Mometasonfuroat (19-18-7) Physikalische und chemische Eigenschaften
Mometasonfuroat
Ein synthetisches Kortikosteroid-Ester mit hoher Wirksamkeit, verwendet als Wirkstoff für topische, nasale und inhalative Arzneiformen; relevant für die Formulierungsentwicklung, Qualitätskontrolle (QC) und analytische Referenzarbeiten.
| CAS-Nummer | 19-18-7 |
| Familie | Steroidester (Kortikosteroid) |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitätsstufen | BP, EP, JP, USP |
Mometasonfuroat ist ein synthetisches Kortikosteroid der Steroidester-Strukturklasse (ein 2-Furoat-Ester eines Pregna-1,4-dien-3,20-dion-Grundgerüsts). Die Struktur enthält einen tetrazyklischen Steroiderückgrat mit einem Furoat-Ester an Position 17, einer sekundären 11β-Hydroxylgruppe, zwei Chlorsubstituenten sowie mehreren Ketonen und Methylfunktionen. Elektronisch kombiniert das Molekül ein überwiegend unpolares Steroidgerüst mit lokalisierten polaren Gruppen (ein H-Bindungsdonor, mehrere Carbonyl- und Ether-Akzeptoren), was eine amphipathische Charakteristik vermittelt, konzentriert um die Ester- und Hydroxy/Keto-Regionen.
Physikochemisch verhält sich Mometasonfuroat als neutrales, lipophiles kleines Molekül mit begrenzter wässriger Löslichkeit und einer Neigung zur Partitionierung in Lipidphasen und biologische Membranen. Der Furoat-Ester erhöht im Vergleich zur freien Säure/Alkohol sowohl die Lipophilie als auch die Anfälligkeit für esterase-vermittelte Hydrolyse; die dichlorierten Substituenten verstärken die Hydrophobie zusätzlich. Unter üblichen Formulierungs- und physiologischen Bedingungen ist die Verbindung im Wesentlichen nicht ionisiert (keine im physiologischen pKa-Bereich ionisierbaren basischen oder sauren Gruppen) und wird vornehmlich hepatisch metabolisiert (insbesondere durch Cytochrom P450 3A4) statt durch einfache Säure-Base-Umwandlung.
Pharmazeutisch wird Mometasonfuroat als topischer und inhalativer Glukokortikoidrezeptor-Agonist mit hoher Rezeptoraffinität und niedriger systemischer Bioverfügbarkeit in empfohlenen Applikationswegen verwendet; die Formulierungen umfassen Trockenpulverinhalatoren, nasale Suspensionen und topische Salben. Übliche kommerzielle Qualitätsstufen umfassen: BP, EP, JP, USP.
Grundlegende physikochemische Eigenschaften
Molekulare und berechnete Deskriptoren weisen auf einen relativ großen, komplexen Steroidester mit sowohl polaren als auch lipophilen Bereichen hin. Wichtige berechnete Eigenschaften sind: - Summenformel: \(\ce{C27H30Cl2O6}\) - Molare Masse: 521,4 - Exakte / monoisotopische Masse: 520,1419441 - XLogP / berechnete Lipophilie: 3,9 (XLogP3); gemeldeter LogP: 4,115 - Topologische polare Oberfläche (TPSA): 93,8 - Wasserstoffbrücken-Donoren: 1 - Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 6 - Anzahl drehbarer Bindungen: 5 - Definierte chirale Zentren: 8 - Komplexität: 1020
Diese Parameter entsprechen einem mäßig lipophilen, schlecht wasserlöslichen Kortikosteroid, das bevorzugt in lipidreiche Matrizes und biologische Membranen partitioniert, dabei jedoch eine polare Oberfläche aufweist, die für die Rezeptorbindung ausreichend ist.
Dichte und Festkörperform
Ein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft ist im vorliegenden Datenkontext nicht verfügbar.
Kristallographische Informationen liegen vor (Einzelkristalldaten und hinterlegte kristallographische Deskriptoren sind verfügbar), was darauf hinweist, dass der Stoff gut definierte kristalline Feststoffe bilden kann, die für analytische Charakterisierungen geeignet sind. Synonyme Einträge und Referenzstandards deuten darauf hin, dass sowohl anhydrische als auch Monohydrat-Formen in Materialspezifikationen gelistet sind; die Festkörperform (Polymorphismus, Hydratstatus) sollte für jede Produktions- oder analytische Chargenspezifikation bestätigt werden.
