CZ201497A3

CZ201497A3 - Krystalické formy enzalutamidu

Info

Publication number: CZ201497A3
Application number: CZ2014-97A
Authority: CZ
Inventors: Dita Davis; Ondřej Dammer; Luděk Ridvan; Petr Lehnert
Original assignee: Zentiva, K.S.
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-08-19

Abstract

Předmětem řešení jsou nové krystalické formy enzalutamidu označené jako formy 1, 2, 3 a 4. Tyto formy byly charakterizované RTG práškovou difrakcí a .sup.1.n.H NMR. Krystalizací se ve všech případech rozumí rozpuštění enzalutamidu při zvýšené teplotě popř. za varu v daném rozpouštědle, postupné pozvolné ochlazení získaného roztoku na teplot 23 až 27 .degree.C, ponechání směsi prokrystalizovat při teplotě 23 až 27 .degree.C, případně nižší (tj. 0 .degree.C až zhruba -20 .degree.C), a následná isolace krystalů odsátím. Pro krystalizaci se vždy použije minimální rozpouštědla/směsi rozpouštědel, ve kterém se enzalutamid rozpustí beze zbytku.

Description

Enzalutamid, 4-(3-(4-kyano-3-(trifluoromethyl)fenyl)-5,5-dimethyl-4-oxo-2-thioxoimidazolidinl-yl)-2-fluoro-N-methylbenzamid, je selektivní antagonistou androgenních receptorů. Tento nadějný přípravek, který byl nedávno oficiálně schválen agenturou EMA, byl vyvinutý na Univesity of Califomia - Oakland (a později licencován firmami Medivation/Astellas) v rámci výzkumného programu pro léčbu rakoviny prostaty, která odolává či přestala být citlivá na jiná chemoterapeutika či chirurgický zákrok, a metastázuje. Příprava enzalutamidu byla popsána již v základním patentu W02006124118, který popisuje přípravu velkého počtu různě substituovaných thiohydantoinů, samotný enzalutamid je uveden v příkladu 56, a je označen jako sloučenina RDI62’. Tento dokument sice uvádí, že byla izolována bezbarvá krystalická látka, nicméně toto tvrzení nebylo nijak doloženo body tání, případně XRPD spektry či DSC analýzami. Stejně tomu bylo i v patentové přihlášce W02007127010 a v původním článku Joumal of Medicinal Chemistry (vol. 53(7), str. 2779-2796; rok 2010). Přípravou enzalutamidu se též zabývá procesní patentové přihlášce WO2011106570, která dokládá alternativní cesty přípravy enzalutamidu, avšak zde byl produkt isolován jako bílý prášek, jehož vlastnosti však opět nebyly nikterak charakterizovány.

Protože je enzalutamid relativně lipofilní molekula, je třeba hledat vhodné cesty jak zlepšit jeho biologickou dostupnost. Volba vhodné pevné formy je klíčovým krokem k získání ideální farmaceutické formulace. Jednou z významných vlastností pevných krystalických látek, jejich solí a solvátů, je právě tvorba polymorfu. Polymorfismus, výskyt různých krystalových forem je vlastností některých molekul a molekulárních komplexů. Je obecně známo že různé polymorfy farmaceuticky aktivních látek mohou mít různé fyzikálně-chemické a tedy i potažmo farmakologické vlastnosti. Rozdílné vlastnosti těchto polymorfu pak mohou být využity k nalezení ideálního složení farmaceutických formulací obsahující danou aktivní látku či její sůl. Z výše uvedeného vyplývá, že je velice důležité neustále vyhledávat vhodné polymorfní formy farmaceuticky aktivních látek, jejich solí či solvátů. Objevování nových krystalických forem může poskytnout nové způsoby, jak zlepšit vlastnosti enzalutamidu jako aktivní farmaceutické složky formulací.

