Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Совершенствование технологии получения бромированных эргокриптинов
- Ученая степень
- кандидата фармацевтических наук
- ВАК РФ
- 15.00.01
Оглавление диссертации Сайбель, Егор Сергеевич :: 2006 :: Москва
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Характеристика препаратов.
1.2. Продуктивность склероциев спорыньи в биотехнологической системе «гриб-растение».
1.3. Селекция и воспроизводство штаммов-продуцентов Эргоалкалоидов.
1.4. Результативность возделывания спорыньи на стерилизованных гаметоцидами растениях ржи.
1.5. Переработка селекционных эрготоксиновых штаммов
С/, purpurea при производстве лекарственных средств.
1.6. Модификация эрготоксиновых алкалоидов бромированием.
Г ПАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Материалы и методы.
2.1. Получение очищенных а и p-эргокриптинов.
2.2. Получение 2-Вг-а и Р-эргокриптинов.
2.3. Получение мезилата 2-Вг-а и Р-эргокриптинов.
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Выделение и очистка алкалоидов эрготоксиновой группы.
3.2. Подбор отечественного сорбента.
3 3. Изучение алкалоидного состава очищенных сумм а, p-эргокриптинов.
3.4. Способ разделения смеси бензол-хлороформ.
3.5. Модификация эрготоксиновых алкалоидов бромированием.
3.6. Технико-экономические показатели производства абергина.
ВЫВОДЫ.
Введение диссертации по теме "Технология лекарств и организация фармацевтического дела", Сайбель, Егор Сергеевич, автореферат
Актуальность темы. Система гипоталамо-гипофизарной гормональной регуляции, осуществляющая контроль за секрецией таких гормонов передней доли гипофиза как пролактин и соматотропин, является мишеныо для действия ряда агонистов дофамина, главным образом взаимодействующих с Эг-рецепторами. Наиболее эффективным препаратом этого типа в клинической практике оказался бромированный алкалоид из спорыньи -2-бром-эргокриптин (рис. 1) (бромокриптин), введённый в медицинскую практику под названием парлодел фирмой Sandoz, Швейцария [44].
Это соединение уменьшает секрецию пролактина, уменьшает повышенную секрецию соматотропного гормоча, подавляет физиологическую лактацию, нормализует менструальную функцию, замедляет рост пролактиномы, уменьшает размеры и количество кист в молочной железе при маститах и мастопатиях, оказывает влияние на пост- и пресинаптические дофаминовые рецепторы подкорковых ядер, давая противопаркинсонический эффект и увеличивая двигательную активность.
Его применяют при лечении гиперпролактинэмии и аденом, вырабатывающих пролактин, бесплодия у мужчин и женщин, акромегалии, для торможения лактации после родов, после абортов, при маститах и масталгии, а также при паркинсонизме.
Важность разработки путей получения нейрогормональных препаратов эргопептидного ряда связана с тем, что они занимают одно из центральных мест среди препаратов, включенных в раздел XIV «Гормоны и средства, влияющие на эндокринную систему» в Перечне жизненно необходимых и важнейших лекарственных веществ, утвержденном распоряжением правительства РФ № 1344-р от 21.10.2004 [22]. Этими лекарствами должны быть обеспечены все государственные аптеки, больницы и станции «скорой помощи».
В настоящее время Реестр лекарственных средств России включает ряд тепаратов и фирм, выпускающих лекарства, действующим веществом которых является бромокриптин.
Н3С СН3
Рис. 1. Строение бромокриптина
ЗАО «Фармцентр ВИЛАР» является единственным в. России производителем препарата Абергин, относящегося к данной группе лекарственных средств.
На препарат и метод производства ВИЛАР имеет патенты РФ № 1801006 (1992) [24] и № 2106148 (1998) [2], ФСП на субстанцию и таблетки, ТУ на сырьё и стандарты, регламент опытно-промышленного производства и лицензию на продажу препарата Абергин в РФ. Сырьём для производства являются рожки спорыньи эрготоксинового штамма Claviceps purpurea (Fries) Tulasne stamm ergocryptini (патент РФ № 2118661 (1998)) селекции ВИЛАР [36].
Цель работы. Совершенствование технологии получения бромированных эргоалкалоидов (мезилат 2-Вг-а и Р-эргокриптинов) на стадии разработки промышленного регламента производства препарата Абергин.
