ES2232311A1 - Forma cristalina de gatifloxacino. - Google Patents

Forma cristalina de gatifloxacino.

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Abstract

Forma cristalina de gatifloxacino. La presente invención se refiere a una forma cristalina de gatifloxacino obtenible por un procedimiento que comprende la recristalización del gatifloxacino crudo en metanol y que se estabiliza con un contenido en agua comprendido entre el 2,5 y el 4,5 % en peso, a un procedimiento para obtenerla y a su uso como principio activo en la preparación de formulaciones farmacéuticas.

Description

Forma cristalina de gatifloxacino.
Campo de la técnica
La presente invención se refiere a una nueva forma cristalina del principio activo farmacéutico gatifloxacino.
Estado de la técnica anterior
Gatifloxacino es la denominación común internacional del ácido 1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-dihidro- 8-metoxi-7-(3-metil-l-piperazinil) -4-oxo-3-quinolin- carboxílico de fórmula (I), de aplicación en medicina y conocido por su actividad antibiótica:
1
En la solicitud de patente europea EP-A-230295 se describe la obtención de gatifloxacino y se aísla como hemihidrato (1/2 H_{2}O), que corresponde a un 2,34% en peso de agua calculado.
En la solicitud de patente europea EP-A-805156 se describe una forma cristalina sesquihidratada (3/2 H_{2}O), que corresponde a un 6,72% en peso de agua calculado.
Ambas formas cristalinas tienen tendencia a absorber agua y formar polimorfos con un mayor contenido en agua de hidratación.
En la solicitud de patente WO-A-0222126 se describe el gatifloxacino pentahidrato (5 H_{2}O), correspondiente a un 19,3% en peso de agua calculado.
Existe pues la necesidad de disponer de otra forma cristalina hidratada de gatifloxacino que se estabilice presentando un contenido en agua más reducido.
Los autores de la presente invención han descubierto una nueva forma cristalina de gatifloxacino, a la que han denominado forma I, que se estabiliza con un contenido en agua comprendido entre el 2,5 y el 4,5% en peso al encontrarse en contacto con la atmósfera a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre el 20 y el 70%.
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es una nueva forma cristalina de gatifloxacino y que es obtenible mediante un determinado procedimiento.
También es objeto de la presente invención el procedimiento para la obtención de la nueva forma cristalina de gatifloxacino.
También forma parte del objeto de la presente invención el uso de la nueva forma cristalina del gatifloxacino para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas de origen bacteriano.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra el difractograma de rayos X en polvo del la nueva forma cristalina del gatifloxacino.
La Figura 2 muestra el difractograma de rayos X en polvo del gatifloxacino hemihidrato extraído de la patente norteamericana US5880283. En dicha patente se incluye solamente el difractograma de rayos X, sin el listado correspondiente de los picos presentes a los diferentes ángulos 2\theta.
La Figura 3 muestra el espectro de resonancia magnética nuclear de ^{13}C de la nueva forma cristalina del gatifloxacino.
Descripción detallada de la invención
Los autores de la presente invención han descubierto una forma cristalina de gatifloxacino, a la que han denominado forma I, que es obtenible mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas:
-
se disuelve el gatifloxacino crudo en metanol mediante calentamiento a la temperatura de reflujo, empleando entre 50 y 65 volúmenes de metanol por cada unidad de peso de gatifloxacino crudo,
-
se enfría a una temperatura comprendida entre los 15ºC y los 25ºC en un período de tiempo no superior a 1,5 horas,
-
durante el proceso de enfriamiento se siembra con gatifloxacino forma I,
-
a continuación se enfría a una temperatura comprendida entre 0ºC y 5ºC y se mantiene a esta temperatura durante al menos 1 hora,
-
se separa el producto sólido por filtración, y
-
se seca el producto sólido en una estufa bajo vacío hasta peso constante.
El gatifloxacino crudo que se emplea como producto de partida puede prepararse según se describe en el Ejemplo preparativo que se expone más adelante en esta descripción, o bien según el procedimiento descrito en el Ejemplo 3 de la solicitud de patente europea EP-A-230295.
La disolución de gatifloxacino crudo en metanol a reflujo se prepara empleando entre aproximadamente 50 y 70 volúmenes de metanol por cada unidad de peso de gatifloxacino crudo.
Una vez se ha disuelto el gatifloxacino crudo a la temperatura de reflujo del metanol, se enfría la disolución hasta una temperatura comprendida entre los 15ºC y los 25ºC, que sería lo que podríamos denominar temperatura ambiente. Para obtener la nueva forma cristalina de gatifloxacino es necesario que dicho enfriamiento se lleve a cabo en un período de tiempo no superior a las 1,5 horas.
Durante este período de enfriamiento hasta temperatura ambiente se realizan siembras con gatifloxacino forma I hasta obtener una suspensión que contiene un abundante precipitado.
El gatifloxacino forma I que se emplea para la siembra la primera vez se obtiene mediante el procedimiento descrito en el Ejemplo preparativo que se expone más adelante en esta descripción. En ulteriores ocasiones, se puede emplear también el gatifloxacino obtenido en el Ejemplo 1 de esta descripción.
