ES2198492T3 - Procedimiento para producir ioversol. - Google Patents
Procedimiento para producir ioversol.Info
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Classifications
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION PRESENTA UN PROCESO NUEVO PARA PRODUCIR IOVERSOL (COMERCIALIZADO COMO OPTIRAY) QUE COMPRENDE: A) LA REACCION DE 5 - AMINO - N,N'' - BIS(2,3 - DIHIDROXIPROPIL) 2,4,6 - TRIYODOISOFTALAMIDA CON CLORURO DE CLOROACETILO EN UN SOLVENTE APROTICO POLAR, O CON COMBINACIONES, PARA PRODUCIR N,N'' - BIS[2,3 - DI(2 - CLOROACETOXI)PROPIL] - 5 - (2 - CLOROACETAMIDO) - 2,4,6 - TRIYODOISOFTALAMIDA; B) LA REACCION DEL PRODUCTO OBTENIDO EN A) CON HIDROXIDO SODICO PARA PRODUCIR N,N'' BIS(2,3 DIHIDROXIPROPIL) - 5 - (2 - CLOROACETAMIDO) - 2,4,6 TRIYODOISOFTALAMIDA; C) LA REACCION DEL PRODUCTO OBTENIDO EN B) EN AGUA Y ACETATO SODICO PARA PRODUCIR N,N'' - BIS(2,3 DIHIDROXIPROPIL) - 5 - GLUCOLAMIDO - 2,4,6 - TRIYODOISOFTALAMIDA; Y D) LA REACCION DEL PRODUCTO OBTENIDO EN C) CON UN AGENTE ALQUILANTE CAPAZ DE PRODUCIR UN PRODUCTO HIDROXIHILADO EN PRESENCIA DE UNA BASE Y AGUA PARA PRODUCIR IOVERSOL.
Description
Procedimiento para producir ioversol.
Este invento pertenece al campo de las imágenes.
En particular, el invento se refiere a las imágenes de
rayos-X. Y del modo más particular, el invento se
refiere a un nuevo proceso para obtener ioversol.
Este invento se refiere a
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-N-(2-hidroxietil)glucoamido-2,4,6-
triyodoisoftalamida (ioversol).
El ioversol se utiliza comúnmente como agente de
contraste de rayos-X. El agente puede utilizarse
en diferentes procedimientos radiográficos que incluyen los que
implican cardiografía, arteriografía coronaria, aortografía,
angiografía periférica y cerebral, artrografía, pielografía
intravenosa y urografía así como mielografía.
La presente preparación comercial de ioversol
transcurre en cuatro etapas desde la
bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodo-5-aminoisoftalamida
hasta el producto puro de ioversol que se purifica posteriormente.
Esta conversión emplea dos materias primas de elevado coste,
cloruro de acetoxiacetilo (AAC) y acetato de bromoetilo (BEA), que
juntas contribuyen en más del 25% al coste final del material
producto. De manera adicional, el presente proceso de preparación
comercial requiere la utilización de disolventes reactivos y/o no
deseables desde el punto de vista medioambiental, tales como
1,1,2-tricloroetano (TCE), dimetilsulfóxido (DMSO) y
acetato de amilo. En el proceso de preparación, cada uno de estos
disolventes han resultado particularmente problemáticos debido a
dificultades operacionales o desde el punto de vista de su
recuperación. En particular el TCE es un disolvente clorado que ha
suscitado cierta preocupación durante el proceso de preparación.
Por ello, es necesario un proceso mejorado para la preparación de
ioversol que incorpore materias primas de menor coste y más
respetuosas desde el punto de vista medioambiental. Las Patentes
de EE.UU. 4.396.598 y 5.177.261 describen las síntesis de
ioversol. La síntesis descrita en estas patentes se caracteriza por
una etapa final de hidrólisis ácida y la utilización de disolventes
no acuosos.
El presente invento proporciona un nuevo proceso
para producir ioversol (comercializado como OPTIRAY®) que
comprende:
- (a)
- hacer reaccionar 5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6- triyodoisoftalamida con cloruro de cloroacetilo en un disolvente polar aprótico o sus combinaciones para producir N,N'-bis[2,3-di(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6- triyodoisoftalamida;
- (b)
- hacer reaccionar el producto de (a) con hidróxido de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida;
- (c)
- hacer reaccionar el producto de (b) en agua y acetato de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamido-2,4,6-triyodoisoftalamida; y
- (d)
- hacer reaccionar el producto de (c) con un agente alquilante capaz de producir un producto hidroxietilado en presencia de una base y agua para producir ioversol.
