DE69614936T2

DE69614936T2 - d4T polymorphe Form I Verfahren

Info

Publication number: DE69614936T2
Application number: DE69614936T
Authority: DE
Inventors: Joseph Ballard Bogardus; Rajesh Babulal Gandhi; Peter Michael Garofalo; Murray Arthur Kaplan; Timothy Richard Marr; Robert Kevin Perrone
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Current assignee: Bristol Myers Squibb Co
Priority date: 1995-06-05
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: CA2176181C; HUP9601517A3; HUP9601517A2; MX9601957A; SG43372A1; CN1058723C; CN1145903A; JP4208976B2; ES2160768T3; KR100375957B1; GR3036768T3; HK1003435A1; US5608048A; ATE205203T1; DK0749969T3; EP0749969A2; DE69614936D1; TW336937B; HU9601517D0; IL118527A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der polymorphen Form I des d&sub4;T aus einem Gemisch, das eine oder mehrere polymorphe Formen I, II oder III enthält.
Die Verbindung d&sub4;T (2',3'-Didehydro-3'-desoxythymidin) ist zur Verwendung bei der Behandlung von AIDS zugelassen. Das Medikament hat von der USAN (United States Adopted Name; offizielle Medikamentenbezeichnung) die Bezeichnung Stavudin erhalten und wird unter dem Handelsnamen Zerit® vermarktet. Die Struktur entspricht der folgenden Formel:
Die Synthese und die biologischen Eigenschaften dieser Verbindung werden in dem am 18. Dezember 1990 erteilten US-Patent 4,978,655 von T.S. Lin et. al. beschrieben.
Andere Verfahren zur Herstellung von d&sub4;T sind in der Literatur beschrieben; beispielsweise von Starret, Jr. et. al. im am 27. Februar 1990 erteilten US-Patent 4,904,770.
Bei der Herstellung größerer Chargen d&sub4;T für die klinische Prüfung stellte sich heraus, dass die Löslichkeit der Verbindung von Charge zu Charge signifikant variierte. Da Unterscheide in der Löslichkeit mit unterschiedlichen polymorphen Formen zusammenhängen, bestätigten weitere Untersuchungen die Existenz dreier Festkörperformen/Modifikationen von d&sub4;T, die als Formen I, II und III bezeichnet werden. Die Formen I und II sind wasserfreie polymorphe Modifikationen, während Form III Hydratwasser enthält [(d&sub4;T)&sub3;H&sub2;O] und pseudopolymorph zu den Formen I und II ist. Untersuchungen zur Festkörperumwandlung wurden unter unterschiedlichen Streßbedingungen wie Feuchtigkeit, Hitze und Vakuum durchgeführt. Form I ist stabil und zeigt keine Umwandlung zu anderen polymorphen Formen, was die größere thermodynamische Stabilität im Vergleich zu den anderen Formen beweist. Allerdings wird Form III in Form I nur dann umgewandelt, wenn es 24 Stunden lang unter Vakuum bei 80ºC erhitzt wird.
Die Eigenschaft, in unterschiedlichen Kristallstrukturen vorzukommen, wird als Polymorphie bezeichnet und kommt bekanntermaßen in vielen organischen Verbindungen, einschließlich Arzneimittelwirkstoffen, vor. Diese verschiedenen kristallinen Formen werden als "polymorphe Modifikationen" oder "Polymorphe" bezeichnet und existieren nur im kristallinen Zustand. Während polymorphe Modifikationen die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen, unterscheiden sie sich in der Packung, in der geometrischen Anordnung und in anderen Eigenschaften, mit denen der kristalline Zustand beschrieben wird. Diese Modifikationen können im festen Zustand unterschiedliche physikalische Eigenschaften wie Form, Farbe, Dichte, Härte, Verformbarkeit, Stabilität, Löslichkeit und dergleichen aufweisen. Ein Fachmann der Pharmazie würde die Polymorphie eines organischen Arzneimittelwirkstoffmoleküls und ihre Auswirkungen erkennen. Beispielsweise beschrieben und beanspruchten Gordon et, al. im am 7. Oktober 1984 erteilten US-Patent 4,476,248 eine neue kristalline Form des Arzneimittels Ibuprofen sowie das Verfahren zu dessen Herstellung. Die neue kristalline Form soll die Verarbeitbarkeit von Ibuprofen verbessern.
Polymorphie ist ein gut verstandener und kritischer Aspekt bei der Entwicklung von Arzneimitteln. Um eine feste Dosierform mit vorraussagbarer Wirksamkeit, Löslichkeit und Stabilität (als Massengut und in Dosierform) herzustellen, ist es notwendig, sämtliche Festkörperformen des Materials und ihre jeweilige Stabilität, Löslichkeit und thermodynamischen Eigenschaften im festen Zustand zu bestimmen. Anschließend kann die geeignete Form für die Entwicklung ausgewählt werden. All diese Faktoren wurden bei der Entwicklung von d&sub4;T berücksichtigt.
Da sich herausgestellt bat, dass Form I die thermodynamisch stabilste Form ist, und keinerlei Neigung zur Festkörperumwandlung in die Formen II oder III zeigt, ist dies die als Zerit® kommerziell vertriebene Form.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, Form I des d&sub4;T in einer zuverlässigen, geeigneten und reproduzierbaren Weise herstellen zu können.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der polymorphen Form I des d&sub4;T aus einem Gemisch, das eine oder mehrere polymorphe Formen I, II und III enthält, umfassend