Schmelzpunkt
Ein experimenteller Schmelzbereich wird mit \(\,215\text{–}228\,^\circ\mathrm{C}\) angegeben. Dieser hohe Schmelzbereich ist typisch für starre, polyzyklische Steroidgerüste mit umfangreichen intermolekularen Wechselwirkungen im Kristallgitter.
Löslichkeit und Auflösungsverhalten
Löslichkeit: Unlöslich (gemeldet).
Die Kombination aus Steroidkern, Esterbindung und dichlorierter Substitution führt zu erheblicher Lipophilie (gemeldeter LogP ca. 4,115), was die praktisch fehlende Wasserlöslichkeit erklärt. Für die Formulierung ist die geringe wässrige Löslichkeit durch Methoden wie Mikronisierung (für Trockenpulverinhalatoren), Suspensionsformulierungen (Nasensprays), löslichkeitsfördernde Hilfsstoffe oder nichtwässrige Vehikel (topische Salben) zu kompensieren. Esterhydrolyse kann in vivo oder unter stark sauren/basischen Bedingungen erfolgen; dementsprechend können Löslichkeits- und Freisetzungsprofile durch lokale Esteraseaktivität und pH-Wert der Formulierung beeinflusst werden.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten und qualitative pKa
Ein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft ist im vorliegenden Datenkontext nicht verfügbar.
Qualitativ ist Mometasonfuroat über den üblichen Umwelt- und physiologischen pH-Bereich hinweg praktisch neutral. Es fehlen ionisierbare Gruppen mit pKa-Werten im wässrigen/physiologischen Bereich; die einzelne Hydroxylgruppe ist sekundär und wird unter normalen Bedingungen nicht leicht deprotoniert. Daher beeinflusst die wässrige Ionisierung weder Löslichkeit noch Membranpermeation; die Partitionierung wird durch Lipophilie dominiert.
Reaktivität und Stabilität
Das Molekül ist ein steroidaler Furoat-Ester und weist das allgemeine Reaktivitätsprofil dieser Stoffklasse auf: Die Esterbindung ist anfällig für hydrolytische Spaltung (chemische Hydrolyse unter starken sauren oder basischen Bedingungen und enzymatische Hydrolyse durch Esterasen in biologischen Systemen). Keton- und Hydroxygruppen stellen potenzielle Stätten für Redoxreaktionen unter aggressiven Bedingungen dar. Photochemischer oder oxidativer Abbau ist für empfindliche Chromophore (den Furanring und das konjugierte Enon-System) möglich, weshalb Licht- und Sauerstoffexposition während Lagerung und Verarbeitung minimiert werden sollten.
Der Metabolismus erfolgt primär hepatisch über Cytochrom P450 3A4, wobei Metaboliten wie freies Mometason und hydroxylierten Produkten entstehen. Die hohe Plasmaproteinbindung (gemeldet 98–99 % in-vitro bei relevanten Konzentrationen) verringert die freie systemische Konzentration, beeinflusst jedoch auch die Eliminierung und potenzielle Arzneimittelwechselwirkungen über metabolische Wege.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Summenformel
- Summenformel: \(\ce{C27H30Cl2O6}\)
- Molare Masse: 521,4
- Exakte Masse: 520,1419441
- Monoisotopische Masse: 520,1419441
LogP und Strukturmerkmale
Gemeldete Lipophilie-Werte: - XLogP3: 3,9 - Gemeldeter LogP: 4,115
Strukturelle Beiträge zur Lipophilie umfassen den tetrazyklischen Steroidkern und zwei Chlor-Substituenten; der Furoat-Ester erhöht die Hydrophobizität gegenüber dem entsprechenden Alkohol. Polare Beiträge stammen aus der 11β-Hydroxylgruppe, mehreren Carbonylgruppen und dem Furan-Sauerstoff, was eine TPSA von 93,8 ergibt, die die Rezeptorbindung unterstützt, jedoch keine hohe wässrige Löslichkeit fördert. Der einzelne Wasserstoffbrückendonator und sechs Akzeptoren reflektieren eine lokalisierte Polarität statt eines insgesamt ionischen Charakters.