La nueva ruta sintética reemplaza el elevado
coste de los componentes AAC y BEA con cloruro de cloroacetilo
(CAC) y un agente alquilante que es capaz de producir un producto
hidroxietilado, respectivamente, reduciendo de este modo la
introducción de estos componentes a un arquetipo más elemental y
mucho más barato. Además, salvo por una pequeña cantidad del
disolvente aprótico dimetilacetamida (DMAC) utilizada en la etapa
inicial, el resto de reacciones transcurren en medio de reacción
acuoso, eliminando el TCE, el DMSO y el acetato de amilo y sus
correspondientes costes y problemas medioambientales.
La Tabla 1 describe de forma general el presente
proceso para la preparación de ioversol.
\newpage
El procedimiento general presente para la
producción de ioversol es como sigue:
Se disuelve
5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
en N,N'- diometilacetamida y acetilada con anhídrido acético,
empleando 4-dimetilaminopiridina como catalizador,
para producir
5-amino-N,N'-bis(2,3-diacetoxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida.
Tras completarse la reacción, la mezcla se diluye con
1,1,2-tricloroetano y se lava con disoluciones de
carbonato de sodio acuoso y cloruro de sodio acuoso para eliminar
el ácido acético, que es el subproducto de la reacción. La
disolución de 1,1,2- tricloroetano resultante del producto se
utiliza en la ETAPA 2.
La mayoría del disolvente
(1,1,2-tricloroetano) se destila a partir de la
disolución de 5-
amino-N,N'bis(2,3-diacetoxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
preparada en la ETAPA 1. Se añade el disolvente de reacción,
N,N-dimetilacetamida. Se añade cloruro de
acetoxiacetilo en exceso y se agita la mezcla de reacción a
ca 40ºC hasta que se completa la reacción. Se forma
5-acetoxiacetamido-N,N'-bis(2,3-diacetoxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida.
Se añade 1,1,2-tricloroetano para diluir la mezcla
de reacción y la disolución se lava con disoluciones de
bicarbonato de sodio y cloruro de sodio acuoso para eliminar el
ácido acetoxiacético y otros subproductos. La fase orgánica
resultante que contiene el producto de reacción se utiliza en la
siguiente etapa.
El disolvente
(1,1,2-tricloroetano) se destila a partir de la
disolución de
5-acetoxiacetamido-N,N'bis(2,3-diacetoxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
preparada en la ETAPA 2. Se añade dimetilsulfóxido como disolvente
de reacción. Se añaden carbonato de potasio y acetato de
2-bromoetilo y se agita la mezcla de reacción
durante 10 horas a 40º C hasta completar la reacción, para formar
5-[N-(2-acetoxietil)acetoxiacetamido]-N,N'-bis(2,3-diacetoxipropil)-2,4,6-
triyodoisoftalamida. Tras completarse la reacción, se añade
1,1,2-tricloroetano para diluir la mezcla. Para
eliminar las sales inorgánicas y el dimetilsulfóxido del medio, se
lava la mezcla una vez con agua desionizada, y dos veces con una
disolución de cloruro de sodio acuoso. A continuación, se destila
la fase orgánica, que contiene el producto, para eliminar el
disolvente, y el residuo se disuelve en acetato de amilo mientras
la mezcla está todavía caliente. A continuación, la mezcla se
enfría y se agita de forma continuada para completar la
cristalización. Se recoge el producto de reacción y se seca. Tras
ser sometido a ensayo, se utiliza en la ETAPA 4 para preparar la
disolución acuosa de ioversol puro.
Los sólidos de
5-[N-(2-acetoxietil)acetoxiacetamido]-N,N'bis(2,3-
diacetoxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
se someten a un proceso de preparación de lodo en agua caliente que
contiene una cantidad catalítica de ácido sulfúrico. El sólido se
disuelve de forma gradual a medida que se calienta con el vapor de
la cubierta. El material se hidroliza para producir ioversol puro
y ácido acético como subproducto. Para eliminar el ácido acético,
se inyecta vapor limpio en el interior del reactor. El volumen de
disolución se mantiene constante añadiendo agua desionizada
durante la reacción y la eliminación de ácido acético. Se
comprueba que en la reacción se ha producido la hidrólisis completa
y la eliminación del ácido acético.
