Кристаллы циклопентенонового соединения &alpha-типа

1 Техническая область изобретения Данное изобретение относится к кристаллам транс-4,5-дигидрокси-2-циклопентен-1-она-типа, обладающим физиологической активностью, такой как противораковое действие, полезным для фармакологии, производства пищевых продуктов и напитков. Предшествующий уровень Транс-4,5-дигидрокси-2-циклопентен-1-он обладает физиологической активностью, такой как противораковое действие,и является соединением, полезным в фармакологии, производстве продуктов питания и напитков. Что касается способа получения транс-4,5 дигидрокси-2-циклопентен-1-она, то известен его химический синтез [Carbohydrate Research,pages 217-222 (1993)]. Кроме того, что касается практического промышленного способа получения, то способ, в котором уроновую кислоту или производное(ые) уроновой кислоты подвергают нагреванию и транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-он выделяют из нагретых продуктов, описан в заявке WO 98/13328. Но нет описания кристаллов транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-она, получаемых в указанных способах. Что касается способа промышленного получения цис-4,5-дигидрокси-2-циклопентен 1-она, то он описан в публикации HelveticaChimica Acta, volume 55, pages 2838-2844 (1972),и указанное соединение в конечном счете получают в виде сублимированного вещества. Проблемы, решаемые в соответствии с изобретением Остатком после концентрирования под вакуумом и продуктом, полученным сушкой вымораживанием водного раствора транс-4,5-дигидрокси-2-циклопентен-1-она,полученного указанным выше практическим способом, являются красновато-коричневые сиропообразные вещества, обычно содержащие 10-20% воды, они трудны в обработке и не обладают хорошей термостабильностью. Предметом данного изобретения являются повышение чистоты, термостабильности и облегчение обработки транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-она. Средства для решения проблем Авторами данного изобретения было установлено, что стабильные кристаллы, имеющие специфическую рентгенограмму, могут быть получены экстракцией транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-она (далее упоминаемого как циклопентенона) из водного раствора циклопентенона органическим растворителем и кристаллизацией сконцентрированного под вакуумом экстракта; экстракцией циклопентенона из остатка после концентрирования под вакуумом водного раствора циклопентенона или из высушенного вымораживанием вещества из водного раствора циклопентенона органическим растворителем и кристаллизацией экстракта; или растворением в спирте остатка после концентриро 001646 2 вания под вакуумом или высушенного вымораживанием вещества из водного раствора циклопентенона и последующим добавлением в указанный спиртовой раствор органического растворителя, после чего заявители назвали указанные кристаллы "циклопентеноновыми кристаллами -типа". По сравнению с обычным остатком после концентрирования под вакуумом водного раствора циклопентенона или вещества, полученного сушкой вымораживанием водного раствора циклопентенона, эти кристаллы -типа, как было установлено, обладают в значительной степени повышенной чистотой и в значительной степени улучшенной термостабильностью, после чего данное изобретение было завершено. Таким образом, данное изобретение относится к кристаллам транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-она -типа. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет рентгенограмму кристаллов -типа циклопентенона. Фиг. 2 представляет результат исследования кристаллов -типа с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии. Фиг. 3 представляет хроматограмму продукта, полученного сушкой вымораживанием в ссылочном примере 1. Фиг. 4 представляет хроматограмму кристаллов -типа, полученных в примере 1. Фиг. 5 представляет хроматограмму кристаллов -типа, полученных в примере 3. Воплощения изобретения Далее данное изобретение будет подробно проиллюстрировано. Циклопентенон, используемый в данном изобретении, может быть синтезирован