a) Auflösen des Gemischs in einem organischen Lösungsmittel unter wasserfreien Bedingungen, so dass man eine bei einer Temperatur von wenigstens 65ºC gesättigte Lösung erhält, wobei das Lösungsmittel aus einer Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, n- Propanol, Isopropanol, Acetonitril und Ethylacetat ausgewählt ist;
b) ständiges Rühren, während man die Lösung bis zur praktisch vollständigen Fällung der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T abkühlt, unter der Bedingung, dass bis zum Abkühlen der Lösung auf 40ºC die Abkühlgeschwindigkeit 20ºC pro Stunde nicht überschreitet und
c) Gewinnen der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens fügt man in Schritt (a) zusätzlich Kristallisationskeime der polymorphen Form I des d&sub4;T der Lösung hinzu.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verwendet man Isopropanol als Lösungsmittel.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet das Abkühlen in Schritt (b), dass man die Temperatur der Lösung um 10ºC in 15 Minuten erniedrigt, die Lösung bei der sich ergebenden Temperatur eine Stunde hält, diese Vorgehensweise wiederholt, bis die Temperatur der Lösung 40ºC erreicht hat und dann die Temperatur der Lösung erniedrigt, bis die Fällung der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T praktisch vollständig ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet das Abkühlen in Schritt (b), dass man die Temperatur der Lösung von 75-82ºC auf 65-75ºC innerhalb von 30 Minuten bis zu einer Stunde erniedrigt, dann die Temperatur auf 40-45ºC während weiterer 2 bis 3 Stunden erniedrigt und dann die Temperatur rasch auf -5 bis 5ºC erniedrigt.
Bei der Vermarktung von d&sub4;T in großem Maßstab zur Herstellung kommerzieller Produkte hat es sich herausgestellt, dass die Löslichkeit von Charge zu Charge variierte, was der Anwesenheit einer oder mehrerer polymorphen Formen I, II und III des d&sub4;T zugeschrieben werden konnte.
Dieses Problem war bis dahin weder erkannt noch durch Routine- Herstellungs- oder Reinigungsmaßnahmen verringert worden.
Frühere Untersuchungen zur Charakterisierung der Arzneimittelsubstanz zeigten schwache Löslichkeitsunterschiede bei aus unterschiedlichen Chargen, Quellen und Rekristallisationsverfahren erhaltenem d&sub4;T. Auch die Pulver-Röntgenbeugungsmuster unterschieden sich. Weitere Untersuchungen stützten die Existenz dreier unterschiedlicher polymorpher Formen I, II und III und man entwickelte erste Verfahren zur Herstellung der einzelnen Formen. Anfangs wurde Form I durch langsames Abkühlen warmer, hochkonzentrierter wässriger Lösungen von d&sub4;T isoliert. Dann stellte man fest, dass Form II durch schnelles Abkühlen von heißen, konzentrierten Lösungen von d&sub4;T in Lösungsmitteln wie Ethanol oder Isopropanol hergestellt werden kann. Durch diese Kristallisationsart erhielt man zum Teil jedoch Gemische der Formen I und II. Form III, ein Hydrat, wurde anfangs durch die Zugabe von Salzsäure zu einer konzentrierten alkalischen Lösung von d&sub4;T in Wasser isoliert.
Die Formen I, II und III lassen sich am besten anhand ihrer charakteristischen Pulver-Röntgenbeugungsmuster durch die Beugungswinkel (2θ) und die relativen Intensitäten (% I/I&sub0;), die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt sind, unterscheiden. Tabelle 1: Beugungswinkel und relative Intensitäten im Pulver- Röntgenbeugungsmuster von Stavudin
Die charakteristischen Beugungswinkel 2θ, durch die sich jede Form vom Gemisch unterscheidet, betragen 19,1º für Form I; 11,2º und 18,6º für Form II und 6,5º, 7,3º und 15,5º für Form III.
Die in Tabelle 1 aufgeführten Daten wurden erhalten, indem man eine Probe auf einen Objektträger mit einer 0,2 mm Probenvertiefung aufbrachte und mit einem Rigaku Geigerflex Pulver-Diffraktometer mit einer Röntgenröhre mit Kupfer-Auftreffplatte und Nickelfilter untersuchte. Die Probe wurde in einem 2θ-Bereich von 5º bis 40º gemessen. Aus dem erhaltenen Beugungsmuster des Pulvers wurde eine Tabelle erstellt, in der für jede beobachtete Beugungslinie der Beugungswinkel (2θ) des Signals und das dazugehörige Signal- Intensitätsverhältnis (I/I&sub0;) aufgeführt wurde.
Außerdem ergab die Einkristall-Röntgenanalyse nach dem von Harte, W.E., et. al., Biochemical and Biophysical Research Comm., 175 (1), Seiten 298-304 (1991) beschriebenen Verfahren die in Tabelle 2 aufgeführten kristallographischen Daten der Formen I, II und III. Tabelle 2 Tabelle 2 (Fortsetzung)
Diesen Daten stimmen mit denen von Harte für die Form I sowie mit denen von Gurskaya, G.V. et. al. für die Form II in Molekulyarnaya Biologiya, 25 (2), Seiten 483-91 (1991) (Russisch) veröffentlichten und 1991 in Plenum Publishing Corp., Seiten 401-08 übersetzten Daten überein.
Ein übliches Reaktionsschema zur Herstellung von d&sub4;T im großtechnischen Maßstab ist im nachfolgenden Schema A dargestellt: Schema A 1. Thymidin zu d&sub4;T-I 2. d&sub4;T I zu d&sub4;T-II 3. d&sub4;T-II zu d&sub4;T-Rohprodukt I 4. d&sub4;T-Rohprodukt I zu d&sub4;T-Primary 5. d&sub4;T-Primary zu d&sub4;T-RX (keine Strukturänderung) 6. d&sub4;T-Primary (und/oder d&sub4;T-RX) zu d&sub4;T-FP (keine Strukturänderug)

