KR20210014662A

KR20210014662A - 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 일수화물 및 결정형

Info

Publication number: KR20210014662A
Application number: KR1020207037068A
Authority: KR
Inventors: 수잔 버타르; 마테우즈 피탁; 애덤 로스 패터슨; 새뮤얼 알렉산더 스트랫포드; 이오아나 소바고; 준 쉬; 펑 저우; 하오주안 웨이; 광추 다이
Original assignee: 이마라 인크.
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2021-02-09
Also published as: WO2019226944A1; EP4349403A2; MA52792A; SI3801526T1; CN117843645A; HRP20240363T1; LT3801526T; MX2020012636A; CN112469413B; DK3801526T3; US20210107911A1; JP2021526134A; CA3100988A1; MX2023009562A; US12006319B2; EP3801526B1; IL278875A; BR112020024019A2; BR122023022641A2; AU2019275075A1

Abstract

본 발명은 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 결정질 다형체 형태에 관한 것이다.

Description

6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 일수화물 및 결정형

관련 출원에 대한 참조

본 출원은 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 일수화물 및 결정형을 발명의 명칭으로 하여 2018년 5월 25일자로 출원된 미국 가출원 제62/676,381호, 및 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 일수화물 및 결정형을 발명의 명칭으로 하여 2019년 1월 4일자로 출원된 미국 가출원 제62/788,323호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이들 각각의 내용은 그의 전체가 본원에 참고로 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 다형체 형태의 시클릭 구아닐레이트 모노포스페이트(cGMP) 특이적 포스포디에스테라아제 유형 9 억제제(이후 PDE9 억제제로 지칭함)에 관한 것이다.

배경

고체는 비정형 또는 결정형으로 존재한다. 다형성은 화학 물질의 다양한 결정형과 관련이 있다. 이들 결정형은 XRPD 스펙트럼, IR 스펙트럼, 및 융점과 같은 구조 및 물리적 성질에서 상이한 특성치를 갖는다. 특정 다형체 형태는 다른 형태에 비해 장점이 있을 수 있으며 약물 물질의 제조 및 사용에 더 적합할 수 있다.

6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온(화합물 1)은 겸상 세포 질환(sickle cell disease)과 같은 다양한 질환을 치료하기 위한 WO 2017/005786에 개시된 PDE9 억제제이다. 화합물 1의 개선된 형태는 특히 향상된 용해도, 경구 생체이용률, 및/또는 물리적 안정성과 관련하여 바람직하다.

발명의 요약

본 발명은 형태 MH1 및 형태 MH2로서 본원에서 언급된 다형체 형태의 PDE9 억제제: 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온(화합물 1)을 제공한다. 본 발명은 또한 다형체 형태의 제조 방법, 다형체 형태의 특성화, 다형체 형태를 포함하는 약제학적 조성물, 및 다형체 형태 및 조성물을 사용하는 방법을 제공한다.

본원에서 제공된 본 발명의 한 양상은 일수화물 결정형의 6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온(화합물 1)을 포함한다:

. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 약 9.1, 11.5, 16.2, 16.7, 18.2, 18.9, 19.8, 22.6, 및 26.4도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ에서의 2θ 각의 피크를 포함하는 XRPD 패턴을 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 2a에 나타낸 XRPD 패턴을 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 시차 주사 열량측정법(DSC: differential scanning calorimetry) 서모그램에서 약 40-100℃에서 탈수 흡열 피크 및 약 184.4℃에서 용융 흡열 피크를 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 5에 따른 DSC 서모그램을 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 열중량 분석(TGA)에서 약 4.4%의 중량 손실로 주위 온도와 약 90℃ 사이에서 탈수를 나타내는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 5에 따른 TGA를 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 적외선(IR) 스펙트럼에서 약 782 cm^-1, 1123 cm^-1, 1562 cm^-1 및 1655 cm^-1의 특성 흡수를 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 3에 따른 적외선 스펙트럼을 갖는 MH1이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 약 9.0, 11.6, 15.0, 16.0, 18.6, 19.1, 20.4, 또는 20.6도 2θ, 각각 ±0.2 도 2θ에서의 2θ 각의 피크를 포함하는 XRPD 패턴을 갖는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 7에 나타낸 XRPD 패턴을 갖는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 시차 주사 열량측정법(DSC) 서모그램에서 약 59.1℃(±5℃) 및 약 184.7℃(±5℃)에서 흡열 피크를 갖는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 9에 따른 DSC 서모그램을 갖는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 열중량 분석(TGA)에서 약 4.4%의 중량 손실로 약 25℃ 내지 약 100℃에서 탈수를 나타내는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 실질적으로 도 9에 따른 TGA를 갖는 MH2이다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 적어도 95, 96, 97, 98 또는 99% 정제된다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 치료적 유효량의 일수화물 결정형, 및 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 적어도 약 90 중량%, 91 중량%, 92 중량%, 93 중량%, 94 중량%, 95 중량%, 96 중량%, 97 중량%, 98 중량%, 또는 99 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 일수화물 결정형은 적어도 약 91 중량%의 양으로 존재한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 일수화물 결정형으로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물을 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 일수화물 결정형 MH1로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물을 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 일수화물 결정형 MH2로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 정제 또는 캡슐 형태이다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 화합물 1과 n-프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 아니솔, 메틸이소부틸 케톤, 쿠멘, 이소프로판올, 2-메틸 테트라히드로푸란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 용매를 포함하는 용액으로부터 일수화물 결정형을 침전시키는 단계를 포함하는 화합물 1의 일수화물 결정형을 제조하는 방법을 포함한다. 일부 실시양태에서, 용매는 n-프로필 아세테이트이다. 일부 실시양태에서, 방법은 용액을 냉각시키는 단계를 더 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 화합물 1의 일수화물 결정형을 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 환자에게 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 일수화물 결정형을 투여하는 것을 포함하는, 환자에서 PDE9 활성을 억제하는 방법을 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 치료적 유효량의 본원에 기재된 실시양태 중 어느 하나의 일수화물 결정형을 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 환자에서 겸상 세포 질환을 치료하는 방법을 포함한다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 화합물 1의 일수화물 형태 1(MH1)을 제조하는 방법을 포함하며, 그 단계는 (i) 화합물 1을 제1 용매에 용해시켜 용액을 수득하는 단계; (ii) 제2 용매를 첨가하여 혼합물을 수득하는 단계; 및 (iii) 혼합물을 여과하여 고체를 수득하는 단계를 포함하며, 여기서 제1 및 제2 용매는 각기 이소프로필 아세테이트; 에탄올; 테트라히드로푸란; 물; 디클로로메탄; 아세토니트릴; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 니트로메탄; 1,2-디메톡시에탄; 메틸에틸 케톤; n-헵탄; 1,4-디옥산; n-프로필 아세테이트; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; N,N-디메틸포름아미드; 디메틸 설폭시드; 및 이들의 조합으로부터 개별적으로 선택된다. 일부 실시양태에서, 방법은 약 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 또는 80℃의 실온보다 높은 온도로 용액을 가열하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시양태에서, 제1 용매는 2-프로판올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2 용매는 n-헵탄을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단계(i)에서 제1 용매는 물 및 2-프로판올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량은 약 0.5%, 1%, 또는 1.5%이다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량은 약 1%이다. 일부 실시양태에서, 단계 (ii)에서 수득된 고체는 n-헵탄으로 1회 이상 임의로 세척된다. 일부 실시양태에서, 방법은 단계 (iii) 후에 고체를 건조시키는 단계를 더 포함한다. 일부 실시양태에서, 고체는 가습된 상태에서 건조된다.

본원에 기재된 또 다른 양상은 화합물 1의 일수화물 형태 2(MH2)를 제조하는 방법을 포함하며, 그 단계는 a) 화합물 1 또는 MH1을 제1 용매계로 처리하여 현탁액을 수득하는 단계; b) 현탁액을 여과하여 고체를 수득하는 단계; c) 고체를 헵탄으로 세척하는 단계; 및 d) 용매를 건조 제거하여 MH2를 수득하는 단계를 포함하며; 여기서 용매는 2%(v/v) EtOAc/물, 2.7%(v/v) EtOAc/물, 및 7.5%(v/v) MeOAc/물로부터 선택된 물과 에틸 아세테이트(EtOAc) 또는 메틸 아세테이트(MeOAc)의 혼합물이다.

도 1은 MH1 분자 구조의 볼 및 스틱 다이어그램입니다.
도 2a는 실온에서 MH1 결정의 실험 XRPD 패턴이다.
도 2b는 실온(상부 선)에서 MH1의 실험 XRPD 패턴과 293K(중간 선)및 100K(저부 선)에서 MH1의 계산된 XRPD 패턴의 오버레이이다.
도 3은 MH1의 FTIR 스펙트럼이다.
도 4는 MH1의 라만 스펙트럼이다.
도 5는 MH1의 TGA 및 DSC 분석이다.
도 6은 MH2 분자 구조의 볼 및 스틱 다이어그램이다.
도 7은 실온에서 MH2의 실험 XRPD 패턴과 100K에서 MH2의 계산된 XRPD 패턴의 오버레이이다.
도 8은 MH2 스케일 업의 XRPD 오버레이이다.
도 9는 MH2의 TGA 및 DSC 분석이다.

상세한 설명

I. 화합물 1 의 다형체 형태

화합물 1의 라세미체 형태 및 화합물 1의 무수 형태는 WO 2013/053690 및 WO 2017/005786에 기재되어있다. 화합물 1의 무수 형태는 하기 구조를 갖는다:

6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온.

화합물 1의 두 가지 상이한 일수화물 다형체 형태인 일수화물 형태 1(MH1) 및 일수화물 형태 2(MH2)가 발견되었다. 두 가지 일수화물 형태와 무수물 형태(AH)는 단결정 X 선 분말 회절(XRPD)에 의해 결정된 바와 같이 이들의 결정 구조는 상이하다. 30° 2θ 미만에서 MH1 및 MH2의 주요 피크가 확인되었으며 이들의 상대 강도는 표 1에 열거한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 표 1 내의 피크의 상대 강도는 분석되는 물질의 순도, X-선 빔에서 결정의 배향 효과, 샘플의 결정화도 등과 같은 다양한 인자로 인해 달라질 수 있다. 피크 위치는 또한 샘플 높이의 변화에 대해 시프트할 수도 있지만, 피크 위치는 표 1에서 규정된 바와 같이 실질적으로 유지될 것이다. 당업자는 또한 상이한 파장을 사용하는 측정이 브래그 식(nλ = 2d sinθ)에 따라 상이한 시프트를 초래할 것이라는 것을 이해할 것이다. 대체 파장을 사용하여 생성된 이러한 추가의 XRPD 패턴은 결정질 물질의 XRPD 패턴의 대체 표현이다.

i. 결정형 MH1

형태 MH1은 표 1의 임의의 그의 피크를 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, MH1은 그 중에서도 임의의 하기 피크를 특징으로 할 수 있다: 9.1, 11.5, 16.2, 16.7, 18.2, 18.9 및 19.8도 2θ, 각각 ± 0.2도 2θ.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 일수화물 결정형은 MH1이고 임의의 9.1, 11.5, 16.2, 16.7, 18.2, 18.9, 및 19.8도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ 중 하나 이상의 피크를 포함하는 X 선 분말 회절(XRPD) 패턴을 갖는다.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 일수화물 결정형은 MH1이고 9.1, 11.5, 16.2, 16.7, 18.2, 18.9, 및 19.8도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ의 피크를 포함하는 X 선 분말 회절(XRPD) 패턴을 갖는다.

일부 실시양태에서, 적외선(IR) 분광법으로 분석된 MH1은 도 3에 나타낸 바와 같이 약 782 cm^-1, 1123 cm^-1, 1562 cm^-1 및 1655 cm^-1(±0.5 cm^-1)에서 특성 흡수를 나타낸다.

일부 실시양태에서, 시차 주사 열량측정법(DSC) 서모그램에 의해 분석된 MH1은 도 5에 나타낸 바와 같이 약 40-100℃(± 10℃)에서 탈수 흡열 피크 및 약 184.4℃(± 5℃)에서 용융 흡열 피크를 나타낸다.

일부 실시양태에서, 열 중량 분석(TGA)에 의해 분석된 MH1은 도 5에 나타낸 바와 같이 약 3.8%의 중량 손실과 함께 주위 온도 내지 약 90℃에서 탈수를 나타낸다.

ii. 결정형 MH2

형태 MH2는 표 1의 임의의 그의 피크를 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, MH2는 그 중에서도 임의의 하기 피크를 특징으로 할 수 있다: 9.0, 11.6, 15.0, 16.0, 18.6, 19.1, 20.4, 및 20.6도 2θ, 각각 ± 0.2도 2θ.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 일수화물 결정형은 MH2이고 임의의 9.0, 11.6, 15.0, 16.0, 18.6, 19.1, 20.4, 또는 20.6도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ중 하나 이상의 피크를 포함하는 X 선 분말 회절(XRPD) 패턴을 갖는다.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 일수화물 결정형은 MH2이고 9.0, 11.6, 15.0, 16.0, 18.6, 19.1, 20.4, 및 20.6도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ의 피크를 포함하는 X 선 분말 회절(XRPD) 패턴을 갖는다.

일부 실시양태에서, 시차 주사 열량측정법(DSC) 서모그램에 의해 분석된 MH2는 도 9에 나타낸 바와 같이 약 59.1℃(±5℃) 및 약 184.7℃(±5℃)에서 흡열 피크를 나타낸다.