указанным выше способом химического синтеза, описанным в Carbohydrate Research. Между прочим,циклопентенон представляет собой соединение,которое образуется в продукте, полученном нагреванием, по меньшей мере, одного вещества,выбранного из уроновой кислоты, производного(ных) уроновой кислоты, сахаридного соединения, содержащего уроновую кислоту, сахаридного соединения, содержащего производное(ые) уроновой кислоты, вещества, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту, и вещества, которое содержит сахаридное соединение, содержащее производное(ые) уроновой кислоты, и в данном изобретении может использоваться их очищенный продукт. Уроновую кислоту иногда называют гликуроновой кислотой, и она представляет общее название карбоновых альдоксикислот, в которых альдегидная группа на альдозе сохраняется как таковая, в то время как только первичная спиртовая группа на другом конце окислена до карбоксильной группы. Она присутствует в природе в виде составляющего ингредиента 3 различных полисахаридов животных и растений. Примерами полисахаридов, содержащих уроновую кислоту, являются пектин, пектиновая кислота, альгиновая кислота, гиалуроновая кислота, гепарин, гепарансульфат (heparan sulfate), фукоидан, хондроитинсульфат (chondroitinsulfate) и т.д., и они, как известно, проявляют различные физиологические функции. Для уроновой кислоты, используемой в данном изобретении, нет особенных ограничений. Таким образом, примерами уроновой кислоты являются галактуроновая кислота, глюкуроновая кислота, гулуроновая кислота, маннуроновая кислота и идуроновая кислота, в то время как примерами производного(ных) уроновой кислоты являются лактоны, сложные эфиры, амиды, соли и т.д. упомянутых выше кислот, и любое вещество, которое дает циклопентенон при нагревании, включено в производное(ые) данного изобретения. Примерами лактона уроновой кислоты являются глюкуроно-6,3-лактон (далее в описании сокращенно называется глюкуронолактоном), маннуроно 6,3-лактон и идуроно-6,3-лактон. Примерами сложных эфиров уроновой кислоты являются метил-, этил-, пропиленгликоль и карбоксиметилуронаты, которые могут быть получены из уроновой кислоты. Амид уроновой кислоты может быть получен амидированием уроновой кислоты. Их соли могут быть получены стандартными способами. В данном описании термин "сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту или производное(ые) уроновой кислоты" относится к сахаридному соединению, содержащему уроновую кислоту и/или производное(ые) уроновой кислоты. Нет особых ограничений для сахаридного соединения, содержащего уроновую кислоту и/или производное(ые) уроновой кислоты,и приемлемыми примерами являются пектин,пектиновая кислота, альгиновая кислота, гиалуроновая кислота, гепарин, гепаринсульфат, фукоидан, хондроитинсульфат, хондроитин и дерматансульфат, включая продукты разложения,производное(ые) продуктов разложения и их соли, которые являются их химически, ферментативно или физически обработанными продуктами. В данном изобретении термин "вещество,которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту", и/или "вещество,которое содержит сахаридное соединение, содержащее производное(ые) уроновой кислоты",относится к веществу, содержащему сахаридное соединение, в котором содержится уроновая кислота, и/или к соединению, содержащему сахаридное соединение, в котором содержится(атся) производное(ые) уроновой кислоты, и нет особого ограничения, насколько указанное соединение содержит упомянутое выше сахаридное соединение, включающее уроновую ки 001646 4 слоту, и/или сахаридное соединение, включающее производное(ые) уроновой кислоты. Например, когда D-глукуроновую кислоту используют в качестве уроновой кислоты, и ее 1% раствор выдерживают при 121 С в течение четырех часов, в веществе, подвергнувшемся тепловой обработке, образуется циклопентенон. Циклопентенон в этом нагретом веществе экстрагируют растворителем, и экстракт концентрируют. Затем этот концентрированный экстракт разделяют с использованием колоночной хроматографии на силикагеле, элюированную циклопентеноновую