Schritt 1 - Umsetzung von Thymidin zu d&sub4;T-I

Thymidin (35,0 kg, 144,5 mol) wird in Methylenchlorid (105 l) suspendiert. Zu der Suspension fügt man Pyridin (45,9 kg, 580,3 mol) hinzu und wäscht anschließend mit Methylenchlorid (8,8 l), wobei man die Suspensionstemperatur bei 20-35ºC hält. Methansulfonylchlorid (48,3 kg, 421,6 mol) wird mit Methylenchlorid (4,6 l) verdünnt. Man fügt die Lösung der Suspension bei 20-30ºC hinzu und wäscht anschließend mit Methylenchlorid (22,1 l), Die erhaltene Lösung wird etwa 10-20 Stunden bei 20-35ºC gehalten. Während dieser Zeitdauer bildet sich ein Niederschlag. Anschließend wird dem Reaktionsgemisch Wasser (4,6 l) hinzugefügt. Dann wird die Temperatur des Gemischs auf etwa 30ºC eingestellt. Man gibt Wasser (595 l) in ein seperates Gefäß und stellt die Temperatur auf etwa 25ºC ein. Man fügt das Reaktionsgemisch zu dem Wasser über eine Zeitdauer von etwa 15 Minuten hinzu, wobei man die Temperatur bei 23-35ºC hält, und wäscht dann mit Wasser. Die erhaltene Suspension wird gerührt und der pH-Wert der Suspension auf 2,5-2,7 durch Hinzufügen von 12 N Salzsäure (etwa 3,0 l) eingestellt. Man stellt die Suspensionstemperatur auf etwa 25ºC ein und rührt das Gemisch etwa zwei Stunden lang. Die Produktsuspension wird filtriert und zuerst mit Wasser, dann mit Methylenchlorid und schließlich nochmals mit Wasser gewaschen. Das Filter wird etwa 4 Stunden lang mit warmem Stickstoff ausgeblasen. Der nasse Produktkuchen wird anschließend in einem Heißluftofen bei 45-50ºC bis zu einem LOD (Loss on Drying; Trocknungsverlust) von < 1% getrocknet. Man erhält etwa 50-53 kg (das sind 87-92% der theoretischen Ausbeute) d&sub4;T-I.

