Соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1н-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина

Иллюстрации

Показать все

Настоящее изобретение относится к области органической химии, а именно к гидрохлоридной соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина. Также изобретение относится к способу получения указанной гидрохлоридной соли, фармацевтической композиции на основе указанной гидрохлоридной соли, применению указанной выше гидрохлоридной соли. Технический результат: получена новая гидрохлоридная соль 4-[-2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, полезная при лечении и/или профилактики заболеваний, связанных с сигма рецептором. 5 з.п. ф-лы, 30 ил., 11 табл., 9 пр.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к солям 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, к содержащим их фармацевтическим композициям, и к их использованию для лечения и/или профилактики заболеваний, связанных с сигма рецептором.

Известный уровень техники

Поиску новых терапевтических агентов в последние годы значительно способствовало лучшее понимание строения белков и других биомолекул, связанных с исследуемыми заболеваниями. Одним важным классом указанных белков является сигма (σ) рецептор, рецептор поверхности клеток центральной нервной системы (ЦНС), который может быть связан с дисфорическими, галлюциногенными и стимулирующими сердечную деятельность эффектами опиоидов. На основании изучения биологии и функций сигма рецепторов, были представлены доказательства того, что лиганды сигма рецепторов могут оказаться полезными при лечении психозов и двигательных нарушений, таких как дистония и старческая дискинезия, и двигательных расстройств, связанных с хореей Хантингтона или синдромом Тауретта, и при болезни Паркинсона (Walker, J.M. et al., Pharmacological Reviews, 1990, 42, 355). Сообщалось, что известный лиганд сигма рецептора римказол при клиническом применении демонстрирует эффекты при лечении психозов (Snyder, S.H., Largent, B.L. J. Neuropsychiatry 1989, 1, 7). Сайты связывания сигма рецепторов обладают предпочтительным сродством к правовращающим изомерам некоторых опиатных бензоморфанов, таких как (+)SKF 10047, (+)циклазоцин, и (+)пентазоцин и также к некоторым нарколептикам, таким как галоперидол.

Сигма рецепторы бывают по меньшей мере двух подтипов, которые можно дифференцировать, используя стереоселективные изомеры указанных фармакоактивных лекарственных средств. SKF 10047 обладает наномолярным сродством в отношении сигма 1 (σ-1) сайта, и обладает микромолярным сродством в отношении сигма 2 (σ-2) сайта. Галоперидол отличается аналогичными сродствами в отношении обоих подтипов. Эндогенные лиганды сигма рецепторов неизвестны, хотя было высказано предположение, что прогестерон является одним из них. Возможные эффекты лекарственных средств, опосредуемые сигма-сайтами, включают модулирование функций глутаматного рецептора, реакций нейротрансмиттера, нейропротекции, поведения и познавательных способностей (Quirion, R. et al. Trends Pharmacol. Sci., 1992, 13:85-86). Большинство исследований подразумевают, что сайты связывания сигма (рецепторы) представляют собой плазмалеммальные элементы каскада передачи сигналов. Лекарственные средства, о которых сообщалось, что они являются селективными лигандами сигма рецепторов, были оценены как антипсихотики (Hanner, M. et al. Proc. Natl. Acad. Sci., 1996, 93:8072-8077). Существование сигма рецепторов в ЦНС, иммунной и эндокринной системах предполагает вероятность того, что они могут служить связью между указанными тремя системами.

Учитывая потенциальные терапевтические применения агонистов или антагонистов указанных сигма рецепторов, было предпринято множество попыток, направленных на обнаружение селективных лигандов. Так, в известном уровне техники раскрыты различные лиганды сигма рецепторов. 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолин представляет собой один из таких многообещающих лигандов сигма рецептора. Указанное соединение и способ его получения раскрыты и заявлены в WO 2006/021462.

