DE102006007309B4

DE102006007309B4 - Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Temozolomid

Info

Publication number: DE102006007309B4
Application number: DE102006007309A
Authority: DE
Inventors: Olga Etlin; Mohammed Alnabari; Yana Sery; Edna Danon; Oded Arad; Joseph Kaspi
Original assignee: Chemagis Ltd
Current assignee: Wavelength Enterprises Ltd
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: US7612202B2; US20060183898A1; DE102006007309A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Temozolomid in Form der freien Base, wobei das Verfahren umfasst: Herstellen von Temozolomidhydrochlorid; und Umwandeln des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid Base in saurem Medium durch das Kontaktieren des Temozolomidhydrochlorids mit einer organischen Säure.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren für das Herstellen von Temozolomid hoher Reinheit und Ausbeute über eine Hydrolyse des Ausgangsmaterials 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo[5,1-d]-Tetrazin-4-one, dann das Umwandeln des erhaltenen Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid freie Base in saurem Medium, um somit die hohe Empfindlichkeit des Temozolomids bei nicht sauren pH-Werten zu vermeiden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Temozolomid ist der internationale nicht geschützte Name, der verwendet wird, um 8-Carbamoyl-3-Methyl-Imidazo[5,1-d]-1,2,3,5-Tetrazin-4(3H)-one(I) zu identifizieren.
Temozolomid(I)
Temozolomid ist ein Antitumormittel, das für die Behandlung von Patienten mit einem bösartigen Gliom, wie Krebs, Brustkrebs, einem refraktärem, anaplastischen Astrozytom indiziert ist, das sind Patienten mit einem ersten Rückfall, die ein Fortschreiten der Krankheit im bösartigen Gliom, eine Glioblast-Multiform und ein anaplastisches Astrozytom erlebt haben bei einem Medikamentregime, das Nitrosor (nitrosourea) und Procarbazin enthält.
Temozolomidpräparate werden auf dem US-Markt als Hartkapseln, die 5 mg, 20 mg, 100 mg oder 250 mg Temozolomid enthalten (vermarktet als Temodar^® von der Schering Corporation, Kenilworth, New Jersey, USA), verkauft. Auf anderen Märkten wird es als Temodal^® verkauft.
Temozolomid ist stabil bei einem sauren pH-Wert (< 5) und labil bei einem ph-Wert > 7, und kann somit oral verabreicht werden. Temozolomid wird spontan hydrolisiert bei einem physiologischen pH-Wert zur aktiven Spezies 5-(3-Methyltriazen-1-yl)Imidazole-4-Carboxamide (MTIC) und zum Temozolomid sauren Metabolit 3-Methyl-2,3-Dihydro-4-Oxoimidazo-[5,1,-d]-Tetranzine-8-Carboxylsäure (TMA).
MTIC wird weiter zerlegt in 5-Aminoimidazole-4-Carboxamid (AIC) und in ein Methyl-Diazo-Kation (methyl-diazonium cation, das ein proximales DNA methylierendes Mittel ist. In einem Artikel von Clark A. S., Deans B., Stevens M. F. G., Tisdale M. J., Wheelhouse R. T., Denny B. J. und Hartley J. A. mit dem Titel „Antitumor imidazotetrazines. 32. Synthesis of novel imidazotetrazinones and related bicyclic heterocycles to probe the mode of action of the antitumor drug Temozolomide”, veröffentlicht in J. Med. Chem. 38, 1493–1504 (1995) wird vorgeschlagen, dass eine Sequenz von Guaninresiduen eine zugängliche nukleophile und basische Mikroumgebung in DNA darstellt, die die sequenzselektive Umwandlung von Temozolomid in MTIC erleichtern würde.
Die hydrophobe Natur des MTIC befähigt es, die Blut-Hirn-Schranken-Membran zu durchdringen, weswegen das Medikament extensiv verwendet wird, um auch bösartige Gehirntumore zu behandeln. Die Umwandlung des Temozolomid in MTIC und die weitere Zerrlegung des MTIC in AIC und ein Methyl-Diazo-Kation ist irreversibel und abhängig vom pH-Wert. In wässrigen Puffern ist Temozolomid bei einem pH-Wert < 5 stabil, aber zerlegt sich schnell in MTIC bei einem pH-Wert > 7; wobei im Gegensatz dazu MTIC bei einem alkalischen pH-Wert stabil ist, sich aber schnell in AIC zerlegt bei einem pH-Wert < 7. Temozolomid weist eine In-Vitro-Halbwertszeit von 1,9 Stunden in einem Phosphatpuffer bei 37°C und einem pH-Wert von 7,4 auf, wohingegen das MTIC in derselben Lösung eine Halbwertszeit von ungefähr 2 Minuten aufweist (siehe beispielsweise Denny B. J., Wheelhouse R. T., Stevens M. F. G., Lincoln L., und Slack J. A. „NMR and molecular modeling investigation of the mechanism of activation of the antitumor drug Temozolomide and its interaction with DNA”, Biochemistry, 1994, 33, 9045–9051).
