DE954001C

DE954001C - Verfahren zur Stabilisierung einer waessrigen Loesung eines die Gruppierung-Hg-S-enthaltenden organischen Quecksilberdiuretikums

Info

Publication number: DE954001C
Application number: DEA19374A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Rudolf Wendt
Original assignee: American Home Products Corp
Current assignee: Wyeth LLC
Priority date: 1952-12-20
Filing date: 1953-12-22
Publication date: 1956-12-13

Description

Verfahren zur Stabilisierung einer wäßrigen Lösung eines die Gruppierung -Hg-S- enthaltenden organischen Quecksilberdiuretikums Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von wäBrigen Lösungen von Quecksilberdiuretika, insbesondere von wasserlöslichen Diuretika, die eine -Hg-S-X-Gruppe enthalten, wobei eine Hg-Bindung mit einem Endkohlenstoffatom einer substituierten Propylenkette verbunden ist und X einen Thioglykolsäureresi bedeutet, der über den Sulfhydrylschwefel mit dem Quecksilberatom verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung die Stabilisierung von Lösungen der Natriumsalze und anderer nicht toxischer wasserlöslicher Salze derartiger Diuretika durch Einführung einer bestimmten Menge einer aliphatischen Stickstoff-Essigsäure-Verbindung, wie Äthylendiamintetraessigsäure und Nitrilotriessigsäure, in die Lösung.
In der USA.-Patentschrift a 576 349 sind eine Reihe von wasserlöslichen Diuretika beschrieben, welche eine -Hg-S-Gruppe enthalten, die durch eine Hg-Bindung mit einem Endkohlenstoffatom einer substituierten Propylenkette verknüpft ist. Es sind dies im allgemeinen wasserlösliche Verbindungen der Formel worin Y einen Rest einer wasserlöslichen organischen Verbindung finit einem Molekulargewicht unter iooo, R Wasserstoff oder Alkylreste mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen und X organische Reste bedeutet. Die Erfindung betrifft die Stabilisierung von wäßrigen Lösungen solcher Verbindungen dieser Gruppe, bei denen X einen Thioglykolsäurerest bedeutet, und der Natriumsalze und anderer nicht toxischer wasserlöslicher Salze derselben.
Diese Produkte besitzen sehr günstige therapeutische Eigenschaften. Sie haben jedoch einen Nachteil, nämlich die Unbeständigkeit in wäßriger Lösung. Da sie gewöhnlich parenteral verabreicht werden, wäre es von großem Vorteil, wenn sie in einer beständigen, gebrauchsfertigen Lösung geliefert werden könnten, so daß die Notwendigkeit der Zubereitung einer frischen Lösung aus der festen Verbindung vor jeder Injektion entfallen würde.
Die Erfindung betrifft daher 'ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen dieser Dinxetika-, weilchie zur parenteralen Verabreichung geeignet und stabil sind.
Äthylendiamintetraessigsäure,welche im folgenden der Kürze halber mit »EDTA« bezeichnet werden soll, wurde bereits zur Stabilisierung verschiedener Chemikalien einschließlich Pharmazeutika wegen ihres Metaltionen bindenden Vermögens, d. h. ihrer Fähigkeit, mit gewissen Metallen Komplexe zu bilden, in denen das Metall nicht mehr ionisiert ist, verwendet. Man kann also auf diese Weise diejenigen Produkte schützen, welche gegenüber solchen Metallionen empfindlich sind.
Die Ursachen für die Unbeständigkeit der Lösungen dieser Diuretika sind ziemlich komplizierter Natur und im einzelnen nicht bekannt. Sie wird nicht durch einfache Metallionenkatalyse hervorgerufen, da einige der wirksamsten ionensequestrierenden Mittel, wie weiter unten gezeigt wird, ohne Schutzwirkung sind. Von den zahlreichen Schutzstoffen, welche untersucht wurden, besitzen nur zwei, nämlich Nitrilotriessigsäure, N - (C H2 C 02 H) 3, und. Äthylendi-amintetraessigsäure, (H02C-CH2)2 = N-CH2-CH2-N = (C H2-C 02H)2, eine stabilisierende Wirkung; allerdings müssen sie in gewissen Konzentrationsbereichen angewandt werden. Ein Zuviel als auch ein Zuwenig dieser Verbindungen vermindert oder beseitigt die Schutzwirkung.
Gemäß der Erfindung werden deshalb zu den wäßrigen Lösungen der Diuretika lediglich etwa 0,0014/o bis zu etwa 0,5 0/0, vorzugsweise 0,001 bis 0,05 4/o Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder etwa o,i % Nitrilotriessigsäure (NTA) - wobei die Prozente in metrischen Gewichtseinheiten je Volumen Lösungsmittel ausgedrückt sind - bei einem pH-Wert von etwa 8 bis 9,5, vorzugsweise 9 bis 9,5 zugesetzt. Der wirksame Konzentrationsbereich von NTA ist im Vergleich zu demjenigen von EDTA ziemlich begrenzt. Größere oder kleinere Mengen des Schutzmittels vermindern, wie oben gesagt, die Schutzwirkung. Die Konzentration des Diuretikums kann in denn Bereich von 3 bis 25 0/0 liegen.
Ein besonders gutes Quecksilberdiuretikum der oben angegebenen Klasse hat die folgende Formel: (im folgenden mit »Th« bezeichnet) und ist unter dem Handelsnamen »Thiomerin« im Handel. Verbindungen dieser Art zersetzen sich in wäßriger Lösung durch Hydrolyse der -Hg-S-Bindung; eines der dabei auftretenden Hydrolyseprodukte ist Thioglykolsäure, die leicht zu Dithioglykolsäure oxydiert wird, wobei die Oxydation durch zahlreiche Mittel und unter verschiedenen Bedingungen eine Beschleunigung erfährt. Einer der bei der Hydrolyse wichtigen Faktoren ist die so gebildete, die Oxydation der Thioglykolsäure katalytisch beschleunigende Dithioglykolsäure (vgl. Harrison, Biochem. J., 21, 1407 bis 1q.10). SpurenvonKupfer haben ebenfalls eine nachteilige Wirkung.
Die Zersetzung des Diuretikums in wäßriger Lösung wird durch die Bildung eines Niederschlags angezeigt;, der gewöhnlich schwarz ist, jedoch manchmal gelb und dann in Schwarz übergeht. Der schwarze Niederschlag ist Quersilbersulfid.
Die oben beschriebenen Quecksilberdiuretika enthalten, wenn sie nicht weitgehend gereinigt wurden, stets Spuren von Metallverunreinigungen. Es wurde z. B. festgestellt, daß sie folgende Fremdstoffe enthielten:

Ca, Mg, Al, Fe ...... x bis 5 Teile/Million

Si................... 10 - 20 -

Cu .................. < i -

Bei Versuchen, bei denen Metalle zu der Lösung der Diuretika zugegeben wurden, zeigte sich, daß Eisen und Silicium ohne Einfluß auf die Stabilität sind, daß jedoch Calcium, Magnesium und Kupfer die Beständigkeit vermindern. Aus diesen Tatsachen könnte man schließen, daß die Schutzwirkung von NTA und EDTA darauf zurückzuführen ist, daß diese Metallionen komplex gebunden oder deionisiert werden. Daß dies jedoch nicht so ist, zeigt die Tatsache, daß t, 2-Diamino-cyclohexan-N, N'-tetraessigsäure, eines der wirksamsten kupfersequestrierenden Mittel, gänzlich ohne Schutzwirkung ist und daß NTA und EDTA nur in einem begrenzten Konzentrationsbereich wirksam sind. Auch die folgenden sequestrierenden Mittel schützen die Lösungen nicht gegen Zersetzung, nämlich Iminodiessigsäure-8-Oxychinolin, 2, 3-Butandion-oxim-thiosemicarbazon, Nitrosoresorcin, Tetranatriumpyrophosphat und Hexanatriumtetraphosphat.
NTA und EDTA hemmen zweifellos die katalytische Wirkung des Kupfers bis zu einem gewissen Grad; jedoch kann hierzu im Hinblick darauf, daß i, 2-Diamino-cyclohexan-N, N'-tetraessigsäure, ein wirksames kupfersequestrierendes Mittel, unwirksam ist, nicht ihre ganze Wirkung bestehen.
Die Stabilität und Zusammensetzung der durch die sequestrierenden Mittel gebildeten Komplexe üben zweifellos einen gewissen Einflüß auf - die Stabilisierung aus. Zum Beispiel bildet i, 2-Diamino-cyclohexan-N, N'-tetraessigsäure offensichtlich einen Komplex, der sowohl Kupfer als auch Thioglykolsäure enthält und der auf das Diurertikum Th katalytisch zerstörender wirkt als Kupfer allein. Auch konnte experimentell gezeigt werden, daß Lösungen in Gegenwart von Kupfer und i, 2-Diamino-cyclohexan-N, N'-tetraessigsäure rascher zerstört werden als in Gegenwart der letztgenannten Verbindung allein.
In mehreren Vergleichsversuchen wurde eine beschleunigte Zersetzung von wäßrigen Lösungen der oben beschriebenen Verbindung Th (Formel II) ohne und mit Zusatz von Stabilisierungsmitteln durch Lagerung bei 5o bis 53'°' bewirkt. Es wurde die Zeit bis zur Zersetzung, die durch die Bildung eines Niederschlags angezeigt wurde,, als Maß für die Beständigkeit der jeweiligen Lösung bestimmt. Die Stabilität bei normalen Lagerungstemperaturen beträgt, vorsichtig geschätzt, etwa das 2ofache der bei 50'o ermittelten Werte. Mehrere aus gleichen Mengenzier Verbindung Th in gleichen Volumina Wasser hergestellte Proben, deren Reinheitsgrad denjenigen von therapeutisch verwendbaren Proben ungefähr entsprach und die ebenfalls therapeutisch verwendbar waren, zeigfen bei 50'°' ohne ,Zusatz eines stabilisierenden Mittels eine Beständigkeit von etwa 4 bis. 12 Tagen. Zusätze von Eisen,.Eisenhydroxyd und Natriumsilikat zu derartigen Lösungen riefen keine nachteilige Wirkung hervor.
Quecksilber wirkte sehr zerstörend. Dithioglykolsäure in Form ihres Natriumsalzes beschleunigte die Zersetzung und_ wurde durch EDTA nur wenig gehemmt.
Weiterhin wurde die Wirkung von EDTA in verschiedenen Konzentrationen auf die wäßrigen Lösungen des Diuretikums untersucht. Bei einer Probt, welche ohne Zusatz bei 50'°' eine Beständigkeit von etwa 12 Tagen besaß, wurde die Stabilität durch o,ooi bis - o,oi o/o EDTA auf i9 bis 29 Tage, durch o,50/9 nur auf 15 Tage erhöht. Größere Mengen an EDTA setzten die Stabilität herab. Die wirksame Konzentration vori EDTA beträgt also o,ooi bis o,5 "/o, vorzugsweise o,ooi °/o bis 0,05 %. -Bei Verwendung von NTA als Stabilisierungsmittel zeigte sich, daß Mengen von o,ooio/o und o,oi % die Stabilität der oben verwendeten. Probe nicht erhöhen und i % dieselbe leicht vermindert. Jedoch hat eine Menge von o,i % eine stabilisierende Wirkung. .