4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолин представляет собой высоко селективный антагонист сигма-1 (σ-1) рецептора. Он проявляет сильную анальгезирующую активность при лечении и профилактике хронической и острой боли, и особенно, невропатической боли. Молекулярный вес указанного соединения составляет 337,42 а.е.м.(uma). Структурная формула указанного соединения имеет вид:

Для осуществления фармацевтической разработки и реализации потенциала указанного соединения существует необходимость в указанной области техники в дополнительных формах 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, которые облегчат получение лучшего качества композиций указанного активного фармацевтического ингредиента. Кроме того, новые формы указанного соединения могут также улучшить способы его производства, обработки и характеристики хранения, а также его терапевтические эффекты, такие как фармакологические характеристики. В этом плане альтернативные формы указанного соединения могут иметь весьма разнообразные свойства, такие как, например, повышенная термодинамическая стабильность, более высокая степень чистоты или улучшенная биодоступность (например, улучшенная абсорбция, улучшенные характеристики растворимости). Специфические формы соединения могут также облегчить получение (например, повысить сыпучесть), обработку и хранение (например, уменьшить гигроскопичность, увеличить срок хранения) композиций соединения или обеспечить использование более низких доз терапевтического агента, тем самым уменьшая возможные побочные эффекты. Таким образом важно создать такие формы, обладающие желательными характеристиками для фармацевтического использования.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения после обширных исследований различных форм 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина (именуемого здесь как "соединение 63"), с удивлением обнаружили и продемонстрировали, что некоторые из его солей, и особенно гидрохлоридная соль, обеспечивают благоприятные свойства получения, обработки, хранения и/или терапевтического применения.

Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение относится к соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, выбранной из группы, состоящей из этансульфоната, фумарата, гидрохлорида, малата, малеата, малоната и метансульфоната.

В предпочтительном варианте настоящее изобретение относится к гидрохлоридной соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина (именуемой здесь как "P027" или "соединение примера 1").

Соединение P027 имеет молекулярный вес 373,88 uma, pKa 6,73 и его температура плавления составляет 194,2°C. Указанное соединение очень хорошо растворяется в воде и хорошо растворяется в метаноле, 1н хлористоводородной кислоте и диметилсульфоксиде. Оно слабо растворяется в этаноле, слегка растворяется в ацетоне и практически не растворяется в этилацетате и 1н растворе гидроксида натрия. Указанный продукт демонстрирует лучший профиль растворимости и абсорбции in vivo нежели ответствующее ему основание.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения гидрохлоридной соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, который включает:

a) смешивание 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина и раствора, содержащего хлористоводородную кислоту, и

b) выделение полученной гидрохлоридной соли.

Следующий аспект настоящего изобретения включает фармацевтические композиции, включающие гидрохлорид 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина и фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или средство доставки.

В следующем аспекте настоящее изобретение относится к гидрохлориду 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина для использования в качестве лекарственного средства, предпочтительно в качестве лиганда сигма рецептора, т.е. для использования для лечения и/или профилактики опосредованного рецептором сигма заболевания или состояния.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу лечения и/или профилактики заболеваний, опосредованных сигма рецептором, причем указанный способ включает введение нуждающемуся в таком лечении пациенту терапевтически эффективного количества соединения, как определено ранее, или его фармацевтической композиции.

Указанные аспекты и предпочтительные варианты настоящего изобретения дополнительно определены в формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1: дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC=ДСК) соединения примера 1.

Фиг.2: термогравиметрия (TGA=ТГМ) соединения примера 1.

Фиг.3: спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 1.

Фиг.4: спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения 63.

Фиг.5: спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) примера 2.

Фиг.6: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) примера 2.

Фиг.7: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 2.

Фиг.8: FTIR анализ соединения примера 2.

Фиг.9 спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 3.

Фиг.10: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) соединения примера 3.

Фиг.11: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 3.

Фиг.12: FTIR анализ соединения примера 3.

Фиг.13 спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 4.

Фиг.14: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) соединения примера 4.

Фиг.15: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 4.

Фиг.16: FTIR анализ соединения примера 4.

Фиг.17 спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 5.

Фиг.18: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) соединения примера 5.

Фиг.19: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 5.

Фиг.20: FTIR анализ соединения примера 5.

Фиг.21: спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 6.

Фиг.22: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) примера 6.

Фиг.23: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 6.

Фиг.24: FTIR анализ примера 6.

Фиг.25: спектр протонного ядерного магнитного резонанса (1H ЯМР) соединения примера 7.