Schritt II - Umsetzung von d&sub4;T-I zu d&sub4;T-II

Eine erste Portion d&sub4;T-I (27,0 kg, 67,8 mol) wird in Wasser (63 l, etwa 35ºC) und einer 30%igen Natriumhydroxidlösung (20,7 l) gelöst und bei 30-35ºC etwa 10 Minuten lang gerührt. Anschließend fügt man bei 30-35ºC dem Reaktionsgemisch 10 Aliquote d&sub4;T-I (je 6,3 kg, insgesamt 63 kg [158,1 mol]) und 10 Aliquote einer 30%igen (Gew.-%) Natriumhydroxidlösung (je 4,8 l; insgesamt 48 l [478,8 mol]) hinzu, wobei man zwischen jeder Aliquot-Zugabe etwa 10 Minuten lang wartet. Das Reaktionsgemisch wird auf 68-72ºC erwärmt und dann etwa eine Stunde belassen. Das Fortschreiten der Reaktion wird durch HPLC-Analyse überwacht. Nachdem die Reaktion beendet ist, wird der Ansatz auf 10-15ºC abgekühlt. Man leitet die Kristallisation durch die portionsweise Zugabe (je 1 l) von 12 N Salzsäure (insgesamt etwa 9 l) bis zu einem pH-Wert von 9,6 bis 10,0 ein. Bei einsetzender Kristallisaton unterbricht man die Säurezugabe und rührt die Suspension etwa 15 Minutan lang. Anschließend fährt man mit der pH- Wert-Einstellung bis zu einem pH-Endwert von 6,0 bis 6,5 fort. Die erhaltene Suspension wird auf 0-5ºC abgekühlt und in diesem Temperaturbereich etwa 2 Stunden lang belassen. Die Suspension wird filtriert und dann mit 0-5ºC kaltem Wasser gewaschen. Das nasse Produkt wird bei 45-50ºC in einem Heißluftofen bis zu einem Trockungsverlust (LOD) von < 0,5% getrocknet. Man erhält das trockene Produkt in einer Ausbeute von 36 bis 38 kg d&sub4;T-II (das sind 71-75% der Theorie).

Schritt III - Umsetzung von d&sub4;T-II zu d&sub4;T-Primary

d&sub4;T-II (15,0 kg, 66,9 mol) wird in Dimethylsulfoxid (60 l) gelöst und dann auf etwa 18ºC abgekühlt. Zu der Lösung gibt man festes Kalium-tert-butanolat in 5 Aliquoten (je 3 kg; insgesamt 15 kg [133,8 mol]), wobei man die Ansatztemperatur bei 18-30ºC hält. Nach jeder Aliquot-Zugabe wartet man kurz. Die Zugabedauer beträgt insgesamt etwa 90 Minuten. Man gibt zu dem Ansatz über 1 bis 2 Stunden portionsweise Eisessig (1,92 l, 33,5 mol), wobei man die Temperatur zwischen 25 bis 35ºC hält. Die entstandene dünne Suspension wird durch die Zugabe von Methanol (3,0 l) wieder in Lösung gebracht. Man fügt wieder über 1 bis 2 Stunden portionsweise Eisessig (1,92 l, 33,5 mol) hinzu, wobei man die Temperatur zwischen 25 und 35ºC hält. In einem seperaten Gefäß mischt man Toluol (613,5 kg) mit 5 ppm eines antistatischen Additivs und stellt es auf 20 bis 25ºC ein. Alternativ kann eine kommerziell erhältliche Lösung eines antistatischen Additivs in Toluol verwendet werden. (Das antistatische Additiv wird nur aus sicherheitstechnischen Gründen eingesetzt.) Das Reaktionsgemisch wird der Lösung des antistatischen Additivs in Toluol über eine Zeitdauer von etwa 15 Minuten bei 20 bis 25ºC unter stärkstmöglichem Rühren hinzugefügt. Der Reaktor wird mit einem Meahanol/Toluol-Gemisch und anschließend mit Toluol gespült. Die enstandene Suspension wird 3 Stunden lang bei 20 bis 25ºC gerührt, dann filtriert und der Filterkuchen mit Toluol gewaschen. Das Filter wird mit warmen Stickstoff etwa 5 Stunden lang ausgeblasen. Der nasse Produktkuchen wird zur Entfernung des Toluols in einem Heißluftofen bei 45 bis 50ºC getrocknet. Man erhält etwa 22 bis 27 kg des "Salzkuchens" (Kalium-d&sub4;T und anorganische Salze). Wahlweise kann der nasse Produktkuchen direkt in den nächsten Schritt eingesetzt werden. Der "Salzkuchen" (44,4 kg *) wird in Wasser (40 l) bei etwa 25ºC gelöst und 45 Minuten lang gerührt. Der pH-Wert der Lösung wird durch langsame Zugabe von 6 N Salzsäure auf 10,2 bis 10,3 erniedrigt. Die enstandene Suspension wird weiter auf einen pH-Wert von 6,9 bis 7,1 in der selben Weise eingestellt. Die Suspension wird auf 0 bis 5ºC abgekühlt und in diesem Temperaturbereich etwa 3 Stunden lang belassen. Die Produktsuspension wird filtriert und mit kaltem Wasser und anschließend mit kaltem Isopropanol gewaschen. Der nasse Produktkuchen wird in einem Heißluftofen bei. 45 bis 50ºC bis zu einem Trockungssverlust (LOD) von weniger als 1% getrocknet. Man erhält trockenes d4T Primary in einer Ausbeute von 21 bis 22,5 kg; das sind 70 bis 75% der Theorie.
* Schritt III kann mit kombinierten Mengen "Salzkuchen" aus unterschiedlichen Ansätzen durchgeführt werden.