Das folgende Beispiel soll eine bevorzugte Aus- . führungsform der Erfindung, nach welcher eine Zubereitung erhalten wird, die zur therapeutischen Verwendung geeignet ist, erläutern. Beispiel Herstellung einer stabilisierten therapeutischen Lösung der Verbindung Th Es wird eine Vorratslösung von EDTA-Na" (Dinatrium - äthylendiamin - tetraessigsäure) mit einer Konzentration von o,oi o% in .Wasser hergestellt, die zur Injektion geeignet ist und das pg mit' o, i n-Natriumhydroxyd auf einen Wert von 9,o bis 9,5 eingestellt. Gereinigtes kristallines »Thiomerin« (Verbindung Th, Formel II) wird in dieser Lösung aufgelöst, so daß ein Quecksilber-' gehalt von 42 mg/ml vörliegt. Der p11-Wert wird, falls notwendig, wieder auf 9,o bis 9,5 eingestellt.
Die entstandene Lösung wird mittels eines sterilen ganz aus Pbrzellan bestehendes Bakterienfilters sterilisiert und das Filtrat in einer sterilen tarierten Flasche aufgefangen. Nach Bestimmung des Quecksilbergehalts und des spezifischen Gewichtes einer Probe wird die Lösung auf einen Quecksilbergehalt von 40 mg/ml verdünnt.
Diese Lösung wird nach analytischer und bakteriologischer Kontrolle in sterile bernsteinfarbene Glasampullen gefüllt, die dann mit sterilen Verschlüssen versehen werden.
Bei diesen Arbeitsgängen werden aseptische Methoden angewandt und jeder Kontakt mit Metallen vermieden; die Behälter und Fülleitungen sind aus Glas oder mit Glas ausgekleidet und werden peinlichst sauber gehalten, um eine maximale Stabilität des Diuretikums zu sichern.
Diese Zubereitung hat eine wirksame Stabilität von über einem Jahr, nämlich 38o bis 48o Tagen, wenn sie bei Temperaturen im Bereich von 21 bis 25° gelagert wird.
Mit den hier verwendeten Ausdrücken »NTA« und »EDTA« sollen sowohl die freien Säuren als auch ihre nicht toxischen löslichen Salze, wie z. B. die Natriumsalze, bezeichnet werden. Die Anionen weisen die stabilisierende Wirkung auf; die Art der in den stabilisierten Lösungen vorhandenen Salze hängt von den Salzen, in denen das jeweils eingeführte stabilisierende Mittel vorliegt, und von den bei der Einstellung des pH-Wertes der Lösungen verwendeten Neutralisationsmitteln oder Puffern ab. Das Dinatriumsalz von EDTA und NTA in. Form der freien Säure haben sich als die zweckmäßigsten Verwendungsformen der Stabilisierungsmittel bei der Zubereitung der Lösungen erwiesen. Die Quecksilberdiuretika können ebentalls in Form ihrer Natriumsalze sowie anderer, nicht toxischer wasserlöslicher Salze vorliegen.
Vergleichsversuche In den Vergleichsversuchen, deren Resultate in den folgenden Tabellen i bis 5 wiedergegeben sind, wurde eine beschleunigte Zersetzung von wäßrigen Lösungen der Verbindung die im folgenden mit Th bezeichnet wird, durch Lagerung bei 5o bis 53'°' bewirkt, bis die Zersetzung durch die Bildung eines Niederschlages angezeigt wurde. Die relative Stabilität ergibt sich aus der Länge der Zeit, welche zur Erreichung dieses Punktes erforderlich war. Da dieLagerungstemperaturen praktisch einen Bereich vom. z. B. 15 bis 30'°', gewöhnlich von 2o bis 25'°' umfassen, wird die Beständigkeit der Lösungen unter praktischen Bedingungen viel größer als diejenige bei 50'°i sein. Die Stabilität der Diuretika bei 22° kann vorsichtig auf das 20fache derjenigen bei 50° geschätzt werden.
Die Testlösungen wurden hergestellt, indem EDTA in Form ihres Dinatriumsalzes in Wasser und die freie Säure von NTA in verdünntem Natriumhydroxyd gelöst wurde. Der pH-Wert wurde mit verdünntem Natriumhydroxyd auf 8 eingestellt. Zu 2 ml dieser Lösungen wurden 242 mg der Verbindung Th zugesetzt. Der p11-Wert lag dann in dem Bereich von 9,o bis 9,5. Tabelle i Stabilität von wäßrigen Lösungen der Verbindung Th unterschiedlichen Reinheitsgrades.

