Курсовая работа: Химическое строение, связь структуры и действия, контроль качества сертаконазола

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Существует более новый способ, который включает в себя процесс получения мононитрата сертаконазола (I), более эффективного, чем описанный в ЕР 151477 и CN 1358719, и который может давать мононитрат сертаконазола (I) клинического стандарта качества (>99,5%). В данном контексте, мононитрат сертаконазола (I) клинического стандарта качества означает материал достаточной чистоты для введения людям. Размер частиц продукта, полученного таким способом, составляет 10 мкм или менее для по меньшей мере 40% (по объему) от всего образца и 30 мкм или менее для по меньшей мере 95% (по объему) от всего образца, который представляет собой материал, пригодный для непосредственного использования в фармацевтических составах. В отличие от спецификации ЕР 151477, процесс по «новому способу» не требует использования опасных растворителей, таких как гексаметилфосфорамид, известный в качестве химического мутагена и этиловый эфир, известный как легковоспламеняющаяся и взрывоопасная жидкость. Более того, процесс намного эффективнее, чем описанный в спецификации CN 1358719, так какстехиометрические количества исходных соединений, необходимых для получения 1000 г. конечного мононитрата сертаконазола (I), ниже чем количества, использованные в CN 1358719. Ключевая стадия во всем процессе включает дегидрирование непосредственного прекурсора, мононитрата сертаконазола (V) моногидрата, в мононитрат сертаконазола (I).

Способ 1

В 2-литровую колбу загрузили 308 мл толуола, 100 г. 1 - (2,4 - дихлорфенил) - 2 - (1Н-имидазол-1-ил) этанола (II) (0,389 моль) и 6,67 г. гидросульфата тетрабутиламмония (IV, Z=HSO4) (0,0196 моль). Затем добавляли 155 г. гидроксида натрия (чистота 49%; 1,905 моль). Смесь нагревали до 35-40°С и перемешивали 15 минут. Раствор, состоящий из 111,11 г. 3-бромметил-7-хлорбензо[b] тиофена (III) (0,425 моль) и 595 мл толуола, добавляли в течение не менее 30 минут, удерживая температуру реакционной смеси между 37 и 40°С. После добавления систему выдерживали при 37-40°С в течение 2,5 часов и затем добавляли воду (635 мл). Смесь охлаждали до 5-10°С и выпавший сертаконазол отфильтровывали и промывали водой и холодным толуолом (5-10°С), получая 179,7 г сырого свободного основания сертаконазола (161,7 г в сухом состоянии).

Полученное свободное основание сертаконазола загружали в 2-литровый реактор, содержащий 848 мл абсолютного этанола. Смесь кипятили до полного растворения. Затем реакционную смесь нагревали до температуры 68-72°С и добавляли 236 мл воды. Смесь охлаждали до 10°С и выдерживали при этой температуре 1 час. Образующееся твердое вещество отфильтровывали и промывали предварительно охлажденными до 10°С 160 мл абсолютного этанола и 51 мл воды. Было получено сырое (177,9 г) чистое свободное основание сертаконазола (158 г. в высушенном состоянии). Полученное чистое свободное основание сертаконазола загружали в 2-литровый реактор и снова растворяли в 932 мл абсолютного этанола при 75°С. Смесь затем охлаждали до температуры 67-70°С и добавляли раствор, содержащий 53,7 г (0,512 моль) 60% азотной кислоты в 193 мл воды. Температуру стабилизировали на 15 минут, проверяя, чтобы рН был ниже 2. Смесь охлаждали до 10°С и выдерживали 1 час. Выпавшее вещество отфильтровывали и промывали водой, получая 215,9 г мононитрата сертаконазола моногидрата (V) (псевдополиморфмононитрата сертаконазола). Выход 88,7%.

