PL247411B1 - Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie - Google Patents

Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie Download PDF

Info

Publication number
PL247411B1
PL247411B1 PL442345A PL44234522A PL247411B1 PL 247411 B1 PL247411 B1 PL 247411B1 PL 442345 A PL442345 A PL 442345A PL 44234522 A PL44234522 A PL 44234522A PL 247411 B1 PL247411 B1 PL 247411B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
amount
monomer
cloxacillin
fusidate
catalyst
Prior art date
Application number
PL442345A
Other languages
English (en)
Other versions
PL442345A1 (pl
Inventor
Dorota Neugebauer
Katarzyna Niesyto
Aleksy Mazur
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL442345A priority Critical patent/PL247411B1/pl
Publication of PL442345A1 publication Critical patent/PL442345A1/pl
Publication of PL247411B1 publication Critical patent/PL247411B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/58—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. poly[meth]acrylate, polyacrylamide, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyvinylalcohol or polystyrene sulfonic acid resin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/425—Thiazoles
    • A61K31/429—Thiazoles condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/43—Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems
    • A61K31/431—Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems containing further heterocyclic rings, e.g. ticarcillin, azlocillin, oxacillin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/56—Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids
    • A61K31/575—Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids substituted in position 17 beta by a chain of three or more carbon atoms, e.g. cholane, cholestane, ergosterol, sitosterol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2121/00—Preparations for use in therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania koniugatów jonowych na bazie kopolimerów szczepionych do (współ)dostarczania leków o aktywności przeciwbakteryjnej, który polega na tym, że proces przebiega w dwóch etapach, gdzie w pierwszym etapie chlorek metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu w ilości od 0,01 g do 5 g rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, przy czym w tym samym czasie sól leku, fusydan lub kloksacylina w ilości od 0,02 g do 13 g, rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, otrzymany roztwór wkrapla się do roztworu chlorku metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu, gdzie stosunek molowy soli leku do chlorku  metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu mieści się w zakresie od 1:1 do 1,2:1, miesza się w czasie od 1 h do 48 h, a kryształy wytrąconej soli odsącza i przemywa rozpuszczalnikiem, suszy w próżni do otrzymania stałego produktu, stanowiącego  monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym, w drugim etapie reakcji, otrzymany monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i/lub monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym w ilości 0,1 g do 2 g, miesza się z metakrylanem metylu w ilości 0,01 ml do 1 ml, a następnie rozpuszcza w rozpuszczalniku polarnym, korzystnie metanolu w ilości 0,1 ml do 4 ml oraz rozpuszczalniku niepolarnym, korzystnie tetrahydrofuranie w ilości 0,1 ml do 4 ml, dodaje się ligand w ilości od 0,0004 g do 0,02 g oraz makroinicjator wielofunkcyjny w ilości od 0,001 g do 0,2 g miesza w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, otrzymaną mieszaninę odgazowuje się przez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie, po czym dodaje się katalizator, korzystnie chlorek miedzi (I) w ilości od 0,0004 g do 0,02 g, przy czym stosunek molowy katalizatora do makroinicjatora wielofunkcyjnego mieści się w zakresie od 1:1 do 2:1, reakcję prowadzi się w temperaturze od 25°C do 40°C, w czasie od 1 h do 24 h, następnie oczyszcza z katalizatora, przepuszczając roztwór przez kolumnę tlenku glinu, produkt będący koniugatem jonowym wytrąca się w niepolarnym rozpuszczalniku, bądź mieszaninie rozpuszczalników polarnego i niepolarnego, korzystnie mieszanina eteru dietylowego i tetrahydrofuranu w stosunku objętościowym eteru dietylowego do tetrahydrofuranu 1:1,5, wytrącony produkt suszy się w próżni. Zgłoszenie obejmuje także zastosowanie koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych otrzymanych sposobem określonym powyżej do leczenia zakażeń bakteryjnych, w tym wymagających terapii skojarzonej z udziałem kloksacyliny i fusydanu.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie, w farmakologii i medycynie w terapii przeciwbakteryjnej.
Z literatury niepatentowej Egorova, K. S., Gordeev, E. G., Anartikov, V. P. Biological Activity of lonic Liquids and Their Application in Pharmaceutics and Medicine. Chem. Rev. 2017, 117(10), 71327189) znane są ciecze jonowe, mające zastosowanie w medycynie, które ze względu na występowanie w fazie ciekłej w temperaturze pokojowej, stabilność chemiczną i termiczną oraz biokompatybilność są obecnie przedmiotem badań interdyscyplinarnych. Problemem medycy ny i farmakologii podczas stosowania większości leków jest ich ograniczona rozpuszczalność oraz biodostępność. Jednym z powszechnych sposobów zwiększenia biodostępności leków jest ich przekształcenie w sól poprzez biofunkcjonalizację cieczy jonowych (Shamshina, J. L., Kelley, S. P., Gurau, G., Rogers., R. D. Chemistry: Develop ionic liquid drugs. Nature, 2015, 528(7581), 188-189). Związanie leku z cieczami jonowymi jest możliwe poprzez wiązanie kowalencyjne bądź jonowe. Biofunkcjonalizacja cieczy jonowych poprzez zastosowanie wiązań jonowych jest dogodną drogą dzięki możliwości zastosowania szerokiej gamy cieczy jonowych jak i przeciwjonów (Md Moshikur, R., Chowdhury, M. R., Moniruzzaman, M., Goto, M. Biocompatible ionic liquids and their application in pharmaceutics. Green Chem. 2020, 22, 8116-8139).