Фиг.26: дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) соединения примера 7.

Фиг.27: термогравиметрия (ТГМ) соединения примера 7.

Фиг.28: FTIR анализ соединения примера 7.

Фиг.29: Термодинамика растворимости для соединения примера 1. Калибровочная кривая.

Фиг.30: Концентрация соединения примера 1 в плазме крысы.

Подробное описание предпочтительного варианта настоящего изобретения

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что соединение P027, которое представляет собой HCl соль 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, обладает преимуществами, связанными с тем фактом (наряду с другими), что оно представляет собой кристаллическое твердое вещество, что упрощает выделение, очистку и дальнейшую обработку.

Действительно, после обширного скринирования солей авторы обнаружили, что большое число кислот (например, серная кислота или L-винная кислота) не образуют твердого вещества при смешивании с 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолином, а образуют масло. Кроме того, среди кислот, которые можно использовать для получения солей в твердой форме, хлористоводородная кислота оказалась кислотой, которая обеспечивает лучшие результаты с точки зрения легкости получения, физической стабильности, увеличения масштаба производства, растворимости, и т.д. Таким образом, настоящее изобретение относится к соли 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина, выбранной из группы, состоящей из этансульфоната, фумарата, гидрохлорида, малата, малеата, малоната и метансульфоната. Указанные соли способны обеспечить получение кристаллического твердого вещества.

Предпочтительно, настоящее изобретение относится к гидрохлориду 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина (P027).

Гидрохлоридную соль 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина можно получить, добавляя раствор хлористоводородной кислоты к соответствующему ему основанию, растворенному в подходящем растворителе. В конкретном варианте соединение P027 удобно получать, растворяя указанное соединение в виде свободного основания в этаноле, насыщенном HCl.

Как было указано ранее, сообщалось, что 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолин представляет собой высоко селективный антагонист сигма-1 (σ-1) рецептора, демонстрируя высокую анальгезирующую активность при лечении и профилактике хронической и острой боли, и особенно, невропатической боли (см. WO 2006/021462). Теперь авторами было обнаружено, что гидрохлоридная соль 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина особенно подходит в качестве лекарственного средства. Поэтому в настоящем изобретении далее предложены лекарственные средства или фармацевтические композиции, включающие гидрохлорид 4-[2-[[5-метил-1-(2-нафталинил)-1H-пиразол-3-ил]окси]этил]морфолина вместе с фармацевтически приемлемым носителем, адъювантом или средством доставки для введения пациенту.

Более конкретно, соединение P027 можно использовать для лечения и/или профилактики заболевания или состояния опосредованного рецептором сигма.

В более предпочтительном варианте соединение P027 используют для получения лекарственного средства для лечения и/или профилактики заболевания, выбранного из группы, состоящей из диареи; липопротеиновых нарушений; мигрени; ожирения; артрита; гипертонии; аритмии; язвы; дефицитов обучаемости, памяти и внимания; нарушений познавательных способностей; нейродегенеративных расстройств; демиенилизирующих заболеваний; зависимости от лекарственных средств и химических веществ, включая кокаин, амфетамин, этанол и никотин; поздней дискинезии; ишемического удара; эпилепсии; удара; стресса; рака; психотических состояний, в частности депрессии, тревожных состояний или шизофрении; воспалений; или аутоиммунных заболеваний.

Вспомогательные материалы или добавки в фармацевтических композициях настоящего изобретения можно выбрать из носителей, эксципиентов, материалов основы, смазывающих агентов, наполнителей, растворителей, разбавителей, красителей, кондиционеров вкуса, таких как сахара, антиоксидантов, связующих, адгезивов, разрыхлителей, веществ, способствующих скольжению и/или агглютинирующих агентов. В случае суппозиториев могут быть использованы воски или сложные эфиры жирных кислот или консерванты, эмульгаторы и/или носители для парентеральных применений. Выбор указанных вспомогательных материалов и/или добавок и необходимые для использования количества будут зависеть от формы применения фармацевтической композиции.