В ходе выполнения исследования ставились следующие задачи:
- изучение особенностей изменения алкалоидного состава суммы алкалоидов в ходе обратной эпимеризации;
- исследование поведения технической суммы алкалоидов в процессе очистки на различных сорбентах;
- доработка и масштабирование стадии бромирования;
- сокращение норм расхода сырья и материалов, утилизация отходов;
- составление промышленного регламента.
Научная новизна. Изучено поведение суммы а и p-эргокриптинов и их эпимеров и гомологов на импортных и отечественных сорбентах и выявлены его закономерности. Изучены и проанализированы изменения алкалоидного состава суммы алкалоидов в ходе обратной эпимеризации. Выявлен характер зависимости выхода реакции бромирования от мольного соотношения инициатора и исходных алкалоидов, а также влияние начальной концентрации вещества на скорость протекания реакции бромирования и образование побочных продуктов.
Практическая значимость работы. На основании проведённых исследований:
- составлен промышленный регламент на производство абергина;
- значительно повышен выход целевого вещества на стадии бромирования за счёт подбора оптимальных условий и масштабирования процесса (загрузки увеличены в 2,5 раза);
- подобраны отечественные сорбенты, отработаны режимы их использования на стадии очистки технических сумм, сокращён расход элюентов;
- предложен способ регенерации бензола из смеси бензол - хлороформ при проведении повторной кристаллизации а и (3-эргокриптинов.
Апробация работы. По результатам работы опубликованы 3 печатных р боты и получен патент.
Материалы работы представлены на международной конференции «Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений» (Москва, 2004), посвященной памяти профессора Алексея Ивановича Шретера и на 3-й Российской научно-практической конференции «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты» при Российской академии естественных наук (Москва, 2005).
На защиту выносятся следующие результаты:
1. Усовершенствованная методика реакции бромирования а и Р" « эргокриптинов.
2. Результаты по изучению особенностей изменения соотношения а и Р-эргокриптинов в смесях, полученных при обратной эпимеризации.
3. Результаты сравнительного изучения отечественных и импортных сорбентов в ходе очистки алкалоидов.
4. Способ разделения смеси бензол - хлороформ.
5. Промышленный регламент получения абергина.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Общий объём 92 стр., рисунков 12, таблиц 13, библиография 76 наименований из них 36 на иностранных языках.
Заключение диссертационного исследования на тему "Совершенствование технологии получения бромированных эргокриптинов"
выводы
1. Предложен способ бромирования а и p-эргокриптинов N-бромсукцинимидом, использующий оптимальное мольное соотношение инициатора радикальной реакции - гидроперекиси диоксана и алкалоидов. Показано, что повышение концентрации исходных алкалоидов в реакционной среде также способствует снижению скорости побочных превращений и повышению выхода реакции бромирования.
2. Изучен алкалоидный состав очищенных сумм а и Р-эргокриптинов и установлены тенденции его изменения при включении в процесс очистки стадии кристаллизации фосфорнокислых солей алкалоидов.
3. Подобран отечественный сорбент КСК «Силослав», удовлетворяющий требованиям процесса сорбционной очистки технических сумм эргокриптиновых алкалоидов.
4. Предложен способ низкотемпературной кристаллизации бензола для разделения смеси бензола с хлороформом, образующейся на стадии очистки а и Р-эргокриптинов.
5. Составлен и утверждён промышленный регламент производства нейрогормонального препарата Абергин. Полученные экспериментальные результаты позволили улучшить ряд экономических показателей производства абергина, в том числе существенно повысить выход на стадии бромирования, а также снизить расход сорбентов, растворителей, сырья и уменьшить трудоёмкость производства.
Список использованной литературы по фармакологии, диссертация 2006 года, Сайбель, Егор Сергеевич
1. Быков В.А., Звонкова Е.Н., Дубичев А.Г. и др. Способ получения эргокристина // ВИЛАР, Патент РФ № 2078084 1997.
2. Быков В.А., Звонкова Е.Н., и др. Способ получения нейрогормонального средства // ВИЛАР, Патент РФ № 2106148 1998.
3. Быков В.А., Звонкова Е.Н., Петухов С.А. Способ получения эргоалкалоидов // ВИЛАР и Медакадемия им. Сеченова, Патент РФ № 2058150- 1996.
4. Быков В.А., Звонкова Е.Н., Петухов С.А. Способ выделения суммы эргоалкалоидов // ВИЛАР и Медакадемия им. Сеченова, патент РФ № 2058151 1996.