일부 실시양태에서, 열 중량 분석(TGA)에 의해 분석된 MH2는 도 9에 나타낸 바와 같이 약 4.4%의 중량 손실과 함께 약 25℃ 내지 약 100℃에서 탈수를 나타낸다.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 결정형(예컨대 MH1 또는 MH2)는 실질적으로 순수하다. 일부 실시양태에서, 결정형 MH1 또는 MH2는 적어도 80%, 85%, 90%, 또는 95% 순수하다. 일부 실시양태에서, 결정형 MH1 또는 MH2는 적어도 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 순수하다. 일부 실시양태에서, 결정형 MH1 또는 MH2는 10%, 5%, 3%, 또는 1% 이하의 불순물을 함유한다.

II. 약제학적 조성물

본 발명은 치료적 유효량의 화합물 1의 임의의 다형체 형태(예컨대, 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 약제학적으로 허용 가능한 부형제, 담체 또는 희석제를 포함하는 약제학적 조성물을 더 제공한다. 일부 실시양태에서, 약제학적 조성물은 경구 투여용이다. 일부 실시양태에서, 약제학적 조성물은 정제 형태 또는 캡슐 형태이다.

화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 단독으로 또는 약제학적으로 허용 가능한 담체, 희석제 또는 부형제와 조합하여, 단일 또는 다중 용량으로 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체 또는 희석제뿐만 아니라 문헌[Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 22nd Edition, Gennaro, Ed., Mack Publishing Co., Easton, PA, 2013]에 개시된 것과 같은 종래 기술에 따른 임의의 다른 공지된 애주번트 및 부형제와 함께 제제화될 수 있다.

경구 투여를 위한 약제학적 조성물은 캡슐, 정제, 당의정, 환제, 로젠지, 분말 및 과립과 같은 고체 제형을 포함한다. 적절한 경우, 조성물은 장용 코팅과 같은 코팅물로 제조될 수 있거나 또는 조성물은 당 업계에 공지된 방법에 따라 지속 또는 연장 방출과 같은 활성 성분의 제어 방출을 제공하도록 제제화될 수 있다. 경구 투여를 위한 액체 제형은 용액, 에멀젼, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다.

비경구 투여를 위한 약제학적 조성물은 멸균 수성 및 비수성 주사 용액, 분산액, 현탁액 또는 에멀젼 뿐만 아니라 사용 전에 멸균 주사 용액 또는 분산액으로 재구성되는 멸균 분말을 포함한다. 다른 적합한 투여 형태는 이것으로 제한되는 것은 아니지만 좌약, 스프레이, 연고, 크림, 겔, 흡입제, 피부 패치 및 임플란트를 포함한다.

전형적인 경구 투여량은 하루에 약 0.001 내지 약 100 mg/kg 체중 범위이다. 전형적인 경구 투여량은 또한 하루에 약 0.01 내지 약 50 mg/kg 체중 범위이다. 또한 전형적인 경구 투여량은 하루에 약 0.05 내지 약 10 mg/kg 체중 범위이다. 경구 투여량은 일반적으로 1회 이상의 투여량으로, 전형적으로 하루에 1 내지 3회의 투여량으로 투여된다. 정확한 투여량은 투여 빈도 및 방식, 치료 대상의 성별, 연령, 체중 및 일반적인 건강, 치료될 병태의 성질 및 중증도, 및 치료될 임의의 수반 질환 및 당업자에게 명백한 기타 인자에 따라 달라질 것이다.

제제는 또한 당업자에게 공지된 방법에 의해 단위 제형으로 제시될 수 있다. 예시적인 목적을 위해, 경구 투여를 위한 전형적인 단위 제형은 약 0.01 내지 약 1000 mg, 약 0.05 내지 약 500 mg, 또는 약 0.5 mg 내지 약 200 mg을 함유할 수 있다.

비경구 경로 예컨대 정맥내, 수막공간내(intrathecal), 근육내 및 유사한 투여에 대하여, 전형적인 용량은 경구 투여에 사용되는 용량의 대략 절반이다.

본 발명은 또한 치료적 유효량의 화합물 1의 임의의 다형체 형태(예컨대, 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용 가능한 담체 또는 희석제를 혼합하는 단계를 포함하는 약제학적 조성물의 제조 방법을 제공한다.

적합한 약제학적 담체는 불활성 고체 희석제 또는 충전제, 멸균 수용액 및 다양한 유기 용매를 포함한다. 고체 담체의 예는 락토오스, 테라 알바, 수크로오스, 시클로덱스트린, 활석, 젤라틴, 한천, 펙틴, 아카시아, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 및 셀룰로오스의 저급 알킬 에테르를 포함한다. 액체 담체의 예는 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 시럽, 땅콩유, 올리브유, 인지질, 지방산, 지방산 아민, 폴리옥시에틸렌 및 물을 포함한다. 유사하게, 담체 또는 희석제는 당 업계에 공지된 임의의 지속 방출 물질, 예컨대 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트를 단독으로 또는 왁스와 혼합하여 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물과 약제학적으로 허용 가능한 담체의 조합으로 형성된 약제학적 조성물은 그 후 개시된 투여 경로에 적합한 다양한 제형으로 용이하게 투여된다. 제제는 약학 분야에 공지된 방법에 의해 단위 제형으로 편리하게 제시될 수 있다.

경구 투여에 적합한 본 발명의 제제는 각기 소정 량의 활성 성분, 및 임의로 적합한 부형제를 함유하는 캡슐 또는 정제와 같은 개별 단위로 제시될 수 있다. 또한, 경구로 이용 가능한 제제는 분말 또는 과립, 수성 또는 비수성 액체 중의 용액 또는 현탁액, 또는 수중유 또는 유중수 액체 에멀젼의 형태일 수 있다.

고체 담체가 경구 투여에 사용되는 경우, 제제는 정제화되거나, 분말 또는 펠렛 형태로 경질 젤라틴 캡슐 내에 위치하거나 트로키 또는 로젠지 형태일 수 있다. 고체 담체의 양은 매우 광범위할 것이지만, 투약 단위당 약 25 mg 내지 약 1 g의 범위일 것이다. 액체 담체가 사용되는 경우, 제제는 시럽, 에멀젼, 연질 젤라틴 캡슐 또는 수성 또는 비수성 액체 현탁액 또는 용액과 같은 멸균 주사액의 형태일 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당 업계의 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 정제는 활성 성분을 일반적인 애주번트 및/또는 희석제와 혼합하고 후속하여 정제를 제조하는 통상의 타정기에서 혼합물을 압축하여 제조할 수 있다. 애주번트 또는 희석제의 예는 하기를 포함한다: 옥수수 전분, 감자 전분, 활석, 마그네슘 스테아레이트, 젤라틴, 락토오스, 검, 등. 착색제, 향미제, 보존제 등과 같은 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 임의의 다른 애주번트 또는 첨가제는 활성 성분과 상용성이라면 사용될 수 있다.

일부 실시양태에서, 약제학적 조성물은 적어도 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 70 중량%, 80 중량%, 또는 90 중량%의 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 약제학적 조성물은 적어도 91 중량%, 92 중량%, 93 중량%, 94 중량%, 95 중량%, 96 중량%, 97 중량%, 98 중량%, 또는 99 중량%의 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 포함한다.

한 실시양태에서, 본 발명의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 하나 이상의 추가의 활성제, 예컨대 히드록시우레아("HU")와 조합하여 사용된다.

III. 화합물 1 의 다형체 형태의 제조 방법

결정체는 화합물과 용매를 포함하는 용액에서 침전될 수 있다. 예를 들어, 결정체는 투명한 용액의 온도를 저하시켜 얻을 수 있다. 대부분의 물질의 용해도는 온도에 따라 감소하므로 냉각을 사용하여 과포화를 야기할 수 있다. 결정체는 또한 고속 증발에 의해 얻을 수 있다.

일부 실시양태에서, MH1 결정은 결정화 공정에서 만들어진다. 일부 실시양태에서, MH2 결정은 결정화 공정에서 만들어진다.

화합물 1의 결정은 화합물 1을 용매에 용해시켜 화합물 1의 포화 용액을 수득하고 그 후 포화 용액을 냉각하여 결정을 침전시킴으로써 제조할 수 있다.

일수화물 형태 MH1 또는 MH2의 결정은 화합물 1 및 용매를 포함하는 용액으로부터 결정을 침전시켜 제조할 수 있다. 용매는 에탄올; 테트라히드로푸란; 물; 디클로로메탄; 아세토니트릴; 니트로메탄; 1,2-디메톡시에탄; 메틸에틸 케톤; 1,4-디옥산; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; N,N-디메틸포름아미드; 디메틸 설폭시드; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 예를 들어, 화합물 1은 용매, 예컨대 n-프로필 아세테이트에 현탁시켜 현탁액을 수득할 수 있고, 현탁액을 여과하여 용액(즉, 모액)을 수득한 후 용액(즉, 모액)을 냉각하여 결정을 침전시켰다.

일부 실시양태에서, MH1 또는 MH2 결정은 하기 단계를 포함하는 단계에 의해 제조될 수 있다:

(i) 화합물 1을 실온(RT)에서 제1 용매에 현탁시켜 현탁액을 형성하는 단계;

(ii) 단계 (i)에서 수득한 현탁액을 RT보다 높은 온도(예컨대, 약 40℃ 내지 약 60℃)로 가열하는 단계;

(iii) 단계 (ii)에서 수득된 현탁액에 제2 용매를 첨가하여 혼합물을 형성하고 혼합물을 RT보다 높은 온도(예컨대 약 40℃ 내지 약 60℃)로 가열하는 단계;

(iv) 임의로 단계 (iii)에서 수득한 혼합물을 여과하여 용액(즉, 모액)을 수득하는 단계; 및

(v) 단계 (iii)에서 수득한 혼합물 또는 단계 (iv)에서 수득한 용액을 RT보다 낮은 온도, (예컨대, 약 4℃)로 냉각시켜 MH1 또는 MH2 결정을 침전시키는 단계;

여기서 제1 및 제2 용매는 각기 n-헵탄; 에탄올; 테트라히드로푸란; 물; 디클로로메탄; 아세토니트릴; 니트로메탄; 1,2-디메톡시에탄; 메틸에틸 케톤; 1,4-디옥산; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; N,N-디메틸포름아미드; 디메틸 설폭시드; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.

일부 실시양태에서, 제1 및 제2 용매는 각기 메틸에틸 케톤; 1,4-디옥산; 2-프로판올; 아세톤; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 쿠멘; n-헵탄; 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 용매는 각기 n-프로필 아세테이트 또는 n-헵탄으로부터 독립적으로 선택된다.

일부 실시양태에서, 제1 및 제2 용매는 동일하다. 일부 실시양태에서, 제1 및 제2 용매는 상이하다.

MH1의 일부 실시양태에서, 제1 용매는 n-프롤릴 아세테이트로부터 선택되고 제2 용매는 n-헵탄으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 단계 (i)에서 사용된 제1 용매의 부피는 단계 (iii)에서 사용된 제2 용매의 부피보다 적다. 예를 들어, 단계 (i)에서 사용된 제1 용매의 부피 : 단계 (iii)에서 사용된 제2 용매의 부피의 비는 약 1:1.5, 1:2, 1:2.5, 1:3, 1:3.5, 1:4, 1:4.5, 또는 1:5이다. 한 예에서, 단계 (i)에서 사용된 제1 용매의 부피 : 단계 (ii)에서 사용된 제2 용매의 부피의 비는 약 1:2이다.

일부 실시양태에서, 단계 (ii) 및 (iii)에서 RT보다 높은 온도는 약 30℃ 내지 약 100℃이다. 일부 실시양태에서, RT보다 높은 온도는 약 40℃ 내지 약 60℃이다. 일부 실시양태에서, RT보다 높은 온도는 약 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 또는 80℃이다.

일부 실시양태에서, MH1 결정은 하기 단계를 포함하는 단계에 의해 제조될 수 있다:

(i) 화합물 1을 제1 용매에 용해시켜 용액을 수득하는 단계;

(ii) 제2 용매를 첨가하여 혼합물을 수득하는 단계; 및

(iii) 혼합물을 여과하여 결정질 고체 MH1을 수득하는 단계.

일부 실시양태에서, 제1 용매는 메틸에틸 케톤; 2-프로판올; 쿠멘; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; n-헵탄; 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 제2 용매는 메틸에틸 케톤; 2-프로판올; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 쿠멘; n-헵탄; 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 제1 용매는 2-프로판올이다. 일부 실시양태에서, 제2 용매는 n-헵탄이다.

일부 실시양태에서, 단계 (i)의 제1 용매는 물을 더 포함한다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)의 제1 용매는 2-프로판올 및 물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량은 약 1%, 2% 또는 3%이다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량은 약 1%이다. 일부 실시양태에서, 물 : 2-프로판올의 비(중량/중량)는 약 1:70이다.

일부 실시양태에서, 방법의 단계 (i)은 질소 가스에 의해 보호된다.

일부 실시양태에서, 단계 (i)은 약 25℃ 내지 약 40℃의 온도에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)은 약 27℃ 내지 약 35℃의 온도에서 수행된다.

일부 실시양태에서, 단계 (i) 후에 시드 결정을 첨가하여 MH1의 결정화를 유도한다. 일부 실시양태에서, 혼합물의 온도는 시드 결정을 첨가하기 전에 약 20℃에서 약 30℃까지로 조정한다. 일부 실시양태에서, 혼합물의 온도는 시드 결정을 첨가하기 전에 약 22℃에서 약 28℃까지로 조정한다. 시드 결정의 중량은 단계 (i)에서 첨가된 화합물 1 중량의 약 0.05% 내지 약 2%이다. 일부 실시양태에서, 시드 결정의 중량은 단계 (i)에서 화합물 1의 약 0.05, 1% 또는 2%이다.