Dotychczasowe doniesienia na temat przygotowania małocząsteczkowych nośników na bazie cieczy jonowych, wskazują na układy imidazoliowe, fosfoniowe, lidokainowe, amoniowe, pirydyniowe i cholinowe, które poddano biofunkcjonalizacji różnymi aktywnymi jonami farmaceutycznymi, między innymi z przeciwjonami; ibuprofenowym (Viau, L, Tourne-Peteilh, C., Devoisselle, J.-M., Vioux, A, Ionogels as drug delivery system: one-step sol-gel synthesis using imidazolium ibuprofenate ionic liquid, Chem. Commun, 2010, 46(2), 228-230; Bica, K., Rodriguez, H., Gurau, G., Andreea Co/ocaru, O., Riisager, A., Fehrmann, R., Rogers, R. D. Pharmaceutically active ionic liquids with solids handling, enhanced thermalstability, and fastrelease. Chem. Commun. 2012, 48(44), 5422), ampicilinowym (Ferraz, R., Branco, L., Marrucho, I., Araύjo, J., Rebelo, L., da Ponte, M., Prudencio, C., Noronha, J., Petrovski, Z. Development of novel ionic liquids based on ampicillin. Med. Chem. Commun. 2012, 3(4), 494), salicylanowym (Bica, K., Rjksen, C., Nieuwenhuyzen, M., Rogers, R. In search of pure liquid salt forms of aspirin: ionic liquid approaches with acetylsalicylic acid and salicylic acid. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12(8), 2011), pochodnych kwasu nalidyksowego, niflumowego, pirazynowego i pikolinowego (Araujo, J.M.M., Florindo, C., Pereiro, A. B., Vieira, N. S. M., Matias, A. A., Duarte, C. M. M., Rebelo, L., Marrucho, I. M. Cholinium-based ionic liquids with pharmaceutically active anions. RSC Adv. 2014, 4(53), 28126-28132). Zastosowanie polimeryzowalnych (monomerycznych) cieczy jonowych pozwala na uzyskanie wielkocząsteczkowych nośników na bazie poli(cieczy jonowych) (Manojkumar, K., Sivaramakrishna, A., & Vjayakrishna. K. A short review on stable metal nanoparticles using ionic liquids, supported ionic liquids, andpoly(ionic liquids). J. Nanopart. Res. 2016, 18(4), 103). Znane są koniugaty oparte na poli(cieczach jonowych), które powstały w wyniku modyfikacji otrzymanego polimeru poprzez wprowadzenie anionów leków przeciwzapalnych, w tym antybiotyków β-laktamowych np. wspomnianego już anionu ampicilinowego (Gorbunova, M.; Lemkina, L.; Borisova, I. New guanidine-containing polyelectrolytes as advanced antibacterial materials. Eur. Polym. J. 2018, 105, 426-433) lub piperacyliny (Niesyto, K.; Neugebauer, D. Linear Copolymers Based on Choline Ionic Liquid Carrying Anti-Tuberculosis Drugs: Influence of Anion Type on Physicochemical Properties and Drug Release. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 284), oraz sulfacetamidu (Bielas, R., Siewniak, A., Skonieczna, M., Adamiec, M., Mielańczyk, Ł., Neugebauer, D. Choline based polymethacrylate matrix with pharmaceutical cations as codelivery system for antibacterial and anti-inflammatory combined therapy. J. Mol. Liq. 2019, 285, 114122), klawulanianu i p-aminosalicylanu (Niesyto K., Neugebauer D. Synthesis and Characterization of Ionic Graft Copolymers: Introduction and In Vitro Release of Antibacterial Drug by Anion Exchange. Polymers, 2020, 12, 2159-2171). Z kolei obecność startowej jednostki amoniowej cieczy jonowej w łańcuchu polilaktydu umożliwiło wprowadzenie kwasu mefenamowego (Halayqa, M., Zawadzki, M., Domańska, U., Plichta, A. Polymer- Ionic liquid - Pharmaceutical conjugates as drug delivery systems. J. Mol. Struct. 2019, 1180, 573-584). Innym podejściem jest biofunkcjonalizacja monomerycznej cieczy jonowej odpowiednim przeciwjonem farmaceutycznym, którą w dalszym etapie poddaje się reakcji polimeryzacji. W ten sposób otrzymano trimetyloamoniowe poli(ciecze jonowe) do transportu kwasu salicylowego (Bielas, R., Łukowiec, D., Neugebauer, D. Drug delivery via anion exchange of salicylate decorating poly(meth)acrylates based on a pharmaceutical ionic liquid. New J. Chem., 2017, 41(21),
12801-12807; Bielas, R., Mielańczyk, A., Siewniak, A., Neugebauer, D. Trimethylammonium-Based Polymethacrylate Ionic Liquids with Tunable Hydrophilicity and Charge Distribution as Carriers of Salicylate Anions. ACS Sustain. Chem. Eng., 2016, 4(8), 4181-4191). Ponadto, aniony salicylanowe wprowadzone w formie polimeryzowalnej cieczy jonowej były również transportowane przez kopolimery szczepione (Bielas, R.; Mielańczyk, A.; Skonieczna, M.; Mielańczyk, L.; Neugebauer, D. Choline supported poly(ionic liquid) graft copolymers as novel delivery systems of anionic pharmaceuticals for antiinflammatory and anticoagulant therapy. Sci. Rep., 2019, 9, 11410).
