способ получения глюкозамина гидрохлорида, обладающего противоартрозной активностью

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛЮКОЗАМИНА ГИДРОХЛОРИДА, ОБЛАДАЮЩЕГО ПРОТИВОАРТРОЗНОЙ АКТИВНОСТЬЮ, включающий измельчение хитина, обработку соляной кислотой при нагревании и перемешивании, затем водой и активированным углем, упаривание в вакууме, кристаллизацию целевого продукта, промывку этанолом, сушку, отличающийся тем, что обработку соляной кислотой проводят при 75^oС 2 ч, активированным углем и горячей водой при соотношении хитин вода 1 5 при 60^oС в течение 2 ч, упаривание гидролизата осуществляют также при 60^oС, а кристаллизацию конечного продукта при 4^oС в течение 8 ч из полученного солянокислого раствора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и касается способа производства лекарственного препарата противоартрозного действия из хитина, полученного из вторичного сырья от переработки креветки, криля и других ракообразных, добываемых рыбной промышленностью.

Известен способ получения противоартрозного средства Д-глюкозамина сульфата из панциря крабов и креветок путем обработки сырья соляной кислотой, перевода хлорида в основание, обработки последнего конц.серной кислотой с образованием сульфата глюкозамина (Швейцарский патент N 525861).

Известно, что Д-глюкозамина сульфат обладает противоартроным действием, однако он мало устойчив, гигроскопичен, легко окисляется, особенно во влажном состоянии. Стабилизацию его проводят добавлением двух молей натрия хлорида на один моль субстанции.

Недостатком этого препарата является большое содержание натрия хлорида (около 13%), что приводит к увеличению раздражающего действия на живые ткани при внутримышечном введении самого препарата 20%-ного раствора.

Известны способы получения Д-глюкозамина гидрохлорида из панциря ракообразных с выходом 50-55% от исходного хитина со степенью чистоты 98% также с выходом 48% от хитина.

Известен способ получения реактива Д-глюкозамина хлоргидрата из крабовой муки путем получения и последующего гидролиза хитина конц.соляной кислотой (1: 10) на кипящей водяной бане (100^оС) в течение 2,5 ч, добавления воды (1: 100 хитин-вода), обесцвечивания активированным углем (140:50 хитин-уголь) при 60^оС 20 мин, фильтрованием, упариванием в вакууме при 10-12 мм рт.ст. и температуре 60-70^оС, осаждением этиловым спиртом (140:80 хитин-спирт) и кристаллизацией в течение ночи (13-15 ч), промыванием этанолом (140:20 хитин-этанол), отжиманием и высушиванием в вакуум-эксикаторе над кальция хлоридом. Выход 61-64% от хитина. Описанный способ близок к заявленному и выбран за прототип.

Недостатками указанного способа являются: низкий выход (64%) целевого продукта, гидролиз при высокой температуре приводит к разрушению части вещества, стадия осаждения спиртом приводит к получению мелкокристаллического осадка, а следовательно, более сильно загрязненного и трудно фильтруемого. Малый объем спирта, взятый для промывания осадка, не позволяет полностью удалить примеси и побочные продукты гидролиза, а также отмыть осадок от концентрированной соляной кислоты.

Мы не обнаружили в литературе сведений о противоартрозном действии Д-глюкозамина гидрохлорида. Однако имеются сведения о включении глюкозамина в макромолекулу нервных окончаний и превращения глюкозамина в глюкозу и аминоглюконовую кислоту с помощью тканей животных.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта, исключение спирта на стадии кристаллизации продукта, расширение арсенала медицинских средств для лечения артрозов.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения Д-глюкозамина гидрохлорида для медицинских целей, со степенью чистоты 99% осуществляется постадийным гидролизом хитина при пониженной температуре. Вначале гидролиз проводили концентрированной соляной кислотой (1:10 хитин-кислота) при 75^оС 2 ч. Затем прибавляли горячую дистиллированную воду (1:5 хитин-вода) и активированный уголь (1: 0,5 хитин-уголь) и продолжали гидролиз в разбавленном кислом водном растворе при 60^оС в течение еще 2-х ч. Одновременно происходит очистка гидролизата, а также возможно каталитическое действие активированного угля. Гидролиз при пониженной температуре и концентрации кислоты уменьшает разложение Д-глюкозамина на этой стадии.

Полученный горячий гидролизат отделяли от угля фильтрованием на воронке Бюхнера под вакуумом. Уголь промывали на фильтре горячей водой. Объединенный фильтрат упаривали в вакууме при температуре бани не выше 60^оС до уменьшения объема жидкости на 85% от первоначального объема. Конечный продукт кристаллизовали в течение 8 ч из кислого водного раствора при пониженной температуре (не выше 4^оС). Осадок Д-глюкозамина гидрохлорида отделяли и промывали 96%-ным спиртом до белого цвета. Осадок сушили в вакуум-сушильном шкафу при температуре не выше 60^оС. Регенерация спирта и активированного угля не вызывает затруднений.

Выход целевого продукта 69% при содержании основного вещества Д-глюкозамина гидрохлорида 99,4-99,6% по хлорид иону и не менее 99% по методу Эльсона-Моргана.

