Стабильные кристаллические модификации дофх
Изобретение относится к новой кристаллической модификации (R)-ДОФХ, которая может использоваться в фармацевтической промышленности. Предложена новая кристаллическая форма ДОФХ и способ ее получения, а также ее применение в качестве компонента при получении лекарственных средств. Предложенный способ состоит в том, что проводят кристаллизацию (R)-ДОФХ в апротонном растворителе. Предложенная кристаллическая форма ДОФХ отличается улучшенной стабильностью. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 пр., 2 табл., 11 ил.
Настоящее изобретение относится к кристаллическим модификациям ДОФХ, к способам их получения и их применению для получения фармацевтических композиций.
ДОФХ выше и ниже относится к встречающимся в природе
1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолин, также именуемый как
1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфатидилхолин,
1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфорилхолин,
(R)-2,3-бис(олеоилокси)пропил-2-(триметиламмонио)этил фосфат,
1,2-диолеоил-L-α-лецитин или,
(R)-ДОФХ
их не встречающийся в природе энантиомер
2,3-диолеоил-sn-глицерол-1-фосфохолин,
рацемический (R,S)-ДОФХ, и другие смеси вышеупомянутых энантиомеров.
C44H84NO8P, MW786.11
CAS номера: 4235-95-4 (R форма) и 84366-67-6 (S форма)
Липосомами являются синтетические многослойные везикулы (сферические в закрытых мембранах), содержащие амфифильные субстанции, как правило, природные липиды, в которых обе гидрофильные субстанции могут быть инкапсулированы в водной внутренней полости и также липофильные вещества могут быть введены во внутреннюю полость липидной мембраны.
Они применяются, в частности, в косметических препаратах и в медицине, в особенности в дерматологии. В частности сюда включены витамины, коэнзимы, вещества для защиты кожи и солнцезащитные крема. Липосомы, как правило, применяются местно.
Однако липосомы приобретают все более и более дополнительную важность в фармацевтической технологии, так как парентеральное введение липосом позволяет достичь более определенного распределения по органу, чем если бы активные соединения были применены в свободно растворенной форме.
Таким образом, US 2006/0067998 А1 раскрывает способ, в котором коллоидным образом инкапсулированный состав, который содержит куркумин или производную куркумина в качестве активного вещества, вводится для лечения или профилактики раковых болезней. Подходящие составы содержат и основанные на липиде коллоидные системы и также полимерные коллоидные системы, такие как, к примеру, липосомы, наночастицы, микрочастицы или сополимерные мицеллы, сформированные из блоксополимеров.
Если включены ДНК-, РНК- или белки, то будут получены липоплексы.
Наночастицами являются частицы приблизительно такого же самого размера, как липосомы, но у которых нет водной фаза, но вместо этого есть масляная фазы или твердый заполнитель в их внутренней полости. Они являются особенно подходящими для инкапсуляции липофильных веществ.
Микроэмульсии являются коллоидным образом диспергированными, однофазные системы, содержащие водные, подобные липиду и подобные поверхностно активному веществу компоненты. Они имеют размер частицы 1-500 нм и ведут себя схожим образом к жидкостям.
Эффект улучшения растворимости в аппликациях, описанных выше, имеет очень важное значение, в частности, в отношении подобных пептиду активных соединений с обычно низкой растворимостью, нуклеотидов, вакцин и других биофармацевтических препаратов.
Кроме того, деградация активных соединений в теле может быть замедлена, и таким образом будет достигнут эффект замедленного высвобождения.
(R)-ДОФХ принадлежит к классу встречающихся в природе, цвитер-ионных фосфохолинов. Липосомы, содержащие цвитер-ионные липиды, имеют нейтральную поверхность, одно или комбинированное с другими фосфохолинами или другими электронейтральными, подобными липиду соединениями.
