CZ2009570A3 - Príprava, stabilizace a využití polymorfu imatinib mesylátu pro vývoj lékových forem - Google Patents

Abstract

Rešení se týká zpusobu výroby polymorfu imatinib mesylátu jako vhodné formy API pro lékové formy. Tvorba nových polymorfu inhibitoru tyrosin kináz probíhá vlivem podmínek, pricemž zpusob sestává z následujících kroku: a) príprava imatinib mesylátu reakcí báze imatinibu a methansulfonové kyseliny ve vodném prostredí nebo v prostredí smesi voda-organické rozpouštedlo za prípadného prídavku organického rozpouštedla; b) pridání anorganické soli ve vodném roztoku, kontrola pH a iontové síly roztoku; c) proces krystalizace pri rízené teplote. Rešení se rovnež týká krystalické formy polymorfu imatinib mesylátu a jeho použití.

Description

Příprava, stabilizace a využití polymorfů imatinib mesylátu pro vývoj lékových forem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby nových polymorfů imatinib mesylátu a způsobu jejich využití.

Dosavadní stav techniky

Imatinib je inhibitor rodiny tyrosin kinazových proteinů a je využívaný pro léčbu různých typů nádorových onemocnění, obvykle ve formě soli s methansulfonovou kyselinou.

Je dostupný na trhu pod obchodním názvem Glivec (Novartis) ve formě tablet pro orální aplikaci.

Imatinib - charakteristika

Chronická myeloidní leukémie je myeloproliferativní onemocnění charakterizované přítomností abnormálního fůzního genu BCR-ABL, který kóduje konstitutivně aktivní BcrAbl tyrozinovou kinázu. Aktivita této kinázy je nezbytná a dostačující k buněčné transformaci, a proto je ideálním cílem farmakoterapie. Imatinib mesylát (Glivec®), specifický inhibitor Bcr-Abl kinázy, se stal pro vysokou účinnost a nízkou toxicitu lékem první volby u nemocných s nově diagnostikovanou chronickou myeloidní leukémií. Jedním z problémů terapie imatinibem je vznik rezistence. Mechanizmy vzniku rezistence na imatinib lze rozdělit do dvou základních skupin - závislé a nezávislé na Bcr-Abl kináze. V první skupině imatinib vůbec nebo nedostatečně inhibuje Bcr-Abl kinázu. Na molekulární úrovni jsou nejčastějšími příčinami tohoto typu rezistence amplifikace BCR-ABL genu, zvýšená exprese Bcr-Abl proteinu, či mutace v Abl kinázové doméně.

Imatinib (v přípravku je obsažen ve formě mesylátu - IM) je derivát fenylaminopyrimidinu. Účinkuje jako selektivní kompetitivní inhibitor tyrosinových kináz ABL, BCR/ABL, c-Kit, PDGFR-a, PDGFR-b a Arg. Imatinib je indikován k léčbě pacientů s Philadelphia chromosom - Ph (nebo bcr/abl) pozitivní chronickou myeloidní leukémií (CML) v první linii, s Ph+ akutní lymfoblastickou leukémií (ALL), gastrointestinálním stromálním tumorem, chronickou eosinofilní leukémií, resp. hypereosinofílním syndromem a systémovou mastocytózou s pozitivitou FIPILl/PDGFR-anebo ETV6/PDGFR-b.

Mechanizmus účinku

Účinek IM spočívá v inaktivaci bílkovin bcr/abl, CD117/c-kit a PDGFR. Tím dojde k přerušení toku nitrobuněčných signálů, které vedou k růstu a množení nádorových buněk. IM vazbou na tyrosinkinázovou část bílkovin blokuje jejich aktivitu a vede k buněčné smrti nádorových buněk.Mechanizmus účinku IM je nejlépe prozkoumán v BCR/ABL-pozitivních buňkách. IM interaguje s bílkovinou Bcr/Abl (p210) na nukleotidovém vazebném místě tak, že zabraňuje ve vazbě ATP a tím stabilizuje protein Bcr/Abl v inaktivní konformaci. Díky tomu nedochází k přenosu aktivního fosfátu na tyrosin bílkovin, které patří k substrátům proteinu Bcr/Abl. Blokádou fosforylace tyrosinových zbytků proteinů se zastaví aktivace celé řady signálních drah, které se podílejí na vzniku leukemického fenotypu buňky. IM tak sice nezabraňuje vzniku leukemického genu BCR/ABL, který má při vzniku CML klíčovou úlohu, ale brání v uplatnění jeho účinku na proteinové úrovni. Podle současných poznatků vede působení IM na leukemické buňky k jejich apoptóze a zástavě proliferace patologického klonu. IM sice reaguje také s dalšími tyrosinovými kinázami, jež mají důležité místo v řadě fyziologických procesů (Abl, c-Kit, PDGFR), nedochází však k signifikantnímu ovlivněni růstu normálních buněk, pravděpodobně v důsledku kompenzačních mechanismů a existence alternativních signálních drah.

Farmakologické vlastnosti

Po perorálním požití se IM vstřebává rychle a dosahuje maximální koncentrace v plazmě asi za 1 až 3 hodiny po aplikaci, a to nezávisle na současném příjmu jídla. Biologická dostupnost látky přesahuje 97 %. Biologický poločas eliminace imatinibu se pohybuje v rozmezí 15 až 20 hodin, což umožňuje podávání v jedné denní dávce. Farmakokinetické parametry se po opakovaném podání nemění a k vyváženému stavu dochází při plazmatických koncentracích l,5x až 3x vyšších, než jsou dosahovány po jednorázovém podání. Rovnovážného stavu je dosaženo přibližně po měsíčním podávání. IM je v plazmě vázán prakticky kompletně na bílkoviny, zejména albumin. Imatinib je biotransformován v játrech cytochromovým systémem P-450, a to zejména izoenzymem CYP3A4. Výsledkem degradace je celá řada látek, jež se vylučují z organismu převážně stolicí (asi ze 70 %), menší část močí (10 %). Asi 20 % podané dávky se vyloučí stolicí v původní formě. Přibližně 80 % léčiva se vyloučí do týdne, terminální poločas eliminace po jedné dávce dosahuje tří týdnů. Provedené studie nepotvrdily významný vliv věku ani pohlaví na farmakokinetiku imatinibu. U dětí lze proto IM aplikovat v dávkách 260-340 mg/m², jež odpovídají dávce 400 až 600 mg u dospělých.

Obdobně neexistují žádná omezení u starších osob. U dospělých se standardně neudává potřeba upravovat dávku podle hmotnosti nebo povrchu těla nemocného, avšak byly popsány případy obézních nemocných s hmotností nad 100 kg, u nichž zvýšení dávky vedlo k dosažení účinnosti léčby, která nebyla do té doby efektivní. K významné akumulaci nedochází ani u nemocných s mímou renální insuficiencí. Je prokázáno, že porucha ledvin zvyšuje expozici léčiva a snižuje jeho eliminaci, avšak v naprosté většině případů toto nevede k nutnosti redukovat dávkování. Opatrný postup je naproti tomu nezbytný u nemocných s jatemí insuficiencí. Významná porucha funkce jater může zvýšit expozici léku až o 50 %. Při pokusech na zvířatech bylo rovněž prokázáno, že IM má značné teratogenní vlastnosti a vylučuje se významně do mateřského mléka. Bylo sice popsáno několik případů, kdy nemocné úspěšně donosily a porodily zdravé děti poté, co byly léčeny IM, nicméně u žen ve fertilním věku se během léčby standardně doporučuje antikoncepce.

Polymorfismus

Tvorba optimální formy API pro vývoj lékové formy je jedním ze základních úkolů. Ve farmaceutické výrobě se při optimalizaci krystalizačních podmínek kombinují empirické a teoretické přístupy, právě s ohledem na Časté polymorfhí chování API a citlivost přechodu z laboratorního na poloprovozní a provozní měřítko.

Význam polymorfie u originálních léčiv

Problémy spojené s polymorfií farmaceutických substancí jsou dvojího druhu: technicko-farmaceutické, spojené s přípravou a aktivitou daného léčiva (lékové formy), a právní, spojené s patentovou ochranou jednotlivých polymorfů. Dříve nebyla polymorfie farmaceutických substancí příliš sledována a teprve postupně byl objevován její vliv na stabilitu a biodostupnost léčiv. V současnosti je otázka sledování polymorfismu farmaceutických substancí již velmi dobře propracována a je významnou součástí vývoje nového léčiva. Každá nová účinná látka (API) prochází extenzívním screeningem zaměřeným na případnou existenci polymorfů již v období preklinického vývoje a takto objevené polymorfy jsou předmětem patentové ochrany.

Významným aspektem polymorfismu farmaceutických substancí je také výběr vhodné analytické metodiky, která je schopna všechny pevné formy studované sloučeniny jednoznačně charakterizovat, rozlišit a stanovit. To je nutné pro stanovení fázové čistoty formy zvolené pro výrobu (amorfní, polymorfní, solvatomorfní).

Výsledkem vývoje léčiva musí být produkt, který je fyzikálně i chemicky stabilní a který má rovněž optimální biodostupnost. Z praktických důvodů je rovněž nutné, aby zvolený polymorf měl vhodné fyzikální vlastnosti z hlediska manipulovatelnosti a zpracovatelnosti při výrobě. Dalším požadavkem je, aby proces jeho výroby byl dostatečně robustní.

U polymorfhích léčiv je preferován termodynamicky nejstabilnější polymorf zajišťující obvykle reprodukovatelnou biodostupnost po celou dobu použitelnosti léčiva (shelf-life) za různých, v praxi se vyskytujících podmínek skladování. Nezanedbatelnou výhodou je i to, že výroba takového polymorfu je obvykle snadněji kontrolovatelná i ve větších výrobních měřítcích. V některých případech je však z medicínských důvodů preferována metastabilní krystalická forma nebo amorfní forma. To nastává hlavně tehdy, když je požadována vyšší koncentrace účinné látky v systému nebo rychlejší disoluce u málo rozpustných substancí. Některé substance se používají v amorfní formě také proto, že se nepodařilo z dané látky získat krystalickou substanci. Pokud se tedy používá amorfní forma nebo metastabilní krystalický polymorf, je třeba věnovat zvláštní pozornost spolehlivému zajištění bezpečnosti a účinnosti takového léčiva po celou deklarovanou dobu jeho použitelnosti. Tyto aspekty musí být zajištěny i pro hraniční skladovací podmínky.

Polymorfismus hraje důležitou roli při obhajobě práv farmaceutické společnosti k jejím produktům. V patentové specifikaci může být užita celá plejáda analytických technik pro identifikaci a stanovení polymorfů.

Ochrana patentových práv farmaceutické firmy k určitému polymorfu je výzva pro vědeckou a justiční aktivitu.

Polymorfy v lékových formách

Pojem polymorfismus resp. polymorfie (z řeckého: polys = mnohý, morfé = tvar) použil poprvé Mitscherlich v roce 1822. Všiml si, že jedna sloučenina určitého chemického složení může vykrystalovat ve více krystalových tvarech. Dnes polymorfismus definujeme jako možnost molekuly krystalovat ve více krystalových strukturách neboli polymorfech. Pokud se do struktury při krystalizaci zabudují i molekuly solventu (nejčastěji vody), hovoříme o solvátech (hydrátech). Solváty se také označují jako pseudopolymorfy nebo solvátomorfy, ale tyto pojmy jsou stále předmětem diskuse. Pevná forma určité molekuly může být též amorfní a v poslední době je snaha rozlišovat i mezi několika amorfními formami jedné molekuly, tzv. polyamorfismus.

Rozeznáváme dva základní typy polymorfismu: pakovací a konformační. Pakovací polymorfismus znamená, že molekula je rigidní a polymorfy se liší pouze jejím pakováním v krystalové struktuře. Konformační polymorfismus vzniká tehdy, když je molekula flexibilní a tvoří konformery, které odlišně krystalují. V praxi se setkáváme jak s čistým pakovacím nebo konformačním polymorfismem, tak se smíšenými typy.

Ve farmaceutické praxi se stalo zvykem zahrnovat všechny polymorfy, solváty a polyamorfáty jedné API pod pojem pevné formy, příp. pod rozšířený pojem polymorfy a označovat je např. římskými číslicemi nebo písmeny. Je třeba počítat i s tím, že značení polymorfů je bohužel někdy nejednotné, vzniká historicky a tak občas různí autoři označí dva rozdílné polymorfy stejně. Problémem farmaceutických výrobců jsou polymorfhí přechody v organických soustavách, které jsou často hysterezní, špatně definované a často probíhají přes kapalnou fázi (solvent-mediated). Polymorfhí přechody mohou proběhnout ve všech technologických stupních výroby léčiva (při finální krystalizaci API, vlhké granulaci, mikronizaci, tabletizaci nebo v hotové tabletě např. působením pomocných látek, tzv. excipientů). Národní regulační autority vyžadují při registraci léčiva na farmaceutických firmách popis všech jeho pevných forem a možných fázových přechodů, stejně jako předepsanou garanci polymorfhí čistoty produktů. V současnosti tvoří okolo 85% produkce farmaceutických firem právě pevné lékové formy, a proto si žádný producent nemůže dovolit problém polymorfismu u svých výrobků ignorovat.

