Способ очистки водного раствора сырого доксорубицина

 

Использование: в качестве противоопухолевого средства. Сущность: продукт - доксорубиции гидрохлорид, выход 86,7 %, БФ C₂₇H₂₉NO₁₁·HCl. Реагент 1: водный раствор сырого доксорубицина сырца. Реагент 2: ионит БД-АМ-15-85, уравновешенный 0,1-0,2 М аммоний ацетатным буфером с pH 4,3-4,6. Реагент 3: вода - 70-80%-ный водный этанол, содержащий 0,001-0,003 н. НС1.

Изобретение относится к технологии очистки противоопухолевого антибиотика доксорубицина гидрохлорида, широко используемого в медицинской практике [1].

Доксорубицин гидрохлорид (адриамицин гидрохлорид) С₂₇Н₂₉NO)₁₁˙HCl мол. м. 580,0 производится в чистотой 98,0%, предлагается также композиция, содержащая 16% доксорубицина с чистотой 99,0% (Каталог Fluka. Chemika Biochemika 1990/91, s.563, nn.44583-44584).

Используемый в способе сорбент БД-АМ-15-85 является сополимером метакриловой, акриловой кислот и диметилакрилата этиленгликоля.

Известен способ очистки доксорубицина, полученного путем химического синтеза, который заключается в следующих стадиях [2]: 0,25%-ный водный раствор сырого доксорубицина гидрохлорида с рН 3,7-4,5 пропускают через смолу S-112 Кастелл [R] при соотношении раствор : смола = (14-15):1; адсорбированный продукт элюируют смесью вода-этанол (7:3 по объему) при соотношении элюент : смола = 25:1; элюат концентрируют в вакууме, добавляют раствор этанола в ацетоне (1: 4,5 по объему), гомогенизируют и выдерживают при 0-5^оС; кристаллический продукт отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат; полученный моноочищенный доксорубицин гидрохлорид вновь растворяют в воде и доводят рН до 4,0; 0,33%-ный раствор пропускают через карбоксиметилцеллюлозу при соотношении объемов водного раствора и карбоксиметилцеллюлозы 15:1; затем карбоксиметилцеллюлозу промывают водой при соотношении объемов КМЦ : вода = 1:2; целевой продукт элюируют водой с рН 2,5 при соотношении объемов смола вода = 1:35; элюат концентрируют в 70-80 раз, добавляют смесь изопропилового спирта с ацетоном (1:3 по объему);
кристаллический целевой продукт отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат.

Выход продукта с чистотой, не превышающей 98%, не более 65%.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта при сохранении высокой степени очистки.

Эта цель достигается способом очистки сырого доксорубицина, который реализуется совокупностью следующих существенных признаков:
0,12-0,20% -ный водный раствор сырого доксорубицин гидрохлорида с рН 4,3-4,6 пропускают через ионит БД-АМ-15-85, уравновешенный 0,1-0,2 М аммонийацетатным буферным раствором с рН 4,3-4,6;
ионит промывают водой, затем 70-80% -ным водным раствором этилового спирта, содержащим 0,001-0,003 н. соляную кислоту;
доксорубицин элюируют 70-80% -ным водным раствором этилового спирта, содержащим 0,1-0,5 н. соляную кислоту;
абсолютным этиловым спиртом осаждают целевой продукт из элюата.

Чистоту продукта определяют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

П р и м е р 1. 140 мг доксорубицина-сырца с чистотой 92,2% растворяют в 70 мл воды. Добавлением муравьиной кислоты доводят рН раствора до 4,3. При этом концентрация доксорубицина в растворе 0,20%. Раствор пропускают через колонку размером d = 1,5 см, Н = 4,5 см, объем 8 мл, заполненную ионитом БД-АМ-15-85 в виде гранул размером 200-350 мкм. Ионит получают радикальной сополимеризацией метакриловой, акриловой кислот с диметакрилатом этиленгликоля [2] . Ионит измельчают, фракционируют, промывают водой, этанолом, водой, 0,5 н. раствором NaOH, водой, 1,0 н. раствором соляной кислоты, водой. После сушки ионит уравновешивают 0,1 н. аммоний ацетатным буферным раствором с рН 4,3.

Сорбцию раствора доксорубицина-сырца ведут со скоростью 160 мл/см²˙ч. В этих условиях проскока вещества нет. Затем сорбент промывают 40 мл воды, 40 мл 70%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,001 н. соляную кислоту. Доксорубицин десорбируют 70% -ным водным раствором этилового спирта, содержащего 0,3 н. соляную кислоту. К элюату (6,5 мл) добавляют 33 мл абсолютного этилового спирта. Выпавший кристаллический продукт отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат.

Получают 123,1 мг доксорубицин гидрохлорида (выход 87,8%) с чистотой 98,5%.

