КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ γ-МОДИФИКАЦИЯ ГИДРОХЛОРИДА 2-ДИМЕТИЛАМИНОЭТИЛОВОГО ЭФИРА П-БУТИЛАМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ МЕСТНОАНЕСТЕЗИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C07C219/34 A61K9/08 A61P23/02 

Изобретение относится к органической химии и касается новой кристаллической модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, названной нами γ-модификацией, и способа ее получения, и может быть использовано в фармацевтической промышленности и медицине в качестве местноанестезирующего средства в офтальмологии, микрохирургии, стоматологии и др.

Известны 10 модификаций гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты: 6 кристаллических безводных модификаций, одна рентгеноаморфная и 3 кристаллогидратные формы, характеризующиеся методом рентгенофазового анализа (РФА) определенным набором дифракционных максимумов (d, ) и их интенсивностью (I_отн), а также определенными значениями температур плавления (135-150^oС). Эти модификации получают одну из другой, варьируя условия: изотермических выдержек, охлаждения и нагрева, а также кристаллизации из воды или насыщения безводных модификаций парами воды (Giron D., Draghi M., Goldbronn С., Pfeffer S., Piechon P. J. Thermal Anal. 1997, v.49, p.913-927).

Известные модификации представляют собой белые порошки без запаха, слегка горького вкуса, которые вызывают временную анестезию языка. Они легко растворимы в воде, растворимы в спирте, умеренно растворимы в хлороформе и практически не растворимы в эфире (Международная фармакопея. 3^е изд., ВОЗ, Женева, 1990, т.3, с.356).

Известные модификации, проявляя сильное местноанестезирующее действие, обладают высокой токсичностью (в 2 раза токсичней кокаина и в 10 раз - новокаина) и значительными побочными воздействиями: в офтальмалогии - повреждение эпителия роговицы, появление эрозий и значительное расширение конъюнктивы (Машковский М. Д. Лекарственные средства, 12^е изд., т.1, M.: Медицина, 1993, С.380-381).

Известна кристаллическая β-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты (леокаин), характеризующаяся методом РФА определенным набором дифракционных максимумов (d, ) и их интенсивностью (I_отн, %), а также температурой плавления (148,6±0,3)^oС. Способ получения этой модификации заключается в том, что раствор гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты (дикаина) в воде или органическом растворителе, или в их смеси охлаждают в хладагенте со скоростью не ниже 8^oС/мин до полной кристаллизации раствора с последующей сублимационной сушкой при давлении в камере 10^-2 мм рт.ст. (Торр) до остаточной влажности 3% (патент РФ 2028289, С 07 С 219/34 от 09.02.95 г., Бюл. 4).

Эта модификация представляет собой белый, очень легкий, порошок, легко растворимый в воде и этиловом спирте (95%), растворимый в хлороформе. Она обладает местноанестезирующим действием (табл.1).

Из патентной и научно-технической литературы не известна кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты и способ ее получения.

Нами обнаружена новая кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты и предложен способ ее получения.

Новая кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты представляет собой кристаллический порошок белого цвета, легко растворимый в воде и этиловом спирте (95-96%), умеренно растворимый в хлороформе.

Для идентификации полученного вещества был проведен комплекс физико-химических методов анализа. Первоначально, методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР ¹³С-¹Н) и газовой хроматомасспектрометрии была установлена идентичность химических формул исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты и новой кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Определение химических сдвигов полученного вещества было проведено в его насыщенном растворе в дейтерированном диметилсульфоксиде (ДМСО-D₆) на ЯМР-спектрометре высокого разрешения VXR-400 фирмы "VARIAN" (США). Полученные данные приведены в табл.2. Сравнение результатов, представленных в табл.2, с данными, приведенными в литературных источниках (патент РФ 2028289, С 07 С 219/34 от 09.02.95 г., Бюл. 4), показывает, что полученное вещество является гидрохлоридом 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Хроматомасспектрометрические исследования исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты и новой кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты проводили на установке: "Hewlet Packard" (HP) 5890 series II; с масс-селективным детектором HP Mass Selective Detector 5972, на колонке HP-5SM (Crosslinked 5% РН ME siloxane), длиной 30 м, диаметром 0,25 мм, с использованием гелия в качестве газа - носителя, скорость потока 1 см³/мин. Испытуемые вещества вводили в виде 0,1 мас.% раствора в 95% этаноле. Стандартные условия проведения эксперимента составляли: температура инжектора - 200^oС; температура детектора - 280^oС; начальная температура колонки после введения пробы - 80^oС (3 мин) с последующим разогревом со скоростью 15^oС/мин до 250^oC (2 мин).