5. Быков В.А., Звонкова Е.Н., Петухов С.А. Способ получения эргоалкалоидов эрготоксиновой и эрготаминовой групп // ВИЛАР и Медакадемия им. Сеченова, Патент РФ № 2059638 1996.
6. Волков С.К., Калько И.С., Пинеев С.А. Метод количественного определения эргоалкалоидов, применимый для селекции штаммов спорыньи» // Хим.-фарм. Журнал, 1996. Т. 30, № 2, - С. 56-57.
7. Волошина Д.А., Монахова Т.Е., Шаин С.С. Флуориметрическое определение эргокриптиновых алкалоидов в склероциях спорыньи» // Хим-фарм. Журнал, 1985. № 4, - С. 445-447.
8. Звонкова Е.Н., Лапа Г.Б., Глотов А.А. и др. Эпимеризация 2-Вг-а, р-эргокриптининов // Хим-фарм. Журнал, 2000. Т. 34. № 9, - С. 36-37.
9. Звонкова Е.Н., Сайбель Е.С., Ануфриева В.В., Соколов И. В., Быков В. А. Способ бромирования а и Р-эргокриптинов // ВИЛАР, Патент РФ № 2274640 2006.
10. Козловский А. Г., Соловьёва Т. Ф., Слоска Л., Григоров И. Влияние некоторых факторов на биосинтез алкалоидов Claviceps sp CP-II //
11. Прикладная биохимия и микробиология, 1986. — Т. 22. В.4, С. 548-553.
12. Р. Комарова Е. JL, Толкачёв О. Н. Химия пептидных алкалоидов спорыньи. ч.1. Классификация и химия эргопептидов // Хим.-фарм. Журнал, 2001. -Т. 35, № 9. С. 37-45.
13. Комарова E.JI., Толкачёв О. Н., «Химия пептидных алкалоидов спорыньи ч. 2. Методы анализа эргоалкалоидов» // Хим.-фарм. Журнал, 2001.-Т. 35,№ 10,-С. 18-24.
14. Комарова Е.Л., Шаин С.С., Шейченко В.И. Выделение штамма спорыньи {Claviceps purpurea (Fr.) Unl., BKM-F-3662D), продуцирующего алкалоид лактамного ряда эргокорнам // Прикладная биохимия и микробиология, 2002. - Т. 38, № 6. - С. 658-663.
15. Монахова Т.Е., Ануфриева В.В., Толкачёв О.Н. и др. Способ разделения а и Р-эргокриптинов // ВИЛАР, авторское свидетельство СССР 1325872 1987.
16. Нейроэндокринология / под ред. Маровой Е.И. / Ярославль, «Диа-пресс», 1999.-506 с.
17. Ольшевский Е.Г., Козельцев В.Л., Шаин С.С. и др. Идентификацияштаммов спорыньи по белковому составу их склероциев // Биохимия, 1994. Т. 59, № 4. - С. 589-597.
18. Пронина Н.В., Бурма О.И., Горбунов В.Д., Дубова З.Д. Способ получения суммы а и Р-эргокриптинов // ВИЛАР, Патент РФ 2058316 -1996.
19. Ржехачек 3. Новые достижения в исследовании алкалоидов спорыньи // Изв. АНСССР, сер. Биологическая, 1976. № 2 - С. 208-220.
20. Российская газета, 26 октября 2004.- № 236 (3613). С. 2.
21. Саркисова М.А., Шалагина А.И., Баньковская А.Н. Влияние условий выращивания на рост спорыньи Claviceps purpurea (Fr.) Till, и синтез алкалоидов в сапрофитной культуре // Микология и фитопатология,1979. Т. 13. Вып.6. - С. 479-484.
22. Соколов С.Я., Трумпе Т.Е и др. Композиция, обладающая нейрогормональной активностью // ВИЛАР, Патент РФ 1801006 1992.
23. Токмаков Г.П., Монахова Т.Е., Толкачёв О.Н., Грандберг И.И., •, Бромирование эргокриптинов // Хим.-фарм. Журнал. 1991. - № 6. - С. 45-56.
24. Трегубов В.М., Федин М.А., Шаин С.С., Кузнецова Т.А. и др. Способ выращивания спорыньи на ржи // ВИЛАР, Авторские свидетельства СССР 1394491, 1394492, 1398117, 1399909 1988.
