BRPI0907290B1 - method of obtaining a new crystalline form of lamivudine, its hydrochloride salt, pharmaceutical formulations and their uses - Google Patents
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MÉTODO DE OBTENÇÃO DE NOVA FORMA CRISTALINA DE LAMIVUDINA, SEU SAL CLORIDRATO, FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS E SEUS USOS. A presente invenção destina-se ao método de obtenção de uma forma sólida cristalina de lamivudina, forma IV, seu sal cloridrato e suas formulações farmacêuticas. Adicionalmente, o presente pedido refere-se ao uso das formas cristalinas do sal de lamivudina no preparo de medicamento indicados como agente anti-HIV (síndrome da imunodeficiência adquirida - SIDA).METHOD OF OBTAINING A NEW CRYSTALLINE FORM OF LAMIVUDINE, ITS CHLORIDRATE SALT, PHARMACEUTICAL FORMULATIONS AND THEIR USES. The present invention is intended for the method of obtaining a solid crystalline form of lamivudine, form IV, its hydrochloride salt and its pharmaceutical formulations. In addition, the present application relates to the use of the crystalline forms of the lamivudine salt in the preparation of medications indicated as an anti-HIV agent (acquired immunodeficiency syndrome - AIDS).
Description
A presente invenção destina-se ao método de obtenção de uma forma sólida cristalina de lamivudina, forma IV, seu sal cloridrato e suas formulações farmacêuticas. Adicionalmente, o presente pedido refere-se ao uso das formas cristalinas do sal de lamivudina no preparo de medicamentos indicados como agente anti-HIV (síndrome da imunodeficiência adquirida - SIDA).The present invention is intended for the method of obtaining a solid crystalline form of lamivudine, form IV, its hydrochloride salt and its pharmaceutical formulations. In addition, the present application relates to the use of the crystalline forms of the lamivudine salt in the preparation of drugs indicated as an anti-HIV agent (acquired immunodeficiency syndrome - AIDS).
Os inibidores de transcriptase reversa nucleosídicos (ITRN) foram os primeiros fármacos aprovados para o tratamento da AIDS, e atuam impedindo a polimerização do DNA. Tais compostos, análogos estruturais dos nucleosídeos intracelulares modificados através da substituição de uma hidroxila na posição 3’ por um átomo de hidrogênio, são capazes de inibir seletivamente a enzima virai responsável pela síntese de DNA a partir de seu RNA, após infecção da célula hospedeira.Nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs) were the first drugs approved for the treatment of AIDS, and work by preventing the polymerization of DNA. Such compounds, structural analogs of intracellular nucleosides modified by replacing a hydroxyl in the 3 'position with a hydrogen atom, are able to selectively inhibit the viral enzyme responsible for DNA synthesis from its RNA, after infection of the host cell.
A partir de estratégias de planejamento racional de fármacos, outros análogos nucleosídicos foram sintetizados visando melhorar propriedades biofarmacocinéticas e potencializar a ação anti- HIV.From rational drug planning strategies, other nucleoside analogs were synthesized in order to improve biopharmacokinetic properties and enhance the anti-HIV action.
Lamivudina (C8H11O3N3S, CAS No. 134678-17-4) é quimicamente denominada (2R-cis)-4-amino- l-[2-(hidroximetil)-1,3- oxotiolan-5-il]-2(lH)-pirimidinona. Alternativamente, lamivudina também é sistematicamente reconhecida por (-)-cís-4-amino-l-(2- hidroximetil-1,3-oxotiolan-5-il)-( lH)-pirimidina-2-ona. Somente um enantiômero possui atividade biológica comprovada, e é conhecido como lamivudina. Com relação à similaridade aos nucleosideos intracelulares, lamivudina é um análogo 2’-desoxigenado da citidina onde há também uma substituição isostérica do grupo 3’-metileno da ribose por um átomo de enxofre.Lamivudine (C8H11O3N3S, CAS No. 134678-17-4) is chemically called (2R-cis) -4-amino-l- [2- (hydroxymethyl) -1,3-oxothiolan-5-yl] -2 (lH) -pyrimidinone. Alternatively, lamivudine is also systematically recognized by (-) - cys-4-amino-1- (2-hydroxymethyl-1,3-oxothiolan-5-yl) - (1H) -pyrimidine-2-one. Only one enantiomer has proven biological activity, and is known as lamivudine. With regard to similarity to intracellular nucleosides, lamivudine is a 2'-deoxygenated analogue of cytidine where there is also an isosteric substitution of the ribose 3'-methylene group by a sulfur atom.
Lamivudina é comercializada em uma formulação sólida (EPIVIR®) pela companhia farmacêutica GlaxoSmithKline.Lamivudine is marketed in a solid formulation (EPIVIR®) by the pharmaceutical company GlaxoSmithKline.
A lamivudina pode-se mostrar em duas formas (I e II), a forma I pode ainda apresentar dois hábitos cristalinos morfologicamente distintos: bastões curtos e agulhas extremamente finas. Ela é 10 caracterizada por cristalizar no sistema cristalino ortorrômbico, grupo espacial não-centrossimétrico P2i2i2i, com 20 moléculas de lamivudina e quatro moléculas de água por cela unitária cristalográfica. Como pode ser presumido, existem cinco moléculas de lamivudina para cada água, constituindo esta a unidade cristalográfica assimétrica (Robin K. 15 HARRIS, Race R. YEUNG, R. Brian LAMONT, Robert W. LANCASTER, Sean M. LYNN, Susan E. STANIFORTH. ‘Polymorphism’ in a novel antiviral agent: Lamivudine. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, p. 2653-2659, 1997).Lamivudine can be shown in two forms (I and II), form I can also present two morphologically distinct crystalline habits: short sticks and extremely fine needles. It is characterized by crystallizing in the orthorhombic crystalline system, a non-centrosymmetric spatial group P2i2i2i, with 20 lamivudine molecules and four water molecules per crystallographic unit cell. As can be assumed, there are five molecules of lamivudine for each water, this constituting the asymmetric crystallographic unit (Robin K. 15 HARRIS, Race R. YEUNG, R. Brian LAMONT, Robert W. LANCASTER, Sean M. LYNN, Susan E. STANIFORTH. 'Polymorphism' in a novel antiviral agent: Lamivudine. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, p. 2653-2659, 1997).
Os cristais da forma II de lamivudina são bipirãmides com 20 base quadrangular. Ela é caracterizada por cristalizar no sistema cristalino tetragonal, grupo espacial não-centrossimétrico P4a2i2, com oito moléculas de lamivudina na cela unitária cristalográfica. Como pode ser caracterizada, por meio de várias técnicas analíticas e estruturais, incluindo difração de raios-X por monocristais, ela é uma 25 forma desidratada que apresenta uma única -molécula- constituindo'a unidade cristalográfica assimétrica (Robin K. HARRIS, Race R. YEUNG, R. Brian LAMONT, Robert W. LANCASTER, Sean M. LYNN, Susan E. STANIFORTH. ‘Polymorphism’in a novel anti-viral agent: Lamivudine. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, p. 2653-2659, 1997).The crystals of lamivudine form II are bipyramids with a quadrangular base. It is characterized by crystallizing in the tetragonal crystalline system, a non-centrosymmetric spatial group P4a2i2, with eight lamivudine molecules in the crystallographic unit cell. As can be characterized, by means of several analytical and structural techniques, including X-ray diffraction by single crystals, it is a dehydrated form that presents a single -molecule- constituting the asymmetric crystallographic unit (Robin K. HARRIS, Race R YEUNG, R. Brian LAMONT, Robert W. LANCASTER, Sean M. LYNN, Susan E. STANIFORTH. 'Polymorphism'in a novel anti-viral agent: Lamivudine, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, p. 2653-2659, 1997).