일부 실시양태에서, 단계 (ii) 및 (iii)은 각기 독립적으로 약 20℃에서 약 30℃ 까지, 예컨대 약 22℃에서 약 28℃까지의 온도에서 수행된다. 일부 실시양태에서, 단계 (ii) 및 (iii)은 각기 독립적으로 약 22℃에서 약 28℃까지의 온도에서 수행된다.

일부 실시양태에서, 단계 (iii)에서 수득된 고체는 메틸에틸 케톤; 1,4-디옥산; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; n-프로필 아세테이트; 이소프로필 아세테이트; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; n-헵탄; 및 2-메틸 테트라히드로푸란; 및 이들의 조합으로부터 선택된 용매로 1회 이상 임의로 세척한다. 일부 실시양태에서, 단계 (iii)에서 수득된 고체는 임의로 n-헵탄으로 세척한다. 일부 실시양태에서, 단계 (iii)에서 또는 n-헵탄으로 세척한 후 수득된 고체는 건조될 때까지 가압한다. 일부 실시양태에서, 생성된 건조된 고체는 임의로 질소 가스의 흐름 하에 후속하여 건조된다. 일부 실시양태에서, 고체는 임의로 질소 가스의 흐름 하에 가습 환경에서 더 건조된다. 염화나트륨 포화 용액과 같은 상이한 염 용액은 상이한 상대 습도(RH)로 가습 환경을 제공할 수 있다. RH 및 온도를 조정할 수 있는 가스를 제공하는 시판의 장비도 또한 사용할 수 있다.

일부 실시양태에서, 화합물 1의 무수(AH) 형태는 일반 실험실 공기(약간의 수분 함유함)에 노출될 때 MH1로 변환될 수 있다. 일부 실시양태에서, 화합물 1의 무수 형태는 적어도 약 12시간, 약 24시간, 약 36시간, 또는 약 48시간 동안 주위 조건(예컨대 25℃) 하에 방치한다.

일부 실시양태에서, 무수물(AH) 또는 MH2는 결정화 공정에서 제조된다. 무수물(AH) 또는 MH2의 건조 및 가습 건조 후 MH1 결정이 수득된다.

일수화물 형태 MH2의 결정은 하기 단계를 포함하는 단계에 의해 제조된다:

(i) 화합물 1 또는 MH1을 제1 용매계로 처리하여 현탁액을 수득하는 단계;

(ii) 현탁액을 여과하여 고체를 수득하는 단계;

(iii) 고체를 제2 용매로 1회 이상 세척하는 단계; 및

(iv) 고체를 공기 건조하여 결정질 MH2를 수득하는 단계,

여기서 제1 용매계는 물, 에틸 아세테이트(EtOAc), 및 메틸 아세테이트 (MeOAc); 및 이들의 조합으로부터 선택되고; 제2 용매는 아세톤; n-헵탄; 및 2-메틸 테트라히드로푸란으로부터 선택된다.

일부 실시양태에서, 제1 용매계는 물과 에틸 아세테이트(EtOAc) 또는 메틸 아세테이트(MeOAc)의 혼합물이다. 일부 실시양태에서, 제1 용매계는 2%(v/v) EtOAc/물; 2.7%(v/v) EtOAc/물; 또는 7.5%(v/v) MeOAc/물로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 현탁액은 약 5℃ 또는 약 25℃에서 약 4일 동안 유지된다.

일부 실시양태에서, 제2 용매는 헵탄이다.

일부 실시양태에서, 단계 (i)의 화합물 1 또는 MH1은 진공 오븐에서 건조된다. 일부 실시양태에서, 단계 (i)의 화합물 1 또는 MH1은 공기 건조된다.

한 실시양태에서, 결정질 MH2는 화합물 1 또는 MH1을 약 5℃에서 7.5% (v/v) MeOAc/물을 포함하는 제1 용매계로 처리하고, 고체를 여과한 후, 고체를 공기 건조함으로써 제조된다.

한 실시양태에서, 결정질 MH2는 하기 단계에 의해 제조된다:

(ii) 현탁액을 여과하여 고체를 수득하는 단계;

(iii) 고체를 헵탄으로 세척하는 단계; 및

(iv) 공기 건조하여 용매를 제거해서 MH2를 수득하는 단계;

여기서 용매는 2%(v/v) EtOAc/물, 2.7%(v/v) EtOAc/물, 및 7.5%(v/v) MeOAc/물로부터 선택된 물과 에틸 아세테이트(EtOAc) 또는 메틸 아세테이트(MeOAc)의 혼합물이다.

IV. 화합물 1 의 다형체 형태를 사용하는 방법

PDE9는 호중구, 망상적혈구 적혈구계(reticulocytes erythroid) 및 적백혈병 세포(erythroleukaemic cell)를 포함하는 인간 조혈계에서 특이적으로 발현된다. 또한, 겸상 세포 질환(SCD) 환자는 건강한 개체에 비해 망상적혈구 및 호중구에서 PDE9 발현의 현저하고 유의한 상승을 나타낸다(Almeida et al., Br J Haematol. 2008 Sep; 142(5):836-44). 증거는 PDE9과 세포 유착 사이의 관련성을 추가로 입증하는데, 그 이유는 약리학적 PDE9 억제가 SCD 호중구의 증가된 유착 성질을 개선하기 때문이다(Miguel et al., Inflamm Res. 2011 Jul; 60(7):633-42). PDE9 억제가 세포 유착을 감소시키는 메커니즘은 증가된 cGMP 및 감소된 내피세포 유착 분자 발현에 의해 매개되는 것으로 나타났다. 중요한 것은, SCD의 동물 모델에서, PDE9 억제제 매개된 세포 유착 감소는 증가된 세포 생존의 기능적인 효과를 가졌다는 것이다. 히드록시우레아(HU)에 필적하는 감소된 세포 유착을 입증하는 것 이외에, PDE9 억제는 증가된 태아 비겸상 헤모글로빈(HbF) 생성을 초래하였으며, 이는 적혈구(RBC) 내에 비정상적인 헤모글로빈(Hb)의 세포 농도를 감소시키며 결과적으로 비정상적인 헤모글로빈의 중합 및 그와 관련된 후유증이 덜하게 된다. SCD 치료에서 증가하는 HbF의 중요성은 HbF가 이러한 질환의 가장 중요한 변형제(modifier)임을 나타내는 겸상 세포 질환의 협동 연구(Cooperative Study of Sickle Cell Disease)뿐만 아니라 미국 이외의 다양한 환자 코호트에서의 연구와 같은 대규모 연구의 결과(Alsultan et al, Am J Hematol, 88(6): 531-2 (2013))뿐만 아니라, HbF의 변형제가 다른 조혈 파라미터를 개선시킨다는 것을 나타내는 데이터(Akinsheye, Blood, 118(1): 19-27(2011))에 의해 입증된다. 최종적으로, Almeida 및 동료들은 SCD의 마우스 모델에서 PDE9 억제와 조합된 HU를 사용한 치료가 HU의 cGMP 상승효과의 추가적인 유익한 증폭을 유도한다는 것을 입증하였다(Almeida et al., Blood. 2012 Oct 4;120(14):2879-88). 결론적으로, PDE9 억제는 태아 헤모글로빈 생성의 발현뿐만 아니라 세포 유착 감소 둘 모두를 조절할 수 있고, 두 메커니즘은 SCD 치료의 핵심이다.

본 발명의 한 양상은 화합물 1의 임의의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 화합물 1의 임의의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 포함하는 약제학적 조성물의 사용 방법을 제공한다.

화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 겸상 세포 질환 또는 겸상 세포 질환과 관련된 임의의 질환 및/또는 증상, 예컨대 빈혈, 겸상 헤모글로빈 C 질환(SC), 베타 지중해 빈혈증(베타-플러스 지중해 빈혈증 및 베타-제로 지중해 빈혈증), 혈관 막힘 위기, 통증의 발작(겸상 세포 위기), 비장 격리 위기, 급성 흉부 증후군, 골수무형성 위기(aplastic crisis), 용혈성 위기, 장기적인 통증, 세균 감염, 및 뇌졸중을 치료하기 위해 사용될 수 있다.

한 실시양태에서, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 대상의 베타 지중해 빈혈증을 치료하기 위해 및/또는 대상에서 헤모글로빈 레벨을 증가시키기 위해 사용된다.

또 다른 실시양태에서, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 대상의 세포 또는 혈장에서 cGMP 레벨을 증가시키기 위해 사용되며, 여기서 대상은 겸상 세포 질환을 갖는다. 세포는 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 적혈구 및/또는 백혈구일 수 있다. cGMP 레벨은 적어도 50%, 100%, 또는 150% 증가할 수 있다. 일부 실시양태에서, cGMP 레벨은 적어도 2배, 3배, 4배, 5배, 10배, 15배, 20배, 또는 25배 증가된다.

또 다른 실시양태에서, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 대상에서 태아 헤모글로빈(HbF) 양성 적혈구 수를 증가시키기 위해 사용되며, 여기서 대상은 겸상 세포 질환을 갖는다. HbF 양성 적혈구 수는 적어도 50%, 100%, 또는 150% 증가한다. 일부 실시양태에서, HbF 양성 적혈구 수는 적어도 2배, 3배, 4배, 5배, 10배, 15배, 20배, 또는 25배 증가한다.

또 다른 실시양태에서, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 대상에서 겸상 적혈구 백분율(% 겸상 RBC), 울혈 백분율(% 울혈), 총 빌리루빈, 또는 총 백혈구 수치를 감소시키기 위해 사용되며, 여기서 대상은 겸상 세포 질환을 갖는다. % 겸상 RBC, % 울혈, 총 빌리루빈, 총 백혈구 수치 또는 비장 중량은 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 또는 70% 감소한다.

cGMP 레벨은 효소 면역어세이와 같은 당업계의 임의의 적합한 방법으로 측정할 수 있다.

본원에서 사용된 HbF 양성 세포는 HbF를 갖는 적혈구를 의미한다. HbF 양성 세포는 전기영동 및/또는 비색법과 같은 당 업계의 임의의 적합한 방법을 사용하여 혈액 샘플로부터 측정할 수 있다.

본원에서 사용된 겸상 적혈구(sickle red blood cell 또는 sickled red blood cell)는 초승달 또는 낫 형상의 적혈구를 의미한다. % 겸상 적혈구는 당 업계의 임의의 적합한 방법으로 혈액 샘플로부터 측정할 수 있다.

본원에서 사용된 울혈 또는 미세혈관 울혈은 혈관을 통한 혈액 또는 림프 유동의 심각한 감속 또는 완전한 정지이다. % 울혈은 정지(유동 없음) 세정맥의 수를 유동 세정맥의 수로 나누고 100을 곱한 것이다. % 울혈은 당 업계의 임의의 적합한 방법으로 측정할 수 있다.

본원에서 사용된 총 빌리루빈은 비콘주게이트 및 콘주게이트 빌리루빈 둘 모두를 의미한다. 총 빌리루빈 레벨은 당 업계의 임의의 적합한 방법으로 혈액 샘플로부터 측정할 수 있다.

본원에서 사용되는 총 백혈구 수치(total leucocyte count 또는 total white blood cell count)는 신체에서 백혈구 수를 측정하는 혈액 검사이다. 이는 당 업계의 임의의 적합한 방법으로 혈액 샘플로부터 측정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상은 적어도 하나의 다른 활성제와 조합하여 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 사용하는 방법을 제공한다. 이들은 동시에 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 이들은 동시 투여를 위한 혼합물로 제시될 수 있거나, 또는 순차적 투여를 위해 별개의 용기 내에 각기 제시될 수 있다.

본원에서 사용된 용어 "동시 투여"는 특별히 제한되지 않으며, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 적어도 하나의 다른 활성제가 실질적으로 동시에, 예컨대 혼합물로서 또는 후속 순서로 투여됨을 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "순차적 투여"는 구체적으로 제한되는 것은 아니며, 화합물 1의 다형체(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 적어도 하나의 다른 활성제가 동시에 투여되는 것이 아니라 교대로, 또는 그룹으로 투여 사이에 특정 시간 간격을 두고 투여하는 것을 의미한다. 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)와 적어도 하나의 다른 활성제의 각각의 투여 사이의 시간 간격은 동일하거나 상이할 수 있으며, 예를 들어, 2분 내지 96시간, 1일 내지 7일 또는 1주, 2주 또는 3주의 범위로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 투여 사이의 시간 간격은 2분 내지 72시간, 30분 내지 24시간, 또는 1시간 내지 12시간 범위와 같이 몇 분 내지 몇 시간 범위일 수 있다. 추가 예는 24시간 내지 96시간, 12시간 내지 36시간, 8시간 내지 24시간, 및 6시간 내지 12시간 범위의 시간 간격을 포함한다.

화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 적어도 하나의 다른 활성제의 몰비는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 하나의 다른 활성제가 조성물에서 조합될 때, 이들의 몰비는 1:500 내지 500:1 범위, 또는 1:100 내지 100:1 범위, 또는 1:50 내지 50:1 범위, 또는 1:20 내지 20:1 범위, 또는 1:5 내지 5:1 범위 또는 1:1일 수 있다. 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 및 2 이상의 다른 활성제가 조성물에서 조합될 때 유사한 몰비가 적용된다. 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)는 조성물의 약 1% 내지 10%, 또는 약 10% 내지 약 20%, 또는 약 20% 내지 약 30%, 또는 약 30% 내지 40%, 또는 약 40% 내지 50%, 또는 약 50% 내지 60%, 또는 약 60% 내지 70%, 또는 약 70% 내지 80%, 또는 약 80% 내지 90%, 또는 약 90% 내지 99%의 소정 몰 중량 백분율을 포함할 수 있다.

