DE3736918A1

DE3736918A1 - Verfahren zur herstellung von tauroursodesoxycholsaeure-dihydrat

Info

Publication number: DE3736918A1
Application number: DE19873736918
Authority: DE
Inventors: Parenti Dr Massimo
Original assignee: Prodotti Chimici e Alimentari SpA
Current assignee: Prodotti Chimici e Alimentari SpA
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-11
Also published as: IT8621892A1; IT8621892A0; IT1197330B; JPS63146895A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synthese von Tauroursodesoxycholsäure-Dihydrat, welches, wie bekannt, therapeutische Verwendung zur Behandlung von Gallenkrankhei ten und -beschwerden findet.

Diese Säure ist als solche oder als Natriumsalz in tie rischen Organen vorhanden, aus welchen sie in der Ver gangenheit in kleinen Mengen isoliert worden ist, und sie gehört zur Klasse der sogenannten konjugierten Gallen säuren.

Ihre industrielle Herstellung auf wirtschaftliche Weise mit einer geeigneten Reinheit für die therapeutische Ver wendung ist ein Ziel im industriellen Chemiebereich ge wesen.

Einige allgemeine Verfahren sind zur Herstellung von Pro dukten bekannt, die Peptidbindungen zeigen. Unter den wichtigsten können die folgende kurz zusammengefaßt werden:

a) Umsetzung des Chlorids der durch eine Peptidbindung zu verbindenden Säure mit einem Aminosäuremolekül (Fisher, 1907);
b) eine ähnliche Umsetzung außer daß anstelle des Chlo rids ein aktivierter Ester verwendet wird, der in der Lage ist, mit einer Aminogruppe Leicht zu rea gieren (Du Vigneard, 1959);
c) ein Verfahren zur direkten Synthese, bei dem die Umsetzung zwischen Ursodesoxycholsäure und Taurin in Gegenwart eines Coagulationsmittels, welches ein Chinolinderivat ist, durchgeführt wird (Italie nische Patentanmeldung Nr. 23 951 A/1983).

Die beiden zuerst erwähnten Verfahren basieren auf der Umsetzung der Carboxylgruppe der Ursodesoxycholsäure zu einem reaktiven Derivat. Es wäre auch möglich, die Amino gruppe gemäß einem Vorschlag von Anderson et al (1952) zu aktivieren, jedoch ist dies nicht mit Taurin möglich. Ein vollständig verschiedener Weg zur Peptidsynthese basiert auf der Verwendung des gemischten Anhydrids, welche das Dehydratisierungsprodukt von zwei Carbonsäuren darstellt.

Im Falle der Synthese von komplexen biologischen Mole külen, etwa Tauroursodesoxycholsäure können gemischte Anhydride zwischen einem Halogencarbonylester und einer Gallensäure, etwa Ursodesoxycholsäure gebildet werden.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Tauroursodesoxycholsäure-Dihydrat zur Verfügung ge stellt, bei dem die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a) Umsetzung des Salzes eines tertiären Amins von Urso desoxycholsäure mit einem Alkylchlorformiat in einem inerten Lösungsmittel bei niedriger Temperatur;
b) Filtration der Reaktionsmischung zur Abtrennung des Aminhydrochlorids, wobei eine Lösung des gemisch ten Anhydrids zurückbleibt und
c) Umsetzung mit Taurin zu dem gewünschten Produkt nach Reinigung von Reaktionsnebenprodukten und nicht umgesetztem Taurin.

Wie aus der vorstehend zusammengefaßten Beschreibung er sichtlich ist, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zu nächst die Bildung des gemischten Anhydrids zwischen dem Salz eines tertiären Amins der Gallensäure und einem Alkyl chlorformiat, insbesondere Ethylchlorformiat unter Ent fernung des szabilen Anions entsprechend der stärkeren Säure.

Die Isolierung des gemischten Anhydrids ist nicht not wendig. Es genügt, das Aminhydrochlorid durch Filtration zu entfernen und die Lösung des Anhydrids für die nach folgende Reaktion zu verwenden. Es ist jedoch auch möglich, das Lösungsmittel zu entfernen, wodurch eine transparente Anhydridmasse zurückbleibt, die für eine Reihe von Monaten bei Raumtemperatur stabil ist.

