Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.IX.1965 (P-110 826) 25.IV.1968 KI. 12 o, 6 MKP r m " CctfJ^, UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jan Zbigniew Mioduszewski, mgr inz. Mieczyslawa Mioduszewska Wlasciciel patentu: Kutnowskie Zaklady Farmaceutyczne „Polfa" Przed¬ siebiorstwo Panstwowe, Kutno (Polska) Sposób wytwarzania kompleksowych polaczen karboksymetylodekstranu z miedzia Znane sa polaczenia kompleksowe karboksyme¬ tylodekstranu jedynie z zelazem. Sa one stosowa¬ ne w lecznictwie w formie iniekcji. Znane sa równiez sole karboksymetylodekstranu takie jak sodowe, wapniowe i magnezowe, stosowane jako nosniki w zasypkach, pudrach i srodkach do opy¬ lania roslin* Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych polaczen kompleksowych karboksyme¬ tylodekstranu z miedzia. Sposób ten umozliwia do¬ wolne i reproduktywne wytwarzanie polaczen w dwu odmianach, z których jedna jest calkowicie rozpuszczalna w wodzie, a druga stanowi zel peczniejacy w wodzie o ograniczonej rozpuszczal¬ nosci.Rozpuszczalna w wodzie odmiane polaczen kom¬ pleksowych karboksymetylodekstranu z miedzia mozna otrzymywac w stanie wysokiej czystosci.Jej wodne roztwory sa stabilne w obecnosci elek¬ trolitów, moga miec pH doprowadzone do wartos¬ ci fizjologicznych 6,0—7,5 oraz wytrzymuja ste¬ rylizacje termiczna w ampulkach i nastepne prze¬ chowywanie.Wiadomo, ze niedobór miedzi jest jedna z przy¬ czyn wystepowania u zwierzat hodowlanych ane¬ mii i podobnych schorzen oraz, ze podawanie zwiazków miedzi prowadzi w takich przypadkach do cofniecia sie objawów chorobowych. Jednak¬ ze podawanie niskoczasteczkowych, jonowych zwiazków miedzi jest utrudnione przez ich zbyt szybkie wchlanianie i wysoka toksycznosc.Rozpuszczalne polaczenia kompleksowe otrzymy¬ wane sposobem wedlug wynalazku, w których 5 miedz zwiazana jest wysokoczasteczkowym i nie¬ toksycznym nosnikiem, jakim jest karboksymetylo- dekstran, moga byc wykorzystane w lecznictwie weterynaryjnym nie tylko do stosowania doustnie lecz takze w postaci iniekcji. 10 Polaczenia trudnorozpuszczalne moga byc wy¬ korzystywane jako dodatek do pasz lub jako czynmik wprowadzajacy miedz do gleby.Stwierdzono, ze karboksymetylodekstran two¬ rzy takze sole miedziowe na drodze zobojetniania !5 grup karboksylowych, karboksymetylodekstranu dzialaniem np. wodorotlenku lub tlenku miedzi w obecnosci wody, albo na drodze dzialania kar¬ boksymetylodekstranu na sole miedziowe slabych kwasów np. na weglany lub w reakcji wymiany 20 przez dzialanie sola sodowa karboksymetylodek¬ stranu na rozpuszczalna sól miedziowa.Stwierdzono dalej, ze karboksymetylodekstran tworzy takze polaczenia z miedzia o charakterze kompleksowym. Polaczenia takie tworza sie przez 25 dzialanie wodorotlenkami metali alkalicznych, a zwlaszcza wodorotlenku sodowego na sole mie¬ dziowe karboksymetylodekstranu lub na miesza¬ nine rozpuszczalnej soli miedziowej i karboksy¬ metylodekstranu lub jego soli sodowej w roztwo- 30 rze wodnym lub wodnej zawiesinie. 