Полученные хроматограммы и масс-спектрограммы исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты (дикаина) и синтезированной нами γ-модификации приведены на фиг.1 и 2, соответственно. На фиг.1 а приведена хроматограмма исходного образца дикаина (тетракаина), которая содержит один пик основного компонента с характерным временем удерживания 15,306 мин. На хроматограмме γ-модификации дикаина (фиг.2а) также наблюдали один интенсивный пик с временем удерживания 15,306 мин. Масс-спектрограммы исходного и синтезированного образцов (фиг.1б и 2б) также совпадают и являются идентичными в пределах ошибки эксперимента. На фиг.3 представлены: масс-спектрограмма тетракаина гидрохлорида, включенного в международный банк данных NBS 75K, и химическая формула, соответствующая этому спектру. Сопоставление полученных экспериментальных результатов (фиг.1 и 2) со значениями из международного банка данных (фиг.3) свидетельствуют о том, что полученное вещество является гидрохлоридом 2-диметил-аминоэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Таким образом, полученные методами ЯМР-спектроскопии и хроматомасспектрометрии экспериментальные результаты однозначно свидетельствуют о том, что полученное вещество является гидрохлоридом 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Для подтверждения того, что полученное вещество является новой кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметил-аминоэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, были проведены рентгенофазовый анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия.

По данным рентгенофазового анализа, проведенного на установке "Дрон-3М" на Сu K_α - излучении при скорости вращения гониометра 2 град/мин, полученное вещество является новой кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, которая характеризуется отличным от других модификаций набором дифракционных максимумов (d, ) и их интенсивностью (I_отн, %) (табл.3).

Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), полученные на приборе "Perkm Elmer" DSC - 7 в токе азота со скоростью нагрева 2 град/мин с использованием в качестве держателей образцов алюминиевых микро-контейнеров, показали, что процесс плавления полученной кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты характеризуется одним эндотермическим эффектом при температуре (149,5±0,4)^oС.

Таким образом, экспериментальные результаты РФА и ДСК однозначно свидетельствуют о том, что полученное вещество является новой кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, которая характеризуется отличным от других набором дифракционных максимумов и их интенсивностью, а также индивидуальной, отличной от других модификаций температурой плавления Т_пл=(149,5±0,4)^oС.

Способ получения кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты заключается в том, что раствор исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты (дикаина) в воде, в органическом растворителе или в их смеси нагревают до кипения, диспергируют его в хладагент и подвергают сублимационной сушке.

В качестве растворителя исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты можно использовать воду или любой органический растворитель, или их смесь, в котором дикаин растворим. Наиболее целесообразно применять в качестве растворителя воду или этанол, или их смеси, в которых гидрохлорид 2-диметиламиноэтиловый эфир п-бутиламинобензойной кислоты хорошо растворим. Повышение же концентрации исходного раствора позволяет увеличить производительность процесса получения новой кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Понижение температуры исходного раствора ниже температуры его кипения приводит к получению кристаллической β-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Диспергирование раствора дикаина при температуре кипения можно проводить любым из известных способов с помощью различного типа распылительных устройств: пневматических и механических форсунок, установок для получения моно- или полидисперсных капель и т.д. Отсутствие стадии диспергирования исходного раствора перед замораживанием приводит к получению известной β-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Замораживание диспергированного раствора, как правило, проводят в жидком хладагенте, в качестве которого обычно (по экономическим соображениям и доступности) используют жидкий азот (Т_кип=-196^oС), однако возможно применение и других хладагентов, например, охлажденного до -70...-94^oС гексана.