다른 활성제는 본 발명의 상이한 PDE9 억제제 또는 HU일 수 있다. 다른 활성제는 또한 페니실린과 같은 항생제, 디클로페낙 또는 나프록센과 같은 비스테로이드성 항염증약(NSAIDS), 오피오이드, 또는 엽산과 같은 동통 완화약일 수 있다.

본 발명의 여전히 다른 양상은 적어도 하나의 요법, 예컨대 이것으로 제한되는 것은 아니지만 수혈, 골수 이식, 또는 유전자 요법과 조합하여 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 사용하는 방법을 제공한다.

V. 키트 및 장치

본 발명은 본 발명의 방법을 편리하게 및/또는 효과적으로 수행하기 위한 다양한 키트 및 장치를 제공한다. 전형적으로 키트는 사용자가 대상(들)의 다중 치료를 수행하고/하거나 다중 실험을 수행할 수 있도록 충분한 양 및/또는 수의 성분을 포함할 것이다.

한 실시양태에서, 본 발명은 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2) 또는 임의의 다른 활성제, 예컨대 HU, 항생제 예컨대 페니실린, 비스테로이드성 항염증약(NSAIDS) 예컨대 디클로페낙 또는 나프록센, 동통 완화약 예컨대 오피오이드, 또는 엽산과 임의로 조합한 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 및 MH2)의 조합을 포함하는 겸상 세포 질환을 치료하기 위한 키트를 제공한다.

키트는 포장 및 설명서 및/또는 제제 조성물을 형성하는 전달제를 더 포함할 수 있다. 전달제는 식염수, 완충 용액, 또는 본원에 개시된 임의의 전달제를 포함할 수 있다. 각 성분의 양은 일관되고, 재현 가능한 고농도 식염수 또는 간단한 완충 제제를 허용하도록 변경될 수 있다. 성분들은 또한 시간 경과에 따라 및/또는 다양한 조건하에서 완충 용액 내의 PDE9 억제제 화합물의 안정성을 증가시키기 위해 변경될 수 있다.

본 발명은 화합물 1의 다형제 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 혼입할 수 있는 장치를 제공한다. 이들 장치는 필요로 하는 대상, 예컨대 겸상 세포 질환 또는 베타 지중해 빈혈증이 있는 인간 환자에게 즉시 전달될 수 있는 안정한 제제를 함유한다.

장치의 비 제한적인 예는 펌프, 카테터, 바늘, 경피 패치, 가압 후관 전달 장치(pressurized olfactory delivery device), 이온토포레시스 장치(iontophoresis device), 다층 미세유동 장치(multi-layered microfluidic device)를 포함한다. 장치는 단일, 다중 또는 분할 투약 계획에 따라 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 장치는 생물학적 조직을 가로질러, 피내, 피하 또는 근육 내로 화합물 1의 다형체 형태(예컨대 일수화물 결정형 MH1 또는 MH2)를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 화합물의 다형체 형태를 전달하기 위해 적합한 장치의 더 많은 예는 이것으로 제한되는 것은 아니지만 국제 공개 WO 2014036555에 개시된 방광 내 약물 전달을 위한 의료 장치, US 공보 제20080108697호에 개시된 유형 I 유리로 제조된 유리병, 미국 공보 제20140308336호에 개시된 분해성 중합체로 제조된 필름 및 활성제를 포함하는 약물 용출 장치, 주사 마이크로펌프를 갖는 주입 장치, 또는 미국 특허 제5716988호에 개시된 활성제의 약제학적으로 안정한 제제를 함유하는 용기, 국제 공개 WO 2015023557에 개시된 저장소 및 저장소와 유체 연통하는 채널형 부재를 포함하는 이식 가능한 장치, 미국 공보 제20090220612호에 개시된 하나 이상의 층을 갖는 중공 섬유 기반 생체적합성 약물 전달 장치, 국제 공보 WO 2013170069에 개시된 고체 또는 반고체 형태의 약물을 함유하는 저장소를 규정하는 하우징을 갖는 세장형 가요성 장치를 포함하는 약물 전달을 위한 이식 가능한 장치, 미국 특허 제7326421호에 개시된 생체흡수성 이식 장치를 포함하며, 이들 각각의 내용은 그의 전체가 본원에 참고로 포함된다.

VI. 정의

본원에 사용된 관사 "a" 및 "an"은 명확하게 반대로 표시되지 않는 한 "적어도 하나"를 의미한다.

본원에서 사용되는 어구 "및/또는"은 이와 같이 결합된 요소, 즉 일부 경우에 결합하여 제시되는 요소 및 다른 경우에 분리되어 제시되는 요소의 "어느 하나 또는 둘 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 반대로 명확하게 표시되지 않는 한 구체적으로 확인된 이들 요소와 관련이 있는지에 관계없이, "및/또는" 절에 의해 구체적으로 확인된 요소 이외의 다른 요소가 임의로 존재할 수 있다. 따라서, 비 제한적인 예로서, "포함하는"과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 때 "A 및/또는 B"에 대한 언급은 한 실시양태에서 B가 없는 A(임의로 B 이외의 요소를 포함함); 또 다른 실시양태에서, A가 없는 B(임의로 A 이외의 요소를 포함함); 또 다른 실시양태에서, A 및 B 둘 모두(임의로 다른 요소를 포함함)를 의미할 수 있다.

본원에서 사용된 "또는"은 상기 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록에서 항목을 구분할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적으로, 즉, 적어도 하나를 포함하는 것으로 해석되어야 하지만, 요소의 수 또는 목록 중 하나 초과, 및 임의로 추가의 목록화되지 않은 항목도 또한 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 반대로 "~중 단지 하나" 또는 "~중 정확히 하나", 또는 청구범위에서 사용되는 경우 "~로 이루어진"과 같은 명확하게 나타내는 용어 만이 요소의 수 또는 목록 중 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 의미할 것이다.

일반적으로, 본원에서 사용되는 용어 "또는"은 "어느 하나", "~중 하나", "~중 단지 하나" 또는 "~중 정확히 하나"와 같은 배타적인 용어가 선행될 때 배타적 대안(즉, "하나 또는 다른 것이지만 둘 모두는 아님")을 나타내는 것으로만 해석되어야 할 것이다. 청구범위에서 사용될 때 "실질적으로 이루어진"은 특허법 분야에서 사용되는 일반적인 의미를 가질 것이다.

본원에서 사용되는, 하나 이상의 요소의 목록과 관련하여 어구 "적어도 하나"는 요소의 목록 내에서 임의의 하나 이상의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 요소의 목록 내에 구체적으로 열거된 각각의 및 모든 요소 중 적어도 하나를 포함할 필요는 없고, 요소의 목록 내에서 요소의 임의의 조합을 배제하지 않는다. 본 정의는 또한, 구체적으로 확인된 이들 요소와 관련이 있는지에 관계없이, 어구 "적어도 하나"가 의미하는 요소의 목록 내에 구체적으로 확인된 요소 이외의 요소가 임의로 존재할 수 있도록 한다.

따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나" (또는, 동등하게, "A 또는 B 중 적어도 하나" 또는, 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는 한 실시양태에서, B가 존재하지 않는(및 임의로 B 이외의 요소를 포함함) 임의로 하나 초과를 포함하는 적어도 하나의 A; 또 다른 실시양태에서, A가 존재하지 않는(및 임의로 A 이외의 요소를 포함함) 임의로 하나 초과를 포함하는 적어도 하나의 B; 또 다른 실시양태에서, 임의로 하나 초과를 포함하는 적어도 하나의 A, 및 임의로 하나 초과를 포함하는 적어도 하나의 B(및 임의로 다른 요소를 포함함) 등을 의미할 수 있다.

본원에서 사용되는, 모든 전환 어구 "포함하는"("comprising", "including"), "운반하는"("carrying"), "갖는"("having"), "함유하는"("containing"), "관련되는"("involving"), "보유하는"("holding") 등은 개방형으로 이해되어야 한다, 즉, 포함하지만 이것으로 제한되지 않음을 의미한다.

전환 어구 "이루어진" 및 "실질적으로 이루어진"만이 미국 특허청의 특허 심사 절차 매뉴얼(United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures)에 명시된 바와 같이 각기 폐쇄 또는 반 폐쇄 전환 어구일 것이다.

본원에서 사용된 "대상" 또는 "환자"는 질환 또는 장애, 예를 들어 종양 형성 또는 암에 걸리기 쉬울 수 있는 포유동물과 같은 임의의 포유동물(예컨대, 인간)을 의미한다. 예로는 인간, 비인간 영장류, 소, 말, 돼지, 양, 염소, 개, 고양이, 또는 설치류 예컨대 마우스, 래트, 햄스터 또는 기니피그를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 대상은 치료, 관찰 또는 실험의 목적이 되어왔거나, 목적이 될 대상을 의미한다. 예를 들어, 대상은 암 진단을 받거나 또는 그렇지 않으면 암에 걸린 것으로 알려진 대상 또는 대상에서 알려진 암에 기초하여 치료, 관찰 또는 실험을 위해 선택된 대상일 수 있다.

본원에서 사용된 "공정" 및 "방법"은 상호교환적으로 사용될 수 있다.

본원에서 사용된 "치료" 또는 "치료하는"은 질환 또는 장애, 또는 이의 적어도 하나의 징후 또는 증상의 호전을 의미한다. "치료" 또는 "치료하는"은 예컨대, 적어도 하나의 징후 또는 증상의 안정화에 의해 결정된 질환 또는 장애의 진행 감소 또는 적어도 하나의 징후 또는 증상의 진행 속도 감소에 의해 결정된 진행 속도의 감소를 의미할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, "치료" 또는 "치료하는"은 질환 또는 장애의 발병을 지연시키는 것을 의미한다.

본원에서 사용된 "예방" 또는 "예방하는"은 해당 질환 또는 장애의 징후 또는 증상을 획득하거나 보유하는 위험을 감소시키는 것, 즉 예방적 치료를 의미한다.

본원에서 사용된 어구 "치료적 유효량"은 원하는 치료 효과를 생성하기 위해 효과적인 본 교시의 화합물, 물질 또는 상기 화합물을 포함하는 조성물의 양을 의미한다. 따라서, 치료적 유효량은 질환 또는 장애를 치료 또는 예방하는 것으로, 예컨대 장애의 적어도 하나의 징후 또는 증상을 호전시킨다. 다양한 실시양태에서, 질환 또는 장애는 암이다.

두 문자나 기호 사이가 아닌 곳의 대시("-")는 치환기의 결합 지점을 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, -CONH₂는 탄소 원자(C)를 통해 결합된다.

"임의적(optional)" 또는 "임의로(optionally)"의 경우, 후속하여 설명되는 사건 또는 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수 있음을 의미하며, 설명에는 사건 또는 상황이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우를 포함한다. 예를 들어, "임의로 치환된 아릴"은 본원에서 정의된 "아릴" 및 "치환된 아릴" 둘 모두를 포함한다. 하나 이상의 치환기를 함유하는 임의의 기와 관련하여, 이러한 기가 입체적으로 비현실적이며, 합성적으로 실시 불가능하고/하거나 내재적으로 불안정한 임의의 치환 또는 치환 패턴을 도입하고자 하는 것은 아니라는 것은 당업자에 의해 이해될 것이다.

본원에서 사용된 용어 "실질적으로"는 작용, 특징, 성질, 상태, 구조, 항목 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한 범위 또는 정도를 의미한다. 예를 들어, 두 번째 객체와 "실질적으로 동일" 또는 "실질적으로 일치"하는 객체는 객체가 두 번째 객체와 완전히 또는 거의 완전히 동일함을 의미한다. 절대 완전성으로부터의 정확한 허용 가능한 편차도는 몇몇 경우에 특정 상황에 따라 달라질 수 있다. 그러나 일반적으로 말해서, 거의 완성은 마치 절대 및 전체 완성이 얻어진 것과 같은 동일한 전체 결과를 갖도록 할 것이다.

"실질적으로"의 사용은 작용, 특징, 성질, 상태, 구조, 항목 또는 결과가 완전하거나 거의 완전한 결여를 지칭하기 위해 부정적인 함축된 의미로 사용될 때 동등하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 불순물이 "실질적으로 없는" 조성물은 불순물이 완전히 결여되어 있거나, 또는 불순물이 완전히 결여되어 있는 것처럼 그 효과가 동일한 거의 완전하게 불순물이 결여되어 있는 것이다. 다시 말해서, 성분 또는 요소가 "실질적으로 없는" 조성물은 그의 측정 가능한 효과가 없는 한 이러한 항목을 여전히 실제로 함유할 수 있다.