фракцию концентрируют, циклопентенон экстрагируют хлороформом из концентрата и экстракт концентрата подвергают колоночной хроматографии с обычной фазой,после чего циклопентенон в веществе, подвергнувшемся тепловой обработке, очищают. Физические свойства циклопентенона будут приведены ниже. В данном случае масс-спектрометрический анализ циклопентенона проводили с использованием масс-спектрометра DX302 (изготовлен Nippon Denshi). Далее измерение ЯМР с использованием тяжелого хлороформа в качестве растворителя проводили с помощью JMN-A 500 (изготовлен Nippon Denshi). Удельное вращение плоскости поляризации света измеряли с помощью поляриметра DIP-370 (изготовленNippon Bunco); ультрафиолетовый абсорбционный спектр измеряли с помощью спектрофотометра UV-2500 (изготовлен Shimadzu); и инфракрасный абсорбционный спектр (ИК) измеряли с помощью инфракрасного спектрофотометраFAB-MS m/z 115 [М+Н]+ В качестве матрицы используется глицерин. 1H-ЯМР (CDCl3)4,20 (1H, д, J=2,4 Гц, 5-Н), 4,83 (1H, м, 4-Н),6,30 (1H, дд, J=1,2, 6,1 Гц, 2-Н), 7,48 (1H, дд, J=2,1,6,1 Гц, 2-Н). В данном случае значение химического сдвига 1H-ЯМР дано на основании того, что величина химического сдвига СНСl3 составляла 7,26 м.д. Эти величины почти совпали с данными для циклопентенона, описанными в Carbohydrate Research. Оптическое вращение: []D20 0 (с 1,3, вода) ИК (КВr метод): поглощения регистрировали при 3400, 1715, 1630, 1115, 1060, 1025 см-1. УФ: max 215 нм (вода). Циклопентенон -типа согласно данному изобретению может быть получен, например,описанным далее способом. Нет особого ограничения для способа получения циклопентенона и, например, он может 5 быть получен способом ссылочных примеров 1 и 2, которые будут описаны ниже. Примерами органического растворителя,используемого в данном изобретении, являются этилацетат, бутилацетат, хлороформ, этиловый эфир, н-гексан, ацетон, метанол, этанол и уксусная кислота, и указанный органический растворитель может использоваться сам по себе или в виде смеси указанных растворителей. В случае применения одного растворителя может использоваться этилацетат, бутилацетат, хлороформ, этиловый эфир и т.д., и этилацетат и бутилацетат являются особенно подходящими. В случае применения смеси растворителей при добавлении этилацетата, бутилацетата, хлороформа, этилового эфира и н-гексана к раствору циклопентенона в метаноле, этаноле или ацетоне имеет место кристаллизация, и особенно подходят для добавления в этанольный раствор циклопентенона для кристаллизации этилацетат и н-гексан. Когда кристаллизацию циклопентенона проводят с помощью одного органического растворителя, предпочтительно с точки зрения чистоты и выхода, чтобы остаток после концентрирования под вакуумом или высушенное вымораживанием вещество подвергался или подвергалось экстрагированию, например, этилацетатом, и указанный экстракт концентрировался для получения кристаллов. Например, остаток после концентрирования под вакуумом или соединение, высушенное вымораживанием, полученные в ссылочном примере 1, экстрагируют этилацетатом, экстракт концентрируют и оставляют стоять для получения кристаллов -типа. В случае использования смешанного растворителя остаток после концентрирования под вакуумом или соединение, высушенное вымораживанием, растворяют в небольшом количестве метанола или этанола и затем добавляют этилацетат и н-гексан для получения кристаллов. Например, остаток после концентрирования под вакуумом или соединение, высушенное вымораживанием циклопентенона, полученные в ссылочном примере 1, растворяют в небольшом количестве метанола или этанола и затем добавляют этилацетат и н-гексан для получения кристаллов -типа. Количество этилацетата и нгексана, предназначенное для добавления, может изменяться в зависимости от количества метанола или этанола, используемого для растворения, и в случае этанольного раствора предпочтительно применение этилацетата и нгексана в четырехкратном и двукратном избыточных количествах, соответственно. Альтернативно, бутилацетат и уксусную кислоту добавляют и смешивают с