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DE870094C - Process for the production of polysulfuric acid esters of chondroitin - Google Patents

Process for the production of polysulfuric acid esters of chondroitin

Info

Publication number
DE870094C
DE870094C DEG7155A DEG0007155A DE870094C DE 870094 C DE870094 C DE 870094C DE G7155 A DEG7155 A DE G7155A DE G0007155 A DEG0007155 A DE G0007155A DE 870094 C DE870094 C DE 870094C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chondroitin
acid esters
production
acid
formamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEG7155A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Dr Pulver
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
Original Assignee
JR Geigy AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JR Geigy AG filed Critical JR Geigy AG
Application granted granted Critical
Publication of DE870094C publication Critical patent/DE870094C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C08B37/0069Chondroitin-4-sulfate, i.e. chondroitin sulfate A; Dermatan sulfate, i.e. chondroitin sulfate B or beta-heparin; Chondroitin-6-sulfate, i.e. chondroitin sulfate C; Derivatives thereof

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyschwefelsäureestem des Chondroitins Es ist bekannt, daß durch Veresterung von Polysacchariden oder von Polyuronsiäuren mit Schwefelsäure Stoffe gewonnen werden könn.en, welche die Gerinnung des Blutes in vivo und in vitro hemmen und damit ähnliche Eigenschaften zeigen wie das physiologische Antithrombin Heparin. Diese künstlichen Produkte erreichen zum Teil nahezu die gerinnungshemmende Aktivität des Heparins. Sie sind jedoch durchweg bedeutend giftiger als dieses, wodurch ihre Verwendbarkeit in der Therapie stark beeinträchtigt wird.Process for the production of polysulfuric acid esters of chondroitin It is known that by esterification of polysaccharides or of polyuronic acids With sulfuric acid substances can be obtained which cause the blood to clot Inhibit in vivo and in vitro and thus show properties similar to the physiological Antithrombin heparin. Some of these artificial products almost reach the level of anticoagulant Activity of heparin. However, they are consistently significantly more poisonous than this, whereby their usability in therapy is severely impaired.

Die Herstellung dieser Schwefelsäureester erfolgte bisher ausschließlich durch Sulfatierung der Grundkörper mit Chlorsulfonsäure in Pyridin. An dere bekannte Sulfatierungsmethoden ergeben unwirksame Präparate. Die Sulfatierung muß so vorgenommen werden, daß ein hoher Schwefelgehalt erreicht wird, ohne daß gleichzeitig eine wesentliche Herabsetzung der Kettenlänge, ein Abbau desl Polysaccharids oder der Polyuronsäure eintritt, denn es ist bekannt, daß Produkte mit niedrigem Schwefelgehalt oder niedrigerem Molekulargewicht wenig wirksam sind und den Ablauf der Blutgerinnung kaum beeinfiussen. So far, these sulfuric acid esters have been produced exclusively by sulfating the base body with chlorosulfonic acid in pyridine. Other known ones Sulphation methods result in ineffective preparations. The sulfation must be carried out in this way be that a high sulfur content is achieved without at the same time a substantial Reduction in chain length, degradation of the polysaccharide or polyuronic acid occurs because it is known that products with a low sulfur content or lower Molecular weight are not very effective and hardly influence the blood coagulation process.

Die Sulfatierung mit Chlorsulfonsäure in. Pyridin führt unter geeigneten Versuchsbedingungen bei verschiedenen Polysacchariden und Polyuronsäuren zu Produkten mit guter gerinnungshemmender Wirksamkeit. Solche sind z. B. die Chondroitinpolyschwefelsäureester, welche erstmals von S. Berg st r ö m (Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 238, I63 [1936]) durch Sulfatierung von Chondroitinschwefelsäure (Chondroitinmonoschwefelsäureester) auf diese Weise hergestellt wurden. The sulfation with chlorosulfonic acid in. Pyridine leads under suitable Test conditions for various polysaccharides and polyuronic acids into products with good anticoagulant effectiveness. Such are z. B. the chondroitin polysulfuric acid esters, which was first published by S. Berg st r ö m (Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 238, I63 [1936]) through sulfation of chondroitin sulfuric acid (chondroitin monosulfuric acid ester) made this way.