Ein kleiner Prozentsatz (ungefähr 2%) der verabreichten Dosis des Temozolomid wird zu TMA metabolisiert, dem Carboxylsäureanalog von Temozolomid (Tsan L. L. H., Farmer P. B., Gescher A., Slack J. A., in „Characterization of urinary metabolites of temozolomide in humans and mice and evaluation of their cytotoxicity”, Cancer Chemother. Pharmacol., 26: 429–436, 1990).
Das Schema 1 unten zeigt die vorgeschlagenen Metabolismus- und Zerlegungswege von Temozolomid. Das Zeichen * zeigt die Position des ¹⁴C-markierten Kohlenstoffatoms. Klinische Versuche, die mit ¹⁹C-Temozolomid ausgeführt wurden, zeigen, dass das Medikament in MTIC unter physiologischen Bedingungen durch einen nicht enzymatischen chemischen Zerlegungsprozess umgewandelt wird. (S. D. Baker et al. in „Absorption, metablosm and excretion of ¹⁴C-Temozolomide following oral administration to patients with advanced cancer”, Clinical Cancer Research, Vol. 5, 309–317, 1999). Schema 1
Das Reaktionsvermögen von Anti-Tumor-Imidazotetrazinen, wie Temozolomid, in organischen Systemen unterscheidet sich komplett vom Reaktionsvermögen in wässrigen Medien und wird durch eine Retro-Cycloaddition zu Isocyanat und Diazo-Vorläufern dominiert und den chemischen Zusammensetzungen ihrer Zerlegungsprodukte, wie das beschrieben ist von Baig G. U. und Stevens M. F. G., in einem Artikel mit dem Titel „Antitumor imidazotetrazines. Part 12. Reactions of mitozolomide and ist 3-alkyl congeners with oxygen, nitrogen, halogen and carbon nucleophiles”, veröffentlicht in J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 1 (1987), 665–670.
Die ursprüngliche Synthese von Temozolomid umfasst die Reaktion von 5-Diazoimidazole-4-Carboxamid mit Methylisocyanat (siehe Schema 2 unten). Während die Reaktionszeit in Dichlormethan bei 25°C sehr lang ist (20 Tage) wird sehr reines Temozolomid in hoher Ausbeute erhalten, wie das von Stevens M. F. G., Hickman, J. A., Stone, R., Gibson, N. W., Baig, G. U., Lunt, E., und Newton C. G. in einem Artikel mit dem Titel „Antitumor Imidazotetrazines, 1. Synthesis and chemistry of 8-Carbamoyl-3-(2-chloroethyl)imidazo[5,1-d]-1,2,3,5-tetrazin-4(3H)-one, a novel broad-spectrum antitumor agent”, veröffentlicht in J. Med. Chem. 27, 196–201, 1984 beschrieben wurde. Schema 2
Ein synthetisches Verfahren zur Herstellung von Temozolomid, ähnlich dem, das von Steven et al. in J. Med. Chem. 27, 196–201, 1984 beschrieben wurde, wird von Lunt et al. im US-Patent Nr. 5,260,291 beschrieben.
Während in beiden diesen Veröffentlichungen mitgeteilt wird, dass der Schmelzpunkt von Temozolomid bei ungefähr 210°C liegt, gibt Lunt auch an, dass beim Erhitzen „ein Aufschäumen und Dunkelwerten bei 160°C bis 210°C” beobachtet wird. Ein solches Verhalten kann einer Zersetzung zugeschrieben werden.
Das US-Patent 6,844,434 beschreibt die Herstellung von Temozolomid, Alkylanalogen und ihrer Zwischenstoffe. Das Verfahren, das im Schema 3 unten dargestellt ist, umfasst das Reagieren von 5-Amino-1H-Imidazole-4-Carboxamide-Hydrochlorid (II) mit 4-Nitrophenyl-Chloroformat um eine Verbindung (III) zu bieten, die nachfolgend mit Methylhydrazin in Reaktion gebracht wird, um die entsprechende Verbindung (IV) zu erhalten, die cyclisiert wird, um Temozolomid zu erhalten. Schema 3
Ein anderes Verfahren für das Herstellen von Temozolomid ist in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002/0095036 beschrieben (siehe Schema 4 unten). In diesem Verfahren wird das Imin (V) in 2-Cyano-N-(1,1-Dimethylethyl)-2-[(Diphenyl-Methylene)amino]-Acetamid umgewandelt, das in 2-Amino-2-Cyano-N-(1,1-Dimethyl-Ethyl)-Acteamid-Hydrochlorid umgewandelt wird. Das letztere wird mit der Verbindung (VI) in Reaktion gebracht, um 5-Amino-N⁴-(1,1-Dimethylethyl)-N¹-Methyl-1H-Imidazole-1,4-Dicarboxamid zu erhalten, das in 3,4-Dihydro-N-(1,1-Dimethylethyl)-3-Methyl-Imidazo-[5,1-d]-1,2,3,5-Tetrazine-8-Carbosamide(Tert-Butyl-Temozolomid) umgewandelt wird, das zu Temozolomid unter einer sauren Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure führt. Schema 4
Eine nochmals andere Synthese von Temozolomid ist durch Stevens et al. in J. Org. Chem., Vol. 62, Nr. 21, 7288–7294, 1997 beschrieben, wobei Temozolomid-Hydrochloridsalz mit einer Ausbeute von 65% durch die Hydrolyse von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one mit Hydrochlorsäure erhalten wird, wie das im Schema 5 gezeigt ist. Schema 5
Der Hauptnachteil dieses Verfahrens ist die geringe Ausbeute, mit der Temozolomidhydrochlorid erhalten wird (65%). Es wird angenommen, dass die relativ erhöhte Temperatur von 60°C, die in dem Verfahren verwendet wird, den Gehalt der Zersetzungsprodukte erhöht.
