Verfahren zur Herstellung eines antipeptisch wirksamen Heilmittels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines antipeptisch wirksamen Heilmittels.
Es ist bereits bekannt, dass man antipeptisch wirksame Amylosedischwefelsäureester durch Sulfonierung von Amylose mit Chlorsulfonsäure oder mit einem andern geeigneten Sulfonierungsmittel, in Gegenwart von Pyridin, und durch Umfällen des entstandenen Produktes nach dessen Überführen in ein entsprechendes Salz, z. B. ein Alkalimetallsalz, aus einer wässrigen Lösung, durch Zusatz von einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, z. B. einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol oder Keton, wie Äthanol oder Aceton, herstellen kann.
Mit Rücksicht auf ihre hohe blutgerinnungshemmende Wirksamkeit, wenn sie in die Blutbahn gelangen, gehören sulfonierte Polysaccharide in die Gruppe sogenannter Heparionoide, das heisst solcher Substanzen, welche dem Heparin, einem aus Tierorganen isolierten Polysaccharid, welches als Arzneimittel Anwendung findet, chemisch nahe verwandt sind.
Bei der Behandlung von Magen- und Duodenalgeschwüren wird die blutgerinnungshemmende Aktivität sulfonierter Polysaccharide als unerwünschte Nebenwirkung betrachtet, denn dieselben könnten, besonders bei Verabreichung von höheren und wiederholten Gaben, Hämorrhagien im Magen-Darmkanal verursachen. Es ist also zweckmässig, diese Gefahr auf ein solches Minimum herabzusetzen, damit das Arzneimittel, auch in Extremfällen, vollkommene Sicherheit gewährleisten könnte.
In Tierversuchen hat es sich gezeigt, dass hohe Gaben sulfonierter Amylose und auch anderer Polysaccharidpolyschwefelsäureester manchmal zu Hämorrhagien, besonders im Darm, führen können, wenn auch bei Verabreichung normaler Gaben solche Fälle nur selten vorkommen.
Nähere Forschung hat ergeben, dass diese unerwünschten Begleiterscheinungen durch Gegenwart von niedermolekularen Fraktionen teilweise abgebauter Polysaccharide hervorgerufen werden. Solche Fraktionen kommen manchmal in der Amylose und auch in andern, teilweise abgebauten Stärkearten und ähnlichen vor, wenn auch das durchschnittliche Molekulargewicht, z. B. viskosimetrisch ermittelt, genügend hohen Wert aufweist.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Herstellung eines antipeptisch wirksamen Heilmittels durch Sulfonierung von Stärke. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine, von niedermolekularen Fraktionen durch Erwärmen in einer wässrigen, Elektrolyt enthaltenden Lösung mit einem pH-Wert von etwa 8 und Ausfällen aus dieser Lösung mit einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie z. B. mit einem niederen aliphatischen Alkohol oder Keton und vorzugsweise Methanol, befreite Stärke mit einer Viskositätszahl von wenigstens 0,3 und vorzugsweise von wenigstens 0,6, z. B. in bekannter Weise, in Gegenwart einer organischen Base, wie Pyridin, bis zur Erreichung eines Schwefelgehaltes von 16-190/U im Endprodukt sulfoniert und den entstandenen Diester isoliert.
Zur Isolierung des Reaktionsproduktes wird vorzugsweise das in der tschechoslovakischen Patentschrift Nr. 88 330 beschriebene Verfahren angewendet.
Als Ausgangsmaterial ist z. B. Maisstärke geeignet. Diese Stärkeart weist einen hohen Amylosegehalt und einen niedrigen Gehalt von niedermole kularen Fraktionen auf. Die Viskositätsbestimmung erfolgte nach der Höpplerschen Methode bei einer Temperatur von 200 C.
Die als Ausgangsmaterial zur Sulfonierung verwendete Stärke muss eine Viskositätszahl von wenigstens 0,3 und vorzugsweise von wenigstens 0,6 aufweisen, das heisst ein mittleres Molekulargewicht von über 60000 besitzen. Die Viskositätsmessung wurde im Vergleich mit Polysaccharid-Standards bei 20 C nach der Methode von Höppler durchgeführt. Die angegebenen Viskositätswerte bringen zum Ausdruck, dass die hier zur Sulfonierung verwendete Stärke ein wenigstens zehnmal höheres Molekulargewicht aufweist als die von Bergström verwendete Stärkeart (Z. physiol. Chem.; 238, 163, 1936).
Zur pharmakologischen Bewertung an Versuchstieren (Mäuse, Ratten, Hunde) wurden zwei Typen von Stärkepolys accharid-Dischwefelsäureester mit verschiedenen Molekulargewichten verwendet. In erster Linie bezweckten diese Versuche die Feststellung, inwiefern die antiulcerose Wirksamkeit durch den Polymerisationsgrad des untersuchten Esters beeinflusst wird. In zweiter Linie wurden dabei alle Nebenwirkungen beider Stoffarten, welche als wichtiges Kriterium zur Bestimmung der Toleranz und der klinischen Dosierung dienten, ermittelt. Als vorteilhaftester und empfindlichster Versuchstiertypus erwiesen sich Hunde (60 Versuchstiere). Neben allgemeiner Toleranz, Hämorrhagien im Magen-Darmkanal und in parenchymatösen Organen wurde auch die Blutgerinnung kontrolliert.