Das Verfahrens wurde später von P. Karrer, H. K ö n i g und Ed. U s t e r i (Helv. chim. Acta 26, I309 [I943]) für die Herstellung von Chondroitinpolyschwefelsäureestern weiter ausgearbeitet. Nach ihren Angaben erhält man dabei Produkte, deren Schwefelgehalt zwischen 8,5 und 11,5 0/o variiert. The method was later used by P. Karrer, H. König and Ed. U s t e r i (Helv. chim. Acta 26, I309 [I943]) for the preparation of chondroitin polysulfuric acid esters further elaborated. According to their information, products are obtained with their sulfur content varies between 8.5 and 11.5%.

Die Präparate mit tieferem Schwefelgehalt müssen vor der Aufarbeitung in einem zweiten Arbeitsgang der Nachsulfatierung unterworfen werden.The preparations with a lower sulfur content must be processed before processing be subjected to post-sulfation in a second operation.

Bei der Bereitung ungiftiger, injizierbarer Präparate nach diesem Verfahren muß besondere Mühe und Sorgfalt auf die Abtrennung des außerordentlich toxischen Pyridins verwendet werden, welches durch den Cbondroitinpolyschwetelsäureester teils unter Salzbildung, teils aber infolge seines kolloidalen Charakters auch adsorptiv gebunden wird. When preparing non-toxic injectable preparations after this Special effort and care must be taken to separate the extraordinary procedure toxic pyridine can be used, which is caused by the Cbondroitin Polyschwetelsäureester partly with salt formation, but partly also adsorptive due to its colloidal character is bound.

Zur Abtrennung dieser gefährlichenl Komponente müssen daher Operationen vorgenommen werden, welche umständlich sind und außerdem die Ausbeute an wirksamer Substanz beeinträchtigen. Es sind verschiedene Reinigungsmethoden angewendet worden, vor allem eine viel Zeit beanspruchende Dialyse und die Reinigung über das Bariumsalz und das Brucinsalz.Operations are therefore required to separate this dangerous component be made, which are cumbersome and also the yield of more effective Affect the substance. Various cleaning methods have been used Above all, dialysis, which takes a lot of time, and cleaning using the barium salt and the brucine salt.

Es wurde nun gefunden, daß man Polyschwefelsäureester des Chondroitins von hoher blutgerinnungshemmlentder Wirksamkeit und niedriger Toxizität herstellen kann, indem man Chondroitinschwefelsäure bei niedriger Temperatur in Formamid mit Chlorsulfonsäure, vorzugsweise mit einem vorher bereiteten Gemisch von Chlorsulfonsäure undtFormamid, behandelt. Beim Eintragen von Chondroitinschwefelsäure in ein solches Gemisch von geeigneter Zusammensetzung tritt bei Zimmertemperatur in wenigen Stunden eine vollständige Veresterung ein, wobei direkt ein Produkt mit einem Schwefelgehalt von über I3 Olo entsteht, so daß eine Nachsulfatierung überflüssig wird. It has now been found that polysulfuric acid esters of chondroitin can be used of high anticoagulant effectiveness and low toxicity can by using chondroitin sulfuric acid in formamide at low temperature Chlorosulfonic acid, preferably with a previously prepared mixture of chlorosulfonic acid andtformamide. When entering chondroitin sulfuric acid in such Mixture of suitable composition occurs at room temperature in a few hours a complete esterification, directly producing a product with a sulfur content of over I3 Olo is produced, so that post-sulphation is superfluous.