Podstata vynálezu:

Předmětem vynálezu jsou nové krystalické formy enzalutamidu označené jako formy 1, 2, 3 a 4. Tyto formy byly charakterizované RTG práškovou difrakcí a ^!H NMR. Krystalizací se ve všech případech rozumí rozpuštění enzalutamidu při zvýšené teplotě popř. za varu v daném rozpouštědle, postupném pozvolném ochlazení získaného roztoku na teplotu 23 až 27 °C, ponechání směsi prokrystalizovat při teplotě 23 až 27 °C, případně nižší (tj. 0 °C až zhruba -20 °C), a následná isolace krystalů odsátím. Pro krystalizací se vždy použije minimální množství rozpouštědla/směsi, ve kterém se enzalutamid rozpustí bezezbytku.

Forma 1 enzalutamidu byla připravena dle postupu uvedeného v základním patentu W02006124118. Forma 1 podle tohoto vynálezu je charakterizována reflexemi uvedenými v tabulce 1. Difraktogram této formy je uveden na obrázku 1 a je charakterizována těmito charakteristickými reflexemi v RTG práškovém záznamu: 9,9; 13,2; 16,9; 21,4; 22,9 a 26,5 ± 0,2° 2-theta.

• ·

Tab.l: Difrakční píky formy 1.

Pos. [°2Th.]	d-spacing [A]	Rek Int. [%]
6,61	13,366	3,1
9,86	8,965	19,3
9,98	8,855	13,7
11,01	8,032	2,5
12,47	7,091	7,5
13,17	6,717	100,0
13,29	6,657	36,1
13,57	6,519	9,6
13,68	6,470	11,4
14,51	6,102	9,5
15,15	5,845	3,7
16,01	5,533	2,1
16,86	5,254	13,1
17,61	5,033	4,9
18,73	4,734	5,4
19,00	4,668	14,0
19,78	4,486	11,6
21,35	4,158	23,2
21,95	4,046	6,8
22,89	3,881	33,7
23,32	3,812	3,6
24,56	3,622	8,0
25,06	3,550	2,9
25,68	3,467	4,1
26,47	3,364	23,1
27,66	3,222	2,7
28,14	3,169	3,0
29,09	3,067	3,0
29,91	2,985	2,5
31,03	2,879	2,1
31,35	2,851	2,6
32,61	2,744	3,9
33,25	2,693	10,9
34,57	2,593	8,1

Dalším předmětem vynálezu je krystalický enzalutamid forma 2. Tato forma se získává krystalizací enzalutamidu z 1,4-dioxanu, Výhodou tohoto postupu proti původní formě 1 je především čistící efekt a rovněž vysoký výtěžek krystalizace. Takto získaná forma 2 je charakterizována reflexemi uvedenými v tabulce 2. Difraktogram této formy je uveden na

obrázku 2. Krystalická forma 2 je charakterizována těmito charakteristickými reflexemi v RTG práškovém záznamu: 10,8; 14,2; 15,6; 18,3; 21,6 a 24,2 ± 0,2° 2-theta.

Tab.2: Difrakční píky formy 2.

Pos. [°2Th.]	d-spacing [A]	Rel. Int. [%]
6,75	13,087	2,1
10,80	8,188	16,6
10,94	8,079	7,9
14,21	6,228	8,2
14,95	5,922	8,9
15,51	5,707	13,4
16,08	5,508	2,4
17,72	5,001	6,4
18,30	4,845	19,3
18,60	4,768	19,8
19,29	4,598	2,3
19,61	4,523	2,1
20,97	4,232	2,1
21,49	4,132	12,8
21,97	4,043	3,4
22,65	3,923	6,2
23,37	3,804	100,0
24,13	3,685	16,0
24,59	3,618	15,7
25,48	3,493	9,6
25,87	3,441	5,5
26,29	3,387	3,0
28,47	3,133	2,4
28,84	3,093	4,4
34,74	2,580	3,3
35,49	2,528	5,5

Dalším předmětem vynálezu je krystalický enzalutamid forma 3. Tato forma se získává vymíchávání enzalutamidu v 1,4 dioxanu při vhodné teplotě. Vymícháváním se rozumí míchání suspenze nerozpuštěného enzalutamidu ve vhodném rozpouštědle. Vhodná teplota je v rozmezí 15 až 35 °C, ve výhodném provedení je to 23 až 27 °C. Stejně jako u formy 2 bylo překvapivě zjištěno, že výše popsaný postup má efekt především na čistotu získaného enzalutamidu, kdy efektivně odstraňuje nežádoucí nečistoty (hydantoin a otevřený necyklizovaný intermediát thiomočo vínový intermediát).