Аналитическиеданные: ИК (инфракрасная спектроскопия): Использовался Magna-IR 550 Nicolet спектрометр с базой данных на программном обеспечении Omnic 2,1. Полученный ИК-спектр мононитрата сертаконазола моногидрата (V) в сравнении с мононитратом сертаконазола (I) (Рисунок 1).

Рисунок 1. ИК спектр мононитрата сертаконазола моногидрата (V) и мононитрата сертаконазола(I).

ДСК (дифференциальная сканирующая калориметрия):Использовался прибор Mettler TA-8000, включающий компоненты DSC-820 и TG-50 и весы МТ-5, снабженный базой данных на программном обеспечении TAS 810 1,1. Образец продукта от 1 до 5 мг взвешивали в 40 мкл алюминиевом тигеле, соблюдая следующие условия.

Температурный интервал 110-180°С

Скорость нагрева: 10°С/мин

Поток азота: 100 мл/мин.

Полученные результаты ДСК мононитрата сертаконазола моногидрата (V) в сравнении с мононитратом сертаконазола (I) приведены на рисунке 2.

Рисунок 2. ДСК спектр мононитрата сертаконазола моногидрата (V) и мононитрата сертаконазола (I)

Микроскопия: Использовался блок Nikon-Eclipse E-600 с поляризованным светом, снабженный нагревающей поверхностью Linkam THMS 600, базой данных Linksys и программой обработки изображений. Некоторые частицы продукта суспендировали в минеральном масле на стекле и образец исследовали под увеличением, зависящим от размеров частиц, и использованием поляризованного света или без него. Микрофотографии показаны на рисунке 3.

Рисунок 3. Микрофотографии мононитрата сертаконазола моногидрата (V) и мононитрата сертаконазола (I).

Диффракция рентгеновских лучей. Использовался прибор Siemens D-500 для измерения диффракции рентгеновских лучей в порошках. Дифрактограммымононитрата сертаконазола моногидрата (V) и мононитрата сертаконазола (I) представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Рентгеновские диффрактограммымононитрата сертаконазола моногидрата (V) и мононитрата сертаконазола (I).

Данные кристаллов и структурных уточнений для мононитрата сертаконазола моногидрата (V) приведены в таблице 1.

Таблица 1. Данные кисталлов и структурных уточнений для мононитрата сертаконазола моногидрата (V).

Данные кристалла и структурное уточнение мононитрата сертаконазола (V)

Эмпирическая формула

C20H15Cl3N2OS. HNO

3. Н2O

Вес по формуле

518,78

Температура

293 (2)°К

Длина волны

0,71069 Е

Кристаллическая система

Моноклинная

Пространственная группа

P21/c

Параметры кристаллической ячейки

а=16,049 (2) Е, =90°

b=8,946 (7) Е

в=102,046 (7)

с=15,990 (3) Е

=90°

Объём

2245 (2) Е3

Z

4

Плотность (вычислено)

1,535 мг/м3

Коэффициент поглощения

0,540 мм-1

Размер кристалла

0,1Ч0,1Ч0,2 мм

Тета-пределы накопления данных

От 1,30 до 30,07°

Пределы индекса

, ,

.

Получено отражений

11440

Независимых отражений

5861 [R(int) = 0.1748]

Метод уточнения

Полноматриксный метод наименьших квадратов по F2

Данные/ограничения / параметры

3246/1/336

Коэффициент

0,980

Окончательные индексы

R1=0,0644, WR2=0,1302

Индексы R (все данные)

R1= 0,3270, WR2=0,2365

Коэффициент экстинкции

0,0000 (6)

Наибольший дифракционный пик и яма

0,356 и -0,429 е. Е3

Способ 2

Мононитрат сертаконазола моногидрат (V) (215,9 г, 0,344 моль), полученный как описано выше, растворяли в 991 мл абсолютного этанола и 150 мл воды. Смесь нагревали при 75-80°С и затем добавляли к другому раствору, охлажденному до 10°С и содержащему 2,8 л воды и 1,7 г 60%-ной азотной кислоты, в течение примерно 6-8 часов. По окончании добавления смесь перемешивали 15 минут при 10°С. Полученное вещество было отфильтровано, высушено при 65°С, просеяно и окончательно высушено при 85°С с получением 162,2 г мононитрата сертаконазола (I). Выход 93,9%. Общий выход 83,3%. Размер частиц составлял 10 мкм для 40% всего образца и 30 мкм для 95% всего образца. Т.пл. 158-160°С. Содержание мононитрата сертаконазола в полученном продукте было >99,5%.

