vysokÉ u ČenÍ technic kÉ v brn Ě4 frÁnek, j. optimalizace výroby vybrané lé čivé...

63
VYSO BRNO U FAKU ÚSTA FACULT INSTITU OPTIMALIZACE V SUBSTANCE THE OPTIMIZATION THE PROD DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 2011 OKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ULTA CHEMICKÁ AV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECH TY OF CHEMISTRY UTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOG VÝROBY VYBRANÉ LÉČIV DUCTION OF SELECTED MEDICINAL SUBSTAN Mgr. JAN FRÁNEK doc. Ing. JIŘINA OMELKOVÁ V BRNĚ HNOLOGIÍ GY NCES Á, CSc.

Upload: others

Post on 12-Dec-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

VYSOKEacute UBRNO UNIVERSITY OF T

FAKULTA CHEMICKAacuteUacuteSTAV CHEMIE POTRAVI

FACULTY OF CHEMISTRYINSTITUTE OF FOOD SC

OPTIMALIZACE VYacuteROBY SUBSTANCE THE OPTIMIZATION THE PRODUCTION OF SELECT

DIPLOMOVAacute PRAacuteCE MASTERrsquoS THESIS

AUTOR PRAacuteCE AUTHOR

VEDOUCIacute PRAacuteCE SUPERVISOR BRNO 2011

VYSOKEacute UČENIacute TECHNICKEacute VBRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA CHEMICKAacute UacuteSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIIacute

FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY

OPTIMALIZACE VYacuteROBY VYBRANEacute LEacuteČIVEacute

PRODUCTION OF SELECTED MEDICINAL SUBSTAN

Mgr JAN FRAacuteNEK

doc Ing JIŘINA OMELKOVAacute CSc

KEacute V BRNĚ

N A BIOTECHNOLOGIIacute

OGY

ČIVEacute

ED MEDICINAL SUBSTANCES

INA OMELKOVAacute CSc

3

ABSTRAKT

Mgr Jan Fraacutenek 2011 Optimalizace vyacuteroby vybraneacute leacutečiveacute substance

Diplomovaacute praacutece zpracovaacutevaacute optimalizaci vyacuteroby fingolimodu pomociacute hydrogenace Při optimalizaci vyacuteroby dochaacuteziacute k redukci benzylickeacute hydroxyskupiny a nitroskupiny nitrofingotriolu Protože dochaacuteziacute k redukci dvou různyacutech skupin bylo nutneacute rozdělit hydrogenaci na dvě faacuteze Původniacutem zaacuteměrem bylo optimalizovat vyacuterobu pouze v autoklaacutevu ale nutnost použitiacute kyseleacuteho katalytickeacuteho prostřediacute v prvniacute faacutezi vedlo k rozděleniacute vyacuteroby na redukci v reaktoru a naacuteslednou katalyzovanou hydrogenaci již za neutraacutelniacutech podmiacutenek v autoklaacutevu Cesta přiacutepravy uacutečinneacute laacutetky pomociacute autoklaacutevu nebyla dřiacuteve podrobněji prozkoumaacutena Vyhodnoceniacute optimalizace je součaacutestiacute vyacutesledků Ve vyacutesledciacutech jsou takeacute zahrnuty vyacuterobniacute šarže na pilotniacute jednotce Protože vyacutesledky postupu pilotniacute jednotky nebyly uniformniacute v optimalizaci bylo nutneacute pokračovat i po ukončeniacute vyacuteroby na pilotniacute jednotce Naacuteslednyacute postup upravenyacute dle posledniacutech pokusů byl předaacuten do provozniacuteho procesu

ABSTRACT

Mgr Jan Fraacutenek 2011 The optimization the production of selected medicinal substances

The diploma thesis dealt with optimization of production of fingolimod by hydrogenation During the optimization of production there was reduction of benzylic hydroxygroup and nitrogroup of nitrofingotriol Reduction of two different groups caused dividing process of hydrogenation into two phases The original intention was to optimize production only in the autoclave but the need of using acidic catalytical medium in first phase led to dividing the production into reduction in the reactor and following catalyzed hydrogenation already in neutral conditions in the autoclave The way of preparation of active substance by using an autoclave had not been explored in detail before Evaluation of optimization is a part of results There are also production charges on pilot plant included in results Because the results of procedure of the pilot unit were not uniform it was necessary to continue in optimization even after finishing the production in pilot plant Following procedure modified according to the latest experiments was passed to the operating process

KLIacute ČOVAacute SLOVA Optimalizace hydrogenace katalyzaacutetor autoklaacutev KEYWORDS

Optimization hydrogenation catalyst autoclave

4

FRAacuteNEK J Optimalizace vyacuteroby vybraneacute leacutečiveacute substance Brno Vysokeacute učeniacute technickeacute v Brně Fakulta chemickaacute 2011 63 s a 1 s přiacuteloh Vedouciacute diplomoveacute praacutece doc Ing Jiřina Omelkovaacute CSc

PROHLAacuteŠENIacute

Prohlašuji že jsem diplomovou praacuteci vypracoval samostatně a že všechny použiteacute literaacuterniacute zdroje jsem spraacutevně a uacuteplně citoval Diplomovaacute praacutece je z hlediska obsahu majetkem Fakulty chemickeacute VUT v Brně a může byacutet využita ke komerčniacutem uacutečelům jen se souhlasem vedouciacuteho diplomoveacute praacutece a děkana FCH VUT

podpis studenta

DECLARATION

I declare that the diploma thesis has been worked out by myself and that all the quotations from the used literary sources are accurate and complete The content of the diploma thesis is the property of the Faculty of Chemistry of Brno University of Technology and all commercial uses are allowed only if approved by both the supervisor and the dean of the Faculty of Chemistry BUT

studentrsquos signature

PODĚKOVAacuteNIacute

Touto cestou bych raacuted poděkoval paniacute doc Ing Jiřině Omelkoveacute CSc Za čas kteryacute mi věnovala a cenneacute rady ktereacute mi udělovala při zpracovaacuteniacute meacute diplomoveacute praacutece

Současně bych chtěl poděkovat panu Ing Petru Krajčovičovi za umožněniacute tvorby diplomoveacute praacutece na VampPJ

5

OBSAH

1 UacuteVOD 8

2 CIacuteL PRAacuteCE 9

3 TEORETICKAacute ČAacuteST 10

31 Roztroušenaacute skleroacuteza 10

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy 11

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy 12

322 Novaacute leacutečiva 12

3221 Cladribin 13

3222 Teriflunomide 14

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12) 14

3224 Laquinimod 14

3225 Fingolimod (FTY 720) 14

33 Hydrogenace 17

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů 17

332 Hydrogenačniacute techniky 18

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva 19

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC 19

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu 20

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze 20

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků 21

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně 21

3424 Detektory 21

6

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST 24

41 Přistroje zařiacutezeniacute software 24

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest 24

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest 24

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie 25

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute 25

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat 25

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy 26

421 Rozpouštědla 26

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely 26

423 Technickeacute plyny 27

424 Použieacute standardy 27

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC) 27

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC 27

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC 28

433 Postup měřeniacute HPLC 29

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce 30

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE 34

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu 34

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A 36

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti 38

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 40

514 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 44

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 2: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

3

ABSTRAKT

Mgr Jan Fraacutenek 2011 Optimalizace vyacuteroby vybraneacute leacutečiveacute substance

Diplomovaacute praacutece zpracovaacutevaacute optimalizaci vyacuteroby fingolimodu pomociacute hydrogenace Při optimalizaci vyacuteroby dochaacuteziacute k redukci benzylickeacute hydroxyskupiny a nitroskupiny nitrofingotriolu Protože dochaacuteziacute k redukci dvou různyacutech skupin bylo nutneacute rozdělit hydrogenaci na dvě faacuteze Původniacutem zaacuteměrem bylo optimalizovat vyacuterobu pouze v autoklaacutevu ale nutnost použitiacute kyseleacuteho katalytickeacuteho prostřediacute v prvniacute faacutezi vedlo k rozděleniacute vyacuteroby na redukci v reaktoru a naacuteslednou katalyzovanou hydrogenaci již za neutraacutelniacutech podmiacutenek v autoklaacutevu Cesta přiacutepravy uacutečinneacute laacutetky pomociacute autoklaacutevu nebyla dřiacuteve podrobněji prozkoumaacutena Vyhodnoceniacute optimalizace je součaacutestiacute vyacutesledků Ve vyacutesledciacutech jsou takeacute zahrnuty vyacuterobniacute šarže na pilotniacute jednotce Protože vyacutesledky postupu pilotniacute jednotky nebyly uniformniacute v optimalizaci bylo nutneacute pokračovat i po ukončeniacute vyacuteroby na pilotniacute jednotce Naacuteslednyacute postup upravenyacute dle posledniacutech pokusů byl předaacuten do provozniacuteho procesu

ABSTRACT

Mgr Jan Fraacutenek 2011 The optimization the production of selected medicinal substances

The diploma thesis dealt with optimization of production of fingolimod by hydrogenation During the optimization of production there was reduction of benzylic hydroxygroup and nitrogroup of nitrofingotriol Reduction of two different groups caused dividing process of hydrogenation into two phases The original intention was to optimize production only in the autoclave but the need of using acidic catalytical medium in first phase led to dividing the production into reduction in the reactor and following catalyzed hydrogenation already in neutral conditions in the autoclave The way of preparation of active substance by using an autoclave had not been explored in detail before Evaluation of optimization is a part of results There are also production charges on pilot plant included in results Because the results of procedure of the pilot unit were not uniform it was necessary to continue in optimization even after finishing the production in pilot plant Following procedure modified according to the latest experiments was passed to the operating process

KLIacute ČOVAacute SLOVA Optimalizace hydrogenace katalyzaacutetor autoklaacutev KEYWORDS

Optimization hydrogenation catalyst autoclave

4

FRAacuteNEK J Optimalizace vyacuteroby vybraneacute leacutečiveacute substance Brno Vysokeacute učeniacute technickeacute v Brně Fakulta chemickaacute 2011 63 s a 1 s přiacuteloh Vedouciacute diplomoveacute praacutece doc Ing Jiřina Omelkovaacute CSc

PROHLAacuteŠENIacute

Prohlašuji že jsem diplomovou praacuteci vypracoval samostatně a že všechny použiteacute literaacuterniacute zdroje jsem spraacutevně a uacuteplně citoval Diplomovaacute praacutece je z hlediska obsahu majetkem Fakulty chemickeacute VUT v Brně a může byacutet využita ke komerčniacutem uacutečelům jen se souhlasem vedouciacuteho diplomoveacute praacutece a děkana FCH VUT

podpis studenta

DECLARATION

I declare that the diploma thesis has been worked out by myself and that all the quotations from the used literary sources are accurate and complete The content of the diploma thesis is the property of the Faculty of Chemistry of Brno University of Technology and all commercial uses are allowed only if approved by both the supervisor and the dean of the Faculty of Chemistry BUT

studentrsquos signature

PODĚKOVAacuteNIacute

Touto cestou bych raacuted poděkoval paniacute doc Ing Jiřině Omelkoveacute CSc Za čas kteryacute mi věnovala a cenneacute rady ktereacute mi udělovala při zpracovaacuteniacute meacute diplomoveacute praacutece

Současně bych chtěl poděkovat panu Ing Petru Krajčovičovi za umožněniacute tvorby diplomoveacute praacutece na VampPJ

5

OBSAH

1 UacuteVOD 8

2 CIacuteL PRAacuteCE 9

3 TEORETICKAacute ČAacuteST 10

31 Roztroušenaacute skleroacuteza 10

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy 11

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy 12

322 Novaacute leacutečiva 12

3221 Cladribin 13

3222 Teriflunomide 14

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12) 14

3224 Laquinimod 14

3225 Fingolimod (FTY 720) 14

33 Hydrogenace 17

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů 17

332 Hydrogenačniacute techniky 18

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva 19

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC 19

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu 20

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze 20

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků 21

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně 21

3424 Detektory 21

6

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST 24

41 Přistroje zařiacutezeniacute software 24

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest 24

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest 24

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie 25

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute 25

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat 25

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy 26

421 Rozpouštědla 26

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely 26

423 Technickeacute plyny 27

424 Použieacute standardy 27

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC) 27

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC 27

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC 28

433 Postup měřeniacute HPLC 29

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce 30

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE 34

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu 34

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A 36

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti 38

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 40

514 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 44

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 3: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

4

FRAacuteNEK J Optimalizace vyacuteroby vybraneacute leacutečiveacute substance Brno Vysokeacute učeniacute technickeacute v Brně Fakulta chemickaacute 2011 63 s a 1 s přiacuteloh Vedouciacute diplomoveacute praacutece doc Ing Jiřina Omelkovaacute CSc

PROHLAacuteŠENIacute

Prohlašuji že jsem diplomovou praacuteci vypracoval samostatně a že všechny použiteacute literaacuterniacute zdroje jsem spraacutevně a uacuteplně citoval Diplomovaacute praacutece je z hlediska obsahu majetkem Fakulty chemickeacute VUT v Brně a může byacutet využita ke komerčniacutem uacutečelům jen se souhlasem vedouciacuteho diplomoveacute praacutece a děkana FCH VUT

podpis studenta

DECLARATION

I declare that the diploma thesis has been worked out by myself and that all the quotations from the used literary sources are accurate and complete The content of the diploma thesis is the property of the Faculty of Chemistry of Brno University of Technology and all commercial uses are allowed only if approved by both the supervisor and the dean of the Faculty of Chemistry BUT

studentrsquos signature

PODĚKOVAacuteNIacute

Touto cestou bych raacuted poděkoval paniacute doc Ing Jiřině Omelkoveacute CSc Za čas kteryacute mi věnovala a cenneacute rady ktereacute mi udělovala při zpracovaacuteniacute meacute diplomoveacute praacutece

Současně bych chtěl poděkovat panu Ing Petru Krajčovičovi za umožněniacute tvorby diplomoveacute praacutece na VampPJ

5

OBSAH

1 UacuteVOD 8

2 CIacuteL PRAacuteCE 9

3 TEORETICKAacute ČAacuteST 10

31 Roztroušenaacute skleroacuteza 10

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy 11

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy 12

322 Novaacute leacutečiva 12

3221 Cladribin 13

3222 Teriflunomide 14

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12) 14

3224 Laquinimod 14

3225 Fingolimod (FTY 720) 14

33 Hydrogenace 17

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů 17

332 Hydrogenačniacute techniky 18

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva 19

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC 19

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu 20

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze 20

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků 21

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně 21

3424 Detektory 21

6

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST 24

41 Přistroje zařiacutezeniacute software 24

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest 24

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest 24

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie 25

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute 25

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat 25

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy 26

421 Rozpouštědla 26

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely 26

423 Technickeacute plyny 27

424 Použieacute standardy 27

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC) 27

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC 27

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC 28

433 Postup měřeniacute HPLC 29

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce 30

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE 34

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu 34

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A 36

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti 38

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 40

514 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 44

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 4: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

5

OBSAH

1 UacuteVOD 8

2 CIacuteL PRAacuteCE 9

3 TEORETICKAacute ČAacuteST 10

31 Roztroušenaacute skleroacuteza 10

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy 11

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy 12

322 Novaacute leacutečiva 12

3221 Cladribin 13

3222 Teriflunomide 14

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12) 14

3224 Laquinimod 14

3225 Fingolimod (FTY 720) 14

33 Hydrogenace 17

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů 17

332 Hydrogenačniacute techniky 18

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva 19

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC 19

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu 20

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze 20

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků 21

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně 21

3424 Detektory 21

6

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST 24

41 Přistroje zařiacutezeniacute software 24

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest 24

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest 24

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie 25

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute 25

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat 25

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy 26

421 Rozpouštědla 26

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely 26

423 Technickeacute plyny 27

424 Použieacute standardy 27

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC) 27

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC 27

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC 28

433 Postup měřeniacute HPLC 29

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce 30

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE 34

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu 34

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A 36

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti 38

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 40

514 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 44

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 5: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

6

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST 24

41 Přistroje zařiacutezeniacute software 24

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest 24

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest 24

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie 25

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute 25

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat 25

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy 26

421 Rozpouštědla 26

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely 26

423 Technickeacute plyny 27

424 Použieacute standardy 27

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC) 27

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC 27

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC 28

433 Postup měřeniacute HPLC 29

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce 30

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE 34

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu 34

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A 36

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti 38

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 40

514 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti 44

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 6: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