Schritt IV - Umsetzung von d&sub4;T Primary zu d&sub4;T-FP

d&sub4;T Primary (10,0 kg, 44,6 mol) wird in am Rückfluss kochenden Isopropanol (150 l), das Aktivkohle (1,0 kg) und Diatomeen-Erde (2,0 kg) enthält, gelöst. Das Gemisch wird etwa 20 Minutan lang zum Rückfluss erhitzt und dann auf 75 bis 80ºC abgekühlt. Die kohlenstoffhaltige Suspension wird filtriert und das Filtrationssystem mit heißem Isopropanol gewaschen. Das Filtrat und die Waschlösung werden durch Destillation bei Umgebungsdruck aufkonzentriert, um ausreichend Raum für die Zugabe einer zweiten Lösungsportion (siehe Herstellung der zweiten Portion im nächsten Schritt) zu schaffen. In der Zwischenzeit wird zusätzliches d&sub4;T Primary (5,0 kg) in am Rückfluss kochenden Isopropanol (75 l), das Aktivkohle (0,5 kg) und Diatomeen-Erde (2,0 kg) enthält, gelöst. Nach dem Erwärmen zum Rückfluss wird die Suspension filtriert. Das Filtrationssystem wird mit heißem Isopropanol gewaschen und das Filtrat und die Waschlösung werden mit den zuvor hergestellten und aufkonzentrierten Filtrat und Waschlösung (siehe oben) vereinigt. Man fährt mit der Destillation solange fort, man ein Konzentrat von 40 bis 50% der kombinierten Lösungsvolumina erhält. Man kühlt das Konzentrat unter Rühren in etwa 2 Stunden auf 0 bis 5ºC ab. Die enstandene Suspension wird etwa 2 Stunden lang bei 0 bis 5ºC belassen, dann filtriert und der Produktkuchen mit kaltem Isopropanol gewaschen. Der Kuchen wird im Vakuum bei 45 bis 50ºC bis zu einem Trocknungsverlust (LOD) von weniger als 0,5% getrocknet und der trockene Kuchen wird gemahlen. Die Ausbeute an d&sub4;T-FP (neues gefinishtes Arzneimittel) beträgt 12,8 bis 13,5 kg (das sind 85 bis 90% der Theorie).
Als letzter Verfahrensschritt zur Herstellung von d&sub4;T von hoher Reinheit wird das erhaltene d&sub4;T üblicherweise aus einem heißen organischen Lösungsmittel umkristallisiert. Im Laufe der Verfahrensentwicklung und des Scale-up wurden einige Umkristallisationsmethoden untersucht. Anfänglich kühlte man bei der Umkristallisations im Technikumsmaßstab die heiße Isopropanol-Lösung innerhalb einer Stunde von 75 bis 82ºC auf 65 bis 75ºC und dann innerhalb von 1,5 Stunden auf 0 bis 5ºC ab. Aus diesem Verfahren erhielt man Form II oder Gemische der Formen I und II, was nicht dem Erwünschten entsprach.
Laborversuche zur Kristallisation zeigten, dass beim schnellen Abkühlen von d&sub4;T-Lösungen in Isopropanol die Form II oder Gemische der Formen I und II enstanden. Löslichkeitsuntersuchungen zeigten, dass die Kristallisationstemperatur für die Entsteheung der Modifikation ein kritisches Merkmal darstellt. Oberhalb Raumtemperatur nehmen die Löslichkeitsunterschiede in Isopropanol zu, wobei Form I weniger löslich ist. Aufgrund dieser Erkenntnis fand man überraschenderweise, dass langsames Abkühlen der heißen Isopropanol- Lösung im Labormaßstab reproduzierbar Form I ergab, insbesondere, wenn man Kristallisationskeime der Form I zur Einleitung der Kristallisation hinzufügte. Dementsprechend wurde die Abkühltemperatur/das Zeitprofil in der Weise verändert, dass die Isopropanol- Lösung auf 65 bis 75ºC innerhalb von 30 Minuten bis zu einer Stunde, dann weiter auf 40 bis 45ºC innerhalb von 2 bis 3 Stunden und dann rasch auf -5 bis 5ºC abgekühlt wird. Das abgewandelte Umkristallisationsverfahren führt im Wesentlichen zu Bildung der Form I ohne die Formen II und III.
Außerdem fand man, dass man, wenn auch nicht als kritisches Merkmal, der heißen Lösung, die ein Gemisch aus einer oder mehrerer Formen I, II und III enthält, vorzugsweise Kristallisationkeime der Form I hinzufügen sollte, um die Ausbeute der Form I, die durch das oben beschriebene Umkristallistionsverfahren erhältlich ist, zu erhöhen.
Kontinuierliches Rühren während des Abkühlens, insbesondere bei Temperaturen oberhalb 40ºC, ist für die Bildung von Kristallen der Form I ebenfalls ein kritisches Merkmal. Das Rühren fördert die einheitliche Verteilung der Substanz in der Lösung und verhindert die Bildung der Formen II und III.