Однако способность липосом на основе ДОФХ и липоплексов проникнуть в клетки и таким образом транспортировать активные соединения, которые в них включены, во внутреннюю полость клетки (трансфекция), является особенно важной. Такие липосомы часто содержат заряженные липиды, в частности катионные липиды. Однако аппликации, в которых липоплексы состоят исключительно из ДОФХ, также были опубликованы, к примеру Sood и др. в Journal of the National Cancer Institute (2008), 100, 359-372.
Все эти свойства также делают ДОФХ очень интересными для терапии рака. Благодаря этим свойствам, предлагается возможность введения РНК, ДНК или обычных цитостатических средств включенными в ДОФХ липосомы.
Медицинские, в частности парентеральные, аппликации создают чрезвычайно высокие требования качества и отсутствия примесей используемых активных соединений и вспомогательных веществ. Исходя из этого со стороны властей существуют очень строгие инструкции относительно приготовления, способности препарата к репродукции и описания побочных продуктов этих соединений. В случае веществ, вводимых парентерально, микробиологические примеси в связи с патогенными микроорганизмами и эндотоксинами дополнительно необходимо строго избегать и контролировать.
ДОФХ является нестабильным при комнатной температуре и таким образом является трудным по сути для приготовления в приемлемой чистоте так, чтобы быть подходящим при использовании для приготовления медикаментозных композиций.
Как все липиды, которые несут олеиновые кислотные радикалы, такие как, к примеру, натуральные фосфолипиды РОРС и DOPE, ДОФХ является очень чувствительным к окислению. Однако продукты окисления ненасыщенных производных жирных кислот в основном имеют высокую токсичность.
Здесь требуются подходящие препараты и способы очистки. ДОФХ находится, к примеру, в форме лиофилизата или воскообразного твердого вещества и поэтому может быть получен в соответствующем качестве только с большими трудностями в промышленном отношении.
Обычные методы, используемые для того, чтобы преодолеть нестабильность, такие как, к примеру, добавление антиокислителей в форме токоферола или уменьшенного L-глутатиона, очень ограничивают основное удобство и простоту использования ДОФХ, так как взаимодействия позднее с активными соединениями, которые будут введены, не могут быть исключены. Полное исключение кислорода во время приготовления, хранения и использования фактически невозможно или может быть достигнуто только с очень большим усилием.
Таким образом изготовитель в основном рекомендует, чтобы лиофилизированные ДОФХ были сохранены под защитным газом при -20°С, и гарантирует срок годности только приблизительно 12 месяцев. Хотя более длинный срок годности гарантируется для воскообразного ДОФХ, с добавлением защиты от окисления, и хранение должно аналогично иметь место при -20°С.
И лиофилизированный и воскообразный ДОФХ имеет очень высокое аморфное содержание.
Помимо его окислительной чувствительности, этот аморфный ДОФХ является также чрезвычайно гигроскопическим и летучим в пределах чрезвычайно короткого промежутка времени при нормальных атмосферных уровнях влажности, чтобы дать жирную пленку. Кроме того, воскообразный ДОФХ может быть раздроблен только с трудностью и, как лиофилизированный ДОФХ, может быть взвешен только с трудностью. Это делает обработку этого соединения гораздо труднее.
Литература раскрывает только различные синтетические пути для приготовления аморфного ДОФХ:
Ichihara и др., Chemistry and Physics of Lipids (2005), 137 (1-2), 94-99, описание синтеза ДОФХ из SN-глицеро-3-фосфохолина (GPC).
Roodsari и др., Journal of Organic Chemistry (1999), 64(21), 7727-7737, описывает общий синтез ДОФХ, начиная от тритил глицерола.
Появились многие другие публикации по синтезу и применению ДОФХ, но они не описывают кристаллические материалы.
Lewis и др., Biochemistry (1988), 27(3), 880-7, и Biochemistry (1989), 28(2), 541-8, сообщают о лиофилизированном ДОФХ.
Baer and Kindler in Biochemistry (1962), 1(3), 518-21, ссылаются на воскообразный ДОФХ.