La disolución que contiene ioversol, (disolución
acuosa de ioversol puro), se enfría y se utiliza en las etapas de
purificación posteriores.
La Tabla 2 muestra el proceso del invento para la
producción de ioversol.
El procedimiento general para el proceso del
invento implica hacer reaccionar
5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
con cloruro de cloroacetilo en un disolvente polar aprótico.
El producto resultante se hidroliza con hidróxido
de sodio. Añadiendo agua se obtiene una disolución homogénea.
Mediante precipitación se obtiene
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-(2-cloroacetamido)-2.4.6-triyodoisoftalamida.
Este producto se mezcla con agua y acetato de sodio y se ajusta el
pH. A medida que transcurre la reacción se añade una base con el
fin de mantener el pH en un valor constante y producir
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamido-2,4,6-triyodoisoftalamida.
Posteriormente, este producto procedente de la etapa anterior se
trata en disolución acuosa con una base y se hace reaccionar con un
agente alquilante capaz de producir un producto hidroxietilado. El
producto de reacción es ioversol puro. El pH de la reacción se
mantiene mediante la adición de un ácido mineral. Finalmente, se
eliminan la sal y las impurezas de bajo peso molecular.
Disolvente polares apróticos para ser utilizados
con el invento incluyen dimetilacetamida, acetonitrilo,
dimetilsulfóxido, dimetilformamida, tetrahidrofurano,
dimetoxietano, acetonitrilo o sus combinaciones. Bases adecuadas
para ser utilizadas con el agua incluyen hidróxido de sodio,
hidróxido de litio, hidróxido de amonio e hidróxido de potasio.
Agentes alquilantes capaces de producir un producto hidroxietilado
adecuado para su utilización en el invento incluyen
2-cloroetanol, óxido de etileno, carbonato de
etileno, 2-bromoetanol, 2-yodoetanol
y 2-tosiletanol.
De manera específica, el proceso del invento se
detalla en la sección de Ejemplos de este documento.
Los siguientes ejemplos ilustran las
realizaciones específicas del invento descrito en este
documento.
Se disolvió
5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida
(84,6 g, 0,12 moles) en 172 mL de
N,N-dimetilacetamida a 50º C. La disolución se
enfrió a 10º C y se añadieron 62 mL (88,09 g, 0,78 moles) de
cloruro de cloroacetilo durante 30 minutos. Se agitó la mezcla de
reacción durante 3 horas a 50º C. El análisis HPLC de la mezcla de
reacción mostró que contenía 99,8% de
N,N'-bis[2,3-di-(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2.4.6-
triyodoisoftalamida. El material se utilizó en el Ejemplo 2 sin
purificación adicional.
La
N,N'-bis[2,3-di-(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2.4.6-
triyodoisoftalamida en N,N-dimetilacetamida del
Ejemplo 1 se hidrolizó añadiendo 156 mL de disolución de hidróxido
de sodio 10N (1,56 moles). A continuación, se añadió agua (100 mL) a
la mezcla para dar lugar a una disolución homogénea. Se añadió
ácido clorhídrico 1N (59 mL, 0,59 moles) para precipitar la
N,N'-bis(2,3-dihidroxipriopil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida.
El precipitado se recogió y se lavó con agua. El producto húmedo se
secó a 60ºC en un horno de vacío para dar 81,69 g de producto,
rendimiento de 88,4%. El análisis HPLC confirmó que el material era
100% puro.
moles) en 71 mL de
N,N-dimetilacetamida a 50º C. Se añadió acetonitrilo
(71 mL) a la mezcla. Se añadió cloruro de cloroacetilo (52 mL,
73,4 g, 0,65 moles) durante 30 minutos. Se agitó la mezcla de
reacción durante 3 horas a 50º C. El análisis HPLC de la mezcla de
reacción mostró que contenía 98,5% de
N,N'-bis[2,3-di(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-
triyodoisoftalamida. El material se utilizó en el Ejemplo 4 sin
purificación adicional.