In chronischen Versuchen wurden folgende Substanzen verabreicht:
1. Polys accharid-Dischwefelsäureester, teilweise depolymerisierter Stärke, Viskositätszahl (rl) 0 30
Schwefelgehalt 17, 29 /9, (a) 2D = + 1000, hergestellt durch Sulfonierung von Stärkepoly sacchariden mit einer Viskositätszahl (t7) = 0,14 und mit einem durchschnittlichen Molekular gewicht unter 30000.
2. Polysaccharid-Dischwefelsäureester nicht depolymerisierter Stärke, Viskositätszahl (7X) = 3,40,
Schwefelgehalt 18,64 0/o, (a) 2D0 = + 102 , hergestellt durch Sulfonierung von Stärkepoly sacchariden mit einer Viskositätszahl (r) = 0,60 und mit einem durchschnittlichen Molekular gewicht über 60 000.
Durch Verabreichung klinischer Gaben des Polysaccharid-Dischwefelsäureesters mit niedrigem Molekulargewicht wurden bei den Versuchstieren Hämorrhagien im Magen-Darmkanal und in parenchymatösen Organen verursacht und sogar Darmblutungen beobachtet. Die Blutgerinnung wurde ähnlich wie nach Applikation von blutgerinnungshemmenden Mitteln beeinflusst. Aus diesen Gründen zeigte sich dieses Produkt zu therapeutischen Zwecken als nicht geeignet.
Nach Verabreichung des Polysaccharid-Dischwefelsäureesters mit hohem Molekulargewicht wurden keine der oben erwähnten ungünstigen Nebenwirkungen beobachtet. Das Präparat wurde in denselben und auch ein um ein Vielfaches höheren Gaben ohne Komplikation vertragen. In klinischen Prüfungen wurden diese Ergebnisse bestätigt.
Der eigentliche antiulcerose Effekt, welcher auf Magenpepsinhemmung beruht, hängt wahrscheinlich beträchtlich von dem Schwefelgehalt des Präparates ab.
Zu Vergleichsversuchen wurden unter geeigneten Sulfonierungsbedingungen die oben erwähnten Polysaccharid-Monoschwefelsäureester hergestellt. Ihre antipeptische Aktivität wurde bestimmt und mit der von Polysaccharid-Dischwefelsäureester verglichen.
Bei den letzteren wird der höchste Sulfonationsgrad, das ist der höchste Schwefelgehalt, erreicht.
Wenn Polysaccharid-Monoschwefelsäureester und -Dischwefelsäureester in gleichen Gaben verabreicht werden, hemmen die ersteren die Pepsinprotheaseaktivität um 6O700/o weniger. Aus diesem Grund sind Amylose-Monoschwefelsäureester mit niedrigerem Schwefelgehalt, infolge ihrer wesentlich niedrigeren Wirksamkeit, zur Therapie der Ulcuskrankheit nicht geeignet.
Zur Feststellung der antipeptischen Aktivität und der damit eng zusammenhängenden therapeutischen Anwendbarkeit bei der Ulcuskrankheit wurden 34 verschiedene, nicht nur Polysaccharid-, sondern auch Heterosid-, Mucoproteid- und Protein-Polyschwefelsäureester hergestellt und untersucht. Unter allen untersuchten Substanzen wies der Polysaccharid-Dischwefelsäureester aus nicht depolymerisierter Stärke die höchste antipeptische Aktivität auf.
Beispiel
5 kg Maisstärke werden in einer Lösung aus
1 kg NaCl in 1001 destilliertem Wasser suspendiert.
Mit Hilfe einer 4oehigen NaOH-Lösung stellt man den pH-Wert auf 8 ein und erwärmt dann diese Mischung 2 Stunden am Wasserbad auf 80-85 C.
Dann kühlt man auf 300 C ab und fällt die hoch molekulare Polysaccharidfraktion durch Zugabe von Methanol aus. Nach Stehen über Nacht trennt man den klaren flüssigen Anteil ab, wäscht den zurückbleibenden Niederschlag mit wasserfreiem Methanol nach und trocknet. Man gewinnt 4 kg einer hochmolekularen Polysaccharidfraktion mit einer Viskosität (S1) = 0,60.
4 kg der auf diese Weise gewonnenen hochmolekularen Stärke-Polysaccharidfraktion sulfoniert man in einer Mischung von 48 1 Pyridin und 12 1 Chlorsulfonsäure bis zur Lösung der Substanz, was etwa 30 Minuten dauert. Dann giesst man die Reaktionsmischung in 60 1 kaltes Wasser. Die entstandene klare Lösung versetzt man mit dreifachem Volumen (360 1) Methanol. Dabei scheidet sich das Pyridinsalz des Polysaccharid-Dischwefelsäureesters ab. Man erwärmt die Mischung auf 50-550 C, trennt den Niederschlag ab, suspendiert ihn von neuem in 60 1 Methanol bei 50-550 C, trennt ihn ab und bringt ihn in 100 1 Wasser zur Lösung. In dieser Lösung überführt man das Reaktionsprodukt mit Hilfe einer konzentrierten Alkalilauge in ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise Natriumsalz, und entfärbt es z. B. mit Aktivkohle.
Nach Filtration wird das Produkt durch Zugabe des doppelten Volumens Methanol als Niederschlag erhalten. Nach Absaugen wäscht man das Polysaccharid-Dischwefelsäureester- Natriumsalz mit Äthanol und Ather nach und trocknet es.
Ausbeute: 8 kg trockener Substanz.
Schwefelgehalt 1X,60/o.
Viskositätszahl (U) = 3,4.
(a) 2D0 = ¯ 1200.