Способ получения (+)-глауцина гидрохлорида (варианты)

Способ получения (+)-глауцина гидрохлорида (варианты)

Реферат

Изобретение относится к области фармацевтической промышленности, в частности к способам получения физиологически активных препаратов, например алкалоидов. Предметом данной заявки на изобретение является способ получения (+)-глауцина гидрохлорида -алкалоида мачка желтого (Glaucium flavum Crantz.), используемого в медицине в качестве ненаркотического противокашлевого средства: (Глауцина гидрохлорид - Россия, Глауцина гидробромид - Глаувент - Болгария и др.) (Фармакотека, Приложение, 6/96, стр. 40; Регистр лекарственных средств России, Энциклопедия лекарств, РЛС, вып. 9, 2002, с. 252).

Существует способ получения (+)-глауцина, заключающийся в следующем.

Мачек желтый (надземная часть) подщелачивают гидратом окиси аммония, экстрагируют дихлорэтаном, фильтруют, затем реэкстрагируют 5%-ной хлористоводородной кислотой, полученный кислотный раствор экстрагируют хлороформом, хлороформную фазу сушат сульфатом натрия, упаривают и остаток хроматографируют на окиси алюминия, из бензольной фракции выделяют глауцин с выходом 1,56-2,01% (в расчете на воздушно-сухое сырье, в зависимости от времени заготовки сырья), или 50-56% (в расчете на техническую сумму алкалоидов). Готовый продукт характеризуют в виде гидрохлорида. (Л.Д.Яхонтова. К изучению алкалоидов Glaucium flavum Crantz., в кн: «Лекарственные растения», том, XV, Химия. А.И.Баньковский (Ред.), Колос, Москва, 1969, с. 348-355; Л.Д.Яхонтова, Т.Н.Ильинская. Способ получения глауцина из травы мачка желтого, Фармация, 21(1), 25-27 (1972).

Недостатком метода является длительность в исполнении (до 200 часов), использование токсичного растворителя (дихлорэтана) на головной стадии процесса и низкий общий выход препарата.

В промышленном варианте этого способа вместо хлористоводородной кислоты применяют реэкстракцию 5%-ной серной кислотой с последующей обработкой кислотных извлечений хлоридом натрия. Для этого растительное сырье подщелачивают гидратом окиси аммония и экстрагируют дихлорэтаном, фильтруют, реэкстрагируют 5%-ной серной кислотой, сернокислотную фазу обрабатывают хлоридом натрия и экстрагируют хлороформом, хлороформный экстракт подщелачивают 3%-ным гидратом окиси натрия для превращения солей алкалоидов в основания и отделения фенольных алкалоидов, а затем хлороформный раствор концентрируют в вакууме и очищают хроматографически на окиси алюминия. Элюат упаривают в вакууме, добавляют петролейный эфир, кристаллы основания отделяют фильтрацией. Глауцин растворяют в метаноле, прибавляют хлористоводородную кислоту, затем добавляют петроленный эфир, глауцина гидрохлорид кристаллизуют при 5-8°С, отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат. Выход глауцина гидрохлорида в последнем случае составляет 30% (В.П.Захаров, Н.Л.Либизов, Х.А.Асланов. Лекарственные вещества из растений и способы их производства, Ташкент, ФАН УзССР, 1980 (А.С.Садыков, отв. ред.), с. 232 (111-115). Этот способ принят за прототип.

Способ обладает теми же недостатками, которые характерны для лабораторного метода, из-за использования в технологии агрессивной к металлическому оборудованию соляной кислоты или образования последней в технологическом процессе. В нем также применяется токсичный растворитель дихлорэтан, а также большие количества окиси алюминия, которые требуется постоянно регенерировать.

Предлагается новый способ получения глауцина из надземной части мачка желтого, который заключается в следующем: экстракцию растительного сырья проводят водньм этиловым спиртом, предпочтительно 60%, в присутствии фосфорной кислоты (1-10%), фильтруют, отгоняют органический растворитель в вакууме, фосфатионы осаждают в виде трудно растворимых фосфатов кальция, действием карбоната кальция в присутствии хлорида кальция или хлорида алюминия, отфильтровывают выпавшие минеральные соли, алкалоиды извлекают из водной фазы в виде гидрохлоридов хлороформом, упаривают, гидрохлориды (без или после извлечения хлороформом) нейтрализуют гидратом окиси аммония, основания экстрагируют ароматическим растворителем, например бензолом или толуолом, затем глауцин переводят в гидрохлорид, который очищают кристаллизацией.