• · • ·

Krystalická forma 3 podle tohoto vynálezu je charakterizována reflexemi uvedenými v tabulce 3. Difraktogram této je uveden na obrázku 3. Krystalická forma 3 je charakterizována těmito charakteristickými reflexemi v RTG práškovém záznamu: 11,4; 13,2; 14,8; 17,5; 20,8 a 23,6 ± 0,2° 2-theta.

Tab.3: Difrakční píky formy 3.

Pos. [°2Th.]	d-spacing [A]	Rel. Int. [%]
5,81	15,199	15,9
10,64	8,307	54,3
10,98	8,050	9,4
11,43	7,736	70,2
11,64	7,594	68,4
13,21	6,695	71,7
14,27	6,202	17,4
14,83	5,968	52,3
15,40	5,750	41,2
15,81	5,599	27,4
16,86	5,255	36,6
17,50	5,064	60,3
19,40	4,566	34,7
19,96	4,445	17,4
20,82	4,264	100,0
21,40	4,150	9,2
22,03	4,032	40,7
22,51	3,946	13,3
23,57	3,772	51,7
24,11	3,688	23,8
24,74	3,596	29,7
25,03	3,555	33,2
28,96	3,080	20,8
29,42	3,034	10,2
30,12	2,964	7,3
30,65	2,914	11,7

Dalším předmětem vynálezu je krystalický enzalutamid forma 4. Tato forma se získává krystalizací enzalutamidu zetherických rozpouštědel, jejich směsí, a směsí s polárními protickými rozpouštědly. Mezi vhodná etherická rozpouštědla patří zejména diethyl ether, THF, 2-methyl-THF, methylcyclopentylether a 1,3 nebo 1,4- dioxan, ve výhodném provedení se použije 1,4-dioxan. Mezi vhodná polární protická rozpouštědla patří zejména voda, methanol, • · ethanol, n-propanol, iso-propanou, ve výhodném provedení se použije ethanol nebo voda. Vhodné poměry etherických rozpouštědel sprotickými rozpouštědly jsou 10:1 až 1:2, ve výhodném provedení pak 3:1 až 1:2. Bylo překvapivě zjištěno, že výše popsaný postup má efekt především na čistotu získaného enzalutamidu, kdy efektivně odstraňuje nežádoucí nečistoty (hydantoin a otevřený necyklizovaný intermediát - thiomočovinový intermediát). Krystalická forma 4 podle tohoto vynálezu je charakterizována reflexemi uvedenými v Tabulce 4. Forma 4 je charakterizována těmito charakteristickými reflexemi v RTG práškovém záznamu: 10,4; 11,6; 13,5; 15,8; 18,9 a 23,3 ± 0,2° 2-theta.

Tab.4: Difrakční píky formy 4.

Pos. [°2Th.J	d-spacing [A]	Rel. Int. [%]
5,17	17,072	13,2
10,41	8,492	100,0
11,57	7,643	74,5
13,50	6,552	23,3
14,23	6,221	7,5
15,81	5,602	26,8
16,22	5,461	14,3
17,13	5,172	7,9
17,60	5,035	7,7
18,85	4,705	36,2
19,35	4,583	18,0
20,95	4,237	19,4
22,74	3,908	8,3
23,31	3,813	40,1
23,91	3,719	19,8
25,23	3,527	7,0
25,81	3,449	6,4
27,05	3,294	8,3
28,44	3,135	10,2
31,03	2,880	4,0

Výše uvedené krystalické formy enzalutamidu se dají využít při přípravě účinné látky s vysokou chemickou čistotou (Tab. 5).