달리 명시하지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용된 성분의 양, 반응 조건, 및 다른 성질 또는 파라미터를 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시하지 않는 한, 후술하는 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 근사치임을 이해하여야 한다. 매우 최소한, 및 청구항의 범위에 대한 균등론의 적용을 제한하려는 시도 없이, 수치 파라미터는 기재된 유효숫자의 수치 및 통상의 사사오입 기법의 적용의 관점에서 판독되어야 한다. 예를 들어, 용어 "약"은 용어 "약"이 변형하는 숫자의 수치 값의 ±10%, ±5%, ±2%, ±1%, ±0.5%, 또는 ±0.1%의 변동을 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 용어 "약"은 숫자의 수치 값의 ±5%, ±2%, ±1%, 또는 ±0.5%의 변동을 포함한다. 일부 실시양태에서, 용어 "약"은 숫자의 수치 값의 ±5%, ±2%, 또는 ±1%의 변동을 포함한다. 특정 실시양태에서, 용어 "약"은 숫자의 수치 값의 ±5%의 변동을 포함한다. 특정 실시양태에서, 용어 "약"은 숫자의 수치 값의 ±2%의 변동을 포함한다. 특정 실시양태에서, 용어 "약"은 숫자의 수치 값의 ±1%의 변동을 포함한다.

본원의 모든 수치 범위는 인용된 범위의 수치 값 내에서 모든 수치 값 및 모든 수치 값의 범위를 포함한다. 비제한적인 예로서, (C₁-C₆) 알킬은 또한 C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆, (C₁-C₂), (C₁-C₃), (C₁-C₄), (C₁-C₅), (C₂-C₃), (C₂-C₄), (C₂-C₅), (C₂-C₆), (C₃-C₄), (C₃-C₅), (C₃-C₆), (C₄-C₅), (C₄-C₆), 및 (C₅-C₆) 알킬 중 임의의 하나를 포함한다.

또한, 본 발명의 넓은 범위를 나타내는 수치 범위 및 파라미터는 상기 고찰 된 바와 같은 근사치이지만, 실시예 섹션에서 설명된 수치 값은 가능한 정확하게 보고된다. 그러나 이러한 수치 값은 측정 장비 및/또는 측정 기술로 인해 발생하는 특정 오차를 내재적으로 함유하는 것으로 이해하여야 한다.

실시예

하기 실시예는 본 발명을 제한함이 없이 예시하기 위한 의도임이 이해될 것이다. 전술한 설명 및 예의 다양한 다른 예 및 변형은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 본 발명을 읽은 후 당업자에게 명백할 것이며, 이러한 모든 예 또는 변형은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본원에서 참고한 모든 간행물 및 특허는 그의 전체가 본원에 참고로 포함된다.

약어 목록:

¹H-NMR 양성자 핵 자기 공명

ATR 감쇠된 총 반사율(Attenuated Total Reflectance)

ca. 대략

DMSO 디메틸설폭시드

DSC 시차 주사 열량측정법

DVS 동적 증기 수착(Dynamic Vapour Sorption)

EtOAc 에틸 아세테이트

EtOH 에탄올

FBRM 집속 빔 반사율 측정(Focussed Beam Reflectance Measurement)

GVS 중량측정 증기 수착(Gravimetric Vapour Sorption)

HPLC 고성능 액체 크로마토그래피

HSM 핫 스테이지 현미경(Hot Stage Microscopy)

ID 식별(Identification)

IPA 프로판-2-올

IPrOAc 이소-프로필 아세테이트

KF 칼 피셔

MeOH 메탄올

MeOAc 메틸 아세테이트

N/A 적용할 수 없음

PLM 편광 현미경(Polarised Light Microscopy)

RH 상대 습도

RT 실온

SCXRD 단결정 X선 회절(Single Crystal X-Ray Diffraction)

TFA 트리-플루오로 아세트산

TGA 열 중량측정 분석(Thermal Gravimetric Analysis)

THF 테트라히드로푸란

Vol 부피

VT-XRPD 가변 온도 X 선 분말 회절(Variable Temperature X-Ray Powder Diffraction)

XRPD X 선 분말 회절(X-Ray Powder Diffraction)

기기 및 방법론의 세부 사항

X 선 분말 회절( XRPD )

XRPD 회절도는 Cu Kα 방사선(40 kV, 40 mA) 및 Ge 모노크로메이터가 설치된 θ-2θ 고니오미터를 사용하여 브루커(Bruker) D8 회절계에서 수집하였다. 입사 빔은 2.0 mm 발산 슬릿을 통과한 다음 0.2 mm 산란 방지 슬릿 및 나이프 에지를 통과한다. 회절된 빔은 2.5°솔러 슬릿(Soller slit)을 갖춘 8.0 mm 수신 슬릿을 통과한 다음 린스아이 검출기(Lynxeye Detector)를 통과한다. 데이터 수집 및 분석을 위해 사용된 소프트웨어는 각기 디프랙 플러스 XRD 커맨더(Diffrac Plus XRD Commander) 및 디프랙 플러스 EVA이었다.

샘플은 수령한 상태의 분말을 사용하여 편평한 플레이트 시편으로서 주위 조건하에서 실행되었다. 샘플은 편평한 표면을 약하게 가압하거나 절단 캐비티에 패킹하여 연마된 제로-백그라운드(510) 실리콘 웨이퍼 상에서 제조하였다. 샘플은 그 자체의 평면에서 회전시켰다.

표준 파모픽스(Pharmorphix) 데이터 수집 방법의 세부 사항은 하기와 같다: 각도 범위: 2 내지 42° 2θ; 단계 크기: 0.05° 2θ; 수집 시간: 0.5 초/단계(총 수집 시간: 6.40 분).

팬얼라이티컬 엠피리언(PANalytical Empyrean)

XRPD 회절도는 투과 기하학에서 Cu Kα 방사선(45 kV, 40 mA)을 사용하여 팬얼라이티컬 엠피리언 회절계에서 수집하였다. 0.5° 슬릿, 4 mm 마스크 및 집속 거울(focusing mirror)이 있는 0.04 rad 솔러 슬릿이 입사 빔 상에 사용되었다. 회절 빔에 배치된 PI Xcel30 검출기는 수신 슬릿과 0.04 rad 솔러 슬릿이 설치되어있다. 데이터 수집에 사용된 소프트웨어는 엑스퍼트 오퍼레이터 인터페이스(X'Pert Operator Interface)를 사용하는 엑스퍼트 데이터 콜렉터이다. 데이터는 디프랙 플러스 EVA 또는 하이스코어 플러스(HighScore Plus)를 사용하여 분석하고 제시하였다.

샘플을 제조하고 투과 모드에서 금속 또는 밀리포어(Millipore) 96 웰 플레이트에서 분석하였다. X 선 투과 필름을 금속 웰 플레이트 상의 금속 시트 사이에서 사용하고 분말(대략 1-2 mg)을 수령한 상태로 사용하였다. 밀리포어 플레이트를 사용하여 광 진공 하에 여과하기 전에 소량의 현탁액을 플레이트에 직접 첨가함에 의해 현탁액에서 고체를 단리하고 분석하였다.

금속 플레이트의 스캔 모드는 고니오 스캔 축을 사용하는 한편, 밀리포어 플레이트에는 2θ 스캔을 이용하였다.

표준 스크리닝 데이터 수집 방법의 세부 사항은 하기와 같다: 각도 범위: 2.5 내지 32.0° 2θ; 단계 크기: 0.0130° 2θ; 수집 시간: 12.75 초/단계(2.07분의 총 수집 시간).

비 주위 조건(Non-Ambient Condition)

XRPD 회절도는 반사 기하학에서 Cu Kα 방사선(45 kV, 40 mA)을 사용하여 팬얼라이티컬 엠피리언 회절계에서 수집하였다. 이 기기는 흑연/카프톤(Kapton) 윈도우가 설치된 안톤 파(Anton Paar) CHC 플러스+ 스테이지가 설치되어 있고 공기 냉각 및 에드워드 RV3(Edwards RV3) 펌프를 사용하는 저 진공 펌프 시스템이 장착되어 있다. 10 mm 고정 입사 빔 마스크, Ni 필터 및 0.04 rad 솔러 슬릿이 있는 프로그래밍 가능한 발산 슬릿(자동 모드)을 입사 빔에 사용하였다. 회절 빔에 배치된 픽셀^3D(PIXcel^3D) 검출기에는 프로그래밍 가능한 산란 방지 슬릿(자동 모드) 및 0.04rad 솔러 슬릿이 설치되어있다.

데이터 수집에 사용된 소프트웨어는 엑스퍼트 데이터 콜렉터이었으며 데이터는 디프랙 플러스 EVA 또는 하이스코어 플러스를 사용하여 분석 및 제시되었다.

가변 온도(VT) 실험을 위해 샘플은 안톤 파 크롬 샘플 홀더에서 제조 및 분석하였다. 10℃/분의 가열/냉각 속도는 측정이 시작되기 전에 2분 등온 유지로 사용되었다. 측정 파라미터는 표준 스크리닝 데이터 수집 방법(상기에서 상세히 설명됨)에 따른다. 측정은 하기 온도에서 수행되었다: 25, 50, 75, 100, 160 및 25℃. 그 후 샘플은 완전한 재수화를 확인하기 위해 1시간 후에 XRPD로 재분석하였다.

진공 실험을 위해 샘플을 안톤 파 크롬 샘플 홀더에서 제조 및 분석하였다. 측정 파라미터는 진공이 없는 25℃(I2)에서 표준 스크리닝 데이터 수집 방법(상기에서 상세히 설명됨)에 따른다. 그 후 약 50 mbar의 진공을 적용하고 3회 연속 측정에 대해 무수물 패턴이 수득될 때까지 5분마다 샘플을 측정하였다(완전한 탈수를 확보하기 위해, 최대 샘플 I8). 그 후 진공을 해제하고 샘플을 5분 간격으로 6회 측정으로 분석하였다(샘플 I22까지). 샘플은 그 후 완전한 재수화를 확인하기 위해 1시간 후에 XRPD로 재분석하였다.

¹H-핵 자기 공명(¹H-NMR)

¹H NMR 스펙트럼은 자동 샘플러가 장착되고 DRX400 콘솔로 제어되는 브루커 400MHz 기기에서 수집되었다. 달리 언급되지 않는 한 샘플은 DMSO-d6 용매에서 제조되었다. 자동화된 실험은 표준 브루커 로딩 실험(¹H)을 사용하여 탑스핀(Topspin) 소프트웨어의 ICON-NMR 구성을 사용하여 얻어졌다. 오프라인 분석은 ACD 스펙트러스 프로세서(Spectrus Processor)를 사용하여 수행하였다.

시차 주사 열량측정법(DSC)

DSC 데이터는 50 위치 자동 샘플러가 장착된 TA 인스트루먼트 디스커버리 DSC(TA Instruments Discovery DSC)에서 수집되었다. 전형적으로 핀홀 알루미늄 팬내의 0.5-3 mg의 각 샘플을 25℃부터 300℃까지 10℃/min으로 가열하였다. 50 ml/min의 건조 질소 퍼지를 샘플 전체에 유지시켰다.

기기 제어 소프트웨어는 TRIOS이었으며 데이터는 TRIOS 또는 유니버설 분석을 사용하여 분석하였다.

열-중량측정 분석( TGA )

TGA 데이터는 25 위치 자동 샘플러가 장착된 TA 인스트루먼트 디스커버리 TGA에서 수집되었다. 전형적으로 5-10 mg의 각 샘플을 미리 무게를 잰 알루미늄 DSC 팬에 로딩하고 주위 온도부터 350℃까지 10℃/min으로 가열하였다. 25 ml/min의 질소 퍼지를 샘플 전체에 유지시켰다.

편광 현미경(PLM)

샘플은 이미지 캡처를 위한 DS 카메라 제어 유닛 DS-L2에 연결된 디지털 비디오 카메라가 있는 니콘(Nikon) SMZ1500 편광 현미경에서 연구하였다. 샘플은 적절한 배율과 λ 가색 필터에 커플링된 부분 편광으로 관찰되었다.

핫 스테이지 현미경(HSM)

핫 스테이지 현미경은 메틀러-톨레도(Mettler-Toledo) FP82HT 핫 스테이지 및 이미지 캡처를 위한 디지털 비디오 카메라와 조합된 라이카(Leica) LM/DM 편광 현미경을 사용하여 수행되었다. 소량의 각각의 샘플을 가능한 분리된 개별 입자로 유리 슬라이드에 배치하였다. 샘플은 주위 온도하에, 전형적으로 10 - 20℃/min으로 가열하면서, 적절한 배율과 λ 가색 필터에 커플링된 부분 편광으로 관찰되었다. 데이터는 스튜디오캡쳐(StudioCapture)를 사용하여 수집되었다.

중량측정 증기 수착(GVS)

수착 등온선은 DVS 고유 제어(Intrinsic Control) 소프트웨어로 제어되는 SMS DVS 고유 수분 흡착 분석기를 사용하여 얻었다. 샘플 온도는 기기 제어에 의해 25℃로 유지하였다. 습도는 200 ml/min의 총 유속으로 건성 및 습성 질소의 혼합 스트림으로 제어하였다. 상대 습도는 샘플 근처에 위치한 보정된 로트로닉(Rotronic) 프로브(1.0-100%RH의 동적 범위)로 측정하였다. % RH의 함수로서 샘플의 중량 변화(질량 완화)는 미량천칭(정확도 ± 0.005 mg)에 의해 지속적으로 모니터링하였다.

전형적으로, 5-30 mg의 샘플을 주위 조건하에서 무게를 잰 메쉬 스테인리스 강 바스켓에 넣었다. 샘플을 40%RH 및 25℃(전형적인 실내 조건)에서 로딩 및 언로딩하였다. 하기에 간략히 설명한 바와 같이 수분 수착 등온선을 수행하였다(완전한 사이클 당 2회 스캔). 표준 등온선은 0-90%RH 범위에 걸쳐 10 %RH 간격으로 25℃에서 수행하였다. 전형적으로, 이중 사이클(4회 스캔)을 수행하였다. 데이터 분석은 DVS 분석 제품군(Suite)을 사용하여 마이크로소프트 엑셀에서 수행하였다.