7

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 46

516 Optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti 49

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti 51

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce 53

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby 53

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu 55

541 Rozpouštědla zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 55

542 Zvoleneacute pH pro vyacuterobu fingolimodu 55

543 Otaacutečky zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

544 Teplota zvolenaacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

545 Tlak zvolenyacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

546 Množstviacute katalyzaacutetoru zvoleneacute pro vyacuterobu fingolimodu 56

6 ZAacuteVĚR 57

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů 58

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů 63

9 PŘIacuteLOHY 64

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 7: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

8

1 UacuteVOD

Roztroušenaacute skleroacuteza je autoimunitniacute onemocněniacute centraacutelniacuteho nervoveacuteho systeacutemu při ktereacute dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinovyacutech pochev a tiacutem k omezeniacute nebo ztraacutetě schopnosti přenosu nervoveacuteho vzruchu Jejiacute přiacutečina neniacute znaacutema a dosud nebyl nalezen leacutek kteryacute by byl schopen zcela zastavit postup choroby Odhaduje se že roztroušenou skleroacutezu trpiacute na světě asi 2 500 000 lidiacute v Českeacute republice 10 000 - 13 000 nemocnyacutech [1]

Leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy neniacute jednotnaacute Konzervativniacute leacutečba využiacutevaacute např kortikosteroidy glatiramer acetaacutet a dalšiacute zatiacutemco alternativniacute leacutečba použiacutevaacute moderniacute leacutečiva a noveacute postupy leacutečby Mezi moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy patřiacute cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a praacutevě fingolimod [2] jehož vyacuterobu diplomovaacute praacutece popisuje Do budoucna skyacutetaacute velkyacute potenciaacutel využitiacute monoklonaacuterniacutech laacutetek antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Fingolimod byl uveden na trh na počaacutetku roku 2011 ve formě hydrochloridu jako součaacutest leacutečiva Gilenya Podaacutevaacute se ve formě tablet peroraacutelně jednou denně Protože funguje na principu inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z uzlin je jedniacutem z nežaacutedouciacutech uacutečinků leacuteků imunodeficience Dalšiacutemi pak jsou poruchy jater či bradyarytmie I přes tyto zaacutevažneacute nežaacutedouciacute uacutečinky vykazuje leacutečba velmi uspokojiveacute vyacuteslekdy

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 8: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

9

2 CIacuteL PRAacuteCE

Ciacutelem optimalizace bylo zefektivněniacute vyacuteroby fingolimodu tedy jeho vyacuteroby v největšiacute možneacute čistotě a za nejvyššiacuteho vyacutetěžku Zaacuteroveň bylo nutneacute dodržet postup kteryacute nebyl nijak patentově chraacuteněn

Samotnaacute vyacuteroba fingolimodu je viacutecestupňovaacute Prochaacuteziacute přes několik mezistupňů až do finaacutelniacute podoby hydrochloridu fingolimodu (FGDhcl) kteryacute vznikaacute z fingolimodu (FGD) [3] Praacutevě optimalizace vyacuterobniacuteho stupně fingolimod za využitiacute hydrogenace byla ciacutelem praacutece

K efektivniacute vyacuterobě fingolimodu vedly tyto kroky

- experimenty vedouciacute k vzniku fingolimodu přes různeacute mezistupně a vyacuteběr nejlepšiacute cesty vzniku uacutečinneacute laacutetky

- testovaacuteniacute způsobu hydrogenace za použitiacute různyacutech kyselin

- volba vhodnyacutech zařiacutezeniacute pro hydrogenaci

- rozděleniacute hydrogenace do dvou faacuteziacute a dvou zařiacutezeniacute reaktoru a autoklaacutevu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce a opětovnaacute optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

- zkoumaacuteniacute vlivu různyacutech parametrů zařiacutezeniacute ( teplota tlak pH) vedouciacute k maximalizaci vyacutetěžku a minimalizaci nečistot

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 9: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

3 TEORETICKAacute ČAacuteST

31 Roztroušenaacute skleroacuteza

Roztroušenaacute skleroacuteza (sclerosis multiplexsysteacutem člověka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavupochvy nervovyacutech buněk Zaacutekladniacute bunervovaacute vlaacutekna (axony) jsou obalena myelinem tukovou substanciacuteoligodendrocyty kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacutepřenosu vzruchu a k omezenmyelinovaacute pochva bezpodmiacutenečPoškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy dochaacuteziacute ke zhoršeniacute nebo uacuteplneacutemu zastaveniacute p

Onemocněniacute probiacutehaacute ve střobdobiacute dochaacuteziacute ke střiacutedaacuteniacute atak[7] Průběh nemoci je progrezměna citlivosti svaloveacute křečchronickeacute bolestihellip[8] Podle prprovaacuteziacute maleacute množstviacute ataků srychleacute zhoršeniacute invalidity

Obr 1 Neuron přenos vzruchu

Ačkoliv jsou patogenniacute projevy typickeacute jsou vždy leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) ztraacutetě nebo ztenčeniacute myelinoveacute pochvy Dněkolik centimetrů (Obr 2) Na počaacutetku nemoci oligodendrocyty produkuji myelin k

ČAacuteST

sclerosis multiplex) je autoimunitniacute onemocněniacute přka napadaacute centraacutelniacute nervovou soustavu Dochaacuteziacute k demyelinizaci myelinoveacute

Zaacutekladniacute buňkou nervoveacute soustavy je neuron jsou obalena myelinem tukovou substanciacute

kteraacute vlaacutekna vyživuje a chraacuteniacute Dalšiacute funkce myelinu spoomezeniacute přenosu vzruchu na jineacute než definovaneacute miacutesto Proto je

myelinovaacute pochva bezpodmiacutenečně nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute Poškozeniacutem nebo ztraacutetou myelinoveacute pochvy může dojiacutet k zaacuteniku axonu To znamenaacute

uacuteplneacutemu zastaveniacute přenosu nervoveacuteho vzruchu [56

střiacutedavyacutech obdobiacutech označovanyacutech jako relaps Břiacutedaacuteniacute ataků (začaacutetek zaacutenětu) a remisiacute (naacutevrat k původniacutemu fungovaacuteniacute)

h nemoci je progresivniacute u jednotlivyacutech přiacutepadů značně odlišnyacute na citlivosti svaloveacute křeče pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s

Podle průběhu roztroušeneacute skleroacutezy ji děliacuteme na benigniacute ktereacute ů s minimaacutelniacutemi naacutesledky a maligniacute provaacutezejiacuteciacute t

enos vzruchu

atogenniacute projevy roztroušeneacute skleroacutezy odlišneacute podle leacuteze a zaacuteněty Leacuteze jsou jizvy (skleroacutezy plaky) tedy miacutesta kde došlo ke

myelinoveacute pochvy Dosahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po Tiacutem může dojiacutet až k přerušeniacute axonů a ztraacutet

oligodendrocyty produkuji myelin k obnově pochev remyelinizace

10

ěniacute při ktereacutem imunitniacute demyelinizaci myelinoveacute

(Obr 1) [4] Jeho jsou obalena myelinem tukovou substanciacute produkovanou

unkce myelinu spočiacutevaacute v urychleniacute definovaneacute miacutesto Proto je

nutnaacute ke spraacutevneacutemu fungovaacuteniacute centraacutelniacute nervoveacute soustavy zaacuteniku axonu To znamenaacute že

56]

ovanyacutech jako relaps Během tohoto ůvodniacutemu fungovaacuteniacute)

č ě odlišnyacute Symptomy jsou pohyboveacute obtiacuteže zrakoveacute probleacutemy probleacutemy s řečiacute

ěliacuteme na benigniacute ktereacute a maligniacute provaacutezejiacuteciacute těžkeacute zaacutechvaty a

typu onemocněniacute tedy miacutesta kde došlo ke

osahujiacute velikosti od jednoho milimetru až po ztraacutetě vedeniacute signaacutelu

pochev remyelinizace však

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 10: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

11

neniacute schopnaacute udržet tempo s demyelinizaciacute způsobeneacute roztroušenou skleroacutezou a dochaacuteziacute k obklopeniacute axonu leacutezemi s naacuteslednou ztraacutetou signaacutelu [9]

Obr 2 Znaacutezorněniacute leacuteziacute při vyšetřeniacute mozkoveacute aktivity pomociacute nukleaacuterniacute magnetickeacute rezonance

Zaacutenět je u RS způsoben T-lymfocyty Ty prostupujiacute přes hematoencefalitickou barieacuteru kteraacute za normaacutelniacutech podmiacutenek braacuteniacute vstupu lymfocytů do nervoveacute soustavy Ovšem spuštěnaacute infekce snižuje integritu membraacuteny a umožňuje vstup lymfocytů Ty za patologickyacutech okolnostiacute považujiacute myelinovou pochvu za cizorodou a napadajiacute ji To vyvolaacutevaacute dalšiacute zaacutenětlivyacute proces a stimulaci dalšiacutech T-lymfocytů cytokininů a protilaacutetek což demyelinizaci jen urychluje Možnaacute je i aktivace makrofaacutegů a B-lymfocytů [1011]

Etiologie onemocněniacute neniacute jasnaacute Předpoklaacutedaacute se že důvody jsou komplexniacute s podiacutelem genetickyacutech infekčniacutech a imunologickyacutech faktorů [12]

32 Moderniacute leacutečiva roztroušeneacute skleroacutezy

V dnešniacute době neniacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy jednotnaacute Uacutečinnost leacutečby neniacute stoprocentniacute a dlouhodobaacute pravidelnaacute aplikace stejneacuteho leacutečiva často snižuje efekt leacutečby Novaacute leacutečiva často nesplňujiacute očekaacutevaacuteniacute pro sveacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jako je toxicita a uacutenava z leacutečby [13] V posledniacutech letech dochaacuteziacute k velkyacutem pokrokům ve vyacutezkumu nemoci a jejiacute leacutečbě

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 11: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

12

321 Současnaacute leacutečba roztroušeneacute skleroacutezy

Samotnou leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy rozlišujeme podle potlačovaacuteniacute patogenetickyacutech dějů na leacutečbu ovlivňujiacuteciacute imunitniacute systeacutem a leacutečbu potlačujiacuteciacute symptomy [14] Prvniacute typ leacutečby se ještě děliacute podle způsobu ovlivněniacute imunitniacuteho systeacutemu na imunomodulačniacute kteraacute měniacute obsah imunitniacute odpovědi a imunosupresivniacute kteraacute omezuje nebo zabraňuje činnosti imunitniacuteho systeacutemu [15]

Leacutečba akutniacutech ataků spočiacutevaacute v jednoraacutezoveacutem podaacuteniacute vysokyacutech daacutevek kortikosteroidů Při nedostatečneacute odezvě s přetrvaacutevaacuteniacutem klinickyacutech symptomů deacutele než 3 tyacutedny lze podat daacutevku cyklofosfamidu

Při dlouhodobeacute leacutečbě se užiacutevajiacute preparaacutety DMD (Disease Modifying Drugs) ndash injekčniacute aplikace interferonu beta a glatiramer acetaacutetu [16] K dalšiacutem preparaacutetům patřiacute imunoglobuliny Klasickaacute imunosuprese spočiacutevaacute v podaacutevaacuteniacute azathioprinu eventuaacutelně lze užiacutet methotrexaacutet cyklosporin A nebo jinaacute cytostatika Při leacutečbě sekundaacuterniacute chronickeacute progrese kteraacute je obtiacutežně terapeuticky ovlivnitelnaacute lze někdy dosaacutehnout stabilizace imunosupresivniacute leacutečbou a vzaacutecně je možneacute stav ovlivnit opakovanyacutem podaacutevaacuteniacutem seacuteriemi intravenoacutezniacutech steroidů

322 Novaacute leacutečiva

Vyacutezkum leacutečiv na roztroušenou skleroacutezu se ubiacuteraacute mnoha směry Ciacutelem vyacutezkumu je naleacutezt leacutečivo s regeneračniacutem a neuroprotekčniacutem potenciaacutelem Novaacute leacutečiva prochaacuteziacute jednotlivyacutemi faacutezemi vyacutezkumu (Přiacuteloha 1) [17] Zkoušiacute se antigen specifickaacute leacutečiva kombinačniacute leacutečba nebo leacutečba pomociacute kmenovyacutech buněk

Mnoho se očekaacutevaacute od monoklonaacuterniacutech laacutetek což jsou imunoglobuliny ziacuteskaneacute z klonaacutelniacute populace jedneacute plazmatickeacute buňky majiacuteciacute definovaneacute vlastnosti a vaacutežiacuteciacute se specificky na svůj substraacutet [18] Skupina monoklonaacutelniacutech protilaacutetek užiacutevaacute myšiacute chimeacuterickeacute nebo humanizovaneacute protilaacutetky proti různyacutem molekulaacutem a složkaacutem imunitniacuteho systeacutemu U nehumanizovanyacutech preparaacutetů se často vyskytuje probleacutem s tvorbou protilaacutetek čiacutemž dochaacuteziacute k selhaacuteniacute efektu Velkou nevyacutehodou jsou vedlejšiacute uacutečinky leacutečby Jedinou monoklonaacutelniacute laacutetkou k leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy kteraacute je uvedena na trh je natalizumab Mezi laacutetky prochaacutezejiacuteciacute II a III faacuteziacute klinickyacutech studiiacute patřiacute alemtuzumab daclimzumab anti CD20-Rituximab [19] Tyto laacutetky podle dosavadniacutech vyacutesledků skryacutevajiacute do budoucna velkyacute potenciaacutel [20 21 22]

Mezi nejmodernějšiacute leacutečiva u kteryacutech praacutevě končiacute III faacuteze klinickeacuteho testovaacuteniacute nutnyacutech pro možneacute uvedeniacute leacutečiva na trh patřiacute pět tabletovyacutech preparaacutetů cladribin teriflunomide dimethyl fumaraacutet laquinimod a fingolimod [23] Tato leacutečiva vykazujiacuteciacute minimaacutelně obdobnou uacutečinnost jako staršiacute leacutečiva a jsou v současneacute době ve vyacutevoji nebo ve schvalovaciacute faacutezi uacutestavů kontroly leacutečiv (cladribin fingolimod) (Tab 1) Noveacute generace leacutečiv nejsou pouze imunosupresivniacute ale jsou ve většiacute miacuteře imunomodulačniacute Jejich podaacutevaacuteniacute je oraacutelniacute což usnadňuje daacutevkovaacuteniacute a aplikaci

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 12: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

13

Tab 1 Porovnaacuteniacute novyacutech peroraacutelniacutech preparaacutetů na leacutečbu roztroušeneacute skleroacutezy (ARR - ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů MRI - měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance)

Cladribin Teriflunomide BG-12

dimethyl fumaraacutet

Laquinimod FTY 720

Fingolimod

Daacutevkovaacuteniacute 1 x denně 1 x denně pulz 5 dnů po sobě

2-4x ročně 1 x denně 3 x denně 1 x denně

Mechanismus uacutečinku

cytostatikum imunosupresor

antimetabolit imunosupresor

imuno-modulace

imuno-modulace

inhibice uvolňovaacuteniacute T-lymfocytů z

uzlin

Efekt 55 sniacuteženiacute

ARR

33 sniacuteženiacute ARR redukce MRI o 61

32 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 30-

33

33 sniacuteženiacute ARR

redukce MRI o 60

60 sniacuteženiacute ARR redukce

MRI o 67-70

Vedlejšiacute uacutečinky

leukopenie cefalea infekce

jaterniacute selhaacuteniacute infekce

teratogenita

při kumulaci poškozeniacute

ledvin zrudnutiacute

kůže paacuteleniacute

anemie vznik

tromboacutez teratogenita

primoinfekce srdečniacute aritmie sniacuteženiacute plicniacutech

funkciacute kožniacute malignity

3221 Cladribin

Cladribin patřiacute mezi schvaacutelenaacute cytostatika [24] Při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy se využiacutevaacute jako antimetabolit Při užiacutevaacuteniacute cladribimu dochaacuteziacute ke tvorbě rezistence vůči adenosideaminaacuteze Rezistence vede ke kumulaci deoxyribonukleotidů a tiacutem k inhibici synteacutezy DNA a RNA Dochaacuteziacute tak k apoptoacuteze buněk lymfocytů s minimaacutelniacute toxicitou vůči ostatniacutem tkaacuteniacutem [25] Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů ARR proti placebu byla kolem 55 Uacutečinnost byla potvrzena i na měřeniacute funkčniacute aktivity mozku MRI [26] Nejčastějšiacutem vedlejšiacutem uacutečinkem je lymfopenie (sniacuteženyacute počet lymfocytů v krvi) daacutena vlivem uacutečinku leacuteku bolesti hlavy a nazofaryngitidy (zaacuteněty nosohltanu) Leacutek je teratogenniacute maacute negativniacute uacutečinky na embryo [27]