Uma forma cristalina, na qual lamivudina forma um sal com sacarinato também é conhecida (BANERJEE Rahul; BHATT Prashant M.; RAVINDRA Nittala V.; DESIRAJU Gautam R, Saccharin Salts of Active Pharmaceutical Ingredients, Their Crystal Structures, 5 and Increased Water Solubilities. Cryst. Growth Des., vol. 5, n. 6, p. 2299-2309, 2005). Esta forma é caracterizada por cristalizar no sistema cristalino ortorrômbico, grupo espacial não-centrossimétrico P2i2i2i, com quatro dímeros de lamivudina e sacarinato por cela unitária cristalográfica. Nesta estrutura, lamivudina atua como cátion devido ao 10 nitrogênio imínico do anel pirimidínico estar protonado e o sacarinato ser a espécie molecular carregada negativamente. Assim, a unidade cristalográfica assimétrica desta forma cristalina é composta por uma molécula de lamivudina e outra de sacarinato. Este sal é preparado por meio de um processo de co-cristalização via evaporação lenta de uma 15 mistura binária de solventes constituída de metanol e clorofórmio (1:1, vol./vol.), onde quantidades equimolares de lamivudina e sacarina são previamente dissolvidas.A crystalline form in which lamivudine forms a salt with saccharate is also known (BANERJEE Rahul; BHATT Prashant M .; RAVINDRA Nittala V .; DESIRAJU Gautam R, Saccharin Salts of Active Pharmaceutical Ingredients, Their Crystal Structures, 5 and Increased Water Solubilities. Cryst Growth Growth, Vol. 5, No. 6, pp. 2299-2309, 2005). This form is characterized by crystallizing in the orthorhombic crystalline system, a non-centrosymmetric spatial group P2i2i2i, with four dimers of lamivudine and saccharin per crystallographic unit cell. In this structure, lamivudine acts as a cation due to the imine nitrogen in the pyrimidine ring being protonated and saccharin being the negatively charged molecular species. Thus, the asymmetric crystallographic unit of this crystalline form is composed of a molecule of lamivudine and another of saccharin. This salt is prepared by means of a co-crystallization process via slow evaporation of a binary solvent mixture consisting of methanol and chloroform (1: 1, vol./vol.), Where equimolar amounts of lamivudine and saccharin are previously dissolved .
Contrariando o comportamento geral da maioria dos fármacos cristalizados na forma de um sal, o sacarinato de lamivudina 20 é muito pouco solúvel, sendo que a forma II apresenta um perfil de dissolução mais apropriado para o uso em formulações farmacêuticas do que o sal (BANERJEE, Rahul; BHATT, Prashant M.; RAVINDRA, Nittala V.; DESIRAJU, Gautam R. Saccharin Salts of Active Pharmaceutical Ingredients, Their Crystal Structures, and Increased 25 Water Solubilities. Cryst._Growth Des.-,-voL-5,-n-.-6; p. 2299-23097'200'5)7 Basicamente, esta baixa solubilidade deve-se ao fato das ligações de hidrogênio responsáveis pela arquitetura intermolecular dentro do retículo cristalino impedir a interação das moléculas de água com as unidades moleculares do cristal.Contrary to the general behavior of most drugs crystallized in the form of a salt,
Uma estratégia muito utilizada para melhorar a solubilidade, e, conseqüentemente, a biodisponibilidade de um fàrmaco, bem como, prover suas características de manufatura, consiste em preparar formas cristalinas nas quais as moléculas ativas estão 5 carregadas negativamente, em geral quando os fármacos possuem grupamentos ácidos prevalecendo e/ou positivamente, neste caso, na maioria das vezes, os fármacos apresentam caráter básico predominante.A widely used strategy to improve the solubility, and, consequently, the bioavailability of a drug, as well as to provide its manufacturing characteristics, consists of preparing crystalline forms in which the active molecules are negatively charged, in general when the drugs have groups acids prevailing and / or positively, in this case, in most cases, the drugs have a predominant basic character.
Uma forma de preparar um sal a partir da molécula livre 10 envolve a cristalização de cloridratos. Cloridratos são muito apreciados pela praticidade de preparação, elevado rendimento da síntese laboratorial, baixo percentual de impurezas residuais, e, melhora substancial das propriedades farmacotécnicas e de solubilidade, em comparação com a espécie molecular não ionizada.One way to prepare a salt from the
A publicação internacional WO 2007/146115 descreve que o cloridrato de 6-metoxi-8-[4-(l-(5-fluoro)-quinolin-8-il-piperidin-4-il)- piperazin-l-il]-quinolina é mais solúvel em água e em fluídos biológicos que a base livre, possuindo, portanto, maior biodisponibilidade, além de promover a pureza do ingrediente farmacêutico ativo devido à sua 20 cristalinidade e facilitar o processo de produção do medicamento.International publication WO 2007/146115 describes that 6-methoxy-8- [4- (l- (5-fluoro) -quinolin-8-yl-piperidin-4-yl) - piperazin-l-yl] - hydrochloride quinoline is more soluble in water and biological fluids than the free base, therefore having greater bioavailability, in addition to promoting the purity of the active pharmaceutical ingredient due to its crystallinity and facilitating the drug production process.
Já o pedido de patente japonesa JP 2008044932 relata que o cloridrato de 5-{4-[(6-metoxi-l-metil-lH-benzimidazol-2- il)metoxi]benzil}-tiazolidin-2,4-diona promove o aumento da pureza do fármaco para valores de 98-99%, além de usar reagentes que não são - -25—dispendiososeque não causam”impactos ambientais.Japanese patent application JP 2008044932 reports that 5- {4 - [(6-methoxy-1-methyl-1H-benzimidazol-2-yl) methoxy] benzyl} -thiazolidin-2,4-dione hydrochloride promotes increasing the purity of the drug to values of 98-99%, in addition to using reagents that are not - -25 - expensive and do not cause ”environmental impacts.
Sabe-se que cloridratos de derivados do núcleo fenilcarbetoxicicloexeno, substâncias com propriedades analgésicas, promovem a manipulação dos ingredientes ativos, os quais, quando nas suas respectivas formas livres, apresentam dificuldades de filtração e formulação por cristalizarem na forma de um gel constituído de finas agulhas emaranhadas e que, quando secas, torna-se eletrostaticamente carregado e altamente higroscópico, sendo que em ambientes de umidade relativa superior a 60% é formada uma massa altamente viscosa com a aparência de um xarope consistente.It is known that hydrochlorides of derivatives of the phenylcarbetoxicyclohexene nucleus, substances with analgesic properties, promote the manipulation of active ingredients, which, when in their respective free forms, present difficulties in filtration and formulation as they crystallize in the form of a gel made up of fine needles. entangled and which, when dried, becomes electrostatically charged and highly hygroscopic, and in environments of relative humidity above 60% a highly viscous mass is formed with the appearance of a consistent syrup.
A patente americana US 5.041.543 revela o zidovudina, 3’- azido-3’-deoxitimidina (AZT), que foi o primeiro fármaco antiretroviral que propiciou efetivamente benefícios clínicos, com atividade contra HIV-1 e HIV-2, e, também, o primeiro a ser aprovado para o tratamento de infecções por HIV.US patent 5,041,543 discloses zidovudine, 3'-azido-3'-deoxythymidine (AZT), which was the first antiretroviral drug that effectively provided clinical benefits, with activity against HIV-1 and HIV-2, and also , the first to be approved for the treatment of HIV infections.
A patente americana US 5.047.407 e patente européia EP 382.526, de titularidade da GlaxoSmithKline, reivindicam a preparação de compostos derivados do núcleo 1,3-oxotiolano e todos os seus isômeros geométricos e ópticos, bem como, suas misturas.US patent 5,047,407 and European patent EP 382,526, owned by GlaxoSmithKline, claim the preparation of compounds derived from the 1,3-oxothiolane nucleus and all its geometric and optical isomers, as well as their mixtures.