П р и м е р 2. 750 мг доксорубицина с чистотой 92,1% растворяют в 600 мл воды, устанавливают рН 4,6. Концентрация доксорубицина 0,12%. Раствор пропускают через колонку (d = 2,5 см, Н = 10 см, объем 49 мл) с ионитом БД-АМ-15-85, уравновешенным 0,2 М аммоний ацетатным буферным раствором с рН 4,6. Сорбцию ведут при скорости пропускания раствора 180 мл/см²˙ч. Сорбент в колонке промывают 250 мл воды, затем 250 мл 80%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,002 н. соляную кислоту. Доксорубицин десорбируют 30 мл 80%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,5 н. соляную кислоту. К элюату добавляют 180 мл абсолютного этилового спирта. Кристаллический продукт отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат.

Получают 620 мг доксорубицин гидрохлорида (выход 86,7%) с чистотой 98,7%.

П р и м е р 3. 350 мг доксорубицина-сырца с чистотой 92,0% растворяют в 270 мл воды, устанавливают рН 4,5. Концентрация доксорубицина 0,13%. Раствор пропускают через колонку (d = 2,2 см, Н = 6,6 см, объем 23 мл) с ионитом БД-АМ-15-85, уравновешенным 0,1 М аммонийацетатным буферным раствором с рН 4,5. Сорбцию ведут при скорости пропускания раствора 170 мл/см²˙ч. Сорбент промывают 120 мл воды, 120 мл 70%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,001 н. соляную кислоту. Десорбцию осуществляют 20 мл 75 %-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,5 н. соляную кислоту. Элюат обрабатывают 100 мл абсолютного этилового спирта.

Получают 285,1 мг кристаллического доксорубицина (выход 81,5%) при чистоте 99,5%.

П р и м е р 4. 200 мг доксорубицина-сырца с чистотой 92,3% растворяют в 160 мл воды с подкислением до рН 4,4. Концентрация доксорубицина 0,12%. Раствор пропускают через колонку с ионитом БД-АМ-15-85 (d = 1,6 см, Н = 6,4 см, объем 13,2 мл). Ионит уравновешен 0,2 М аммонийацетатным буферным раствором с рН 4,4. Скорость пропускания раствора 190 мл/см²˙ч. Затем сорбент промывают 70 мл воды, 70 мл 80%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,002 М соляную кислоту. Доксорубицин десорбируют 12 мл 70%-ного водного раствора этилового спирта, содержащего 0,4 н. соляную кислоту. Элюат обрабатывают 70 мл абсолютного этилового спирта и получают 160,2 мг кристаллического продукта (выход 82,0%) с чистотой 98,7%.

При выявлении существенности признаков заявленного способа было найдено.

Снижение рН раствора доксорубицина-сырца перед сорбцией до 4,0-4,1 приводит к уменьшению равновесной емкости сорбции. Повышение рН до 5,0-5,5 приводит к увеличению необратимости сорбции и снижению выхода.

Увеличение концентрации соляной кислоты, так же как и концентрации этилового спирта на стадии промывки снижает степень чистоты целевого продукта. Уменьшение концентрации кислоты и спирта на стадии промывки приводит к снижению чистоты целевого продукта и уменьшению выхода.

Уменьшение концентрации кислоты на стадии элюции приводит к увеличению объемов элюата, что затрудняет проведение кристаллизации. Увеличение концентрации кислоты на стадии элюции приводит к побочной реакции - отщеплению аминосахара от доксорубицина и превращению его в адриамицинон.

Анализ примеров конкретного выполнения подтверждает достижение заявленной цели - выход доксорубицин гидрохлорида повысился до 81,5-87,8% при чистоте 98,5-99,5% . В то время, как продукт по способу-прототипу характеризуется выходом, не превышающим 65% при чистоте 98,0%.

Существенным дополнительным преимуществом заявленного решения является значительное упрощение технологии очистки доксорубицина-сырца: по способу-прототипу необходимо выполнение 10 технологических операций, по заявленному способу - всего 6. При этом устранены такие энергетические стадии, как две операции концентрирования. Значительно снижено количество используемого сорбента: для получения 1 кг доксорубицина необходимы 1,5 кг ионита БД-АМ-15-85 или 8,5-9,5 кг карбоксицеллюлозы марки Ватман и 7,5-8,0 кг смолы S-112 Кастелл [R]. Сорбент БД-АМ-15-85 выдерживает сотни циклов регенерации и актов сорбции - десорбции без изменения емкости сорбции и ее 100% обратимости.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНОГО РАСТВОРА СЫРОГО ДОКСОРУБИЦИНА колоночной хроматографией на ионообменных смолах при сорбции водных растворов с последующей элюцией и осаждением конечного продукта из элюата, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода при сохранении высокой степени очистки, 0,12 - 0,20% -ный водный раствор подкисленного доксорубицина-сырца пропускают через ионит БД = АМ = 15 - 85, уравновешенный 0,1 - 0,2 М аммоний ацетатным буферным раствором с pH 4,3 - 4,6, затем ионит последовательно промывают водой, 70 - 80% -ным водным раствором этилового спирта, содержащим 0,001 - 0,003 н. соляную кислоту, и элюируют 70 - 80%-ным водным раствором этилового спирта, содержащим 0,1 - 0,5 н. соляную кислоту.