Лекарственные средства или фармацевтические композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть в любой форме, пригодной для применения для людей и/или животных, предпочтительно людей, включая младенцев, детей и взрослых, и могут быть получены стандартными способами известными специалистам в данной области. Поэтому композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть адаптированы для местного или системного применения, в частности для кожного, трансдермального, подкожного, внутримышечного, внутрисуставного, внутрибрюшинного, внутривенного, внутриартериального, интравезикального, внутрикостного, интракавернозного, легочного, трансбуккального, сублингвального, внутриглазного, интраветриального, интраназального, чрескожного, ректального, вагинального, перорального, эпидурального, интратекального, интравентрикулярного, интрацеребрального, интрацеребровентрикулярного, интрацистернального, интраспинального, периспинального, интракраниального способов введения, или для доставки с помощью игл или катетеров с использованием или без использования помповых устройств.

Упомянутые композиции можно получить, используя стандартные способы, такие как те, что раскрыты или на которые имеются ссылки в фармакопеях Испании и США и в аналогичных ссылочных текстах.

В одном варианте настоящего изобретения предпочтительно, чтобы соединение P027 было использовано в терапевтически эффективных количествах. Врач определяет дозу присутствующего терапевтического агента, которая будет наиболее подходящей, и эта доза будет меняться в зависимости от формы введения и конкретного выбранного соединения, и кроме того, она будет меняться в зависимости от подлежащего лечению пациента, возраста пациента, подлежащего лечению типа заболевания или состояния. Если композицию вводят перорально, потребуются большие количества активного агента для достижения такого же эффекта, который достигается при введении меньших количеств, но парентерально. Указанное соединение можно использовать таким же образом, что и сравнимые терапевтические агенты, и уровни доз могут быть того же порядка величины, что и обычно используемые дозы для указанных других терапевтических агентов. Указанное активное соединение обычно вводят один или более раз в день, например, 1, 2, 3 или 4 раза ежедневно, причем обычная полная дневная доза находится в интервале от 0,1 до 1000 мг/кг/день.

Следующие примеры просто иллюстрируют некоторые варианты настоящего изобретения и их никоим образом не следует рассматривать как ограничивающие изобретение.

ПРИМЕРЫ

Аналитические методы

Для идентификации полученных различных солей соединения 63 в настоящем изобретении были использованы следующие методики:

- Дифференциальный сканирующий калориметрический анализ (ДСК).

ДСК анализы регистрируют с помощью дифференциального сканирующего калориметра Mettler Toledo DSC822e. Образцы массой 1-2 мг взвешивают в 40 мкл алюминиевые тигли с крышкой с маленькими отверстиями, и нагревают в атмосфере азота (50 мл/мин), от 30 до 300°C при скорости нагрева 10°C/мин. Сбор данных и их оценку осуществляют, используя программное обеспечение STARe.

- Термогравиметрический анализ (ТГМ).

Термогравиметрический анализ осуществляют, используя термогравиметрический анализатор Mettler Toledo SDTA851e. Образцы массой 3-4 мг взвешивают (используя микромасштабные весы MX5, Mettler) в открытые 40 мкл алюминиевые тигли, и нагревают со скоростью 10°C/мин от 30 до 300°C, в атмосфере азота (80 мл/мин). Сбор данных и их оценку осуществляют, используя программное обеспечение STARe.

- Протонный ядерный магнитный резонанс (1H-ЯМР).

Спектры протонного ядерного магнитного резонанса записывают в дейтерированном хлороформе или метаноле на спектрометре Bruker Avance 400 Ultrashield NMA, снабженном с z-градиентом 5 мм BBO (Broadband Observe) зондом с ATM и автоматическим BACS-120 автосэмплером. Спектры получают, растворяя 2-10 мг образца в 0,7 мл дейтерированного растворителя.

- Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR).

FTIR спектры записывают, используя прибор Bruker Tensor 27, снабженный MKII с золотой решеткой однократного отражения (golden gate single reflection) ATR системой, источником излучения в среднем диапазоне инфракрасного излучения в качестве источника возбуждения и DTGS детектором. Спектры накапливают за 32 скана при разрешении 4 см-1. Для осуществления указанного анализа не требуется подготовки образцов.