A patente americana US 5.905.082 descreve duas formas polimórficas de lamivudina, denominadas forma I e forma II. A forma I é um polimorfo metaestável que se converte, quando exposto à temperatura de 179,6°C, na forma II, esta sendo a forma estável de lamivudina. Adicionalmente, a patente americana também reivindica um método de preparação da forma I de lamivudina através do aquecimento até 45°C de uma suspensão de 64,8 mg de lamivudina em 200 ml de água com o propósito de obter uma solução que deve ser resfriada até 30°C. Com este procedimento, uma massa é depositada e não pode ser mais agitada, quando, então, ela deve ser fracionada e rêsfnãdã7até_r0oC-cofh agitãçãõ. Seqüencialmente, etapas de filtração e secagem durante 24 horas a 45°C rendem os cristais da forma I de lamivudina. Ainda, a patente americana relata como a forma II é preparada através do aquecimento até refluxo de uma suspensão de 10 mg de lamivudina em 200 ml de álcool desnaturado com o propósito de obter uma solução límpida que deve ser filtrada ainda quente. Depois, cerca da metade do volume do solvente do filtrado deve ser destilado e, então, o aquecimento é interrompido, quando cristais reconhecidos da forma II são semeados na solução pré-concentrada. A solução já adicionada dos cristais “sementes” da forma II é então resfriada de 80°C para 25°C, por uma hora, com início do crescimento dos cristais a 79°C. Por fim, etapas de resfriamento, agora até 15°C, e agitação por uma hora, sucedidas de filtração, lavagem com álcool desnaturado e secagem, fornecem os cristais da forma II de lamivudina.US patent 5,905,082 describes two polymorphic forms of lamivudine, called form I and form II. Form I is a metastable polymorph that converts, when exposed to a temperature of 179.6 ° C, to form II, this being the stable form of lamivudine. In addition, the American patent also claims a method of preparing lamivudine form I by heating a suspension of 64.8 mg lamivudine in 200 ml of water to 45 ° C in order to obtain a solution that must be cooled to 30 ° C. With this procedure, a mass is deposited and cannot be stirred any more, when, then, it must be fractionated and stirred up to 0oC-cofh stirring. Sequentially, filtration and drying steps for 24 hours at 45 ° C yield the crystals of lamivudine form I. In addition, the American patent reports how form II is prepared by heating to reflux a suspension of 10 mg lamivudine in 200 ml of denatured alcohol in order to obtain a clear solution that must be filtered while still hot. Then, about half the volume of the filtrate's solvent must be distilled and then heating is stopped, when recognized crystals of form II are seeded in the pre-concentrated solution. The solution already added to the “seed” crystals of form II is then cooled from 80 ° C to 25 ° C, for one hour, with the crystals growing to 79 ° C. Finally, cooling steps, now up to 15 ° C, and stirring for an hour, followed by filtration, washing with denatured alcohol and drying, provide the crystals of lamivudine form II.
A publicação internacional WO 2003/027106 mostra que a forma II, de lamivudina, também pode ser obtida através da suspensão de 100 g de salicilato de lamivudina monoidratado em 600 ml de acetato de etila, ou acetonitrila, agitação por 10 minutos a uma faixa de temperatura variando desde 30°C até 35°C, seguido de aquecimento lento até uma temperatura suficiente para atingir o refluxo do solvente utilizado. No momento em que o refluxo do solvente ocorre 60 g de trietanolamina em 50 ml de acetato de etila são adicionados vagarosamente por uma hora. Seqüencialmente, o processo de refluxo é mantido por 30 minutos, sucedido pelo resfriamento da solução e agitação por uma hora a 30°C, resultando, após filtração, lavagem e secagem em cristais da forma II de lamivudina.International publication WO 2003/027106 shows that lamivudine form II can also be obtained by suspending 100 g of lamivudine salicylate monohydrate in 600 ml of ethyl acetate, or acetonitrile, stirring for 10 minutes at a range of temperature ranging from 30 ° C to 35 ° C, followed by slow heating to a temperature sufficient to achieve the reflux of the solvent used. When the solvent is refluxed, 60 g of triethanolamine in 50 ml of ethyl acetate are added slowly over an hour. Sequentially, the reflux process is maintained for 30 minutes, followed by cooling the solution and stirring for one hour at 30 ° C, resulting, after filtration, washing and drying in lamivudine form II crystals.
Ainda, a publicação internacional WO 2007/119248 apresenta uma nova forma cristalina de lamivudina, a Forma III, a qual também pode ser utilizada como ingrediente farmacêutico ativo em formulações sólidas. Ela é caracterizada por cristalizar no sistema cristalino monoclínico, grupo espacial não-centrossimétrico P2i, com duas moléculas de lamivudina e uma molécula de água por cela unitária cristalográfica, onde duas moléculas de água estão interagindo com quatro moléculas de lamivudina por meio de ligações de hidrogênio clássicas. Desta forma, existe uma molécula de lamivudina para cada meia molécula água, constituindo esta a unidade cristalográfica assimétrica deste hemidrato de lamivudina. Os cristais da forma III podem ser preparados de duas maneiras: 1) dissolvendo lamivudina em 5 água a 45°C, seguido por resfriamento lento da solução sob agitação, isolamento do material cristalino da solução matriz e, optativamente, lavagem com solvente orgânico e secagem; 2) agitando cristais da forma I ou da forma II em água a 20-45°C, seguido por resfriamento lento da solução sob agitação, isolamento do material cristalino da solução 10 matriz e, optativamente, lavagem com solvente orgânico e secagem.In addition, the international publication WO 2007/119248 presents a new crystalline form of lamivudine, Form III, which can also be used as an active pharmaceutical ingredient in solid formulations. It is characterized by crystallizing in the monoclinic crystalline system, a non-centrosimetric spatial group P2i, with two lamivudine molecules and one water molecule per crystallographic unit cell, where two water molecules are interacting with four lamivudine molecules through hydrogen bonds. classic. Thus, there is one lamivudine molecule for each half water molecule, which constitutes the asymmetric crystallographic unit of this lamivudine hemidrate. Crystals of form III can be prepared in two ways: 1) by dissolving lamivudine in 5 water at 45 ° C, followed by slow cooling of the solution under stirring, isolation of the crystalline material from the matrix solution and, optionally, washing with organic solvent and drying ; 2) stirring crystals of form I or form II in water at 20-45 ° C, followed by slow cooling of the solution under stirring, isolation of the crystalline material from the
A publicação internacional WO 2007119248 reivindica uma forma I com propriedades de fluxo e densidade de partículas inferiores às anteriormente pleiteadas. Assim, propondo uma solução para os sérios problemas quanto ao manejo do insumo durante a formulação 15 farmacêutica. Contudo, é sabido que esta forma é instável, consistindo em um obstáculo para a padronização e controle de qualidade dos produtos acabados e até mesmo da matéria-prima contendo a respectiva forma. Por outro lado, a forma II, aquela que é termodinamicamente estável, e a forma III possuem melhores 20 propriedades de produção e de dissolução, tornando viável o uso destas para a composição de formas sólidas.The international publication WO 2007119248 claims a form I with flow properties and particle density lower than those previously claimed. Thus, proposing a solution to the serious problems regarding the handling of the input during the pharmaceutical formulation. However, it is known that this form is unstable, constituting an obstacle to the standardization and quality control of finished products and even the raw material containing the respective form. On the other hand, Form II, which is thermodynamically stable, and Form III have the best 20 production and dissolution properties, making it feasible to use them for the composition of solid forms.
Como anteriormente mencionado, a preparação de cloridratos é uma alternativa muito aplicada para contornar características físico-químicas dos fármacos que desfavorecem a 25 vêicülação medicamentosa das suas formas cristalinas contendo apenas a molécula ativa.As previously mentioned, the preparation of hydrochlorides is a widely applied alternative to circumvent the physicochemical characteristics of drugs that disadvantage the medicinal use of their crystalline forms containing only the active molecule.
Diante de todo o exposto, a Depositante desenvolveu um método de obtenção de uma forma cristalina estável de lamivudina de seu respectivo sal, apresentando propriedades farmacotécnicas e biodisponibilidade aprimorada.In view of all the above, the Depositor developed a method of obtaining a stable crystalline form of lamivudine from its respective salt, presenting pharmacotechnical properties and improved bioavailability.
A figura 1 mostra as morfologias dos cristais de lamivudina, sendo, (IA) as bipirâmides da forma II, (1B) os bastões do cloridrato de lamivudina e (1C) as placas do cloridrato de lamivudina. As imagens capturadas em um microscópio eletrônico de varredura LEO 435 VP a 15 kV. As barras indicam 100 pm.Figure 1 shows the morphologies of the lamivudine crystals, with (IA) the bipyramids of form II, (1B) the lamivudine hydrochloride rods and (1C) the lamivudine hydrochloride plates. The images captured in a scanning electron microscope LEO 435 VP at 15 kV. The bars indicate 100 pm.
A figura 2 apresenta uma visão molecular da unidade assimétrica cristalográfica do cloridrato de lamivudina à temperatura ambiente, preparada com ORTEP-3. Os átomos de hidrogênio ainda são ilustrados como esferas de raio arbitrário e harmônico com o diagrama esquemático.Figure 2 shows a molecular view of the asymmetric crystallographic unit of lamivudine hydrochloride at room temperature, prepared with ORTEP-3. Hydrogen atoms are still illustrated as spheres of arbitrary and harmonic radius with the schematic diagram.
A figura 3 exibe os difratogramas de raios-X do cloridrato de lamivudina à temperatura ambiente (acima) e à baixa temperatura (abaixo).Figure 3 shows the X-ray diffractograms of lamivudine hydrochloride at room temperature (above) and at low temperature (below).