Das zum Lösen des d&sub4;T-Gemischs, das eine oder mehrere Formen I bis III enthält, verwendete Lösungsmittel ist kritisch. Geeignet sind organische Lösungsmittel wie niedere Alkyl-Alkohole, einschließlich Methanol, Ethanol, n-Propanol und Isopropanol, sowie andere Lösungsmittel, wie Acetonitril oder Ethylacetat. n-Amylalkohol und n- Butylalkohol (dessen Siedepunkt von etwa 118ºC dem von n- Amylalkohol ähnlich ist) führen jedoch mit dem hier beschriebenen Verfahren nicht zu Form I.
Die Temperatur, bei welcher in einem speziellen Lösungsmittel das d&sub4;T-Gemisch, das eine oder mehrere Formen I, II und III enthält, gelöst wird, so dass eine gesättigte d&sub4;T-Lösung entsteht, sollte wenigstens 65ºC betragen. Es ist ein kritisches Merkmal, dass der Umkristallisationsvorgang durch kontrolliertes Abkühlen bei einer Anfangstemperatur eingeleitet wird, die wenigstens 65ºC beträgt, und bei der eine gesättigte Lösung vorliegt, um befriedigende Ausbeuten der Form I zu erhalten. Wird der Schritt zum kontrollierten Abkühlen unterhalb dieser Temperatur eingeleitet, beispielsweise bei 60ºC oder darunter, können sowohl Kristalle der Form I als auch der Form II enstehen. Außerdem erhält man aufgrund der geringeren Löslichkeit von d&sub4;T niedrigere Ausbeuten an Form I aus dem d&sub4;T-Gemisch. Auch wenn die Temperatur zum Lösen der d&sub4;T-Gemische zur Herstellung einer gesättigten Lösung mehr als 80ºC betragen kann, löst man vorzugsweise bei einer Temperatur der gesättigten Lösung im Bereich von 70 bis 75ºC, da bei erhöhter Temperatur d&sub4;T- Abbauprodukte entstehen können. In einigen Fällen wird die praktische obere Grenze der Temperatur der gesättigten Lösung durch den Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels festgelegt (z.B. Siedepunkt von Isopropanol 82ºC, Siedepunkt von Methanol 65ºC).
Das kontrollierte Abkühlen der d&sub4;T-Lösung, die eine oder mehrere Farmen I bis III enthält, sollte von einer Temperatur der gesättigten Lösung von wenigstens 65ºC ausgehen, um befriedigende Ausbeuten der kristallinen Form I des d&sub4;T zu erhalten. Abkühlraten während der Umkristallisation, die mehr als 20ºC pro Stunde betragen, ergeben Gemische der polymorphen Formen des d&sub4;T. Daher sollte die Abkühlrate, insbesondere beim Abkühlen ausgehend von der Temperatur der gesättigten Lösung bis auf 40ºC, nicht mehr als 20ºC pro Stunde betragen. Besonders bevorzugt kühlt man mit einer Abkühlrate von 10ºC/15 Minutan ab, belässt die Lösung bei dieser Temperatur eine Stunde lang, wiederholt diesen Vorgang, bis man eine Temperatur von 40ºC erreicht hat, und kühlt weiter ab, bis die Fällung der im Wesentlichen reinen kristallinen Form I des d&sub4;T im Wesentlichen vollständig ist und gewinnt dieses dann. Es ergibt sich von selbst, dass die Abkühlrate von 10ºC/15 Minuten zusammen mit dem einstündigen Belassen bei der sich ergebenden Temperatur eine effektive Abkühlrate von 10ºC/1 Stunde und 15 Minuten ergibt und die maximale Abkühlrate von 20ºC pro Stunde nicht überschritten wird.
Nachdem man das Gemisch, dass eine oder mehrere Formen I bis III enthält, zur Herstellung einer gesättigten Lösung gelöst hat, ist es kritisch, das Abkühlen der Lösung wie oben beschrieben bis zum Erreichen einer Temperatur von 40ºC zu kontrollieren. Auch braucht die Abkühlrate unterhalb von Temperaturen von 40 bis 45ºC nicht kontrolliert zu werden und kann schneller erfolgen als das Abkühlen zwischen der Anfangstemperatur der gesättigten Lösung und 40ºC. Das Abkühlen unterhalb von 40ºC kann bis zu einer Temperatur von - 5 bis 5ºC erfolgen, um eine vollständige Gewinnung der kristallinen Form I des d&sub4;T aus der Lösung zu erreichen.
Damit im d&sub4;T-Endprodukt keine Form III enthalten ist, ist es kritisch, dass die Auflösungs- und Abkühl-/Umkristallisations- Schritte unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass Form II aus Form III durch Umkristallisation aus 100%igem Isopropanol erhalten werden kann. Feuchtigkeit, d.h. ein Wassergehalt von bereits 1% in der Lösung kann jedoch zu einem Gemisch der Formen II und III im Endprodukt führen. Im Gegensatz zu den Formen II und III sind Suspensionen der Form I thermodynamisch stabil und zeigen in keinem der untersuchten Wasser/Isopropanol-Verhältnisse eine Umwandlung in andere Formen.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung besser erläutern, ohne sie jedoch einzuschränken.