Пример 1

Синтез 4-{2-[5-метил-1-(нафталин-2-ил)-1H-пиразол-3-илокси]этил}морфолина (соединение 63) и его гидрохлоридной соли (пример 1)

Соединение 63 можно получить способом, раскрытым в предыдущей заявке WO 2006/021462. Гидрохлорид соединения можно получить следующим способом:

Соединение 63 (6,39 г) растворяют в этаноле, насыщенном HCl, затем полученную смесь перемешивают в течение нескольких минут, и выпаривают досуха. Остаток кристаллизуют из изопропанола. Маточный раствор после первой кристаллизации обеспечивает возможность второй кристаллизации в результате концентрирования. В результате обеих кристаллизаций вместе получают 5,24 г (63%) соответствующей гидрохлоридной соли (Т.пл.=197-199°C).

1Н ЯМР (ДМСО-d6) δ м.д.: 10,85 (ушир.c, 1H), 7,95 (м, 4H), 7,7 (дд, J=2,2, 8,8 Гц, 1H), 7,55 (м, 2H), 5,9 (c, 1H), 4,55 (м, 2H), 3,95 (м, 2H), 3,75 (м, 2H), 3,55-3,4 (м, 4H), 3,2 (м, 2H), 2,35 (c, 3H).

Степень чистоты по данным ВЭЖХ составляет 99,8%.

Используя указанный способ, гидрохлоридную соль получают в виде кристаллического твердого вещества с очень хорошим выходом. Кроме того, его высокая температура плавления особенно удобна с фармацевтической точки зрения, так как это свойство обеспечивает хорошую физическую стабильность продукта.

Экстрагирование соединения 63 из его гидрохлоридной соли (пример 1)

Образцом, используемым в настоящем изобретении, является соединение примера 1. Основание (соединение 63) экстрагируют, используя CH2Cl2 из основного водного раствора (pH>10, используя 0,5 M водный раствор NaOH) соединения примера 1, получая масло оранжевого цвета.

Общий способ кристаллизации других солей соединения 63

Соли получают, вначале смешивая 1 мл 0,107 M раствора соединения 63, в виде полученного ранее масла оранжевого цвета (см. пример 1) в метаноле, с 1 мл 0,107 M раствора соответствующего противоиона в метаноле. Полученную смесь перемешивают в течение одного часа, и растворитель выпаривают в вакууме (Genevac, 8 мм рт.ст.), получая масло или твердое вещество белого цвета в зависимости от соли.

Продукт, полученный в начале процесса получения, растворяют в минимальном количестве кристаллизационного растворителя при его температуре кипения или максимально при температуре 75°C. Если после добавления 4 мл растворителя соль не растворяется полностью, суспензию перемешивают при высокой температуре в течение 30 минут, и остаток разделяют, используя горячее фильтрование или центрифугирование. Маточный раствор охлаждают до комнатной температуры и хранят в течение 24 часов.

Если образуется твердое вещество, его выделяют (используя фильтрование или центрифугирование). Если нет, раствор выдерживают в холодильнике (4°C) в течение нескольких дней. Если образуется твердое вещество, его выделяют из раствора. В том случае, если после всех указанных манипуляций твердое вещество не образуется, раствор оставляют выпариваться досуха.

Все полученные твердые вещества сушат в вакуумном термостате при 40°C (10 мм рт.ст.) в течение 4 часов, и, если получают достаточное количество, проводят анализы. Вначале осуществляют характеризацию, используя 1H-ЯМР для подтверждения получения соли. Использованные в настоящем изобретении растворители перечислены в таблице 1.

Таблица 1 Растворители, использованные в настоящем изобретении
Название Код Т.кип.°C Т.пл.°C Диэлектрическая постоянная
Ацетон АСЕ 56 -94 20,7
Ацетонитрил ACN 81 -46 38,8
Этилацетат AET 77 -84 6
Хлороформ CLF 61 -63 4,8
N,N-диметилформамид DMF 153 -98 36,7
Этанол EOT 78 -114 24,6
Изопропанол IPH 82 -90 19,9
Метанол MOH 65 -98 32,7
Тетрагидрофуран THF 66 -108 20,4
Диметилкарбонат CDM 90 3 3,1
Вода H2O 100 0 80
2-бутанол BUL 98 -115 16,6
Метил-трет-бутиловый эфир MTE 55 -109 2,6
Диизопропиловый эфир DIE 68 -86 3,9
Изобутилацетат AIB 117 -99 5
Хлорбензол CLB 132 -45 5,6
Циклогексан CHE 81 6 2,2
3-пентанон POA 102 -40 17
Толуол TOL 110 -93 7,6

Кислоты, которые используют для исследования кристаллических солей соединения 63, выбирают в соответствии со следующими критериями (таблица 2):

- Кислоты, у которых pKa по меньшей мере на три единицы меньше, чем у соединения 63 (pKa 6,7).