Frekvence výskytu polymorfů

Počet pevných forem, které určitá API může vytvářet, je dán počtem možných interakcí mezi molekulami v molekulárním krystalu (H-vazby, van der Waalsovy síly, 7t-7t interakce atd.). Některé malé organické molekuly, na kterých je především založen současný farmaceutický průmysl, mohou vytvářet až několik desítek pevných forem. Např. u současného nejprodávanějšího léku na světě - atorvastatinu (léčba zvýšené hladiny krevního cholesterolu, prodeje v roce 2004: 12 mid USD), je popsáno okolo 30 pevných forem a u sulfathiazolu je známo dokonce přes 100 pevných forem. To jsou však extrémní případy (nehledě na možný překryv výsledků u různých autorů), maximální počet čistých polymorfů od jedné molekuly zřídka převyšuje 5. Pokud je molekula protonizována (např. sertralin hydrochlorid nebo tergurid hydrogenmaleát) a ještě solvatována, potom počet dalších intermolekulámích kontaktů stoupá a tím stoupá i počet možných pevných forem.

Ve farmacii je zhruba používáno celkem asi 4.500 různých molekul (ročně jich přibude jen několik desítek). Tento odhad je přibližný, protože relevantní databáze neshromažďují molekuly, ale aktivní substance (API) a od jedné molekuly může být používáno několik jejích solí. Výsledky ze 150 screeningových studií ukázaly, že 87% aktivních substancí se vyskytuje ve více než jedné formě (51% existuje ve více než jednom polymorfu, 39% se vyskytuje i v amorfní formě, 37% tvoří hydráty a 31% solváty).

Každý farmaceutický výrobce musí provádět průběžný screening (mapování) a rešerši na polymorfii svých aktivních substancí. Komplexní screening na polymorfii zvolené API může zahrnovat až několik tisíc krystalizačních experimentů provedených kombinatoriálně při použití 20 a více rozpouštědel a jejich směsí včetně variace dalších krystalizačních podmínek. Screening se většinou provádí pomocí krystalizačních automatů.

Predikce polymorfismu

Existence polymorfismu a důvody, které vedou k jeho výskytu, jsou fundamentální povahy, detailní vysvětlení zatím neznáme. Predikce polymorfie jev zásadě predikcí krystalové struktury. Současná odpověď, zdaje tato predikce možná, zní nikoliv, i když se v této oblasti velmi intenzivně pracuje. V současnosti nejlepším programovým balíkem je systém Cerius Materials Studio, který obsahuje i modul Polymorph Predictor, vycházející z molekulárních simulací. Dílčím úspěchem je předpověď existence třetího polymorfu paracetamolu a jeho následné experimentální potvrzení.

Při predikci neznámého polymorfu jev prvním kroku nutné předpovědět prostorovou grupu. To je poměrně snadný úkol, protože organické látky obvykle krystalizují pouze v několika málo grupách z 230 možných. Výběr je navíc omezen chiralitou molekuly. Většina chirálních organických molekul krystaluje v grupě P 2_b P 1 nebo P 2^2]. Achirální látky obvykle krystalizují v grupách P 2i/c, P 1, P na 2i a C 2/c, směsi enantiomerů v grupách P 2i/c, P 1, C 2/c nebo P bca. Tyto předpoklady o symetrii splňuje přibližně 78% látek obsažených v CSD. Ve druhém krokuje nutné předpovědět mřížkové parametry. Na základě statisticky ověřeného předpokladu o stabilní velikosti pakovacího koeficientu projeden nevodíkový atom organické molekuly (hodnota 19,4) lze poměrně přesně odhadnout objem základní buňky. Velikosti mřížkových parametrů musí být zvoleny tak, aby tomuto objemu odpovídaly. Přesnější predikce hodnot mřížkových parametrů založená na statistice existujících struktur je bohužel značně nespolehlivá. Získají se pouze určité intervaly, ve kterých mřížkové parametry pravděpodobně leží. Posledním a nej důležitějším krokem predikce struktury je určení pozic molekul v elementární buňce. Zde se ale u běžných organických látek naráží na tři zásadní problémy.

První problém se týká výpočtu slabých molekulárních interakcí, které drží krystal pohromadě. Pro předpověď krystalové struktury je nutné mít k dispozici přesný popis všech silových působení mezi molekulami v krystalu a zejména popis energetických změn, ke kterým při těchto interakcích dochází. Optimální by byl popis kvantově-mechanickými metodami na úrovni ab-initio. Čím slabší interakce chceme popsat, tím přesnější musí být výpočet a tím více efektů do něho musíme nutně zahrnout (např. korelační energie). Kvantově-mechanický výpočet slabých interakcí je díky tomu mnohem náročnější než běžně prováděné výpočty. Výpočetní náročnost roste exponenciálně s počtem elektronů zahrnutých do zpracování. I při nasazení té nej výkonnější techniky lze v současné době rutinně řešit slabé interakce pouze v systémech o několika desítkách atomů. Pro potřeby predikce je ale nutné tento výpočet opakovat pro různá uspořádaní celého komplexu molekul, čímž se výpočetní náročnost neúnosně zvyšuje. Algoritmy pro přímé vyhledání lokálních minim případně globálního minima energetické hyperplochy jsou ve stadiu výzkumu a uspokojivé řešení dosud není k dispozici. Problém se dá částečně řešit metodou molekulárních simulací s použitím empirických potenciálů založených na značné aproximaci popisu silových působení. Příkladem je klasická Leonardova-Jonesova funkce 6-12 (člen atrakce ť⁶ a člen repulze r¹², kde r je vzdálenost) pro popis VdW interakcí. Tvarový průběh funkcí těchto potenciálů je většinou odvozen z úvah podložených kvantově-mechanickými výpočty. Empirické koeficienty, určující vlastnosti určitého atomu, jsou odvozené z experimentu, zejména ze strukturních dat již vyřešených krystalových struktur. Popis interakcí pomocí empirických potenciálových funkcí funguje spolehlivě většinou pouze pro molekuly charakterem blízké těm, které byly použity pro kalibraci empirických konstant daného potenciálu. Výsledkem molekulární simulace je výpočet nej stabilnější konfigurace.

Druhý zásadní problém, spojený s předpovědí krystalové struktury, je identifikace správného řešení. Předpověď krystalové struktury probíhá většinou podle následujícího schématu: při výpočtu je generována řada možných elementárních buněk v rozumném rozmezí mřížkových parametrů. Pro zvolené prostorové grupy je do takové buňky umisťována molekula a je provedena minimalizace energií vazebných interakcí. Celý postup se zkouší pro velké množství jak elementárních buněk, tak výchozích pozic molekuly. V případě flexibilní molekuly může být dalším parametrem, který je nutné měnit, např. torzní úhel této molekuly. Výsledkem celého výpočtu je pak řada potenciálních řešení, jejichž kvalita se dá ohodnotit velikostí energie intermolekulámích sil a v případě flexibilní molekuly i potenciální energií výsledné konfirmace molekuly.

Kromě toho je nutné vzít do úvahy i dynamickou povahu krystalizačního procesu. To, jaká forma ve skutečnosti při krystalizaci vznikne, není dáno pouze termodynamikou, ale i kinetikou krystalizace. Farmaceutická firma musí vedle formy patentovat i její přípravu. Pro přesnou predikci by tedy bylo nutné modelovat jak kinetické aspekty, tak nukleární procesy při krystalizační teplotě a teprve až na základě těchto informaci identifikovat, zda daná fáze (polymorf) opravdu vykrystalizuje. Celou věc dále komplikuje možná solvatace.

Dalším přístupem k predikci je považovat krystal za supramolekulu. Při krystalizaci (supramolekulámí reakci} se jednotlivé stavební částice (molekuly) navzájem rozpoznávají („recognition“) a určitým způsobem samoskladně uspořádávají („self-assembly). Je zajímavé, že směry těchto interakcí často koincidují se šroubovými osami nebo skluznými rovinami v krystalu. Z hlediska supramolekulámí chemie chápeme stavební částice (molekuly) jako tzv. supramolekulámí synthony, které přinášejí informace o svém tvaru do krystalové struktury. Většinou se určitá konfirmace molekuly v roztoku přenese i do krystalu.

Polymorfní přechody a cílená výroba zvoleného polymorfu

V polymorfhím systému je za definovaných podmínek vždy jeden polymorf nej stabilnější.

Nej stabilnější polymorf je charakterizován:

• nej nižší Gibbsovou energií • nejnižší rozpustností v libovolném rozpouštědle • nejnižší rozpouštěci rychlostí • nejnižší biodostupností • nejnižší reaktivitou

Problémem farmaceutického průmyslu jsou nekontrolovatelné polymorfní přechody. Při krystalizaci v polymorfhím systému nejdříve krystalují nestabilní polymorfy, které se posléze transformují na jednu nej stabilnější formu.

Hnací silou polymorfní (fázové) transformace je, stejně jako u chemické reakce, záporná hodnota změny Gibbsovy energie, ve směru: nestabilní polymorfy —* nej stabilnější polymorf. Možnost polymorfhích transformací v polymorfhím systému vyplývá tedy z nestejné stability polymorfu. Polymorfní transformace je fázovým přechodem prvního řádu, kdy se skokově mění entropie a objem, tzn. první derivace Gibbsovy energie podle teploty a tlaku: (óG/6T)p = -S, (óG/óp)r = V. Fázová přeměna může být rychlá nebo pomalá, je spojena s překonáním energetické bariéry (AG) a probíhá v roztoku či v suspenzi (solvent-mediated) nebo v pevné fázi.

Zvládnutí krystalizace určitého polymorfu ve výrobním měřítku (tzv. crystal engineering) může být velkým problémem, zvláště když není k dispozici krystalizační očko. Univerzální technika, jak usměrnit polymorfní chování určité API žádaným směrem, tj. robustně a reprodukovatelně vyrábět určitý polymorf, neexistuje. Někdy lze použít očkování podobnou strukturou (tailor-made impurities) , které sníží nukleační bariéru.

Jinou technikou, jak vůbec přinutit určitou substanci krystalovat, je syntetizovat tzv. kokrystal. Kokrystal je obecná sloučenina typu hostitel-host, kdy původní hostitelskou strukturu substance synteticky doplníme hostem, který není solventem. Host ze struktury kokrystalu snadno nevytéká (nedesolvatuje) a tím se kokrystaly liší od solvátu. Je popsáno mnoho kokrystalů, např. močoviny s anorganickými a organickými hosty (kyselinou hexahydrogentellurovou, ketony, karboxylovými kyselinami, 2-aminopyridinem atd.). Jiným příkladem je kokrystal mezi acetaminofenem a piperazinem. Stechiometrický poměr mezi hostitelem a hostem kokrystalu je různý, např. 1:1, 1:2 nebo 2:1, a často se mezi složkami vytváří pevné H-můstky. Kokrystal je ovšem z hlediska registrační procedury léčiva jiná sloučenina než původní API.

Vlastnosti polymorfů

Ačkoliv je biologický účinek API vyvolán interakcí molekuly léčiva s cílovým receptorem (vytvoření komplexu droga/receptor), kdy se především vlivem konformačních změn ovlivní přirozený chemismus buňky, je důležité v jaké pevné formě je pacientovi léčivo podáváno. To znamená, že záleží nejenom na molekulové, ale i krystalové struktuře API. Krystalová struktura totiž ovlivňuje rychlost rozpouštění léčiva a tím může výrazně ovlivnit biodostupnost léčiva. Na druhé straně amorfní forma muže mít až lOx větší rozpouštěcí rychlost než nejstabilnější polymorf. Velké rozdíly v rozpustnosti a rozpouštěcí rychlosti polymorfu mohou být příčinou velkých rozdílů v jejich distribuci v organismu. Nízká plasmatická koncentrace může způsobit, že se neúplně obsadí příslušné membránové receptory v místě účinku a jsou zablokovány substrátem nebo že se změní charakter účinku z agonisty na antagonistu nebo naopak.

Rychlost rozpouštění není jediným důležitým parametrem, ve kterém se polymorfy liší. Rozdíly ve velikosti a tvaru krystalu ovlivňují mlecí, tabletovací, filtrovací, sypné a další důležité technologické parametry. Rozdíly nalézáme i v chemické reaktivitě, termální stabilitě, hydroskopicitě, hustotě, tvrdosti atd.

Různé polymorfy API se mohou lišit v kinetice rozpouštění až o řád, což má výrazný dopad pro biodostupnost. Stabilní polymorfy jsou obvykle v kinetice mají obvykle nejnižší kinetiku disoluce.

Nestabilní (amorfní) polymorf musí být v lékové formě stabilizován - polymorfhí čistota lékové formy musí být monitorována - stabilizace nestabilní API např. vytvořením pevné suspenze ve vhodném polymeru (polyvinylpyrrolidon (PVP) nebo kyselina polyakrylová (PAA). Stabilizační efekt spočívá v antiplastickém efektu polymeru (fázový přechod je spojen s plastickou deformací materiálu).

Polymorfismus je momentální “boom” a bič farmacie. Zároveň pro farmaceutické firmy je to spíše blokační než tvořivý prvek. Možnost zapatentování jiného polymorfu generickou firmou a následná výroba a prodej tohoto generika představuje konkurenci pro výrobky originálních výrobců. Na řešení problému polymorfismu je v současnosti nasazena obrovská výzkumná kapacita. Polymorfismus je stále nevyřešený problém. Existence polymorfismu je ideální kontrolní prvek pro regulační autority.

Rozeznáváme dva základní typy polymorfismu, pakovací (samoskládání organizovaných vrstev) a konformační, případně jejich kombinaci.