Strukturelle Identifikatoren (SMILES, InChI)
- SMILES:
C[C@@H]1C[C@H]2[C@@H]3CCC4=CC(=O)C=C[C@@]4([C@]3([C@H](C[C@@]2([C@]1(C(=O)CCl)OC(=O)C5=CC=CO5)C)O)Cl)C - InChI:
InChI=1S/C27H30Cl2O6/c1-15-11-19-18-7-6-16-12-17(30)8-9-24(16,2)26(18,29)21(31)13-25(19,3)27(15,22(32)14-28)35-23(33)20-5-4-10-34-20/h4-5,8-10,12,15,18-19,21,31H,6-7,11,13-14H2,1-3H3/t15-,18+,19+,21+,24+,25+,26+,27+/m1/s1 - InChIKey:
WOFMFGQZHJDGCX-ZULDAHANSA-N
(Identifikatoren werden genau wie angegeben dargestellt; SMILES und InChI sind als Inline-Code angegeben.)
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS RN: 19-18-7
- Europäische Gemeinschaft (EG) Nummer: 617-501-0
- UNII: 04201GDN4R
- ChEBI ID: CHEBI:47564
- ChEMBL ID: CHEMBL1161
- DrugBank ID: DB14512
- DSSTox Substanz-ID: DTXSID4023333
- KEGG ID(s): C07817, D00690
- NSC Nummer: 746171
- InChIKey: WOFMFGQZHJDGCX-ZULDAHANSA-N
(Es werden nur Registriercodes und Identifikatoren aufgeführt, die im technischen Kontext angegeben sind.)
Synonyme und Handelsnamen ohne Markenschutz
Häufig verwendete Synonyme und generische Bezeichnungen, die in Material- und Analyseverzeichnissen vorkommen, umfassen: Mometasonfuroat; Mometason 17-Furoat; MOMETASONFUROAT; (11β,16α)-9,21-Dichlor-11-hydroxy-16-methyl-3,20-dioxopregna-1,4-dien-17-yl furan-2-carboxylate. Depositor- und Referenzsynonyme umfassen Asmanex, Elocon, Nasonex sowie verschiedene Formulierungs-/Standardbezeichnungen und Registrieraliasse. Beim Erstellen von Spezifikationen oder Beschaffen von Material empfehlen wir, die Benennung und Referenzstandard-Nomenklatur des Lieferanten zu konsultieren, um sicherzustellen, dass die beabsichtigte Substanz und Darreichungsform beschafft werden.
Industrielle und pharmazeutische Anwendungen
Funktion als Wirkstoff oder Zwischenprodukt
Mometasonfuroat wird hauptsächlich als Wirkstoff (API) in topischen, intranasalen und inhalierten Kortikosteroid-Zubereitungen eingesetzt. Es wirkt als Glukokortikoid-Rezeptoragonist mit hoher Rezeptoraffinität und entfaltet antiinflammatorische, antipruriginöse und vasokonstriktive Effekte an lokalen Anwendungsstellen, während die systemische Exposition in den empfohlenen Darreichungsformen minimiert wird. Zudem ist es als aktiver Wirkstoff in Kombinationstherapien zur Behandlung von allergischen Erkrankungen der oberen Atemwege enthalten.
Formulierungs- und Entwicklungsaspekte
Typische Formulierungskontexte umfassen: - Pulverinhalatorformulierungen (mikronisiertes API in Trägermischungen oder dosierenden Applikatoren). - Wässrige oder Suspensionen-Nasensprays (Schwierigkeitsfaktoren sind die Stabilität der Suspension, Partikelgrößenverteilung und Benetzungsverhalten aufgrund der geringen wässrigen Löslichkeit). - Topische Salben/Cremes, bei denen nichtwässrige Vehikel und Penetrationsverbesserer die lokale Bioverfügbarkeit steuern.
Zentrale Entwicklungsaspekte sind die Kontrolle der Partikelgröße und Morphologie für Inhalations- und Nasenapplikationen, Stabilisierung der kristallinen Form zum Vermeiden polymorpher Umwandlungen, Minderung der Esterhydrolyse während der Herstellung sowie die geeignete Auswahl von Hilfsstoffen zur Gewährleistung von Gehaltsgleichmäßigkeit und Dosiseinhaltung. Eine kompakte Zusammenfassung der Anwendung über diese allgemeinen Rollen hinaus liegt im vorliegenden Datenkontext nicht vor; in der Praxis erfolgt die Auswahl der Substanz basierend auf den beschriebenen allgemeinen Eigenschaften.