Положительный эффект достигается за счет использования на головной стадии смеси водного органического растворителя (спирта, предпочтительное содержание которого в смеси 60%) и минеральной трехосновной (фосфорной) кислоты, удаления фосфат-ионов действием карбоната кальция в присутствии хлоридов кальция или алюминия в виде труднорастворимых фосфатов кальция, предпочтительного извлечения алкалоидов из водной фазы в виде гидрохлоридов, нейтрализации образовавшихся гидрохлоридов, использования селективного экстрагента - ароматического растворителя (бензола или толуола), а также применения на заключительной стадии очистки препарата кристаллизации глауцина гидрохлорида.

Предлагаемый способ позволяет: (а) исключить агрессивную хлористоводородную кислоту, а также токсичные растворители (дихлорэтана, метанола) на головной стадии процесса, (б) исключить набухание сырья во время экстракции, (в) сократить время экстракции на головной стадии до 2-4 часов и общее время проведения процесса, (г) повысить степень извлечения целевого соединения из сырья, (д) исключить образование эмульсий в процессе жидкость-жидкостной экстракции алкалоидов после нейтрализации водно-кислотных экстрактов и (е) уменьшить общий объем используемых растворителей на этой стадии, повысить селективность извлечения целевого соединения из водной фазы, (ж) исключить стадию разделения алкалоидов методом колоночной хроматографии, требующей больших количеств растворителей и окиси алюминия, а также (з) исключить образование побочного фенольного алкалоида таликмидина, который влияет на качество препарата в процессе хранения, увеличивая его чувствительность к свету, (и) использование хлоридов металлов в данном процессе ускоряет реакцию фосфорной кислоты с карбонатом кальция.

Ниже приведены конкретные примеры получения глауцина гидрохлорида.

Пример 1. К 100 г травы мачка желтого с содержанием в сырье глауцина 1,3% приливают 1000 мл 60%-ного подкисленного спирта, приготовленного из 600 мл этилового спирта 96% и 400 мл фосфорной кислоты 1%. Экстракцию проводят 4 часа при комнатной температуре и при перемешивании. Экстракт сливают (740 мл), добавляют тот же экстрагент в количестве (740 мл), равном объему слитого экстракта, экстракцию проводят еще два раза, добавляя соответственно 630 мл экстрагента после второго слива, 680 мл после третьего и 740 мл после четвертого слива. Последний слив используют для экстракции новой порции сырья. Общий объем 2050 мл. Объединенные экстракты концентрируют в вакууме до первоначального объема экстракта (1025 мл). К кислотному концентрату добавляют 0,4 г хлорида кальция и затем при перемешивании порциями - избыток (80 г) карбоната кальция. Реакция сопровождается выделением двуокиси углерода и образованием осадка фосфатов кальция. Смесь оставляют стоять на 2-4 часа для завершения реакции, осадок фильтруют через воронку Бюхнера, заправленную бумажным фильтром, промывают дважды водой по 100 мл, которую присоединяют к основному фильтрату. Фильтрат (рН 7) подкисляют 40 мл 5%-ной хлористоводородной кислотой до рН 4, экстрагируют хлороформом (8 раз по 300 мл), органическую фазу упаривают и получают 2,53 г суммы алкалоидов в виде гидрохлоридов. Затем глауцина гидрохлорид очищают кристаллизацией. Получают 0,81 г или 66% от теоретического.

При подщелачивании маточных растворов и извлечении основания глауцина бензолом с последующим его превращением в гидрохлорид и кристаллизацией получают дополнительное количество целевого соединения. Общий выход глауцина гидрохлорид 1,02 г или 78,4% от теоретического с содержанием действующего вещества 98,5-99,0% (ВЭЖХ).