Dzięki wstępnemu projektowaniu układów dostarczania leków możliwe jest planowanie i regulowanie ich właściwości w zależności od potrzeb terapeutycznych. Wiele konwencjonalnych sposobów przenoszenia związków biologicznie aktywnych w nośnikach można wykorzystać do otrzymywania systemów współdostarczania leków celem zapewnienia synergistycznego działania leków i poprawy skuteczności leczenia (Amer Ridha, A., Kashanian, S., Rafipour, R., Hemati Azandaryani, A., Zhaleh, H., Mahdavian, E. A promising dual-drug targeted delivery system in cancer therapy: nanocomplexes offolate-apoferritin-coniugated cationic solid lipid nanoparticles. Pharm. Dev. Technol. 2021 26(6), 673681.; Liu, G., Yang, L., Chen, G., Xu, F., Yang, F., Yu, H., Li, L., Dong, X., Han, J., Cao, C., Qi, J., Su, J., Xu, X., Li, X., Li, B. A Review on Drug Delivery System for Tumor Therapy. Front. Pharmacol 2021, 12, 735446; Xiao. Y., Gao, Y., Li, F., Deng, Z. Combinational dual drug delivery system to enhance the care and treatment of gastric cancer patients. Drug Deliv. 2020, 27(1), 1491-1500). Taką strategię stosuje się w szczególności w przypadku leczenia nowotworów bądź chorób wywołanych szczepami lekoopornymi, gdzie zwykle kojarzone terapeutyki są koniugowane i/lub enkapsulowane. W ten sposób zaprojektowano i następnie badano koniugaty jonowe na bazie amfifilowych kopolimerów liniowych opartych na cholinowej cieczy jonowej pod kątem dostarczania przeciwzapalnych leków jonowych, tj. salicylanu lub sulfacetamidu, a dzięki zdolności do samoorganizacji przeprowadzono enkapsulację drugiego leku: erytromycyny, indometacyny lub kwercetyny (Bielas, R., Siewniak, A., Skonieczna, M., Adamiec, M., Mielańczyk, Ł., Neugebauer, D. Choline based polymethacrylate matrix with pharmaceutical cations as co-delivery system for antibacterial and anti-inflammatory combined therapy J. Mol. Liq., 2019, 285, 114-122 ).Współdostarczanie dotyczyło również analogicznych układów na bazie szczepionych poli(cieczy jonowych), które były wykorzystane do transportu leków przeciwbakteryjnych, tj. fusydanu w formie przeciwjonu wprowadzanego do polimeru oraz niejonowej rifampicyny, która była ładowana do wnętrza miceli (Niesyto K., Mazur A., Neugebauer D. Dual delivery via the self-assembled corjugates of cholinefunctionalized graft copolymers. Materials 2022, 15(13), 4457).
Dotychczas brak jest doniesień na temat otrzymywania kopolimerów szczepionych do jednoczesnego efektywnego transportu dwóch różnych leków w formie jonowej w oparciu o monomeryczne ciecze jonowe biofunkcjonalizowane anionami farmaceutycznymi, co uzasadnia podjęte badania w zakresie syntezy innowacyjnych układów bioaktywnych. Tego typu kopolimery mogą być stosowane jako nośniki leków przeciwbakteryjnych o szerokim spektrum działania, aby zapobiec efektowi lekooporności, jak również można je łączyć z lekami przeciwzapalnymi w celu zwiększ enia efektu terapeutycznego.
Obecnie w leczeniu zakażeń bakteryjnych stosuje się dostępny na rynku preparat handlowy na bazie kloksacyliny o aktywności przeciwgronkowcowej (Syntarpen), którą można podawać wraz z kwasem fusydowym (Fucidin®) w celu zintensyfikowania wzajemnego działania obydwu tych terapeutyków ze względu na wykazany efekt synergiczny. Preparat zawierający jednocześnie kloksacylinę i fusydan nie jest dostępny handlowo.
Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie sposobu otrzymywania innowacyjnych koniugatów jonowych opartych na szczepionych polimetakrylanach syntezowanych z udziałem monomerycznych cieczy jonowych funkcjonalizowanych anionami farmaceutycznymi (X-, Y-) o działaniu przeciwbakteryjnym.
Cel ten osiągnięto poprzez przeprowadzenie polimeryzacji „szczepienia z” makroinicjatora wielofunkcyjnego z użyciem metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu biofunkcjonalizowanego anionem fusydanu (X-) lub kloksacyliny (Y-) oraz ich kopolimeryzacji w celu uzyskania układu podwójnie bioaktywnego (X-/Y-).
Sposób otrzymywania koniugatów jonowych na bazie kopolimerów szczepionych polega na tym, że proces przebiega w dwóch etapach, gdzie w pierwszym etapie chlorek metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu w ilości od 0,01 g do 5 g rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, przy czym w tym samym czasie sól leku, fusydan lub kloksacylina w ilości od 0,02 g do 13 g, rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, otrzymany roztwór wkrapla się do roztworu chlorku metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu, gdzie stosunek molowy soli leku do chlorku metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu mieści się w zakresie od 1:1 do 1,2:1, miesza się w czasie od 1 h do 48 h, a kryształy wytrąconej soli odsącza i przemywa rozpuszczalnikiem, suszy w próżni do otrzymania stałego produktu, stanowiącego monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym, w drugim etapie reakcji, otrzymany monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i/lub monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym w ilości 0,1 g do 2 g, miesza się z metakrylanem metylu w ilości 0,01 ml do 1 ml, a następnie rozpuszcza w rozpuszczalniku polarnym, korzystnie metanolu w ilości 0,1 ml do 4 ml oraz rozpuszczalniku niepolarnym, korzystnie tetrahydrofuranie w ilości 0,1 ml do 4 ml, dodaje się ligand w ilości 0,0004 g do 0,02 g oraz makroinicjator wielofunkcyjny w ilości 0,001 g do 0,2 g miesza w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, otrzymaną mieszaninę odgazowuje się przez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie, po czym dodaje się katalizator, korzystnie chlorek miedzi (I) w ilości od 0,0004 g do 0,02 g, przy czym stosunek molowy katalizatora do makroinicjatora wielofunkcyjnego mieści się w zakresie od 1:1 do 2:1, reakcję prowadzi się w temperaturze od 25°C do 40°C, w czasie 1 h do 24 h, następnie oczyszcza z katalizatora przepuszczając roztwór przez kolumnę tlenku glinu, produkt będący koniugatem jonowym wytrąca się w niepolarnym rozpuszczalniku, bądź mieszaninie rozpuszczalników polarnego i niepolarnego, korzystnie mieszanina eteru dietylowego i tetrahydrofuranu w stosunku objętościowym eteru dietylowego do tetrahydrofuranu 1:1,5, wytrącony produkt suszy się w próżni.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku jako sól leku, stosuje się sole sodowe lub potasowe kloksacyliny i/lub sole sodowe lub potasowe kwasu fusydowego.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku jako rozpuszczalnik polarny stosuje się wodę, alkohol metylowy, alkohol etylowy.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku stosunek molowy monomeru 1 z jonem fusydanowym i/lub monomeru 1 z jonem kloksacylinowym do metakrylanu metylu wynosi 25:75 lub 50:50.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku stosunek objętościowo/wagowy rozpuszczalnika polarnego do monomeru 1 z jonem fusydanowym i/lub monomeru 1 z jonem kloksacylinowym wynosi 1:1 do 2:1, a stosunek rozpuszczalnika niepolarnego do rozpuszczalnika polarnego wynosi 1:1 do 2:1.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku jako makroinicjator wielofunkcyjny stosuje się kopolimer metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etyIu o wzorze ogólnym P(MMA-co -BlEM), przy czym stosunek molowy metakrylanu metylu do metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu wynosi odpowiednio 25:75, 50:50 lub 75:25.
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku jako ligand stosuje się związki azotu tworzące trwałe kompleksy z katalizatorem, takie jak: 1,1,4,7,10,10-heksametylotrietylenotetraamina (HMTETA), 2,2’-bipirydyna (bpy), 4,4’-dinonylo-2,2’-bipirydyna (dNbpy), N,N,N’,N”,N”-pentametylodietylenotriamina (PMDTA), tris[2-(dimetyloamino)etyleno]amina (Me6TREN).
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku jako katalizator stosuje się związki miedzi: bromek miedzi (I) lub chlorek miedzi (I).
Korzystnie w sposobie otrzymywania koniugatów według wynalazku stosunek molowy ligandu do katalizatora mieści się w zakresie od 1:1 do 2:1.
Koniugat jonowy na bazie polimerów szczepionych otrzymany sposobem określonym powyżej ma zastosowanie w leczeniu zakażeń bakteryjnych, do współdostarczania leków o aktywności przeciwbakteryjnej.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania.