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 13: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

14

3222 Teriflunomide

Takeacute teriflunomide patřiacute mezi cytostatika Funguje jako inhibitor dihydroorotaacutet dehydrogenaacutezy (enzym pro synteacutezu pirimidinů) [28] Blokaciacute tvorby pirimidinu tak dochaacuteziacute k inhibici synteacutezy DNA a RNA a klesaacute produkce imunoglobulinů Efekt leacuteku byl prokaacutezaacuten ve studiiacutech II faacuteze 61 redukciacute MRI a 33 ARR Pro ověřeniacute vyacutesledků ARR pokračujiacute studie III faacuteze Jako vedlejšiacute uacutečinky se projevujiacute infekce nazofaryngitida (zaacutenět nosohltanu) alopecie (vypadaacutevaacuteniacute vlasů) nauzea (nevolnost) elevace jaterniacutech enzymů hellip Zaacutevažnějšiacute je vyacuteskyt polyneuropatie (postiženiacute periferniacutech nervů) pankreatitidy (zaacutenět slinivky) a projevujiacuteciacute se teratogenniacute uacutečinek [29] Vliv na plodnost a teratogenniacute uacutečinek vyacuterazně ovlivňuje skupinu možnyacutech pacientů [30]

3223 Dimethyl fumaraacutet (BG-12)

Syntetickyacutem imunomodulaacutetorem je dimethyl fumaraacutet (BG-12) použiacutevaacuten v dermatologii od roku 1994 [31] Ovlivňuje T-lymfocyty a podporuje produkci protizaacutenětlivyacutech cytokyninů Dokaacuteže aktivovat buněčnou obranu proti toxinům a stresu Diacuteky těmto vlastnostem se uvažuje o neuroprotektivniacutem efektu a možnostech využitiacute při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Ve studiiacutech II klinickeacute faacuteze byl prokaacutezaacuten 32 pokles ARR oproti placebu a sniacuteženiacute počtu a velikosti ložisek o 30-33 měřenyacutech pomociacute MRI Potiacuteže se vyskytovaly hlavně u původně tekuteacute formy přiacutepravku Tabletoveacute formy jsou pokryty acidorezistentniacutem střevniacutem křiacutedovyacutem papiacuterem kteryacute braacuteniacute kontaktu se slizniciacute a leacutečivo ji tak nepoškozuje I přes toto opatřeniacute jsou však nevhodneacute pro pacienty s žaludečniacutemi vředy Dalšiacute nevhodnou skupinou jsou kardiaci Při kumulaci leacutečiva může dojiacutet k poškozeniacute ledvin Typickeacute přiacuteznaky jsou pak zrudnutiacute kůže paacuteleniacute a poceniacute bolesti hlavy a zubů [32]

3224 Laquinimod

Laquinimod maacute imunomodulačniacute vlastnosti Neovlivňuje životnost ani proliferaci ale zvyšuje sekreci cytokinu (signaacutelniacute protein) IL 4 a IL 10 a snižuje produkci IL 17 Tiacutemto srovnaacutevaacute poměry s protizaacutenětlivyacutemi a prozaacutenětlivyacutemi cytokiny Ve studiiacutech II faacuteze byl prokaacutezaacuten 33 pokles ARR a 60 redukce MRI III faacuteze studiiacute probiacutehaacute Vedlejšiacute uacutečinky jsou anemie (chudokrevnost) nespavost a možnost vzniku tromboacutez Laacutetka je teratogenniacute Mezi nejčastějšiacute vedlejšiacute uacutečinky patřiacute pak nazofaryngitida bolesti zad a hlavy [33]

3225 Fingolimod (FTY 720)

Fingolimod (FTY 720) (Obr 3) je strukturaacutelniacute analog myriocinu laacutetky odvozeneacute od askomycety Isaria sinclaria [34] Chemickyacute naacutezev je 2-amino-2-[2-(4-octylphenyl)ethyl]-propan-13-diol Princip uacutečinku fingolimodu FTY 720

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 14: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

15

spočiacutevaacute ve zpomaleniacute uvolňovaacuteniacute lymfocytů z lymfatickyacutech uzlin a tiacutem sniacuteženiacute počtu agresivniacutech buněk Autoagresivniacute lymfocyty pronikajiacute hematoencefalickou barieacuterou do nervoveacuteho systeacutemu a ničiacute myelinoveacute pochvy axonů Porušeniacute pochvy pak způsobuje sniacuteženiacute až ztraacutetu schopnosti přenosu vzruchu

Obr 3 Fingolimod hydrochlorid [35]

Lymfocyty jsou regulovaacuteny pomociacute sfingosin 1-fosfaacutetu (S1P) kteryacute reguluje normaacutelniacute tok pomociacute aktivace a diferenciace buněk v lymfatickyacutech uzlinaacutech S1P jsou ovlivňovaacuteny pěti G-proteiny a pomociacute svyacutech receptorů (S1P1 S1P2 S1P3 S1P4 a S1P5) působiacute na mnoha miacutestech v těle Kromě lymfocytů se vyskytujiacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě endotermaacutelniacutech buňkaacutech na převodniacutem systeacutemu srdce ceacutevaacutech a hladkeacute svalovině bronchů U pacienta s roztroušenou skleroacutezou dochaacuteziacute ke vzniku autoagresivniacutech lymfocytů ktereacute napadajiacute myelinoveacute pochvy nervoveacuteho systeacutemu za předpokladu že se jednaacute o infekci [36]

Fingolimod FTY720 je po požitiacute fosforylovaacuten pomociacute sfingosin kinaacutezy [37] na biologicky aktivniacute FTY 720-fosfaacutet [38] kteryacute je analogickyacute sfingosin 1-fosfaacutetu S1P Aktivovanyacute fingolimod obsazuje 4 z 5 sfingosin 1-fosfaacutetovyacutech receptorů S1P1 S1P3 S1P4 a S1P5 [39] pomociacute kteryacutech vyvolaacutevaacute odlišnou odpověď v ciacutelovyacutech buňkaacutech Tiacutem omezuje vstup lymfocytů přes hematoencefalickou barieacuteru a braacuteniacute v centraacutelniacute nervoveacute soustavě k jejich recyrkulaci kteraacute by vedla k zaacutenětu [40] Diacuteky uacutetlumeniacute zaacutenětu může dochaacutezet k naacutesledneacute strukturaacutelniacute obnově parenchymu nervoveacute soustavy

Fingolimod a jeho imunosupresivniacute efekt objevil japonskyacute vyacutezkumnyacute tyacutem univerzity v Kjoacutetu Po chemickeacute uacutepravě byl patentovaacuten společnostmi Yoshitomi a Novartis [41] Původně měl byacutet jako leacutečivo užiacutevaneacute po transplantaci ledvin III faacuteze klinickyacutech studiiacute ale ukaacutezala že jeho vlastnosti nejsou lepšiacute než původniacute posttransplantačniacute leacutečba [42] Zaacutejem o toto leacutečivo vzrostl po roce 2002 kdy bylo publikovaacuteno velkeacute množstviacute studiiacute o funkčnosti fingolimodu při autoimunitniacutech onemocněniacutech [43]

Novějšiacute uacutedaje ukaacutezaly uacutečinnost fingolimodu u demyelinizačniacute polyneuropatie [44] Souběžně probiacutehajiacuteciacute II faacuteze klinickyacutech studiiacute pak naznačila uacutečinnost leacutečiva proti relabujiacuteciacute reminentniacute roztroušeneacute skleroacuteze RRRS [45 46] Ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS byla prokaacutezaacutena redukce MRI aktivity o 83 proti placebu ARR ve studii pokleslo o 61 oproti komparaacutetoru IFN - [beta] 1a (Tab 2)

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 15: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

16

Tab 2 Studie TRANSFORMS (Trial Assessing Injectable Interferon versus FTY 720 Fingolimod Oral in RRMS) II faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech [47]

Měřeniacute po 12 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně

IFN - [beta] 1a [003 mg] jednou tyacutedně

ARR 02 016 033 Pokles relapsů oproti placebu 80 83 69 Pokles relapsů oproti komparaacutetoru 39 52 100 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 30 31 45

Pozitivniacute vyacutesledky II klinickeacute TRANSFORMS faacuteze umožnili spuštěniacute III klinickeacute faacuteze FREEDOMS [48] Vyacutesledky studie prokaacutezaly během jednoho roku na 1033 pacientech vyacuteznamneacute rozdiacutely uacutečinneacute laacutetky oproti placebu (Tab 3) Recidiva relapsů byla sniacutežena až o 74 u denniacute daacutevky 125 mg fingolimodu Velkeacute procento pacientů pak zůstalo bez relapsů po celeacute ročniacute obdobiacute U MRI došlo k obdobneacutemu poklesu vzniku leacuteziacute Z dosavadniacutech vyacutesledků je zajiacutemavyacute 30 pokles mozkoveacute aktivity zjištěnyacute již ve II klinickeacute faacutezi TRANSFORMS kteryacute byl ověřen III klinickou faacuteziacute Ve faacutezi FREEDOMS byla mimo jineacute zjišťovaacutena uacutečinnost laacutetky při podaacutevaacuteniacute 5mg daacutevky Vyššiacute daacutevkovaacuteniacute spiacuteše zvyšovalo nežaacutedouciacute uacutečinky než samotnyacute uacutečinek leacuteku Proto byl vyacutezkum teacuteto skupiny přerušen a byla nasazena pouze velikost 125 mg V dalšiacutech faacuteziacutech ktereacute v současnosti probiacutehajiacute je zjišťovaacuteno zda se jednaacute o uacutečinek způsobenyacute poklesem zaacutenětliveacute aktivity nebo se jednaacute o interakci mezi leacutečivem a sfingosin-1-fosfaacutetem na nervovyacutech buňkaacutech jak naznačujiacute vyacutezkumy na zviacuteřatech [49]

Tab 3 Studie FREEDOMS (Fingolimod Research Evaluating Effect of Daily Oral Therapy in MS) III faacuteze klinickeacute studie měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech [48]

Měřeniacute po 24 měsiacuteciacutech

Fingolimod [125 mg]

jednou denně

Fingolimod [050 mg]

jednou denně Placebo

ARR 016 018 040 Pokles relapsů oproti placebu 74 70 45 MRI sniacuteženiacute aktivity chroby 70 67 0

Leacutek byacutevaacute obvykle snaacutešen dobře Nejčastějšiacute nežaacutedouciacute vedlejšiacute uacutečinky jsou nazofaryngitida bolesti hlavy uacutenava chřipka lymphopenie způsobenaacute potlačeniacutem vyacutetoku lymfocytů z lymtatickyacutech uzlin průjem zvraceniacute bolesti zad a zvyacutešeniacute hladiny jaterniacutech enzymů [50] Mezi zaacutevažnějšiacute probleacutemy patřiacute rozvoj bradykardie (zpomaleniacute srdečniacute frekvence) až atrioventikulaacuterniacute blokaacutedy ktereacute je nutneacute během prvniacuteho podaacuteniacute monitorovat Daacutele existuje po vysazeniacute leacutečby reverzibilniacute riziko makulaacuterniacuteho edeacutemu Dalšiacute zaacutevažneacute probleacutemy souvisejiacute s umiacutestněniacutem sfingosin-1-fosfaacutet receptorů v jinyacutech než sledovanyacutech tkaacuteniacutech Může dojiacutet k hypertrofii bronchiaacutelniacuteho svalstva vazokonstrikci ceacutev primoinfekci a vyacuteskytu melanomů kteryacute je potenciaacutelně vyššiacute u jakeacutehokoliv imunomodulačniacuteho leacutečiva [51] Užiacutevaacuteniacute během těhotenstviacute může veacutest k poškozeniacute plodu proto se doporučuje ukončeniacute daacutevkovaacuteniacute 3 měsiacutece před plaacutenovaacuteniacutem gravidity

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 16: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

17

III klinickaacute faacuteze FREEDOMS tak prokaacutezala leacutečiveacute uacutečinky fingolimodu při leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy a umožnila jeho schvaacuteleniacute FDA 219 2010 [52] V lednu roku 2011 byl fingolimod schvaacutelenyacute EMA pod naacutezvem Gilenya a byl doporučen ke schvaacuteleniacute v EU [53] Nyniacute je patentovaacuteno několik způsobů vyacuteroby fingolimodu Tato diplomovaacute praacutece se zabyacutevaacute jedniacutem z nich za použitiacute hydrogenace [54]

Diacuteky klinickyacutem faacuteziacutem vyacutezkumu se objevily dalšiacute možnosti využitiacute fingolimodu a to při leacutečbě leukeacutemie [55] a leacutečbě chronickyacutech virovyacutech infekciacute [56]

33 Hydrogenace

Jedna z možnostiacute přiacutepravy fingolimodu je hydrogenace Praacutevě ta byla použita při optimalizaci stupně vyacuteroby kteryacutem se diplomovaacute praacutece zabyacutevaacute

Hydrogenace je jednou z nejpoužiacutevanějšiacutech redukčniacutech metod v organickeacute chemii Je založena na působeniacute elementaacuterniacuteho vodiacuteku se sloučeninou [57] Jednaacute se o exotermniacute reakci při ktereacute se uvolňuje reakčniacute teplo vznikleacute zaacutenikem dvojnyacutech vazeb Rychlost hydrogenace je relativně pomalaacute Je tomu proto že k aktivaci molekul se musiacute přerušit intramolekulaacuterniacute vazby K přerušeniacute vazeb v homogenniacute faacutezi je nutnaacute vysokaacute energie Proto se využiacutevajiacute katalyzaacutetory ktereacute tuto aktivačniacute energii snižujiacute [58] Podle typu katalyzaacutetoru a pro dosaženiacute vysokeacute konverze se hydrogenace provaacutediacute při různyacutech teplotaacutech a tlaciacutech

Podle toho v jakeacute faacutezi se katalyzaacutetor vůči reaktantu vyskytuje rozdělujeme hydrogenace na heterogenniacute a homogenniacute [59] Průmyslově se převaacutežně realizujiacute reakce heterogenně katalyzovaneacute stejně jako při vyacuterobě fingolimodu Jako katalyzaacutetory se při heterogenniacute hydrogenaci použiacutevajiacute tři skupiny laacutetek [60]

331 Rozděleniacute katalyzaacutetorů

Kovy kde jejich hydrogenačniacute aktivita roste v pořadiacute Fe lt Cu lt Co = Ni lt Pt lt Pd

Oxidy kovů - ZnO Cr2O3 MoO3 WO3 - jejich aktivita je mnohem nižšiacute než u katalyzaacutetorů kovovyacutech a přijatelnyacutech rychlostiacute se dociluje teprve při vysokyacutech teplotaacutech Při kteryacutech by kovoveacute katalyzaacutetory ztraacutecely svoji aktivitu

Sulfidy ndash WS2 MoS2 NiS - jejichž hydrogenačniacute aktivita je mnohem nižšiacute než u kovovyacutech katalyzaacutetorů

Většina hydrogenačniacutech katalyzaacutetorů je schopna po chemisorpci molekul vodiacuteku katalyzaacutetory disociovat a připravit velmi reaktivniacute atomy vodiacuteku Průmysloveacute katalyzaacutetory se použiacutevajiacute většinou ve formě kdy aktivniacute složka je nanesena na inertniacutem nosiči (Al 2O3 aktivniacute uhliacute křemelina zeolity) Nejpoužiacutevanějšiacutem typem kovoveacuteho katalyzaacutetoru je pro homogenniacute kapalnou faacutezi Raney-nikl Pro praacuteci v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute katalyzaacutetory praacuteškoveacute pro

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 17: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

18

plynnou faacutezi pak katalyzaacutetory ve formě granuliacute nebo tablet Samotneacute použitiacute jednotlivyacutech katalyzaacutetorů je striktně individuaacutelniacute