Пример 2. К 100 г травы мачка желтого с содержанием в сырье глауцина 1,3% приливают 1000 мл смеси 60% подкисленного спирта (из 546 мл этилового спирта 96% и 436 мл фосфорной кислоты 1%). Экстракцию проводят при периодическом перемешивании при комнатной температуре, через 4 часа экстракт сливают и добавляют еще 0,730 л свежего экстрагента. Эту операцию повторяют еще три раза, причем четвертый экстракт используют для экстракции новой порции сырья. Объединенные экстракты концентрируют в вакууме до первоначального объема экстракта. К водно-кислотному концентрату добавляют 0,4 г хлорида кальция и затем при перемешивании порциями - избыток карбоната кальция (80 г). Реакция сопровождается выделением двуокиси углерода и образования осадка фосфатов кальция. Смесь оставляют стоять на 2-4 часа для завершения реакции, осадок фильтруют через воронку Бюхнера, заправленную бумажным фильтром, промывают дважды водой по 100 мл. Фильтрат (рН 6-7) подщелачивают (35 мл) 24%-ным раствором гидрата окиси аммония до рН 9 и проводят шестикратную экстракцию бензолом порциями, равньми 1/10 объема водной фазы. При первой обработке водной фазы органическим растворителем из раствора выпадает обильный осадок фосфата аммония, который выводится из технологического процесса фильтрацией через нетканый материал «лутросил» или слой ваты. Затем водно-щелочной раствор исчерпывающе экстрагируют бензолом (6 раз при работающей мешалке в течение 10 минут). Объединенные бензольные экстракты промывают не менее 2-х раз дистиллированной водой (1/5 объема водной фазы) до удаления щелочной реакции, сушат сульфатом натрия, фильтруют и упаривают в вакууме (60-65°С в бане). Получают 1,608 г смолистого остатка основания глауцинсодержащей фракции. Затем глауцин превращают в гидрохлорид в растворе метанола действием концентрированной хлористоводородной кислоты, который очищают кристаллизацией. Получают 0,93 г глауцина гидрохлорида или 71,5% от содержания глауцина в сырье с содержанием основного вещества 98,5%.

Пример 3. К 100 г травы мачка желтого с содержанием в сырье глауцина 1,3% приливают 1000 мл смеси (из 546 мл этилового спирта 96% и 436 мл фосфорной кислоты 10%). Экстракцию проводят 4 часа при комнатной температуре и при перемешивании. Экстракт сливают (745 мл), добавляют тот же экстрагент в количестве, равном объему слитого экстракта, экстракцию проводят еще два раза, добавляя соответственно 630 мл экстрагента после второго слива, 680 мл после третьего и 740 мл после четвертого слива. Последний слив используют для экстракции новой порции сырья. Общий объем 2050 мл. Объединенные экстракты концентрируют в вакууме до первоначального объема экстракта (1025 мл). К кислотному концентрату добавляют 0,4 г хлорида кальция и затем при перемешивании порциями - избыток (140 г) карбоната кальция. Реакция сопровождается выделением двуокиси углерода и образованием осадка фосфатов кальция. Смесь оставляют стоять на 2-4 часа для завершения реакции, осадок фильтруют через воронку Бюхнера, заправленную бумажным фильтром, промывают дважды водой по 100 мл, которую присоединяют к основному фильтрату. Фильтрат (рН 7) подщелачивают гидратом окиси аммония до рН 9, выпавшие фосфаты аммония фильтруют через нетканый материал «лутросил» или слой ваты, фильтрат обрабатывают исчерпывающе бензолом (8 раз по 350 мл), объединенные экстракты промывают дистиллированной водой не менее 2-х раз (1/5 объема органической фазы). Органическую фазу сушат сульфатом натрия, упаривают в вакууме (60-65°С, в водяной бане). Остаток 1,74 г суммы оснований глауцинсодержащей фракции превращают в гидрохлорид глауцина в растворе метанола действием концентрированной хлористоводородной кислоты и далее очищают кристаллизацией. Получают 0,98 г (81% от теоретического) с содержанием действующего вещества 98,0%.