5527355273 Wedlug wynalazku polaczenia kompleksowe karboksymetylodekstranu z miedzia wytwarza sie w sposób nastepujacy. Do wodnego roztworu soli miedziowej karfcioksymetylodekstranu lub do mie¬ szaniny roztworów karboksymetylodekstranu i roz¬ puszczalnej soli miedziowej takiej jak chlorek, siarczan lub octan dodaje sie stopniowo podczas mieszania wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, takiego jak wodorotlenek sodowy lub potasowy. W miare stopniowego zwiekszenia sie wartosci pH wystepuje zmetnienie, nastepnie wytracanie sie osadu polaczenia karboksymetylo¬ dekstranu z miedzia. Przy zbyt szybkim dodawa¬ niu lugu, niedostatecznym mieszaniu luib zbyt wy¬ sokim stezeniu roztworu wodorotlenku metalu al¬ kalicznego, np. powyzej 10% moze nastapic takze wytracanie sie wodorotlenku miedzi. Zaleznie od ciezaru czasteczkowego i stopnia podstawienia uzytego karboksymetylodekstranu oraz od sto¬ sunków ilosciowych miedzi do karboksymetylodek¬ stranu faza wydzielania sie osadu moze byc mniej lub bardziej wyrazna. Przy dalszym dodawaniu lugu wystepuje stopniowe rozpuszczanie sie osa¬ du lub zmetnienia, zwlaszcza pod wplywem ogrze¬ wania. Przy wartosci pH powyzej 5,6, a zwlaszcza w zakresie 6,8—9,5 otrzymuje sie klarowny, in¬ tensywnie zabarwiony roztwór. Krótkotrwale pod¬ grzewanie do wrzenia wplywa korzystnie na sta¬ bilizacje utworzonego rozpuszczalnego polaczenia kompleksowego. "Óo otrzymywania polaczen kompleksowych kar¬ boksymetylodekstranu z miedzia stosowac mozna karboksymetylodekstran lub jego sól rozpuszczal¬ na, np. sodowa, o ciezarze czasteczkowym od 10.000 do 200.000 i o stopniu podstawienia grupami kar- boksymetylowymi 0 = 0,1—2,0, a zwlaszcza P = 0,25—0,7, Stopien podstawienia oznaczony litera 0 oznacza ilosc grup karboksymetylowych przypa¬ dajacych na podstawowa czasteczke anhydrogliko- zy w lancuchu dekstranowym.Polaczenia kompleksowe karboksymetylodekstra¬ nu z miedzia otrzymane sposobem wedlug wyna¬ lazku sa trudno rozpuszczalne w alkoholach ta¬ kich jak etanol, metanol i propanol oraz w aceto¬ nie i daja sie za pomoca tych mieszajacych sie z woda rozpuszczalników wytracac z roztworów wodnych. Parokrotne wytracenia substancji z roz¬ tworu wodnego i ponowne rozpuszczanie w wo¬ dzie pozwala na usuniecie zanieczyszczen roz¬ puszczalnych w roztworach wodno-alkoholowych lub wodno-acetonowych. Polaczenia te mozna tak¬ ze oczyszczac za pomoca dializy, czemu sprzyja ich wysokoczasteczkowy charakter, jak równiez przez traktowanie w roztworach wodnych wymie¬ niaczami jonowymi takimi jak zasadowe anionity i slabo kwasowe kationity. Wymienione sposoby oczyszczania mozna dowolnie kombinowac ze soba.P ile pozadany jest jako produkt koncowy, np. dla przygotowania plynów iniekcyjnych, oczyszczo¬ ny roztwór wodny, to uzyte przy oczyszczaniu rozpuszczalniki1 usuwa sie przez odparowanie, naj¬ korzystniej pod próznia, a roztwór zageszcza sie do pozadanej koncentracji. Dla wydzielenia pola¬ czenia kompleksowego karboksymetylodekstranu z miedzia w postaci stalej, roztwór wodny pola¬ czenia kompleksowego o stezeniu 5—25% wpro¬ wadza sie do mieszanego intensywnie rozpuszczal¬ nika, którym moga byc wymienione poprzednio alkohole lub aceton w ilosci 3—6-krotnej w sto- 5 sunjku do objetosci roztworu wodnego kompleksu.Wytraca sie wówczas osad o znacznym stopniu odwodnienia, który odflltrowuje sie lub oddziela przez dekantacje lub wirowanie oraz suszy, naj¬ korzystniej pod zmniejszonym cisnieniem. Alter- 10 natywnym sposobem wydzielenia kompleksu z roz¬ tworu wodnego jest suszenie sposobem rozpylo- wym przy uzyciu znanych suszarn rozpylowych, lub odparowanie wody pod zmniejszonym cisnie¬ niem. 15 W celu otrzymania polaczenia karboksymetylo¬ dekstranu z miedzia, o ograniczonej rozpuszczal¬ nosci, majacego zdolnosc pecznienia w wodzie i powolnego oddawania jonów miedzi w srodo¬ wisku slabo alkalicznym lub kwasnym, prowadzi 20 sie postepowanie opisane powyzej dla otrzymywa¬ nia rozpuszczalnych zwiazków kompleksowych do¬ prowadzajac je tylko do stadium, w którym w czasie dodawania lugu wytraca sie polaczenie po¬ srednie, co nastepuje przy wartosciach pH 5,0—5,5. 25 Wytracony osad o charakterze ciagliwej masy od¬ dziela sie przez dekantacje, przemywa kilkakrot¬ nie przez wygniatanie z woda, ewentualnie od¬ wadnia sie przez zalanie na kilka godzin jednym z wymienionych poprzednio mieszajacych sie 30 z woda rozpuszczalników organicznych, nastepnie zas \suszy sie na powietrzu lub pod zmniejszonym cisnieniem. Do otrzymania tych polaczen nadaje sie karboksymetylodekstran o wlasciwosciach opi¬ sanych poprzednio, najkorzystniej jednak kar¬ boksymetylodekstran o ciezarze czasteczkowym 35 powyzej 50.000.Przyklad I. 10 g rozpuszczalnego w wodzie karboksymetylodekstranu o ciezarze czasteczkowym okolo 40.000 i stopniu eteryfikacji |3 = 0,350 roz¬ puszczono w 70 ml wody destylowanej, dodano 40 roztwór 1,2 g NaOH w 15 ml wody destylowanej i zmieszano. Nastepnie przy mechanicznym mie¬ szaniu dodano roztwór 2,91 g CuCL.2H20 w 15 ml wody destylowanej. Nie przerywajac miesza¬ nia wkraplano nastepnie roztwór 1,37 g NaOH 45 w 15 ml wody destylowanej. Wytracil sie bialo- -niebieski o?ad. Zawiesine osadu podgrzano do wrzenia i utrzymywano w stanie wrzenia przez 7 minut. Nastapilo prawie kompletne rozpuszcze¬ nie sie osadu, a roztwór stal sie klarowny i przy- 50 bral brunatna barwe. Po ostudzeniu wartosc pH wynosila 8,4. Roztwór przesaczono przez wklad azbestowo-celulozowy, rozcienczono równa iloscia wody destylowanej i przepuszczono kolejno przez anionit (Amberlit IRA-410) w ilosci 25 ml wilgot- 55 nego anionitu, oraz kationit (Amberlit IRC-50) w ilosci 30 ml. Po demineralizacji:3 roztwór o wartosci pH = 6,7 zageszczono pod próznia do objetosci okolo 75 ml, nastepnie zas wytracono kompleks