Диспергированные и замороженные растворы исходного гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в виде гранул подвергают сублимационной сушке в стандартных условиях при пониженных температуре и давлении.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 750 мл 4 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде нагревают до кипения и диспергируют его через многодырочную фильеру с диаметром отверстий 90 мкм при избыточном давлении 1,2 атм и частоте вибрации фильеры 5,8 кГц в охлажденный до - 80^oС гексан. Гранулы замороженного раствора диаметром ~180 мкм отделяют от охлажденного гексана на холоде фильтрованием на воронке Бюхнера, помещают их на поддоны из нержавеющей стали и подвергают сублимационной сушке при температурах: на конденсаторе -50...-60^oС; на продукте -70...+50^oС и остаточном давлении в камере 6•10^-2 Торр в течение 24 ч. Выход продукта составил 29,16 г (97,2 мас. %). По данным РФА полученное вещество характеризуется набором дифракционных максимумов и их интенсивностями, совпадающих с соответствующими значениями для кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, представленными в табл.3. Результаты ДСК показывают, что температура плавления полученного вещества - Т_пл= (149,5±0,4)^oС совпадает с температурой плавления кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты. Эти результаты свидетельствуют о том, что полученное вещество является новой кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 2. 300 г 52 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде нагревают до кипения и диспергируют его через механическую форсунку при избыточном давлении 5,8 атм в жидкий азот (Т_кип= -196^oС). Гранулы замороженного раствора диаметром ~10...50 мкм помещают на предварительно охлажденные поддоны из нержавеющей стали и подвергают сублимационной сушке при температурах: на конденсаторе -50...-60^oС; на продукте -196...+30^oС и остаточном давлении в камере 6•10^-2 Торр в течение 22 ч. Выход продукта составил 142,58 г (91,4 мас.%). По данным РФА полученное вещество характеризуется набором дифракционных максимумов и их интенсивностями, совпадающих с соответствующими значениями кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, представленными в табл.3. Результаты ДСК показывают, что температура плавления полученного вещества - Т_пл=(149,5±0,4)^oС совпадает с температурой плавления кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты. Эти результаты свидетельствуют о том, что полученное вещество является новой кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 3. 250 мл 4 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде нагревают до +95^oС и диспергируют его через многодырочную фильеру с диаметром отверстий 90 мкм при избыточном давлении 1,2 атм и частоте вибрации фильеры 5,8 кГц в охлажденный до -80^oС гексан. Гранулы замороженного раствора диаметром ~180 мкм отделяют от охлажденного гексана на холоде фильтрованием на воронке Бюхнера, помещают их на поддоны из нержавеющей стали и подвергают сублимационной сушке, аналогично, приведенному в примере 1. Выход продукта составил 9,42 г (94,2 мас.%). По данным РФА полученное вещество характеризуется набором дифракционных максимумов и их интенсивностями, представленными в табл.4. Сравнение результатов табл.4 и данных, приведенных в литературных источниках (патент РФ 2028289, С 07 С 219/34 от 09.02.95 г., Бюл. 4), показывает, что полученное вещество является β-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты. Эти данные подтверждаются результатами ДСК. Температура плавления полученного вещества (148,6±0,3)^oС такая же, как и у известной β-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 4. 250 мл 4 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде нагревают до кипения и охлаждают его жидким азотом до полной кристаллизации со скоростью 8 град/мин. Полученную замороженную массу помещают на поддоны из нержавеющей стали и подвергают сублимационной сушке, аналогично, приведенному в примере 1. Выход продукта составил 9,82 г (98,2 мас.%). По данным РФА полученное вещество характеризуется набором дифракционных максимумов и их интенсивностями, аналогичными представленным в табл.4. Результаты ДСК показали, что температура плавления полученного вещества Т_пл=(148,6±0,3)^oC. Эти данные свидетельствуют о том, что полученное вещество является β-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 5. 250 мл 3 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в метаноле нагревают до кипения и диспергируют механической форсункой при избыточном давлении 0,5 атм в жидкий азот. Полученные гранулы диаметром ~5...100 мкм помещают на поддоны из нержавеющей стали и подвергают сублимационной сушке при температурах: на конденсаторе -196^oС; на продукте -196. ..+50^oС и остаточном давлении в камере 8•10^-2 Торр в течение 26 ч. Выход продукта составил 7,32 г (97,6 мас.%). По данным РФА полученное вещество является кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты. Температура плавления полученного вещества - Т_пл=(149,5±0,4)^oС совпадает с температурой плавления кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 6. 500 мл 2 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в ацетоне нагревают до кипения, диспергируют, замораживают и подвергают сублимационной сушке по примеру 5. Выход продукта составил 9,25 г (92,5 мас.%). По результатам РФА и ДСК полученное вещество является кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Пример 7. 500 мл 8 мас.% раствора гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в водно-этанольной смеси (50 об.%) нагревают до кипения, диспергируют, замораживают и подвергают сублимационной сушке по примеру 5. Выход продукта составил 38,36 г (95,9 мас.%). По результатам РФА и ДСК полученное вещество является кристаллической γ-модификацией гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты.