A figura 4 ilustra o conteúdo da cela unitária cristalográfica do cloridrato de lamivudina, preparada com ORTEP-3, à temperatura ambiente.Figure 4 illustrates the contents of the crystallographic unit cell of lamivudine hydrochloride, prepared with ORTEP-3, at room temperature.
A figura 5 descreve uma representação estrutural preparada com ORTEP-3 do empacotamento cristalino do cloridrato de lamivudina à temperatura ambiente, ao longo da direção [010], onde, as ligações de hidrogênio (evidenciadas por duas linhas pontilhadas) responsáveis pela estabilização intermolecular, os átomos de hidrogênio envolvidos nas interações intermoleculares são representados como esferas de raio arbitrário e os operadores de simetria que geram as demais unidades moleculares a partir da identidade cristalográfica são representados por letras minúsculas que sobrescrevem a rotulagem dos átomos envolvidos nos contatos intermoleculares, sendo os átomos da identidade não apresentam qualquer letra sobrescrita. Assim, i = 1 + x; y; z, ii = 1 - x; 0,5 + y; - z, iii = 1 + x; y; — 1 + z, j = 1 - x; 0,5 + y; 1 - z, jj = 1 - x; - 0,5 + y; 1 - z, jjj = 1 - x; - 0,5 + y; - z, m = 2 - x; - 0,5 + y; - z, n = 1 + x; - 1 + y; - 1 + z, p = 1 + x; - 1 + y; z.Figure 5 describes a structural representation prepared with ORTEP-3 of the crystalline packaging of lamivudine hydrochloride at room temperature, along the direction [010], where, the hydrogen bonds (evidenced by two dotted lines) responsible for intermolecular stabilization, the hydrogen atoms involved in intermolecular interactions are represented as spheres of arbitrary radius and the symmetry operators that generate the other molecular units from crystallographic identity are represented by lowercase letters that overwrite the labeling of the atoms involved in intermolecular contacts, the atoms of identity do not have any superscript letters. Thus, i = 1 + x; y; z, ii = 1 - x; 0.5 + y; - z, iii = 1 + x; y; - 1 + z, j = 1 - x; 0.5 + y; 1 - z, jj = 1 - x; - 0.5 + y; 1 - z, jjj = 1 - x; - 0.5 + y; - z, m = 2 - x; - 0.5 + y; - z, n = 1 + x; - 1 + y; - 1 + z, p = 1 + x; - 1 + y; z.
A presente invenção destina-se ao método de obtenção de uma forma sólida cristalina de lamivudina, forma IV, seu sal cloridrato e suas formulações farmacêuticas. Adicionalmente, o presente pedido refere-se ao uso das formas cristalinas do sal de lamivudina no preparo de medicamentos indicados como agente anti-HIV (síndrome da imunodeficiência adquirida - SIDA).The present invention is intended for the method of obtaining a solid crystalline form of lamivudine, form IV, its hydrochloride salt and its pharmaceutical formulations. In addition, the present application relates to the use of the crystalline forms of the lamivudine salt in the preparation of drugs indicated as an anti-HIV agent (acquired immunodeficiency syndrome - AIDS).
Em uma primeira realização, a presente invenção, refere-se a um método de obtenção de uma forma cristalina de lamivudina, forma IV, através das etapas (a) dissolução de 1 a 50 mg da forma II de lamivudina em cerca de 1 a 100 ml de álcool isopropílico a temperatura de 20°C e 60°C, sob agitação, de 1 a 15 minutos, (b) repouso por 5 a 60 minutos ou até que a temperatura de 20 a 35°C, (c) adição de 10 a 1000 pl de uma solução aquosa de ácido clorídrico de 0,1 a 5% (m/vol.) sob agitação por 1 a 15 minutos e (d) repouso, à temperatura de 20 a 35°C até a evaporação da matriz solvente.In a first embodiment, the present invention relates to a method of obtaining a crystalline form of lamivudine, form IV, through steps (a) dissolving 1 to 50 mg of form II lamivudine in about 1 to 100 ml of isopropyl alcohol at a temperature of 20 ° C and 60 ° C, with stirring, for 1 to 15 minutes, (b) resting for 5 to 60 minutes or until the temperature of 20 to 35 ° C, (c) adding 10 to 1000 pl of an aqueous solution of 0.1 to 5% hydrochloric acid (m / vol.) Under stirring for 1 to 15 minutes and (d) resting, at a temperature of 20 to 35 ° C until the matrix evaporates solvent.
Em uma segunda realização do presente pedido a invenção trata de uma nova forma cristalina de lamivudina, forma IV, que apresenta na unidade assimétrica cristalográfica a espécie catiônica lamivudina, com o átomo de nitrogênio do anel pirimidínico protonado, e na espécie aniônica, o cloreto.In a second embodiment of the present application the invention deals with a new crystalline form of lamivudine, form IV, which presents in the asymmetric crystallographic unit the cationic species lamivudine, with the nitrogen atom of the protonated pyrimidine ring, and in the anionic species, the chloride.
A forma cristalina de lamivudina apresenta, ainda, parâmetros de cela unitária cristalográfica, à temperatura ambiente, a = 5,7060(2) Â; b = 11,9670(5) Â; c = 8,3401(4) Â; α ~ 90,00°; β = 104,273(2)° e Y = 90,00°; à baixa temperatura a = 5,6520(3) Á; b = 11,9240(6) Â; c = 8,3220(6) Â; α = 90,00°; β = 104,760(3)° e y = 90,00°. Ainda, os parâmetros de cela unitária cristalográfica podem apresentar desvios padrões de ± 0,1 Â e/ou ± 0,1°.The crystalline form of lamivudine also presents parameters of crystallographic unit cell, at room temperature, a = 5.7060 (2) Â; b = 11.9670 (5) Â; c = 8.3401 (4) Â; α ~ 90.00 °; β = 104.273 (2) ° and Y = 90.00 °; at low temperature a = 5.6520 (3) Á; b = 11.9240 (6) Â; c = 8.3220 (6) Â; α = 90.00 °; β = 104.760 (3) ° and y = 90.00 °. In addition, the crystallographic unit cell parameters may show standard deviations of ± 0.1 Â ° and / or ± 0.1 °.
Em uma terceira realização, a presente invenção, provê um 5 sal da nova forma cristalina, cloridrato de lamivudina, apresentando uma conformação molecular, onde, o anel 2’,3’-didesoxirribose com a substituição isostérica do grupo 3’-metileno por um átomo de enxofre apresenta uma conformação envelope com o enxofre no ponto de inflexão, deslocado do plano mínimo quadrado formado pelos átomos 10 C6, 02, C5 e C7 de 0,873(4) Â, à temperatura ambiente e de 0,872(6) Â, à baixa temperatura. Considerando o plano formado pelos quatro átomos, o átomo de enxofre está cis-orientado em relação ao anel pirimidínico, substituinte do átomo de carbono C5. A hidroxila do grupamento hidroximetila está transposicionada em relação ao átomo 15 de oxigênio intracíclico do anel 2’,3’-didesoxiribose modificado, com um ângulo de torção O2-C6-C8-O3 de -175,8(2)°, à temperatura ambiente e de -175,4(3)°, à temperatura de 150(2) K. O plano do anel pirimidínico, da forma IV do cloridrato de lamivudina, apresenta-se parcialmente paralelo ao eixo longitudinal da 20 ligação O2-C5, como o grupo carbonílico C1=O1 orientado em uma posição oposta ao átomo de oxigênio intracíclico do anel 2’,3’- didesoxiribose modificado. Os ângulos de torção O2-C5-N1-C4 (- 22,1(3)°, à temperatura ambiente e -21,9(6)° à baixa temperatura) e 02- C5-N1-C1 (161,9(2)°, à temperatura ambiente e 162,1(4)° à baixa 25 temperatura), respectivamente. O cloridrato de lamivudina, do presente pedido de patente, exibe um padrão típico de ligações de hidrogênio intermoleculares responsável pelo empacotamento cristalino, onde os ânions cloreto atuam entrecruzando cadeias bidimensionais do cátion lamivudina.In a third embodiment, the present invention provides a salt of the new crystalline form, lamivudine hydrochloride, with a molecular conformation, where the 2 ', 3'-dideoxyribose ring with the isosteric substitution of the 3'-methylene group by a sulfur atom has an envelope conformation with sulfur at the inflection point, displaced from the minimum square plane formed by
Estas cadeias são unidas na direção [010] por uma ligação de hidrogênio envolvendo o grupo hidroxílico O3-H3c da pentose modificada como doador de hidrogênio e o grupo carbonílico C1=O1 do anel pirimidínico como aceptor de hidrogênio. Duas moléculas protonadas de lamivudina estão relacionadas por uma operação de simetria em que um eixo parafuso de ordem 2, o eixo 2i, é aplicado ao longo do vetor cristalográfico b, à baixa temperatura, ocorrendo dois fenômenos que acabam favorecendo geometricamente esta interação de hidrogênio: o estreitamento da distância entre o átomo doador e o átomo aceptor de hidrogênio (03...01 mede 2,763(3) Â, à temperatura ambiente e 2,742(6) Â, à temperatura de 150(2) K), o que também causa uma redução do valor dimensional do eixo cristalográfico b e a expansão do ângulo da ligação O3-H3c...Ol, o qual passa de 154(4)° à temperatura ambiente para 170(7)° à temperatura de 150(2) K.These chains are joined in the [010] direction by a hydrogen bond involving the hydroxyl group O3-H3c of the modified pentose as a hydrogen donor and the carbonyl group C1 = O1 of the pyrimidine ring as a hydrogen acceptor. Two protonated lamivudine molecules are related by a symmetry operation in which a screw axis of order 2, axis 2i, is applied along the crystallographic vector b, at low temperature, occurring two phenomena that end up geometrically favoring this hydrogen interaction: the narrowing of the distance between the donor atom and the hydrogen acceptor atom (03 ... 01 measures 2,763 (3) Â, at room temperature and 2,742 (6) Â, at 150 (2) K), which also causes a reduction in the dimensional value of the crystallographic axis b and the expansion of the O3-H3c ... Ol connection angle, which changes from 154 (4) ° at room temperature to 170 (7) ° at 150 (2) K.