Generické firmy, např. z důvodu obejití patentové ochrany nebo terapeutických výhod, volí nestabilní polymorf (hydrát). Pro cílenou výrobu nestabilního polymorfu (hydrátu) se používá očkovaná krystalizace. Problém nastává, když není k dispozici krystalizační očko, protože univerzální technika, jak usměrnit polymorfhí chování určité API žádaným směrem, tj. robustně a reprodukovatelně vyrábět určitý polymorf, neexistuje. To souvisí se současnou absencí fundamentální teorie polymorfismu.

O tom, jaký polymorf vykrystalizuje, se rozhoduje v prenukleačním stadiu, tedy u molekulárních agregátů, na základě kompetice kinetických a termodynamických faktorů. Nová generace aktivních farmaceutických materiálů (API) je založena na kombinaci aktivní farmaceutické ingredience (API), která je zabudována do vhodně zvolené polymerní matrice. Tak vznikají tuhé roztoky či tuhé disperze, jejichž chování, jako je např. biologická dostupnost nebo stabilita, silně závisí na distribuci a velikosti dispergovaných částic, rozsahu interakce mezi polymerní matricí a léčivem, krystalinitě dispergovaného léčiva a v neposlední řadě i segmentové dynamice polymemích řetězců. K charakterizaci těchto systémů jsou obvykle použity termické metody jako je DSC, rozptylové metody jako je PXRD nebo WAXS či SAXS a mechanické nebo dielektrické zkoušky.

Krystalické formy imatinibu

Do současné doby byla popsána řada krystalických forem imatinibu.

Jejich přehled a srovnání s novými polymorfy podle předkládaného vynálezu jsou shrnuty v Tabulce 1.

WO07/023182 Novartis - Delta and epsilon crystal forms of imatinib mesylate WO07/059963A1 Novartis - F, G, Η, I and K crystal forms of imatinib mesylate WO99/03854A1 Novartis - Crystalline form beta of imatinib mesylate

WO06/024863A1 Cipla - Imatinib mesylate: Preparation of form alpha, form alpha; Stable crystal form; Stable crystal form of needle crystals

WO06/048890A1 Sun - Alpha non needle shape form; Crystalline form of imatinib mesylate WO05/077933A1 Natco - Form alpha2; Process for form beta imatinib mesylate WO06/054314 Natco - Crystalline forms I and II; Composition containing I, II or mixture of imatinib mesylate

WO04/106326Al HeteroDrugs - Crystalline form Hl; Imatinib mesylate hydrate WO05/095379B1 InstytutFarmPL - Preparation alpha form; “dimethanesulphonic” acid, crystalline form, form I, II, mixture

Popis přípravy API a tvorby tuhých disperzí imatinib mesylátu s využitím derivátů celulózy,

WO 2008/112722 A2 , PCT/US2008/056588 Reddy's Laboratories LTD

Imatinib a jeho soli jako protinádorová léčiva - patent US 5 521 184.

Dvě krystalové formy (α-forma a β-forma) imatinib mesylátu- WO 99/03854.

WO 99/03854 -dvě amorfní formy imatinib mesylátu.

Další patenty zahrnují:

Stabilizované amorfní formy imatinib mesylátu

Vynález se vztahuje k stabilizované amorfní formě adiční soli imatinibu a methansulfonové kyseliny, farmaceutickým přípravkům jako jsou kapsle a tablety obsahujícím tuto formu, použití této formy v diagnostických metodách nebo pokud možno pro léčbu zvířat a hlavně lidí, a použití formulací stabilizujících amorfní formu imatinib mesylátu.

Stabilized amorphous forms of imatinib mesylate.

Goncalves, Elisabete; Kalb, Oskar; Mutz, Michael; Wirth, Wolfgang; Lakshman, Jay Parthiban. (Novartis A.-G., Switz.). PCT Int. Appl. (2008), 21pp. WO 2008/154262 Al 20081218

Stabilized amorphous forms of imatinib mesylate.

(Novartis AG, Switz.). Eur. Pat. Appl. (2008), 14pp. EP 2 000 139 Al 20081210

Postupy pro přípravu krystalické formy imatinib mesylátu

Je uveden postup přípravy krystalické formy imatinib mesylátu. Působením methansulfonové kyseliny na imatinib vznikl mesylát imatinibu (krystalická forma).

Processes for the preparation of crystalline form of imatinib mesylate. Jegorov,

Alexandr. (Sicor Inc., USA). PCT hit. Appl. (2008), 14pp. WO 2008/150481 A2 20081211

Krystalický imatinib mesylát, jeho výroba, výroba amorfního imatinib mesylátu a pevných přípravků obsahujících krystalický nebo amorfní mesylát imatinibu

Vynález se týká solvátů imatinib mesylátu s alifatickými alkoholy, ethery, nitromethanem nebo kyselinou octovou, vykazujících zlepšené vlastnosti při zacházení s nimi. Byla objevena také charakterizace krystalického imatinib mesylátu pomocí 13C NMR spekter v pevné fází a pomocí RTG difrakce, metoda výroby amorfního imatinib mesylátu, farmaceutických přípravků obsahujících krystalický nebo amorfní mesylát imatinibu a způsob výroby těchto přípravků. Např. 3 g báze imatinibu byly rozmíchány v 60 ml ethanolu při 10 °C, bylo přidáno 0,375 ml kyseliny methansulfonové a disperzní směs se nechala krystalovat při -5 °C po dobu 3 dnů. K disperzi bylo přidáno 50 ml tercbutylmethyletheru, byla odfiltrována bílá pevná látka, promyta petroletherem a sušením byla získána forma IV krystalu imatinib mesylátu.

Crystalline imatinib mesylate, manufacture thereof, manufacture of amorphous imatinib mesylate, and solid compositions containing crystalline or amorphous imatinib mesylate. Jegorov, Alexandr; Veverka, Miroslav; Aronhime, Judith; Gavenda, Ales;

Faustmann, Jiri. (Ivax Pharmaceuticals Spoleanosti S. R. 0., Czech Rep.). Jpn. Kokai Tokkyo Koho (2007), 76pp. JP 2007302658 A 20071122.

Krystalické formy imatinib mesylátu a formy pro léčebné dávky (obsahující tyto krystalické formy) pro diagnostiku a léčbu nádorů

Vynález se vztahuje ke krystalickým formám F-, G-, H-, I-,a K adiční solimethansulfonové kyseliny a 4-(4-methylpiperazin-l-yl-methyl)-N-[4-methyl-3-(4-(pyridin-3-yl)pyrimidin-2-ylamino)phenyl]-benzamidu (imatinibu), určitým postupům pro jejich přípravu, k farmaceutickým přípravkům obsahujícím tyto krystalové formy, jejich použití v diagnostických metodách nebo pro léčbu teplokrevných živočichů, obzvláště lidí. Krystalová forma F imtinib mesylátu byla připravena za použití benzylalkoholu nebo směsi bynzylalkoholu a ethylacetátu a zformulována do tablet. Tablety obsahující 100 mg krystalovou formu F imatinib mesylátu byly připraveny přímou kompresí směsi obsahující 100 mg účinné látky, 240 mg krystalické laktózy, 80 mg Avicelu, 20 mg PVPPXL, 2 mg Aerosilu a 5 mg stearanu hořečnatého.

Crystal forms of imatinib mesylate and dosage forms containing them for tumor diagnosis and therapy. Mutz, Michael. (Novartis A.-G., Switz.; Novartis Pharma G.m.b.H.). PCT Int. Appl. (2007), 43pp. WO 2007/059963 Al 20070531

Příprava α-formy imatinib mesylátu

Je uveden postup pro přípravu krystalického imatinib mesylátu v podstatě v čisté formě a, který převážně obsahuje krystalizaci imatinib mesylátu z organickéhop rozpouštědla obsahujícícho imatinib, kyselinu methansulfonovou a zárodečné krystaly formy a imatinib mesylátu, přičemž zárodečné krystaly byly přidány před tím, než se mesylát imatinibu začal ze směsi srážet. Jsou uvedeny rovněž stabilní free-flowing krystaly imatinib mesylátu v podstatě v čisté formě a a farmaceutické přípravky obsahující stabilní, free-flowing krystaly imatinib mesylátu.

Preparation of imatinib mesylate a -form.

Adin, Itai; lustain, Carmen; Davidi, Guy; Weisman, Alex; Bentolila, Moshe; Meyer, Elazar; Kaspi, Joseph. (Chemagis Ltd., Israel). US. Pat. Appl. Publ. (2006), lOpp, US 2006/223816 Al 20061005

Metody syntézy imatinib mesylátu a příprava polymorfů

Souhrnný článek týkající se syntéz z 4-(4-methylpiperazin-l-ylmethyl)-N-{4-methyl-3-[4(pyridin-3-yl)pyrimidyn-2-ylamino]phenyl}benzamidu (imatinibu) a jeho polymorfie, přípravu aduktů soli a hlavně šestistupňovou syntézu imatinib mesylátu a jeho polymorfů a, jak byla vyvinuta v Ústavu pro farmaceutický výzkum ve Varšavě.

Imatinib mesylate - synthesis methods and preparation of polymorphs.

Szczepek, Wojciech J. Inst. Farm., Warsaw, Pol. Przemysl Chemiczny (2006)

Polymorfní formy imatinib mesylátu

Uváděný vynález se vztahuje k novým krystalickým polymorfhím formám I a II imatinib mesylátu a k metodám jejich přípravy. Forma I se připravuje rozmícháním polymorfní formy a2 nebo β imatinib mesylátu do chloroformu a vody za tepla a oddestilováním vody s následnou filtrací. Forma II se připravuje lyofilizací vodného roztoku polymorfů a2 nebo β. Vynález se také týká farmaceutických přípravků obsahujících nové formy použitelné pro léčbu chronické myeloidní leukemie a zrychlených zátěžových podmínek.

Polymorphic forms of imatinib mesylate.

Kompella, Amala Kishan; Rao, Adibhatla Kali Satya Bhujanga; Podili, Khadgapathi;

Chowdary, Nannapaneni Venkaiah. (Natco Pharma Limited, India). PCT Int. Appl. (2006), 33 pp. WO 2006/054314 Al 20060526

Postup přípravy polymorfní krystalické formy imatinib mesylátu

Je ukázána metoda pro přípravu polymorfní krystalické formy imatinib mesylátu v krystalické formě neodpovídající jehlicím. Tato krystalická forma je charakterizována rozdílem v hustotě <0,15 g/ml mezi “tapped” a “untapped”.

Process for the preparation of a polymorphic crystalline form of imatinib mesylate.

Patel, Hetalkumar Virendrabhai; Jani, Raja Jyotir; Thennati, Rajamannar. (Sun Pharmaceutical Industries Limited, India). PCT Int. Appl. (2006), 25 pp. WO 2006/048890 Al 20060511

Orální matricová pevná léková forma s řízeným uvolňováním v žaludku obsahující matin ib

Uvádí se farmaceutická formulace a postup přípravy pevné orální lékové formy s řízeným uvolňováním v žaludku obsahující imatinib nebo jeho soli vhodné pro farmaceuticé účely a polymorfy těchto solí jako β, α2, formu I a formu 2 pro užívání jednou denně ve formě potahovaných tablet, minitablet nebo pelet plněných ve tvrdé želatinové kapsli.

Controlled-release gastric floating matrix formulation containing Imatinib

Parvataneni, Durga Maheswari; Rongala, Appala Swamy Naidu; Podile, Khadgapathi; Venkaiah Chowdary, Nannapaneni. (Natco Pharma Limited, India). PCT Int. Appl. (2006), 26 pp. WO 2006/040779 A2 20060420

Nová polymorfní forma imatinib mesylátu a postup její přípravy

Vynález uvádí novou stabilní krystalickou formu imatinib mesylátu vytvořenou jako formu a2, která je stabilní při laboratorní teplotě a dokonce i při vyšších teplotách až do 120 °C a za zrychlených zátěžových podmínek a je dobře rozpustná ve vodě. Tento vynález také uvádí farmaceutické přípravky obsahující novou stabilní formu a2 imatinib mesylátu a další běžné excipienty. Tyto přípravky jsou prospěšné při léčbě chronické myeloidní leukemie. Tato nová forma a2 imatinib mesylátu se připravuje rozmícháním báze imatiníbu v isopropanolu za laboratorní teploty, následným přidáním kyseliny methansulfonové, zahříváním na 50-60 °C a filtrací. Tento vynález rovněž uvádí další postup pro přípravu nové stabilní krystalické formy a2 imatinib mesylátu přeměnou polymorfní modifikace β. imatinib mesylátu po rozmíchání ve vodě a organických rozpouštědlech, azeotropickém oddestilování vody, ochlazení a filtrací krystalů ve formě a2.

Novel polymorphic form of imatinib mesylate and a process for its preparation.