25. Трегубов В.М., Федин М.А., Шаин С.С., Кузнецова Т.А. и др. Способ выращивания спорыньи на растениях ржи // ВИЛАР, Авторские свидетельства СССР 1378100, 1381742- 1987.
26. Трумпе Т.Е., Колхир O.K., Омельницкий П.П. и др. Абергин новое дофаминергическое средство природного характера // Тр. ВИЛАР, Химия, технология, медицина. - М.: 2000. - С. 200-209.
27. Фонин B.C., Сидякина Т.М., Шаин С.С. и др. Изучение условий хранения промышленных штаммов паразитарной культуры спорыньи //
28. Прикладная биохимия и микробиология, 1996. Т. 32, № 4. -С. 406-410.
29. Хорсли П. Таблицы азеотропных смесей // Издательство иностранной литературы -1951.
30. Шаин С.С. Биорегуляция продуктивности растений / под ред. Быкова В. А. // М. Оверлей, 2005- 218 с.
31. Шаин С.С. Возделывание спорыньи на ржи / Обзорная информация. Сер. Лекарственное растениеводство / М., ЦБНТИ, Минмедбиопром, 1987.-Вып. 4.-С. 50.
32. Шаин С.С. Биологические основы производства сырья спорыньи (Claviceps purpurea (Fr.) Tul.) в биотехнологической системе гриб-растение // Прикладная биохимия и микробиология, 1996. -Т. 32, № 3. -С. 275-279.
33. Шаин С.С., Быков В.А., Комарова ЕЛ., Трегубов В.М. и др. Штамм гриба Claviceps purpurea (Fr.) Tul. продуцент эргокристина // ВИЛАР, Патент РФ №2102470-1998. - .
34. Шаин С.С., Быков В.А., Комарова Е.Л., Трегубов В.М. и др. Штамм Claviceps purpurea ВКМ-Р2642Д продуцент эргокриптиновых алкалоидов // ВИЛАР, Патент РФ № 1551731 - 1993,
35. Шаин С.С., Быков В.А., Комарова Е.Л., Трегубов В.М. и др. Штамм гриба Claviceps purpurea (Fr.) Tul. — продуцент эргокриптинов // ВИЛАР, Патент РФ № 2118661 1998.
36. Шаин С.С., Кузнецова Г.К., Трегубов В.М. и др. Донорно-акцепторныеотношения при выращивании спорыньи пурпуровой в биологической системе гриб растение // Физиология растений, 1996. -Т. 43. № 5. - С. 692-700.
37. Энциклопедия лекарств PJIC, 1999. Вып. 6. - С. 65; 2004. - Вып. 11.-С. 168.
38. Энциклопедия лекарств, PJ1C, 2003. Вып. 10. - С. 307, 363.
39. Berde S., Schield Н. О., "Ergot alkaloids and related compounds" Handbuch der experimental pharmacology, N. J., 1978, p. 29-85.
40. Borowsky E., Braun K., Breuelk et. al., "Process for the fermentation production of ergoline derivatives", Veb. Arzneimittelwerk, US 4086141 -1978.
41. Bosch Erik, Megyeri Gabor, "Process for preparation of 2-halogenated ergoline derivatives" Richter Gedeon, US 4816587 1989.
42. Cassady G. M., Floss H. G., "Ergolines as Potential Prolactin and Mammary Tumor Inhibitors", Lloydia, v. 40, №1, p.90-106, 1977. •
43. Cvak L., Stuchlik J. et al., "Side reactions in bromination of u-ergocryptine", Coll. Czechosl. chem. Comumns. 1992, p. 565-572.
44. Dancsi L., Gazdag M. et al., "Process for the preparation of ergot alkaloids", Richter Gedeon, CH 646707 1984.
45. Drugs of the future, 1989, v. 14, № 4, p. 397.V
46. Flieger M., Sedmera P., Vocoun J., Rehacek et al., "New alkaloids from a sprophytic culture of Claviceps purpurea", J. Natur. Products, 1984, v. 47, №6, p. 970-976.
47. Floss H. G., "Biosynthesis of ergot alkaloids and related compounds", Tetrahedron, 1976, v.32, p. 873-910.
48. Foeldesi J., Dancsi L. et al., "New process for producing ergotoxine-type alkaloides from mixtures of ergot alkaloides with epimerisation and/or salt-formation" Richter Gedeon, HU 180056 1983.