Lekim, Biedermann и Ghyczy, DE 2647395, описывает в общем очистку сложных эфиров GPC путем кристаллизации, но определенно кристаллизация ДОФХ не описана.
Рацемические ДОФХ могут быть получены из рацемических исходных материалов аналогично к способу, описанному для энантиомеров.
Кроме того, ни одна из множества публикаций не приводит точку плавления для ДОФХ.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить ДОФХ в высокой чистоте, если возможно в кристаллической форме. Дополнительная задача данного изобретения состоит в том, чтобы предоставить этому соединению длительный срок годности и хорошие свойства обработки, таким образом, чтобы он мог быть применен для приготовления фармацевтических композиций. Кроме того, существует стойкая необходимость в способе репродуктивности для приготовления стабильных форм ДОФХ, который может быть выполнен на промышленных весах.
К удивлению, было найдено посредством экспериментов, что и рацемический и также энантиомерно чистый, кристаллический ДОФХ, который имеет высокую химическую чистоту и превосходную стабильность, может быть получен простым способом. Кристаллические продукты, полученные таким образом, являются стабильными в течение фактически неограниченного времени при комнатной температуре под защитным газом.
Кристаллический ДОФХ также производится как легко обработанный сыпучий материал, который имеет улучшенную гигроскопичность.
Таким образом, они являются подходящими как составляющий элемент или стартовый материал для приготовления лекарственных форм.
Данное изобретение соответственно относится к энантиомерам стабильной кристаллической модификации ДОФХ и к смесям энантиомеров, имеющих ту же самую кристаллическую форму.
Стабильные кристаллические модификации могут быть в кристаллической и частично кристаллической форме. Они имеют никогда ранее не достигнутую чистоту >98% вместе с никогда ранее не достигнутой стабильностью >99%, на основе начального значения, после хранения в течение 12 месяцев с исключением воздуха при 40°С и 75%-й относительной атмосферной влажности и после 18 месяцев при 25°С и 60%-й относительной атмосферной влажности (без добавления защиты от окисления, в этом случае см. Таблицу 1). Кристаллические модификации ДОФХ имеют содержание меньше чем 1 эквивалент воды или растворителя кристаллизации на эквивалент ДОФХ.
Энентиомерно чистым ДОФХ является, к примеру, модификация кристалла типа I и демонстрирует слои средней остроты в измерениях рентгеновской порошковой дифрактометрии (в этом случае см. Фиг.1 и Таблицу 2). Выбранные 2-тэта значения для различных кристаллических модификаций являются при 3.6, 5.3, 18.3, 19.3 и 21.7 (тип I), измеренные с Cu Kα излучением. Незначительные отличия отдельных слоев от этих значений могут произойти, если будут выбраны различные инструменты или методы записи, такие как отражение или передача, или капилляр или окно, или если различные условия записи преобладают относительно атмосферной влажности или температуры.
Некоторые из кристаллических модификаций имеют очень высокое содержание кристаллического вещества, которое является очевидным в энтальпии плавления больше чем 48 Дж/г. Точка плавления кристаллических модификаций в основном находится выше 60°С (Фиг.9).
Кроме того, кристаллические модификации согласно изобретению произведены как легко обработанный сыпучий материал (Фиг.4). Кристаллическая природа и Прозрачный характер и становятся ясными под микроскопом поляризации (Фиг.6).
Смеси энантиомеров кристаллических ДОФХ, таких как, к примеру, кристаллический рацемат, могут также иметь такие же самые спектры ДРА.
Изобретение, кроме того, относится к способу приготовления кристаллических модификаций ДОФХ, который характеризуется тем, что ДОФХ является кристаллизован из апротонной среды. Апротонной средой, которая может использоваться для этой цели, являются апротонные растворители или их смеси. Апротонная среда может также содержать маленькую пропорцию протонных растворителей, таких как, к примеру, вода. В исключительных случаях 25 мас.% протонних растворителей могут также присутствовать при подходящих условиях. Кристаллизация ДОФХ может быть призведена непосредственно из реакционного раствора без предшествующей очистки. Кристаллический ДОФХ может аналогично быть получен путем рекристализации аморфного, частично кристаллического или кристаллического материала.