242 m_ g Verbindung Th in 2 ml Wasser, das mit NaOH- auf p$8 eingestellt war, bei 5o°. Kein Zusatz.

Lösung Nr. Tage

22 B 12

34 A i1

78 A ii

54 A 13

C 41I2

W 51/2

Alle sechs Lösungen waren therapeutisch zufriedenstellend, jedoch war das für die ersten vier verwendete Material wesentlich reiner.

Tabelle 2

Wie in Tabelle i, mit verschiedenen Zusätzen

Lösung Nr. Zusatz EDTA - Tage

27 A Hg - -

22 B Fe* - 13 mg - 12

22B Fe(CH)3 - o,ooi% - 12

22 B Nag 5i 0g - o,oo1 % - 12

23 A Dinatrium-dithioglycolat - 9. mg - 2 bis 3

23 A desgl. - i1 mg 0,050/0 4

23 A desgl. - 9 mg o,oi % 4

*) gepulvertes metallisches Eisen mit einer Teilchengröße, die Sieböffnungen von 0,r47 mm entspricht.

Eisen, Eisenhydroxyd und Natriumsilikat sind demnach ohne naehteitige Wirkung, wähmend Quecksilber stark zerstörend wirkt. Dinatriumdithioglycolat beschleunigt die Zersetzung, und diese Beschleunigung wird durch EDTA nur wenig gehemmt.