водным раствором циклопентенона так, чтобы циклопентенон переходил в образующийся верхний 6 слой раствора и кристаллизовался из концентрированного под вакуумом раствора указанного верхнего слоя. В данном случае экстракция циклопентенона может проводиться, например,при соотношении (водный раствор циклопентенона) : (бутилацетат) : (уксусная кислота) = 1:1 50:0,110 или, предпочтительно, (водный раствор циклопентенона) : (бутилацетат) : (уксусная кислота) = 1:220:0,54 и соотношение(водный раствор циклопентенона) : (бутилацетат) : (уксусная кислота) следовательно может быть таковым, что циклопентенон может эффективно экстрагироваться, и кроме того кристаллы -типа данного изобретения могут быть получены с хорошей эффективностью. Что касается концентрации циклопентенона, приемлемой может быть любая концентрация, при которой имеет место кристаллизация,но предпочтительно она составляет 10 - 1000 мг/мл. Температура, при которой оставляют экстракт, не ограничена какой-либо конкретной температурой при условии, что температура не вызывает разложения циклопентенона, но практически она находится в интервале от -20 С до комнатной температуры. Время, необходимое для кристаллизации, составляет от одной ночи до трех суток, и обычно кристаллы получают в течение одной ночи. При добавлении предварительно полученных кристаллов -типа можно ускорить кристаллизацию. Образованные кристаллы фильтруют посредством отсоса или центрифугирования с последующей сушкой, после чего могут быть получены кристаллы -типа. Далее будет приведено доказательство получения кристаллов циклопентенона в -типе согласно данному изобретению. 1. Элементный анализ. Элементный анализ проводят для кристаллов -типа циклопентенона данного изобретения, полученных в примере 3, который будет описан ниже, с использованием Yanagimoto 2. Рентгеновская дифрактограмма. Рентгеновскую дифрактограмму получают для кристаллов -типа циклопентенона данного изобретения, полученных в примере 1, который будет описан ниже, с использованием дифрактометра рентгеновского излучения (RU-2000; изготовлен Rigaku Denkisha), снабженного детектором сцинтилляционного счетчика и Сu излучающим устройством, с использованием графитового монохроматора. Результат представлен в таблице 2 и на фиг. 1. Таким образом, фиг. 1 представляет рентгеновскую дифрактограмму кристаллов -типа циклопентенона данного изобретения, показывающую соотношение между углом дифракции 2( абсцисса) и интенсивностью дифракции(cps, ордината). Выражение "по существу имеющие следующую рентгеновскую дифрактограмму" в данном изобретении означает, что кристаллы типа циклопентенона данного изобретения имеют дифрактограмму, представленную в приведенной ниже табл. 2, в качестве характеристической дифрактограммы, и что указанная дифрактограмма находится в области отклонений, которые могут быть получены ввиду различия в измерительных приборах или в условиях получения образца. 3. Термический анализ. Измерение проводят с помощью дифференциального сканирующего калориметра(DSC-50) Shimadzu. Результаты исследования с помощью дифференциального сканирующего калориметрического анализа кристаллов -типа циклопентенона данного изобретения будут показаны на фиг. 2. Таким образом, фиг. 2 представляет результат анализа с помощью дифференциального сканирующего калориметра кристаллов -типа циклопентенона данного изобретения, показывающий соотношение между температурой (С,абсцисса) и количеством электричества (мВт,ордината). 