Der Schluss aus den klinischen Versuchen, die im Detail hier oben beschrieben wurden, ist der, dass Temozolomid bei einem nicht sauren pH-Wert sehr unstabil ist, labil bei einem pH-Wert > 7 und stabil bei einem pH-Wert < 5. Durch die innere Instabilität von Temozolomid bei basischen Bedingungen ist die Umwandlung von Temozolomidhydrochlorid in Temozolomid Base unter den gewöhnlichen Bedingungen (Behandlung mit einer Base) keine brauchbare Option. Somit besteht im Stand der Technik ein nicht erfülltes Bedürfnis nach einem einfachen, effizienten und zweckmäßigen Verfahren zur Umwandlung von Temozolomidhydrochlorid in Temozolomid Base.
In den meisten der Verfahren zum Erhalten von Temozolomid, die oben beschrieben wurden (mit Ausnahme des Verfahrens, das von Stevens et al. in J. Org. Chem. Vol. 62, Nr. 21, 1997 beschrieben ist), wird Temozolomid als eine freie Base erhalten, so dass kein weitere Neutralisationsschritt erforderlich ist.
Es ist Fachleuten bekannt, dass ein Verfahren der Wahl für das Umwandeln eines Salzes (wie des Hydrochloridsalzes) eines organisch aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffes in die entsprechende freie Base im Lösen des Salzes in einem geeigneten Lösungsmittel, dem Hinzufügen einer Base (wie Natriumhydroxyd), und im Isolieren der so erhaltenen freien Base vom aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoff (active pharmaceutical ingredient free base) durch Filtration besteht.
Dieses Verfahren ist jedoch im Fall von Temozolomid nicht anwendbar, da diese Verbindung bei basischen Bedingungen mit einem pH-Wert von über 7 sehr unstabil ist, und somit selbst die Verwendung einer milderen Base, wie Natriumbicarbonat, nicht erwünscht ist. Weiterhin besteht noch ein Bedürfnis im Stand der Technik nach einem verbesserten industriell durchführbaren Verfahren hoher Ausbeute für das Herstellen von sehr reinem Temozolomid unter Verwendung konventioneller Raffinationstechniken, während die Verwendung der Flüssigkeitschromatographie im letzten Reaktionsschritt vermieden wird.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert ein verbessertes Verfahren für das Herstellen von hoch reinem Temozolomid in Form der freien Base mit hoher Ausbeute, wobei das Verfahren umfasst:
Herstellen von Temozolomidhydrochlorid; und
Umwandeln des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid Base in einem sauren Medium.
Die vorliegende Erfindung liefert eine überraschende Umwandlung von Temozolomidhydrochlorid in Temozolomid freie Base, was bei einem sauren pH-Wert unter Verwendung einer Mischung aus einer Säure (beispielsweise einer organischen Säure), einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel und Wasser erzielt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung findet die Auflösung des Temozolomidhydrochlorids in der Mischung aus Essigsäure, Acetonitril und Wasser vollständig statt (bei einem pH-Wert im Bereich von 3–4) und führt zu einer Ausfällung des Temozolomids beim Abkühlen.
Die vorliegende Erfindung liefert auch einen optionalen Schritt, der einen Wiedergewinnungsstufe der Raffinationsmutterlaugen für das Herstellen von Temozolomid mit hoher Ausbeute und Qualität einschließt.
Somit liefert die vorliegende Erfindung in einem Aspekt eine ungewöhnliche Umwandlung des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid freie Base durch das Verwenden einer Mischung aus Essigsäure, einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel (beispielsweise Acetonitril) und Wasser.