Przykład 1. Otrzymywanie monomeru biofunkcjonalizowanego anionem fusydanowym TMAMA_ X-.
Sól sodową fusydanu w ilości 0,5 g rozpuszczono w 5-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (2,5 ml). Następnie w osobnym naczyniu monomer chlorek metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu w ilości 0,2 g rozpuszczono w 5-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (1 ml). Roztwór z lekiem wkroplono do roztworu monomeru i mieszano przez 2 godziny w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu procesu wymiany jonowej, kryształy wytrąconego chlorku sodu odsączono. Osad dwukrotnie przemyto metanolem. Następnie odparowano metanol z przesączu, po czym suszono pod próżnią do uzyskania stałego produktu. Otrzymany fusydan metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu zastosowano jako monomer w reakcji polimeryzacji techniką „szczepienia z”.
Przykład 2. Otrzymywanie kopolimeru szczepionego poprzez polimeryzację TMAMA_ X-.
W reaktorze Schlenka umieszczono fusydan metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (0,43 g), metakrylan metylu (0,2 mL), metanol (0,86 mL), tetrahydrofuran (0,86 mL), ligand 2,2'-bipirydynę (bpy) (0,0039 g) oraz makroinicjator wielofunkcyjny P(MMA-co -BIEM) (0,0131 g) w atmosferze gazu obojętnego. Mieszaninę odgazowano poprzez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie. Kolejno dodano katalizator CuCl (0,0019 g) w atmosferze gazu obojętnego. Reakcję prowadzono w temperaturze 40°C przez 4 godziny. Reakcję zakończono przez wystawienie mieszaniny reakcyjnej na działanie powietrza. Następnie mieszaninę oczyszczono z katalizatora przepuszczając roztwór przez kolumnę z tlenku glinu. Polimer wytrącono w mieszaninie THF-eter dietylowy, a następnie wysuszono pod próżnią do uzyskania stałego produktu.
Przykład 3. Otrzymywanie monomeru biofunkcjonalizowanego anionem kloksacylinowym TMAMA-Y-.
Sól sodowa kloksacyliny w ilości 0,35 g rozpuszczono w 5-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (1,75 ml). Następnie w osobnym naczyniu monomer chlorek metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu w ilości 0,8 g rozpuszczono w 5-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (4 ml). Roztwór z lekiem wkroplono do roztworu monomeru i mieszano przez 2 godziny w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu procesu wymiany jonowej, kryształy wytrąconego chlorku sodu odsączono. Osad dwukrotnie przemyto metanolem. Następnie odparowano metanol z przesączu, po czym suszono pod próżnią do uzyskania stałego produktu. Otrzymany kloksacylinian metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu zastosowano jako monomer w reakcji polimeryzacji techniką „szczepienia z”.
Przykład 4. Otrzymywanie kopolimeru szczepionego poprzez polimeryzację TMAMA_Y-.
W reaktorze Schlenka umieszczono kloksacylinian metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (0,59 g), metakrylan metylu (0,3 mL), metanol (0,59 mL), tetrahydrofuran (0,59 mL), ligand 2,2'-bipirydynę (bpy) (0,0061 g) oraz makroinicjator wielofunkcyjny P(MMA-co -BIEM) (0,0203 g) w atmosferze gazu obojętnego. Mieszaninę odgazowano poprzez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie. Kolejno dodano katalizator CuCl (0,0029 g) w atmosferze gazu obojętnego. Reakcję prowadzono w temperaturze 40°C przez 2 godziny. Reakcję zakończono przez wystawienie mieszaniny reakcyjnej na działanie powietrza. Następnie mieszaninę oczyszczono z katalizatora przepuszczając roztwór przez kolumnę z tlenku glinu. Polimer wytrącono w mieszaninie THF-eter dietylowy, a następnie wysuszono pod próżnią do uzyskania stałego produktu.
Przykład 5. Otrzymywanie kopolimeru szczepionego poprzez kopolimeryzację TMAMA_ X i TMAMA_Y-. ‘
W reaktorze Schlenka umieszczono fusydan metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (0,25 g), kloksacylinian metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (0,22 g), metakrylan metylu (0,23 mL), metanol (0,94 mL), tetrahydrofuran (0,94 mL), ligand 2,2'-bipirydynę (bpy) (0,0045 g) oraz makroinicjator wielofunkcyjny P(MMA-co -BIEM) (0,015 g) w atmosferze gazu obojętnego. Mieszaninę odgazowano poprzez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie. Kolejno dodano katalizator CuCl (0,0022 g) w atmosferze gazu obojętnego. Reakcję prowadzono w temperaturze 40°C przez 4 godziny. Reakcję zakończono przez wystawienie mieszaniny reakcyjnej na działanie powietrza. Następnie mieszaninę oczyszczono z katalizatora przepuszczając roztwór przez kolumnę z tlenku glinu. Polimer wytrącono w mieszaninie THFeter dietylowy, a następnie wysuszono pod próżnią do uzyskania stałego produktu.