Das für die Sulfatierung verwendete Mischungsverhältnis von Chlorsulfonsäure zu Formamid ist für die Geschwindigkeit der Reaktion und die Aus beute an wirksamer Substanz von Bedeutung. Wird bei einer Reaktionstemperatur von 10 bis 250 gearbeitet, so erweisen sich Mischungsverhältnisse von I5 Zu 100 bis 22 zu 100 Volumteilen als optimal, während z. B. Mischungen von 14 zu 100 oder 25 zu 100 Volumteilen bereits niedrigere Ausbeuten ergehen. The mixing ratio of chlorosulfonic acid used for sulfation to formamide is more effective for the speed of the reaction and the yield Substance of importance. If the reaction temperature is from 10 to 250, Mixing ratios of 15 to 100 to 22 to 100 parts by volume turn out to be optimal, while z. B. Mixtures of 14 to 100 or 25 to 100 parts by volume already lower yields result.

Die Reaktionstemperatur ist nach unten durch die Erstarrung des Formamids bzw. des Gemisches Formamid-Chlorsulfonsäure auf etwa 0° begrenzt. The reaction temperature is down due to the solidification of the formamide or the mixture of formamide-chlorosulfonic acid is limited to about 0 °.

Bei Temperaturen über 250 geht die Sulfatierung rascher vor sich, andererseits wird indessen auch die Zersetzung des Formamids durch die Chlorsulfonsäure immer bemerkbarer, so daß die praktisch höchstmögliche Reaktionstemperatur bei etwa 400 liegt. Die Menge des Chlorsulfonsäure-Formamid-Gemisches wird zwecksmäßig so gewählt, daß Chondroitinschwefelsäure bzw -polyschwefelsäureester darin gelöst sind und ein homogenesReaktionsgemisch entsteht.At temperatures above 250, the sulfation takes place more quickly, on the other hand, however, the decomposition of the formamide by the chlorosulfonic acid also occurs always noticeable, so that the practically highest possible reaction temperature at about 400 is located. The amount of the chlorosulfonic acid-formamide mixture is appropriately so chosen that chondroitin sulfuric acid or polysulfuric acid esters are dissolved in it and a homogeneous reaction mixture is formed.

D'ie Isolierung des Chondroitinpolyschwefelsäureesters kann in einfacher Weise, z. B. durch Eingießen des Reaktionsgemisches in Alkohol, vorgenormen werden. Dabei fällt der Ester aus und kann durch Filtration abgetrennt und gewaschen werden. Isolation of the chondroitin polysulfuric acid ester can be carried out in a simple manner Way, e.g. B. by pouring the reaction mixture in alcohol. The ester precipitates out and can be separated off and washed by filtration.

Man erreicht damit bereits eine praktisch vollständige Abtrennung der übrigen Bestandteile des Reaktionsgemisches. Weitere Bemühungen zum Zwecke der Entfernung von adsorptiv gebundenen Begleitstoffen erübrigen sich, weil diese harmlos und in den in Frage kommenden geringen Mengen für die Toxizität der Reaktionsprodukte bedeutungslos sind.A practically complete separation is achieved in this way the remaining components of the reaction mixture. Further efforts for the purpose of Removal of adsorptively bound accompanying substances is unnecessary because they are harmless and in the small amounts in question for the toxicity of the reaction products are meaningless.

Es hat sich gezeigt, daß die nach dem neuen Verfahren hergestellten Schwefelsäureester des Chondroitins bzw. ihre Natriumsalze gleiche gerinnungshemmende Wirksamkeit besitzen wie die besten in der Literatur beschriebenen, durch Sulfatierung in Pyridin bereiteten Präparate, daß sie jedoch bedeutend weniger giftig sind. Bei intravenöser Verab reichung beträgt die D. 1. 50 (Maus) der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Präparate etwa I,0 g/kg, während der entsprechende Wert bei den bisher bekannten Präparaten bei 0,25 g/kg liegt. It has been shown that the manufactured by the new process Sulfuric acid esters of chondroitin or their sodium salts are the same as anticoagulants Effectiveness like the best described in the literature, through sulfation preparations prepared in pyridine, but that they are significantly less toxic. at intravenous administration is the D. 1. 50 (mouse) of the present Method prepared preparations about I, 0 g / kg, while the corresponding value is 0.25 g / kg for the preparations known up to now.

