MXPA04006631A - Cristalizacion de aminoacidos utilizando agitacion ultrasonica. - Google Patents

Abstract

Se discute un metodo para reducir el tamano de particulas de cristales de aminoacido utilizando ultrasonido.

Description

CRISTALIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS UTILIZANDO AGITACIÓN ULTRASÓNICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existe una evidencia dispersa en la materia para el uso de ultrasonido en las metodologías de cristalización. De una manera general, se utiliza ultrasonido en los métodos de cristalización para evitar las supersaturaciones metaestables (por ejemplo, con fusiones altamente viscosas), para aumentar la formación de cristales isométricos (por ejemplo, ácido ad ípico), y para micronizar los tamaños de partícula (por ejemplo, en los procesos de precipitación). Tales efectos de la aplicación de ultrasonido en los procesos de cristalización se enseña que se dan como resultado del incidente de burbujas de cavitación q ue, en colapso, dan aumento a los chorros de agua microscópicos que pueden destruir aglomerados o reforzar el mezclado turbulento en otra forma de capas de difusión estáticas alrededor de los cristales. Hasta ahora, no existe modelo significativo consistente que cuente para todos los efectos observados. A pesar de que los efectos químicos de ultrasonido se han conocido por un largo tiempo, el estudio moderno intensivo en esta área solamente comenzó a principio de 1980. El ultrasonido puede intensificar la transferencia térmica, la velocidad de nucleación (N. Enomoto et al. , J.

Mater. Sci. 27, 5239 (1992)) y la velocidad de crecimiento de los cristales.