A ligação de hidrogênio bifurcada onde o grupo amino do anel pirimidínico doa seus dois átomos de hidrogênio para o átomo de oxigénio do grupamento hidroxílico O3-H3c conecta as moléculas protonadas de lamivudina paralelamente à direção [-102], Estas moléculas estão relacionadas por translações ao longo dos eixos cristalográficos a e c. A distância N3...O3 também é menor à baixa temperatura (2,887(6) Â), quando comparada ao respectivo valor determinado à temperatura ambiente (2,912(4) Â).The bifurcated hydrogen bond where the amino group of the pyrimidine ring donates its two hydrogen atoms to the oxygen atom of the hydroxyl group O3-H3c connects protonated lamivudine molecules parallel to the direction [-102], These molecules are related by translations to along the crystallographic axes a and c. The distance N3 ... O3 is also smaller at low temperature (2,887 (6) Â), when compared to the respective value determined at room temperature (2.912 (4) Â).
As contrações dos parâmetros de cela unitária cristalográfica a e c, à baixa temperatura estão diretamente relacionadas com a característica intermolecular influenciada pelo fator térmico.The contractions of the crystallographic unit cell parameters a and c at low temperature are directly related to the intermolecular characteristic influenced by the thermal factor.
Os ánions cloreto, do sal da nova forma IV cristalina de lamivudina, intercalam as duas cadeias do cátion lamivudina ao longo do eixo b, em uma forma helicoidal, na mesma direção do contato não covalente O3-H3c... O1=C1. Todavia, os ânions cloreto exercem um papel chave na estabilização do retículo cristalino, devido ao fato deles realizarem duas ligações de hidrogênio clássicas do tipo N-H...C1 que interligam as cadeias bidimensionais de lamivudina crescendo ao longo das direções [010] e [-102], Cadeias similares, entrecruzadas por ãnions hidratados, hidrogenossulfato e perclorato também podem estar presentes. Nestas duas ligações de hidrogênio, cada cloreto está interagindo com um dos átomos de hidrogênio do grupamento amínico e com o átomo de hidrogênio ligado ao átomo de nitrogênio imínico carregado positivamente, ambos pertencentes ao núcleo pirimidínico.The chloride anions, from the salt of the new crystalline form IV of lamivudine, intercalate the two chains of the lamivudine cation along the b axis, in a helical form, in the same direction as the non-covalent contact O3-H3c ... O1 = C1. However, chloride anions play a key role in stabilizing the crystalline reticulum, due to the fact that they perform two classic hydrogen bonds of the NH ... C1 type that interconnect the two-dimensional chains of lamivudine growing along the directions [010] and [- 102], Similar chains, interspersed with hydrated anions, hydrogen sulfate and perchlorate may also be present. In these two hydrogen bonds, each chloride is interacting with one of the hydrogen atoms of the amine group and with the hydrogen atom attached to the positively charged imine nitrogen atom, both belonging to the pyrimidine nucleus.
Estes contatos envolvem especificamente os átomos N3-H3b...Cll e N2+- H2...C11, e ambos são mais bem orientados geometricamente à baixa temperatura, constatado pelo incremento dos valores dos ângulos da ligação de hidrogênio (os ângulos N2+-H2...C11 e N3-H3b...Cll medem 162(3)° e 149(3)°, à temperatura ambiente, respectivamente, e 165(6)° e 155(6)°, à temperatura de 150(2) K, respectivamente).These contacts specifically involve the atoms N3-H3b ... Cll and N2 + - H2 ... C11, and both are better oriented geometrically at low temperature, evidenced by the increase in the values of the hydrogen bond angles (the N2 + -H2 angles ... C11 and N3-H3b ... Cll measure 162 (3) ° and 149 (3) °, at room temperature, respectively, and 165 (6) ° and 155 (6) °, at 150 (2) ) K, respectively).
Em uma quarta realização, a presente invenção, trata de formulações farmacêuticas contendo a nova forma IV cristalina de cloridrato de lamivudina, tais formas farmacêuticas podem ser apresentar em formas sólidas, como pós, granulados, cápsulas, comprimidos, tabletes, comprimidos revestidos e drágeas, opcionalmente, associados a veículos farmaceuticamente aceitáveis.In a fourth embodiment, the present invention deals with pharmaceutical formulations containing the new crystalline form IV of lamivudine hydrochloride, such dosage forms can be presented in solid forms, such as powders, granules, capsules, tablets, tablets, coated tablets and dragees, optionally associated with pharmaceutically acceptable vehicles.
Em uma quinta realização, o pedido de patente destina-se ao uso das novas formas cristalinas do sal de lamivudina no preparo de medicamentos indicados como agente anti-HIV (sindrome da imunodeficiência adquirida - SIDA).In a fifth embodiment, the patent application is intended for the use of new crystalline forms of lamivudine salt in the preparation of drugs indicated as an anti-HIV agent (acquired immunodeficiency syndrome - AIDS).
Cerca de 10 mg da forma II de lamivudina são dissolvidos em 5 ml de álcool isopropílico a temperatura de 45°C, sob agitação, por 5 minutos. Após esta etapa, a solução é mantida em repouso por 10 minutos ou até a temperatura de 25°C. Em seguida, 250 pl de uma solução aquosa de ácido clorídrico a 1% (m/vol.) são adicionados, agitando-se a solução por 5 minutos. A mistura resultante é mantida sob repouso a temperatura de 25°C até completa evaporação da matriz solvente, quando, então, cristais de cloridrato de lamivudina são obtidos.Approximately 10 mg of lamivudine form II are dissolved in 5 ml of isopropyl alcohol at 45 ° C, under stirring, for 5 minutes. After this step, the solution is kept at rest for 10 minutes or until the temperature of 25 ° C. Then, 250 pl of a 1% aqueous solution of hydrochloric acid (m / vol.) Are added, stirring the solution for 5 minutes. The resulting mixture is kept at 25 ° C until complete evaporation of the solvent matrix, when then lamivudine hydrochloride crystals are obtained.
Após as etapas de preparação de cloridrato de lamivudina, foram obtidos dois tipos de cristais, quanto ao hábito cristalino, os quais foram analisados por microscopia fotônica com luz polarizada e por microscopia eletrônica de varredura. Cristais apresentando aspectos de placas e de curtos bastões foram reportados. Assim, ambos os tipos morfologicamente distintos de cristais de cloridrato de lamivudina foram analisados por difração de raios-X de monocristal.After the lamivudine hydrochloride preparation steps, two types of crystals were obtained, regarding the crystalline habit, which were analyzed by photonic microscopy with polarized light and by scanning electron microscopy. Crystals showing plaque and short stick aspects have been reported. Thus, both morphologically distinct types of lamivudine hydrochloride crystals were analyzed by monocrystal X-ray diffraction.