Aktivovat vodiacutek mohou v podstatě všechny přechodneacute kovy nejvhodnějšiacute jsou ale kovy 8 až 10 skupiny periodickeacute soustavy a měď Ty naplniacute sveacute ne plně obsazeneacute orbitaly elektrony od adsorbovanyacutech molekul Vzaacutecneacute kovy obvykle platina a palladium v metalickeacute nebo oxidovaneacute formě ktereacute jsou vysoce aktivniacute nepotřebujiacute vysokeacute teploty a tlak Protože jsou draheacute jsou často neseny na nosiči Aromaacutety a alifatickeacute ketony nejsou palladiem redukovaacuteny zatiacutemco platinou ano Podstatnyacute rozdiacutel mezi palladiem a platinou je v selektivitě Parciaacutelniacute a selektivniacute hydrogenace se spiacuteše uskutečňujiacute na palladiu Platina je přiacuteliš reaktivniacute a často vede k hydrogenačniacutemu štěpeniacute

V přiacutepadě vyacuteroby fingolimodu jsme použiacutevali praacutevě prvniacute typ katalyzaacutetoru s palladiem na nosiči s aktivniacutem uhliacutem (viz kapitola 44)

Tuto nevyacutehodu nemaacute rhenium To je schopno při teplotaacutech pod 100degC za normaacutelniacuteho tlaku redukovat aromatickeacute kruhy a proto se použiacutevaacute k hydrogenaci derivaacutetů pyridinu chinolinu pyrolu a furanu Aldehydy a ketony se hydrogenujiacute na rutheniu Takeacute aromatickeacute aminy a alkoholy se mohou převeacutest na odpoviacutedajiacuteciacute cyklohexanderivaacutety bez vzniku vedlejšiacutech produktů za katalyacutezy rutheniem Přednostiacute ruthenia je takeacute necitelnost vůči sloučeninaacutem siacutery kteraacute ostatniacute katalyzaacutetory pasivuje

Podobně jako platina takeacute nikl maacute sveacute širokeacute použitiacute Ve srovnaacuteniacute s platinou ale musiacuteme použiacutet podstatně vyššiacute teploty a tlak Nikl je vhodnyacute pro hydrogenaci acetylenu alkenů aromaacutetů nitrosloučenin nitrilů a karbonylovyacutech sloučenin Kobalt maacute nižšiacute hydrogenačniacute aktivitu než nikl Kobalt je nejvhodnějšiacute pro hydrogenaci nitrilů protože na rozdiacutel od niklu se tvořiacute podstatně meacuteně vedlejšiacutech produktů Železo použiacutevaacuteme při synteacuteze amoniaku Měď se použiacutevaacute havně k hydrogenaci aromatickyacutech nitosloučenin na aromatickeacute aminy Diacuteky sveacute nepatrneacute hydrogenačniacute aktivitě můžeme kontrolovat velmi silnou exotermniacute reakci ArNO2 rarrArNH2 takže nedojde k vyacutebuchu Takeacute niacutezkotlakaacute synteacuteza methanolu použiacutevaacute katalyzaacutetor na baacutezi mědi

Vedle vyacuteše uvedenyacutech metalickyacutech katalyzaacutetorů existujiacute takeacute oxidačniacute hydrogenačniacute katalyzaacutetory (chromit mědi zinku) Hydrogenace definovaneacute dvojneacute vazby v přiacutetomnosti sloučeniny siacutery se provaacutediacute na oxidech Ni Co Mo Al Tyto oxidy ziacuteskaacutevajiacute svoji plnou hydrogenačniacute schopnost teprve po nasiacuteřeniacute

332 Hydrogenačniacute techniky

Při použitiacute techniky je požadovanaacute maximaacutelniacute konverze a maximaacutelniacute selektivita Tyto podmiacutenky jsou ovlivněny vedle katalyzaacutetoru teplotou tlakem parciaacutelniacutem tlakem vodiacuteku rozpouštědlem a transportniacutemi jevy Protože se jednaacute obvykle o silně exotermniacute reakce musiacute byacutet umožněna snadnaacute tepelnaacute vyacuteměna Proto se takeacute často pracuje za niacutezkeacuteho parciaacutelniacuteho tlaku vodiacuteku ať už ve faacutezi plynneacute nebo kapalneacute Vysokeacuteho tlaku je možneacute použiacutet ve speciaacutelně

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 18: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

19

upraveneacutem zařiacutezeniacute jako je autoklaacutev Transportniacute jevy se ovlivňujiacute povrchem katalyzaacutetoru V principu lze proveacutest hydrogenaci v kapalneacute nebo plynneacute faacutezi

Hydrogenace v plynneacute faacutezi je maacutelo uskutečňovanaacute z důvodů potřeby velkeacuteho množstviacute energie na zplyněniacute organickyacutech substanciacute Kromě toho tyto substance často nejsou stabilniacute a rozklaacutedajiacute se

Hydrogenace v kapalneacute faacutezi se použiacutevajiacute pro malotonaacutežniacute vyacuteroby meziproduktů Do miacutechaneacuteho vsaacutedkoveacuteho reaktoru se předložiacute rozpouštědlo potom katalyzaacutetor (lt 01 mm) v množstviacute 1 - 5 na vaacutehu hydrogenovaneacuteho substraacutetu a naacutesledně se vnese substraacutet Vodiacutek se zavaacutediacute pod miacutechadlo tryskami Teplo se odvaacutediacute pomociacute vyacuteměniacuteků Po skončeniacute reakce se produkt zbaviacute katalyzaacutetoru napřiacuteklad pomociacute dekantace a filtrace Kontinuaacutelniacute způsoby jsou pro velkotonaacutežniacute vyacuteroby Uskutečňujiacute se buď v suspenzi nebo na pevneacutem loži kde je katalyzaacutetor umiacutestněn ve formě tabletek kroužků přes ktereacute je kapalina a vodiacutek kontinuaacutelně přetlaacutečen Obvykle se jednaacute o kaskaacutedu třiacute průtokovyacutech miacutechanyacutech reaktorů [61]

34 Analytickeacute metody využiteacute při optimalizaci leacutečiva

Při vyacuterobě ve farmaceutickeacutem průmyslu patřiacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC mezi běžně použiacutevaneacute metody Takeacute při optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu byla tato metoda použita Touto metodou probiacutehala kontrolniacute měřeniacute zjišťujiacuteciacute složeniacute sledovanyacutech vzorků

341 Vysokouacutečinnaacute kapalinovaacute chromatografie - HPLC

Kapalinovaacute chromatografie je jednou z chromatografickyacutech separačniacutech metod kteraacute je založena na separaci složek podle interakce se stacionaacuterniacute a mobilniacute faacuteziacute Je to metoda umožňujiacuteciacute kvalitativniacute a kvantitativniacute analyacutezy vzorku Jsou využity různeacute mechanismy separace jako jsou adsorpce rozdělovaacuteniacute na zaacutekladě různeacute rozpustnosti iontoveacute vyacuteměně molekulově siacutetoveacutem efektu nebo specifickeacute interakce v afinitniacute chromatografii V přiacutepadě kolonoveacute chromatografie je k děleniacute laacutetek použita chromatografickaacute kolona tj skleněnaacute ocelovaacute nebo plastovaacute trubice [62]

Diacuteky postupneacutemu rozvoji byly vyvinuty noveacute vysoce efektivniacute chromatografickeacute materiaacutely ktereacute umožnily provaacutedět chromatografii za zvyacutešeneacuteho a vysokeacuteho tlaku Vyvinul se typ chromatografie kteryacute se označuje jako HPLC (high performance liquid chromatography) tedy vysokouacutečinnaacute nebo teacutež vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie HPLC ovšem neznamenala ve vyacutevoji chromatografie pouze zvyacutešeniacute vyacutekonnosti metody ale vznikl typ chromatografie na kvalitativně vyššiacute uacuterovni než chromatografie niacutezkotlakaacute Přitom principy separace zůstaacutevajiacute stejneacute jako u chromatografie niacutezkotlakeacute V kapalinoveacute chromatografii maacute značnyacute vyacuteznam takeacute chromatografie na obraacutecenyacutech faacuteziacutech (Reversed-Phase Liquid Chromatochraphy ndash RPLC) kteraacute vyjadřuje že mobilniacute faacuteze je polaacuternějšiacute (např acetonitril nebo methanol a voda) a stacionaacuterniacute faacuteze je meacuteně polaacuterniacute (alkylyvaacutezaneacute na silikagel) V

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 19: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

20

počaacutetciacutech chromatografie bylo toto uspořaacutedaacuteniacute opačneacute mobilniacute faacuteze nepolaacuterniacute stacionaacuterniacute faacuteze polaacuterniacute Byl to tzv systeacutem s normaacutelniacutemi faacutezemi Dnes je tento systeacutem použiacutevaacuten v omezeneacute miacuteře [63] Retenčniacute časy analytů jsou ovlivněny rozpustnostiacute v různě polaacuterniacutech faacuteziacutech [64]

342 Jednotliveacute prvky a součaacutesti kapalinoveacuteho chromatografu

Kapalinovyacute chromatograf se sklaacutedaacute z čaacutestiacute ktereacute zajišťujiacute transport mobilniacute faacuteze daacutevkovaacuteniacute vzorku separaci laacutetek detekci registraci signaacutelu a vyhodnocovaacuteniacute chromatografickeacuteho zaacuteznamu [65] Je možneacute doplnit zařiacutezeniacute dalšiacutemi prvky např termostatoveacute kolonoveacute skřiacuteně ochranneacute filtry a předkolony odplyňovače a složky umožňujiacuteciacute probublaacutevaacuteniacute heliem atd Daacutele je pak možneacute viacuteceuacutečeloveacute systeacutemy různě přestavovat aby co nejvhodněji splňovaly požadovanyacute uacutečel Lze kombinovat různeacute typy detektorů kolon čerpadel a dalšiacutech přiacutedavnyacutech zařiacutezeniacute (Obr 4)

Obr 4 Scheacutema kapalinoveacuteho chromatografu

3421 Čerpadla mobilniacute faacuteze

Čerpadla patřiacute mezi nejkritičtějšiacute zařiacutezeniacute kapalinoveacute chromatografie kvůli zajištěniacute kontinuaacutelniacuteho a bezpulzniacuteho toku mobilniacute faacuteze celyacutem systeacutemem [66] Z důvodu použiacutevaacuteniacute agresivniacutech mobilniacutech faacuteziacute (pufry slabeacute kyseliny a zaacutesady organickaacute rozpouštědla) je nutneacute aby byla konstruovaacutena z materiaacutelů odolnyacutech vůči korozi Plynuleacute daacutevkovaacuteniacute mobilniacute faacuteze probiacutehaacute při tlaku 30-50 MPa v rozmeziacutech průtoku 01-10 mlmin při praacuteci s analytickyacutemi kolonami u mikrokolon 0005 mlmin a pro preparativniacute chromatografii jsou průtoky 50-100 mlmin Dalšiacute podmiacutenky ktereacute musiacute čerpadla splňovat jsou koliacutesaacuteniacute průtoku s odchylkou

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 20: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

21

menšiacute než 05-1 a nejmenšiacute možnyacute vnitřniacute objem čerpadla kvůli rychleacute vyacuteměně mobilniacute faacuteze Vzhledem k těmto požadavkům se v současneacute době použiacutevajiacute čerpadla s konstantniacutem průtokem využiacutevajiacuteciacute mechanickeacuteho pohonu piacutestu v komoře kde zdrojem hnaciacute siacutely jsou elektromotory Podle objemu piacutestniacute komory lze tato čerpadla dělit na velkoobjemovaacute a piacutestovaacute

Plyn z mobilniacute faacuteze je odstraňovaacuten v ultrazvukoveacute laacutezni nebo pomociacute dokonalejšiacuteho kontinuaacutelniacuteho odplyňovaacuteniacute pomociacute probublaacutevaacuteniacute vysoce čistyacutem heacuteliem přiacutemo v zaacutesobniacuteciacutech mobilniacute faacuteze V posledniacute době jsou dostupneacute i odplyňovače z poreacutezniacuteho plastickeacuteho materiaacutelu umiacutestněneacute v evakuovaneacutem prostoru

3422 Zařiacutezeniacute pro daacutevkovaacuteniacute vzorků

Daacutevkovaacuteniacute vzorku může byacutet provedeno pomociacute různyacutech daacutevkovaciacutech systeacutemů nejčastěji jsou použiacutevaacuteny daacutevkovaciacute kohout (čtyřcestnyacute nebo šesticestnyacute) nebo autosampler Zaacutekladniacutemi požadavky jsou vysokaacute přesnost spraacutevnost a reprodukovatelnost naacutestřiků

3423 Chromatografickeacute kolony a jejich naacuteplně

Chromatografickeacute kolony jsou zhotoveny převaacutežně z rovnyacutech trubic s hladkyacutem vnitřniacutem povrchem Odolaacutevajiacute tlakům až do 60 MPa Moderniacute analytickeacute a preparativniacute kolony mohou byacutet ve formě vložek z plastickyacutech hmot plněnyacutech různyacutemi naacuteplněmi Rozměry kolon zaacutevisiacute na uacutečelu použitiacute a na velikosti čaacutestic naacuteplně

Jako naacuteplně se v dnešniacute době použiacutevajiacute poreacutezniacute čaacutestečky o velikosti zrna 3-10 microm sfeacuterickeacuteho nebo nepravidelneacuteho tvaru Nebo neporeacutezniacute naacuteplně pro iontovou chromatografii V systeacutemech s obraacutecenyacutemi faacutezemi se použiacutevaacute oktadecylsilikagel a oktylsilikagel Při vyššiacutem pH než 85 dochaacuteziacute k čaacutestečneacutemu rozpouštěniacute silikagelu což snižuje životnost kolon Proto pro praacuteci při vyššiacutem pH byly navrženy naacuteplně na baacutezi organickyacutech gelů V systeacutemech s normaacutelniacutemi faacutezemi je nejčastěji požiacutevanyacutem polaacuterniacutem absorbentem silikagel Daacutele se pak použiacutevaacute oxid hlinityacute

3424 Detektory

Při detekci separovanyacutech laacutetek se využiacutevajiacute jejich obecneacute nebo specifickeacute vlastnosti ktereacute je umožniacute selektivně stanovit Detektory ve spojeniacute s HPLC by měly miacutet vysokou citlivost vysokou selektivitu niacutezkyacute šum zaacutekladniacute linie rychlou odezvu širokyacute lineaacuterniacute rozsah niacutezkyacute mrtvyacute objem možnost použitiacute gradientu a měly by poskytovat informace o struktuře danyacutech analytů

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 21: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1

22

Fotometrickeacute detektory pracujiacute na baacutezi UVVIS oblasti Můžeme je rozdělit na

a) Detektory pracujiacuteciacute s jednou vlnovou deacutelkou (2537 nm) ktereacute použiacutevajiacute jako zdroje niacutezkotlakou rtuťovou vyacutebojku opatřenou interferenčniacutem filtrem U kratšiacutech vlnovyacutech deacutelek se pak použiacutevaacute zinkovaacute nebo kadmiovaacute vyacutebojka Uspořaacutedaacuteniacute je dvoupaprskoveacute se srovnaacutevaciacute a měrnou celou Měřiacute se rozdiacutel absorbance

b) Druhyacutem typem jsou obdobně pracujiacuteciacute detektory u kteryacutech je možneacute nastavovat vlnovou deacutelku pomociacute vyměnitelnyacutech interferenčniacutech filtrů

c) Polychromatickyacutem zdrojem zaacuteřeniacute monochromaacutetorem a průtočnyacutemi mikrokivetami jsou vybaveny dalšiacute detektory Tyto detektory umožňujiacute volit libovolnou vlnovou deacutelku od 190 do 600 nm

d) Spektrofotometrickeacute detektory s rychlyacutem zaacuteznamem spektra bez přerušeniacute chromatografickeacute separace jsou většinou založeny na současneacutem měřeniacute signaacutelu velkeacuteho počtu miniaturniacutech plošnyacutech fotodiod Spektrofotometrickyacute detektor ve spojeniacute s HPLC patřiacute k nejpoužiacutevanějšiacutem postupům v analyacuteze leacutečiv Je relativně jednoduchyacute spolehlivyacute a lze jiacutem detekovat velkyacute počet laacutetek kompatibilně s gradientovou eluciacute Zaacutekladniacutem požadavkem je niacutezkaacute absorbance mobilniacute faacuteze při použiteacute vlnoveacute deacutelce nastaveneacute na detektoru Detektor pracuje v ultrafialoveacute a viditelneacute oblasti Může miacutet pevnou vlnovou deacutelku (254 nm) U složitějšiacutech detektorů je možneacute nastaveniacute vlnoveacute deacutelky pomociacute monochromaacutetoru Nejdokonalejšiacute detektor může proměřit absorpčniacute spektrum v určeneacute oblasti vlnovyacutech deacutelek pomociacute diodoveacuteho pole (Diode Array Detector - DAD) Jeho detekčniacute limit je až 10ndash10 g ml-1 citlivost a selektivita je pro různeacute laacutetky různaacute a při zvoleneacute vlnoveacute deacutelce zaacutevisiacute na velikosti molaacuterniacuteho absorpčniacuteho koeficientu [67]