El enfriamiento de la suspensión a una temperatura comprendida entre 0 y 5ºC se lleva a cabo mediante refrigeración con agua fría y se mantiene aproximadamente una hora a dicha temperatura.
El sólido obtenido se separa por filtración y se lava con metanol frío.
El sólido húmedo se seca en una estufa a aproximadamente 40ºC bajo vacío hasta peso constante.
La nueva forma cristalina de gatifloxacino, obtenible mediante este procedimiento, tiene un contenido inicial en agua comprendido entre el 0,8 y el 1,6% y se estabiliza con un contenido de agua comprendido entre el 2,5 y el 4,5% en peso, al encontrarse en contacto con la atmósfera a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre el 20 y el 70%, y se mantiene estable como mínimo durante 2 meses en dichas condicio-
nes.
Generalmente, la nueva forma cristalina de gatifloxacino se estabiliza en un período de tiempo aproximadamente igual a tres días, pero podría tardar más en alcanzar dicho grado de hidratación si el grado de humedad relativa fuese inferior al 20%.
La forma cristalina de gatifloxacino, objeto de la invención, se caracteriza por su difractograma de rayos X en polvo (Figura 1), el espectro de resonancia magnética nuclear de ^{13}C (Figura 3) y análisis del contenido en agua por el método de Karl-Fischer.
El difractograma de rayos X del hemihidrato (Figura 2) se ha obtenido de la patente norteamericana US5880283, en la que se comparan los difractogramas del gatifloxacino hemihidrato (sustancia comparativa) con los del gatifloxacino sesquihidrato.
El gatifloxacino forma I presenta un difractograma de rayos X que muestra picos a los ángulos 2\theta:16,5 \pm 0,2 y 17,8 \pm0,2, que no presenta el difractograma de rayos X del gatifloxacino hemihidrato.
A su vez, el gatifloxacino hemihidrato presenta un difractograma de rayos X que muestra picos a los ángulos 2\theta:13,9 \pm0,2, 14,5 \pm0,2, 20,3 \pm 0,2, 22,5 \pm0,2, y 24,2 \pm0,2, que no presenta el difractograma de rayos X del gatifloxacino forma 1, objeto de la invención.
Para el registro de los difractogramas de rayos X en polvo se ha utilizado un difractómetro automático para polvo cristalino X'Pert de PHILIPS provisto de un tubo de Cu y un monocromador secundario de grafito con las siguientes características técnicas:
-
longitud de onda Ka Cu: 1.5419 \ring{A};
-
rendija de recepción: 0.1 mm;
-
soller: 0,04 radianes;
-
rendija de dispersión y rendija de divergencia: 1º
El tubo ha funcionado a 40 kV y 50 mA. Se ha barrido de forma continua el intervalo de 2\theta entre 5 y 40º con paso de 0,03º y tiempo de 1 segundo por paso.
El espectro de resonancia magnética nuclear de ^{13}C (Figura 3) se ha registrado sobre una muestra sólida del gatifloxacino forma I.
También es objeto de la invención el procedimiento de obtención de la nueva forma cristalina de gatifloxacino que comprende las siguientes etapas:
-
se disuelve el gatifloxacino crudo en metanol mediante calentamiento a la temperatura de reflujo,
-
se enfría a una temperatura comprendida entre los 15ºC y los 25ºC en un período de tiempo no superior a las 1,5 horas, y
-
se siembra con gatifloxacino forma I.
La disolución de gatifloxacino crudo en metanol a reflujo se prepara preferiblemente empleando entre 50 y 70 volúmenes de metanol por cada unidad de peso de gatifloxacino crudo.
Una vez se ha disuelto el gatifloxacino crudo a la temperatura de reflujo del metanol, se enfría la disolución hasta una temperatura ambiente, preferiblemente hasta una temperatura comprendida entre los 15 y los 25ºC. Para obtener la nueva forma cristalina de gatifloxacino es necesario que dicho enfriamiento se lleve a cabo en un período de tiempo no superior a las 1,5 horas.
Durante este período de enfriamiento hasta temperatura ambiente se realizan siembras con gatifloxacino forma I hasta obtener una suspensión que contiene un abundante precipitado.
El gatifloxacino forma I que se emplea para la siembra la primera vez, se obtiene mediante el procedimiento descrito en el Ejemplo preparativo que se expone más adelante en esta descripción. En ulteriores ocasiones, se puede emplear también el gatifloxacino forma I obtenido en el Ejemplo 1 de esta descripción.
El procedimiento de obtención de la nueva forma cristalina de gatifloxacino comprende además las siguientes etapas:
-
se enfría la suspensión a una temperatura comprendida entre 0ºC y 5ºC y se mantiene a dicha temperatura durante al menos 1 hora,
-
se filtra el producto sólido, y
-
se seca el producto en una estufa hasta peso constante.
El enfriamiento de la suspensión a una temperatura comprendida entre 0ºC y 5ºC se lleva a cabo mediante refrigeración con agua fría y se mantiene a dicha temperatura durante al menos 1 hora.
El sólido obtenido se separa por filtración y se lava con metanol frío.
El sólido húmedo se seca en una estufa, preferiblemente a 40ºC bajo vacío, hasta peso constante.
La nueva forma cristalina de gatifloxacino, obtenible mediante este procedimiento, tiene un contenido inicial en agua comprendido entre el 0,8 y el 1,6%, y al encontrarse en contacto con la atmósfera a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre el 20 y el 70%, se estabiliza con un contenido de agua comprendido entre el 2,5 y el 4,5% en peso.