Die Reaktionsbedingungen der ersten Stufe sind besonders wichtig. Falls die Reaktion für die Herstellung des ge mischten Anhydrids lange Zeitspannen und bei hohen Tempe raturen durchgeführt wird, erfolgt eine sekundäre Dispropor tionierungsreaktion. Sie kann vermieden oder weitgehend klein gehalten werden, indem die Reaktionstemperatur unter 10°C gehalten wird. Die Temperatur ist somit der kritische Faktor bei der Herstellung des gemischten Anhydrids, wodurch wie bereits erwähnt, es notwendig ist, bei niedrigen Tempe raturen zu arbeiten. Unterhalb -20°C ist jedoch die Reak tionsgeschwindigkeit zu langsam. Um daher auch das Erforder nis einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit zu erfüllen,

ist eine Reaktionstemperatur von etwa -5°C bevorzugt, bei der die Reaktion etwa 10 Minuten lang erfolgt, wodurch die besten Ausbeuten resultieren.

Im allgemeinen sind die Ausbeuten des gebildeten gemischten Anhydrids quantitativ und werden nicht durch das Reaktions lösungmittel beeinflußt.

Offensichtlich können Lösungsmittel, die mit Ethylchlor formiat reagieren, etwa Dimethylformamid oder Lösungs mittel wie Methanol und Äthanol, durch welche das gebildete Anhydrid unter Bildung von Estern hydrolisiert wird, nicht verwendet werden. Die Reaktion findet nicht in Wasser statt, und die Verwendung von feuchten Lösungsmitteln verursacht eine Erniedrigung der Ausbeuten um etwa 10 bis 15%. Die bevorzugten Lösungsmittel sind somit wasser freies Chloroform, Toluol, Dioxan, Tetrahydrofuran und deren Mischungen.

Da jedoch die nachfolgende Reaktion in Wasser als Lösungs mittel durchgeführt wird, ist die Verwendung eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels, etwa Dioxan und Aceton bevorzugt.

Für die Umsetzung zur Herstellung des gemischten Anhydrids müssen ferner eine Säureakzeptorverbindung, etwa eine tertiäre Base vorhanden sein, die als Lewis Base dient.

Beispiele für diese Basen sind Methylethylpiperidin, Tri ethylamin und Tri-n-butylamin. Falls es erwünscht ist, daß das Salz der verwendeten Base in den meisten Lösungsmit teln löslich ist, wird Tri-n-butylamin verwendet. Jedoch ermöglicht die Verwendung von Triethylamin die Bildung eines Hydrochlorids, das durch Filtration entfernt werden kann.

Die nachfolgende Umsetzung ist eine Reaktion zwischen eine elektrophilen Verbindung, nämlich dem gemischten Anhydrid und einer nukleophilen Verbindung, nämlich dem Amin. Da der Steroidrest die stärkste Elektronen-anzie hende Gruppe ist, wird die benachbarte Carbonylgruppe stärker positiv geladen werden als diejenige benachbart zur Formylgruppe. Demgemäß wird die Amidbindung überwiegend zwischen Taurin und der Gallensäure gebildet.

Die Umsetzung findet bei Raumtemperatur innerhalb etwa einer Stunde statt, wobei eine erhebliche Entwicklung von Kohlendioxid beobachtet wird. Das Taurin wird in Form einer wäßrigen Alkalihydroxid-Lösung, beispielsweise Natriumhydroxid verwendet und es wird als solches zu der Lösung des gemischten Anhydrids hinzugesetzt. Als Folge der Verwendung von Wasser als Lösungsmittel wird eine kleine Menge des gemischten Anhydrids hydrolisiert, wodurch die nicht konjugierte Gallensäure gebildet wird. Indem bei der höchst möglichen Reaktionsgeschwindigkeit gearbeitet wird, wird die Hydrolyse möglichst klein gehalten, jedoch sind etwa 2 bis 31% freier Säure stets vorhanden. Dieser Gehalt wird mit Hilfe einer abschließenden Reinigung vermin dert.

Durch Zusatz einer Säure, etwa Salzsäure, wird die di hydratisierte Tauroursodesoxycholsäure aus ihrer Alkali salzform freigesetzt, und die Lösungsmittel können durch Konzentrierung unter Vakuum entfernt werden. Der Rückstand wird mit Ethanol aufgenommen, um das nicht umgesetzte Taurin und Natriumchlorid zu entfernen, während die ge wünschte Säure aus der Lösung abgeschieden wird, indem ein Lösungsmittel, in dem die Säure nicht löslich ist, etwa Ethylacetat, Aceton und deren Mischungen zugesetzt wird.