Amala, Kompella; Srinivasa Rao, Thungathurthi; Adibhatla Kali Satya, Bhujanga Rao; Rachakonda, Sreenivas; Venkaiah Chowdary, Nannapaneni; Podili, Khadgapathi. (Natco Pharma Limited, India). PCT Int. Appl. (2005), 38 pp. WO 2005/077933 Al 20050825

Nové polymorfy imatinib mesylátu

Uvádí se polymorfy imatinib mesylátu, postupy pro jejich přípravu a farmaceutické přípravky obsahující tyto polymorfy. Mesylát imatinibu se připravuje z volné báze imatinibu ropuštěním v chlorovaném rozpouštědle a reakcí s methansulfonovou kyselinou. Krystalická forma imatinibu byla charakterizována RTG práškovou difřakcí. Hydrát imatinib mesylátu se připravuje rozpuštěním imatinib mesylátu ve směsi vhodného rozpouštědla a vody a odstraněním rozpouštědel z roztoku. Pro příklad je popsána příprava imatinib mesylátu rozpuštěním 5 g volné báze imatinibu v 50 ml chloroformu při laboratorní teplotě a přidáním

0,75 ml kyseliny methansulfonové. Po 5 hodinovém míchání za laboratorní teploty byly vyloučené krystaly odfiltrovány a sušeny. Získalo se 5 g imatinib mesylátu ve formě Hl.

Novel polymorphs of imatinib mesylate.

Parthasaradhi Reddy, Bandi; Rathnakar Reddy, Kura; Raji Reddy, Rapolu; Muralidhara Reddy, Dasari; Subash Chander Reddy, Kesireddy. (Hetero Drugs Limited, India).. PCT Int. Appl. (2004), 13 pp. WO 2004/106326 Al 20041209

Příprava krystalické báze imatinibu

Uvádí se krystalická báze imatinibu ve formě I a postupy pro výrobu formy I krystalické báze imatinibu, která je vhodná pro přípravu solí imatinibu jako např. mesylátu. Také se uvádí postup výroby soli imatinibu z krystalická báze imatinibu ve formě I. Imatinib byl připraven reakcí N-(5-amino-2-methylphenyl)-4-(3-pyridyl)-2-pyrimidinaminu s 4-(4-methylpiperazinylmethyl)benzoylchloridem v pyridinu a přečištěním.

Preparation of crystalline imatinib base.

Adin, Itai; Futerman, Yuri; lustain, Carmen. (Chemagis Ltd., Israel). US Pat. Appl. Publ.

(2006), 8pp. US 2006/223817 Al 20061005

Příprava krystalických edičních solí methansulfonové kyseliny a imatinibu

Vynález se vztahuje k adičním solím methansulfonové kyseliny a imatinibu a postupům jejich přípravy. Hlavně se vynález vztahuje k postupu přípravy krystalické formy a methansulfonátu imatinibu. Vynález se dále týká nových kyselinových adičních solí imatinibu s 2 moly methansulfonové kyseliny a jejich polymorfhích forem a od nich odvozených farmaceutických přípravků. Suspenze imatinibu v bezvodém ethanolu byla zahřáta na 75 °C a po kapkách byla pomalu přidávána methansulfonové kyselina. Byl přidán ethylacetát a směs byla za míchání ochlazena na 30 °C. Byly přidány zárodečné krystaly formy a a směs byla chlazena a míchána při 13-20 °C po dobu 4 hodin. Krystaly byly odfiltrovány a sušeny. Výtěžek krystalické formy a imatinib mesylátu byl 65,0 %.

Preparation of crystalline methanesulfonic acid addition salts of imatinib.

Szczepek, Wojciech; Samson-Lazinska, Dorota; Zagrodzki, Bogdan; dice, Magdalena;

Maruszak, Wioleta; Korczak, Kataryzna; Modzelewski, Ryszard; Lawecka, Marta; Kaczmarek, Lukasz; Szelejewski, Wieslaw; Fraczek, Urszula; Cmoch, Piotr. (Instytut Farmaceutyczny, Pol.). PCT Int. Appl. (2005), 68 pp. WO 2005/095379 A2 20051013

Význam předloženého patentového řešení a výhoda oproti stávajícímu stavu:

API představují extrémně cenný „core“ materiál pro farmaceutický průmysl. Je ale známou skutečností, že v současné době je více než polovina nově vyvinutých API zařazena do BCS II a IV, tedy nově vyvinuté molekuly jsou obtížně rozpustné za fyziologických podmínek, nebo obtížně absorbovatelné, případně vykazují oba tyto zásadní problémy pro vývoj LF. Tato obtíž je tradičně řešena jak tvorbou solí, tak polymorfu, hydrátů, solvátů, případně nanočástic API. Farmaceuticky užitečné kokrystaly se profilují jako jeden z moderních přístupů, jak získat API s požadovanými fyzikálně-chemickými parametry. Ve srovnání s ostatními skupinami tuhých forem API nabízejí kokrystaly řadu výhod, jak ve smyslu modulace vlastností API (unikátní struktura a sní spojený profil fyzikálně chemických charakteristik), tak ve smyslu IP.

Farmaceutické kokrystaly jako krystalické molekulární komplexy poskytují alternativní tuhou modifikaci API k solím a polymorfum, i když tato oblast ještě nedosáhla jejich status. Definice molekul, se kterými API může tvořit kokrystal, jez hlediska registračních autorit velice široká, např. podle FDA definice je to jakákoliv složka, která může být součástí jídla v USA. Takových je v současnosti v USA definováno přes 3000.

Polymorfie a mezimolekulární interakce

Charakteristiky jednotlivých typů nekovalentních interakcí vedoucích k tvorbě polymorfii jsou zde přehledně shrnuty a je popsána využitelnost jednotlivých typů pro záměry racionálního designu polymorfu API

a) iontová vazba

Iontová vazba je charakteristická pro velkou řadu anorganických solí. Síla interakce ion-ion dosahuje až hodnot běžných pro kovalentní vazby. Pro záměry polymorfie je nevýhodné sférické (nesměrové) působení coulombických sil iontů. Síla tohoto působení však ve srovnání s ostatními typy interakcí nejmíměji klesá se vzdálenosti iontů. Tato „měkkost“ umožňuje respektovat specifické prostorové požadavky jiných interakcí za předpokladu, že tak nedojde k repulzím stejně nabitých iontů. Možnost většího oddálení opačných nábojů tak směřuje spíše k uspořádání, ve kterém je kation symetricky obklopen anionty a naopak, tak jak tomu je v iontových krystalech. Ion-ion interakce se vyskytují mezi organickými molekulami obsahujícími ionizovatelné funkční skupiny. Pro krystalovou strukturu má ionizace efekt kladný v posílení interakcí, ale nepředpokládaná ionizace může mít pro výsledek designu i vliv záporný, protože ionizované skupiny vytvářejí zpravidla jiný motiv mezimolekulámích interakcí, než stejné skupiny bez ionizace.

b) interakce ion - dipól

Tyto interakce s elektrostatickou podstatou mají charakter podobný jako interakce ion-ion, jejich síla bývá nižší, jak odpovídá jen parciálním nábojům dipólů. K těmto interakcím patří případy koordinace ligandů a kovového iontu, při nichž nedochází ke společnému sdílení elektronového páru ligandu. Tento stav ilustrují například ionty Na⁺ solvátované molekulami vody nebo komplexy iontů alkalických kovů s crownethery. V krystalovém inženýrství se tyto typy interakcí uplatňují ve speciálních případech, např. při designu modelů iontových kanálů. Takto charakterizované nekovalentní interakce s převážně elektrostatickou podstatou se liší od případů, kdy dochází ke sdílení elektronového páru dipólu s iontem na základě překryvu s jeho volným d-orbitalem. Taková koordinační vazba má charakter blízký vazbě kovalentní.

c) dipól - dipól interakce

Pro organické molekulové stavební bloky jsou tyto interakce (z energetického pohledu středně silné) velmi charakteristické, protože vlivem heteroatomů ve funkčních skupinách dochází k polarizaci. Uvažuje se většinou vzájemné působení dipólů, i když polarizace může vést ke kvadrupólům či multipólům. Podstatou je (převážně) opět elektrostatické působení opačně polarizovaných částí molekul či strukturních fragmentů. Interakce tohoto druhu jsou v krystalech organických látek velmi důležité, protože to bývají často interakce nej silnější (pro dvojnásobnou interakci typu b cca 20 kJ/mol). Pro svou směrovost jsou významným nástrojem krystalového designu. Pro sílu těchto interakcí je důležité přiblížení dipólů, protože síla dipól-dipól interakce klesá se vzdáleností parciálních nábojů strměji, než je tomu u interakce iontů.

Častý typ této interakce vzniká mezi skupinou D-H, v níž vodíkový atom má parciální kladný náboj, a elektronegativnějším atomem A. Mezi vodíkovým atomem a atomem A se vytváří nekovalentní vazba, která se pro charakteristickou účast vodíkového atomu nazývá vodíkovou vazbou.

d) kation - π-interakce

Stejně jako v případě ion-dipól interakcí je nutno odlišovat případy, kdy ion interaguje s π-systémem prostřednictvím svých neúplně zaplněných d-orbitalů za vzniku vazby kovalentního charakteru, jak je tomu například v molekule ferrocenu. Do této skupiny nevazebných interakcí tak patří kontakty iontů alkalických kovů s C=C vazbami nebo aromáty, přinášející energií v jednotkách až desítkách kJ/mol. Obdobné interakce nekovových iontů, např. amoniových, patří do kategorie ⁺Χ-Η···π-vodíkových vazeb.

e) π - π interakce

Tyto interakce se vyskytují mezi aromatickými jádry. Jejich energie je posílena v případě, že elektronově deficitní π-systém interaguje se systémem elektronově bohatým, a i tak zřídka přesahuje 30 kJ/mol. Pro krystalový design mají proto význam u aromatických molekulárních jednotek, kde je však třeba posoudit jejich vliv vedle jiných možných typů interakcí, π-π interakce se projevují dvěma způsoby orientace aromatických jader, označovanými anglickými termíny „face-to-face“ a „edge-to-face“. U „face-to-face“ orientace jsou jádra koplanámí (ale „fázově“ posunutá) a u „edge-to-face“ orientace směřuje okrajová C-H jednoho jádra ke středu kolmo postaveného jádra druhého. Koplanarita i kolmost mohou být dodrženy i jen přibližně. Obě tyto orientace odpovídají tvaru benzenového kvadrupólu, kde plochy záporného náboje jsou lokalizovány nad a pod úrovní kruhu, naopak zóny kladného náboje přesahují oblast kruhu v jeho rovině.

f) van der Waalsovy síly

Tímto termínem se zahrnují atraktivní síly jak mezi dipóly a indukovanými dipóly, tak síly založené na slabém elektrostatickém působení momentálních dipólů, které vznikají z fluktuace elektronů v obalech nevázaných atomů nacházejících se v těsném kontaktu. Síly indukované těsným kontaktem nevázaných a jinak nepolarizovaných atomů se někdy označují jako síly disperzní nebo Londonovy. Pro nesměrovost a malý energetický přínos (v jednotkách kJ/mol) nelze van der Waalsovy síly cíleně využít pro plánování určitého krystalového uspořádání. Přesto jsou to interakce pro formování krystalové struktury velice důležité. Jejich energetický přínos lze obtížně vyhodnocovat, protože jejich efekt se překrývá s ostatními (silnějšími) interakcemi. Uvazuje se však, že na sumu van der Waalsových sil připadá podstatná část stabilizační energie krystalu. Síla těchto interakcí strmě klesá se vzdáleností interagujících atomů (se šestou mocninou!). Největší energetický přínos získá při těsném přiblížení, které odpovídá součtu jejich van der Waalsových poloměrů (atraktivní působení trvá ovšem i za touto vzdáleností, při kratší vzdálenosti začínají dominovat repulzní síly), S existencí těchto sil souvisí mnohokrát experimentálně ověřená tendence směřující k nejtěsnějšímu krystalovému uspořádání.

g) vodíkové vazby

Pro vodíkovou vazbu je obtížné uvést definici, která by vystihovala její podstatu ve všech podobách. Snad nejjednodušší je vyjít z popisu vodíkové vazby D-H· A jako interakce protondonorového centra D-H, obsahujícího kovalentně vázaný vodíkový atom, s centrem akceptorovým A. Při ní dochází k redistribuci elektronů, která se u klasické vodíkové vazby projeví prodloužením kovalentní vazby D-H a zkrácením vzdálenosti H---A na hodnotu menší, než odpovídá součtu van der Waalsových poloměrů H a A. Původně byly vodíkové vazby popisovány v případech, kdy atomy D a A jsou typicky elektronegativní atomy, nejčastěji N a O. V poslední době jsou častěji charakterizovány vodíkové vazby v případech, kdy jako donory fungují i C-H vazby a jako akceptory i π-elektronové systémy. Tabulka udává některé příklady donorových a akceptorových struktur.

Příklady donorových a akceptorových center vodíkových vazeb:

donorové skupiny D-H O-H, N-H, P-H, S-H, F-H, Cl-H, Br-H, I-H, C-H akceptorová centra A O, N, P, S, F, Cl, Br, I, C=C, C=C, aromáty

Vodíková vazba v sobě zahrnuje podíl elektrostatický, příspěvek charge-transfer komplexu a účinek disperzních sil. Elektrostatický příspěvek, vznikající z coulombické interakce dipólů a multipólů, je energeticky nej významnější a roste se stoupající elektronegati vitou atomů D a A. Celkově je však energie i silných vodíkových vazeb nižší (asi 50-100 kJ/mol) ve srovnání s vazbami kovalentními. Pouze v případech, kdy akceptorové centrum nese záporný náboj, se síla vodíkové vazby blíží energii vazeb kovalentních.