Princip metody flurimetrickyacutech a fosforimetrickyacutech detektorů je založen na tom že laacutetky s určityacutemi funkčniacutemi skupinami (luminofory) v cele detektoru absorbujiacute budiacuteciacute ultrafialoveacute zaacuteřeniacute a jeho pohlcenaacute energie se zčaacutesti vyzaacuteřiacute ve formě luminiscenčniacuteho zaacuteřeniacute o nižšiacute energii (vyššiacute vlnoveacute deacutelce) než maacute zaacuteřeniacute excitačniacute Intenzita emitovaneacuteho zaacuteřeniacute je pak měřena fotonaacutesobičem

Třetiacute nejčastěji použiacutevaneacute detektory ktereacute sloužiacute k detekci laacutetek schopnyacutech elektrochemickeacute detekce jsou elektrochemickeacute detektory Ampeacuterometrickeacute (polarografickeacute) detektory měřiacute proud vyvolanyacute průchodem redukovatelneacute (oxidovatelneacute) laacutetky průtokovou celou s elektrodami Polarografickeacute detektory pracujiacute se rtuťovou kapkovou elektrodou Daacutele se použiacutevajiacute tuheacute elektrody jako uhliacutekovaacute platinovaacute a měděnaacute Coulometrickeacute detektory měřiacute naacuteboj potřebnyacute k oxidaci nebo redukci celkoveacuteho množstviacute laacutetky při jejiacutem průtoku měrnou celou

Refraktometrickeacute detektory měřiacute odezvu uacuteměrnou rozdiacutelu indexu lomů eluaacutetu v měrneacute cele a srovnaacutevaciacute kapaliny (mobilniacute faacuteze) v referenčniacute cele Detektory jsou velice zaacutevisleacute na teplotě a jako nespecifickeacute detektory jsou meacuteně citliveacute

23

Vodivostniacute detektory měřiacute elektrickou vodivost eluaacutetu v průtokoveacute cele mezi dvěma elektrodami (platinovyacutemi) na něž je vklaacutedaacuteno střiacutedaveacute napětiacute aby nedochaacutezelo k polarizaci Tyto detektory jsou vhodneacute pro detekci iontovyacutech laacutetek

Reakčniacute detektory využiacutevajiacute vhodneacute reakce analyzovanyacutech laacutetek s reakčniacutem činidlem V průtočneacutem mikroreaktoru probiacutehaacute kontinuaacutelně reakce kteraacute musiacute byacutet dostatečně rychlaacute Reakčniacutemi produkty jsou derivaacutety do jejichž molekul jsou zavedeny funkčniacute skupiny ktereacute absorbujiacute zaacuteřeniacute v UV oblasti (fluoreskujiacute) Jsou schopny redukčně oxidačniacutech reakciacute nebo daacutevajiacute laacutetkaacutem iontovyacute charakter Vyacutestup z mikroreaktoru je pak připojen k některeacutemu z uvedenyacutech detektorů

24

4 EXPERIMENTAacuteLNIacute ČAacuteST

41 Přistroje zařiacutezeniacute software

411 Vyacuteroba fingolimodu - vyacutevojovaacute čaacutest

Vaacutehy Acculab ATILON Sartorius group Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 3L HWS Labortechnik Mainz Německo

Autoklaacutev o objemu 5L 90 bar VSK Pardubice ČR

Filtr čočkovyacute nerezovyacute 05L Sartorius GmbH Německo

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor o objemu 5L HWS Labortechnik Mainz Německo

Skleněnyacute filtr s deskou DZ 170N HWS Labortechnik Mainz Německo

Vakuovaacute sušaacuterna JP Selecta Heated vacuum desiccator ldquoVacuo-Temprdquo Španělsko

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute chemickeacute laboratoře

412 Vyacuteroba fingolimodu - vyacuterobniacute čaacutest

Vaacutehy ndash Precia Molen I 100-S I 200-B Precia CZ ČR

Skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Autoklaacutev nerezovyacute o objemu 20L50 bar MU odvzdušněniacute VPS Chlumec sro ČR

Filtr čočkovyacute duplikovanyacute nerez 10L VSK Pardubice ČR

Pojistnyacute mobilniacute filtr housing Sartorius GmbH Německo

Finaacutelniacute skleněnyacute duplikovanyacute reaktor 25L včetně sestavy chladič jiacutemka membraacutenoveacute čerpadlo CIP systeacutem SkloChem Spol ČR

Miacutechanaacute jiacutemka 10L s filtrem na kapaliny (Pall) SkloChem Spol ČR

Filtr mobilniacute 30L VSK Pardubice ČR

Odsaacutevaciacute jiacutemka 50L SkloChem Spol ČR

25

413 Analytickaacute čaacutest - Kapalinovaacute chromatografie

Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

o Čerpadlo LC - 20 AD Prominence dvoupiacutestoveacute zdvihovyacute objem cca 10 microl rozsah tlaku 10 - 400 bar materiaacutel v kontaktu s mobilniacute faacuteziacute Hastalloy teflon PEEK Kalrez KelF

o Detektor SPD - 20A Prominence deuteriovaacute lampa o rozsahu 190 - 700 nm vstup a vyacutestup z cely SUS316 kapilaacutera 08mm 025 mm ID

o Vakuovyacute degasser DGU-20A3 napaacutejeniacute 24 V

o Kolonovyacute termostat CTO-20AC Prominence rozsah teplot - laboratorniacute teplota minus 10 oC až 85 oC

o Autosampler SIL-20A Prominence velikost naacutestřiku 01 - 100 microl (standardně) možno do 2000 microl přesnost nastaveniacute po 01 microl do 2000 microl po 1 microl

Filtry Cronus syringe filters PTFE 13 mm 045 microm

Filtry LUT Syringe filters LUT PTFE 13mm 022microm

Běžneacute laboratorniacute vybaveniacute analytickeacute laboratoře

Kolona Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm

414 Analytickaacute čaacutest - ostatniacute

Mikroskop Helago B-600 HELAGO-CZ sro ČR

Analyzaacutetor vlhkosti HG53 Mettler Toledo Španělsko

pH metr InoLab WTW series Nameko ČR

415 Software pro zpracovaacuteniacute a prezentaci dat

Microsoftreg Office Word 2007 Microsoft Corporation USA

Microsoftreg Office Excel 2007 Microsoft Corporation USA

Adobereg Photoshopreg CS2 90 Adobe USA

LC solution Shimadzu USA

26

DeltaV Emerson ČR

Software Optikam Vision (OPTIKAM PRO 3 OPTIKAM PRO 5)

42 Použiteacute chemikaacutelie a standardy

421 Rozpouštědla

Ethylacetaacutet CHEM Logistic sro Pardubice ČR

Metanol Brenntag CR ČR

Metanol Chromasolv obsah 999 pro HPLC Sigma-Aldrich Německo

Toluen Brenntag CR ČR

422 Chemikaacutelie a jineacute materiaacutely

2-propanol INCHEMA sro Praha ČR

Acetonitril PENTA Chrudim Českaacute Republika

Hydrogen uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

Chlorid sodnyacute INCHEMA sro Praha ČR

Chlorovodiacutek v 2-propanolu 28 Propuštěno Synthon Blansko ČR

Katalyzaacutetor 10 PdC Type 39 Paste (56 H2O)113076 Aldrich AlfaAesar Evonik Degussa Johnson Matthey

Kyselina dusičnaacute Synthesia as Pardubice ČR

Kyselina chloristaacute Sigma-Aldrich

Kyselina chlorovodiacutekovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina maleinovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina mravenčiacute Sigma-Aldrich

Kyselina paratoluensulfonovaacute Sigma-Aldrich

Kyselina siacuterovaacute Synthesia as Pardubice ČR

27

Kyselina trihydrogenfosforečnaacute Synthesia as Pardubice ČR

M1104 Nitrofingotriol Propuštěno Synthon Blansko ČR

Methoxid sodnyacute v methanolu Sigma-Aldrich

Uhličitan sodnyacute Sigma-Aldrich

423 Technickeacute plyny

Dusiacutek 46 Linde technoplyn as ČR

Vodiacutek 60 Linde technoplyn as ČR

424 Použieacute standardy

Primary reference material ndash Fingolimod hydrochloride MWt 34393 Reeval date 11-2015 Synthon

43 Analytickeacute metody (metodika HPLC)

431 Zařiacutezeniacute a metody měřeniacute HPLC

Analyacuteza standardů fingolimodu a vzorků fingolimodu byla provedena pomociacute vysokouacutečinneacute kapalinoveacute chromatografie (HPLC) (Obr 5) Analyacuteza byla provaacuteděna na koloně Phenomenex Gemini NX 3u C18 110A 150 x 460 mm 3 microm pomociacute kapalinoveacuteho chromatografu

28

Obr 5 Kapalinovyacute chromatograf Shimadzu HPLC Prominence LC 20A

432 Podmiacutenky a parametry měřeniacute HPLC

mobilniacute faacuteze methanol

před kolona SecurityGuard Cartridge C18 4x30 mm (Phenomenex)

naacutestřik 10 microl

průtok MF 100 microlmin

teplota kolony 30 degC

vlnovaacute deacutelka 265 nm

deacutelka analyacutezy 25 min

izokraticky methanol

29

433 Postup měřeniacute HPLC

Během probiacutehajiacuteciacute hydrogenace byly odebiacuteraacuteny kontrolniacute vzorky ktereacute umožnily sledovat průběh konverze vyacutechoziacutech laacutetek na produkt během hydrogenace Vzorky byly vyhodnoceny na zaacutekladě předem nastřiacuteknuteacuteho standardu (Obr 6) Dle retenčniacutech časů byly označeny a integrovaacuteny sledovaneacute veličiny Podle rozlohy jednotlivyacutech piacuteků byl v procentech stanoven interniacute obsah sledovanyacutech veličin Pomociacute vyhodnoceniacute pak byla řiacutezena deacutelka hydrogenace Podrobneacute průběhy konverze včetně grafů jsou uvedeny ve vyacutesledciacutech každeacuteho pokusu

Obr 6 Standard pro měřeniacute fingolimodu metodou HPLC

30

44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce

Vyacutezkum generickeacuteho fingolimodu kteryacute měl byacutet vyvinut a vyroben na pilotniacute jednotce byl provaacuteděn na vyacutezkumneacutem pracovišti RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 7 Zjednodušeneacute scheacutema synteacutezy FGD

Obr 8 Autoklaacutev o objemu 5L ve ktereacutem probiacutehala optimalizace finfolimodu

31

Obr 9 Autoklaacutev o objemu 20L ve ktereacutem probiacutehala vyacuteroba fingolimodu

Po předaacuteniacute technologie k vyacutevoji bylo určeno několik parametrů a podmiacutenek přiacutepravy Ty byly definovaacuteny vyacuteběrem jedneacute ze třiacute možnyacutech typů cest (Obr 10)

32

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 10 Zjednodušeneacute reakčniacute mechanismy vytypovanyacutech cest ověřenyacutech ve vyacutezkumu

Každaacute cesta pak měla daacutele upřesněneacute podmiacutenky pro průběh reakce (Tab 4) Upřesněno bylo použiteacute rozpouštědlo a kyselina

Tab 4 Podrobně sledovaneacute cesty vyacutezkumem

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Daacutele byl vyacutevojem vybraacuten pro sveacute vlastnosti a cenu katalyzaacutetor

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

33

[68] Množstviacute katalyzaacutetoru bylo určeno

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

na množstviacute na jeden mol nitrofingotriolu M1104

Dle těchto podkladů dodanyacutech vyacutezkumem byl vytvořen postup pro vyacutevoj a optimalizaci vyacuteroby

34

5 VYacuteSLEDKY A DISKUZE

Vyacuteroba generickeacuteho leacutečiva figolimod byla viacutecestupňovaacute Vyacutechoziacute laacutetkou pro vyacuterobu vyacutesledneacuteho produktu - aktivniacute laacutetky hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) byl nitrofingotriol (M1104) Z nitrofingotriolu byl v prvniacutem stupni připraven fingolimod (FGD) Po naacutesledneacute rekrystalizaci fingolimodu (FGD) vznikl produkt hydrochlorid fingolimodu (FGD hcl) Praacutevě přiacuteprava fingolimodu (FGD) z nitrofingotriolu (M1104) je stupněm vyacuteroby kteryacute byl ciacutelem optimalizace vyacuteroby a ktereacutemu se věnuje diplomovaacute praacutece (Obr 11)

Obr 11 Fingolimod [69]

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Během vyacutevoje metody vyacuteroby byly sledovaacuteny různeacute podmiacutenky a nastaveniacute ktereacute by byly pro vyacuteslednyacute vyacutetěžek a čistotu nejvhodnějšiacute Mezi tyto podmiacutenky patřila teplota tlak otaacutečky pH množstviacute katalyzaacutetoru vliv rozpouštědla a čistota zařiacutezeniacute

Za uacutečelem snadneacute manipulace a niacutezkyacutech ztraacutet vyacutetěžku bylo usilovaacuteno proveacutest hydrogenaci v jednom zařiacutezeniacute a to v autoklaacutevu Pro nemožnost provedeniacute bylo ovšem nutneacute hydrogenaci rozdělit na dvě faacuteze přičemž jedna probiacutehala v reaktoru a druhaacute v autoklaacutevu

51 Optimalizace vyacuteroby fingolimodu

Ciacutelem optimalizace byla vyacuteroba fingolimodu v požadovaneacute čistotě ge 9800 a v maximaacutelniacutem možneacutem vyacutetěžku Při předaacutevaacuteniacute technologie k optimalizaci vyacuteroby bylo vyzkoušeno několik postupů přiacutepravy fingolimodu (Kapitola 44 Naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu na pilotniacute jednotce)

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Samotnyacute systeacutem byl pak citlivyacute na aktivitu použiteacuteho katalyzaacutetoru

Vzhledem k tomu že dochaacutezelo k hydrogenaci dvou funkčniacutech skupin (benzylickeacute hydroxy skupiny a nitroskupiny) byl postup hydrogenace složitějšiacute Dle různě definovanyacutech podmiacutenek bylo možneacute ziacuteskat různeacute meziprodukty (Obr 10) Jako nejvyacutehodnějšiacute byla vyacutezkumem určena cesta typu A kteraacute byla naacutesledně ve vyacutevoji vyzkoušena (viz kapitola 44) Z vyacutesledků

optimalizace ( viz kapitola 511) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute rnež cestou typu A Ty jsou podrobn

Obr 12 Krystaly fingolimodu

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly testovaacuteny dalšiacute metody postupu za použitiacute různyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutechnež cestou typu A Ty jsou podrobně popsaacuteny v naacutesledujiacuteciacutech kapitolaacutech

35

11) vyplyacutevaacute že vyacuteroba touto cestou neniacute efektivniacute Proto byly znyacutech kyselin podmiacutenek a jinyacutech průběhů reakciacute

36

Obr 13 Jehlicoviteacute krystaly fingolimodu mikroskopicky zvětšeny 192 x 133

511 Hydrogenace v autoklaacutevu za přiacutetomnosti a cesty typu A

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 14 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu A v přiacutetomnosti

Optimalizace byla zkoušena v autoklaacutevu o objemu 5L kteryacute se svojiacute konstrukciacute a vlastnostmi co nejviacutece podobaacute 20L autoklaacutevu použiacutevaneacutemu při vyacuterobě Z pokusů provedenyacutech ve vyacutezkumu RampD bylo znaacutemo že nečistoty nejviacutece vznikajiacute při hydrogenaci v autoklaacutevu Proto bylo zaacuteměrem optimalizovat podmiacutenky průběhu reakce Kvůli hydrogenaci za vysokeacuteho tlaku vodiacuteku a vysokeacutemu riziku vzniku nečistot se jednalo o faacutezi kritickou Proto byl na optimalizaci v autoklaacutevu kladen velkyacute důraz