- Кислоты, которые являются фармацевтически приемлемыми соединениями.

Хотя у некоторых из выбранных кислот возможны два или даже три (лимонная кислота) кислотных положения, в принципе, только серная кислота имеет второй кислотный протон достаточный для образования дисоли с соединением 63. Таким образом, всего существует одиннадцать различных солей, которые могут образоваться.

Таблица 2 Кислоты, выбранные в качестве противоионов
Кислота Код Степень чистоты (%) рКа 1 рКа 2 рКа 3
Серная кислота SFT 95-97 -3 1,9 -
Метансульфоновая кислота MSF 99,5 -1,2 - -
Этансульфоновая кислота ESF 95,0 2,05 - -
Фумаровая кислота FMT 99,5 3,03 4,38 -
L(-)-яблочная кислота LML 99,5 3,46 5,10 -
Малоновая кислота MLO 99,0 2,83 5,70 -
Малеиновая кислота MLE 99,0 1,92 6,23 -
Лимонная кислота CTR 99,5 3,13 4,76 6,40
Гликолевая кислота GLY 99,0 3,82 - -
L(+)-винная кислота LTT 99,5 3,02 4,36 -

Общая стратегия, созданная для исследования кристаллических солей соединения 63, разделяется на три стадии:

Стадия 1: Скринирование по кристаллизации солей

Стадия 2: Оптимизация и характеризация солей

Стадия 3: Крупномасштабное получение выбранных солей

Вначале кристаллизационное скринирование осуществляют, используя выбранные противоионы, представленные в таблице 2, в поисках многообещающих кристаллических солей. Скринирование осуществляют в маленьком масштабе (40 мг соединения 63), используя широкий интервал кристаллизационных растворителей (таблица 1) и различные методики кристаллизации. При скринировании, условия кристаллизации строго не контролируются, и полученные твердые вещества характеризуют с помощью 1H-ЯМР. ЯМР спектроскопия является хорошим свидетельством образования солей, так как спектр 1H-ЯМР соли существенно отличается от спектра смеси кислоты и основания. Наблюдается четкий сдвиг сигналов, связанных с водородами, близкими к протонированному азоту. Кроме того, если кислотный противоион обладает характеристическим сигналом в спектре 1H-ЯМР, его можно идентифицировать, что позволяет определить стехиометрию соли и получить качественное представление о степени чистоты соли.

На второй стадии, все кристаллические соли получают в большем масштабе, в масштабе 100-500 мг в растворителях, которые показали наилучшие результаты во время процедуры скринирования. Кроме того, используют способ кристаллизации, который можно использовать для промышленного производства. Полученные соли полностью характеризуют, используя результаты 1H-ЯМР, ДСК, ТГМ и FTIR. Целью указанной стадии является, во-первых, создание процедуры с изменяющимся масштабом для получения выбранных солей с оптимизируемым выходом, и, во-вторых, полная характеризация полученных солей.

И, наконец, группу выбранных кристаллических солей с адекватными свойствами твердого состояния (кристалличность и термостабильность) получают в масштабе 2-3 г, начиная с соединения 63.