Přenos náboje spojený s vodíkovou vazbou je na úrovni maximálně asi 1 % jednotkového náboje elektronu. Tento slabý přenos vzniká interakcí nevazebného orbitalu volného elektronového páru nebo π-elektronů akceptorového centra A s antivazebným orbitalem D-H vazby. Překryv těchto orbitalů je velmi malý, charakter a geometrie zúčastněných orbitalů se tím příliš nezmění.

Směrovost vodíkové vazby je tak dána především anisotropním charakterem elektrostatické dipól-dipól interakce. Tato směrovost je mnohem méně vyhraněná, než je tomu u kovalentních vazeb. U většiny silných vodíkových vazeb se úhel D-H-A blíží lineárnímu uspořádání, tj. hodnotě 180°, u středně silných vodíkových vazeb v krystalech organických látek analýza provedená z dat Cambridgeské strukturní databáze určuje průměrnou hodnotu úhlů 167° pro vazbu O-H· Ό a 161° pro vazbu N-H· O.

Směr vodíkové vazby je dále komplikován v případech, kdy vazba od vodíkového atomu může současně směřovat ke dvěma či třem akceptorovým centrům nebo obráceně (a méně často) jedno akceptorové centrum váže více vodíkových atomů. Tyto větvené vodíkové vazby se anglicky nazývají “furcated“. Jeden z projevů vodíkové vazby, totiž vzdálenost H· A kratší než je součet van der Waalsových poloměrů H a A (se pravidelně vyskytuje až od středně silných vodíkových vazeb). U silných vodíkových vazeb dochází pravidelně k prodlužování kovalentní vazby D-H, což při současném zkracování délky vodíkové vazby H -A může vést až ke stavu, kdy se obě tyto délky k sobě přiblíží natolik, že nelze jednoznačně rozhodnout, ke kterému z atomů D a A j e vodík přednostně vázán.

Pro design polymorfu jsou především významné silné a střední vodíkové vazby. Ty se projevují nejen v pevné fázi, ale dají se charakterizovat i v plynné fázi i v roztoku. Většinou se předpokládá, že v konkurenci vazeb různé síly jsou to silnější vodíkové vazby, které řídí uspořádání molekulových komponent v krystalu, a proto se funkční skupiny „produkující“ tyto vodíkové vazby využívají v designu stavebních bloků. Možná existence slabých vodíkových vazeb může výsledek samoskladby komplikovat, zvláště když v určitém uspořádání fungují tyto slabé vazby součinně.

Pro posouzení celkové stabilizační energie plynoucí z více vodíkových vazeb je důležité zvážit působení nábojů jednotlivých dipólů i mimo směr vodíkové vazby. Tyto sekundární interakce mohou mít charakter jak atraktivní, tak repulzní. Efekt sekundárních interakcí se projevuje nejen mezi jednotlivými molekulami, ale ve všech třech rozměrech a má tak významný vliv na skládání vodíkovými vazbami organizovaných vrstev (packing), který je pro možnou predikci polymorfie zásadní. Na sílu vodíkových vazeb C-H-Ό má větší vliv kyselost vodíkových atomů v donoru než bazicita O atomů.

Ve studovaných krystalových strukturách je třeba hledat slabé vazby i do vzdálenosti přesahující součet van der Waalsových poloměrů. Nalezení určité směrovosti je kriteriem pro odlišení takové slabé vodíkové vazby od nesměrového působení disperzních sil. Pokud mezi molekulovými jednotkami nejsou silnější interakce, pak i vodíkové vazby tohoto charakteru určují jejich uspořádání.

Výskyt vodíkových vazeb je pro řadu organických sloučenin tak charakteristický, že na jejich základě vznikl soubor pravidel, podle nichž se dají tyto vodíkové vazby předpovědět. Nejobecnější z tohoto souboru pravidel (tzv. „Etter’s rules“ ) s tím, že všechny dobré donory a dobré akceptory se účastní vodíkových vazeb. Množství vodíkových vazeb různých typů v krystalech organických látek vedlo ke snaze tyto vazby třídit a klasifikovat schematickým popisem.

Polymorfie organických sloučenin

U organických sloučenin bývá pozorována polymorfie, to znamená, že molekuly stejného druhu mohou být v různých krystalech různě uspořádány. K výskytu polymorfie přispívá konformační flexibilita organických molekul i možnost uplatnění různých typů intermolekulámích kontaktů. Vznik určitého typu krystalového uspořádání lze podpořit krystalizačními podmínkami. Variace krystalizačních podmínek však často vede k různým krystalovým strukturám, aniž by byla zřejmá souvislost podmínek a vzniklé struktury krystalů. Krystalizační podmínky je možno měnit v mnoha směrech (teplota, tlak, koncentrace, rozpouštědlo, povrchově aktivní látky) a neexistují dosud obecné návody, jak změnou podmínek postupovat k požadované struktuře.

Jev polymorfie má řadu praktických důsledků. Pro krystalové inženýrství je třeba uvážit, že plánovaná krystalová struktura se může nalézt až při dosažení (třeba náhodném) příznivých podmínek pro tento způsob samoskladby. Ve farmaceutické výrobě je třeba podmínky krystalizace přesně dodržovat, aby preparát byl ve standardní krystalové formě (zde obvykle kontrolované práškovým difraktogramem), ke které se váží patentové nároky a provedená farmakokinetická měření.

Kromě „čisté“ polymorfie je různost krystalových forem dále rozhojněna možným zabudováním molekul rozpouštědla do struktury krystalu (vznik tzv. pseudopolymorfíe).

Další komplikací mohou být stechiometricky odlišné struktury, pokud v krystalovém designu jde o vícekomponentní samoskladbu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob výroby nových polymorfu imatinib mesylátu a způsob jejich využití.

Předkládaná přihláška vynálezu popisuje racionální design pro nové polymorfy imatinib mesylátu (a dalších solí, jako např. chloridu).

Racionální design pro tvorbu polymorfů je založen na energetické změně pro nekovalentní interakce molekul aktivní farmaceutické substance (API) v závislosti na rozpouštědle a iontové síle. Zatímco stávající patenty popisuji generaci polymorfu imatinibu mesylátu v organických rozpouštědlech, v patentu prezentovaný přistup je založen na generaci nových polymorfu ve vodném prostředí, kde interakce rozpuštěných molekul API je určována energetickou dominancí energetických příspěvků při nukleaci.

Důsledkem toho je jiné skládaní molekul při inciální nukleaci a tedy k tvorbě nových, dosud nepopsaných polymorfů. Vzhledem k rozpustnosti API ve vodném prostředí je nutné upravit iontovou silu roztoku, přičemž je pH kontrolováno tak , aby nedošlo k protonační změně API. Dalšími kritickými faktory jsou koncentrace organického modifikátoru a teplota krystalizace. Těmito parametry lze nastavit proces tak, aby došlo ke kvantitativní krystalizaci/precipitaci (v případě amorfní API) požadovaného polymorfu.

Výsledkem tohoto procesu jsou jak velice stabilní polymorfy (prokázáno stresovými testy), hydráty a také kokrystaly API s anorganickými solemi. Tyto byly použity pro proces přípravy lékové formy s řadou excipientů a výsledek formulačního procesu poskytuje lékové formy vyhovující jak z hlediska stability, tak disoluce.

Způsob podle vynálezu překvapivě umožňuje přípravu nových forem API s vylepšenými vlastnostmi (rozpustnost, stabilita) oproti dříve popsaným a připraveným způsobům, využívající pouze variace použitých rozpouštědel a podmínek pro krystalizaci.

V obecné rovině tento přístup řeší nevhodné vlastnosti účinných látek (API), např. jejich špatnou rozpustnost ve vodném prostředí, která je dána z jejich podstaty — většinou se jedná o organické sloučeniny.

Detailní popis vynálezu

Vynález se týká přípravy nových polymorfů imatinib mesylátu, především s využitím racionálního designu ke kontrole polymorfie.

Konstrukce organických materiálů, především API požadovaných vlastností je v centru zájmu farma průmyslu.

Patent předkládá protokol k racionálnímu designu a přípravě ke kontrole polymorfie API.

Hlavni oblastí je kontrola vedoucí k vlastnostem pevné fáze založené na kontrole topologie krystalické, či amorfní API.

Kontrola topologe je zde realizována jak rozpouštědlem tak iontovou silou a přítomností anorganické soli aktivující inicialní nukleaci a krystalizaci.

Rozeznáváme dva základní typy polymorfismu, pakovací a konfirmační a jejich kombinaci. Podstata vynálezu spočívá v tom, že je předložen koncept rozpouštědlem (prostředím) řízené sebeskladby a konfirmačních změn.

Koncept je založeny na variaci jednotlivých energetických příspěvků (jako H-bonding, hydrofobní interakce) vlivem zvoleného prostředí pro krystalizaci.

Tvorba: skládání ve vodě je jiné než v organických rozpouštědlech. Racionální přístup k novým polymorfům, založený na zvolení vodného nebo vodně-organického prostředí, (dále vliv iontové síly), které díky modifikaci nekovalentních interakcí zajistí jiný způsob pakování než v organických rozpouštědlech

Přechod z organického rozpouštědla typu chlorovaných uhlovodíků či ethylacetátu do vodného nebo směsného rozpouštědla voda-alkohol výrazně oslabí mezimolekulámí interakce založené na H-vazbách, zatímco naopak výrazně bude posílen energetický příspěvek van-der Waaslovy stakovací interakce. Na tomto je založen racionální přístup k novým polymorfům, ještě posílený tím, že vodné, nebo vodně-alkoholické prostředí umožňuje snadnou variaci iontové síly roztoku a tím další posílení interakcí aromátů v tomto prostředí vedoucím k novým polymorfům.

Vedle nového polymorfu imatinib mesylátu, umožňuje způsob dle předloženého patentu také přípravu hydrátů a solvátů (s alkoholy), dále kokrystalů s anorganickými solemi, především NaCl a KC1.

Předmětem vynálezu jsou také způsoby přípravy těchto polymorfu a jejich použití. Charakterizace vzniklých komplexů a kokrystalů byla prováděna metodou NIR, ssNMR, Raman, FTIR, XRPD, elementární analýzou.

Předkládaná přihláška vynálezu popisuje racionální design pro nové polymorfy imatinib mesylátu (a dalších solí, jako např. chloridu).

Racionální design pro tvorbu polymorfu je založen na energetické změně pro nekovalentní interakce molekul API v závislosti na rozpouštědle a iontové síle. Zatímco stávající patenty popisuji generaci polymorfu imatinib mesylátu v organických rozpouštědlech, v patentu prezentovaný přistup je založen na generaci nových polymorfů ve vodném prostředí, kde interakce rozpuštěných molekul API je určována energetickou dominancí následujících energetických příspěvků:

- π-π stakováním aromatických částí molekuly;

- hydrofobními interakcemi (zatímco H-vazby hrají v tomto kompetitivním prostředí velmi malou roli);

efekt koncentrace použité soli.

Důsledkem toho je jiné skládaní molekul při inciální nukleaci a tedy k tvorbě nových, dosud nepopsaných polymorfů. Vzhledem k rozpustnosti API ve vodném prostředí je nutné upravit iontovou sílu roztoku, přičemž pH je kontrolováno tak , aby nedošlo k protonační změně API. Dalšími kritickými faktory jsou koncentrace organického modifikátoru a teplota krystalizace. Těmito parametry lze nastavit způsob tak, aby došlo ke kvantitativní krystalizaci/precipitaci (v případě amorfní API) požadovaného polymorfu.

Výsledkem tohoto způsobu jsou jak velice stabilní polymorfy (prokázáno stresovými testy) hydráty a také kokrystaly API s anorganickými solemi. Tyto byly použity pro proces přípravy lékové formy s řadou excipientů a výsledek formulačního procesu poskytuje lékové formy vyhovující jak z hlediska stability, tak disoluce v porovnání s originální lékovou formou (využívající polymorf beta, nebo alfa 2).

Nové polymorfy lze tímto způsobem generovat za různých podmínek, od hodnoty iontové síly 0,1 až 50 jednotek.

Různé teploty a použití organického modifikátoru. (organické rozpouštědlo v množství 0 až 49 objemových %).

Nové polymorfy jsou s výhodou připraveny s využitím solí se stejným anionem jako API (mesylátů alkalických kovů a alkalických zemin) a to buď samostatně nebo v kombinaci s dalšími anorganickými solemi, s výhodou chloridy a bromidy, kde kation tvoří sůl alkalických kovů a alkalických zemin.

Nový polymorf, hydrát nebo kokrystal je následně izolován krystalizací (teplota krystalizace mezi od 30 °C do 95°C) nebo centrifugami.

Nové polymorfy jsou hodnoceny pomocí práškové rentgenostruktumí analýzy, Ramanovy spektroskopie, NMR tuhé fáze hodnoty, NIR-spektroskopie a elementární analýzou (C,H,N,S).

Nové polymorfy, hydráty a kokrystaly s anorganickými solemi jsou využity pro přípravu lékových forem, a to metodou přímé kompaktace se zvolenými excipienty, extruze nebo vlhké granulace (ve směsi ethanol-voda s obsahem vody do 25 %).

Stabilita LF byla určována jak HPLC (profil nečistot), tak spektroskopickými metodami, především NIR.

Variace fyzikálně chemických vlastností pro danou API poskytuje požadované rozdíly v disolučních charakteristikách, stabilitě a biodostupnosti. Stabilita se týká nejenom stability chemické, ale především morfologické, protože je často pozorováno, že při technologii výroby lékové formy dochází ke konverzi jednotlivých krystalických a amorfních forem vedoucí k nežádoucím změnám v disoluci a charakteristikám biodostupnosti.