Способ 3

1. Способ получения мононитрата сертаконазола (I), в котором сначала осуществляют химическую реакцию 1 - (2,4-дихлорфенил) - 2 - (1Н-имидазол-1-ил) этанола (II) с 3-бромметил-7-хлорбензо[b] тиофеном (III) в присутствии гидросульфата тетрабутиламмония (IV) и гидроксида натрия в толуоле при 30-45°С, после чего к смеси добавляют воду, ее охлаждают до температуры 0-15°С и затем твердое вещество отделяют фильтрованием и промывают водой и толуолом; полученное таким образом свободное основание сертаконазола смешивают с абсолютным этанолом и нагревают в колбе с обратным холодильником до полного растворения; смесь нагревают до 60-80°С и к ней добавляют воду, затем смесь охлаждают до 5-15°С; полученное твердое вещество отделяют фильтрованием и промывают раствором этанола в воде; полученное чистое свободное основание сертаконазола растворяют в абсолютном этаноле при 70-80°С, смесь охлаждают до 65-75°С, добавляют раствор, содержащий 60% азотную кислоту в воде, и выдерживают при этой температуре 10-20 мин, поддерживая рН ниже 2; смесь охлаждают до 5-15°С и выдерживают при этой температуре от 30 мин до 2 ч; затем твердое вещество отделяют фильтрованием и промывают с получением мононитрата сертаконазола моногидрата (V); а затем полученный мононитрат сертаконазола моногидрат растворяют в растворе этанола в воде, смесь нагревают до 75-80°С и добавляют к охлажденному до 5-15°С водному раствору азотной кислоты, фильтруют, сушат при 60-70°С, просеивают и окончательно высушивают при 80-90°С.

2. Способ по п. 1, в котором молярное соотношение реагента II к реагенту III составляет от 0,85 до 0,95.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором молярное соотношение катализатора (IV) к лимитирующему реагенту II составляет от 0,025 до 0,060.

4. Способ по п. 3, в котором молярное соотношение катализатора (IV) к лимитирующему реагенту II составляет от 0,045 до 0,055.

5. Способ по п. 3, в котором молярное соотношение катализатора (IV) к лимитирующему реагенту II составляет 0,050.

6. Мононитрат сертаконазола моногидрат (V). [7]

2.2 Подлинность и идентификация. Количественный и качественный анализ.

Требования к качеству фармацевтической субстанции сертаконазола нитрата, методы определения вещества, методы анализа взяты из частных статей на сертаконазола нитрат из Европейской Фармакопеи 8.0 иГФ РБ 1 го издания отображены в таблице 2.

Таблица 2. Методы контроля качества сертаконазола нитрата согласно Европейской фармакопее 8.0, том 2

Характеристика

Содержание: от 98,5% до 101,0% (в пересчёте на безводное вещество).

Описание (свойства)

Внешний вид: белый или почти белый порошок.

Растворимость: практически не растворим в воде, растворим в метаноле, умеренно растворим в этаноле (96%) и в метиленехлористом.

Испытания

Первая идентификация: A, C.

Вторая идентификация: A, B, D, E.

А. Температура плавления: от 156° С до 161° С.

B. Ультрафиолетовая и видимая абсорбционная спектрофотометрия.

Тестовый раствор: Растворить 0,1 г в метаноле Р и разбавить до100 мл этим же растворителем. Развести 10 мл этого растворадо 100 мл метанолом Р.