La
N,N'-bis[2,3-di-(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2.4.6-
triyodoisoftalamida en N,N-dimetilacetamida y
acetonitrilo del Ejemplo 3 se hidrolizó añadiendo 130 mL de
disolución de hidróxido de sodio 10N (1,3 moles). A continuación,
se añadió agua (36 mL) a la mezcla para dar lugar a una disolución
homogénea. Se añadió ácido clorhídrico 1N (100 mL, 0,1 moles) para
precipitar la
N,N'-bis(2,3-dihidroxipriopil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida.
El precipitado se recogió y se lavó con agua. El producto húmedo se
secó a 60ºC en un horno de vacío para dar 71,6 g de producto,
rendimiento de 92,2%. El análisis HPLC confirmó que el material
era 100% puro.
Se suspendió
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamdio-2,4,6-
triyodoisoftalamida (39,08 g, 0,05 moles) en 150 mL de agua. Se
añadió acetato de sodio (32,8 g, 0,4 moles) y se ajustó el pH de
la mezcla a 6,4 con 1 mL de ácido clorhídrico 12N. Se calentó la
mezcla a reflujo. Se mantuvo el pH de la mezcla de reacción a
6,3-6,5 añadiendo disolución de hidróxido de sodio
5N. Al final de la reacción, la mezcla contenía 96,4% de
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamido-2,4,6-triyodoisoftalamida.
Se enfrió la mezcla de reacción a temperatura ambiente y se
precipitó el producto a partir de la mezcla de reacción. Se aisló
el precipitado y se lavó con agua. El sólido se secó a 60º C en un
horno de vacío para dar 33 g de producto, rendimiento de 94%. El
análisis HPLC confirmó que la pureza del material fue de
97,75%.
En un matraz de fondo redondo de triple boca de
500 mL, equipado con un termómetro, agitador superior y un
condensador de relujo conectado a un separador de hidróxido de
sodio acuoso al 10%, se combinaron
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamido-2,4,6-triyodoisoftalamida
(30,0 g, 0,039 moles), hidróxido de sodio acuoso (disolución al 50%
en peso; 7,28 g, 0,091 moles) y agua desionizada (85 mL). La mezcla
se calentó a 50º C y se añadió 2-cloroetanol todo
de una vez mediante una jeringa. Se prolongó el calentamiento
durante 7 horas. Se enfrió la mezcla a 10-15º C, y
se enfrió la reacción con 5 mL de ácido clorhidrico concentrado.
Por HPLC se confirmó que la mezcla de reacción contenía 93% de
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-N-(2-hidroxietil)glucoamido-2,4,6-
triyodoisoftalamida. Sin procesado adicional, se continuó con la
mezcla de reacción.
En un matraz de fondo redondo de cuádruple boca
de 500 mL, equipado con un termómetro, agitador superior,
condensador de relujo refrigerado y un tubo de vidrio conectado a
un cilindro de óxido de etileno gasesoso, se combinaron
N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glucoamido-2,4,6-triyodoisoftalamida
(17,65 g, 0,023 moles), NaCl (1,3 g, 0,023 moles), NaOAc (15,1 g,
0,184 moles) y agua desionizada (165 mL). La mezcla de reacción se
enfrió a 2ºC con un baño de hielo, y se borboteó
sub-superficialmente óxido de etileno (18,11 g,
0,411 moles) con un caudal de 190 mL/min. Se retiraron el
condensador refrigerado por aire y el tubo de admisión de óxido de
etileno y se reemplazaron por un condensador de hielo seco unido a
un separador de NaOH acuoso al 10%. Se calentó la mezcla de 50ºC.
El pH se mantuvo a 10,0 con ácido clorhídrico 1N mientras la
mezcla era heterogénea. Cuando se disolvieron los sólidos, se
mantuvo el pH a 9,6-9,8. Después de 4 horas, la
mezcla se enfrió a temperatura ambiente, luego con ácido
clorhídrico 1,0N (40 mL) y a continuación con ácido clorhídrico
concentrado (20 mL) a pH 4,5. Se observó por HPLC que la mezcla de
reacción contenía 93% de ioversol. Una evaluación del producto dio
un rendimiento de 17,6 g (94,3%). Sin procesado adicional, se
continuó con la mezcla de reacción.
Se rellenó con resina Amberlite
XAD-16 una columna (2,5 cm de diámetro, 29 cm de
altura) utilizando el procedimiento recomendado por el fabricante.