Byla vypracována průmyslově využitelná metodika pro tvorbu nových polymorfů inhibitorů tyrozin kináz. Vlastní uspořádání spočívá v přidávání roztoku API ve zvoleném protickém rozpouštědle, nebo ve vodném roztoku k vodnému roztoku soli zvoleného pH a iontové síly. Toto uspořádání vede ke krystalizací nových, dosud nepopsaných polymorfů.

τι ....

Příprava nového polymorfů vychází buď z imatinibu báze a jejím následném převedení na mesylát přidáním jednoho ekvivalentu methanesulfonové kyseliny, nebo příprava vychází z ostatních polymorfů, nebo amorfní soli imatinb mesylátu, s výhodou alfa, nebo beta polymorfů. Připraví se vodný roztok imatinib mesylátu , který je dále zpracováván způsobem vedoucím ke krystalizaci z vodného, nebo vodně-organického prostředí. Připravený polymorf imatinib mesylátu, který je vykrystalován při teplotě -30 až 90 °C je pak izolován filtrací, nebo centrifugací, Krystalizace přip teplotě nižší než 0 °C je s výhodou využívána pro krystalizaci z vodně-alkoholického prostředí, případně směsi voda-acetonitril. Jako vhodné alkoholy jsou používány methylalkohol (MeOH), ethylalkohol (EtOH), isopropanol, dále další organická rozpouštědla mísitelná s vodou, acetonitril, aceton tetrahydrofuran (THF), dimethylsulfoxid (DMSO), dimethylformamid (DMF) nebo jejich směsi.

Iontová síla rozorku je kontrolována přidáním solí, s výhodou mesylátem sodným, nebo draselným, NaCl a KC1, s výhodou v kombinaci s mesylátem sodným a draselným a dalších solí, ve výsledné koncentraci 0,01M až 5M, případně se použije nasycený roztok dané soli v použitém rozpouštědle.

Iontová síla byla udržována v rozmezí 0,001 až 50.

Připravený polymer API je izolován filtrací nebo odstředěním.

Zbytkové organické rozpouštědlo je odstraněno sušením ve vakuu při teplotě 20 až 30 °C po dobu 1 až 24 hod, u solvátů je sušení provedeno od laboratorní teploty do teploty 50 °C.

Výsledkem tvorby polymorfů je modifikace disolučních vlastností a zvýšení chemické a morfologické stability API.

Vhodné disoluční vlastnosti API jsou vedle stability rozhodujícími vlastnostmi pro přípravu farmaceutické kompozice.

Kromě účinné látky má na konečný disoluční profil léčiva podstatný vliv také volba vhodných pomocných látek - excipientů. Pro přípravu lékové formy se ukázalo jako velmi výhodné použití excipientů zvolených z řady: mikrokrystalická celulóza, laktóza, krospovidon, hypromelosa, magnesium-stearát, acvicel, awerosil, bezvodý oxid křemičitý. Tyto pomocné látky umožní přípravu léčiva ve formě tablety. Použití potahované tablety, výhodně takové, kde je potahová vrstrva složena z červeného oxidu železitého (El72), žlutého oxidu železitého (El72), makrogolu, mastku a hypromelosy se ukázalo jako velmi vhodné, protože brání iritaci v oblasti žaludku.

Jako plnívaje možné použít plniva zvolená z rozpustných mono-, oligo- nebo polysacharidů, popřípadě z nerozpustných polysacharidů.

Takto připravenou kompozici je možné využít k léčbě chronické myeloidní leukemie (CML), akutní lymfoblastické leukemie (ALL), gastrointestinálního stromálního tumoru, chronické eosinofílní leukemie, resp. hypereosinofilního syndromu a systémové mastocytózy.

Nové polymorfy imatinib mesylátu připravené poddle vynálezu jsou vhodné k přípravě kompozice se směrovaným uvolňováním, kdy se inhibitor kináz uvolňuje přednostně v leukemických buňkách.

Výsledky analýz polymorfu inhibitorů kináz byly prováděny metodou IR, Raman, NIR ssNMR, XRPD a elementární analýzou, jsou uvedeny v tabulce a na připojených obrázcích (příloha)

Stabilita připraveného polymorfu a lékových forem připravených přímou kompaktací byla studována pomocí nedávno vyvinuté HPTLC a HPLC metodiky:

Stability-indicating HPTLC determination of imatinib mesylate in bulk drug and pharmaceutical dosage form. Vadera, N.; Subramanian, G.; Musmade, P.: Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis (2007), 43(2), 722-726

Validation of an HPLC Method for the Determination of Imatinib Mesylate in Pharmaceutical Dosage. Rosasco, Maria; Moyano, Maria; Pizzomo, Maria; Segall, Adriana.: Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies (2005), 28(20), 32833292.

FT-Ramanova spektra byla měřena na FT-Ramanově spektrometru RFS 100/S (Bruker, Německo) akumulací 256 skenů se spektrálním rozlišením 2 cm’¹ a výkonem laseru 250 mW.

NMR spektra byla měřena na NMR spektrometru Bruker A V ANCE 500 MHz za použití 4 mm CP/MAS sondy, rychlost rotace 13 kHz, kontaktní čas 2 ms, počet scanů 500.

RTG prášková difrakce: Uváděné záznamy byly naměřeny na difraktometru X'PERT PRO MPD PANalytical s grafitovým monochromátorem, použité záření CuKa (λ=1,542Α), excitační napětí: 45 kV, anodový proud: 40 mA, měřený rozsah: 4 - 40° 2Θ, velikost kroku: 0,008° 2Θ, ozářená část vzorku 10 mm, měření probíhalo na Si destičce překryté PE folií.

NIR spektroskopie: Uváděné záznamy byly získány pomocí spektrometru Smart Near-IR UpDrift™ Nicolet™ 6700 FT-IR/NIR, Thermo Scientifis, U.S.A. Porovnáním se spektry jednotlivých výchozích látek byly pozorovány ve spektrech všech uváděných vzorků významné změny, resp. interakce.

Přehled obrázků na výkresech:

Obr. 1: NIR spektra imatinibu báze (nahoře) s α-polymorfem imatinib mesylátu (uprostřed) a v β-polymorfu imatinib mesylátu (dole).

Obr. 2: NIR spektra α-polymorfu imatinib mesylátu (nahoře) a β-polymorfu imatinib mesylátu (uprostřed nahoře) a vzorků imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem NaCl (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem KC1 (dole). Ve spektrech vzorků krystalovaných z vody lze zřetelně rozeznat rozdíly oproti výchozím látkám. Rozdíly ve spektrech obou vzorků nejsou pozorovatelné.

Obr, 3: NIR spektra α-polymorfu imatinib mesylátu (nahoře) a β-polymorfů imatinib mesylátu (uprostřed nahoře) a vzorků imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem KBr (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného z methanolu s přídavkem KBr (dole). Ve spektrech vzorků krystalovaných z vody, resp. methanolu lze zřetelně rozeznat rozdíly oproti výchozím látkám. Rozdíly ve spektrech obou vzorků nejsou pozorovatelné.

Obr. 4: NIR spektra imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem NaCl (nahoře), imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem KC1 (uprostřed nahoře), imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem KBr (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného z methanolu s přídavkem KBr (dole). Vzorky imatimibu krystalované z vody za přítomnosti NaCl, resp. KC1 se v porovnání se vzorky krystalovanými z vody, resp. methanolu za přítomnosti KBr liší nepatrným posunem pásu a raménka v oblasti 6678 až 6609 cm'¹. Jiná odlišnost ve spektrech všech čtyř vzorků není pozorovatelná.

Obr. 5: NIR spektra α-polymorfu imatinib mesylátu (nahoře) a β-polymorfu imatinib mesylátu (uprostřed nahoře) a vzorků imatinib mesylátu krystalovaného ze směsi voda/methanol s přídavkem NaCl (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného ze směsi voda/methanol s přídavkem KC1 (dole). Ve spektrech vzorků krystalovaných ze směsi voda/methanol lze zřetelně rozeznat rozdíly oproti výchozím látkám. Spektra obou vzorků se liší nepatrným posunem pásu a raménka v oblasti 6678 až 6609 cm'¹.

Obr. 6: NIR spektra α-polymorfu imatinib mesylátu (nahoře) a β-polymorfu imatinib mesylátu (uprostřed nahoře) a vzorků imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem

NaCl (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného ze směsi voda/methanol s přídavkem NaCl (dole). Ve spektrech vzorků krystalovaných z vody a směsi voda/methanol lze zřetelně rozeznat rozdíly oproti výchozím látkám. Spektra obou vzorků krystalovaných z různých prostředí se liší nepatrným posunem pásu a raménka v oblasti 6678-6609 cm¹.

Obr. 7: NIR spektra α-polymorfu imatinib mesylátu (nahoře) a β-polymorfu imatinib mesylátu (uprostřed nahoře) a vzorků imatinib mesylátu krystalovaného z vody s přídavkem KC1 (uprostřed dole) a imatinib mesylátu krystalovaného ze směsi voda/methanol s přídavkem KC1 (dole). Ve spektrech vzorků krystalovaných z vody a směsi voda/methanol lze zřetelně rozeznat rozdíly oproti výchozím látkám. Spektra obou vzorků krystalovaných z různých prostředí se liší nepatrným posunem pásu a raménka v oblasti 6678-6609 cm'¹.

Obr. 8: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - uprostřed, beta nahoře) a jejich směsi 1: 1 (dole).

Obr. 9: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta -uprostřed, base - nahoře).

Obr. 10: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfu imatinibu (alpha - dole, beta - uprostřed, imatinib NaCl - nahoře)

Obr. 11: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfu imatinibu (alpha - dole, beta - uprostřed, imatinib KC1 - nahoře)

Obr. 12: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta - uprostřed, imatinib KBr - H2O - nahoře)

Obr. 13: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta -uprostřed, imatinib KBr - MeOH - nahoře)

Obr. 14: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta -uprostřed, imatinib KCl - H2O - nahoře)

Obr. 15: Porovnání ¹³C CP/MAS spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta -uprostřed, imatinib NaCl - H2O - nahoře)

Obr. 16: Ramanovo spektrum - Imatinib mesylát nová forma Z1

Obr, 17: Ramanovo spektrum - Imatinib mesylát nová forma Z2

Obr, 18: Porovnání FT-Ramanových spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta uprostřed, imatinib NaCl - nahoře)

Obr. 19: Porovnání FT-Ramanových spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta uprostřed, imatinib KC1 - nahoře)

Obr, 20: Srovnání FT-Ramanových spekter Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy a, β a nového polymorfů.

Obr. 21: Porovnání FT-Ramanových uprostřed, imatinib KBr - H2O - nahoře)	polymorfů imatinibu	(alpha - dole,	beta -
Obr. 22: Porovnání FT-Ramanových uprostřed, imatinib KBr - MeOH - nahoře)	polymorfů imatinibu	(alpha - dole,	beta -
Obr. 23 Porovnání FT-Ramanových uprostřed, imatinib KC1 - H2O - nahoře)	polymorfů imatinibu	(alpha - dole,	beta -

Obr. 24: Porovnání FT-Ramanových spekter polymorfů imatinibu (alpha - dole, beta uprostřed, imatinib NaCl - H2O - nahoře)

Obr. 25. Srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinib bázi, Imatinib mesylát forma a a forma β.

Obr. 26. RTG difrakční záznam nového polymorfů Imatinibu mesylátu - forma Z1

Obr. 27. RTG difrakční záznam nového polymorfů Imatinibu mesylátu - forma Z2

Obr. 28. Srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy α, β a přípravy nového polymorfů imatinib mesylát/ NaCl.

Obr. 29. Srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy α, β a přípravy nového polymorfu imatinib mesylát/ KC1.

Obr. 30. Srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy α, β a přípravy nového polymorfu imatinib mesylát/ NaCl-H2O.

Obr. 31 Srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy α, β a přípravy nového polymorfu imatinib mesylát/ KC1-H₂O.

Obr- 32. Sumární srovnání RTG difrakčních záznamů pro Imatinibu báze, Imatinib mesylátu formy α, β a přípravy nového polymorfu.

Obr. 33. NIR spektrum nového polymorfu imatinib mesylátu - forma Z1

Obr. 34. NIR spektrum nového polymorfu imatinib mesylátu - forma Z2

Příklady provedení vynálezu:

Popisují způsob přípravy, charakterizaci a použití polymorfů imatinib mesylátu.

Způsob přípravy a charakterizace je doložena následujícími příklady, aniž by jimi byla jakkoliv omezena.

Příklad 1.

4.936g imatinibu báze byl suspendováno ve vodě (50 ml), poté přidán při teplotě 5°C 0,75 ml methansulfonové kyseliny. K takto vzniklému vodnému roztoku (pH 5,2) bylo přidáno 60 ml 2M mesylátu draselného, mícháné 24 hod při laboratorní teplotě a nechána krystalovat po dobu 1-24 hod. při 5°C. Produkt byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-25°C po dobu 24 hod. Byl získán nový polymorf imatinib mesylátu Zl. Produkt byl charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektrokopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgene strukturní analýzy XRPD.

Elementární analýza pro Imatinib mesylát. Nalezeno: 60,83 % C, 6,11 % H, 16,47 % N, 5,32 % S; vypočteno: 61,10 % C; 5,98 % H; 16,63 % N; 5,44 % S.