Определение времени наступления и продолжительности анестезирующего действия растворов γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в физиологическом растворе (0,9 мас.% NaCl в H₂O) проводили на ненаркотизированных кроликах-самцах массой 2,0-2,5 кг. За сутки до опытов животным подрезали ресницы. В день опыта кроликов помещали в специальный ящик с отверстием, фиксирующим голову. Порог чувствительности роговицы глаза к тактильному воздействию определяли с помощью нейлоновой нити, кончик которой оплавляли в пламени горелки в виде шарика диаметром ~0,5 мм. 0,1 мл раствора препарата закапывали в конъюнктивальный мешок глаза кролика и сразу же определяли начало полной анестезии по отсутствию смыкания век при прикосновении кончика нити к роговице глаза кролика (время наступления анестезии). Затем повторяли определение наличия анестезии через определенные промежутки времени до выхода животного из анестезии. Выход из анестезии устанавливали по смыканию век при прикосновении кончика нити к роговице глаза, фиксируя время выхода из анестезии, которое принимали за длительность анестезии. Параллельно проводили экперименты не менее чем на 5 кроликах. Полученные данные приведены в табл.5.

Из данных табл. 5 видно, что по сравнению с известными модификациями гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, γ-модификация обладает повышенной местноанестезирующей активностью.

Данные визуальных наблюдений с помощью лупы с 10^х увеличением показали, что при использовании растворов γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты никаких изменений поверхности исследуемого глаза не наблюдалось. Исследуемый глаз от контрольного ничем не отличался.

Таким образом, нами обнаружена новая кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты, обладающая повышенной местноанестезирующей активностью по сравнению с известными модификациями и предложен способ ее получения.

Изобретение относится к новой кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2- диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в качестве местноанестезирующего средства, способу ее получения, заключающемуся в том, что раствор гидрохлорида 2- диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде, в органическом растворителе или в их смеси нагревают до кипения, диспергируют его в хладагент и подвергают сублимационной сушке. Новая кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты представляет собой кристаллический порошок белого цвета, легко растворимый в воде и этаноле (95-96%), умеренно растворимый в хлороформе, т.пл. 149,5±0,4^oС. 2 с.п. ф-лы, 5 табл., 3 ил.

1. Кристаллическая γ-модификация гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в качестве местноанестезирующего средства. 2. Способ получения кристаллической γ-модификации гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты заключается в том, что раствор гидрохлорида 2-диметиламиноэтилового эфира п-бутиламинобензойной кислоты в воде, в органическом растворителе или в их смеси нагревают до кипения, диспергируют его в хладагент и подвергают сублимационной сушке.