Przykład 6. Badania in vitro uwalniania leków dla systemu podwójnego na bazie koniugatów z fusydanem i kloksacyliną.
Systemy współdostarczania na bazie koniugatów z fusydanem i kloksacyliną rozpuszczono w soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, pH=7,4) w celu utworzenia roztworu o stężeniu 1 mg/ml. Roztwór 1 ml układu polimerowego umieszczono w szczelnie zamkniętej membranie dializacyjnej (MWCO = 3,5 kDa), następnie przeniesiono do fiolki wypełnionej 44 mL soli fizjologicznej buforowanej fosforanami. Proces uwalniania prowadzono w temperaturze 37°C przy ciągłym mieszaniu. W trakcie badania pobierano próbki o objętości 0,5 mL w 15-30 minutowych odstępach czasu, po czym mieszano pobraną próbkę z 0,5 ml metanolu i mierzono absorbancję uwolnionych leków za pomocą metody UVVis (spektrometr UV-Vis, Evolution 300, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Po czasie 50 godzin zostało uwolnione 22,8% (2,0 μg/ml) fusydanu i 30,1% (2,2 μg/ml) kloksacyliny.
PL 247411 Β1
Tabela 1. Charakterystyka kopolimerów szczepionych otrzymanych z udziałem monomerycznych cieczy jonowych z przeciwjonami farmaceutycznymi
Polimer szczepiony Konwersja monomerów(%) Stopień polimeryzacji łańcuchów bocznych Mn kopolimeru szczepionego (g/mol) Frakcja jonowa (mol. %)
TMAMA MMA
ι_χ- 50 17 26 517 100 50
2_Y~ 33 47 43 433 600 19
3_X7Y“ 25 20 21 283 500 29
Wszystkie kopolimery szczepione przedstawione na Schemacie 1 otrzymano z wykorzystaniem kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu poprzez reakcję „szczepienia z” makroinicjatora wielofunkcyjnego, którym był kopolimer liniowy metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu o wzorze ogólnym P(MMA-co-BIEM) (Mn = 25300 g/mol, stopień polimeryzacji 165, zawartość jednostek inicjujących 29%). Ta metoda polimeryzacji, dzięki możliwości doboru odpowiednich reagentów, prowadzi do dobrze zdefiniowanych polimerów monodyspersyjnych o określonym składzie i masie cząsteczkowej. Jako monomeryczne ciecze jonowe zastosowano metakrylany 2-trimetyloamonioetylu biofunkcjonalizowane anionami farmaceutycznymi, które otrzymano poprzez reakcję wymiany jonowej anionu chlorkowego na anion farmaceutyczny soli sodowej. Technika „szczepienia z” gwarantuje wzrost łańcuchów bocznych w określonej ilości i o określonej długości, kontrolowanych odpowiednio poprzez ilość grup inicjujących w łańcuchu głównym i stopień konwersji monomeru, a tym samym możliwe jest wprowadzenie określonej zawartości frakcji jonowej, w tym anionów farmaceutycznych. Jedną strategią było otrzymanie nośnika polimerowego zdolnego do transportu jednego rodzaju leku, który wprowadzono poprzez monomeryczną ciecz jonową biofunkcjonalizowaną anionem farmaceutycznym, tj. fusydanu -fusydan metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (TMAMA_X“) bądź kloksacyliny - kloksacylinian metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu (TMAMA_Y“), a następnie kopolimeryzowano z metakrylanem metylu. Drugim podejściem było przeprowadzenie kopolimeryzacji obydwu biofunkcjonalizowanych monomerycznych cieczy jonowych, tj. fusydanu metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu i kloksacylinianu metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu, z metakrylanem metylu. W rezultacie otrzymano innowacyjny koniugat polimer-lek zdolny do transportu dwóch leków w formie jonowej, tj. fusydanu (X-) i kloksacyliny (Y“). Przygotowane układy po umieszczeniu w roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami, imitującego płyn fizjologiczny, były zdolne do stopniowego współuwalniania obydwu leków, tj. fusydanu w 23% (2,0 pg/ml uwolnionego leku w czasie 50 godzin) i kloksacyliny w 30% (2,2 pg/ml uwolnionego leku w czasie 50 godzin). Zarówno ilość wprowadzonej, jak i uwolnionej pary związków farmaceutycznych, tj. fusydanu i kloksacyliny związanych jonowo świadczą o dużym potencjale aplikacyjnym otrzymanych układów współdostarczających. W związku z tym są obiecującymi nanosystemami, które z powodzeniem mogą być stosowane w celu zapewnienia synergistycznego zadziałania leków i poprawy skuteczności leczenia.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość dostrajania właściwości fizykochemicznych i kierunku działania układu polimerowego dzięki szerokiej gamie przeciwjonów. Kolejną zaletą jest możliwość wprowadzania anionu farmaceutycznego poprzez monomer, co pozwala na kontrolowanie zawartości frakcji bioaktywnej w transportującym ją nośniku polimerowym, a później uwalniania aktywnych związków farmaceutycznych w roztworach fizjologicznych. Tego typu koniugaty mogą znaleźć zastosowanie w leczeniu zakażeń i chorób o podłożu bakteryjnym. Układy skojarzone mogą być zastosowane jako specyfiki o szerokim spektrum działania, ze względu na obecność dwóch rodzajów leków w matrycy polimerowej. Swoistość przygotowanych układów polega na wykorzystaniu przygotowanych polimeryzowalnych cieczy jonowych biofunkcjonalizowanych związkiem farmaceutycznym o charakterze jonowym, a następnie ich polimeryzacji i uzyskaniu koniugatów na bazie kopolimerów szczepionych, zawierających jeden lub więcej leków anionowych.