Das neue Verfahren stellt somit nicht nur eine wesentliche Vereinfachung-gegenüber der bisherigen Arbeitsweise besonders in der Aufarbeitung dar, sondern liefert darüber hinaus überraschenderweise auch andersartige Verfahrensprodukte von stark verminderter Giftigkeit bei gleicher Wirksamkeit, welche in ihren toxikologischen und gerinnungisphysiologischen Eigenschaften den in der Therapie verwendeten Heparinpräparaten sehr nahe kommen. The new method thus not only represents a substantial simplification the previous way of working, especially in the work-up, but delivers about it In addition, surprisingly, other types of process products of greatly reduced Toxicity with the same effectiveness, which in its toxicological and coagulation-physiological Properties come very close to the heparin preparations used in therapy.

Das nachfolgende Beispiel soll zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen. The following example is intended to explain the invention in more detail to serve.

Beispiel 100 Volumteile Formamid werden in einem Kolben mit Rührwerk unter Eiskühlung mit 20 Volumteilen Chlorsulfonsäure versetzt. Dann gibt man 10 Gewichtsteile Natriumsalz der Chondroitinschwefelsäure zu und hält die Temperatur auf 20 bis 250. Nach 3 Stunden gießt man das Gemisch in 500 Volumteile Methanol und filtriert den ausgefällten Schwefelsäureester des Chondroitins ab, der mit Methanol und äther gewaschen wird. Man erhält etwa I2 Gewichtsteile Estef von schneeweißer Farbe und mit einem Schwefelgehalt von I3 °/o. Durch Umsetzung mit Alkalien können daraus in bekannter Weise Salze bereitet werden, welche sich in Wasser gut und mit neutraler Reaktion lösen und geringe Toxizität besitzen. Example 100 parts by volume of formamide are placed in a flask with a stirrer mixed with 20 parts by volume of chlorosulfonic acid while cooling with ice. Then you give 10 Parts by weight of the sodium salt of chondroitin sulfuric acid and maintains the temperature to 20 to 250. After 3 hours, the mixture is poured into 500 parts by volume of methanol and the precipitated sulfuric acid ester of chondroitin is filtered off with methanol and ether washed. About 12 parts by weight of Estef von schneeweißer are obtained Color and with a sulfur content of 13%. By reacting with alkalis you can from it in a known manner salts are prepared, which are good in water and with dissolve neutral reaction and have low toxicity.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Polyschwefelsäureestern des Chondroitims, dadurch gekennzeichnet, daß man Chondroitinschwefelsäure bei niedriger Temperatur in Formamid mit Chlorsulfonsäure behandelt. PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of polysulfuric acid esters of chondroitin, characterized in that one chondroitin sulfuric acid at lower Treated temperature in formamide with chlorosulfonic acid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßl man Chlorsulfonsäure und Formamid; in Form eines Gemisches mit dem Mischungsverhältn,is :100 bis 22 : 100 Volumteilen anwendet. 2. The method according to claim 1, characterized in thatl one is chlorosulfonic acid and formamide; in the form of a mixture with the mixing ratio is: 100 to 22: 100 parts by volume applies.
DEG7155A 1950-10-17 1951-10-10 Process for the production of polysulfuric acid esters of chondroitin Expired DE870094C (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1000366B (en) * 1954-09-10 1957-01-10 Hoffmann La Roche Process for the preparation of polysaccharide polysulfuric acid esters
DE963507C (en) * 1954-01-22 1957-05-09 Hoffmann La Roche Process for the production of polysulfuric acid esters of chitosan
US4524066A (en) * 1981-05-11 1985-06-18 Luitpold-Werk Chemisch-Pharmazeutische Fabrik Process for the preparation of injectable chondroitin polysulfate
US12059430B2 (en) 2022-09-29 2024-08-13 Adora Animal Health Corporation Storage stable formulations of sulfated glycosaminoglycans and fragments derived therefrom for the treatment of pain and other medical conditions

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