Спектральный диапазон: 240-320 нм.

Максимумы поглощения: при 260 нм, 293 нм и 302 нм.

Коэффициент поглощения: A302 / A293 = 1,16 к 1,28

C. Инфракрасная абсорбционная спектрофотометрия.

Приготовление: высушить вещества при 100-105° С в течение 2 ч ирассматривать как диски с бромидом калия R.

Сравнение: сертаконазол нитратный CRS.

D. Тонкослойная хроматография.

Смесь растворителей: концентрированный аммиак R, метанол R (10:90 об/об).

Тестовый раствор. Растворить 40 мг вещества. Исследуют в смеси растворителей и доводят до объёма 10 млсмесью растворителей.

Испытуемый раствор(а). Растворить 40 мг сертаконазоланитрата CRS в смеси растворителей и довести до объёма 10 млсмесью растворителей.

Испытуемый раствор (б). Растворить 20 мг миконазола

нитрата CRS в контрольном растворе (а) и разбавить до 5 мл эталонным раствором (а).

Пластина: TLC силикагель G пластина R.

Подвижная фаза: концентрированный аммиак R, толуол R, диоксан R (1:40:60 об/об/об).

Наносимый объём пробы: 5 мкл.

Фронт подвижной фазы: 15 см от линии старта.

Высушивание: в токе воздуха в течение 15 мин.

Проявление: подвергать воздействию паров йода в течение 30 мин.

Пригодность системы: эталонный раствор (б):

- хроматограмма показывает 2 четко разделенных пятна.

Результаты: основное пятно на полученной хроматограмме аналогично с тестируемым раствором по положению, цвету и размеру. до основного пятна на хроматограмме, полученной сэталоннымраствором (а).

1 мг дает реакцию нитратов.

Идентификация

Внешний вид раствора: раствор прозрачный, не

более интенсивно окрашен, чем эталонный раствор Y5 (способ II).

Растворить 0,1 г в этаноле (96%) R и довести до объёма 10 млтем же растворителем.

Посторонние примеси: жидкостная хроматография.

Тестовый раствор. Растворить 10,0 мг вещества, которое исследуют в подвижной фазе и доводят до объёма 10,0 мл с подвижной фазой.

Эталонный раствор (а). Развести 5,0 мл испытуемого раствора до100,0 мл с подвижной фазой. 1,0 мл этого растворадовести до объёма 20,0 мл с подвижной фазой.

Эталонный раствор (б). Растворить 5,0 мг сертаконазола

нитрата CRS и 5,0 мг миконазола нитрата CRS с подвижной фазой и довести до объёма 20,0 мл с подвижной фазой. Затем разбавить 1,0 мл этого раствора до объёма 50,0 мл с подвижной фазой.

Колонка:

- размер: l = 0,25 м, Ш = 4,0 мм;

- стационарная фаза: нитрильный силикагель для хроматографии R1

(10 мкм).

Подвижная фаза: ацетонитрил R1, 1,5 г / л, раствор натриядигидрофосфат R (37:63 об/об).

Скорость потока: 1,6 мл / мин.

Обнаружение: спектрофотометр при 220 нм.

Инъекция: 20 мкл.

Время выполнения: в 1,3 раза больше времени удерживания сертаконазола.

Время удерживания:

нитрат-ион = около 1 мин;

миконазол = около 17 мин;

сертаконазол = около 19 мин.

Пригодность системы:

эталонный раствор (б): разрешение: минимум 2,0 между пикамимиконазола и сертаконазола.

Ограничения:

- примеси A, B, C: для каждой примеси, площадь основного пика на полученной хроматограмме по сравнению с эталонным раствором (а) не более (0,25%);

- всего: не более, чем в два раза больше площади основного пикана хроматограмме, полученной в сравнении с эталонным раствором (а) (0,5%);

- предел игнорирования: 0,2 от площади основного пика в

хроматограмме, полученной в сравнении с эталонным раствором (а) (0,05 процента);

игнорировать пик из-за нитрат-иона.