Die Reinigung wird durch Auflösung des Produktes in Wasser und Wiederausfällen in der gleichen Weise vollendet. Die resultierende Tauroursodesoxycholsäure liegt in der Di hydratform vor und entspricht den Bezugstandards.

Anliegend wird die Erfindung durch ein Beispiel erläutert.

Beispiel a) Herstellung des gemischten Anhydrids der Ursodesoxycholsäure

Eine Lösung von 10 g Ursodesoxycholsäure und 2,6 g Triethyl amin in 100 ml Dioxan wird bei -5°C gekühlt. Diese Lösung wird tropfenweise mit 2,8 g Ethylchlorformiat versetzt.
Die Reaktion ist exotherm und die Anfangstemperatur bei -5°C wird durch Kühlen mit einer Aceton/Trockeneis-Mischung aufrechterhalten. Nach Beendigung der Zugabe wird das Rühren 10 bis 5 Minuten lang fortgesetzt. Die Suspension wird zur Entfernung des Triethylaminhydrochlorids filtriert. Die organische Lösung des gemischten Anhydrids wird für die nachfolgende Reaktion verwendet oder alternativ unter Vakuum unter Entfernung des Lösungsmittels konzentriert, bis ein transparenter Sirup erhalten wird, welcher sogar monatelang unter normalen Bedingungen ohne weitergehenden Abbau oder Änderungen gelagert werden kann.

b) Herstellung von Tauroursodesoxycholsäure-Dihydrat

Zu der vorstehend erhaltenen Lösung des gemischten An hydrids von Ursodesoxycholsäure wird eine Lösung von 4 g Taurin in 25 ml 1 n Natriumcarbonatlösung unter Gießen hinzugesetzt. Die Mischung wird drei Stunden lang gerührt. Die Lösung wird zur Entfernung von nicht umgesetztem Taurin filtriert. Der pH-Wert wird auf etwa 2 mit verdünnter HCL eingestellt, und die Lösung wird unter Vakuum zur Trockenheit konzentriert. Der Rückstand wird mit 50 ml Ethanol versetzt, eine Stunde lang unter Rückfluß gehalten, und anschließend werden Natriumchlorid und Taurin durch Filtrierung entfernt. Die Lösung wird mit 500 ml einer Mischung von 50 Volumenteilen Ethylacetat und 50 Volumentei len Aceton versetzt, wodurch das gewünschte Produkt ausge fällt wird. Das rohe Tauroursodesoxycholsäure-Dihydrat wird nach Stehenlassen über Nacht im Kühlschrank filtriert und gereinigt, indem es in Wasser wieder aufgelöst und wiederum mit einer Mischung von 50 Volumenteilen Ethylace tat/50 Volumenteilen Aceton ausgefällt wird. Es wird ein Produkt mit einem Schmelzpunkt von 140-145°C (unter Zerset zung) und einer potentiometrisch gemessenen Reinheit von 99,3% erhalten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Tauroursodesoxycholsäu re-Dihydrat, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Umsetzung eines Salzes eines tertiären Amins von Urso desoxycholsäure mit einem Alkylchlorformiat in einem inerten Lösungsmittel und bei niedriger Temperatur;
b) Reinigung der Lösung des gemischten Anhydrids und
c) Umsetzung dieser Lösung mit einer Alkalihydroxid-Lösung von Taurin.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylchlorformiat Ethylchlorformiat ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Lösungsmittel aus der Gruppe Chloroform, Toluol, Dioxan, Tetrahydrofuran, Aceton und deren Mischungen ausgewählt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein wasser lösliches Lösungsmittel ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe a) bei einer Tempe ratur unter 10°C durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur etwa -5°C beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe a) in Gegenwart eines Säureakzeptors durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Säureakzeptor eine tertiäre Base ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Säureakzeptor aus der Gruppe Methylethylpiperidin, Triethylamin und Tri-n-butylamin ausgewählt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Triethylamin verwendet wird, wodurch das Hydrochlorid gebildet, das durch Filtration entfernt werden kann.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des gemischten Anhydrids nach der Reinigung als solches für die nach folgende Reaktion in der Stufe c) verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des gemischten Anhydrids nach der Reinigung unter Vakuum zur Entfernung des Lösungsmittels konzentriert wird, bis ein transparenter Sirup erhalten wird, der monatelang unter normalen Be dingungen gelagert werden kann.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung von Taurin eine wässrige Lösung eines Natriumsalzes von Taurin ist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säure zugesetzt wird, um die gewünschte Tauroursodesoxycholsäure aus seinem Alkalisalz freizusetzen.