Após as medidas das celas unitárias destes dois variantes morfológicos, foi constatado que se tratava de uma única forma cristalina, uma vez que os parâmetros de cela unitária cristalográfica dos dois cristais foram coincidentes. Foi verificada também uma elevada mosaicidade experimental do cristal apresentando hábito de placa, o que levou à conclusão que este é formado por vários cristais menores, em forma de bastões, que crescem geminados paralelamente uns aos outros. Desta forma, calcula-se que as placas, na verdade, não são monocristais, e sim, agregados policristalinos.After the measurements of the unit cells of these two morphological variants, it was found that it was a single crystalline form, since the parameters of the crystallographic unit cell of the two crystals were coincident. It was also verified a high experimental mosaicity of the crystal showing a plate habit, which led to the conclusion that it is formed by several smaller crystals, in the form of sticks, which grow twinned parallel to each other. Thus, it is calculated that the plates, in fact, are not single crystals, but polycrystalline aggregates.
As morfologias dos cristais de lamivudina, da esquerda para a direita, as bipirâmides da forma II, os bastões do cloridrato de lamivudina e as placas do cloridrato de lamivudina, são exibidas na figura 1, imagens capturadas em um microscópio eletrônico de varredura LEO 435 VP a 15 kV. As barras indicam 100 jim.The morphologies of the lamivudine crystals, from left to right, the bipyramids of form II, the lamivudine hydrochloride rods and the lamivudine hydrochloride plates, are shown in figure 1, images captured in a scanning electron microscope LEO 435 VP at 15 kV. The bars indicate 100 µm.
Um cristal com hábito de bastão, bem formado, translúcido e monorrefringente de cloridrato de lamivudina, de dimensões 0,432 x 0,098 x 0,050 mm, foi selecionado para o experimento de difração de raios-X de monocristal. A coleta dos dados foi realizada a temperatura ambiente (293(1)K) e à baixa temperatura (150(2) K) com auxílio de um difratômetro Enraf-Nonius Kappa-CCD (câmera CCD de 95 mm como detector e geometria angular K), usando radiação de um tubo selado deA well-formed, translucent and monorefringing crystal of lamivudine hydrochloride, with dimensions of 0.432 x 0.098 x 0.050 mm, was selected for the monocrystal X-ray diffraction experiment. Data collection was carried out at room temperature (293 (1) K) and at low temperature (150 (2) K) with the aid of an Enraf-Nonius Kappa-CCD diffractometer (95 mm CCD camera as detector and K angular geometry) ), using radiation from a sealed tube of
Mo (MoKa = 0,71073 Â) gerada a 60 kV e 33 mA e monocromada por grafite. Para abaixamento e manutenção da temperatura de 150(2) K, um soprador de Nitrogênio Oxford Cryosystem foi empregado.Mo (MoKa = 0.71073 Â) generated at 60 kV and 33 mA and monochromatic by graphite. For lowering and maintaining the 150 (2) K temperature, an Oxford Cryosystem Nitrogen blower was employed.
Exatamente 6374 reflexões de Bragg foram coletadas à temperatura ambiente, com uma redundância três, em uma faixa angular em 2θ de 6,08° a 53,26° (variação dos índices de Miller: de -6 a 7 para h, de -14 a 15 para k, de -10 a 10 para 1). No caso do experimento à baixa temperatura, 4562 reflexões de Bragg foram coletadas à temperatura ambiente, também com uma redundância três, em uma faixa angular em 2θ de 6,10° a 50,74° (variação dos índices de Miller: de -6 a 6 para h, de -14 a 14 para k, de -10 a 9 para 1). A completeza em 2θmax foi 99,0% e 99,5% às temperaturas de 298(1) K e 150(2) K, respectivamente, e os parâmetros definitivos da cela unitária cristalográfica foram calculados levando em consideração todas as reflexões coletadas.Exactly 6374 Bragg reflections were collected at room temperature, with a redundancy of three, in an angular range in 2θ from 6.08 ° to 53.26 ° (variation of Miller indices: from -6 to 7 for h, from -14 to 15 for k, from -10 to 10 to 1). In the case of the low temperature experiment, 4562 Bragg reflections were collected at room temperature, also with a three redundancy, in an angular range in 2θ from 6.10 ° to 50.74 ° (variation of Miller indices: from -6 to 6 for h, from -14 to 14 for k, from -10 to 9 for 1). The completeness at 2θmax was 99.0% and 99.5% at temperatures of 298 (1) K and 150 (2) K, respectively, and the final parameters of the crystallographic unit cell were calculated taking into account all the collected reflections.
O programa COLLECT (Enraf-Nonius, COLLECT. Nonius BV, Delft, Holanda, 1997-2000) foi utilizado como ferramenta de interface computacional para a coleta dos dados, e o conjunto de programas HKL Denzo-Scalepack (OTWINOWSKI e MINOR, HKL Denzo and Scalepack. Em: Methods in Enzymology, vol. 276, editado por C.W.The COLLECT program (Enraf-Nonius, COLLECT. Nonius BV, Delft, Netherlands, 1997-2000) was used as a computer interface tool for data collection, and the HKL Denzo-Scalepack program set (OTWINOWSKI and MINOR, HKL Denzo and Scalepack In: Methods in Enzymology, vol. 276, edited by CW
Carter Jr. e R.M. Sweet, New York: Academic Press, p. 307-326, 1997) foi utilizado para integração e correção de escala das reflexões. Devido à estrutura do cloridrato de lamivudina conter átomos de enxofre e cloro, o método Gaussian de correção de absorção foi implementado durante os refinamentos estruturais (P. Coppens, L.Carter Jr. and R.M.Sweet, New York: Academic Press, p. 307-326, 1997) was used to integrate and correct the reflections' scale. Because the structure of lamivudine hydrochloride contains sulfur and chlorine atoms, the Gaussian absorption correction method was implemented during structural refinements (P. Coppens, L.
Leiserowitz, D. Rabinovich. Calculation of absorption corrections for camera and diffractometer data. Acta Crystallogr., vol. 18, p. 1035- 1038, 1965), com valores mínimo e máximo dos fatores de transmissão (Tmin e Traax) à temperatura ambiente de 0,866 e 0,974, respectivamente.Leiserowitz, D. Rabinovich. Calculation of absorption corrections for camera and diffractometer data. Acta Crystallogr., Vol. 18, p. 1035-1038, 1965), with minimum and maximum values of the transmission factors (Tmin and Traax) at room temperature of 0.866 and 0.974, respectively.
À baixa temperatura, os valores observados de Tmin e Tmax foram 0,833 e 0,944, respectivamente.At low temperature, the observed values of Tmin and Tmax were 0.833 and 0.944, respectively.
A estrutura do cloridrato de lamivudina foi resolvida pelos métodos diretos de resolução do problema das fases da radiação difratada, implementados no programa computacional SHELXS-97 (SHELDRICK, SHELXS-97. Program for Crystal Structure Resolution. University of Gottingen: Gottingen, Alemanha, 1997).The structure of lamivudine hydrochloride was solved by direct methods of solving the problem of the diffracted radiation phases, implemented in the computer program SHELXS-97 (SHELDRICK, SHELXS-97. Program for Crystal Structure Resolution. University of Gottingen: Gottingen, Germany, 1997 ).