El ioversol puro (4,5 g) que contenía ioversol (45,3%), acetato de
sodio (40,9%), NaCl (3,2%), etilen-glicol (10,2%) y
otras impurezas orgánicas se disolvió en agua (12 mL) y se
introdujo en la columna XAD-16. Se eluyó la columna
con agua con un caudal de 3,0 mL por minuto. Se registró el perfil
de elusión con un medidor de conductividad para sustancias iónicas
y un detector UV a 254 nm para el ioversol. Cuando la conductividad
comenzó a aumentar, se recogieron las fracciones (30 mL cada una).
Las sales y otras impurezas de menor peso molecular fueron eluidas
de la columna. A continuación, la columna se eluyó con una mezcla
de metanol y agua (50/50) que provocó que el ioversol se
desorbiese de la columna con un rendimiento del
95-99%. La columna XAD-16 puede
re-equilibrarse con agua para su
re-utilización. La fracción de ioversol aislado
contenía menos de 5 ppm de etilen-glicol (por HPLC)
y las impurezas iónicas se eliminaron (por análisis de
conductividad).
Claims (10)
1. Un proceso para producir ioversol, que
comprende:
- (a)
- hacer reaccionar 5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida con cloruro de cloroacetilo en un disolvente polar aprótico, o sus combinaciones, para producir N,N'-bis[2,3-di(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6- triyodoisoftalamida;
- (b)
- hacer reaccionar el producto de (a) con hidróxido de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida;
- (c)
- hacer reaccionar el producto de (b) en agua y acetato de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glicolamido-2,4,6-triyodoisoftalamida; y
- (d)
- hacer reaccionar el producto de (c) con un agente alquilante capaz de generar un producto hidroxietilado en presencia de una base y agua para producir ioversol.
2. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el disolvente polar aprótico se escoge entre dimetilacetamida,
acetonitrilo, dimetilsulfóxido, dimetilformamida, tetrahidrofurano,
dimetoxietano, acetonitrilo o sus mezclas.
3. El proceso de la reivindicación 2, en el que
el disolvente polar aprótico es
N,N-dimetilacetamida.
4. El proceso de la reivindicación 2, en el que
el disolvente polar aprótico es
N,N-dimetilacetamida y acetonitrilo.
5. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el agente alquilante en (d) se escoge en el grupo formado por
2-cloroetanol, óxido de etileno, carbonato de
etileno, 2-bromoetanol, 2-yodoetanol
y 2-tosiletanol.
6. El proceso de la reivindicación 5, en el que
el agente alquilante es óxido de etileno.
7. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la base en (d) se escoge entre hidróxido de sodio, hidróxido de
litio, hidróxido de amonio e hidróxido de potasio.
8. El proceso de la reivindicación 7, en el que
la base es hidróxido de sodio.
9. Un proceso para producir ioversol, que
comprende:
- (a)
- hacer reaccionar 5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida con cloruro de cloroacetilo en N,N'-dimetilacetamida para producir N,N'-bis[2,3-di(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6- triyodoisoftalamida;
- (b)
- hacer reaccionar el producto de (a) con hidróxido de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida;
- (c)
- hacer reaccionar el producto de (b) en agua y acetato de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glicolamido-2,4,6-triyodoisoftalamida; y
- (d)
- hacer reaccionar el producto de (c) con hidróxido de sodio, agua y óxido de etileno para producir ioversol.
10. Un proceso para producir ioversol, que
comprende:
- (a)
- hacer reaccionar 5-amino-N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-2,4,6-triyodoisoftalamida con cloruro de cloroacetilo en N,N'-dimetilacetamida y acetonitrilo, para producir N,N'-bis[2,3-di(2-cloroacetoxi)propil]-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6- triyodoisoftalamida;
- (b)
- hacer reaccionar el producto de (a) con hidróxido de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-(2-cloroacetamido)-2,4,6-triyodoisoftalamida;
- (c)
- hacer reaccionar el producto de (b) en agua y acetato de sodio para producir N,N'-bis(2,3-dihidroxipropil)-5-glicolamido-2,4,6-triyodoisoftalamida; y
\newpage
- (d)
- hacer reaccionar el producto de (c) con hidróxido de sodio, agua y óxido de etileno, para producir ioversol.
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