샘플은 등온선 완성 후 회수하였고 XRPD로 재분석하였다.

HPLC에 의한 화학 순도 결정

순도 분석은 다이오드 어레이 검출기가 장착된 애질런트(Agilent) HP1100 시리즈 시스템에서 켐스테이션(ChemStation) 소프트웨어를 사용하여 수행하였다. 완전한 방법의 세부 사항은 하기 표 3에 제공한다.

칼 피셔 적정(KF)에 의한 물 결정

각 샘플의 수함량은 히드라날 쿨로매트(Hydranal Coulomat) AG 오븐 시약 및 질소 퍼지를 사용하여 851 티트라노 쿨로미터(Titrano Coulometer)로 1.50℃에서 메트롬 874 오븐 샘플 프로세서에서 측정하였다. 칭량된 고체 샘플을 밀봉된 샘플 바이알에 도입하였다. 적정당 대략 10 mg의 샘플을 사용하였으며 중복 측정이 이루어졌다. 달리 언급되지 않는 한 이들 결과의 평균이 제시된다. 데이터 수집 및 분석은 티아모(Tiamo) 소프트웨어를 사용하여 수행하였다.

열역학적 수용해도

수용해도는 화합물의 모체 유리 형태의 최대 최종 농도가 ≥200 mg/ml가되도록 관련 매질에 충분한 화합물을 현탁시켜 결정하였다. 현탁액은 24시간 동안 750 rpm으로 설정된 하이돌프(Heidolph) 플레이트 쉐이커에서 25℃에서 평형화시켰다. 이어서 포화 용액의 pH를 측정하고 현탁액을 유리 섬유 C 필터(입자 보유 1.2 ㎛)를 통해 여과하고 적절하게 희석하였다. 정량화는 DMSO 중 대략 0.15 mg/ml의 표준 용액을 참고하여 HPLC에 의해 수행하였다. 상이한 부피의 표준, 희석 및 희석되지 않은 샘플 용액을 주입하였다.

용해도는 표준 주입에서 주요 피크와 동일한 머무름 시간에서 발견된 피크의 적분에 의해 결정된 피크 면적을 사용하여 계산하였다.

분석은 다이오드 어레이 검출기가 장착된 애질런트 HP1100 시리즈 시스템에서 켐스테이션 소프트웨어를 사용하여 수행되었다.

라만 분광법

데이터는 레니쇼우 인비아 콘터(Renishaw inVia Qontor)에서 수집되었다. 기기 제어, 데이터 분석 및 프레젠테이션 소프트웨어는 WiRE이었다.

방법: 여기 원(excitation source), λex = 633 nm 또는 785 nm 레이저, 샘플 분해를 방지하기 위해 적절하게 감쇠시킴. 라만 시프트 범위: 100-5000 cm^-1. 노출 시간: 0.02 -10 초. 누적: 1-3. 대안적으로, 라만 시프트 범위: 180-1700 cm^-1. 노출 시간: 30 초. 누적: 3.

결정 16

결정 16 결정화 시스템(Technobis, NL)을 사용하여 물질의 용해도 및 준안정 영역을 온도의 함수로 결정하였다.

상이한 전체 농도에서 API 슬러리는 기지량의 고체를 기지량의 냉각된 용매(0.5 내지 1.5 ml)에 첨가하고 마그네틱 바를 사용하여 400 rpm에서 교반함으로써 제조하였다. 포화 온도는 0.5℃/min에서 -8 내지 70℃의 가열 및 냉각 사이클을 통해 측정하였다.

온도를 높이면 고체가 완전히 용해되고 현탁액은 투명한 용액이 되어 광 투과가 최대 값에 도달하였다. 이 온도는 포화 온도와 일치한다고 가정된 투명점(clear point)으로 지정된다. 그 후 0.5℃/min의 속도로 용액을 냉각시켜, 입자가 처음 형성된 온도를 광 투과 감소로 감지하였다. 이것은 혼탁점(cloud point)으로 지정된다. 상기 점들은 반트 호프(Van't Hoff) 식에 의해 피팅되고 혼탁점과 투명점 간의 차이는 시스템의 준안정 영역 폭(MSZW: metastable zone width)을 규정하였다. 기기 제어 소프트웨어는 결정화 시스템이었으며 데이터는 크리스탈 클리어(Crystal Clear) 및 마이크로소프트 엑셀을 사용하여 분석하였다.

집속 빔 반사율 측정(FBRM)

입자 크기 분포는 10초마다 데이터를 수집하여 FBRM 프로브 G400을 사용하여 수집하였다. 데이터는 iC FBRM SP1 소프트웨어로 처리하였다.

단결정 X 선 회절(SCXRD)

데이터는 옥스포드 크리오시스템즈 코브라(Oxford Cryosystems Cobra) 냉각 장치가 장착된 리가쿠 옥스포드 디프랙션 슈퍼노바 듀얼 소스(Rigaku Oxford Diffraction Supernova Dual Source), 0에서 Cu, 아틀라스(Atlas) CCD 회절계에서 수집하였다. 데이터는 실험 표에 명시된 바와 같이 Cu Kα 또는 Mo Kα 방사선을 사용하여 수집하였다. 브루커 AXS SHELXTL 제품군 또는 OLEX2 결정학 소프트웨어를 사용하여 구조를 해석하고 리파인하였다. 세부 사항은 CIF에서 확인할 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 탄소에 부착된 수소 원자는 기하학적으로 배치되고 라이딩 등방성 변위 파라미터로 리파인하였다. 헤테로 원자에 부착된 수소 원자는 차등 푸리에 합성에 위치하며 등방성 변위 파라미터로 자유롭게 리파인하도록 하였다. 결정 구조에 대한 참고 회절도는 머큐리(Mercury)를 사용하여 생성되었다.

실시예 1. 화합물 1 의 합성.

화합물 1은 WO 2013/053690에 개시된 6-[4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 거울상 이성질체이다. 화합물 1은 WO 2013/053690에 개시된 방법에 따라 제조된 6-[4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온으로부터의 키랄 선택적 정제로부터 제조될 수 있으며, 이의 내용은 그의 전체가 본원에 참고로 포함된다. 화합물 1은 또한 WO 2017/005786에서 개시된 방법으로 제조될 수 있으며, 이의 내용은 그의 전체가 본원에 참고로 포함된다.

실시예 2. MH1의 결정 구조 결정 및 특성화.

단결정 성장 실험

결정화는 투명한 용액의 온도를 낮추어 얻을 수 있다. 대부분의 물질의 용해도는 온도에 따라 감소하므로 냉각을 사용하여 과포화를 야기할 수 있다. 이 연구에서 사용된 용매는 이소프로필 아세테이트; 에탄올; 테트라히드로푸란; 물; 디클로로메탄; 아세토니트릴; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 니트로메탄; 1,2-디메톡시에탄; 메틸에틸 케톤; 1,4-디옥산; n-프로필 아세테이트; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; N,N-디메틸포름아미드; 디메틸 설폭시드; 메탄올; 2-메틸 테트라히드로푸란; MeCN/ 5% 물; IPA/5% 물; EtOH/물 1:1; 및 THF/10% 물이었다.

5.0 mg MH1(회백색(off-white) 분말)을 24개의 HPLC 바이알에서 칭량하고 실온(RT)에서 다양한 용매(50 μl)로 처리하였다. 그 후 샘플을 5분 동안 50℃에 두었다. RT 또는 50℃에서 수득된 임의의 용액을 4℃의 냉장고에 두었다. 용매의 추가 분취량(100 μl)을 임의의 현탁액에 첨가한 다음, 이들을 (50℃)에서 1시간 동안 두었다. 임의의 나머지 현탁액을 그 후 주사기로 여과하고 모액을 4℃의 냉장고에 두었다. 1시간 후 용매의 첨가후 수득된 임의의 용액도 또한 냉장고에 두었다.

분석에 적합한 결정은 처음에는 오로지 이소프로필 아세테이트, 아니솔, 메틸이소부틸 케톤, n-프로필 아세테이트, 쿠멘 및 2-메틸 THF로부터 냉각시에 수득되었다. 단결정 X 선 회절에 의한 분석을 위해 충분한 크기 및 품질의 결정을 n- 프로필 아세테이트 중의 화합물의 포화 용액으로부터 모액을 냉각시켜 수득된 대략적인 치수 0.40×0.15×0.08 mm로 단리하였다.

MH1의 결정 구조는 293 및 100K에서 결정되었다. 결정은 각기 293K 및 100K에서 각기 최종 R1 = [I> 2σ (I)] = 4.25 및 3.46%이고 플랙(flack) 파라미터 = 0.02(8) 및 -0.05(7)를 갖는 공간 군 P2₁2₁2₁의 사방정계이다. 화합물의 절대 입체화학은 (S, S)로 결정되었다. 화합물은 도 1에 도시된 바와 같이 확인되었다. 비대칭 단위에는 1 분자의 화합물 1과 1 분자의 물이 있으며 둘 모두 완전히 정렬되어 있다. XRPD 패턴을 결정 구조로부터 계산하였고 실온에서 수령한 물질에 대한 실험 회절도와 비교하였다. 실온에서 실험 회절도(도 2b)와 293K 및 100K에서 MH1에 대한 시뮬레이션된 XRPD 패턴의 오버레이는 이들이 일치하는 것을 나타낸다. 임의의 약간의 차이는 온도 및 선호하는 배향에 따른 격자 변화에 기인한다.

MH1에 대한 특성 데이터 요약은 표 5에 있다.

실시예 3. 화합물 1의 MH2의 결정 구조 결정.

단결정 성장 실험

공급된 MH1(1.6 g)을 진공 오븐에 50℃에서 3시간 동안 두었다. 그 후 샘플을 5℃에서 7.5% 물/MeOAc(10 vol, 16 ml)로 처리하였다. 5℃에서 12시간 후, 현탁액을 여과, 헵탄으로 세척 및 공기 건조시켰다.

분석에 적합한 결정은 여과 절차 동안 n-헵탄으로 바이알을 세척한 후 수득하였다. 이들 결정을 사용하여 100K에서 단결정 구조를 결정하였다.

MH2의 결정 구조

MH2의 결정은 헵탄으로 세척할 때 고속 증발에 의해 수득되었다. 단결정 X 선 회절에 의한 분석을 위해 충분한 크기 및 품질의 결정을 대략적인 치수 0.65×0.26×0.18 mm로 단리하였다. MH2의 결정 구조는 100K에서 결정하였다. 결정은 최종 R₁ =[I >2 σ(I)] = 3.07%를 갖는 공간 군 P2₁2₁2₁의 사방정계이다. 화합물은 도 6에 도시된 바와 같이 확인되었다. 비대칭 단위는 1 분자의 화합물 1과 1분자의 물 을 함유하며, 둘 모두 완전히 정렬되어 있다. MH2의 절대 배열은 C7 및 C9에서 (S, S) 배열로 결정되었으며, 플랙 파라미터 = -0.01(8)이었다.

XRPD 패턴은 결정 구조로부터 계산하였고 실온에서 MH2 물질의 실험 회절도와 비교하였다(도 7). 시뮬레이션된 회절도는 벌크 물질과 일반적으로 일치하였다. 임의의 약간의 차이는 주로 온도 및 선호하는 배향에 따른 격자 변화에 기인할 가능성이 있다.

실시예 4. 무수(AH)와 수화 형태(MH1 및 MH2) 간의 전환.

MH1의 탈수 조사

MH1은 처음에 50℃의 진공 오븐에 밤새 두었다. 그 후 샘플을 진공 오븐으로 돌려보내고 50℃에서 5일 동안 및 그 후 90℃에서 4시간 동안 저장하였다. 그 후 분취액을 90℃ 저장에서 제거하고 2시간 동안 주위 조건에서 유지하였다. 각 시점에서, TGA에 의한 분석을 수행하였다.

물로 인한 중량 손실이 건조 후 모든 샘플에서 관찰되었다. 이것은 샘플이 조사된 온도에서 물을 완전히 잃지 않거나 또는 주위 조건에서 물을 재흡수하기 때문이다. 결정형에 대한 진공 및 가열의 영향을 결정하기 위해 추가의 XRPD 조사를 수행하였다.

VT XRPD

MH1은 엠피리언 상의 25, 50, 75, 100, 160 및 25℃(10℃/min 가열 속도 및 측정 시작 전 2 분 대기)에서 분석하였다. 그 다음 샘플을 10분 및 20분 후 XRPD로 재분석하여 재수화에 대하여 확인하였다.

처음에 샘플은 MH1이다. 온도가 증가함에 따라 샘플은 무수물 형태로 변환되고 75℃까지 XRPD에 의해 완전히 무수가 된다. 25℃로 재냉각하면, MH1에 해당하는 피크가 나타난다. 25℃에서 더 방치하였을 때 이들 피크는 더 강해지며 이에 따라 무수물에 해당하는 피크는 덜 강하게 된다. 이는 주위 조건하에 무수물이 MH1로 용이하게 변환된다는 것을 나타낸다. VT XRPD 후 TGA는 물의 재흡수를 확인하는 3.2%의 질량 손실을 제공한다.

진공 하의 XRPD

MH1을 진공 없이 25℃에서 분석하였다. 그 후 약 50 mbar의 진공을 적용하고 3회 연속 측정동안 무수물 패턴이 얻어질 때까지 5 분마다 샘플을 측정하였다(완전한 탈수를 확보하기 위해). 그 후 진공을 해제하고 샘플 스테이지의 전면이 제거되기 전에 샘플을 6회 측정 동안 5 분마다 분석하였다.