O modelo inicialmente obtido após recuperação estatística das fases das ondas e construção da distribuição da densidade eletrônica dentro da cela unitária cristalográfica mostrou todos os átomos não hidrogenóides. Este modelo foi refinado pelo método dos mínimos quadrados de matriz completa, minimizando a diferença entre os fatores de estrutura observados e calculados em F2, usando, para este propósito, o programa computacional SHELXL-97 (SHELDRICK, SHELXL-97. Program for Crystal Structures Analysis. University of Gottingen: Gottingen, Alemanha, 1997). Sobre 2284 reflexões independentes (Rtnt = 0,0646) à temperatura ambiente e sobre 1956 reflexões independentes (Rint = 0,0848) à temperatura de 150(2) K, 161 parâmetros foram refinados para cada uma das determinações estruturais feitas de acordo com o tratamento térmico. Todos os átomos de hidrogênio ligados covalentemente a átomos de carbono foram posicionados a partir de premissas estereoquímicas, com distâncias fixas de 0,93 Â (ligação C—H aromática), 0,97 Â (ligação C—H dentro de grupos metilenos) e 0,98 Â (ligação C—H dentro de grupos metinos). Um modelo de deslocamento térmico isotrópico foi considerado para os átomos de hidrogênio, sendo que, a cada átomo de hidrogênio ligado a átomo de carbono lhe foi atribuído um parâmetro térmico fixo e igual ao parâmetro térmico isotrópico equivalente do átomo ao qual foi ligado, acrescido de 20% deste valor. Os dois átomos de hidrogênio amínicos, o próton imínico e o hidrogênio hidroxílico foram localizados por análise diferencial de Fourier, e, ambos os parâmetros posicionais e térmicos (isotrópicos) destes átomos foram refinados.The model initially obtained after statistical recovery of the wave phases and construction of the electronic density distribution within the crystallographic unit cell showed all non-hydrogenoid atoms. This model was refined by the method of least squares of complete matrix, minimizing the difference between the structural factors observed and calculated in F2, using, for this purpose, the computer program SHELXL-97 (SHELDRICK, SHELXL-97. Program for Crystal Structures Analysis, University of Gottingen: Gottingen, Germany, 1997). About 2284 independent reflections (Rtnt = 0.0646) at room temperature and over 1956 independent reflections (Rint = 0.0848) at 150 (2) K, 161 parameters were refined for each of the structural determinations made according to heat treatment. All hydrogen atoms covalently linked to carbon atoms were positioned from stereochemical premises, with fixed distances of 0.93 Â (aromatic C-H bond), 0.97 Â (C-H bond within methylene groups) and 0.98 Â (bond C — H within methyl groups). A model of isotropic thermal displacement was considered for hydrogen atoms, and each hydrogen atom attached to a carbon atom was assigned a fixed thermal parameter equal to the equivalent isotropic thermal parameter of the atom to which it was attached, plus 20% of this value. The two amine hydrogen atoms, the imine proton and the hydroxyl hydrogen were located by Fourier differential analysis, and both positional and thermal (isotropic) parameters of these atoms were refined.
Com a estrutura determinada à temperatura ambiente, os valores máximo e mínimo de densidade eletrônica não modelados dentro da cela unitária cristalográfica foram 0,293 e -0,234 e.Â’3, respectivamente, e os parâmetros de mérito finais foram: S = 1,030, RI(7 >2σ(7)) = 0,0365, wR2(I >2σ(J)) = 0,0896, RI (para todos os dados) = 0,0438 e taR2(para todos os dados) = 0,0943. No caso da estrutura determinada à temperatura de 150(2) K, os valores máximo e mínimo de densidade eletrônica não modelados dentro da cela unitária cristalográfica foram iguais a 0,262 e -0,428 e.Â- 3, respectivamente, S = 0,992, R1(I >2σ(7)) = 0,0494, wR2(I >2σ(7)) = 0,1133, RI (para todos os dados) = 0,0665 e wR2(para todos os dados) = 0,1233. O programa computacional ORTEP-3, versão 2.0 (FARRUGIA, ORTEP-3 for Windows - a version of ORTEP-III with a Graphical User Interface (GUI). J Appl Crystallogr., vol. 30, p. 565, 1997) foi usado para confecção das representações gráficas estruturais, todas preparadas com a estrutura determinada à temperatura ambiente.With the structure determined at room temperature, the maximum and minimum values of electronic density not modeled within the crystallographic unit cell were 0.293 and -0.234 e.Â'3, respectively, and the final merit parameters were: S = 1.030, RI ( 7> 2σ (7)) = 0.0365, wR2 (I> 2σ (J)) = 0.0896, RI (for all data) = 0.0438 and taR2 (for all data) = 0.0943. In the case of the structure determined at a temperature of 150 (2) K, the maximum and minimum values of electronic density not modeled within the crystallographic unit cell were equal to 0.262 and -0.428 e.Â- 3, respectively, S = 0.992, R1 ( I> 2σ (7)) = 0.0494, wR2 (I> 2σ (7)) = 0.1133, RI (for all data) = 0.0665 and wR2 (for all data) = 0.1233. The computer program ORTEP-3, version 2.0 (FARRUGIA, ORTEP-3 for Windows - a version of ORTEP-III with a Graphical User Interface (GUI). J Appl Crystallogr., Vol. 30, p. 565, 1997) was used for making structural graphic representations, all prepared with the structure determined at room temperature.
Uma visão molecular da unidade assimétrica cristalográfica do cloridrato de lamivudina à temperatura ambiente, preparada com ORTEP-3, exibe uma rotulagem arbitrária dos átomos, os quais são representados pelos seus respectivos elipsóides térmicos a uma probabilidade de 50%, conforme figura 2.A molecular view of the asymmetric crystallographic unit of lamivudine hydrochloride at room temperature, prepared with ORTEP-3, shows an arbitrary labeling of the atoms, which are represented by their respective thermal ellipsoids at a probability of 50%, as shown in figure 2.
A presença de átomos com número atômico maior que aquele do silício, o enxofre e o cloro, em uma estrutura não centrossimétrica, permitiu o refinamento do parâmetro de Flack (FLACK, On enantiomorph-polarity estimation. Acta Crystallogr. Sect. A, vol. 39, p. 876-881, 1983). Um valor de 0,09(7) foi obtido com base em 1080 pares de Friedel obtidos à temperatura ambiente, e o valor de - 0,04(12) foi alcançado sobre 913 pares de Friedel coletados à baixa temperatura. Portanto, a determinação da configuração absoluta foi possível, onde os carbonos C5 e C6, considerando os rótulos dos átomos, na figura 2, apresentaram as configurações S e R, respectivamente.The presence of atoms with an atomic number greater than that of silicon, sulfur and chlorine, in a non-centrosymmetric structure, allowed the refinement of the Flack parameter (FLACK, On enantiomorph-polarity estimation. Acta Crystallogr. Sect. A, vol. 39, pp. 876-881, 1983). A value of 0.09 (7) was obtained based on 1080 Friedel pairs obtained at room temperature, and the value of - 0.04 (12) was obtained on 913 Friedel pairs collected at low temperature. Therefore, the determination of the absolute configuration was possible, where the carbons C5 and C6, considering the labels of the atoms, in figure 2, presented the configurations S and R, respectively.
Cristais do cloridrato de lamivudina foram finamente particulados e montados em uma lâmina de vidro sulcada para exposição ao feixe de raios-X. O experimento de difração de raios-X de pó foi conduzido em um difratômetro de pó da marca Rigaku Denki de geometria θ-2θ, com detector de cintilação, gerador a 50 kV e 100 mA, radiação proveniente de um ânodo rotatório de Cu (CuKa,À = 1,54187 Â) e modo de varredura contínua. A varredura foi conduzida à temperatura ambiente (293(1) K), no intervalo de 10 a 50° em 2θ, com passo de 0,02° e velocidade de varredura de 1,000“ /min.Crystals of lamivudine hydrochloride were finely particulate and mounted on a grooved glass slide for exposure to the X-ray beam. The powder X-ray diffraction experiment was carried out on a Rigaku Denki powder diffractometer of geometry θ-2θ, with scintillation detector, generator at 50 kV and 100 mA, radiation from a rotating Cu anode (CuKa , À = 1.54187 Â) and continuous scan mode. The scan was carried out at room temperature (293 (1) K), in the range of 10 to 50 ° in 2θ, with a step of 0.02 ° and scanning speed of 1,000 “/ min.
O difratograma de raios-X experimental foi igual ao padrão de difração de raios-X teórico, simulado dentro do programa MERCURY (I. J. BRUNO, J. C. COLE, P. R. EDGINGTON, M. KESSLER, C. F. MACRAE, P. McCABE, J. PEARSON and R. TAYLOR., New software for searching the Cambridge Structural Database and visualizing crystal structures. Acta Crystallogr. Sect. B, vol. 58, p. 389-397, 2002) a partir da estrutura cristalina determinada por difração de raios-X de monocristal.The experimental X-ray diffractogram was the same as the theoretical X-ray diffraction pattern, simulated within the MERCURY program (IJ BRUNO, JC COLE, PR EDGINGTON, M. KESSLER, CF MACRAE, P. McCABE, J. PEARSON and R TAYLOR., New software for searching the Cambridge Structural Database and visualizing crystal structures. Acta Crystallogr. Sect. B, vol. 58, p. 389-397, 2002) from the crystalline structure determined by monocrystal X-ray diffraction .