Das hier bereit gestellte Verfahren ermöglicht das Ausführen dieser Umwandlung des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid freie Base in einem sauren Medium und dies gewährleistet eine relativ hohe Ausbeute durch die Nichtzerlegung des Temozolomids im saurem Medium und stellt gleichzeitig ein geradliniges, billiges und leicht durchzuführendes Verfahren dar.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Temozolomidhydrochlorid in hoher Qualität und Ausbeute durch eine verbesserte Hydrolyse von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one hergestellt.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Herstellung des Temozolomidhydrochlorids durch ein Hydrolyseverfahren von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one unter Verwendung einer konzentrierten, anorganischen sauren Lösung und eines organischen Hilfslösungsmittels ausgeführt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung liefert ein verbessertes Verfahren für das Herstellen von hoch reinem Temozolomid in Form der freien Base mit hoher Ausbeute, wobei das Verfahren umfasst:
Herstellen von Temozolomidhydrochlorid; und
Umwandeln des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid Base in einem sauren Medium.
Die hier maßgeblichen Erfinder haben überraschenderweise entdeckt, dass die Umwandlung von Temozolomidhydrochlorid in Temozolomid freie Base bei einem sauren pH-Wert unter Verwendung einer Mischung aus einer Säure (beispielsweise einer organischen Säure), eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels und Wasser erzielt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die organische Säure ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Essigsäure, Propionsäure, Zitronensäure, Malonsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Oxalsäure und dergleichen und Kombinationen davon, vorzugsweise Essigsäure.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das mit Wasser mischbare Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Aceton, Tetrahydrofuran (THF), 2-Methyltetrahydrofuran, Acetonitril, N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO), N-Methyl-Pyrrolidone (NMP) und dergleichen und Mischungen davon, vorzugsweise Aceton, THF und Ethanol und am besten Acetonitril.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Auflösung des Temozolomidhydrochlorids in der Mischung aus Essigsäure, Acetonitril und Wasser vollständig (bei einem pH-Wert in einem Bereich von 3–4), so dass zur selben Zeit eine Freisetzung des Salzes als auch eine Kristallisierung beim Kühlen erzielt wird.
Somit liefert die vorliegende Erfindung in einem Aspekt eine ungewöhnliche Umwandlung des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid freie Base durch das Verwenden einer Mischung aus Essigsäure, Acetonitril und Wasser, wie das hier beschrieben ist.
Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht das Ausführen der Umwandlung von Temozolomidhydrochlorid in freie Temozolomid Base in saurem Medium und es gewährleistet somit eine relativ hohe Ausbeute durch die Nichtzersetzung des Temozolomids im sauren Medium und es stellt zusätzlich ein geradliniges, billiges und leicht durchzuführendes Verfahren dar.
Mehrere Lösungsmittelmischungen wurden für das Erhalten der freien Temozolomid Base getestet, wie das in Tabelle 1 gezeigt ist. In jedem Fall wurde das niedrig möglichste Volumen der Lösungsmittelmischung verwendet, das benötigt wurde, um eine komplette Auflösung des Temozolomidhydrochlorids zu ermöglichen.
Während eine Mischung aus Essigsäure, Aceton und Wasser verwendet wurde, war die erhaltene Reaktionsausbeute hoch (88%), aber das Verhältnis zwischen dem Temozolomid und dem Volumen der Lösungsmittelmischung war zu hoch (1/24,5). Zusätzlich erhielt man ein etwas gefärbtes Produkt.

Die Verwendung einer Mischung aus Essigsäure, Acetonitril und Wasser wird bevorzugt, da die erhaltene Reaktionsausbeute hoch war (86,7%) und das Verhältnis zwischen Temozolomid und dem Volumen der Lösungsmittelmischung das niedrigste war (1/15) (siehe Tabelle 1) Tabelle 1

	Inhalt der Lösung	Temozolomid HCl/Lösungsmittelmischungsverhältnis (g/ml)	Verfahrensausbeute	Bemerkungen
1	Temozolomid HCl 11,7 g	1/15	86,7%	Temozolomid wurde mit hoher Reinheit von 99,96% erhalt.
	Acetonitril 79 ml
	Wasser 96,5 ml
	Essigsäure 2,5 ml
2	Temozolomid HCl 3 g	1/25	Nicht bestimmt
	Ethanol 33 ml
	Wasser 41,7 ml
	Essigsäure 0,6 ml
3	Temozolomid HCl 7,2 g	1/24,5	88%	Ein etwas gefärbtes Produkt wurde erhalten
	Aceton 85 ml
	Wasser 90 ml
	Essigsäure 1,8 ml
4	Temozolomid HCl 2,9 g	1/18	70%	Temozolomid wurde mit hoher Reinheit von 99,8% erhalt.
	THF 23 ml
	Wasser 28,8 ml
	Essigsäure 0,7 ml

Während das vorliegende Verfahren bei verschiedenen Reaktionsbedingungen ausgeführt werden kann, wurde herausgefunden, dass das folgende typische Verfahren für die Herstellung der freien Temozolomid Base aus Temozolomidhydrochlorid am besten ist:
Beladen des Reaktionsgefäßes mit Temozolomidhydrochlorid und einer Mischung aus Essigsäure, einem mit Wasser mischbarem organischen Lösungsmittel und Wasser;
Umrühren und Erhitzen der Mischung auf eine erhöhte Temperatur, gefolgt vom Filtern bei derselben Temperatur;
Kühlen der Lösung, um Kristalle der Temozolomid freien Base zu erhalten;
Filtern der Kristalle, Waschen mit Wasser und einem organischen Lösungsmittel und Trocknen; und
Optionales Wiedergewinnen von Temozolomid aus der Raffinationsmutterlauge.