XRPD : 5,3; 7,5; 10,0; 10,6; 14,1; 15,0 a 16,6° (2Θ ± 0,2° 20).

¹³CNMR vpevné fázi: 109,1, 115,4, 124,0, 128,5, 129,9, 132,8, 137,8, 139,1, 140,6, 147,3, 151,4, 156,9, 158,6, 165,4

FT-Raman: 3062, 2952, 2920, 1663, 1612, 1596, 1314, 1273, 1252, 1041, 987 cm-1

NIR: Interval > 9000: 9838,0.

Interval 9000-7600; pásy 8793,6; 8474,3; 8353,1; 8276,1; 8213,6; 8086,9; 7936,8.

Interval 7600-6200: rozštípený pás 6691,1; 6627,1 s raménky: 7327,7; 7119,2; 6415,4.

Interval 6200-5400: pásy 6120,8; 5977,6 (raménka: 5936,8; 5913,5; 5866,2; 5835,0); pásy 5788,5; 5713,7; 5638,8; 5477,9. Interval 5400-4500: pásy 5327,1; 5288,2; 5104,4; 5019,3; 5002,3; 4977,0; 4937,0; 4904,5; 4819,7; 4778,3; 4718,3; 4690,0; 4655,2; 4613,1; 4562,3; 4546,6,

Interval 4500-4000: pásy 4436,4; 4412,9; 4346,8; 4306,4; 4262,8; 4203,4; 4159,6; 4079,2; 4038,0.

Příklad 2.

mmol imatinib báze byl suspendován ve vodě (8 ml), poté přidán při teplotě 25°C roztok 1 molámích ekvivalent methansulfonové kyseliny (v 1-3 ml vody) a k tomuto roztoku imatinib mesylátu bylo přidáno 10 ml EtOH a 5 ml nasyceného roztoku mesylátu sodného nechána krystalovat po dobu 24 hod. při 0-5 °C. Produkt byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 2030 °C. Byl získán nový polymorf Z2 imatinib mesylát-dihydrát. Produkt byl charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Nový polymorf imatinib mesylát-dihydrát je charakterizován, dle obr. 1 a dále elementární analýza, nalezeno: 6,32 % H, 57,42 % C, 15,88 % N, 4.98 % S. vypočteno: 6,28 % H, 57,58 % C, 15,67 % N, 5,12 % S.

XRPD: 5,5; 10,9; 10,6; 14,9; 17,0 a 21,9° (2Θ ± 0,2° 2Θ).

13CNMR v pevné fázi: 107,6, 113,5, 116,3, 122,3, 125,5, 126,8, 129,3, 130,0, 133,6, 136,2, 140,3, 148,5, 156,2, 157,1, 161,1, 165,2 ppm.

FT-Raman: 3061, 2978, 2914, 1659, 1611, 1591, 1324, 1282, 1043 cm-1.

NIR: Interval > 9200: pásy 11895,4; 11847,6; 11706,7; 9706,7.

Interval 9200-7000: pásy 8773,1; 8581,3; 8475,5; 8125,3; 7880,6; 7737,2; 7327,6; 7230,6; 7121,3.

Interval 7000-5200: pásy 6625,5; 6340,9; 6302,6; 6110,6; 5975,8; 5868,2; 5825,8; 5726,4; 5642,7; 5497,9; 5404,3; 5330,9.

Interval 5200-4000: různě štěpené pásy s raménky 4960,0; 4893,8; 4876,6; 4813,9; 4778,0; 4655,1; 4611,4; 4570,7; 4519,4; 4434,5; 4418,2; 4308,3; 4261,7; 4153,3; 4083,0; 4031,7.

Příklad 3.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf alfa, byl rozpuštěn ve vodě (60-150 ml), poté přidán při teplotě 25°C roztok 10 molámích ekvivalentů anorganické soli, s výhodou mesylátu sodného a chloridu draselného (v 30-150 ml vody) a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 1-24 hod při teplotě 0-5 C. Produkt, polymorf imatinib mesylátu-kokrystal sKCl byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Byl získán nový polymorf imatinib mesylátu.KCl. 2H20.

Elementární analýza, nalezeno: 5,40 % H, 52,15 % C, 14,17 % N, 4,57 % S.; vypočteno:

5,47 % H, 52,81 % C, 14,37 % N, 4,70 % S.

Příklad 4.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf beta, byl rozpuštěn ve vodě (50-150 ml), pH 5,2 poté přidán při teplotě 25°C roztok 5-50 molámích ekvivalentů mesylátu sodného (v 30-150 ml vody), 50 ml EtOH a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 1-24 hod při teplotě 0-5°C. Krystalizační směs byla pro 24 hod míchaní odpařena na odparce, an objem 150 ml, Produkt, 5,82 g polymorf imatinib mesylát, polymorf Z1 byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 2030 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Elementární analýza pro Imatibib mesylát. Nalezeno: 60,91 % C , 6,09 % H, 16,51 % N, 5,28 % S; vypočteno: 61,10 % C; 5,98 % H; 16,63 % N; 5,44 % S.

Příklad 5.

4,93 6g imatinibu báze byl suspendováno ve vodě (50 ml), poté přidán při teplotě 5 °C 0,75 ml methansulfonové kyseliny. K takto vzniklému vodnému roztoku (pH 5,2) bylo přidáno 80 ml acetonitrilu a k tomuto roztoku bylo přidáno 30 ml 2M roztoku mesylátu sodného a nechána krystalovat po dobu 1-24 hod. při 0-5°C. Produkt, 5, 99 g, dihydrát imatinib mesylátu.2H2O byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Nový polymorf imatinib mesylátu dihydrát je charakterizován, dle obr. 1 a dále elementární analýza, nalezeno: 6,32 % H, 57,42 % C, 15,88 % N, 4,98 % S. vypočteno: 57,58 % C; 6,28 % H; 15,67 % N; 5,12 % S.

Příklad 6.

g imatinibu báze byl suspendováno ve vodě (50 ml), poté přidán při teplotě 5°C 0,75 ml methansulfonové kyseliny. K takto vzniklému vodnému roztoku bylo přidáno 80 ml methanolu a k tomuto roztoku bylo přidáno 30 ml nasyceného roztoku mesylátu draselného, pH 7,0 a nechána krystalovat po dobu 1-24 hod. při -25 C. Produkt, 5,85 g, směsný polymorf imatinib mesylátu ( směs beta a Zl) byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgene strukturní analýzy XRPD.

Příklad 6.

g imatinibu báze byl suspendováno ve vodě (50 ml), poté přidán při teplotě 5 °C 0,75 ml methansulfonové kyseliny. K takto vzniklému vodnému roztoku bylo přidáno 50 ml ethanolu a k tomuto roztoku bylo přidáno 30 ml nasyceného roztoku KC1 a 30 ml nasyceného roztoku mesylátu draselného a nechána krystalovat po dobu 1-24 hod. při -15 C. Produkt, 5, 85 g, imatinib chlorid.mesylát byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Příklad 8.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf beta, byl rozpuštěn ve vodě (30 ml), poté přidán při teplotě 25°C roztok 30 ml 3M roztoku NaCl, následně 50 ml EtOH a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 24-48 hod při teplotě 0-3 C. Produkt, 5,82 g (polymorf imatinib chloridu, kokrystalu sNaCl) byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Podobně byl připraven imatinib mesylát, krystal s NaCl, za použití směsi roztoku mesylátu sodného a chloridu sodného (30 ml 2M roztoků)

Nalezeno pro imatinib myselat.NaCl.dihydrát: 5,45% N, 53,88 % C, 14,56 % N, 4,65 % S, 5,11 %C1.

Příklad 9.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf beta, byl rozpuštěn ve vodě (60 ml), poté přidáno 30 ml EtOH při teplotě 25°C, následně přidán roztok 30 ml nasyceného roztoku KMes, pH 7, a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 1-24 hod při teplotě 0-10 C. Produkt, 5,88 g polymorf imatinib mesylátu ve směsi s imatinib bází, byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTTR, NIR a rentgenostrukturní analýzy XRPD.

Příklad 10.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf alfa, byl rozpuštěn ve vodě (60 ml), následně přidán roztok 30 ml 3M roztoku mesylátu draselného, pH upraveno na 5,5 poté přidáno 95 ml acetonitrilu při teplotě 20 °C, tato směs byla nechána krystalovat po dobu 1-24 hod při teplotě 0-3 C. Produkt, 5,80 g polymorf imatinib mesylátu (polymorf Zl) byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Velikost částic API získané tímto způsobem byla v rozmezí 110-440 nm.

Příklad 11.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf alfa byl rozpuštěn vévodě (70 ml), přidán roztok postupně 30 ml 3M roztoku KC1 a 20 ml 2M mesylátu draselného, poté přidáno 55 ml acetonu při teplotě 15°C a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 24 hod při teplotě 4 C. Produkt, 5,81 g polymorf imatinib mesylát.chloridu, byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD. Velikost částic API získané tímto způsobem byla v rozmezí 110-850 nm.

Příklad 12.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf beta, byl rozpuštěn ve vodě (30 ml), poté přidáno 25 ml isopropanolu a 20 ml acetonitrilu při teplotě 25°C, následně přidán roztok 30 ml 2M roztoku KMes a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 1-24 hod při teplotě -5 C. Produkt, 5,90 g polymorf imatinib mesylátu Z2, byl odsát a vysušen ve vakuu při teplotě 20-30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Příklad 13.

5,897 g imatinib mesylátu, polymorf beta, byl rozpuštěn ve vodě (30 ml), poté přidáno 15 ml isopropanolu a 15 ml THF při teplotě 25°C, následně přidán roztok 30 ml 2M roztoku NaCl a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 24 hod při teplotě -5 C. Produkt, 5,90 g polymorf imatinib chloridu, byl získán centrifugaci a vysušen ve vakuu při teplotě 30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Příklad 14.

5,897g imatinib mesylátu, amorfní, byl rozpuštěn vévodě (30 ml), poté přidáno 15 ml isopropanolu a 15 ml THF při teplotě 25°C, následně přidán roztok 25ml 1M roztoku NaCl a 10 ml 2M roztoku mesylátu sodného, tato směs byla nechána krystalovat po dobu 24 hod při teplotě -10 C. Produkt, 5,90 g polymorf imatinib mesylátu-kokrystal s NaCl, byl získán centrifugaci a vysušen ve vakuu při teplotě 30 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Příklad 15.

5,897g imatinib mesylátu, amorfní, byl rozpuštěn ve vodě (30 ml), poté při laboratorní teplotě přidán roztok 2M roztok KMes a tato směs byla nechána krystalovat po dobu 24 hod při teplotě 10 °C. Produkt, 5,90 g polymorf imatinib mesylátu Z2 hydrát, byl získán centrifugaci a vysušen ve vakuu při teplotě 20 °C a charakterizován pomocí elementární analýzy (C,H,N,S) a řady spektroskopických a termálních metod, DSC, ssNMR, Raman, FTIR, NIR a rentgenostruktumí analýzy XRPD.

Příklad 16.

Stabilitní studie nového polymorfu byly prováděny podle

Stability-indicating HPTLC determination of imatinib mesylate in bulk drug and pharmaceutical dosage form. Vadera, N.; Subramanian, G.; Musmade, P.: Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis (2007), 43(2), 722-726

Validation of an HPLC Method for the Determination of Imatinib Mesylate in Pharmaceutical Dosage. Rosasco, Maria; Moyano, Maria; Pizzomo, Maria; Segall, Adriana.: Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies (2005), 28(20), 32833292.

Příklad 17.

Léková forma s využitím nového polymorfu byla připravena přímou kompaktací, kde použité excipeinty zahrnovaly laktozu, avicel, PVP, aerosil, magnesium stearat, Klucel EF Ethocel-VlOO , Lauroglycol FCC a stearyl fumarat sodný, s tím, že obsah API je v rozmezí 20-60 %.

Byla testována kompatibilita nového polymorfu imatinib mesylátu s následujícími excipinety: magnesium stearate, polyvinylpyrrolidone, microcrystalline cellulose. Binární směsi byly analyzovány NIR spektroskopií a to jak za lab teploty, tak teploty 40 C. V zátěžových testech byla zjištěna tvorba nečistot v přítomnosti stearanu hořečnatého.

Testovány byly stabilita formulace s vysokým obsahem API, od 50 do 90 váhových %. Porovnáni beta a nového polymorfu, hydrát ukázalo srovnatelné použití a stabilitu.

Stabioní formulace je založena na následujícím složení excipinetů:

Povidone, Hypromelosa, Hydroxypropylcelulosa) v množstvíé od 3% to 10% váhy tablety, Stabilní formulace dále obsahuje crosspovidon (2 t-10%), lubricant (např. magnesium starat (0,2 to 1,5 %) a koloidní oxid křemičitý (colloidal 0,1 - 1,0%).

Příklad 18.

Dle příkladu 17 kde obsah API je v rozmezí 20-65 %.

Příklad 19.

Dle příkladu 17, kde velikost částic API je v rozmezí l-1000pm.

Příklad 20

Dle příkladu 17, kde velikost částic API je v rozmezí lOOnm -1 pm.