Tabelle 3

Wie in Tabelle i *, mit EDTA.

Lösung Nr. EDTA in °/a Tage

22 B o,ooi ig bis 24

22 B O,oi ig - 29

34 A o,01 17 - ig

78 A o,oi 28

78 A 0,05 28

78 A 0,i 2i

22 B 0,5 15

22 B 0,56 8

22 B 5,6 3

*) Bei diesen Testen stieg die Temperatur für

eine kurze Zeit auf 53'°'.

Aus Tabelle 3 ist zu entnehmen, daß zu große Mengen EDTA die Stabilität herabsetzen. Die wirksame EDTA-Konzentration liegt also im Bereich von o,ooi bis o,50/9, vorzugsweise o,ooi bis 0,050/0.

Tabelle q.

Wie in Tabelle i, mit NTA.

Lösung Nr. NTA in °/o Tage

34A o,ooi io

34 A o,oi io

34 A 0,1 15 bis 16

34 A 1,0 8

Demnach ruft eine NTA-Konzentration von 0, 1 %eine stabilisierende Wirkung hervor.

Tabelle 5

Wie in Tabelle i, mit wirksamen und unwirksamen sequestrierenden Mitteln

Lösung Nr. Mittel Prozente Tage

34 A keines - ii

34A EDTA o,oi 17 bis ig

34 A NTA o,1 15 - 16

34A Iminodiessigsäure o,oai 10

34A desgl. 0,01 9

34A . desgl. 0,1 9 bis io

34 A desgl. 0,5 1

34A desgl. 1,0 i

34A i, 2-Diamino-cyclohexan- o,oooi ii

N, N'-tetraessigsäure

34 A desgl. o,ooi 9 bis io

34 A desgl. o,oi 6 - 7

34 A desgl. o,i 4 - 5

34 A Nitrosoresorcin-(i, 2, 4) o,ooi ii -

34 A desgl. o,öi i1

34A desgl. 0,05 13 bis 14

34 A desgl. o,1 11 - 12

34 A 8-nxychinolin 0,05 7

34 A desgl. 0,1 4

34A 2,3-Butandion-oxim-thiosemi- 0,001 11 bis 12

carbozon

34A desgl. 0,01 io

34 A Hexanatrium-tetraphosphat o,ooi io bis ii

34A desgl. 0,01 10 - il

34 A desgl. 0,05 g - io

34 A desgl. o,1 9

34 A Tetranatrium-pyrophosphat o,ooi io bis 12

34 A desgl. o,oi ii

34 A desgl. 0,05 1o

34 A desgl. o,i 9 bis io

Aus dieser Tabelle wird ersichtlich, daß nur EDTA und NTA eine beachtliche günstige Wirkung aufweisen. Wenn man die Ähnlichkeit der Struktur von NTA mit Iminodiessigsäure und diejenige von EDTA mit i, 2-Diamino-cyclohexan-N, N'-tetraessigsäure in Betracht zieht, sind diese Ergebnisse besonders bemerkenswert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: und die Lösung auf einen PH-Wert von 8 bis 9,5 einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsmittel das Dinatrium-äthylendiamintetraacetat gegebenenfalls in einer Menge von etwa o,ooi his etwa o, 1114 zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Diuretikum eine Verbindung der allgemeinen Formel i. Verfahren zur Stabilisierung einer wäßrigenLösung, eines dieGruppierung-Hg-S-enthaltenden organischen Quecksilberdiuretikums, in dem eine Quecksilberbindung mit dem Endkohlenstoffatom einer substituierten Propylenkette verbunden ist und das Schwefelatom der Sulfhydrylgruppe eines Thioglykolsäurerestes zugehört, dadurch gekennzeichnet, daß man der 3,o bis 25% des Diuretikums enthaltenden Lösung als Stabilisierungsmittel etwa o,i% Nitrilotriessigsäure oder o,ooi bis o,5% Äthylendiamintetraessigsäure bzw. ein nicht toxisches wasserlösliches Salz derselben zusetzt verwendet wird, worin Y der Rest einer wasserlöslichen organischen Verbindung mit einem Molekulargewicht unter iooo ist, R Wasserstoff oder Alkylreste mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen und X einen Thioglykolsäurerest bedeuten, der an den Rest des Moleküls über den Sulfhydrylschwefel der Thioglykolsäure mit dem Quecksilberatom verbunden ist.