Ein geeignetes Lösungsmittel für das Waschen der erhaltenen Kristalle der Temozolomid freien Base wird aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus Diethylether, Diisopropylether, t-Butylmethylether, Aceton, Methylethylketon, Methylacetat, Ethylacetat, n-Propylacetat, Isopropylacetat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril und Mischungen davon, vorzugsweise Aceton.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geliefert, das optional eine Wiedergewinnungsstufe des Temozolomids aus den Raffinationsmutterlaugen einschließt.
Die hier maßgeblichen Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass durch das Hindurchführen der Lösung der Raffinationsmutterlaugen, die aus den Kristallisationen des Temozolomidhydrochlorids erhalten werden, durch eine Säule, die mit einem schwach basischen Ionenaustauschharz gepackt ist, und der Verwendung des Eluats bei der nächsten Kristallisation, die Gesamtausbeute des letzten Reaktionsschritts der Erhaltung hoch qualitativen Temozolomids signifikant erhöht werden kann.
Ohne an eine spezielle Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass durch das Hindurchführen der sauren Raffinationsmutterlauge durch das schwach basische Ionenaustauschharz die Säure an den Ionenaustauscher angeheftet wird, so dass ein neutralisiertes Eluat gesammelt und als Lösungsmittel bei der nächsten Kristallisation verwendet werden kann. Da dieses Eluat eine gewisse Menge der Temozolomid Base enthält, bewirkt seine Verwendung als ein Lösungsmittel bei der nächsten Kristallisation eine Erhöhung der gesamten Ausbeute, ohne die Qualität negativ zu beeinflussen.
Somit umfasst das Verfahren zur Wiedergewinnung hoch reinen Temozolomids:
Füllen einer Säule mit einem Ionenaustauschharz, Hinzufügen einer Lösungsmittelmischung und Warten für ungefähr 30 Minuten, um ein Quellen des Harzes zu ermöglichen;
Ermöglichen, dass die Lösungsmittel zur Spitze des Harzes steigt und Hindurchführen der Mutterlauge der vorherigen Kristallisationscharge durch die Säule;
Ausscheiden des ersten eluierten Volumens und dann Sammeln der eluierten Lösung (des Eluats);
Beladen des Reaktionsgefäßes mit Temozolomidhydrochlorid und dem gesammelte Eluat;
Umrühren und Erhitzen der Mischung auf eine relativ angehobene Temperatur und Filtern der Lösung bei dieser Temperatur;
Kühlen der Lösung und Umrühren, um eine Kristallisation zu ermöglichen;
Filtern und Waschen mit Wasser und einem organischen Lösungsmittel und Trocknen; und
optionales Regenerieren des Harzes und Wiederholen der vorherigen Schritte.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Ionenaustauschharz vorzugsweise ein schwach basisches, anionisches Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Lewatit Mono Plus^TM MP 64, Dowex Marathon WBA, Dowex Marathon WBA-2, Resindion A-329, Amberlite 93 und dergleichen. Das aktuell am meisten bevorzugte Ionenaustauschharz ist Lewatit Mono Plus^TM MP 64.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das bevorzugte Verhältnis zwischen dem Harz und dem Volumen der geladenen Mutterlaugenlösung 1/5 (Gramm/ml).
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das organische Lösungsmittel, das in der Mischung mit Wasser für das Eluieren verwendet wird, aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Aceton, Tetrahydrofuran (THF), 2-Methyltetrahydrofuran, Acetonitril, N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO), N-Methyl-Pyrrolidon (NMP) und Mischungen daraus, vorzugsweise Acetonitril besteht.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das bevorzugte Verhältnis zwischen Wasser und Acetonitril in dieser Mischung 55/45 v/v.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Flussrate, mit der die Lösung durch die Säule eluiert wird, die mit dem Ionenaustauschharz gepackt ist, mindestens 0,2 ml/min, vorzugsweise 1 ml/min.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Regenerieren des Harzes nach dem Eluieren mit der Lösung der Mutterlauge, die man aus der Kristallisation des Temozolomidhydrochlorids erhält, geliefert, wobei das Verfahren umfasst:
Waschen des Harzes mit einer wässrigen, basischen Lösung;
Waschen des Harzes mit Wasser;
Waschen des Harzes mit einer Salzlösung; und
Waschen des Harzes wieder mit Wasser und Prüfen des pH-Werts.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die wässrige, basische Lösung, die für dieses Waschen verwendet wird, vorzugsweise eine 1% Lösung von NaOH.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Salzlösung, die für das Waschen verwendet wird, vorzugsweise eine 8% Lösung von NaCl.
