на смесь нитрита кальция и серной кислоты, но сохранить выделение аранозы упариванием в вакууме при температуре не выше 30^oС, то полученная таким образом араноза будет содержать более 10% примесей и не будет храниться в течение двух лет. Если в способе, описанном в [1] исключить упаривание раствора и заменить его лиофилизацией, то в полученной аранозе даже после перекристаллизации будет содержаться высокий процент солей натрия, поскольку ацетат натрия по растворимости близок к аранозе, и, кроме того, все примеси неорганического характера хорошо удерживаются в кристаллической решетке при кристаллизации. Лиофилизация раствора аранозы без добавления ПВП приводит к сухому остатку, способному к спонтанному разложению при температуре около 30^oС. Таким образом, отдельно каждый прием не обеспечивает получения чистой и стабильной аранозы. Комбинация всех приемов использование нитрита кальция в серной кислоте в таком соотношении, чтобы pH реакционной смеси была не ниже 1,5 и не выше 2,5; удаление солей кальция фильтрованием, лиофилизация с добавлением 20-30% ПВП вместо упаривания и замена кристаллизации суспензированием в смеси изопропанол ацетон или в спирте дает новое качество изменяет количество и характер примесей в аранозе, делает невозможным присутствие в ней продуктов распада и позволяет получить стабильный продукт, содержащий основного вещества 92-95% исходной арабинозилметилмочевины не более 5% воды менее 4% солей кальция менее 0,2% сульфатов менее 0,04%
Предложенный способ может быть использован при организации промышленного производства нового противоопухолевого лекарственного препарата араноза.
П р и м е р 1.3-(1-a-L-Арабинопиранозил)-1-метил-1-нитрозомочевина-араноза.
В сосуд емкостью 5 л помещают 2,70 л (2,61 кг) 5%-ного раствора серной кислоты и 0,55 кг (0,5 кг в 100%-ном исчислении) 3-a-L-арабинопиранозил-1-метилмочевины. Смесь перемешивают при 20^oС в течение 40 мин. Затем суспензию охлаждают до 0^oС и при температуре 0 5^oС приливают 25%-ный раствор нитрита кальция в воде, содержащий 0,176 кг 100%-ного нитрита кальция (10% избытка нитрозирующей смеси), с такой скоростью, чтобы не выделялись оксиды азота. По мере приливания раствора азотистокислого кальция начинает выпадать осадок сернокислого кальция. По окончании приливания реакционную смесь выдерживают при температуре 0 5^oС в течение 2 ч, осадок фильтруют, промывают 3х50 мл водой, фильтрат и промывные воды объединяют, добавляют активированный уголь, перемешивают 15 мин. Угол отфильтровывают, раствор продувают инертным газом в течение 2 ч для удаления оксидов азота, добавляют 170 г ПВП и лиофилизируют. Получают 0,57 кг аранозы с содержанием основного вещества 89% выход количественнный. Полученный лиофилизат помещают в колбу емкостью 8 л, заливают 5,7 л смеси изопропанол ацетон 5:1 и перемешивают при 20^oС в течение 24 ч. Затем осадок отфильтровывают, сушат в вакууме над пятиокисью фосфора, хлористым кальцием и парафином и получают 0,46 кг (80%) аранозы, отвечающей проекту ВФС(Ф): т. разл. 95^oС, содержание основного вещества 92% содержание исходного вещества 4% воды 2,5% зольности менее 0,06% сульфатов менее 0,04%
П р и м е р 2. 3-(1-a-L-Арабинопиранозил)-1-метил-1-нитрозомочевина АРАНОЗА.
Получают аналогичную примеру 1 из 0,5 кг 3-a-L-арабинопиранозил-1-метилмочевины, 1,7 л (1,25 кг) 10%-ного раствора серной кислоты и 0,168 кг нитрата кальция (5% избытка нитрозирующей смеси). Полученную после лиофилизации аранозу очищают суспендированием в этаноле в соотношении араноза-этанол 1:7. Выход целевого продукта составляет 82% т. разл. 94,5<198)С, содержание основного вещества 93% содержание исходного вещества 3% воды 2,5% зольность менее 0,05% сульфаты менее 0,02%
Изобретение относится к производным трозомочевины, в частности к получению 3-(1-a-L-арабинопиранозил)-1-метил-1-нитрозомочевины (аранозы), используемой в качестве противоопухолевого препарата. Цель - упрощение процесса с повышением качества и выхода продукта. Получение ведут нитрозированием 3-(1-a-L-арабинопиранозил)-1-метилмочевины с нитритом кальция в 5-10%-ной водной серной кислоте при мольном соотношении (CaNO₂)₂ и H₂SO₄, равном 1:1, температуре 0-(+5)^oС и при 5-10%-ном избытке нитрозирующей смеси, по сравнению с арабинозилметилмочевиной, с последующим отфильтровыванием неорганических солей, лиофилизацией смеси фильтрата с промывными водами, содержащего 20% поливинилпирролидена от массы аранозы, очисткой лиофилизата суспензированием в этаноле или в смеси изопропанол - ацетон 5:1 (по объему). Выход повышается от 70 до 82%; чистота 93 мас.%; Т. разл. 94,5^oС, упрощение процесса за счет исключения стадии упаривания фильтрата в вакууме.