Подходящими апротонными растворителями являются, в частности, эфиры, такие как, к примеру, тетрагидрофуран, метилтетрагидрофуран и диоксан, сложные эфиры, такие как, к примеру, этилформат, метилацетат, этилацетат, пропилацетат, изопропил ацетат, бутилацетат, изобутилацетат, диметил карбонат, диэтилкарбонат и 1,3-диоксолидин-2-он, кетоны, такие как, к примеру, ацетон, 2-бутанон, метилизобутил кетон, метилизопропилкетон, и нитрилы, такие как, к примеру, ацетонитрил. Присадки протонных растворителей, как правило, состоят из спиртов, таких как, к примеру, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол, 2-бутанол, терт-бутанол, 3-метил-1-бутанол, этилен гликоль, метоксиэтанол, этоксиэтанол, воды или их смесей.
Кристаллизация ДОФХ модификаций в основном выполняется определенно медленным охлаждением приготовленного раствора до температуры ниже 30°С. Кристаллы формируются или спонтанно или введением затравки кристаллизации с соответствующей кристаллической модификацией ДОФХ.
Различные кристаллические модификации ДОФХ могут быть преобразованы друг в друга. Преобразования могут быть достигнуты путем температурной обработки изолированных кристаллических модификаций при повышенной температуре или длительным встряхиванием их суспензий при условиях кристаллизации.
Использование аморфного или частично кристаллического ДОФХ в качестве исходного материала для рекристаллизации в описанном способе дает чрезвычайно кристаллический ДОФХ, который имеет никогда ранее не достигнутую чистоту вместе с никогда ранее не достигнутой стабильностью.
Изобретение также относится к использованию кристаллического ДОФХ для приготовления медикаментозных составов, так как кристаллический ДОФХ имеет превосходную стабильность в твердой форме при данных условиях и постоянное и очень хорошее качество за фактически неограниченный период.
Изобретение следовательно, кроме того, также относится к фармацевтическим композициям, получающихся в результате использования форм ДОФХ формулы изобретения. Они могут быть, к примеру, в форме липосом, липоплексов, микроэмульсий и наночастиц и содержат, к примеру, активное соединение из группы пептидов, нуклеотидов, вакцин и цитостатиков.
Настоящее описание позволяет специалисту, квалифицированному в данной области техники применять изобретение в его полном объеме. Даже без дополнительных комментариев предполагается, что специалист, квалифицированный в данной области техники, будет в состоянии применять вышеупомянутое описание в самом широком масштабе. Существующее описание следовательно позволяет специалисту, квалифицированному в данной области техники использовать и применять изобретение в его полном объеме.
В случае любой нехватки ясности, само собой разумеется, что должны быть использованы публикации и доступная процитированная литература. Соответственно, эти документы должны быть расценены как часть содержания описания изобретения настоящего описания.
Для лучшего понимания и в целях иллюстрирования изобретения, ниже приведены примеры, которого находятся в рамках правовой охраны данного изобретения. Эти примеры также служат для того, чтобы иллюстрировать возможные разновидности. Вследствие общего обоснования принципа описания изобретения, однако примеры не являются подходящими для уменьшения области правовой охраны настоящего применения к нему одному.
Температуры, данные в примерах, и описании, и в формуле изобретения, всегда приведены в °С. Если не обозначено иначе, данные содержания приведены в мас.%.