Spezifikationen und Qualitätsgrade
Typische Qualitätsgrade (Pharmazeutisch, Analytisch, Technisch)
Material für pharmazeutische Anwendungen wird typischerweise als pharmazeutischer Referenzstandard oder Wirkstoff gemäß den Anforderungen der Pharmakopöen bereitgestellt. Analytische und Referenzstandards werden häufig für Gehaltsbestimmung, Verunreinigungsprofilierung und Methodenentwicklung verwendet. Übliche Qualitätsgrade umfassen: - Pharmazeutischer (API-)Grad — zur Verwendung in Fertigarzneimitteln unter regulatorischer Herstellungsaufsicht. - Analytischer/Referenzstandard — für HPLC-/Gehaltskalibrierung und Identitätsbestätigung. - Technischer/Industrieller Grad — für nichtklinische Forschung oder Herstellungsentwicklung.
Für Mometasonfuroat werden kommerzielle Qualitätsbezeichnungen wie BP, EP, JP, USP angegeben.
Allgemeine Qualitätsmerkmale (Qualitative Beschreibung)
Wichtige Qualitätsattribute umfassen: - Identität (Struktur, Stereochemie und Bestätigung des InChIKeys). - Gehalt (Wirksamkeit mittels validierter chromatografischer Verfahren). - Reinheit (Kontrolle steroidaler Verunreinigungen und Restlösungsmittel). - Festkörperform (Polymorph-/Hydratstatus und Partikelgrößenverteilung). - Stabilität (Lagerstabilität unter Schutzbedingungen, Empfindlichkeit gegenüber Hydrolyse und Oxidation).
Konkrete Grenzwerte, Gehaltsangaben oder Verunreinigungsgrenzen sind in Pharmakopöen und Lieferantenspezifikationen festgelegt und werden hier nicht wiedergegeben.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Toxikologisches Profil und Expositionsaspekte
- Die gemäß GHS aggregierten Gefahrenhinweise zeigen potenziell schwerwiegende Gefährdungen, darunter Reproduktionstoxizität (mehrheitlich als H360 / Repr. 1B klassifiziert) sowie Organtoxizität (STOT-SE/STOT-RE Klassifizierungen in Teilmengen). Chronische aquatische Toxizität wird ebenfalls in einem Teil der Meldungen beschrieben.
- In vitro ist die Proteinbindung hoch (98–99 % berichtet), was die freien systemischen Konzentrationen und Eliminationskinetik beeinflusst.
- Der Stoffwechsel erfolgt primär hepatisch über CYP3A4, mit möglicher Wechselwirkung bei Anwesenheit von Inhibitoren/Induktoren dieses Enzyms.
- Die klinische und formularische Nutzung als inhalative oder topische Zubereitungen ist darauf ausgelegt, systemische Exposition zu minimieren; dennoch erfordert der Umgang mit dem Bulk-Wirkstoff geeignete Schutzmaßnahmen gegen Inhalation und Hautkontakt.
Geeignete Vorsichtsmaßnahmen umfassen die Minimierung von Staubentwicklung, Verwendung von Absaug- oder Abkapselungstechniken bei Pulverarbeiten sowie das Tragen geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz und Atemschutz bei möglicher Staub-/Aerosolaussetzung). Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen sind das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und lokale Vorschriften heranzuziehen.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
- Lagerung in einem kühlen, trockenen, gut verschlossenen Behälter unter Lichtschutz und Schutz vor oxidierenden Stoffen zur Einschränkung von Hydrolyse und oxidativem Abbau.
- Vermeidung von feuchtigkeitsfördernden Bedingungen, wenn eine wasserfreie Form spezifiziert ist; bei Monohydraten den Hydratstatus überprüfen.
- Einhaltung guter Herstellungspraxis (GMP) und Kontaminationsschutz beim Abwiegen und Transfer von API-Mengen; Kontrolle elektrostatischer Entladung und Staubexplosionsrisiko bei feinen Pulvern.
- Für ausführliche Gefahren-, Transport- und regulatorische Details sollten Benutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie lokale Vorschriften konsultieren.