Sorprendentemente, se ha encontrado que la nueva forma cristalina de gatifloxacino que contiene entre el 2,5 y el 4,5% de agua en peso, se mantiene estable en su contenido en agua durante un tiempo mínimo de 2 meses, incluso a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre el 20 y el 70%, y presenta unas excelentes propiedades de desintegración y de velocidad de disolución, por lo que es muy adecuado para su uso como ingrediente activo en formulaciones farmacéuticas, preferiblemente para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas de origen bacteriano.
El ejemplo que sigue a continuación se expone a efectos de proporcionar al experto en la materia una explicación detallada de una realización concreta del procedimiento de obtención para obtener el compuesto de la invención.
Ejemplo preparativo
Obtención de gatifloxacino forma I para siembra
En un matraz se cargan 10 g (0,0339 moles, 1 equivalente) del ácido 1-ciclopropil-6,7-difluoro-1,4- dihidro-8-metoxi-4-oxo-3-quinolincarboxílico (nº CAS: 112811-72-0), se añaden 30 mL de acetonitrilo (3 volúmenes) y se calienta a una temperatura de 76-80ºC. Una vez alcanzado reflujo se adicionan, manteniendo la temperatura, con un embudo de adición compensada, 3,28 g (0,0203 moles, 0,6 equivalentes) de hexametildisilazano (HMDS). Finalizada la adición, se mantiene la reacción con agitación durante 1 hora a la temperatura de 76-80ºC.
Transcurrido ese período se enfría la mezcla de reacción a una temperatura comprendida entre 0 y 15ºC y se adicionan 5,78 g (0.0407 moles, 1,2 equivalentes) de trifluoruro de boro etileterato manteniendo la temperatura por debajo de 15ºC. Una vez terminada la adición, se deja que la temperatura aumente hasta 15-25ºC y se mantiene en esas condiciones aproximadamente unas 2 horas.
A continuación se ajusta el pH de la mezcla a un valor aproximado de 9 con trietilamina (aproximadamente 2 mL). Sobre la suspensión resultante se adiciona una disolución de 10,19 g (0,1017 moles, 3 equivalentes) de 2- metilpiperazina en 28 mL de acetonitrilo manteniendo la temperatura entre 15 y 25ºC. La disolución ámbar resultante se mantiene con agitación en esas condiciones aproximadamente unas 3 horas.
Una vez completada la reacción, se destila a presión reducida hasta obtener una pasta agitable. En este punto se adicionan 50 mL de metanol, se lleva la suspensión resultante a una temperatura de 63-67ºC y se mantiene en esas condiciones aproximadamente unas 5 horas. Completada la reacción se enfría la mezcla a una temperatura de 25-35ºC sobre baño de agua y, a continuación, a una temperatura de 0-5º C sobre baño de agua/hielo durante 1 hora más. El precipitado resultante se filtra, se lava con metanol frío (2 x 10 mL) y se seca a 40º C en la estufa de vacío hasta peso constante. Se obtienen 10,70 g de gatifloxacino crudo, que tiene un contenido en agua del 2,95% en peso. El rendimiento del proceso es del 81,8%.
El producto crudo obtenido se utiliza para la siembra en el Ejemplo 1.
El producto crudo se cristaliza en metanol disolviendo 20 g de gatifloxacino crudo en 1 1 de metanol (50 volúmenes) a una temperatura de 63-67ºC. Una vez disuelto todo el producto se pone a enfriar a una temperatura de 30-40ºC y, a continuación, a una temperatura de 0-5ºC sobre baño de agua/hielo, manteniéndose en esas condiciones durante 1 hora. La suspensión resultante se filtra y el sólido retenido se lava con 20 mL (1 volumen) de metanol frío. El sólido obtenido se seca a 40ºC en la estufa de vacío obteniéndose 18,65 g de gatifloxacino con un contenido en agua del 2,36% en peso.
El producto obtenido se utiliza como gatifloxacino crudo (producto de partida).
Ejemplo 1 Obtención de gatifloxacino forma I
Sobre 39,23 g de gatifloxacino crudo, obtenido en el Ejemplo preparativo, se añaden 2 l de alcohol metílico y la suspensión se calienta a la temperatura de reflujo. Una vez alcanzado el régimen de reflujo, se adiciona alcohol metílico hasta la disolución total del producto. El volumen total de alcohol metílico empleado es de 2,69 l. Una vez disuelto el producto, la disolución se enfría a temperatura ambiente en una hora, realizando siembras con gatifloxacino forma I (obtenido en el Ejemplo preparativo) hasta que la cantidad que se emplea en la siembra sea despreciable frente a la cantidad de producto cristalizado. A continuación, se enfría la suspensión resultante a una temperatura comprendida entre 0 y 5º C sobre un baño de agua/hielo, y se mantiene en ese intervalo de temperatura durante 1 hora. Transcurrido el período de enfriamiento se aísla el sólido por filtración y se lava con alcohol metílico frío (2 x 40 mL). El producto obtenido se seca en una estufa de vacío a 40ºC hasta peso constante.
Se obtienen 31,25 g de un sólido blanco que presenta un contenido en agua en el momento de sacar del desecador del 1,5% en peso. El rendimiento es del 80,8%.
El producto así obtenido se mantiene a temperatura ambiente en contacto con la atmósfera y a los tres días tiene un contenido en agua del 3,22% en peso, que se mantiene estable como mínimo 2 meses a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre el 20 y el 70%.
En la tabla 1 se presentan los valores del contenido de agua del gatifloxacino forma I obtenidos durante el ensayo de estabilidad:
TABLA 1
Tiempo 0 3 6 3 13 17 68
horas horas días días días días
% de agua en 1,5 2,2 2,3 3,2 2,9 3,0 3,3
peso
El difractograma de rayos X en polvo registrado sobre la muestra de gatifloxacino forma I se mantiene substancialmente inalterado durante todo este período de tiempo.