Кроме того, само собой разумеется для специалиста, квалифицированного в данной области техники, что, и в данных примерах и также в остатке от описания, количество компонента, присутствующего в композициях всегда составляет в целом только 100 мас.% или 100 мол. %, от композиции в целом, и не может превысить это, даже если более высокие значения могли бы явиться результатом обозначенных процентных диапазонов. Если не обозначено иначе, данные % являются мас.%, за исключением отношений, которые показывают в объемных значениях.
Примеры для иллюстрирования изобретения
Пример 1
Кристаллизация (R)-ДОФХ
200 г аморфного (R)-ДОФХ растворяют в 1700 мл ацетонитрила при 25°С. Раствор охлаждают до -10°С при 0.1°С/мин. Кристаллизация начинается при 10°С. Когда кристаллизация завершена, продукт выделяют фильтрованием и высушивают в вакууме. Выход кристаллического (R)-ДОФХ составляет 180 г (90%).
Кристаллические модификации (R,S)- и (S)-ДОФХ могут быть получены таким же путем.
Пример 1а
Перекристаллизация ДОФХ из этилацетата
20.0 г ДОФХ растворяют в 100 мл этилацетата при 35°С. Раствор охлаждают быстро до 20°С и затем до -10°С при скорости 0.01°С/мин, во время которой начинается кристаллизация. Кристаллы отфильтровывают и сушат при комнатной температуре в вакууме. Выход составляет 19.6 г кристаллического ДОФХ (98.1% теоретического). При нагревании со скоростью 5°С/мин, продукт показывает точку плавления 71°С и энтальпия плавления 49.4 Дж/г.
Пример 2
Стабильность.
Для того чтобы определить стабильность кристаллического ДОФХ, вещества хранятся вместе со сравнительными образцами при 25°С и 60% относительной влажности и при 40°С и 75% относительной влажности с исключением воздуха. Остаточное содержание ДОФХ измеряется с периодическими интервалами и указывается по сравнению с изначальным значением.
Чистота и содержание ДОФХ определяются ВЭЖХ.
Для кристаллической модификации I типа были обнаружены следующие значения:
| Таблица 1 | ||||
| Хранение время в месяцах | Стабильность кристаллов I типа (R)-ДОФХ | |||
| 25°С/60% относительная влажность | 40°С/75% относительная влажность | |||
| мас.% | Область-% | мас.% | Область-% | |
| 0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
| Хранение время в месяцах | Стабильность кристаллов I типа (R)-ДОФХ | |||
| 25°С/60% относительная влажность | 40°С/75% относительная влажность | |||
| мас.% | Область-% | мас.% | Область-% | |
| 3 | 100.9 | 100.0 | 100.0 | 99.9 |
| 6 | 99.3 | 100.0 | 98.4 | 99.8 |
| 9 | 100.8 | 100.0 | 99.8 | 99.8 |
| 12 | 100.4 | 99.7 | 99.5 | 99.7 |
| 18 | 100.6 | 99.8 | - | - |
Пример 3
Порошковые ренгенограммы
Для того чтобы охарактеризовать модификации кристалла ДОФХ, учитываются порошковые ренгенограммы (ПРК спектр преломления) этих структур. Для сравнения, различные порошковые рентгенограммы (ПРК спектр преломления) лиофилизированной и восковой ДОФХ также регистрируются.
Для кристаллических модификаций ДОФХ I типа, получены относительные спектры высокого поглощения со средне-острыми полосами для липидов. Спектры указывают на высокое кристаллическое содержание. Нет аморфных компонентов, которые видимы под поляризационным микроскопом.
Иллюстративный спектр можно увидеть на Фиг.1 (тип I). Для сравнения спектры коммерчески доступных, аморфных образцов также записаны при аналогичных условиях и показаны на Фиг.2 (лиофилизированные) и Фиг.3 (восковые).