처음에 샘플은 MH1이며, 샘플이 진공하에 저장됨에 따라 샘플은 무수물 형태로 변환된다(XRPD에 의해 10분 후 완전히 무수가 됨). 진공을 해제하면, 처음에는 30분 동안 변화가 보이지 않는다. 그 후 샘플 스테이지의 전면을 분리하여 주위 공기가 샘플 스페이지에 침투할 수 있도록 한다. MH1에 해당하는 피크가 즉시 나타나고 샘플은 15분 후 XRPD에 의해 완전히 수화된다. 이것은 주위 조건하에 무수물이 MH1로 용이하게 변환된다는 것을 나타낸다. 진공 XRPD 후 TGA는 3.4%의 질량 손실을 제공한다.

건조 조사의 결과는 무수 형태를 수득하는 것은 가능하지만, 이 물질은 일수화물인 MH1로 빠르게 다시 변환됨을 확인한다. MH1에 대한 압축 연구는 XRPD에 의해 무수물로의 전환을 보여주지 않았다.

MH1에 대한 물 활성도 실험

MH1(30.0 mg)을 HPLC 바이알에서 칭량하고 진공 오븐에 두어 주말 동안 건조시켰다. 모든 샘플은 건조를 확보하기 위해 사용 전에 데시케이터에 두었다. 용 매(300 μl)를 첨가하고 슬러리를 25℃ 또는 5℃에서 진탕하였다. 추가의 MH1을 형성된 임의의 용액에 첨가하여 슬러리로 돌아가게 하였다. 에틸 아세테이트 및 메틸 아세테이트 둘 모두를 사용 전에 건조시켰다. 4일 후, 샘플을 주위 조건에 최소한의 노출로 XRPD에 의해 분석하였다.

선택된 샘플은 또한 2일 동안 주위에서 방치한 후 XRPD, 1H NMR, TGA 및 DSC에 의해 특성화하였다.

물 활성도 실험에서 얻은 결과는 a_w≤0.4의 물 활성도에서 일수화물 MH1이 수득되었음을 나타낸다. 25℃에서의 a_w = 0.5 및 0.6에서 일수화물 MH1도 또한 수득되었다. 그러나 5℃에서의 새로운 형태는 관찰되지 않았다. 이 형태는 5 및 25℃ 둘 모두의 온도에서의 a_w = 0.7-0.9에서 관찰되었다. 주위 조건에서 2일 후 선택된 이 형태의 샘플의 Re 분석은 이들이 동일한 형태로 남아 있음이 확인되었다. 새로운 형태는 또한 일수화물 형태이며 MH2로 확인되었다.

MH2의 스케일 업

MH 1(1.6 g)을 50℃의 진공 오븐에 3시간 동안 두었다. 그 후 샘플을 5℃에서 7.5% 물/MeOAc(10 Vol, 16 ml)로 처리하였다. 5℃에서 12시간 후, 샘플의 분취량을 XRPD로 분석하였다. 그 후 현탁액을 여과, 헵탄으로 세척, 공기 건조시키고 XRPD 및 적절한 기술로 분석하였다. 바이알을 헵탄으로 세척하여 SCXRD로 분석된 바이알 벽 상의 결정 형성이 야기되었다. 특성화 결과의 요약을 표 9에 나타낸다.

결과 및 고찰 : MH2를 제조하려는 시도는 성공적이었다. MH2 스케일 업의 XRPD 오버레이를 도 8에 나타낸다. TGA 데이터는 샘플이 일수화물임을 나타내는 물 1 당량(eq)에 해당하는 25 내지 100℃에서의 4.4% 질량 손실을 나타내었다. 이것은 샘플에서 검출된 4.5% 물로 KF 측정하여 확인하였다. 물 손실은 또한 DSC 데이터에서 59.1℃에서의 넓은 흡열에 이어 184.7℃에서의 용융을 나타내는 흡열로 알 수 있었다. 이 흡열은 AH의 용융에 해당하며 MH1에서 시작할 때 얻은 융점(185.6℃)과 매우 근접하다. ¹H-NMR 스펙트럼은 MH1의 참조 스펙트럼 및 구조와 일치한다. GVS 데이터는 40 내지 90% RH의 제1 수착 사이클에서 흡수 부족을 나타내었다. 이것은 탈착 사이클에서의 4.8% 중량 손실로 이어졌다. 4.5%의 흡수가 제2 수착 사이클에서 관찰되었다. 이는 MH2가 탈착 사이클 동안 AH로 전환되고 이어서 수착 사이클 동안 일수화물로 변환되었음을 시사한다. 전환은 GVS 후 XRPD 분석에 의해 확인되었으며, 이는 MH1로 재수화되었음을 나타낸다. MH1 및 MH2의 라만 스펙트럼에는 1350 및 1650 cm^-1에서 주요 차이가 있는 유사한 특징을 함유한다. 이는 다형체 간의 라만 스펙트럼에서 임의의 차이가 종종 미미하기 때문에 예상되는 것이다. MH2의 입체 화학은 S,S-거울상 이성질체(MH1과 동일)로서 SCXRD에 의해 결정되었다. PLM은 샘플의 형태학이 불규칙한 형상과 혼합된 결정질 플레이트임을 나타낸다. 25℃에서 MH2의 물에서의 열역학적 용해도는 36.5 mg/ml이다.

MH1및 MH2의 추가 분석

실시예 5. MH2의 XRPD 조사.

절차 : 동일한 절차를 사용하여 MH2 물질의 제2 배치를 제조하였다. 그 후 이 샘플을 진공 하에서 VTXRPD 및 XRPD에 의해 분석하였다.

결과 및 고찰 : MH2는 가열시 AH(무수화물)로 변환된다. MH2와 AH의 혼합물이 50℃에서 형성되고 이어서 75℃에서 AH로 완전히 변환되었다. 25℃로 다시 냉각한 후 AH는 MH1으로 완전히 전환되었다. MH1 형성은 주위 조건에서 1시간 저장 후 XRPD로 확인하였다.

MH2 샘플은 진공에 5분 노출 후 AH로 탈수되었다. 15분 후 진공을 해제하였다. XRPD 데이터는 55분 동안 수집되었으며 수집된 최종 패턴은 AH과 MH1의 혼합물이었다. 샘플은 1시간 후 재분석하였고 MH1로의 완전한 재수화가 관찰되었다.

실시예 6. 두 수화물(MH1 및 MH2)의 건조 조사.

절차 : MH1 및 MH2를 50℃ 및 RT에서 24시간 동안 진공 오븐에 두었다. 그 후샘플을 제거 직후 및 주위 조건하에서 4시간 동안 방치한 후 TGA 및 XRPD로 분석하였다.

결과 및 고찰 : 샘플을 오븐에서 꺼낸 직후(T=0) XRPD 및 TGA로 분석한 다음 4시간 후(T=4시간) 재측정하였다. T=0에서 MH1과 MH2(RT 및 50℃에서 건조)는 XRPD에 의해 MH1과 AH의 혼합물로 변환되었다. 소량의 물 손실이 두 샘플 모두에 대해 TGA에 의해 기록되었다. 이것은 두 수화물이 진공 오븐 건조 동안 AH로 변환되었음을 나타낸다. 주위 조건에서 4시간 후 XRPD 데이터는 두 샘플 모두 MH1로 완전히 변환되었음을 나타낸다. 그러나 TGA 데이터는 물 손실이 ~ 1.8-2.7%에 불과하여 재수화가 완전하게 완료되지 않았음을 나타내었다. 이러한 결과를 근거로, MH2는 건조 동안 AH로 변환되고 이어서 주위 저장에서 MH1로 변환되는 것으로 보인다.

실시예 7. 두 수화물(MH1 및 MH2)의 경쟁적 슬러리를 사용한 안정도 연구

절차 : 공급된 MH 1(J08343)의 포화 용액을 상이한 용매/계(1 ml)에서 제조하였다. 그 후 포화 용액을 여과하고 경쟁적 슬러리 실험에 사용하였다.

MH1 및 MH2(각기 약 15 mg)는 여과된 포화 용액(300 μL)으로 처리하기 전에 물리적으로 혼합하였다. 샘플을 25℃에서 24시간 동안 교반한 다음 여과, 공기 건조 및 XRPD로 분석하였다.

이것이 현재의 결정화 용매이기 때문에 추가의 IPA/헵탄 혼합물을 사용한 물 활성도 실험에서 샘플과 동일한 용매가 사용되었다. 5 및 50℃에서 IPA/헵탄에 대해서도 이 절차를 따랐다(3일 슬러리화).

결과 및 고찰 : MH2는 주로 25℃에서의 경쟁적 슬러리 동안 수득되었다(표 11). MH2를 생성한 용매는 상이한 값 범위의 물 활성도를 가졌다. MH1 및 MH2의 혼합물은 용매계에서 물이 없는 경우에도 수득되었다(즉, AH로의 변환이 확인되지 않았음). MH2는 5℃에서 IPA 및 헵탄과 IPA의 혼합물에서 선호된다. 그러나 더 높은 온도(50℃)를 사용하였을 때 MH1과 MH2의 혼합물 또는 순수한 MH1이 생성되었다(표 12).

따라서 경쟁적 슬러리는 MH2가 더 낮은 단리 온도와 더 높은 물 활성도에서 선호됨을 나타낸다. 반면, MH1은 더 높은 단리 온도와 더 낮은 물 활성도에서 선호된다.

추가 실험은 수득된 형태에 대한 물 활성도의 효과를 여전히 조사하면서 연구된 용매/계의 다양성을 증가시키기 위해 설계되었다. 이것은 상 3(용매 선택)에 대한 용매 목록을 규정하기 위한 것이었다. 공급된 MH1을 사용하여 절차 섹션에서 설명된 바와 같이 추가의 포화 용액을 제조하였다.

일부 샘플은 경쟁적 슬러리 동안 용해되었으며, 이는 완전한 포화가 발생하지 않았기 때문일 수 있다. MH2는 높은 물 활성도로 저온에서 다시 선호된다(표 13). MH1과 MH2의 혼합물은 5℃에서 헵탄, 50℃에서 IPA 또는 IPA:헵탄의 혼합물에서 수득되었다. IPrOAc:0.5% 물 혼합물(a_w = 0.35)은 50℃에서 MH1의 형성을 선호하였지만, 5℃에서는 MH2의 형성을 선호하였다. 순수한 MH1은 또한 THF 용매가 50℃에서 사용되었을 때 수득되었다.

MH2는 저온 및 높은 a_w에서 선호되었지만, MH2가 MH1로 변환(AH를 통해)되고 이는 더 높은 온도와 더 낮은 물 활성도를 사용하여 수득될 수 있기 때문에 MH1이 추가 개발을 위해 선택되었다.

MH1과 MH2의 구조 비교

MH1및 MH2의 단위 셀과 비대칭 단위를 비교하였다(표 14, 100K에서 측정). 2가지 수화된 구조는 동일한 공간 군을 가지며 유사한 크기의 단위 셀을 갖는다. 그러나 비대칭 단위는 유의하게 상이하다.

MH1에서 물과 비대칭 단위에서 API(화합물 1)는 하나의 O-H --- O 분자간 수소 결합에 참여한다. 또한, 이미다조피라진 고리의 질소 원자와 피리미딘 및 피롤리딘 고리의 질소 원자 사이에는 분자 내, 분기된, 비대칭 수소 결합이 있다.

MH2에서 물 분자는 이미다조피라진과 피리미딘 고리 사이에 위치하므로, MH1에 존재하는 분자 내 수소 결합은 물과 API 간의 분자간 상호 작용에 의해 대체된다.

결과 및 고찰 : 이 연구에서 수행된 실험은 MH1이 주위 조건에서 가장 안정한 형태임을 나타내었다. 저온(5℃)에서 물(높은 물 활성도)과의 용매 혼합물은 MH2를 생성하므로 피해야 한다. 결정화 공정의 말기에 MH1만 생성되었지만, AH 또는 MH2 형성을 피하기 위해 주의하여야 한다.

실시예 8. MH1의 용해도 평가.

절차: 다양성과 MH1을 선호하는 경쟁적 슬러리 실험을 기반으로 4가지 용매를 선택하였다. 이들 용매와 물(a_w = 0.35)의 조합을 또한 이용하여 어떤 수화물이 선호되는지 확인하였다. 헵탄과 용매(1:1)의 혼합물을 사용하여 양호한 반용매(antisolvent)로 결정 형태를 확인하였다.

MH1(22×104 mg)을 다양한 용매(11×0.5 ml)에 현탁시키고 750 rpm에서 24 시간 동안 5 또는 50℃에서 교반하였다. 고체를 여과 및 원심 분리에 의해 단리하고 액체를 HPLC로 분석하여 이들의 용해도(구성된 표준과 비교하여)를 결정하였다. 고체는 또한 XRPD로 조사하였다. 5 또는 50℃에서 상이한 비의 THF:헵탄 및 IPA:헵탄을 포함하는 추가의 5가지 용매계에 대해서도 이 절차를 따랐다. 단리된 고체는 XRPD, HPLC 및 ¹HNMR로 조사하였다.