Somit liefert in die vorliegende Erfindung einem Aspekt eine ungewöhnliche Umwandlung des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid freie Base durch das Verwenden einer Mischung aus Essigsäure, einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel und Wasser, wie das hier oben beschrieben wurde.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Temozolomidhydrochlorid in hoher Qualität und Ausbeute durch eine verbesserte Hydrolyse von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one hergestellt.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Herstellung des Temozolomidhydrochlorids durch eine verbesserte Hydrolyse von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one unter Verwendung einer konzentrierten, anorganischen, sauren Lösung und eine organischen Hilfslösungsmittels hergestellt, wobei das Verfahren umfasst:
Laden des Reaktionsgefäßes mit 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one und einer anorganischen Säure;
Umrühren und Erhitzen der Reaktionsmischung auf eine erhöhte Temperatur;
Kühlen der Reaktionsmischung und tropfenweise Hinzufügen eines organischen Hilfslösungsmittels und Umrühren;
Filtern der Kristalle des Temozolomidhydrochlorids, Waschen mit einem organischen Lösungsmittel und Trocknen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine passende anorganische Säure in nicht einschränkender Weise Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Trifluoressigsäure und dergleichen und Kombinationen davon, vorzugsweise Salzsäure. Die bevorzugte Konzentration der Salzsäure beträgt 36,5–38%, und das bevorzugte Gewicht/Volumen-Verhältnis zwischen dem Ausgangsmaterial 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one und Salzsäure beträgt ungefähr 1/5.
Die schonende Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 32–35°C, was eine reine Reaktion mit geringen Verunreinigungsmengen und eine hohe Ausbeute ermöglicht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein geeignetes, organisches Hilfslösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec-Butanol, Isobutanol, Aceton, Methylethylketon, Diethylketon, Methylpropylketon, Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril und Mischungen daraus, vorzugsweise Aceton.
Die Vorteile des Verfahrens sind folgende:
Eine höhere Konzentration der Salzsäure wird verwendet, nämlich 36,5–38% statt 32%, wie in der Literatur angegeben.
Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 32–35°C statt 60°C ausgeführt, womit der Gehalt der Zersetzungsprodukte im endgültigen Produkt signifikant reduziert wird, und man ein hoch reines Produkt erhält, ohne eine Säulenchromatographie zu verwenden.
Ein geeignetes Hilfslösungsmittel wird tropfenweise hinzugegeben, und als Ergebnis wird die Reaktionsausbeute auf über 89% im Vergleich zu den 65%, die in der Literatur angegeben sind, angehoben. Somit ergibt das Verfahren für die Herstellung von Temozolomid, das die Wiedergewinnungsstufe einschließt, hoch reines Temozolomid, das eine Reinheit von mindestens 98,5%, vorzugsweise von über 99,5% und noch besser von über 99,8% aufweist.
Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung werden einem Durchschnittsfachmann aufscheinen, wenn er die folgenden Beispiele untersucht, die nicht einschränkend zu verstehen sind. Zusätzlich findet jede der verschiedenen Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung, wie sie oben ausgeführt wurde und wie sie in den Ansprüchen beansprucht ist, eine experimentelle Unterstützung in den folgenden Beispielen.
Es wird nun Bezug genommen auf die folgenden Beispiele, die zusammen mit den obigen Beschreibungen die Erfindung in nicht einschränkender Weise illustrieren. Im allgemeinen umfasst die hier verwendete Nomenklatur und die Laborverfahren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, chemische und analytische Techniken, die einem Fachmann vertraut sind. Wenn nicht anders definiert weisen die hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke dieselbe Bedeutung auf, wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann der Technik, zu der diese Erfindung gehört, verstanden werden. Obwohl Verfahren und Materialien, die ähnlich oder äquivalent den hier beschriebenen sind, in der Praxis oder beim Testen der vorliegende Erfindung verwendet werden können, werden nachfolgend geeignete Verfahren und Materialien beschrieben.
BEISPIELE
BEISPIEL 1
Ein 250 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Magnetrührer und einem Rückflusskühler ausgerüstet ist, wurde mit 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one (10 Gramm, 0,0568 Mol) und Salzsäure (36,5–38%, 50 ml) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde auf 32–35°C erhitzt, und das Rühren wurde bei dieser Temperatur für ungefähr 3 Stunden aufrecht gehalten. Eine Probe wurde gezogen und durch eine HPLC (Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie) analysiert, um zu verifizieren, dass die hohe Umwandlung erzielt wurde. (Wenn der Gehalt des Ausgangsmaterials 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo-[5,1-d]-Tetrazin-4-one mehr als 2,5% pro Fläche gemäß der HPLC beträgt, kann das Umrühren für eine zusätzliche Stunde fortgesetzt werden).