4. Чистота. Высушенный вымораживанием водного раствора циклопентенона продукт, полученный в ссылочном примере 1, и кристаллы -типа,полученные в примерах 1 и 3, которые будут описаны ниже, анализируют с помощью следующих условий, используя прибор высокоэффективной жидкостной хроматографии Shimadzu, и чистота, полученная из площадей хроматограмм и выраженная в процентах, представлена в табл. 3. Хроматограмма высушенного вымораживанием продукта показана на фиг. 3. Хроматограмма кристаллов -типа, полученных в примере 1, показана на фиг. 4. Хроматограмма кристаллов -типа, полученных в примере 3,показана на фиг. 5. На фиг. 3-5 ордината показывает рефрактивную интенсивность, в то время как абсцисса показывает время элюирования(изготовлена Daiso) 4,6 мм 25 см Температура колонки: 40 С Подвижная фаза: 0,01% водный раствор трифторуксусной кислоты Скорость потока: 0,5 мл/мин Детектор: Дифференциальный рефрактометр Количество вводимого образца: 1 мкл (10 мг/мл) Высушенный вымораживанием продукт В данном случае термин "чистота (%)" означает, что площадь пика циклопентенона на хроматограмме, полученной с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии,поделена на общую сумму площадей пиков и умножена на 100. Соответственно, она устанавливает относительное количество циклопентенона в твердом веществе, которое не содержит воды. Как показано в табл. 3, кристаллы -типа циклопентенона данного изобретения демонстрируют в значительной степени улучшенную чистоту по сравнению с высушенным вымораживанием продуктом. 5. Термостабильность Для сравнения термостабильности высушенного вымораживанием циклопентенона,полученного в ссылочном примере 1, и термостабильности кристаллов -типа, полученных в примере 1, количественное определение термостабильности проводят для циклопентенона на начальной стадии и после выдерживания в течение шести дней при 40 С с помощью описанного далее метода количественного определения. Результаты приведены в таблице 4. Метод количественного определения: образец (0,1 г) циклопентенона растворяют в 100 мл воды и 2 мл полученного раствора разбавляют в 50 раз. Измеряют абсорбцию (А) этого раствора при длине волны максимальной абсорбции, близкой к длине волны 215 нм. Количество циклопентенона (мг/мл) вычисляют с помощью приведенной ниже формулы. Количество циклопентенона (мг/мл) = (А : 773,4)50000 Таблица 4 Количество циклопентенона (%) На начальной После выдерживания стадии при 40 С в течение 6 дней Высушенный вымораживанием продукт Кристаллы -типа 9 Как показано в табл. 4, кристаллы -типа циклопентенона данного изобретения проявляют в значительной степени улучшенную термостабильность по сравнению с высушенным вымораживанием продуктом. Примеры Способ получения кристаллов циклопентенона -типа согласно данному изобретению далее будет дополнительно проиллюстрирован с помощью примеров, хотя данное изобретение не ограничивается только этими примерами. Ссылочный пример 1. Коммерчески доступный глюкуронолактон(изготовлен Nacalai Tesque) (500 г) растворяют в 38 л воды, затем через раствор пропускают пар для нагрева до температуры 125 С и выдерживают при этой температуре в течение 5 ч. После охлаждения раствор концентрируют под вакуумом и значение рН концентрата доводят до 5,0 с помощью NaOH. Этот раствор загружают в колонну (20 л) анионного ионообменника, используя Diaion SA-10A (изготовлен MitsubishiChemical), который предварительно уравновешивают водой, с последующим элюированием водой, получают 24 л неадсорбирующей фракции. Эту фракцию концентрируют под вакуумом до 2,8 л, добавляют NaCl для получения конечной концентрации 2 М и смесь загружают,разделяя на две, в колонку (15 л) синтетического адсорбента (SP-207; изготовлен MitsubishiChemical), которую предварительно уравновешивают 2 М водным раствором NaCl. Колонку промывают 2 М водным раствором NaCl и получают фракцию (всего 78 л), элюированную 0,1 М водным раствором NaCl. Эту фракцию концентрируют под вакуумом до 11 л и концентрат подвергают такой же колоночной хроматографии (SP-207), как и описанная выше, получают 24 л элюата. Однако в этом случае весь образец подвергают одной колоночной хроматографической операции и элюирoвание проводят водой. Элюат концентрируют под вакуумом до 100 мл и обессоливают с помощью электродиализа, используя проницаемую мембрану (AC110-10; изготовлена Asahi Chemical Industry),получают 100 мл 6% раствора циклопентенона. Этот циклопентеноновый раствор концентрируют под вакуумом для получения концентрированного остатка красновато-коричневого цвета. Этот циклопентеноновый раствор подвергают сушке вымораживанием для получения красновато-коричневого высушенного