От кристаллизационного скринирования солей до получения солей в крупном масштабе (стадии 1-3)

Вначале, кристаллизационное скринирование соединения 63 с десятью противоионами, представленными в таблице 2, осуществляют в масштабе 40 мг, в следующих десяти растворителях: в ацетоне, этилацетате, хлороформе, N,N-диметилформамиде, метаноле, этаноле, изопропаноле, 2-бутаноле, ацетонитриле и тетрагирофуране. Процедуру начинают с приготовления эквимолярных смесей, из известных концентраций метанольных растворов соединения 63 и различных противоинов кислот. Полученный сырой продукт после выпаривания метанола кристаллизуют из указанных ранее горячих растворителей. Используют различные стратегии кристаллизации в зависимости от растворимости смеси каждой кислоты и соединения 63, и поэтому твердые вещества получают, используя различные процедуры. Для некоторых кислот полученная смесь не растворяется в горячем кристаллизационном растворителе, образуя суспензию твердого вещества. В других случаях твердое вещество кристаллизуется при охлаждении раствора до комнатной температуры, или после нескольких дней хранения при 4°C или при -18°C. И, наконец, при некоторых попытках кристаллизации, твердое вещество образуется после медленного выпаривания растворителя при комнатной температуре. В некоторых случаях получают более одного твердого вещества за попытку кристаллизации.

Из указанного первого кристаллизационного скринирования (таблица 3), можно сделать следующие наблюдения:

- Кристаллические соли соединения 63 с фумаровой и малеиновой кислотами получают в большинстве анализированных растворителей. Для обоих кислотных противоионов получают несколько кристаллических твердых веществ, включая сольваты. Все твердые вещества соответствуют эквимолярным солям.

- Эквимолярная смесь соединения 63 и лимонной кислоты оказывается очень хорошо растворимой в подавляющем большинстве исследованных растворителей. Поэтому, большую часть твердых веществ получают после завершения выпаривания растворителя. Кроме того, полученные твердые вещества отличаются низкой кристалличностью или содержат значительные количества остаточных растворителей. Наиболее вероятно, что низкокристаллические твердые вещества образуются из десольватированных сольватов.

- Эквимолярная смесь соединения 63 и гликолевой кислоты оказалась очень хорошо растворимой в подавляющем большинстве исследованных растворителей. Поэтому, большинство твердых веществ получают после завершения выпаривания растворителя, и некоторые представляют собой смеси твердых веществ.

- Кристаллические соли соединения 63 с этансульфоновой, L-яблочной и малоновой кислотами получают только в одном или в двух из анализированных растворителей в условиях очень высоких концентраций. Большинство твердых веществ получают после завершения выпаривания растворителя.

- Не было получено кристаллических твердых веществ соединения 63 с серной, метансульфоновой и L-винной кислотами. Смеси основания и кислоты оказались хорошо растворимы во всех анализированных растворителях, и после завершения выпаривания растворителя получают или масла или некристаллические твердые вещества.

С учетом указанных результатов второе кристаллизационное скринирование осуществляют в девяти дополнительных растворителях. Менее полярные растворители (изобутилацетат, диметилкарбонат, хлорбензол, циклогексан, 3-пентанон, толуол, метил-трет-бутиловый эфир, диизопропиловый эфир) и воду выбирают для снижения растворимости солей (таблица 4).

Из указанного второго кристаллизационного скринирования можно сделать следующие наблюдения:

- Хотя эквимолярная смесь соединения 63 и гликолевой кислоты оказалась менее растворимой в указанном втором наборе растворителей, ее поведение было весьма близко к результатам для первого блока кристаллизаций. Были получены несколько твердых веществ, соответствующих смесям твердых веществ. Твердое вещество 1 оказалось единственным, полученным после завершения выпаривания растворителя, и его не смогли полностью охарактеризовать.

- Кристаллические соли соединения 63 с L-яблочной, малоновой и лимонной кислотами получают только в одном растворителе, получая уже известное твердое вещество.

- Кристаллические соли соединения 63 с этансульфоновой кислотой получают в нескольких растворителях, получая, во всех случаях, новое твердое вещество, отличающееся от полученного в начальном кристаллизационном скринировании.

- Твердое вещество, соответствующее кристаллической соли соединения 63 с метансульфоновой кислотой, можно получить в толуоле.

- В указанном втором наборе растворителей не получают кристаллических твердых веществ соединения 63 с серной и L-винной кислотами.