miedziowy przez wkroplenie roztworu do 500 ml 96% etanolu podczas mieszania. Osad 60 odsaczono pod zmniejszonym cisnieniem, przemyto na saczku 100 ml etanolu i wysuszono przy zmniej¬ szonym cisnieniu nad chlorkiem wapnia. Otrzyma¬ ny suchy, latwo rozpuszczalny w wodzie kom-55273 pleks zawieral 9,4% miedzi. Przez rozpuszczenie w wodzie destylowanej przygotowano roztwór o zawartosci 10 mg Cu w jednym mililitrze, uzu¬ pelniono chlorkiem sodowym do izotonicznosci, przefiltrowano, rozlano do ampulek i po zatopie¬ niu poddano sterylizacji w autoklawie w tempe¬ raturze 115°C w ciagu 25 minut.Przyklad II. 10 g rozpuszczalnego karbo- ksyimetylodekstranu o ciezarze czasteczkowym oko¬ lo 40.000 i stopniu eteryfikacji P = 0,310 rozpusz¬ czono w 50 ml wody destylowanej. Dodano nastep¬ nie 4 ml roztworu wodnego zawierajacego 0,725 g CuCl2. 2HzO.Po zmieszaniu, nie przerywajac mechanicznego mieszania dodawano kroplami 10% roztwór wodny NaOH, kontrolujac wartosc pH. Po osiagnieciu wartosci pH = 5,0 roztwór podgrzano do tempera¬ tury 50°C i dodawano lug dalej. Wytracajacy sie niebieski1, ciagliwy osad rozpuscil sie calkowicie przy wartosci pH = 7,65. Nastepnie podgrzano roz¬ twór do wrzenia i utrzymywano w stanie lekkie¬ go wrzenia w ciagu 8 minut. W tym czasie barwa zmienila sie z niebieskiej w zielonkawa. Roztwór po ostudzeniu przesaczono przez wklad klaruja¬ cy azbestowo-celulozowy i dopelniono woda do 5o ml, Do roztworu dodano 5 g zelu dekstranowe¬ go typu „Sephadex G-25" gruboziarnistego, dla zaadsorbowaniia elektrolitów. Po 24 godzinach sta¬ nia przy okresowym wstrzasaniu co 6 godzin, zel odwirowano, roztwór rozcienczono do zawartosci miedzi 7,5 mg w 1 ml, uzupelniano chlorkiem so¬ dowym do izotonicznosci, przesaczono, rozlano do ampulek i poddano sterylizacji w temperaturze 120°C w ciagu 20 minut. Wartosc pH roztworu w ampulkach wynosila 6,5.Przyklad* III. Do 150 ml 11% roztworu kar¬ boksymetylodekstranu o ciezarze czasteczkowym 52.000 i stopniu eteryfikacji P = 0,510 dodawano 10% lug sodowy do uzyskania wartosci pH = 8,6.Nastepnie przy mieszaniu dodawano 20% roztwór siarczanu miedziowego, kontrolujac wartosc pH.W trakcie wkraplania roztworu siarczanu mie¬ dziowego wytracala sie ciagliwa masa osadu o za¬ barwieniu turkusowym. Po wkropleniu 25,2 ml, co odpowiada 5,4 g CuSC4, wartosc pH roztwo¬ ru nad osadem wynosila 5,4. Roztwór zdekanto- wano, osad przemyto 4X100 ml wody destylowa¬ nej przez wygniatanie i dekantacje, po czym po- 5 zostawiono przez 24 godziny w stanie wilgotnym.W tym okresie „dojrzewama" masa stala sie zu¬ pelnie homogenna i szklista. Odwodniono ja na¬ stepnie przez zalanie 96% etanolem i pozostawie¬ nie pod etanolem w ciagu 6 godzin. i^ Po zdekantowaniu etanolu wysuszono i sprosz¬ kowano. Uzyskano 12 g substancji peczniejacej na zimno w wodzie, trudnorozpuszczalnej. W slabo kwasnych i slabo alkalicznych srodowiskach pro¬ dukt powoli oddawal jony miedzi. 15 PL PL