вымораживанием продукта. Ссылочный пример 2. Глюкуронолактон (500 г) растворяют в 38 л воды, затем через раствор пропускают пар для нагрева до температуры 125 С и выдерживают при этой температуре в течение 5 ч. После охлаждения этот раствор концентрируют под ва 001646SA-10A, который предварительно уравновешивают водой, всего получают 73 л неадсорбированной фракции, элюированной водой, и пропущенный через колонку раствор. Эту фракцию концентрируют под вакуумом до 3 л, добавляют NaCl для получения конечной концентрации 2 М и загружают, разделив на две части, в колонну (15 л) синтетического адсорбента (SP-207), который предварительно уравновешивают 2 М водным раствором NaCl. Колонну промывают 2 М водным растворомNaCl и элюируют 0,1 М водным раствором NaCl,всего получают 73 л фракции. Эту фракцию концентрируют под вакуумом до 3 л и концентрат подвергают такой же колоночной хроматографии (SP-207), как и описанная выше, получают 30 л элюата. В этом случае, однако, весь образец подвергают одной хроматографической операции и элюирование проводят водой. Элюат концентрируют под вакуумом до 150 мл и обессоливают посредством электродиализа, используя проницаемую мембрану(АС-110-10; изготовлена Asahi Chemical Industry), получают 150 мл 7,2% раствора циклопентенона. Пример 1. Этилацетат (1,5 л) добавляют к 120 г высушенного вымораживанием циклопентенона,полученного в ссылочном примере 1, и нагревают до 60 С для экстрагирования. Полученный этилацетатный экстракт сушат над безводным сульфатом магния и концентрируют под вакуумом. Концентрированный остаток растворяют в 0,5 л этилацетата при нагревании и оставляют на ночь при 5 С для кристаллизации. Образующиеся кристаллы фильтруют отсасыванием и сушат под вакуумом, получают 50,9 г кристаллов (-типа бледно-желтого цвета. Пример 2. Остаток (10 г) циклопентенона после концентрирования под вакуумом, полученный в ссылочном примере 1, растворяют в 5 мл этанола, затем добавляют 20 мл этилацетата, 10 мл нгексана и небольшое количество кристаллов типа, полученных в примере 1, и затем оставляют на ночь при 5 С. Кристаллы выделяют из раствора отсасыванием и сушат под вакуумом,получают 4,3 г кристаллов -типа бледножелтого цвета. Пример 3. Этилацетат (50 мл) добавляют к 10 г кристаллов -типа, полученных в примере 1, и нагревают для растворения. После охлаждения добавляют кристаллы -типа, полученные в примере 2, и оставляют на ночь при 10 С для кристаллизации. Образующиеся кристаллы выделяют отсасыванием и сушат под вакуумом, 11 получают 7,6 г кристаллов -типа бледножелтого цвета. Пример 4. Смесь 266 мл бутилацетата и 206,6 мл уксусной кислоты смешивают с 26,6 мл 7,2% раствора циклопентенона, упомянутого в ссылочном примере 2, с последующим перемешиванием, после чего циклопентенон экстрагируют из раствора в верхний слой (первичный экстракт). Добавляют смесь бутилацетата и уксусной кислоты (5:1 объем) и смешивают с 1 (объем) нижнего слоя с последующим перемешиванием и образующийся верхний слой выделяют (вторичный экстракт). Первичный и вторичный экстракты соединяют и концентрируют под вакуумом, получают 15,5 мл концентрированного экстракта. Кристаллы -типа, полученные в примере 1, добавляют в указанный раствор при 5 С, когда несколько кристаллов выделяются из раствора, оставляют раствор на ночь при -20 С для кристаллизации. Образующиеся кристаллы выделяют с помощью отсасывания и сушат под вакуумом, получают 492 мг кристаллов -типа бледно-желтого цвета. Технический результат Кристаллы циклопентенона -типа согласно данному изобретению являются весьма эффективными при получении циклопентенона 12 высокой чистоты в больших количествах и легки в обращении при получении циклопентеноновых препаратов. Кроме того он обладает в значительной степени улучшенным цветом и термостабильностью по сравнению с продуктом, высушенным вымораживанием. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Кристаллы транс-4,5-дигидрокси-2 циклопентен-1-она -типа. 2. Кристаллы -типа по п.1, где указанные кристаллы по существу имеют следующую картину рентгеновской дифракции