Учитывая результаты двух описанных кристаллизационных скринирований, авторы оптимизировали получение наилучшим образом охарактеризованных не сольватированных солей соединения 63 с фумаровой, малеиновой, метансульфоновой, этансульфоновой, L-яблочной и малоновой кислотами. Оптимизацию экспериментов в увеличенных масштабах осуществляют, начиняя со 100 мг соединения 63. Процедуру в увеличенном масштабе также оптимизируют для солей фумаровой, малеиновой, метансульфоновой, этансульфоновой, L-яблочной и малоновой кислот.

Наконец, получение солей для шести выбранных противоионов осуществляют в масштабе 2-3 г, и они были полностью охарактеризованы. Общий процесс настоящего изобретения суммирован в следующей таблице.

Таблица 5 Результаты кристаллизаций, осуществленных для кристаллических солей соединения 63
Кристаллизационное скринирование Серная кислота, Метансульфоновая кислота, Этансульфоновая кислота, Фумаровая кислота, L-(-)-яблочная кислота, Малоновая кислота, Малеиновая кислота, Лимонная кислота, Гликолевая кислота, L-(+)-винная кислота 190 кристаллизаций масштаб 40 мг
Оптимизация получения кристаллического твердого вещества и его характеризация Метансульфоновая кислота, Этансульфоновая кислота, Фумаровая кислота, L-(-)-яблочная кислота, Малоновая кислота, Малеиновая кислота 23 кристализации масштаб 100-500 мг
Крупномасштабное получение выбранных солей Метансульфоновая кислота, Этансульфоновая кислота, Фумаровая кислота, L-(-)-яблочная кислота, Малоновая кислота, Малеиновая кислота 6 кристаллизаций масштаб 2,5 г

Пример 2

Получение фумаратной соли соединения 63

Во время начального скринирования кристаллизации фумаратной соли были использованы в 10 различных растворителях. Кристаллические твердые вещества, соответствующие соли, получают во всех растворителях, за исключением ДМФ и хлороформа, используя различные кристаллизационные методики: суспендирование, охлаждение насыщенного раствора или после завершения выпаривания растворителя. В хлороформе исходную кислоту выделяют, тогда как в ДМФ соль выделяют в виде масла оранжевого цвета. Получают два несольватированных твердых вещества, первое вещество в метаноле, изопропаноле и бутаноле, и второе вещество только в этаноле. Наконец, сольваты получают в ацетоне, этилацетате и ТГФ, и смесь двух твердых веществ образуется в ацетонитриле.

Несольватируемое кристаллическое твердое вещество, в принципе любое из полученных при скринировании, выбирают для крупномасштабного производства. Вначале была предпринята попытка увеличения масштаба процесса в ацетонитриле, так как ацетонитрил оказался растворителем, который обеспечивает получение кристаллического продукта, в котором соль менее растворима. Хотя соль получают с очень хорошим выходом (83%), указанный процесс не является оптимальным для крупномасштабного процесса, так как кислота не растворяется в ацетонитриле, и конечная соль осаждается из смеси соединения 63 в виде масла и фумаровой кислоты в виде твердого вещества, причем оба суспендированы в растворителе. Затем предпринимают попытку кристаллизации в этаноле для получения чистого твердого вещества S5. К большому огорчению выяснилось, что при крупномасштабном процессе в этаноле, новое, малокристаллическое твердое вещество образуется с низким выходом. Наконец, кристаллизацию осуществляют в ацетонитриле, добавляя кислоту, растворенную в спирте (этаноле или изопропаноле). Несколько лучшие результаты получены в случае, когда фумаровую кислоту растворяют в этаноле и добавление осуществляют при комнатной температуре (таблица 6). С другой стороны, смесь фаз получают, если суспензию выдерживают при 4°C в течение двух дней (таблица 6, пункт 4).

Таблица 6 Крупномасштабные эксперименты получения фумаратной соли соединения 63
Пункт Масштаб 1 Растворитель 1 2 Растворитель 2 3 Т 1 C) 4 2 C) 5 Выход (%) 6
1 200 мг 2 мл ACN 0,8 мл EtOH 70/25 49
2 500 мг 5 мл ACN 2 мл EtOH 25/25 59
3 200 мг 2 мл IPN 1 мл IPN 25/25 55
4 2,5 мг 20 мл ACN 10 мл EtOH 25/4 58
1Относится к исходному примеру 1. 2Растворитель,