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

100 microm

37

Při redukci bylo nasazeno 140 g M1104 689 g g katalyzaacutetoru PdC

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

a 3000 ml MeOH Podmiacutenky nastaveniacute autoklaacutevu byly p= 4000 kPa T= 70 degC otaacutečky = 650 rpm Za těchto podmiacutenek byla spuštěna reakce

Průběh reakce byl monitorovaacuten diacuteky odebiacuteraacuteniacute vzorků během hydrogenace Ty pak byly vyhodnoceny pomociacute HPLC a zaneseny do tabulky 5 a grafu 1 Rychlaacute konverze M1104 na meziprodukt M1105 umožnila sledovat pomociacute HPLC pouze konverzi M1105 na produkt FGD

Tab 5 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1105 na produkt FGD

Čas [h] 075 133 165 237 278 388 458 FGD [] 373 604 687 752 819 893 918 M1105 [] 607 379 294 217 160 87 65

Graf 1 Znaacutezorněniacute množstviacute M1105 a FGD v průběhu hydrogenace

Hydrogenace byla ukončena po necelyacutech pěti hodinaacutech kdy množstviacute M1105 pokleslo pod hranici 7 kteraacute byla původniacutem zaacuteměrem

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena filtrace reakčniacute směsi na filtru s křemelinou Ziacuteskanyacute roztok byl zahuštěn do sucha Daacutele bylo 12374 rozpuštěno v 939 ml demi vody (pH 5) Směs byla ohřaacuteta na 60 degC a miacutechaacutena Poteacute bylo přidaacuteno 136 g nasyceneacuteho roztoku uhličitanu sodneacuteho na pH 7 Naacutesledovaly tři extrakce pomociacute 3 x 600 ml ethylacetaacutetu kdy spodniacute vodnaacute faacuteze byla opětovně extrahovaacutena Po ukončeniacute extrakciacute byly organickeacute faacuteze smiacutechaacuteny a vypiacuteraacuteny třikraacutet nasycenyacutem roztokem hydrogenuhličitanu sodneacuteho Daacutele byl

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5

Obs

ah [

]

Čas [h]

Hydrogenace při okyseleniacute

FGD []

M1105 []

38

roztok vysoušen pomociacute přesyceneacuteho roztoku solanky a to ve dvou praniacutech Organickeacute faacuteze po praniacute se soliacute byla zahuštěna oddestilovaacuteniacutem na 23 množstviacute Naacutesledovala krystalizace izolace a sušeniacute produktu

Po adjustaci sucheacuteho krystalu byl stanoven vyacutetěžek fingolimodu na 718 Tento vyacutetěžek by byl přiacutepustnyacute kdyby odpoviacutedal i předepsaneacute čistotně kteraacute pro vyacutestup FGD byla ge 9800 Naacuteš vzorek ovšem po změřeniacute na siacuteranovyacute popel obsahoval na 934 nečistot Celkovaacute čistota byla jen 8242 Zasoleniacute bylo možneacute odstranit promytiacutem vodou a naacuteslednou rekrystalizaciacute za ztraacutety 15 FGD [70] Po takto zvoleneacutem čištěniacute se naacutem podařilo čistotně dosaacutehnout jen 921 čistoty Celkovyacute vyacutetěžek pokusu po přečištěniacute byl 562 a pohyboval se na samotneacute hraně vyacutetěžnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Z uvedenyacutech důvodů byly pak uskutečněny dalšiacute pokusy Při nich kyseliny u kteryacutech vznikajiacute genotoxickeacute nečistoty nebyly již daacutele použiacutevaacuteny

512 Redukce v autoklaacutevu za přiacutetomnosti

Podle vyacutesledků vyacutezkumu byl vybraacuten postup pomociacute cesty typu B za redukce s

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

(Obr 15) U cesty B byl meziproduktem fingolimol (M1107)

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 15 Scheacutema hydrogenace pomociacute cesty typu B za přiacutetomnosti

Původniacute naacutesada byla shodnaacute až na kyselinu jako u předešleacuteho postupu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukondoplněniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute

Tab 6 Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

Čas [h] 055 FGD [] 188 M1107 [] 784

Graf 2 Znaacutezorněniacute rychlosti konverze M1107 na FGD spřidaacuteniacute katalyzaacutetoru

Po ukončeniacute hydrogenace byla provedena

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutetěžek reakce byl 714 o čbyly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten celkově prodražoval danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla p

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2

Obs

ah [

]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

množstviacutem katalyzaacutetoru pak byla hydrogenace ukončena po teacuteměř osmi a půniacute katalyzaacutetoru jsou znatelneacute i ve vyacutesledciacutech (Grafu 2)

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

102 153 247 587 663 298 458 661 853 917 677 507 308 106 87

niacute rychlosti konverze M1107 na FGD s označeniacutem změny rychlosti vlivem

eniacute hydrogenace byla provedena separace katalyzaacutetoru na filtru s

ě ůvodu utajeniacute DP

žek reakce byl 714 o čistotě sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližn

4 6 8

Čas [h]

Hydrogenace za přiacutetomnosti

39

osmi a půl hodinaacutech Obě

Vyacutesledky rychlosti konverze hydrogenace M1107 na FGD u cesty typu B

723 835 919 947 35 07

ěny rychlosti vlivem

separace katalyzaacutetoru na filtru s křemelinou

sucheacuteho krystalu 9771 Negativniacute straacutenkou pokusu byly pro vyacuterobu extreacutemniacute podmiacutenky a nutnost trojnaacutesobneacuteho navyacutešeniacute katalyzaacutetoru Ten

danyacute postup a to tak že cena za katalyzaacutetor by byla přibližně rovna ceně

FGD []

M1107 []

40

vyrobeneacuteho produktu Ziacuteskaneacute vyacutesledky tak vedly k nutnosti provedeniacute dalšiacutech pokusů ve kteryacutech byl za obdobnyacutech podmiacutenek vyzkoušen jako rozpouštědlo toluen a ethylacetaacutet a drobně měněny podmiacutenky Vyacutesledky těchto pokusů byly nevyhovujiacuteciacute Dochaacutezelo buď k nedoreagovaacuteniacute směsi a to ani po několikahodinoveacutem průběhu nebo k vysokyacutem ztraacutetaacutem vyacutetěžku

Po vyacutesledciacutech nesplňujiacuteciacutech požadavky byla navržena cesta novaacute vychaacutezejiacuteciacute z cesty typu A U teacuteto cesty byla hydrogenace rozdělena na dvě faacuteze

Při novyacutech postupech uvedenyacutech v dalšiacutech kapitolaacutech byly použity zcela jineacute mineraacutelniacute kyseliny než u předešlyacutech pokusů Pro zavedeniacute novyacutech kyselin bylo nutneacute proveacutest ověřeniacute jejich působeniacute na čaacutesti aparatury Jako vyhovujiacuteciacute se jevila kyselina dusičnaacute a chloristaacute

513 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

41

- Obraacutezek byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Obr 16 Předpoklaacutedaneacute scheacutema průběhu reakce přes intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II vznikleacute z M1105

Nově navrženyacute postup byl vyzkoušen Do autoklaacutevu bylo nasazeno 140 g M1104 3000 ml MeOH Prvniacute faacuteze hydrogenace byla nastavena podle předloženeacuteho postupu na p = 110 kPa T = 25 degC otaacutečky = 900 rpm Během redukce dochaacutezelo k postupneacutemu zvyšovaacuteniacute pH z 1 na pH 35 ktereacute brzdilo celyacute průběh reakce Proto probiacutehalo po každeacutem odebraacuteniacute vzorku okyseleniacute na pH 1 až 2 Do ukončeniacute hydrogenace tak bylo přidaacuteno dalšiacutech 17 g kyseliny Rychlost 1 faacuteze hydrogenace byla velmi malaacute Ukončena byla na zaacutekladě vyacutesledků HPLC až po 13 hodinaacutech (Tab 7) (Graf 3) Ukončeniacute reakce naznačovalo i zvyšovaacuteniacute množstviacute FGD kteryacute vznikal z M1105

Tab 7 Vyacutesledky 1 faacuteze hydrogenace znaacuterorňujiacuteciacute rychlost konverze M1104 na M1105 s postupnou tvorbou FGD

Čas [h] 050 100 200 325 433 533 658 13 FGD [] 00 08 19 34 41 56 75 166 M1105 [] 282 444 572 679 743 785 802 774 M1104 [] 718 536 389 255 183 128 89 25

42

Graf 3 Průběh konverze M1104 na M1105 za pozvolneacuteho vzniku FGD v kyseleacutem prostřediacute kyseliny dusičneacute

Po ukončeniacute 1 faacuteze byla směs zneutralizovaacutena methoxidem sodnyacutem a byly nastaveny noveacute parametry

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Po natlakovaacuteniacute a vyhřaacutetiacute autoklaacutevu bylo pokračovaacuteno ve 2 faacutezi hydrogenace I tato faacuteze byla průběžně monitorovaacutena pomociacute HPLC Vyacutesledky odebiacuteranyacutech vzorků jsou uvedeny v tabulce 8 a v grafu 4 Z vyacutesledků je možneacute sledovat intermediaacuterniacute nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ktereacute vznikajiacute z M1105 za postupneacuteho vzniku FGD Daacutele se pak objevuje neznaacutemaacute nečistota v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty a nečistota M1107

Tab 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 100 258 383 473 525 592 FGD [] 300 647 789 861 876 891 M1105 [] 267 13 02 01 01 00 M1105-I [] 14 08 25 25 27 30 M1105-II [] 353 237 104 54 36 20 Nečistota RT 16-17 [] 17 20 17 12 11 13 M1107 [] 05 11 15 17 17 18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

43

Graf 4 Průběh 2 faacuteze hydrogenace konverze M1105 na M1105-I a M1105-II a vznik FGD

Po ukončeniacute hydrogenace byl odfiltrovaacuten katalyzaacutetor směs zahuštěna a rozpuštěna v ethylacetaacutetu Naacutesledně byla nastavena krystalizace Po krystalizaci byl produkt izolovaacuten a sušen

Čistota produktu byla 9930 Čistota vzorku ukaacutezala že krystalizace z ethylacetaacutetu vyčistila krystal FGD od nečistot M1107 a nečistoty v retenčniacutem čase 16 až 17 minuty pod detekovatelnou hodnotu Hmotnostniacute vyacutetěžek tohoto pokusu byl 55 Niacutezkaacute vyacutetěžnost byla způsobena vynechaacuteniacutem zahuštěniacute roztoku před krystalizaciacute Protože ethylacetaacutet fingolimod slabě rozpouštiacute zůstalo rozpuštěno v matečnyacutech louziacutech 11 produktu Ten byl izolovaacuten zpět po zahuštěniacute a rekrystalizaci louhů

Pokus poukaacutezal na možnosti dalšiacute optimalizace Jedinyacute probleacutem tohoto pokusu byla 1 faacuteze hydrogenace jejiacute rychlost a nutnost okyselovaacuteniacute Proto bylo od použitiacute kyseliny při vyacuterobě upuštěno

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4 6

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

514 Hydrogenace M1104 za p

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu ss kyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu kyseliny ktereacute bylo nasazeno 813hydrogenace bylo nutneacute kvůli poklesu pH p

Dehydrogenace benzylickeacute hydroxokyseleniacute kyselinou jak bylo patrneacute zpokusu bylo ale nutneacute po čtyř o pToto okyseleniacute je pak vidět i vbyl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevbyla ukončena po osmi hodinaacutech

Tab 9 Obsah směsi v průběhu 1 faacuteze hydrogenace za p

Čas [h] 092FGD [] NDM1105 [] 552M1104 [] 414

Graf 5 Průběh konverze M1104 kyseleacutem prost

Po neutralizaci směsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace nitro skupiny p = 3500 kPa T = 40

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2

Obs

ah [

]

1 faacuteze - Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

14 Hydrogenace M1104 za přiacutetomnosti

Problematickaacute 1 faacuteze hydrogenace pokusu s kyselinou dusičnou vedla kkyselinou Naacutesada byla obdobnaacute jako u pokusu (viz kapitola 513)

eno 813 g a přidaacuteniacutem katalyzaacutetoru oproti předešlyacutemůli poklesu pH přidat 1 g kyseliny

lickeacute hydroxyskupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u jak bylo patrneacute z vyacutesledků HPLC (Tab 9) Podobně jako u p

čtyř o půl hodinaacutech od začaacutetku hydrogenace směět i v grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod detekovatelnou hodnotou 005 Až v zaacutevěru 1 faacuteze je vznik FGD markantniacute Hydrogenace

ena po osmi hodinaacutech

ů ěhu 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti kyseliny

092 217 333 437 567 667ND ND ND ND ND ND

552 752 798 800 865 883414 214 157 153 87 48

h konverze M1104 kyseleacutem prostřediacute kyseliny

ěsi methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace kPa T = 40 degC a otaacuteček = 1100 rpm Během 2 faacuteze hydrogenace bylo

3 4 5 6 7 8

Čas [h]

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

44

dla k ověřeniacute reakce 13) Došlo ke změně ředešlyacutem Během 1 faacuteze

skupiny pomociacute kyseliny probiacutehala rychleji než u ě jako u předchoziacuteho

aacutetku hydrogenace směs okyselit na pH 1 grafu (Graf 5) kde došlo ke zrychleniacute konverze Fingolimod

byl na chromatogramu znatelnyacute po celou dobu hydrogenace ale jeho velikost byla pod D markantniacute Hydrogenace

667 800 ND 194

883 639 48 28

si methoxidem sodnyacutem byly nastaveny podmiacutenky 2 faacuteze hydrogenace hem 2 faacuteze hydrogenace bylo

8

Hydrogenace v kyseleacutem prostřediacute

FGD []

M1105 []

M1104 []

možneacute sledovat nitrosoderivaacutetymeziprodukt M1105 Nitrosoderivaacutety (Graf 6)

Tab 10 Průběh 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prost

Čas [h] FGD [] M1105 [] M1105-I [] M1105-II [] Nečistota RT 16-M1107 []

Graf 6 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute sM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutet

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukonzahuštěna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2

Obs

ah [

]

2 faacuteze

možneacute sledovat nitrosoderivaacutety M1105-I a M1105-II ve ktereacute po hodiněNitrosoderivaacutety pak postupně přechaacutezely v produkt

h 2 faacuteze hydrogenace za neutraacutelniacuteho prostřediacute

000 108 230 350 245 502 739 862 292 03 02 02 133 87 00 00 239 326 191 74

-17 [] 36 26 12 12 01 00 00 00

h 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci kyseliny chloristeacute s naacuterůstem neM1107 po doreagovaacuteniacute intermediaacutetů

Po sedmi hodinaacutech byla hydrogenace ukončena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten smna na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

4 6

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-

M1105-

Nečistota RT 16

M1107 []

45

po hodině přešel veškeryacute produkt FGD (Tab 10)

700 912 02 00 02 02 35

ůstem nečistoty

ena Katalyzaacutetor byl odfiltrovaacuten směs na na 13 objemu a krystalovaacutena Produkt byl poteacute separovaacuten na filtru a sušen

FGD []

M1105 []

-I []

-II []

čistota RT 16-17 []

M1107 []

46

Vyacutetěžek produktu byl 57 o čistotě krystalu 9598 Největšiacute nečistotou byla M1107 o obsahu 134 vzniklaacute na konci hydrogenace Naacuterůst M1107 na konci hydrogenace vedl k zaacutevěru ukončovat hydrogenaci kvůli horšiacutemu vyčištěniacute dřiacuteve jakmile je konverze M1105 M1105-I a M1105-II pod 2 obsahu

Stejnyacute pokus byl pro ověřeniacute předešleacuteho pokusu nasazen za stejnyacutech podmiacutenek a stejneacute naacutesadě Vyacutesledky dopadly podobně jako v prvniacutem přiacutepadě Prvniacute faacuteze trvala 6 druhaacute pak 65 hodiny Vyacutetěžek byl 583 o čistotě 9623 Naacuterůstu M1107 se podařilo předejiacutet rychlejšiacutem ukončeniacutem

Ani tento způsob vyacuteroby za použitiacute kyseliny chloristeacute nebyl zvolen pro niacutezkeacute vyacutetěžky velkou spotřebu katalyzaacutetoru a časovou naacuteročnost obou faacuteziacute hydrogenace