Вода: не более 1,0%, определяется по 0,50 г.

Сульфатная зола: не более 0,1%, определение проводят из 1,0 г испытуемого образца.

Количественное определение

0,400 г. испытуемого образца растворяют в 50 мл смеси равных объемов кислоты уксусной безводной R и метилэтилкетона R. Титруютс 0,1 М раствором кислоты хлорной, определяя конечную точку титрования потенциометрически.

1 мл 0,1 М раствора кислоты хлорной соответствует 50,08 мг C20H16Cl3N3O4S.

Примеси

Указанные примеси: A, B, C.

А. (1-RS) -1 - (2,4-дихлорфенил) -2 - (1H-имидазол-1-

ил) этанол,

B. R = Br: 3 - (бромметил) -7-хлор-1-бензотиофен,

C. R = OH: (7-хлор-1-бензотиофен-3-ил) метанол.

Хранение

В защищённом от света месте, в плотно укупоренной таре.

3. Механизм действия

Сертаконазол имеет тройной механизм действия: фунгицидный, фунгистатический и ингибирование диморфной трансформации грибов Candida.

Азоловая структура препятствует синтезу эргостерина - одного из основных компонентов мембраны грибковой клетки. Ингибирует цитохром Р450-зависимый синтез эргостерола (основного стерола мембран грибов и дрожжей) и увеличивает проницаемость клеточной мембраны, что приводит к лизису клетки гриба. За счёт этого вещество обладает фунгистатическим действием. Фунгицидное действие связано с бензотиофеном и заключается в конкурентном антагонизме с другом компонентом клеточной стенки - триптофаном, встраиванием в оболочку гриба, что приводит к разрушению грибной клетки за счёт дезорганизации и увеличения проницаемости клеточной мембраны, деструкции и уничтожения патогенного микроорганизма. То есть бензотиофен провоцирует разрыв цитоплазматической мембраны грибковой клетки, что приводит к её гибели[8]

Активен в отношении патогенных грибов (Candidaspp., Candidaalbicans, Candidatropicalis, Pityrosporumorbiculare), дерматофитов (Trichophytonrubrum, Trichophytonmentagrophytes, Epidermophytonfloccosum, Microsporum) и возбудителей инфекции кожи и слизистых оболочек (грамположительные штаммы Staphylococcusspp. И Streptococcusspp.). Активен также в отношении Trichomonasvaginalis. Практически не абсорбируется при интравагинальном и накожном применении. Неизменённый сертаконазол в крови и моче не обнаруживается. [9]

3.1 Фармакокинетика

Благодаря высокой липофильности бензотиофен глубоко проникает в кожу. Через 2-4 часа 59% нанесённой дозы достигает глубоких слоёв эпидермиса, через 24 часа 72% нанесённого препарата сохраняет активность в глубоких слоях кожи, при этом действие препарата продолжается в течение 48 часов.

Сертаконазол обладает первичной фунгицидной активностью, то есть минимальная фунгицидная концентрация (МФК) приближается к минимальной ингибирующей концентрации (МИК) (рисунок 1).

Рисунок 5. МФК И МИК сертаконазола

Чем меньше индекс фунгицидности (ИФ - отношение МФК И МИК), тем выше фунгицидная активность противогрибкового препарата. Для сертаконазола ИФ приближается к единице (рисунок 2). [8]

Рисунок 6. ИФ различных противогрибковых препаратов в отношении Candida albicans (концентрация 16 мкг/мл)

После интравагинального применения высокие концентрации сертаконазола в просвете влагалища сохраняются длительное время и значительно превышают как минимальные ингибирующие концентрации, так и фунгицидные концентрации препарата в отношении C.albicans, C.glabrata и других грибов, не относящихся к роду Candida. Неизмененный сертаконазол не обнаруживается ни в плазме крови, ни в моче. [8]