Die Reaktionsmischung wurde dann auf 20°C gekühlt, und 50 ml Aceton wurden tropfenweise hinzugegeben, während die Temperatur bei 20°C gehalten wurde. Das Rühren wurde für 15–30 Minuten fortgesetzt. Die ausgefällten weißen Kristalle wurden mit kaltem Aceton (20 ml) gewaschen und bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 11,7 Gramm (0,0507 Mol) Temozolomidhydrochlorid zu erhalten (Ausbeute 89,3%). Reinheit (nach HPLC): 99,6%.
BEISPIEL 2
Ein 500 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Magnetrührer und einem Rückflusskühler ausgestattet ist, wurde mit Temozolomidhydrochlorid (11,7 Gramm, 0,0507 Mol), Acetonitril (79 ml), Essigsäure (2,5 ml) und Wasser (96,5 ml) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde auf 60–63°C erhitzt und das Rühren bei dieser Temperatur für ungefähr 10 Minuten durchgeführt. Die Reaktionsmischung wurde bei dieser Temperatur gefiltert und dann auf 5°C während ungefähr einer halben Stunde abgekühlt, um eine Kristallisation zu ermöglichen. Die so erhaltenen Kristalle wurden gesammelt und mit Wasser (2 × 20 ml) und kaltem Aceton (20 ml) gewaschen. Die Kristalle wurden bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 8,54 Gramm (0,044 Mol) der freien Temozolomid Base zu erhalten (Ausbeute 86,7%). Reinheit (nach HPLC): 99,96%.
BEISPIEL 3
Ein 500 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Magnetrührer und einem Rückflusskühler ausgestattet ist, wurde mit Temozolomidhydrochlorid (7,2 Gramm, 0,031 Mol), Aceton (85 ml), Essigsäure (1,8 ml) und Wasser (90 ml) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde auf Rückfluss erhitzt (heated to reflux), und das Rühren bei dieser Temperatur für ungefähr 10 Minuten durchgeführt. Die Reaktionsmischung wurde bei erhöhter Temperatur gefiltert und dann auf 5°C während ungefähr einer halben Stunde abgekühlt, um eine Kristallisation zu ermöglichen. Die so erhaltenen Kristalle wurden gesammelt und mit Wasser (2 × 20 ml) und kaltem Aceton (20 ml) gewaschen. Die Kristalle wurden bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 5,3 Gramm (0,027 Mol) der freien Temozolomid Base zu erhalten (Ausbeute 88%).
BEISPIEL 4
Ein 250 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Magnetrührer und einem Rückflusskühler ausgestattet ist, wurde mit Temozolomidhydrochlorid (2,9 Gramm, 0,0126 Mol), THF (23 ml), Essigsäure (0,7 ml) und Wasser (28,8 ml) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde auf Rückfluss erhitzt und das Rühren wurde bei dieser Temperatur für ungefähr 10 Minuten durchgeführt. Die Reaktionsmischung wurde bei erhöhter Temperatur gefiltert und dann auf 5°C während ungefähr einer halben Stunde abgekühlt, um eine Kristallisation zu ermöglichen. Die so erhaltenen Kristalle wurden gesammelt und mit Wasser (2 × 20 ml) und kaltem Aceton (20 ml) gewaschen. Die Kristalle wurden bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 1,71 Gramm (0,0088 Mol) der freien Temozolomid Base zu erhalten (Ausbeute 70%). Reinheit (nach HPLC): 99,8%.
BEISPIEL 5 (Vergleichsbeispiel)
Eine 1,25 cm breite Säule wurde mit 10 Gramm Ionenaustauschharz Lewatit Mono Plus^TM MP-64 gefüllt. Eine Lösungsmittelmischung, die 55% Wasser und 45% Acetonitril (20 ml) umfasst, wurde hinzugefügt, und es wurden 30 Minuten Zeit für das Quellen des Harzes gegeben. Dann konnte die Lösung zur Spitze des Harzes steigen, und eine Lösung der Mutterlauge des Beispiels 1 (50 ml) wurde durch die Säule mit einer Rate von ungefähr 1 ml/min hindurch geführt. Das erste Volumen wurde verworfen (10 ml), und dann wurde die eluierte Lösung (das Eluat) gesammelt (50 ml) und in ein Reaktionsgefäß überführt. Temozolomidhydrochlorid (3,33 Gramm, 0,0144 Mol) wurde hinzugefügt, und die Mischung wurde auf 60–63°C unter Rühren erhitzt und bei dieser Temperatur gefiltert. Dann wurde die Mischung auf 5°C gekühlt, und das Rühren wurde für ungefähr 30 Minuten beibehalten, um eine Kristallisation zu ermöglichen. Die so erhaltenen Kristalle wurde durch Filtration gesammelt und mit Wasser (2 × 10 ml) und kaltem Aceton (10 ml) gewaschen. Die Kristalle wurde bei 40°C im Vakuum getrocknet, um 2,52 Gramm (0,013 Mol) der Temozolomid Base mit einer Ausbeute von 90,3% zu erhalten. Reinheit (nach HPLC): 99,9%.