Beispiel 1

Umsetzung von Technikums-Chargen zu reinem d&sub4;T der Form I

Technikums-Chargen 1-4, von trockenem, wasserfreiem, pulverförmigem d&sub4;T wurden nach dem zuvor in Schema A beschriebenen Verfahren hergestellt. Aus Charge 1 (d.h. Chargen 1 (a)-(d)) wurden repräsentative Proben, die 300 ing in 3 ml Isopropanol gelöstes d&sub4;T enthielten, in 20 ml Ampullen hergestellt, indem man d&sub4;T zu Isopropanol bei 70ºC (Temperatur durch ein Wasserbad konstanter Temperaturen aufrecht erhalten) gab, bis ungelöster Feststoff sichtbar wurde. Die erhaltene Suspension wurde dann durch S & S Analytische Filterpapiere (Nr. 604) heiß filtriert. Das Filtrat wurde dann mit Kristallkeimen der reinen Form I des d&sub4;T versetzt. Beim Abkühlen durch Eintauchen jeder Ampulle in ein Wasserbad entsprechend den in Tabelle 3 aufgeführten Abkühlraten wurden die Lösungen in den einzelnen Ampullen entweder mit einem magnetischen Rührstab gerührt oder ungerührt belassen. Das kontrollierte Abkühlen wurde bis zu einer Suspensionstemperautr von 30ºC durchgeführt. Der Feststoff wurde dann durch S & S Analytische Filterpapiere (Nr. 604) abfiltriert und über Nacht bei Raumtemperatur an der Luft getrocknet. Dieses Verfahren wurde mit repräsentativen Proben aus Charge 2 (d.h. Chargen 2 (a)-(d)), Charge 3 (d.h. Chargen 3 (a)-(d)) und Charge 4 wiederholt. Bei Charge 4 wurde kein langsames kontrolliertes Abkühlen durchgeführt. Man untersuchte die ursprünglichen Chargen 1-4 und die nach dem Umkristallisieren erhaltenen festen Endprodukte mittels Pulver-Röntgenbeugung, um das Vorhandensein der Formen I und II zu prüfen, was in Tabelle 3 dargestellt ist. In den Proben der ursprünglichen Chargen bedeutet "geringe Mengen" weniger als 5% der Form II in der Probe. Im nach der Umkristallisation erhaltenen Endprodukt d&sub4;T bedeutet "nicht identifizierte Verunreinigung" eine nicht identifizierte Verunreinigung (bei der es sich nicht um die Formen I, II oder III handelt), die aus dem Umkristallisations- Vorgang hervorgeht. Tabelle 3 Rühr- und Abkühleffekte bei verschiedenen d&sub4;T-Chargen bei der Umkristallisation aus Isopropanol
Wie Tabelle 3 zeigt, ergaben alle Chargen, die während des Umkristallisierens nicht gerührt wurden, ein Gemisch aus I und II. Wurde die Lösung hingegen unter Rühren langsam abgekühlt, konnte die reine Form I erhalten werden. Beispielsweise ergab die Lösung der Charge 3 (c) beim sehr schnellen Abkühlen hauptsächlich Form II. Wird hingegen eine Lösung der Charge 2 (a) mit einer Rate von 10ºC/30 Minuten langsam abgekühlt, erhält man die reine Form I. Wenn die Lösung der Charge 1 (a) mit einer Rate von 10ºC/30 Minuten abgekühlt wurde, zeigte sich im Röntgenbeugungsmuster die Anwesenheit der Form I und einiger anderer unidentifizierten Komponenten. Das Abkühlen bei einer langsameren Rate (5ºC/30 Minuten) oder das Abkühlen mit 10ºC/15 Minuten und einer Stunde Belassen bei der Temperatur nach jeder Temperaturabsenkung ergab das Röntgenmuster der reinen Form I für die Chargen 1 (b) bzw. 1 (d).
Die Auswirkung der Verwendung unterschiedlicher organischer Lösungsmittel im Umkristallisationsschritt (b) mit langsamen Abkühlen ist in Beispiel 2 beschrieben.