49. Giudici D., Zaccheo Т., "Cabergoline", Drugs of the Future, 1987, v. 12, №9, p. 842-844.
50. Grawert W., Schiedt L., Newmann В., et al., "Process for the isolation of ergot alkaloids from culture suspensions", Veb. Arzeimittelwerk, US 4237291 1980.
51. Kren V., Harazim P., Malinka Z., Medical and Aromatic Plants. VII. (ed. Y.P.S. Baja), Springer Verlag, Berlin-Heidelberg, 1994, p. 139-156.
52. Kybal J., Kleinerova E., Bulant V., "Ergot alkaloids. VI. Nitrogen metabolism during the Development of Sclerotium of CI. purpurea", Folia Microbiol., 1976, v. 21, p. 474-480.
53. Kybal J., Svoboda E., Strnadova K., Kejzlar M., "Role of Organic Acid Metabolism in the Biosynthesis of Peptide Ergot Alkaloids" Folia Microbiol., 1981, v. 26, p. 112-119.
54. Ott H., Hoffmann A., Frey A. J., "Acid catalyzed Isomerization in Peptide Part of Ergot alkaloids", J.Am. Chem. Soc., 1966, v. 88, № 6, 1251-1256.
55. Pfaetfli Paul Dr., "Ergoline derivatives, their preparation and use", Sandoz AG, CH 652719- 1985.
56. Rehacek Z., Sajdl P. "Ergot alkaloids. Chemistry, Biological Effects, Biotechnology", CSAV, Praha, 1990, 487 p.
57. Reichelt J., "Analyticke stadie nemelovych alkaloidu a jejich derivatu. Ill", Ceskoslovenska farmacie, 1976, r. 25, № 3, str. 93-97.
58. Reichelt J., "Analyticke studie nemelovych alkaloidu a jejich derivatu. IV", Ceskoslovenska farmacie, 1976, r. 25, № 6, str. 213-217.
59. Rucman R., Korsic J., Jurgec M., "A new synthesis of 2-Bromo-aergocryptine and related ergot derivatives", II. Farmaco Ed. Sc, 1983, v. 38, fasc. 6, p. 406-410.
60. Sandoz AG, Annual Drug Data Report, 1989, XI, №6, p. 452.
61. Schinske H., Weinert 11., Schirutschka R., Grawer W., "Verfahren zur Gewinnung der Gesamtalkaloide aus Mutterkorn-Drogen", VEB Arzneimittelwerk, BD 1240871 1967.
62. Schirutschka R., Wolf I., Heidenbluth К., «Способ получения эпимерночистого а-эргокриптина» РЖХим, №14,1991 г. 140107П. VEB Arzneimittelwerk, DDR 285357 1990.
63. Schneider Н. R., Stadler P. A., Stutz P., Troxler F., Seres J., "Synthese und Eigenschaften von Bromokryptin", Experientia, 1977, v. 33, p. 1412-1421.
64. Spassov S. L., Mikhova В., Dankova P., "Proton and carbon-13 NMR studies of stereochemistry of a-ergokryptine and bromokryptine", Proc. V Int. conf. Chemistry, Biotechnol. Bioactive Natural Products, Varna, Bulgaria, FECS, 1989, v.l, p. 351-359.
65. Stanovnic В., Tisler M., Jurgec M., Rucman R., Heterocycles, "Bromination of a-ergocryptine and other ergot alkaloids with new brominating agent", 1981, v.l6,№5,p. 741-745.
66. Strandova K., Kybal J., Svoboda E., Spacil J., "A new microorganism strain of species CI. Purpurea CCM F-725 producing ergocornine and ergocryptine", Spofa, US 4447540 1984.
67. Troxler F., Hofmann A., "Substitutionen am Ringsystem der Lysergsaure" Helv. Chem. acta, 1957, v. 40, 2160-2163.
68. Troxler F., Stadler P., "Ergot peptide alkaloid derivatives, processes for their preparation and pharmaceutical compositions containing them", Sandoz LTD, US 4609657- 1986
69. Udvardy E., Budai M., Fekete G., et al., "Method for controlling the amount and distribution of alkaloids formed in a fermentation process", Richter1. Gedeon, US 4390625 1983.
70. Yaron A., Naider F., "Proline-dependent structural and biological properties of peptides and proteins" Crit. Rew. of Biochem. and Molec. Biol., 1993, v. 28, №1, p. 31-81.