Tab. 5 HPLC čistoty nových forem enzalutamidu připravených krystalizací

Forma	Rozpouštědlo použité pro krystalizací	HPLC čistota
Surový enzalutamid	—	98,7 %
Enzalutamid forma 1	DCM/aceton	99,3 %
Enzalutamid forma 2	1,4-dioxan	99,9 %
Enzalutamid forma 3	1,4-dioxan	99,7 %
Enzalutamid forma 4	1,4-dioxan/ethanol	99,8 %

Přehled obrázků:

Obrázek 1. RTG práškový záznam krystalické formy 1 z příkladu 1.

Obrázek 2. *H NMR (500 MHz, dé-DMSO) spektrum krystalické formy 1 z příkladu 1.

Obrázek 3. RTG práškový záznam krystalické formy 2 z příkladu 2.

Obrázek 4. 'Η NMR (500 MHz, dó-DMSO) spektrum krystalické formy 2 z příkladu 2.

Obrázek 5. RTG práškový záznam krystalické formy 3 příkladu 3.

Obrázek 6. NMR (500 MHz, d6-DMSO)spektrum krystalické formy 3 z příkladu 3.

Obrázek 7. RTG práškový záznam krystalické formy 4 příkladu 4.

Popis analytických metod:

Měřící parametry XRPD: Difraktogramy byly naměřeny na difraktometru X'PERT PRO MPD PANalytical s grafitovým monochromátorem, použité záření CuKa (λ=1.542 Á), excitační napětí: 45 kV, anodový proud: 40 mA, měřený rozsah: 2 - 40° 20, velikost kroku: 0,01° 20, 50s na jeden krok. Měření probíhalo na plochém práškovém vzorku, který byl umístěn na Si destičku. Pro nastavení primární optiky byly použity programovatelné divergenční clonky s ozářenou plochou vzorku 10 mm, Sollerovy clonky 0,02 rad a protirozptylová clonka Ά Pro nastavení sekundární optiky byl použit detektor XOelerator, režim skenování, aktivní délka 2,122⁰ a protirozptylová clonka 5,0 mm, Ni filter.

Záznamy NMR byly naměřeny na přístroji Bruker Avance 500, 500.13 MHz pro 1H NMR, v rozpouštědle dó- DMSO.

• · · · · ··· * · · · · · · ····· • · · · · · · ······· · · · · ·· ··· ·

Stanovení chemické čistoty HPLC:

mobilní fáze: A: fosfátový pufr Ο,ΟΙΟΜ (1,16 g) NH4H2PO4 se rozpustí v 1 1 MQ vody, pH roztoku se upraví na hodnotu 3,0 ± 0,05 pomocí 50% kyseliny fosforečné.

B: acetonitril

eluce:	gradient
Time (min.)	Flow rate (ml/min.)	%A	%B
0	1,0	70	30
9	1,0	30	70
10	1,0	70	30
11	1,0	70	30

kolona:

rozpouštědlo vzorku: detekce:

nástřik:

teplota autosampleru: tepl°ta kolony:

doba analýzy: koncentrace vzorku: orientační čas Enzalutamidu:

Ascentis Express Phenyl-Hexyl, 2,7 pm, 4,6 x 100 mm

100% ACN spektrofotometrická 236 nm

I μΐ °C °C

II min

0,4 mg/ml

5,8 min

Příklady provedení

Vzorky v následujících příkladech byly charakterizovány metodou práškové rentgenové difrakce (XRPD) a ’H NMR v d^-DMSO a čistota byla měřena pomocí HPLC.

Příklad 1

Surový enzalutamid (100 mg, HPLC 98,7%), získaný dle postupu uvedeném v základním patentu, byl rozpuštěn ve směsi DCM/aceton (95:5,2 ml) a roztok byl poté vykrystalizován pozvolným odpařením cca 1,5 ml rozpouštědla během 16 hod při teplotě 25 °C. Pevná krystalická látka izolovaná filtrací odpovídala krystalické formě 1 (83 mg, 83 %, HPLC 99,3%).

Příklad 2

Surový enzalutamid (100 mg, HPLC 98,7%) byl rozpuštěn v 1,4-dioxanu (2 ml) za refluxu.