Protože všechny předešleacute pokusy ktereacute byly provaacuteděny v jednom zařiacutezeniacute - autoklaacutevu nesplňovaly požadovaneacute ciacutele efektivniacute vyacuteroby byl pro naacutesledujiacuteciacute řadu pokusů zvolen novyacute způsob vyacuteroby Hydrogenace podle faacuteziacute byla rozdělena do dvou zařiacutezeniacutech Prvniacute faacuteze při kyseleacute katalyacuteze za miacuterneacuteho přetlaku byla hydrogenovaacutena ve skleněneacutem reaktoru a 2 faacuteze byla provedena za neutraacutelniacutech katalytickyacutech podmiacutenek při vysokeacutem tlaku v autoklaacutevu Toto rozděleniacute pak umožnilo v prvniacute faacutezi použiacutet i kyseliny ktereacute působiacute korozivně na autoklaacutev

515 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Aby byl usnadněn průběh dehydrogenace benzylickeacute hydroxyskupiny bylo vhodneacute použiacutet kyselinu v nevodneacutem prostřediacute Jako nejdostupnějšiacute se jevil

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Laboratorniacute vyacutesledky ve vyacutezkumu vedly k rozděleniacute faacuteziacute hydrogenace do 5L souboru a autoklaacutevu Prvniacute faacuteze byla nasazena do reaktoru 5L souboru o navaacutežce 140 g M1104 3000 ml MeOH

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Parametry nastaveniacute byly p = 110 kPa T = 30 degC otaacutečky = 220 rpm Průběh 1 faacuteze hydrogenace byl monitorovaacuten HPLC Po nasazeniacute noveacuteho typu pokusu s polovičniacute naacutesadou katalyzaacutetoru bylo z vyacutesledků odebranyacutech po půl hodině patrneacute že reakce teacuteměř neběžiacute Proto bylo nutneacute dopřidat katalyzaacutetor na standardniacute množstviacute 20 g S tiacutemto množstviacutem katalyzaacutetoru pak reakce doběhla během čtyř hodin (Tab 11) (Graf 7) Vyacutesledky konverze M1104 na M1105 byly nejvyžšiacute z doposud provedenyacutech pokusů

47

Tab 11 Průběh konverze za přiacutetomnosti

Čas [h] 050 200 325 400 FGD [] 08 08 10 21 M1105 [] 142 706 971 972 M1104 [] 825 279 13 02

Graf 7 Průběh 1 faacuteze hydrogenace za přiacutetomnosti

Naacutesledovala neutralizace v reaktoru a přetlačeniacute suspenze do autoklaacutevu Druhaacute faacuteze hydrogenace byla nastavena na p = 3500 kPa T = 40 degC a otaacutečky = 1000 rpm Hydrogenace byla monitorovaacutena pomociacute HPLC

Vyacutesledky konverze druheacute faacuteze hydrogenace měly stejně jako vyacutesledky prvniacute faacuteze požadovanou kvalitu Veškaraacute M1105 byla redukovaacutena na FGD bez vzniku nečistot nebo velkyacutech ztraacutet (Tab 12) (Graf 8)

Tab 12 Vyacutesledky 2 faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 090 200 325 400 FGD [] 21 530 839 954 974 M1105 [] 962 13 09 06 01 M1105-I [] 04 14 24 02 01 M1105-II [] 02 394 62 13 06 Nečistota RT 16-17 [] 00 34 50 12 11

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

1 faacuteze - Hydrogenace za přiacutetomnosti

FGD []

M1105 []

M1104 []

48

Graf 8 Průběh 2 faacuteze hydrogenace po neutralizaci

Po ukončeniacute hydrogenace byla směs přefiltrovaacutena zahuštěna a krystalovaacutena Produkt byl naacutesledně separovaacuten na filtru a sušen Vyacutetěžek produktu byl 752 o čistotě 9656 Dobreacute vyacutesledky v rychlosti a čistotě konverze v prvniacute i druheacute faacutezi a vysokyacute vyacutetěžek a čistota adjustovaneacuteho produktu vedly k vyacuterobě fingolimodu praacutevě touto cestou tedy redukciacute M1104 za přiacutetomnosti A tento postup byl daacutele optimalizovaacuten

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

2 faacuteze - Neutraacutelniacute hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

49

516 Optimalizace redukce M1104 za

Bylo provedeno devět optimalizačniacutech pokusů ktereacute jsou jednotlivě popsaacuteny niacuteže a shrnuty v tabulce 14 Optimalizace 1 probiacutehala ověřeniacutem vyacutesledků předešleacuteho pokusu za stejnyacutech podmiacutenek (Tab 14 - optimalizace 1) Pouze vlivem špatneacute manipulace došlo ke zpomaleniacute 2 faacuteze reakce Ověřeneacute vyacutesledky však určily tento pokus za vyacutechoziacute bod pro naacuteslednou optimalizaci Hlavniacutemi probleacutemy řešenyacutemi při optimalizaci v naacuteslednyacutech pokusech bylo použitiacute velkeacuteho množstviacute katalyzaacutetoru a nutnost čištěniacute na požadovanou mez ge 98

Vliv katalyzaacutetoru na průběh reakce byl ověřen v pokusu optimalizace 2 kdy po stejneacute naacutesadě nebyl katalyzaacutetor aktivovaacuten Dalšiacute podmiacutenky pak byly nastaveny shodně Malaacute rychlost reakce pak dokaacutezala nutnost aktivace katalyzaacutetoru před zahaacutejeniacutem reakce Dalšiacute pokusy se sniacuteženiacutem naacutesady katalyzaacutetou byly provedeny v pokusu optimalizace 46 a 7 Tyto pokusy naznačily že množstviacute nasazeneacuteho katalyzaacutetoru pak ovlivňuje rychlost průběhu reakce

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Problematika čistoty finaacutelniacuteho produktu FGD byla řešena pomociacute rekrystalizace FGD v různyacutech rozpouštědlech Rekrystalizace byly provedeny s FGD o čistotě 9598 za použitiacute rozpouštědel methanol ethylacetaacutet směs ethylacetaacutet a metanol v poměru 11 směs ethylacetaacutet a voda v poměru 51 (Tab 13)

Tab 13 Vyacutesledky rekrystalizace FGD o čistotě 9598

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Tyto vyacutesledky pak vedly k pokusům optimalizace 3 4 a 5 ve kteryacutech byl methanol nahrazen ethylacetaacutetem nebo jeho směsiacute Protože FGD je v ethylacetaacutetu ruzpustneacute meacuteně než v methanolu došlo během separace katalyzaacutetoru k vyacuteznamnyacutem ztraacutetaacutem Tyto ztraacutety se podařilo čaacutestečně zmenšit pomociacute vyhřiacutevaneacuteho filtru I tak ale použitiacute ethylacetaacutetu jako rozpouštědla reakčniacute směsi nebylo vhodneacute Ve vyacuterobě by došlo k ochlazeniacute směsi ve spojovaciacutem potrubiacute mezi zařiacutezeniacutemy a vypadnutiacute krystalů Trasy neniacute možneacute předehřaacutet a zabraacutenit tak ztraacutetaacutem

Protože zaacuteměna rozpouštědla nebyla z technickyacutech důvodů možnaacute Muselo dojiacutet ke změně postupu - optimalizace 6 Po odseparovaacuteniacute katalyzaacutetoru byla směs zahuštěna do husteacute miacutechatelneacute kaše kteraacute byla naředěna 250 g ethylacetaacutetu ty byly společně se zbytky methanolu zahuštěny do sucha Tak bylo provedeno ještě dvakraacutet Po oddestilovaacuteniacute veškereacuteho methanolu bylo přidaacuteno 750 g ethylacetaacutetu a směs byla za varu rozpuštěna Naacutesledně byla směs krystalovaacutena a daacutel standardně zpracovaacutena Diacuteky krystalizaci z ethylacetaacutetu pak bylo

50

zjištěno že krystal neniacute nutneacute sušit ve vakuoveacute sušaacuterně ale stačiacute jej řaacutedně prosaacutet pomociacute vakua a dusiacuteku Tento postup byl ověřen při optimalizaci 8 a 9

U pokusu optimalizace 7 byl zkoušen vliv pH To maacute jak již bylo zjištěno v prvniacute faacutezi hydrogenace zaacutesadniacute dopad na průběh reakce Pro robustnost postupu byl zkoušen vliv pH ve druheacute faacutezi U předchoziacutech pokusů bylo pH při vstupu do druheacute faacuteze vždy v rozmeziacute 6 až 75 Proto bylo vyzkoušeno bazickeacute pH o hodnotě 115 Bazickeacute pH způsobilo uacuteplneacute zastaveniacute reakce kterou nebylo možneacute zpustit ani naacuteslednyacutem okyseleniacutem na neutraacutelniacute nebo miacuterně kyseleacute pH Proto byla neutralizace zařazena mezi kritickeacute operace

Proto byl vybraacuten optimalizovanyacute postup 6 kteryacute byl dvakraacutet vyzkoušen při nastaveniacute stejnyacutech podmiacutenek - optimalizace 8 a 9

Tab 14 Vyacutesledky deviacuteti pokusů optimalizace redukce M1104 za přiacutetomnosti

Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

51

Z tabulky vyplyacutevaacute že vyacutesledky pokusů optimalizace 8 a 9 pak byly dostačujiacuteciacute k provedeniacute vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

5161 Redukce M1104 za přiacutetomnosti

Po půlhodinovyacutech časovyacutech intervalech byly odebiacuteraacuteny vzorky směsi ze kteryacutech byl stanoven obsah vyacutechoziacute laacutetky meziproduktu a vyacutesledneacuteho fingolimodu Konverze proběhla během dvou a půl hodiny kdy došlo k přemeně vyacutechoziacute laacutetky v meziprodukt Tiacutem byla uspokojivě provedena prvniacute faacuteze hydrogenace (Tab 15) (Graf 9)

Tab 15 Vyacutesledky pokusu optimalizace 9 - prvniacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 050 100 150 200 250 FGD [] 05 05 07 12 14 M1105 [] 213 772 971 976 982 M1104 [] 774 218 17 07 02

Graf 9 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 prvniacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1104 []

52

Po neutralizaci reakčniacute směsy byla spuštěna druhaacute faacuteze hydrogenace Ta byla ukončena po čtyřech hodinaacutech za vzniku 981 fingolimodu (Tab 16) (Graf 10)

Tab 16 Vyacutesledky pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Čas [h] 000 100 200 350 400 FGD [] 21 523 831 955 981 M1105 [] 960 29 21 07 02 M1105-I [] 04 16 11 02 01 M1105-II [] 01 401 82 11 04 Nečistota RT 16-17 [] 00 28 32 11 08

Graf 10 Složeniacute reakčniacute směsi v průběhu pokusu - optimalizace 9 druheacute faacuteze hydrogenace

Během vyacutevoje byl daacutele optimalizovaacuten vliv otaacuteček teploty a tlaku Pokud hodnoty nebyly extreacutemniacute tak neměly na průběh reakce vyacuteraznyacute vliv

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 2 4

Obs

ah [

]

Čas [h]

Optimalizace 9 druhaacute faacuteze hydrogenace

FGD []

M1105 []

M1105-I []

M1105-II []

Nečistota RT 16-17 []

53

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

52 Vyacuteroba šaržiacute fingolimodu na pilotniacute jednotce

Podle optimalizovaneacuteho postupu byly vytvořeny zaacuteznamy o vyacuterobě šarže Tyto zaacuteznamy pak sloužily jako naacutevod pro vyacuterobu pěti šaržiacute na pilotniacute jednotce (Tab 17) Vyacuteroba proběhla bez zaacutevažnyacutech probleacutemů Všechny šarže vyhověly velikostiacute vyacutetěžku i svojiacute čistotou Vyskytly se v niacute pouze odchylky v deacutelce trvaacuteniacute prvniacute a druheacute faacuteze hydrogenace

Průběh hydrogenace 1 a 2 faacuteze byl monitorovaacuten HPLC dle předepsanyacutech mezioperačniacutech kontrol IPC Při vyacuterobě pilotniacutech šaržiacute se vyskytly komplikace způsobeneacute rychlostiacute průběhu konverze Odchylka se vyskytla v prvniacute faacutezi hydrogenace u čtvrteacute šarže Ve druheacute faacutezi hydrogenace se pak vyskytly odchylky ve třetiacute a čtvrteacute šarži Důvody vzniku odchylek bylo možneacute pouze předpoklaacutedat Zpomaleniacute průběhu konverze bylo patrně způsobeno vznikem inhibitorů katalyzaacutetoru v zařiacutezeniacute důsledkem nedostatečneacuteho vyčištěniacute To potvrzuje vyacutesledek paacuteteacute šarže před kterou bylo zařiacutezeniacute důkladně vyčištěno Čistota a vyacutetěžek produktu byl monitorovaacuten při vyacutestupniacute kontrole produktu IPMS

Tab 17 Vyacutesledky vyacuterobniacutech šaržiacute na pilotniacute jednotce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

53 Optimalizace na zaacutekladě vyacutesledků vyacuteroby

Kvůli třem odchylkaacutem rychlosti konverze v šarži 3 a 4 byl postup vraacutecen k doplněniacute Na zaacutekladě těchto odchylek byl naacutesledně otestovaacuten vliv nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost konverze v pěti pokusech (Tab 18) Ty byly nasazovaacuteny dle stejnyacutech parametrů a podmiacutenek jako pilotniacute šarže

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

54

Tab 18 Vyacutesledky vlivu nečistot a množstviacute katalyzaacutetoru na rychlost reakce

- Tabulka byla odstraněna z důvodu utajeniacute DP

Prvniacute z pěti pokusů byl srovnaacutevaciacute s pilotniacutemi šaržemi Po vyhovujiacuteciacutech vyacutesledciacutech byl ověřen vliv nečistot ktereacute zůstaly v zařiacutezeniacute po předchoziacute šarži Doba reakce pak prokaacutezala jasnyacute negativniacute vliv nečistot zvlaacutešť v prvniacute faacutezi

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Ve třetiacutem pokusu byl vyzkoušen vliv neutralizace na aktivitu katalyzaacutetoru a vliv množstviacute katalyzaacutetoru v prvniacute faacutezi reakce Pro hydrogenaci byla použita polovičniacute naacutesada katalyzaacutetoru Z vyacutesledků je patrneacute že tato sniacuteženaacute naacutesada katalyzaacutetoru nezpomalila průběh 1 faacuteze hydrogenace

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

55

54 Zvolenyacute způsob vyacuteroby fingolimodu

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

56

57

6 ZAacuteVĚR

V diplomoveacute praacuteci jsou popsaacuteny a shrnouty všechny pokusy vedouciacute k optimalizaci vyacuteroby leacutečiva fingolimodu Praacutece se zabyacutevaacute nejprve samotnyacutem vyacuteznamem vyacuteroby fingolimodu Vysvětluje průběh nemoci roztroušeneacute skleroacutezy jejiacute dnešniacute leacutečbu a vyacutevoj moderniacutech leacutečiv Podrobně se pak věnuje fingolimodu a jeho uacutečinku v klinickyacutech faacuteziacutech Protože je při optimalizaci vyacuteroby fingolimodu využita katalytickaacute hydrogenace jsou v praacuteci podrobněji rozebraacuteny katalyzaacutetory a jejich využitiacute Hlavniacute metodou měřeniacute obsahu fingolimodu během optimalizace byla kapalinovaacute chromatografie kteraacute je v teacuteto praacuteci takeacute podrobněji popsaacutena

V experimentaacutelniacute čaacutesti praacutece je pak uvedena metodika měřeniacute HPLC Daacutele je v teacuteto čaacutesti popsaacuten naacutevrh postupů pro vyacuterobu fingolimodu kteryacute byl vytvořen na odděleniacute vyacutezkumu RampD

- Text byl odstraněn z důvodu utajeniacute DP

Vyacutesledky průběhu reakciacute jsou znaacutezorněny takeacute ve formě grafů

Vyacuteslednyacute postup předanyacute pro vyacuterobu leacutečiva je pak shrnut v zaacutevěrečneacute kapitole ve ktereacute jsou takeacute zmiacuteněny dalšiacute možnostiacute zefektivněniacute vyacuteroby

58

7 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZDROJ Ů

1 HERNDON R M Multiple sclerosis Immunology Pathology and Pathophysiology Demos medical publishing USA 2003

2 ADACHI K CHIBA K FTY720 Story Its Discovery and the Following Accelerated Development of Sphingosine 1-Phosphate Receptor Agonists as Immunomodulators Based on Reverse Pharmacology Perspect Medicin Chem 2007 1 11ndash23