Таблица 2 списков выбранных 2-тета значений для кристаллической модификации I типа ДОФХ:
| Таблица 2 | ||
| Тип | Выбранные 2-тета значения | |
| Тип I | (R)-ДОФХ | 3.6, 5.3, 7.1, 8.8, 11.0, 12.3, 15.3, 17.6, 18.3, 19.3, 20.4, 21.1, 21.7, 22.8 и 26.4 |
Пример 4
Модификации
Кристаллические модификации ДОФХ I типа производятся как гранулированные сыпучие материалы (Фиг.4), в то время как коммерческие образцы ДОФХ получены либо в качестве лиофилизата или как восковые куски (Фиг.5).
Под поляризационным микроскопом ясно видны кристаллические модификации ДОФХ I типа, как кристаллический материал (Фиг.6), в то время как лиофилизированные (Фиг.7) и восковые сравнительные материалы (Фиг.8) оказываются аморфными.
Пример 5
Поведение при плавлении
Измерения дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) также показывают четкие различия для кристаллической модификации ДОФХ I типа (Фиг.9) и для лиофилизированной (Фиг.10) и воскового сравнительного материала (Фиг.11).
1. Кристаллы (R)-1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолина (ДОФХ), имеющие значения 2-тета 3.6, 5.3, 7.1, 8.8, 11.0, 12.3, 15.3, 17.6, 18.3, 19.3, 20.4, 21.1, 21.7, 22.8 и 26.4, измеренные с Cu Kα излучением.
2. Кристаллы (R)-ДОФХ по п.1, имеющие спектр согласно Фиг. 1 (Тип I)
3. Кристаллы (R) согласно одному из пп.1 и 2, имеющие точку плавления 71°C и энтальпию плавления 49,4 Дж/г.
4. Способ получения кристаллической модификации (R)-ДОФХ, отличающийся тем, что кристаллизацию аморфного (R)-ДОФХ проводят из одного или нескольких апротонных растворителей.
5. Способ получения кристаллической модификации (R)-ДОФХ по п.4, отличающийся тем, что как апротонный растворитель используют эфир, преимущественно тетрагидрофуран, метилтетрагидрофуран или диоксан.
6. Способ получения кристаллической модификации (R)-ДОФХ по п.4, отличающийся тем, что как апротонный растворитель используют кетон, преимущественно ацетон, 2-бутанон, метилизобутилкетон или метилизопропилкетон.
7. Способ получения кристаллической модификации (R)-ДОФХ по п.4, отличающийся тем, что как апротонный растворитель используют нитрил, преимущественно ацетонитрил.
8. Способ получения кристаллической модификации (R)-ДОФХ по п.4, отличающийся тем, что как полярный растворитель используют сложный эфир, выбранный из группы, которая включает этилформиат, метилацетат, этилацетат, пропилацетат, изопропилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат и 1,3-диоксолидин-2-он, или их смесь.
9. Способ согласно одному из пп.4-8, отличающийся тем, что апротонную среду используют в смеси с спиртом, выбранным из группы, которая включает метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол, 2-бутанол, терт-бутанол, 3-метил-1-бутанол, этиленгликоль, метоксиэтанол и этоксиэтанол, или их смесь.
10. Способ по п.4, отличающийся тем, что кристаллизация осуществляется непосредственно из реакции раствора без предварительного очищения.
11. Применение кристаллической модификации (R)-ДОФХ, самостоятельно или необязательно в смеси с другими липидами, как компонента для получения лекарственных средств.
12. Фармацевтическая композиция для транспортировки активного соединения, включающая кристаллическую модификацию (R)-ДОФХ и фармацевтически активные соединения, необязательно вместе с вспомогательными средствами или растворителями.
13. Фармацевтическая композиция, включающая кристаллическую модификацию (R)-ДОФХ по п.12, отличающаяся тем, что фармацевтически активные соединения применяют как активное соединение, выбранное из группы пептидов, нуклеотидов, вакцин и цитостатических средств.
14. Фармацевтическая композиция, включающая кристаллическую модификацию (R)-ДОФХ по п.12, отличающаяся тем, что она состоит из липосом, липоплексов, наночастиц или микроэмульсий.