Devido à inexistência de sinais de difração em posições (26) que não foram esperadas para o cloridrato de lamivudina, as quais seriam referentes a outras fases cristalinas, por exemplo, reflexões características da forma I, da forma II e da forma III de lamivudina, e de qualquer região de difração por material não cristalino, comumente referido como halo amorfo, possibilitou concluir a pureza da amostra do cloridrato de lamivudina e a alta eficiência do processo de preparação da nova forma cristalina deste fármaco anti-HIV inibidor de transcriptase reversa nucleosídico.Due to the lack of diffraction signals in positions (26) that were not expected for lamivudine hydrochloride, which would refer to other crystalline phases, for example, characteristic reflections of form I, form II and form III of lamivudine, and any region of diffraction by non-crystalline material, commonly referred to as amorphous halo, made it possible to conclude the purity of the lamivudine hydrochloride sample and the high efficiency of the process of preparing the new crystalline form of this anti-HIV nucleoside reverse transcriptase inhibitor.
A Tabela 1 sumariza as informações estruturais relativas à determinação da cela unitária cristalográfica do cloridrato de lamivudina. TABELA 1
Como mostrado na Tabela 1, verificou-se um encurtamento perceptível dos parâmetros de cela unitária cristalográfica a (ΔciTemp = a 298k - GllSOk = 0,05 Â), b(ΔZZTemp. = b 298k ~ bl50k =0,04 Â) e C (ΔCremp. ~ C298k - cisok = 0,02 Â) e uma expansão do ângulo β (ΔβTemp. = βisok - β298k = 5 0,49°) quando a forma cristalina monoclinica do cloridrato de lamivudina está à baixa temperatura, mas especificamente, à temperatura de 150 K. Tal estreitamento é entendido como um resultado da redução das distâncias intermoleculares dentro do retículo cristalino do cloridrato de lamivudina em função do abaixamento da 10 temperatura de 298 K para 150 K.As shown in Table 1, there was a noticeable shortening of the crystallographic unit cell parameters a (ΔciTemp = a 298k - GllSOk = 0.05 Â), b (ΔZZTemp. = B 298k ~ bl50k = 0.04 Â) and C (ΔCremp. ~ C298k - cisok = 0.02 Â) and an expansion of the angle β (ΔβTemp. = Βisok - β298k = 5 0.49 °) when the monoclinic crystalline form of lamivudine hydrochloride is at low temperature, but specifically, at a temperature of 150 K. Such narrowing is understood as a result of the reduction of intermolecular distances within the crystalline lattice of lamivudine hydrochloride due to the lowering of the temperature from 298 K to 150 K.
A Tabela 2 mostra as coordenadas fracionárias dos átomos não hidrogenóides e os respectivos parâmetros isotrópicos equivalentes de deslocamento térmico, onde as coordenadas fracionárias x, y e z (xlO’4) e parâmetros isotrópicos equivalentes (Ueq) de deslocamento 15 térmico (Â2 x 10 3) dos átomos não hidrogenóides da identidade cristalográfica do cloridrato de lamivudina estão determinadas às temperaturas de 298(1) K e 150(2) K. TABELA 2
A Tabela 3 mostra as coordenadas fracionárias dos átomos de hidrogénio e os respectivos parâmetros isotrópicos de deslocamento térmico, onde as coordenadas fracionárias x, y e z (xlO 4) e parâmetros isotrópicos (Ueq) de deslocamento térmico (À2 x 10 3) dos átomos de 5 hidrogênio da identidade cristalográfica do cloridrato de lamivudina estão determinadas às temperaturas de 298(1) K e 150(2) K. TABELA 3
A Tabela 4 mostra os parâmetros anisotrópicos de deslocamento térmico dos átomos não hidrogenóides do cloridrato de lamivudina, sendo os parâmetros anisotrópicos de deslocamento térmico (Â2 x IO3) dos átomos não hidrogenóides da identidade 5 cristalográfica do cloridrato de lamivudina determinada às temperaturas de 298(1) K e 150(2) K. TABELA 4
A unidade assimétrica cristalográfica do cloridrato de lamivudina é composta pela espécie catiônica lamivudina com o átomo de nitrogénio imínico do anel pirimidínico protonado e pela espécie aniónica cloreto.The asymmetric crystallographic unit of lamivudine hydrochloride is composed of the cationic species lamivudine with the iminic nitrogen atom of the protonated pyrimidine ring and the anionic chloride species.
A Tabela 5 expõe os detalhes geométricos das ligações de hidrogênio intermoleculares existentes na estrutura do cloridrato de lamivudina, onde, D e A abreviam doador e aceptor de hidrogênio, respectivamente, e os valores de comprimento e ângulos de ligações exibidos são de ambas as determinações estruturais, às temperaturas 10 de 298(1) K e 150(2) K e a código de simetria: x, y, 1 + z; b código de simetria: -x, -0,5 + y, 1 - z; c código de simetria: - 1 + x, y, 1 + z; d código de simetria: 1 - x, -0,5 + y, 1 - z. TABELA 5
A análise de difração de raios-X de pó do cloridrato de lamivudina foi caracterizada por reflexões de Bragg nas seguintes posições em 20: 10,94; 13,25; 14,79; 16,01; 17,68; 18,45; 18,60; 21,87; 22,65; 22,85; 23,24; 23,86; 25,00; 26,28; 26,61; 27,57; 28,20; 29,86; 30,43; 31,21; 31,38; 31,87; 32,39; 32,88; 33,24; 34,08; 34,60; 34,97; 35,31; 35,78; 36,55; 36,85; 37,14; 37,41; 37,67; 38,60; 38,95; 39,25; 39,92; 40,35; 40,72; 41,09; 41,31; 41,45; 43,41; 43,74; 43,98; 44,43; 44,68; 44,87; 45,00; 45,28; 45,48; 46,26; 46,42; 46,69; 46,79; 46,90; 47,50; 48,16; 48,49; 48,90; 49,01; 49,08; 49,43; 49,63; 49,86 ± 0,2°.The powder X-ray diffraction analysis of lamivudine hydrochloride was characterized by Bragg reflections in the following positions at 20: 10.94; 13.25; 14.79; 16.01; 17.68; 18.45; 18.60; 21.87; 22.65; 22.85; 23.24; 23.86; 25.00; 26.28; 26.61; 27.57; 28.20; 29.86; 30.43; 31.21; 31.38; 31.87; 32.39; 32.88; 33.24; 34.08; 34.60; 34.97; 35.31; 35.78; 36.55; 36.85; 37.14; 37.41; 37.67; 38.60; 38.95; 39.25; 39.92; 40.35; 40.72; 41.09; 41.31; 41.45; 43.41; 43.74; 43.98; 44.43; 44.68; 44.87; 45.00; 45.28; 45.48; 46.26; 46.42; 46.69; 46.79; 46.90; 47.50; 48.16; 48.49; 48.90; 49.01; 49.08; 49.43; 49.63; 49.86 ± 0.2 °.
A nova forma cristalina de lamivudina, da presente invenção, cloridrato de lamivudina, apresenta propriedades de dissolução e de manufatura vantajosas em comparação com as formas cristalinas de lamivudina previamente reportadas, a saber, a Forma I, um 0,2-hidrato, a Forma II desidratada, a Forma III, um hemidrato, e o sacarinato de lamivudina.The new crystalline form of lamivudine of the present invention, lamivudine hydrochloride, has advantageous dissolution and manufacturing properties compared to the previously reported crystalline forms of lamivudine, namely Form I, a 0.2-hydrate, Form II dehydrated, Form III, a hemihydrate, and lamivudine saccharate.
Os resultados obtidos na presente invenção demonstram a preparação de uma nova forma cristalina de lamivudina, um cloridrato de lamivudina, que foi completamente caracterizado por análise de difração de raios-X de monocristal e de pó. Uma vez que o processo de preparação é desenvolvido em poucas etapas que não demandam tempo exacerbado e não requerem tipos variados de solventes e aparelhagem específica, o método é rápido, simples, econômico, robusto e ambientalmente viável.The results obtained in the present invention demonstrate the preparation of a new crystalline form of lamivudine, a lamivudine hydrochloride, which was completely characterized by monocrystalline and powder X-ray diffraction analysis. Since the preparation process is carried out in a few steps that do not require excessive time and do not require different types of solvents and specific equipment, the method is fast, simple, economical, robust and environmentally viable.
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