П р и м е р. 100 г хитина, с зольностью не выше 0,3% загружали в трехгорлую круглодонную колбу вместимостью 5 л, заливали 1000 г конц.соляной кислоты (0,855 л) с плотностью 1,17 (х.ч.). Смесь нагревали 2 ч при 75^оС и постоянном тщательном перемешивании. Затем в колбу прибавляли 500 мл горячей (80^оС) воды, загружали 50 г активированного угля и нагревали при постоянном перемешивании еще 2 ч при 60^оС. По окончании гидролиза и обесцвечивания (очистки), уголь отделяли фильтрованием горячего гидролизата на воронке Бюхнера под вакуумом (нутч-фильтр) через трех-четырехслойный фильтр. Если фильтрат оказывался загрязнен углем, его подогревали до 60^оС и повторно фильтровали. По окончании фильтрации, уголь промывали на фильтре горячей (70^оС) дистиллированной водой 500 мл ( 1:5 хитин-вода). Промывную воду объединяли с фильтратом, который должен быть бесцветным или иметь слабый зеленовато-желтый цвет. Если профильтрованный гидролизат имеет темную окраску, тогда необходимо повторное его обесцвечивание углем (10:1 хитин-уголь) в течение 20 мин при 60^оС.

Очищенный гидролизат упаривали под вакуумом (лучше в роторном вакуум-испарителе) при давлении 0,01 атм (1,013 кПа) и температуре водяной бани 60^оС при перемешивании до уменьшения объема жидкости на 85%

Кристаллизацию Д-глюкозамина гидрохлорида проводили из кислого водного раствора при температуре не выше 4^оС в течение 8 ч при перемешивании.

По окончании кристаллизации, охлажденную суспензию фильтровали на нутч-фильтре. Кристаллы собирали и переносили в химический стакан вместимостью 500 мл для промывки спиртом.

К кристаллам прибавляли 100 мл 96%-ного этилового спирта, перемешивали 10-15 мин и фильтровали для отделения спирта. Промывку повторяли трижды аналогично по 100 мл, или 6 раз по 50 мл (лучше по 50 мл).

Промытые кристаллы белого цвета сушили в вакуум-сушильном шкафу при 55 5^оС и давлении 0,01 атм (1,013 кПа) до массовой доли влаги не более 0,5% Получили 69 г Д-глюкозамина гидрохлорида (выход 69%). Фильтрат направляли на регенерацию спирта, уголь на промывку и регенерацию.

Целевой продукт Д-глюкозамина гидрохлорид представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, не гигроскопичный, остаточная влажность 0,5% зольный остаток 0,2% Температура разложения (почернение пробы) 195-200^оС, рН водного 20%-ного раствора при 20^оС 2,3-2,5 ед.

Факторами, влияющими на выход Д-глюкозамина гидрохлорида, являются:

1. Пониженная температура, при увеличении экспозиции гидролиза с совмещением гидролиза и очистки.

Время, ч 2 2+ 2 2+ 3

Температура, ^оС 75 75 и 60 75 и 60

Выход, 60 69 69

2. Разбавление гидролизата водой с продолжением гидролиза в присутствии активированного угля.

Разбавление

гидролизата

(хитин-вода) 1:1 1:5 1:10

Концентрация после

разбавления, если

принять конц.кисло-

ту за 100% 91% 67% 50%

Выход, 63 69 65

3. Пониженная температура упаривания:

Температура, ^оС 55 60 70

Выход, 69 69 65

4. Температура кристаллизации из водного кислого раствора:

Температура, ^оС 4 10 15 20

Выход, 69 65 60 50

5. Время кристаллизации при 4^оС:

Время, ч 7 8 9 10

Выход, 69 69 69 69

6. Исключение стадии осаждения продукта спиртом и кристаллизации из водного кислого раствора позволяет получить крупные кристаллы, что уменьшает их поверхность и соответственно загрязнение. Осадок легко промывается, фильтруется, не забивает фильтр.

7. Сокращение времени кристаллизации компенсирует время, затраченное на гидролиз.

Предварительные биологические испытания Д-глюкозамина гидрохлорида проводились в институте ревматологии. Прилагается копия отчета-заключения об изучении хондропротекторных (противоартрозных) свойств Д-глюкозамина гидрохлорида, выполненные ст.науч.сотр. канд.мед.наук Н.В.Бунчуком и млад.науч. сотр. В.В.Поповым.

Д-глюкозамина гидрохлорид обладает выраженным противоартрозным действием, входит в состав хрящевой ткани суставов.

Нами проведены доклинические испытания и получено разрешение Фармакологического комитета МЗ СССР на проведение клинических испытаний у взрослых людей в виде разработанных лекарственных форм (протокол ФК МЗ СССР N 9 от 16.05.1990 г.).

Острая токсичность Д-глюкозамина гидрохлорида при приеме внутрь превышает 8000 мг/кг (800 г/100 кг) веса животного, т.е. вещество является практически не токсичным. Он не уступает по действию существующим противоартрозным средствам Румалону и Артепарону, которые поступают в СССР по импорту в ограниченном количестве и к тому же обладают аллергизирующим действием, а Д-глюкозамин сульфат производится за рубежом и не поступает в СССР.

Д-глюкозамина гидрохлорид значительно расширяет арсенал противоартрозных средств, отсутствующих в отечественной медпромышленности.

Заявляемый способ позволяет получать противоартрозное средство Д-глюкозамина гидрохлорид для медицинского применения с выходом 69% и степенью чистоты 99% в сравнении с прототипом (до 64%).

При получении Д-глюкозамина гидрохлорида исключается технологическая стадия перевода его в основание и в сульфат, отпадает стадия стабилизации сульфата хлоридом натрия, а также будет уменьшаться раздражающее действие хлорида натрия (13%) при внутримышечном введении раствора, если брать стабилизированный сульфат глюкозамина. Кроме того, при употреблении сульфата глюкозамина внутрь, он будет переходить в хлорид, т.к. желудочный сок имеет сильно солянокислую среду с рН около 1,8 ед.