결과 및 고찰: 투명한 용액을 형성한 샘플은 > 200 mg/ml의 용해도를 갖는 것으로 간주된다(표 15). 이는 하기와 같은 50℃에서 6가지 샘플에 대한 경우이다: THF, 에탄올, IPA, 뿐만 아니라 물 또는 헵탄과 조합된 여러 가지 이들의 용매. 5℃에서, 용해도 > 200 mg/ml는 에탄올 및 물과의 에탄올 혼합물에서 달성되었다. 5℃에서 에탄올:헵탄(1:1)(170 mg/ml)을 사용하여 큰 용해도를 또한 측정하였다.

샘플은 MH1 및 MH2의 변형뿐만 아니라 5 및 50℃에서 AH와 MH1의 혼합물을 생성하였다. IPA 및 THF는 50℃에서 높은 용해도(> 200 mg/ml)를 제공하고 THF:헵탄(1:1)은 두 온도에서 MH1을 제공하므로, 추가의 용해도 평가는 IPA:헵탄(1:1. 1:2, 1:3) 및 THF:헵탄(2:1, 1:2)의 혼합물을 사용하여 수행하였다(표 16).

용해도 관찰을 기반으로, 5℃에서 낮은 용해도를 제공하고 MH2가 관찰되지 않았기 때문에, 반용매 결정화는 IPA/헵탄(1:3) 계로 진행하기로 결정하였다. 이 용매/계는 MH1의 용해도에 대한 온도 의존성을 조사하기 위해 용해도 및 MSZW 실험용으로 선택되었다.

실시예 9. MH1 및 MH2에 대한 용해도 연구 .

절차 : pH 프로파일링 용해도 실험은 MH1 및 MH2에서 수행하였다. 용해도는 관련 매질(1.00 ml)에 충분한 화합물을 현탁시킴으로써 단독으로 결정하여 표 17에 나타낸 최대 최종 농도를 제공하였다.

현탁액을 24시간 동안 750 rpm으로 설정된 하이돌프 플레이트 쉐이커에서 25℃에서 평형화하였다. 샘플은 0.5M/1M HCl 및 0.2M NaOH를 사용하여 원하는 pH 단위(가능한 경우)의 0.1 이내로 필요에 따라 pH를 조정하였다. 포화 용액의 pH를 측정하고(적용 가능한 경우) 외관을 기록하였다. 현탁액을 유리 섬유 C 필터(입자 보유 1.2 μm)를 통해 여과하고 적절하게 희석하였다. 정량화는 DMSO 중 대략 0.15 mg/ml의 표준 용액을 참조하여 HPLC에 의해 수행하였다. 상이한 부피의 표준, 희석 및 희석되지 않은 샘플 용액을 주입하였다. 용해도는 표준 주입에서 주요 피크와 동일한 머무름 시간에서 발견된 피크의 적분에 의해 결정된 피크 면적을 사용하여 계산하였다.

결과 및 고찰 : MH1-A 및 MH2-A에 매질을 첨가하면, 매질이 흡수된 것을 나타내는 두꺼운 페이스트가 관찰되었으며, 따라서 추가의 매질을 샘플 바이알에 첨가하였고 현탁액이 관찰되었다.

약 1시간 후에 MH1-B, C 및 D 와 MH2-C 및 D는 투명한 용액이었기 때문에 추가의 물질을 샘플 바이알에 첨가하였다.

MH1-A의 제1 pH 조정 동안, 0.5M HCl을 사용할 때 pH의 약간의 시프트가 관찰되었으며, 그 후 조정 용액으로 1M HCl을 사용하기로 결정하였다. 바이알의 부피 용량은 샘플의 pH가 5.02일 때 도달하였다. 바이알의 부피는 또한 측정된 pH가 6.63일 때 MH1-A에 대해서도 도달하였다.

A 샘플(처음에는 pH 1.2 매질 내에 있음)에 대한 용해도는 > 275 mg/ml로 결정되었지만, 바이알의 부피 용량에 도달함에 따라 pH가 pH 1.2에서 유지될 수 없었음은 주목할 가치가 있다. 따라서 얻어진 용해도 값은 최종 pH에 대한 것이다. 이들 실험은 역 첨가 접근법을 사용하여 반복하였다.

용해도 반복

절차: pH 1.2 완충 매질(0.4 ml)을 2개의 별개의 7 ml 바이알에 첨가하였다. 각각의 화합물에 대해, 물질을 pH 1.2 매질에 소량씩 첨가하였다. 각각의 화합물을 첨가한 후, 바이알을 와류 혼합하고 pH 및 외관을 기록하였다. 샘플은 원하는 pH 단위의 0.05 이내로 1M HCl을 사용하여 pH 1.2로 조정하였다. 더 이상의 물질을 사용할 수 없을 때까지 이를 반복하였다(각 형태에 대해 ~ 400 mg, 조정이 필요하지 않은 경우 대략 1000 mg/ml의 최대 농도가 제공될 수 있음).

결과 및 고찰: 필요한 조정 용액의 부피로 인해 두 샘플 모두에서 투명한 용액이 관찰되었다. 그러나 두 용액의 pH는 전체적으로 pH 1.2로 유지하였다.

실시예 10. MH1의 제조를 위한 결정화 방법

건조(KF≤0.1%) 2-프로판올(67 kg)을 N₂하에 반응기에 충전하고, 이어서 조 고체 화합물 1(20.4 kg)을 충전하였다. 정제수(1 kg) 및 무수 2-프로판올(3 kg)을 후속하여 첨가하고 반응기 온도 제어를 27-35℃로 조정하였다. 생성된 반응 혼합물을 모든 고체 물질이 용해될 때까지 N₂ 보호하에 교반하였다. 임의로, IPC(in-process control) 샘플(KF)을 수행하여 반응 혼합물의 수함량을 결정하고 충분한 무수 2-프로판올을 첨가하여 수함량이 1.0%가 되게 하였다(KF에 의해 검증됨).

반응 혼합물의 온도를 22-28℃로 조정하고 시드 결정(0.24 kg)을 첨가하였다. 생성된 반응 혼합물을 22-28℃에서 0.5-2.0시간 동안 교반하였다. n-헵탄(246 kg)을 다이어프램 펌프와 같은 펌프를 사용하여 22-28℃에서 반응기에 천천히 충전하고, 생성된 반응 혼합물을 22-28℃에서 교반하였다. 완전한 탈과포화를 달성하고 수율을 최대화하기 위해, 생성된 반응 혼합물을 8-12 시간 동안 교반할 수 있다. 임의로, 이 시점에서 IPC 샘플을 취하여 수분, 상청액 내의 잔류 화합물 1, 침전 된 고체의 순도 및 결정화도를 결정하였다.

반응 혼합물을 22-28℃에서 여과하고 생성된 고체를 n-헵탄(27.8 kg)으로 세척하였다. 필터 케이크를 건조될 때까지 가압하고 후속하여 N₂ 흐름 하에 1-2시간 동안 건조시켰다. 임의로, 이 시점에서 IPC 샘플은 단리된 고체의 순도와 결정화도를 확인하였다.

고체를 일정한 흐름의 질소 하에 10-18시간 동안 20-27℃의 건조 챔버 내의 염화나트륨 포화 용액 상에서 건조시켰다. 고체를 건조기에서 제거, 체질 및 LDPE 백으로 라이닝된 드럼에 패킹한다. 방출 샘플은 다른 순도 관련 방출 방법과 함께 수분(KF = 4.2%) 및 결정화도(XRPD:MH 1)를 확인하였다. 수율 : 17.46 kg MH1.

Claims

6-[(3S,4S)-4-메틸-1-(피리미딘-2-일메틸)피롤리딘-3-일]-3-테트라히드로피란-4-일-7H-이미다조[1,5-a]피라진-8-온의 일수화물 결정형:

.
제1항에 있어서, 약 9.1, 11.5, 16.2, 16.7, 18.2, 18.9, 19.8, 22.6, 및 26.4도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ에서의 2θ 각의 피크를 포함하는 XRPD 패턴을 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 2a에 나타낸 XRPD 패턴을 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 시차 주사 열량측정법(DSC) 서모그램에서 약 40-100℃에서의 탈수 흡열 피크 및 약 184.4℃에서의 용융 흡열 피크를 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 5에 따른 DSC 서모그램을 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 열중량 분석(TGA)에서 약 3.8%의 중량 손실과 함께 주위 온도 내지 약 90℃에서 탈수를 나타내는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 5에 따른 TGA를 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 적외선(IR) 스펙트럼에서 약 782 cm^-1, 1123 cm^-1, 1562 cm^-1 및 1655 cm^-1 에서 특징적 흡수를 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 3에 따른 적외선 스펙트럼을 갖는 MH1인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 약 9.0, 11.6, 15.0, 16.0, 18.6, 19.1, 20.4, 또는 20.6도 2θ, 각각 ±0.2도 2θ에서의 2θ 각의 피크를 포함하는 XRPD 패턴을 갖는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 7에 나타낸 XRPD 패턴을 갖는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 시차 주사 열량측정법(DSC) 서모그램에서 약 59.1℃(±5℃) 및 약 184.7℃(±5℃)에서의 흡열 피크를 갖는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 9에 따른 DSC 서모그램을 갖는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 열중량 분석(TGA)에서 약 4.4%의 중량 손실과 함께 약 25℃ 내지 약 100℃에서 탈수를 나타내는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항에 있어서, 실질적으로 도 9에 따른 TGA를 갖는 MH2인 일수화물 결정형.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 정제된 것인 일수화물 결정형.
치료적 유효량의 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형, 및 약제학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
제17항에 있어서, 일수화물 결정형이 적어도 약 90 중량%, 91 중량%, 92 중량%, 93 중량%, 94 중량%, 95 중량%, 96 중량%, 97 중량%, 98 중량%, 또는 99 중량%의 양으로 존재하는 약제학적 조성물.
제16항 또는 제17항에 있어서, 일수화물 결정형이 적어도 약 91 중량%의 양으로 존재하는 약제학적 조성물.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형(들) 1종 이상으로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물.
제1항 내지 제9항 또는 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형 MH1로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물.
제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형 MH2로 실질적으로 이루어진 약제학적 조성물.
제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 또는 캡슐 형태인 약제학적 조성물.
화합물 1의 일수화물 결정형의 제조 방법으로서, 화합물 1, 및 n-프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 아니솔, 메틸이소부틸 케톤, 쿠멘, 이소프로판올, 2-메틸 테트라히드로푸란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 용액으로부터 상기 일수화물 결정형을 침전시키는 단계를 포함하는 제조 방법.
제24항에 있어서, 용매가 n-프로필 아세테이트인 제조 방법.
제24항에 있어서, 용액을 냉각시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 화합물 1의 일수화물 결정형.
환자에게 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형을 투여하는 단계를 포함하는, 환자에서 PDE9 활성을 억제하는 방법.
치료적 유효량의 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 일수화물 결정형을 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 치료를 필요로 하는 환자에서 겸상 세포 질환(sickle cell disease)을 치료하는 방법.
화합물 1의 일수화물 형태 1(MH1)의 제조 방법으로서,
(i) 화합물 1을 제1 용매에 용해시켜 용액을 수득하는 단계;
(ii) 제2 용매를 첨가하여 혼합물을 수득하는 단계; 및
(iii) 상기 혼합물을 여과하여 고체를 수득하는 단계
를 포함하고,
여기서 상기 제1 용매 및 제2 용매는 각각 이소프로필 아세테이트; 에탄올; 테트라히드로푸란; 물; 디클로로메탄; 아세토니트릴; 아니솔; 메틸이소부틸 케톤; 니트로메탄; 1,2-디메톡시에탄; 메틸에틸 케톤; n-헵탄; 1,4-디옥산; n-프로필 아세테이트; 2-프로판올; 아세톤; 쿠멘; N,N-디메틸포름아미드; 디메틸 설폭시드; 및 이들의 조합으로부터 개별적으로 선택되는 것인 제조 방법.
제30항에 있어서, 단계 (i)이 약 35℃, 40℃, 45℃, 50℃, 55℃, 60℃, 65℃, 70℃, 75℃ 또는 80℃의 실온보다 높은 온도로 용액을 가열하는 단계를 더 포함하는 것인 제조 방법.
제30항에 있어서, 제1 용매가 2-프로판올을 포함하는 것인 제조 방법.
제30항에 있어서, 제2 용매가 n-헵탄을 포함하는 것인 제조 방법.
제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (i)의 제1 용매가 물 및 2-프로판올을 포함하는 것인 제조 방법.
제34항에 있어서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량이 약 0.5%, 1% 또는 1.5%인 제조 방법.
제35항에 있어서, 단계 (i)에서 수득된 용액의 수함량이 약 1%인 제조 방법.
제30항에 있어서, 단계 (ii)에서 수득된 고체를 n-헵탄으로 1회 이상 임의로 세척하는 것인 제조 방법.
제30항에 있어서, 단계 (iii) 후에 고체를 건조하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
제38항에 있어서, 고체가 가습 환경에서 건조되는 것인 제조 방법.
화합물 1의 일수화물 형태 2(MH2)의 제조 방법으로서,
a. 화합물 1 또는 MH1을 제1 용매계로 처리하여 현탁액을 수득하는 단계;
b. 상기 현탁액을 여과하여 고체를 수득하는 단계;
c. 상기 고체를 헵탄으로 세척하는 단계; 및
d. 건조하여 용매를 제거해서 MH2를 수득하는 단계
를 포함하고,
여기서 용매는 2%(v/v) EtOAc/물, 2.7%(v/v) EtOAc/물, 및 7.5%(v/v) MeOAc/물로부터 선택된 물과 에틸 아세테이트(EtOAc) 또는 메틸 아세테이트(MeOAc)의 혼합물인 제조 방법.