BEISPIEL 6 (Vergleichsbeispiel)
Die Regeneration des Ionenaustauschharzes wurde ausgeführt, indem es mit 1% NaOH 1% (100 ml), dann mit Wasser (50 ml) gewaschen wurde, gefolgt von einem Waschen mit NaCl 8% Lösung (50 ml) und wieder mit Wasser (100 ml). Der pH-Wert wurde geprüft (pH-Wert ~ 8).

Claims

Verfahren zur Herstellung von Temozolomid in Form der freien Base, wobei das Verfahren umfasst: Herstellen von Temozolomidhydrochlorid; und Umwandeln des Temozolomidhydrochlorids in Temozolomid Base in saurem Medium durch das Kontaktieren des Temozolomidhydrochlorids mit einer organischen Säure.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es das Kontaktieren des Temozolomidhydrochlorids mit einer Mischung aus einer organischen Säure, einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel und Wasser umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Umwandeln des Temozolomidhydrochlorids in die Temozolomid Base umfasst: Beladen des Reaktionsgefäßes mit Temozolomidhydrochlorid und einer Mischung aus einer organischen Säure, einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel und Wasser; Rühren und Erhitzen der Mischung auf eine erhöhte Temperatur, gefolgt von einer Filterung bei derselben Temperatur; Kühlen der Lösung, um Kristalle der Temozolomid freien Base zu erhalten; Filtern der Kristalle, Waschen mit Wasser und einem organischen Lösungsmittel und Trocknen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Aceton, Tetrahydrofuran (THF), 2-Methyltetrahydrofuran, Acetonitril, N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO), N-Methyl-Pyrrolidon (NMP) und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel Aceton, THF, Ethanol oder Acetonitril ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die organische Säure aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Essigsäure, Propionsäure, Zitronensäure, Malonsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Weinsäure, Oxalsäure und Kombinationen davon.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die organische Säure Essigsäure ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erhöhte Temperatur zwischen 40°C und 80°C liegt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das organische Lösungsmittel, das für das Waschen der erhaltenen Kristalle der Temozolomid freien Base verwendet wird, ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Diethylether, Diisopropylether, t-Butyl-Methyl-Ether, Aceton, Methylethylketon, Methylacetat, Ethylacetat, n-Propylacetat, Isopropylacetat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das organische Lösungsmittel, das für das Waschen der erhaltenen Kristalle der Temozolomid freien Base verwendet wird, Aceton ist.
Verfahren nach Anspruch 3 für das Herstellen von hoch reinem Temozolomid in Form der freien Base, wobei das Produkt mit einer Ausbeute von ungefähr 90% erhalten wird und eine Reinheit von mindestens 98,5% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3 für das Herstellen von hoch reinem Temozolomid in Form der freien Base, wobei das Produkt mit einer Ausbeute von ungefähr 90% erhalten wird und eine Reinheit von über 99,8% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Herstellen des Temozolomidhydrochlorids ausgeführt wird durch das Hydrolisieren von 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo[5,1-d]-Tetrazin-4-one unter Verwendung einer anorganischen Säure und eines organischen Hilfslösungsmittels, um dadurch Temozolomidhydrochlorid zu erzeugen, wobei das Verfahren umfasst: Beladen eines Reaktionsgefäßes mit 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo[5,1-d]-Tetrazin-4-one und einer anorganischen Säure; Umrühren und Erhitzen der Reaktionsmischung auf eine erhöhte Temperatur; Kühlen der Reaktionsmischung, tropfenweises Hinzufügen eines organischen Hilfslösungsmittels und Rühren, um somit Kristalle aus Temozolomid HCL zu erzeugen; und Filtern der Kristalle aus Temozolomid HCL, Waschen mit einem organischen Lösungsmittel und Trocknen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das anorganische Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Trifluoressigsäure, und Kombinationen davon.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Säure Salzsäure ist, die eine Konzentration von 36,5–38% aufweist, und das Gewicht/Volumen-Verhältnis zwischen dem Ausgangsmaterial 8-Cyano-3-Methyl-[3H]-Imidazo[5,1-d]-Tetrazin-4-one und der Salzsäure 1/5 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das organische Hilfslösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec-Butanol, Isobutanol, Aceton, Methylethylketon, Diethylketon, Methylpropylketon, Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das organische Hilfslösungsmittel Aceton ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erhöhte Temperatur 32–35°C ist.