Claims (10)

1. Sposób otrzymywania koniugatów jonowych na bazie kopolimerów szczepionych, znamienny tym, że proces przebiega w dwóch etapach, gdzie w pierwszym etapie chlorek metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu w ilości od 0,01 g do 5 g rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, przy czym w tym samym czasie sól leku, fusydan lub kloksacylina w ilości od 0,02 g do 13 g, rozpuszcza się w od 2 do 8-krotnym nadmiarze (w/v) rozpuszczalnika, otrzymany roztwór wkrapla się do roztworu chlorku metakrylanu 2-trimelyloamonioetylu, gdzie stosunek molowy soli leku do chlorku metakrylanu 2-trimetyloamonioetylu mieści się w zakresie od 1:1 do 1,2:1, miesza się w czasie od 1 h do 48 h, a kryształy wytrąconej soli odsącza i przemywa rozpuszczalnikiem, suszy w próżni do otrzymania stałego produktu, stanowiącego monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym, w drugim etapie reakcji, otrzymany monomer 1 z przeciwjonem fusydanowym i/lub monomer 1 z przeciwjonem kloksacylinowym w ilości 0,1 g do 2 g, miesza się z metakrylanem metylu w ilości 0,01 ml do 1 ml, a następnie rozpuszcza w rozpuszczalniku polarnym, korzystnie metanolu w ilości 0,1 ml do 4 ml oraz rozpuszczalniku niepolarnym, korzystnie tetrahydrofuranie w ilości 0,1 ml do 4 ml, dodaje się ligand w ilości 0,0004 g do 0,02 g oraz makroinicjator wielofunkcyjny w ilości 0,001 g do 0,2 g miesza w atmosferze gazu obojętnego, korzystnie argonu, otrzymaną mieszaninę odgazowuje się przez trzy cykle wymrażania w ciekłym azocie, po czym dodaje się katalizator, korzystnie chlorek miedzi (I) w ilości od 0,0004 g do 0,02 g, przy czym stosunek molowy katalizatora do makroinicjatora wielofunkcyjnego mieści się w zakresie od 1:1 do 2:1, reakcję prowadzi się w temperaturze od 25°C do 40°C, w czasie 1 h do 24 h, następnie oczyszcza z katalizatora przepuszczając roztwór przez kolumnę tlenku glinu, produkt będący koniugatem jonowym wytrąca się w niepolarnym rozpuszczalniku, bądź mieszaninie rozpuszczalników polarnego i niepolarnego, korzystnie mieszanina eteru dietylowego i tetrahydrofuranu w stosunku objętościowym eteru dietylowego do tetrahydrofuranu 1:1,5, wytrącony produkt suszy się w próżni.
2. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sól leku, stosuje się sole sodowe lub potasowe kloksacyliny i/lub sole sodowe lub potasowe kwasu fusydowego.
3. Sposób otrzymywana koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik polarny stosuje się wodę, alkohol metylowy, alkohol etylowy.
4. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy monomeru 1 z jonem fusydanowym i/lub monomeru 1 z jonem kloksacylinowym do metakrylanu metylu wynosi 25:75 lub 50:50.
5. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek objętościowo/wagowy rozpuszczalnika polarnego do monomeru 1 z jonem fusydanowymi/lub monomeru 1 z jonem kloksacylinowym wynosi 1:1 do 2:1, a stosunek rozpuszczalnika niepolarnego do rozpuszczalnika polarnego wynosi 1:1 do 2:1.
6. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako makroinicjator wielofunkcyjny stosuje się kopolimer metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu o wzorze ogólnym P(MMA-co -BIEM), przy czym stosunek molowy metakrylanu metylu do metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu wynosi odpowiednio 25:75, 50:50 lub 75:25.
7. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ligand stosuje się związki azotu tworzące trwałe kompleksy z katalizatorem, takie jak: 1,1,4,7,10,10-heksametylotrietylenotetraamina (HMTETA), 2,2’-bipirydyna (bpy), 4,4’-dinonylo-2,2’-bipirydyna (dNbpy), N,N,N’,N”,N”-pentametylodietylenotriamina (PMDTA), tris[2-(dimetyloamino)ety- leno]amina (Me6TREN).