3 MAHOVSKYacute A Protokol pro procesniacute validaci FGD na PP stupeň fingolimod Synthon 2011

4 CAMPBELL N A REECE J B Biologie Computer Press as 2008

5 ROSATI G The prevalence of multiple sclerosis in the worldan update Neurological sciences svazek 22 čiacuteslo 2 2011 pp 117-139

6 COMPSTON A COLES A Multiple sclerosis Lancet duben 2002 roč 9313 čiacutes 359 pp 1221-31

7 LUBLIN FD REINGOLD SC Defining the clinical course of multiple sclerosis results of an international survey National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis Neurology duben 1996 roč 4 čiacutes 46 pp 907ndash11

8 FEIT J et al Atlas patologie pro studenty mediciacuteny Masarykova univerzita Brno 2010

9 PASCUAL A M MARTIacuteNEZ-BISBAL MC BOSCAacute I et al Axonal loss is progressive and partly dissociated from lesion load in early multiple sclerosis Neurology červenec 2007 roč 1 čiacutes 69 s 63ndash7

10 KRISHNAMOORTHY G et al Myelin-specific T cells also recognize neuronal autoantigen in a transgenic mouse model of multiple sclerosis Nature Medicine 15 2009 pp 626 ndash 632

11 POumlLLINGER B et al Spontaneous relapsing-remitting EAE in the SJLJ mouse MOG-reactive transgenic T cells recruit endogenous MOG-specific B cells The journal of experimental medicine JEM vol 206 no 6 2009 pp 1303-1316

12 MARRIE R A Environmental risk factors in multiple sclerosis aetiology Lancet Neurol prosinec 2004 roč 12 čiacutes 3 s 709ndash18

13 VACHOVAacute M Eacutera novyacutech leacuteků v terapii roztroušeneacute skleroacutezy Neurologie pro praxi 10 2009 pp 305-308

59

14 MAREŠ J Monoklonaacuterniacute protilaacutetky v leacutečbě roztroušeneacute skleroacutezy Sanquis 59 2008 pp 58

15 CAMMACK E et al Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology revised edition Oxford university press 2006

16 PILZ G et al Modern multiple sclerosis treatment What is approved what is on the horizon Drug Discovery Today 13 2008 pp 1013-1025

17 BEDNAacuteŘOVAacute M Standartniacute operačniacute postup při registraci leacutečiv v ČR na zaacutekladě předpisů SUKL Interniacute dokumantace Synthon 2000

18 KING R C et al Dictionary of Genetics Seventh Edition [s l] Oxford University Press 2006

19 COYLE P K HAMMAD M A General background Atlas of multiple sclerosis1st ed London Science Press 2003 pp 1 - 15

20 SIMPSON B S COLES A J Ratinale for cytotoxin Monoclonal Antibodies in MS Int MSJ 14 2007 pp 48 - 56

21 SCHIPPLING S MARTIN R Spotlight on Anti-CD25 Daclizumab in MS Int MSJ 15 2008 pp 94 - 98

22 WAUBANT E Spotlight on Anti-CD20 Int MSJ 200815 pp 19 - 25

23 COLLEEN E Emerging oral therapies for multiple sclerosis Journal of Neuroscience Nursing 2011

24 KIESSEIR B C et al The future of multiple sclerosis therapy Pharmacological Research 60 2009 pp 207 - 211

25 HAVRDOVAacute E Neuroimunologie Maxdorf Praha 2001 pp 451

26 GIOVANNONI G et al A placebo-controlled trial of oral cladribine for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 416 - 426

27 Merck Serono Oral Investigational Treatment Cladribine Tablets for Multiple Sclerosis Significantly Reduced Relapse Rate in Two Year Phase III Pivotal Trial News Release Geneva 2009

28 WARNKE C et al Review of teriflunomide and its potential in the treatment of multiple sclerosis Neuropsychiatric Disease and Treatment 5 2009 pp 333 - 340

29 TALLANTYRE E EVANGELOU N CONSTANTINESCU C S Spotlight on teriflunamide Int MSL 15 2008 pp 62 - 68

60

30 Sanofi-Aventis US LLC Arava[R] (leflunomide) product information Bridgewater 2009

31 MOHARREGH-KHIABANI D et al Fumaric acid and its esters An emerging treatment for multiple sclerosis Current Neuropharmacology 7 2009 pp 60 - 64

32 LEE D H LINKER R A GOLD R Spotlight on Fumarates Int MSJ 15 2008 pp 12 - 18

33 COMI G et al Long-term open extension of oral laquinimod in patients with relapsing multiple sclerosis shows favourable safety and sustained low relapse rate and MRI activity Multiple Sclerosis 15(Suppl) 2007 pp 127

34 REINES I Die Rolle des Sphingosin-1-Phosphats in der Pathogenese allergish-entzuumlndlicher Hauterkrankungen Inaugural ndash dissertation zur erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinaumlrmedizin Hannover 2009

35 DOGGRELL S A Novel drugs and products on neuroscience higlights from IBRO Drugs of the future 2007

36 BRINKMANN V Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology Pharmacol Ther 115 2007 pp 84 - 105

37 BRINKMANN V et al The immune modulator FTY720 targets sphingosine 1-phosphate receptors J Biol Chem 277 2002 pp 21453 - 21457

38 ALBERT R et al Novel immunomodulator FTY720 is phosphorylated in rats and humans to form a single stereoisomer identification chemical proof and biological characterization of the biologically active species and its inactive enantiomer J Med Chem 48 2005 pp 5373 - 5377

39 MANDALA S et al Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine 1-phosphate receptor agonists Science 296 2002 pp 346 - 349

40 HORGA A MONTALBAN X FTY720 (fingolimod) for relapsing multiple sclerosis (2007) Expert Reviews in Neurotherapeutics 8 208 pp 699 - 714

41 GARBER K Infections cast cloud over Novartisrsquo MS therapy Nature Biotechnol 26 2008 pp 844 - 845

42 WESTHOFF T H et al The impact of FTY720 (fingolimod) on vasodilatory function and arterial elasticity in renal transplant patients Nephrol Dial Transplant 22 (8) 2007 pp 2354 - 2358

61

43 BRINKMANN V FTY720 (fingolimod) in Multiple Sclerosis therapeutic effects in the immune and the central nervous system British Journal of Pharmacology 158 2009 pp 1173 ndash 1182

44 ZHANG Z Y ZHANG Z SCHLUESENER H J FTY720 attenuates lesional interleukin-17 cell accumulation in rat experimental autoimmune neuritis Neuropathol Appl Neurobiol [Epub ahead of print]

45 KAPPOS L et al Oral fingolimod (FTY720) for relapsing multiple sclerosis N Engl J Med 355 2006 pp 1124 - 1140

46 OCONNOR P et al Oral fingolimod (FTY720) in multiple sclerosis two-year results of a phase II extension study Neurology 72 2009 pp 73 - 79

47 COHEN J A et al Oral fingolimod or intramuscular interferon for relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 402 - 415

48 KAPPOS L et al A Placebo-Controlled Trial of Oral Fingolimod in Relapsing Multiple Sclerosis N Engl J Med 2010 2010 pp 362 ndash 401

49 DERWENKUS J Current Disease-Modifying Treatment of Multiple Sclerosis Mount Sinai Journal of Medicine A Journal of Translational and Personalized Medicine 782 2011 pp 161-175

50 KAPPOS L et al A placebo-controlled trial of oral fmgolimod in relapsing multiple sclerosis New England Journal of Medicine 362 2010 pp 387-401

51 MASSBERG S von ANDRIAN U H Fingolimod and sphingosine-l-phosphate Modifiers of lymphocyte migration New England Journal of Medicine 2009 355 pp 1088 -1091

52 Novartis AG Novartis erhaumllt die Zulassung der FDA fuumlr Gilenya Pressemitteilung vom 22 September 2010 Zugegriffen am 29 September 2010

53 European Medicines Agency Commitee for medicinal products for human use (CHMP) Gilenya EMA266612011 2011

54 PCT International applications under the patent coorperation treaty (PCT) WO 2011009634 A2 2011

55 NEVIANI P et al FTY720 a new alternative for treating blast crisis chronic myelogenous leukemia and Philadelphia chromosome - positive acute lymphocytic leukemia J Clin Invest 2007 September 4 117(9) pp 2408 - 2421

56 PREMENKO-LANIER M et al FTY720 treatment promotes immune-mediated clearance of a chronic viral infection Nature 454 2008 pp 894 - 898

62

57 HONZA J MAREČEK A Chemie pro čtyřletaacute gymnaacutezia 2 diacutel třetiacute přepracovaneacute vydaacuteniacute 2005

58 WEISSERMEL K ARPE H J Industrial Organic chemistry 4 Vyd Willey-VCH Wienheim 2003

59 de VRIES J C ELSEVIER C JHandbook of Homogeneous Hydrogenation Wiley-VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2007

60 SVOBODA J Organickaacute synteacuteza I Praha Vysokaacute škola chemicko-technologickaacute v Praze 2000

61 MAJER M et al Zaacuteklady organickeacute technologie I II skripta Pardubice 1980

62 KLOUDA P Moderniacute analytickeacute metody Pavel Klouda Praha 2003

63 HOLZBECHER Z CHURAacuteČEK J et al Analytickaacute chemie 1 vyd Praha SNTL 1987 pp 664

64 TERNES T A Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples Trends in analytical chemistry vol 20 No 8 2001

65 CHURAacuteČEK J JANDERA P Uacutevod do vysokouacutečinneacute kapalinoveacute kolonoveacute chromatografie SNTL Praha 1984

66 JANDERA P CHURAacuteČEK J Noveacute trendy v teorii a instrumentaci vybranyacutech analytickyacutech metod Academia Praha 1993 pp 192 - 222

67 SOMMER L et al Zaacuteklady analytickeacute chemie II 1 vyd Brno VUTIUM 2000 pp 347

68 NISHIMURA S Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis J Wiley New York 2001 pp 245

69 WALSH S FDA approves first oral drug to reduce MS relapses FDA US Food and Drug Administration 22 2010

70 KRAJČOVIČ J FRAacuteNEK J POKORNAacute I Laboratorniacute deniacutek optimalizace vyacuteroby fingolimodu JP010910 Interniacute dokumantace Synthon 2010

71 POKORNAacute I Zaacutepisy minutes - projekt FGD Interniacute dokumantace Synthon 20102011

72 LITTLER B J LOOKER A R TODD A B Optimization of a Hydrogenation Process using Real-Time Mid-IR Heat Flow and Gas Uptake Measurements Organic Process Research amp Development 14 (6) 2010 pp 1512-1517

63

8 SEZNAM POUŽITYacuteCH ZKRATEK A SYMBOL Ů

ARR Ročniacute uacutečinnost v množstviacute reminentniacutech relapsů

DEMI Demineralizovanaacute voda

EMA European Medicines Agency Evropskaacute agentura pro leacutečiveacute přiacutepravky

FDA Food and Drugs Administration Spraacuteva potravin a leacutečiv

FGD Fingolimod

FGDhcl Fingolimod hydrochlorid

HPLC High-pressure liquid chromatogramy Vysokotlakaacute kapalinovaacute chromatografie

IPC In - Process Control Mezioperačniacute kontrola

IPMS Incoming Process Material Specification Vyacutestupniacute kontrola produktu

LCMS Liquid chromatogramy - mass spektrometry Kapalinovaacute chromatografie - hmotnostniacute spektrometrie

M1104 Nitrofingotriolu

M1105 Nitrofingodiol

M1106 Nitrofingolene

M1107 Fingolimol

MeOH Methanol

MF Mobilniacute faacuteze

MRI Měřeniacute funkčniacute aktivity mozku pomociacute magnetickeacute resonance

NMR Nukleaacuterniacute magnetickaacute resonance

RS Roztroušenaacute skleroacuteza

64

9 PŘIacuteLOHY

Přiacuteloha 1 Klinickeacute faacuteze vyacutezkumu leacutečiva

I faacuteze představuje studieklinickaacute hodnoceniacute s prvniacutem podaacuteniacutem leacutečiveacuteho přiacutepravku lidskyacutem subjektům nejčastěji zdravyacutem dobrovolniacutekům V těchto klinickyacutech hodnoceniacutech se zjišťuje jak je novaacute laacutetka lidskyacutem organismem tolerovaacutena přiacutepadně jakyacute je jejiacute osud v organismu Začiacutenaacute se podaacutevaacuteniacutem niacutezkyacutech daacutevek ktereacute se postupně zvyšujiacute a hledaacute se maximaacutelniacute tolerovatelnaacute daacutevka Použiteacute daacutevky se určujiacute extrapolaciacute z pokusu na zviacuteřeti Vyacutezkum na zdravyacutech dobrovolniacuteciacutech se neprovaacutediacute je-li podaacuteniacute laacutetky zdraveacutemu člověku vysoce nevhodneacute (např u cytostatik) Počty zařazovanyacutech subjektů jsou niacutezkeacute (desiacutetky zdravyacutech dobrovolniacuteků)

II faacuteze - laacutetka se poprveacute podaacutevaacute v daneacute indikaci maleacutemu počtu vybranyacutech přesně definovanyacutech nemocnyacutech (desiacutetky až stovky) Ověřujiacute se leacutečebneacute uacutečinky na lidskyacute organismus hledaacute se vhodnaacute daacutevka a zaacuteroveň se shromažďujiacute i dalšiacute uacutedaje např o chovaacuteniacute v organismu a snaacutešenlivosti

Potvrdiacute-li se v teacuteto faacutezi dobraacute uacutečinnost a přijatelně niacutezkyacute vyacuteskyt nežaacutedouciacutech uacutečinků přechaacuteziacute se do III faacuteze To jsou již studie s velkyacutem souborem zařazovanyacutech osob (stovky až tisiacutece pacientů) ktereacute majiacute na velkeacutem počtu pacientů prokaacutezat uacutečinnost leacutečiveacuteho přiacutepravku Tedy upřesniacute zda novyacute leacutek je u zvoleneacuteho onemocněniacute určeneacute skupiny pacientů a při zvoleneacutem způsobu podaacutevaacuteniacute uacutečinnyacute Studie zaacuteroveň poskytnou dalšiacute informace o bezpečnosti hodnoceneacuteho přiacutepravku

Projde-li novyacute leacutek uacutespěšně všemi faacutezemi klinickyacutech hodnoceniacute lze všechny vyacutesledky testovaacuteniacute předložit k registraci leacuteku staacutetniacute autoritou (některeacute leacuteky registruje v ČR Staacutetniacute uacutestav pro kontrolu leacutečiv SUacuteKL některeacute jsou registrovaacuteny Evropskou leacutekovou agenturou EMEA)

Po zaregistrovaacuteniacute je možneacute použiacutevat přiacutepravek v Českeacute republice při poskytovaacuteniacute zdravotniacute peacuteče

Uvedeniacutem do zdravotniacute peacuteče však sledovaacuteniacute noveacuteho leacutečiva nekončiacute

Ve IV faacutezi se shromažďujiacute informace o vyacuteskytu nežaacutedouciacutech uacutečinků o uacutečinciacutech při dlouhodobeacutem podaacutevaacuteniacute noveacute informace o možnyacutech interakciacutech s jinyacutemi leacuteky o podaacutevaacuteniacute speciaacutelniacutem skupinaacutem osob jako jsou např stařiacute lideacute děti gravidniacute ženy dialyzovaniacute pacienti apod V dlouhodobyacutech studiiacutech se např sleduje jak leacutečivo ovlivňuje mortalitu pacientů tj zda jeho podaacutevaacuteniacute prodlužuje jejich život a zlepšuje jeho kvalitu (či naopak)

Page 22: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 23: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 24: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 25: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 26: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 27: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 28: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 29: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 30: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 31: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 32: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 33: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 34: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 35: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 36: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 37: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 38: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 39: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 40: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 41: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 42: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 43: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 44: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 45: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 46: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 47: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 48: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 49: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 50: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 51: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 52: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 53: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 54: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 55: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 56: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 57: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 58: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 59: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 60: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 61: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 62: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1
Page 63: VYSOKÉ U ČENÍ TECHNIC KÉ V BRN Ě4 FRÁNEK, J. Optimalizace výroby vybrané lé čivé substance.Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta chemická, 2011. 63 s. a 1