Roztok byl poté pozvolně zchlazen na teplotu 23 až 27 °C a ponechán volně krystalizovat po • · dobu 16 hodin při teplotě 23 až 27 °C. Krystalická látka byla isolována filtrací (98 mg, 98 %, HPLC 99,9%). Takto získaný krystalický enzalutamid byl identifikován jako krystalická forma

Příklad 3

Surový enzalutamid (100 mg, HPLC 98,7%) byl suspendován v 1,4-dioxanu (2 ml) a suspenze míchána při 23 až 27 °C po dobu 16 hodin. Pevný podíl byl isolovaný filtrací jako krystalická látka (99 mg, 99 %, HPLC 99,7%). Takto získaný krystalický enzalutamid byl identifikován jako krystalická forma 3.

Příklad 4

Surový enzalutamid (100 mg, HPLC 98,7%) byl rozpuštěn ve směsi 1,4- dioxan/ethanol (3/1 ml) za refluxu. Roztok byl poté pozvolně ochlazen a ponechán krystalizovat při teplotě 23 až 27 °C. Krystalická látka byla isolována filtrací (97 mg, 97 %, HPLC 99,8%). Takto získaný krystalický enzalutamid byl identifikován jako forma 4.

Příklad 5

Surový enzalutamid (100 mg, HPLC 98,7%) byl rozpuštěn ve směsi 1,4- dioxan/voda (1/1 ml) za refluxu. Roztok byl poté pozvolně ochlazen a ponechán krystalizovat při teplotě 23 až 27 °C. Krystalická látka byla isolována filtrací (98 mg, 98 %, HPLC 99,9%), pevný krystalický enzlutamid byl identifikován jako forma 4.

Claims

• ·

Patenatové nároky:

1. Krystalická forma 1 enzalutamidu, vykazující tyto charakteristické reflexe v RTG práškovém záznamu měřeném za použití záření CuKa 9,9; 13,2; 16,9; 21,4; 22,9 a 26,5 ± 0,2° 2-theta.
2. Krystalická forma 2 enzalutamidu, vykazující tyto charakteristické reflexe v RTG práškovém záznamu měřeném za použití záření CuKa 10,8; 14,2; 15,5; 18,3; 21,5 a 23,4 ± 0,2° 2-theta.
3. Krystalická forma 3 enzalutamidu, vykazující tyto charakteristické reflexe v RTG práškovém záznamu měřeném za použití záření CuKa 11,4; 13,2; 14,8; 17,5; 20,8 a 23,6 ± 0,2° 2-theta.
4. Způsob přípravy krystalických forem 1,2 a 3 enzalutamidu charakterizovaných v nárocích 1 až 3, vyznačující se tím, že se tyto formy získají buď krystalizací nebo vymícháváním v rozpouštědle nebo ve směsi rozpouštědel.
5. Způsob přípravy krystalických forem podle nároku 4, vyznačující se tím, že se tyto formy získají buď krystalizací nebo vymícháváním v rozpouštědle nebo směsi rozpouštědel při teplotě 23 až 27 °C a kdy se jako rozpouštědlo použije 1,4-dioxan.
6. Krystalický enzalutamid forma 4, vykazující tyto charakteristické reflexe v RTG práškovém záznamu měřeném za použití záření CuKa 10,4; 11,6; 13,5; 15,8; 18,9 a 23,3 ± 0,2° 2-theta,
7. Způsob přípravy enzalutamidu forma 4 charakterizovaný v nároku 6, vyznačující se tím že se enzalutamid krystalizuje ve směsi 1,4-dioxanu a polárního rozpouštědla.
8. Způsob přípravy enzalutamidu krystalické formy 4 podle nároků 6 a 7, vyznačující se tím že se jako polární rozpouštědlo použije voda nebo ethanol.
9. Způsob přípravy enzalutamidu krystalické formy 4 podle nároků 6 až 8, vyznačující se tím že poměr 1,4-dioxanu a polárního rozpouštědla je 3:1 až 1:1.