8. Sposób otrzymywania koniugatów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się związki miedzi: bromek miedzi (I) lub chlorek miedzi (I).
9. Sposób otrzymywania koniugatów jonowych według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy ligandu do katalizatora mieści się w zakresie od 1:1 do 2:1.
10. Koniugat jonowy na bazie polimerów szczepionych otrzymany sposobem według zastrz. 1 do zastosowania w leczeniu zakażeń bakteryjnych, do współdostarczania leków o aktywności przeciwbakteryjnej.
PL442345A 2022-09-22 2022-09-22 Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie PL247411B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL442345A PL247411B1 (pl) 2022-09-22 2022-09-22 Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL442345A PL247411B1 (pl) 2022-09-22 2022-09-22 Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL442345A1 PL442345A1 (pl) 2024-03-25
PL247411B1 true PL247411B1 (pl) 2025-06-30

Family

ID=90471946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL442345A PL247411B1 (pl) 2022-09-22 2022-09-22 Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247411B1 (pl)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIELAS R, MIELAŃCZYK A, SKONIECZNA M, MIELAŃCZYK Ł, NEUGEBAUER D.: "Sci Rep. 2019 Oct 8;9(1):14410. doi: 10.1038/s41598-019-50896-5.", CHOLINE SUPPORTED POLY(IONIC LIQUID) GRAFT COPOLYMERS AS NOVEL DELIVERY SYSTEMS OF ANIONIC PHARMACEUTICALS FOR ANTI-INFLAMMATORY AND ANTI-COAGULANT THERAPY. *
BIELAS. R., ŁUKOWIEC, D., NEUGEBAUER. D.: "New J. Chem., 2017, 41(21), 12801-12807;(skrót)", DRUG DELIVERY VIA ANION EXCHANGE OF SALICYLATE DECORALING POLY(METH)ACRYLATES BASED ON A PHARMACEUTICAL IONIC LIQUID *
NIESYTO, KATARZYNA & MAZUR, ALEKSY & NEUGEBAUER, DOROTA: "Materials. 15. 4457. 10.3390/ma15134457. Published: 24 June 2022", DUAL-DRUG DELIVERY VIA THE SELF-ASSEMBLED CONJUGATES OF CHOLINE-FUNCTIONALIZED GRAFT COPOLYMERS *

Also Published As

Publication number Publication date
PL442345A1 (pl) 2024-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1392331B1 (en) Use of colesevelam or sevelamer hydrogen chloride for lowering serum glucose
CN105997880A (zh) 一种基于交联生物可降解聚合物囊泡的抗肿瘤纳米药物及其制备方法
CN104231155B (zh) 胆固醇修饰两亲性pH响应刷状共聚物和制备及其胶束
WO2018010624A1 (zh) 内膜具有正电的可逆交联生物可降解聚合物囊泡及其制备方法与在制备抗肿瘤药物中的应用
ES2951187T3 (es) Polimerosomas de fumarato
CN107617108A (zh) 一种双靶向和pH/氧化还原双敏感的核交联纳米粒及其制备方法和应用
JP7046321B2 (ja) 修飾されたスチレン－無水マレイン酸共重合体及びその使用
CN102406946B (zh) 高分子阿霉素键合药及其制备方法
CN102432783B (zh) 一种pH响应/疏水基团无规共聚聚合物及其制法和应用
CN107049946A (zh) 一种pH刺激响应的两亲性线形嵌段聚合物的制备方法
CN106589271A (zh) 一种基于动态化学键的可降解可逆交联聚合物及其胶束和制备方法与应用
CN107596383A (zh) 一类pH响应的两亲性棒状阿霉素聚合物前药的制备方法
CN111333786B (zh) 基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法
Soleimani et al. Photodegradable poly (ester amide) s for indirect light-triggered release of paclitaxel
Wang et al. Simultaneously inhibiting P-gp Efflux and drug recrystallization enhanced the oral bioavailability of nintedanib
CN106432607B (zh) 一种两亲性聚合物的制备方法及其应用
CN107714641A (zh) 一种用于联合用药的喜树碱前药负载双药物超分子水凝胶的制备方法
PL247411B1 (pl) Sposób otrzymywania koniugatów jonowych oraz ich zastosowanie
CN116396417A (zh) 一种pHPMA-SA前药及其制备方法与应用
CN108774301A (zh) 一类基于葡聚糖的酸响应聚合物药物的制备方法及其应用
CN111714457B (zh) 载小分子药物的碳酸酯聚合物囊泡及其制备方法与应用
Zhang et al. Preparation of core cross-linked PCL-PEG-PCL micelles for doxorubicin delivery in vitro
CN110563863B (zh) 两亲性pH/还原双响应四臂星型纳米聚合物及其可逆交联胶束及制备与应用
CN110204664A (zh) 一种共载药物和基因用阳离子聚合物及其应用
CN101708154B (zh) 冬凌草甲素胶束制剂及其制备方法