Tabulka 1 -srovnání polymorfů imatinib mesylátu podle vynálezu (forma Z1 a Z2) s výsledky citovanými v literatuře

Elementární analýza	• * · * · • · · · 9 ♦	v v · · • · · • ··
NIR	rn m r--* \o r- g> —r on αΓ oo Ό. iX on . „ on . _ un O . r un S on rq r- o m o — “ X rí řn $ χ xt ’’O 43 όη JQ oO JO ZT Či CL CL CL $ X Os CL * qo - nn , „ cn - rj .. tt - on Λ 7. — 2 οη OO <N O vn OQ —*· (i __* —X f, λ r. — x^j i^n R S^Sor^esOMnwiOonu-jOTř^f^ox S FX 2 2 · - 2 .-CK — os^jm . Λ . - — Osoe^Ttx-sooOtN^r^Lnríf^oQ/—v m Oi oo oo t< o Ό ό ό O un »λ >/n o o _ , r —. .*„ , „ r , Λ x^ r 5 5 O G2 Ox 5 Ó C Ó on cn do E C oo o Ě ° Ř S p <> c* o £ Έ Έ Ch t< WOjye^ G\0 u© c — xo w-4 s h vn xů c 2 c Ξ o ό on e — S S on o ΐ oo C Γ^^^Λ'ΟΟνηνηνΊΛνη^Ο'ί’Μ·	Interval >9000: pásy 11981,7; 9695,9,
FT-Raman ''-V'·· ? ’	3059,2969,2934, 1665, 1609, 1590, 1305, 1291, 1038, 979 cm1 i i i	3071,2964, 2932, 1656, 1610, 1594,
ssNMR Solid state ,3CNMR	112,2, 117,3, 122,3, 126,2, 129,7, 130,1, 134,7, 135,7, 137,9, 142,0, 148,3, 151,5, 158,0, 163,9, 164,7, 165,9	104,8, 121,5, 123,2, 124,8, 125,9, 128,6, 131,0, 134,9,
XRPD	4,9, 10,5, 14,9, 16,5,17,7, 18,1, 18,6, 19,1,21,3,21,6, 22,7, 23,2, 23,8, 24,9,27,4, 28,0, 28,6	9,7, 13,9, 14,7, 17,5,18,2, 20,0,20,6,21,1,22,1,22,7,
polymorfy		e£L
WP	WO1999/03854

				------—w— · • · · · * *	• * · ·*
37,5,37,9,38,2, 39,7,40,6, 41,3,43,4,43,8,44,6,45,2, 45,7,46,5, 47,1,48,0	2,2, 7,8, 8,3, 9,0, 13,0, 14,4, 16,0, 16,5,16,8,19,2, 19,4, 19,8, 20,3,20,7,20,9,21,1, 21,5,22,7, 23,7,24,4,24,7, 25,3,26,3,28,1	9,4, 11,9, 12,7, 13,3,13,9, 15,0, 15,3, 17,0, 17,9, 18,5, 19,0, 19,6,20,7,21,4, 23,6, 24,1,28,2	8,4, 8,6, 10,4, 13,3, 14,7, 16,2, 16,8, 17,1, 19,5,20,9, 22,2,23,1,23,6, 24,5, 25,1, 26,0,26,9,28,5,29,1,30,3	10,5, 12,9, 13,9, 14,1, 15,0, 16,6, 17,2,17,5, 18,1, 18,7, 19,2, 19,8, 20,6,21,1,21,3, 21,7, 22,1,22,8, 23,9,24,3, 25,1,28,6	10,5, 13,8, 15,7, 18,1,21,0, 22,8,24,3, 25,1, 26,3,29,7,
	CO	to		O
	WO2007/023182		WO2007/059963

Claims (48)

1. Patentové nároky

   1. Způsob výroby polymorfu imatinib mesylátu vyznačující se tím, že sestává z následujících kroků:

   a) příprava imatinib mesylátu reakcí imatinibu báze a methansulfonové kyseliny ve vodném prostředí nebo v prostředí směsi voda-organické rozpouštědlo za případného přídavku organického rozpouštědla;

   b) přidání anorganické soli ve vodném roztoku, kontrola pH a iontové síly roztoku c) proces krystalizace při řízené teplotě.
2. 2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že organické rozpouštědlo mísitelné s vodou je zvolené z řady: Cl až C5 alkoholy, C3 až C9 ketony, dimethylformamid (DMF), dimethylsulfoxid (DMSO), tetrahydrofuran (THF), ethylenglykol, ethtylengl yko Idimethylether.
3. 3. Způsob výroby podle nároku 1 až 2, vyznačující se tím, že se jako organické rozpouštědlo mísitelné s vodou použije:

   a) protické polární rozpouštědlo: methylalkohol, ethylalkohol, 2-propanol, ethylenglykol.

   b) aprotické polární rozpouštědlo: aceton, methylethylketon, DMF, DMSO, THF, ethylenglykoldimethyl ether, tetrahydro furan.
4. 4. Způsob výroby podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako organické rozpouštědlo mísitelné s vodou použije methylalkohol, ethylalkohol nebo aceton.
5. 5. Způsob výroby podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědlo použije buď samotná voda nebo směs voda-organické rozpouštědlo s obsahem rozpouštědla až 99 % objemových.
6. 6. Způsob výroby podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědlo použije směs voda-organické rozpouštědlo s obsahem vody 50 - 80 % objemových.
7. 7. Způsob výroby podle nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že se jako anorganická sůl použije sůl silné kyseliny a silné báze.
8. 8. Způsob výroby podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že jako anorganická sůl použije sůl silné jednosytné, dvojsytné a trojsytné, případně vícesytné kyseliny a báze.
9. 9. Způsob výroby podle 1 až 8, vyznačující se tím, že se jako anorganická sůl použije halogenid nebo mesylát.
10. 10. Způsob výroby podle 1 až 9, vyznačující se tím, že se jako anorganická sůl použije chlorid sodný, chlorid draselný, bromid draselný, mesylát sodný, mesylát draselný.
11. 11. Způsob výroby podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se jako anorganická sůl použije směs alespoň dvou solí zvolených z řady: chlorid sodný, chlorid draselný, bromid draselný, mesylát sodný, mesylát draselný v poměru 1 až 100 ku 100 až 1.
12. 12. Způsob výroby podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že je iontová síla roztoku při krystalizaci v rozmezí 0,0001 až 50.
13. 13. Způsob výroby podle nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že se použije při krystalizaci roztok o koncentraci anorganické soli v rozmezí ImM až 5M , případně nasycený roztok soli v daném prostředí.
14. 14. Způsob výroby podle nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že se použije při krystalizaci roztok o koncentraci anorganické soli v rozmezí 0,lM až 2M , případně nasycený roztok soli v daném prostředí.
15. 15. Způsob výroby podle nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že teplota krystalizace je v rozmezí -50 do 100 °C.
16. 16. Způsob výroby podle nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že teplota krystalizace je v rozmezí -20 do50 °C.
17. 17. Způsob výroby podle nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že teplota krystalizace je v rozmezí -10 do 30 °C.
18. 18. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že produkt vzniká ve formě solvátu nebo hydrátu.
19. 19. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vy zn a ču jící se tím, že produkt vzniká ve formě hydrátu nebo solvátu s ethanolem, methanolem nebo isopropanolem.
20. 20. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je produkt izolován centrifugací nebo odsátím.
21. 21. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že koncentrace imatinib mesylátu v krystalizačním prostředí je od 0,1 do 25 hmotnostních %.
22. 22. Způsob výroby podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že koncentrace imatinib mesylátu v krystalizačním prostředí je od 1 do 15 hmotnostních %.
23. 23. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hustota krystalizačního roztoku je v rozmezí 0,2 g/ml až 5 g/ml.
24. 24. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hustota krystalizačního roztoku je v rozmezí 0,5 g/ml až 2,5 g/ml.
25. 25. Krystalický polymorf imatinib mesylátu Zl, charakterizovaný práškovou RTG difrakční analýzou, kde charakteristické píky jsou: 5,3; 7,5; 10,0; 10,6; 14,1; 15,0 a 16,6° (2Θ ± 0,2° 20).
26. 26. Krystalický polymorf imatinib mesylátu Zl, charakterizovaný posuny ⁱ³C -NMR v pevné fázi: 165,3; 158,8; 152,1; 147,6; 139,0; 132,6; 128,9; 123,9; 115,3; 109,2; 59,7; 54,5; 50,2; 44,2; 16,8 ppm.
27. 27. Krystalický polymorf imatinib Zl, vykazující charakteristické pásy FT-Ramanova spektra při spektrálním rozlišení 4 cm'¹: 3061, 2918, 1660, 1611, 1592, 1323, 1281 cm'¹.
28. 28. Krystalický polymorf imatinib mesylátu Z2, charakterizovaný práškovou RTG difrakční analýzou, kde charakteristické píky jsou: 5,5; 10,9; 10,6; 14,9; 17,0 a 21,9° (20 ± 0,2° 20).
29. 29. Krystalický polymorf imatinib mesylátu Z2, charakterizovaný posuny ¹³C -NMR v pevné fázi: 107,6; 113,5; 116,3; 122,3; 125,5; 126,8; 129,3; 130,0; 133,6; 136,2; 140,3; 148,5; 156,2; 157,1; 161,1; 165,2 ppm.
30. 30. Krystalický polymorf imatinib Z2, vykazující charakteristické pásy FT-Ramanova spektra při spektrálním rozlišení 4 cm'¹: 3061,2978,2914,1659,1611, 1591, 1324, 1282, 1043 cm'¹.
31. 31. Polymorf imatinib mesylátu získaný způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 24 vyznačující se tím, že je ve formě kokrystalu nebo tuhého roztoku s nejméně jednou anorganickou solí.
32. 32. Polymorf imatinib mesylátu podle nároku 31, vyznačující se tím, že je ve formě kokrystalu nebo tuhého roztoku s nejméně jednou anorganickou solí zvolenou z halogenidů nebo solí s kyselinou methansulfonovou.
33. 33. Polymorf imatinib mesylátu podle nároků 31 až 32, vyznačující se tím, že je ve formě kokrystalu nebo tuhého roztoku s nejméně jednou anorganickou solí zvolenou z řady: chlorid sodný, chlorid draselný, bromid draselný, mesylát sodný, mesylát draselný.
34. 34. Polymorf imatinib mesylátu podle nároku 31 až 33, vyznačující se tím, že je ve formě kokrystalu nebo tuhého roztoku s chloridem draselným.
35. 35. Krystalickýpolymorf imatinib mesylátu podle nároků 25 až 34, vyznačující se tím, že velikost částic je v rozmezí 1 pm až 100 pm.
36. 36. Krystalickýpolymorf imatinib mesylátu podle nároků 25 až 34, vyznačující se tím, že velikost částic je v rozmezí od 10 nm až 1 pm.
37. 37. Krystalickýpolymorf imatinib mesylátu podle nároků 25 až 34, vyznačující se tím, že má čistotu (HPLC) vyšší než 99 %.
38. 38. Krystalickýpolymorf imatinib mesylátupodle nároků 25 až 34, vyznačující se tím, že má čistotu (HPLC) vyšší než 99,5 %.
39. 39. Farmaceutická kompozice obsahující polymorf imatinib mesylátu charakterizovaný nároky 25 až 34.
40. 40. Farmaceutická kompozice podle nároku 39, vyznačující se tím, že obsah účinné látky je od 10 do 40 %.
41. 41. Farmaceutická kompozice podle nároku 39, vyznačující se tím, že vysoký obsah účinné látky je v rozmezí od 40 do 70 %.
42. 42. Farmaceutická kompozice obsahující polymorf imatinib mesylátu podle nároků 31 až 34 ve formě kokrystalu s chloridem draselným nebo chloridem sodným vyznačující se tím, že obsahuje 4 až 70 % účinné látky.
43. 43. Farmaceutická kompozice s řízeným uvolňováním obsahující polymorf imatinib mesylátu podle nároků 25 až 34.
44. 44. Farmaceutická kompozice podle nároku 43 vyznačující se tím, žejeve formě potahované tablety.
45. 45. Potahovaná tableta podle nároku 44 vyznačující se tím, že pomocné látky jsou mikrokrystalická celulóza, laktoza,krospovidon, hypromelosa, magnesium-stearát, acvicel, awerosil, bezvodý oxid křemičitý a potahová vrstrva je složena z červeného oxidu železitého (E172), žlutého oxidu železitého (E172), makrogolu, mastku a hypromelosy.
46. 46. Léková forma imatinib mesylátu podle nároků 39 až 45, vyznačující se tím, že obsahuje plniva zvolená z rozpustných mono-, oligo- nebo polysacharidů, popřípadě z nerozpustných polysacharidů.
47. 47. Použití farmaceutické kompozice obsahující polymorf imatinib mesylátu podle nároků 39 až 46 k léčbě chronické myeloidní leukemie (CML), akutní lymfoblastické leukemie (ALL), gastrointestinálního stromálního tumoru, chronické eosinofílní leukemie, resp. hypereosinofilního syndromu a systémové mastocytózy.
48. 48. Farmaceutická kompozice se směrovaným uvolňováním obsahující polymorf imatinibu mesylátu podle nároků 25 až 34, vyznačující se tím, že se inhibitor kináz uvolňuje přednostně v leukemických buňkách.

    ¹ i j*. ·..· * ·..* ···’ ’··’

    Příloha patentu

    A.

    NIR spektroskopie: Uváděné záznamy byly získány pomocí spektrometru Smart NearIR UpDrift™ Nicolet™ 6700 FT-IR/NIR, Thermo Scientifís, U.S.A.