Beispiel 2

Man füge 500 mg eines Gemischs, das die polymorphen Formen I und II des d&sub4;T enthält, zu jeweils 5 ml der unten beschriebenen organischen Lösungsmittel in einem 20 ml Rundkolben, der in einem 70 bis 75ºC warmem Wasserbad konstanter Temperatur gehalten wird, bis etwas ungelöster Feststoff im Kolben sichtbar wird. Man filtriere die heiße Suspension durch S & S Analytische Filterpapiere. Man versetze das Filtrat mit Kristallkeimen der reinen Form I. Man kühle jeden Kolben mit einer Rate von 10ºC/15 Minuten ab und belasse für eine Stunde bei der sich ergebenden Temperatur nach jedem Abkühlvorgang. Man rühre während des Abkühlens die Lösung in jedem Kolben mit einem magnetischen Rührstab. Man fahre mit dem Abkühlen fort, bis die Suspension Raumtemperatur erreicht hat. Man filtriere den entstandenen Niederschlag durch ein S & S Analytisches Filterpapier ab und lasse es über Nacht an der Luft trocknen. Man unterwerfe die Proben einer Untersuchung mittels Pulver-Röntgenbeugung.
Man erhielt folgende Ergebnisse:

Lösungsmittel Isolierte polymorphe Form (mittels Pulver-Röntgenbeugung bestimmt)

Ethanol Form I
Acetonitril Form I
Ethylacetat Form I
n-Amylalkohol Form II

Claims

1. Verfahren zur Herstellung der polymorphen Form I des d&sub4;T aus einem Gemisch, das eine oder mehrere polymorphe Formen I, II oder III des d&sub4;T enthält, umfassend:

(a) Auflösen des Gemischs in einem organischen Lösungsmittel unter wasserfreien Bedingungen, so dass man eine bei einer Temperatur von mindestens 65ºC gesättigte Lösung erhält, wobei das Lösungsmittel aus einer Gruppe, bestehend aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Acetonitril und Ethylacetat, ausgewählt wird;

(b) ständiges Rühren, während man die Lösung bis zur praktisch vollständigen Fällung der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T abkühlt, unter der Bedingung, dass bis zum Abkühlen der Lösung auf 40ºC die Abkühlgeschwindigkeit 20ºC pro Stunde nicht überschreitet; und

(c) Gewinnen der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man in Schritt (a) zusätzlich Kristallisationskeime der polymorphen Form I des d&sub4;T der Lösung hinzufügt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit Isopropanol als Lösungsmittel.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei man beim Abkühlen in Schritt (b) die Temperatur der Lösung um 10ºC in 15 Minuten erniedrigt, die Lösung bei der sich ergebenden Temperatur für eine Stunde hält, diese Vorgehensweise wiederholt, bis die Temperatur der Lösung 40ºC erreicht und man dann die Temperatur der Lösung erniedrigt, bis die Fällung der praktisch reinen kristallinen polymorphen Form I des d&sub4;T praktisch vollständig ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei man beim Abkühlen in Schritt (b) die Temperatur der Lösung von 75 bis 82ºC auf 65 bis 75ºC in 30 Minuten bis einer Stunde erniedrigt, dann die Temperatur auf 40 bis 45ºC während weiterer zwei bis drei Stunden erniedrigt und dann die Temperatur rasch auf -5 bis 5ºC erniedrigt.

6. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das einen zusätzlichen Schritt zur Formulierung der hieraus erhältlichen polymorphen Form I des d&sub4;T zu einem Medikament aufweist.