Claims (5)

1. Una forma cristalina de gatifloxacino obtenible mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas:
-
se disuelve el gatifloxacino crudo en metanol mediante calentamiento a la temperatura de reflujo, empleando entre 50 y 70 volúmenes de metanol por cada unidad de peso de gatifloxacino crudo,
-
se enfría a una temperatura comprendida entre los 15ºC y los 25ºC en un período de tiempo no superior a 1,5 horas,
-
durante el proceso de enfriamiento se siembra con gatifloxacino forma I,
-
a continuación se enfría a una temperatura comprendida entre 0ºC y 5ºC y se mantiene a esta temperatura durante al menos 1 hora,
-
se separa el producto sólido por filtración, y
-
se seca el producto sólido en una estufa bajo vacío hasta peso constante.
2. Un procedimiento para la obtención de una forma cristalina de gatifloxacino que comprende las siguientes etapas:
-
se disuelve el gatifloxacino crudo en metanol mediante calentamiento a la temperatura de reflujo,
-
se enfría a una temperatura comprendida entre los 15ºC y los 25ºC en un período de tiempo no superior a las 1,5 horas, y
-
se siembra con gatifloxacino forma I.
3. Un procedimiento según la reivindicación 2 caracterizado porque el gatifloxacino crudo se disuelve en metanol empleando entre 50 y 70 volúmenes de metanol por cada unidad de peso de gatifloxacino crudo.
4. Un procedimiento según las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado porque comprende además las siguientes etapas:
-
se enfría la suspensión a una temperatura comprendida entre 0º C y 5º C y se mantiene a dicha temperatura durante al menos 1 hora,
-
se filtra el producto sólido, y
-
se seca el producto en una estufa hasta peso constante.
5. El uso de la forma de gatifloxacino según la reivindicación 1 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas de origen bacteriano.
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