Пример 4. К 100 г травы мачка желтого с содержанием в сырье глауцина 1,3% приливают 1000 мл смеси (из 546 мл этилового спирта 96% и 436 мл фосфорной кислоты 10%). Экстракцию проводят 4 часа при комнатной температуре и при перемешивании. Экстракт сливают (740 мл), добавляют тот же экстрагент в количестве (740 мл), равном объему слитого экстракта, экстракцию проводят еще два раза, добавляя соответственно 630 мл экстрагента после второго слива, 680 мл после третьего и 740 мл после четвертого слива. Последний слив используют для экстракции новой порции сырья. Общий объем 2050 мл. Объединенные экстракты концентрируют в вакууме до первоначального объема экстракта (1025 мл). К водно-кислотному концентрату добавляют 0,4 г хлорида кальция и затем при перемешивании порциями - избыток (140 г) карбоната кальция. Реакция сопровождается выделением двуокиси углерода и образованием осадка фосфатов кальция. Смесь оставляют стоять на 2-4 часа для завершения реакции, осадок фильтруют через воронку Бюхнера, заправленную бумажным фильтром, промывают дважды водой по 100 мл, которую присоединяют к основному фильтрату. Фильтрат (рН 7) подкисляют 40 мл 5%-ной хлористоводородной кислотой до рН 4, экстрагируют хлороформом (8 раз по 300 мл), органическую фазу сушат сульфатом натрия, упаривают и получают 2,728 г суммы алкалоидов в виде солей. После очистки гидрохлоридов методом кристаллизации получают 0,82 г глауцина гидрохлорида или 63,2% от теоретического.

Дополнительно основание глауцина из маточных растворов извлекают бензолом, а затем превращают в гидрохлорид в растворе метанола действием концентрированной хлористоводородной кислоты и очищают кристаллизацией. Общий выход глауцина гидрохлорида 1,05 г или 81,0% от теоретического от содержания глауцина в сырье с содержанием основного вещества 98,5%.

Пример 5. Способ осуществляется как в примере 4, с тем отличием, что для подкис-ления фильтрата до (рН 7) вместо 5%-ной хлористоводородной кислотой используют 5%-ный водный раствор алюминия хлорида. Получают 1,03 г глауцина гидрохлорида или 79,45% от теоретического от содержания глауцина в сырье с содержанием основного вещества 98,0%.

Способ получения глауцина гидрохлорида предлагаемым методом дает возможность достичь более высокие выходы целевого продукта более экономичным методом по сравнению с прототипом.

1. Способ получения (+)-глауцина гидрохлорида путем экстракции надземной части мачка желтого (Glaucium flavum Crantz.) органическим растворителем, последующей фильтрации, подщелачивания водно-кислотного раствора, экстракции алкалоидов органическим растворителем, удаления органического растворителя в вакууме, обработки полученного основания глауцина хлористоводородной кислотой и очистки продукта, отличающийся тем, что экстракцию растительного сырья осуществляют водным спиртом, предпочтительно 60%, в присутствии трехосновной минеральной кислоты, например, фосфорной кислоты, органический растворитель удаляют в вакууме, водный кубовый остаток нейтрализуют смесью карбоната кальция и хлорида кальция, или карбоната кальция и хлорида алюминия, фильтруют, фильтрат подщелачивают для получения оснований алкалоидов, которые извлекают из водной фазы органическим растворителем, предпочтительно ароматическим растворителем, например, бензолом или толуолом, органическую фазу упаривают в вакууме, остаток обрабатывают хлористоводородной кислотой и продукт подвергают очистке.

2. Способ получения (+)-глауцина гидрохлорида путем экстракции надземной части мачка желтого (Glaucium flavum Crantz.) органическим растворителем, последующей фильтрации, подщелачивания водно-кислотного раствора, экстракции алкалоидов органическим растворителем, очистки продукта, отличающийся тем, что экстракцию растительного сырья осуществляют водным спиртом, предпочтительно 60%, в присутствии трехосновной минеральной кислоты, например, фосфорной кислоты, органический растворитель удаляют в вакууме, водный кубовый остаток нейтрализуют смесью карбоната кальция и хлорида кальция, или карбоната кальция и хлорида алюминия, фильтруют, экстрагируют образовавшиеся гидрохлориды алкалоидов хлороформом, органическую фазу упаривают в вакууме и продукт подвергают очистке.