La nucleación puede inducirse en una solución libre de cristales debajo del punto de supersaturación en el cual podría presentarse normalmente la nucleación primaria. El ultrasonido también puede generar cantidades sustanciales de núcleos secundarios. Un mecanismo incluye la cavitación, la cual tiende a enfocarse en discontinuidades en el medio líquido, y así tiene lugar sobre o cerca de las superficies de cristal . Las fuerzas intensas del colapso de las burbujas de cavitación pueden dar como resultado nucleación secundarla significativa. El mecanismo mediante el cual, el ultrasonido afecta el crecimiento de cristal casi no se entiende, pero puede existir un efecto significativo de fuga acústica , proporcionado transferencia de masa mejorada cercana a la superficie de cristal. Más actualmente, se ha sugerido que el sonido de alta intensidad inicia la nucleación y ayuda a controlar el tamaño de cristal y forma dominante para producir productos que satisfacen mejor la especificación de los usuarios (L.J . McCausland, Chem. Eng. Progress, pp.56-61 (Julio 2001 )). En la industria farmacéutica , existe la necesidad de un método a gran escala, eficaz, eficiente y a bajo costo para reducir el tamaño de partícula de los ingredientes farmacéuticamente activos. El tamaño de partícula de un ingrediente farmacéutico puede afectar ventajosamente las propiedades del ingrediente, por ejemplo, al permitir la preparación de formas de dosis con disolución mejorada o uniformidad de contenido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la invención pertenece a un proceso para cristalizar un aminoácido. El proceso incluye someter una solución de un aminoácido, tal como L-tiroxina, a agitación ultrasónica a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina del aminoácido que tiene un tamaño de partícula reducido según se compara a un tamaño de partícula de una forma cristalina del aminoácido obtenido sin agitación ultrasónica. En otra modalidad, la invención también pertenece, al menos en parte, a un proceso para cristalizar la L-tiroxina de sodio. El proceso incluye someter una solución acuosa de L-tiroxina de sodio a agitación ultrasónica mientras que la solución se enfría a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de la L-tiroxina de sodio que tiene un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 18 micrones. En una modalidad adicional, la invención pertenece, al menos en parte, a una sal cristalina de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 18 micrones. La sal cristalina se prepara mediante un proceso, el cual incluye someter una solución acuosa de una sal de L-tiroxina a agitación ultrasónica mientras que la solución se enfría a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de la sal de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 18 micrones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica de líneas que muestra la solubilidad de L-tiroxina de sodio en una solución acuosa que contiene 14.0% (p/p) de propanol. La Figura 2 es una imagen digital que muestra cristales de L-tiroxina de sodio obtenida al enfriar la solución de L-tiroxina de sodio bajo condiciones ambientales. La Figura 3 es una imagen digital que muestra cristales de L-tiroxina de sodio obtenida con una velocidad de enfriamiento de 30 K/h y una energía de agitador de 5 W/kg. La Figura 4 es una imagen digital q ue muestra cristales de L-tiroxina de sodio obtenida al aumentar la concentración de propanol de la solución estándar a 20% . La Figura 5 es una imagen digital que muestra cristales de L-tiroxina de sodio obtenida al reducir la concentración de propanol de la solución estándar a 1 0%.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN I. DEFINICIONES Antes de la descripción adicional de la invención , ciertos términos empleados en la especificación, los ejemplos y las reivindicaciones anexas, por conveniencia, se colectan aqu í. El término "aminoácido" incluye compuestos tanto con un grupo amino (por ejemplo, NH2 o NH3+) como un grupo ácido carboxílico (por ejemplo, COOH o COO-). En una modalidad, el aminoácido no es parte de un polipéptido. El aminoácido puede ser un a-aminoácido, un ß- aminoácido, un D-aminoácido o un L-aminoácido. El aminoácido puede ser un aminoácido que ocurre naturalmente (por ejemplo, alanina, valina, leucina, isoleucina, prolina, fenilalanina, triptofan , metionina, glicina, serina, treonina, cisteína , tiroxina, asparagina, glutamina, ácido aspártico, ácido glutámico, lisina, arginina, o histidina) o puede ser un derivado del mismo. Los ejemplos de derivados incluyen aminoácidos con una o más sustituciones . El término "forma cristalina" incluye formas sólidas del aminoácido que tienen una estructura de malla de cristal de moléculas. El término "forma de dosificación" incluye formas del aminoácido q ue son adecuadas para la administración terapéutica a animales, preferentemente humanos. El término "ultrasonificación de alta intensidad" incluye ultrasonificación a una energ ía mayor a aproximadamente 1 .0 watt/cm2 de energ ía . El término "ultrasonificación de baja intensidad" incluye ultrasonificación a una energía no mayor a aproximadamente 1 .0 watt/cm2 de energ ía. El término "zona metaestable" incluye el rango de temperaturas a las cuales una solución de un aminoácido puede enfriarse sin formación de cristales. El rango superior de la zona metaestable puede determinarse experimentalmente al calentar una solución enfriada lentamente a una temperatura que es suficiente para disolver el último cristal restante. El rango inferior de la zona metaestable puede determinarse al enfriar una solución sin cristales y registrar la temperatura a la cual aparecen los primeros cristales. El término "temperatura de nucleación" incluye la temperatura a la cual se forman los cristales en la solución. En una modalidad, la temperatura de nucleación de la solución del aminoácido expuesto a agitación ultrasónica se eleva según se compara a la temperatura de nucleación de una solución del aminoácido que no se expone a agitación ultrasónica. En una modalidad , la temperatura de nucleación de la solución es aproximadamente 32 a aproximadamente 42°C. El término "sales farmacéuticamente aceptables" es de técnica reconocida e incluye sales de adición ácidas orgánicas e inorgánicas, relativamente no tóxicas, de los aminoácidos de la presente invención. Estas sales pueden prepararse in situ durante el aislamiento final y la purificación de los aminoácidos de la invención, o al reaccionar por separado un aminoácido purificado de la invención en su forma de base libre con un ácido inorgánico u orgánico adecuado, y aislar la sal formada de esta manera. Las sales representativas incluyen sales de hidrobromuro, hidrocloruro, sulfato, bisulfato, fosfato, nitrato, acetato, valerato, oleato, palmitato, estearato, laurato, benzoato, lactato, fosfato, tosilato, citrato, maleato, fumarato, succinato, tartrato, naftilato, mesilato, glucoheptonato, lactobionato, y laurilsulfonato y lo similar. (Ver, por ejemplo, Berge et al. (1977) "Pharmaceutical Salts", J. Pharm. Sci. 66: 1 -1 9). Preferentemente, la sal farmacéuticamente aceptable de la invención es la sal sódica. El término "tamaño de partícula reducido" incluye tamaños de partícula que son más pequeños que los tamaños de partículas obtenidos a través del mismo proceso sin agitación ultrasónica. En una modalidad adicional, el tamaño de partícula reducido se determina por una medición de volumen. El tamaño de partícula se determina por el tamaño de partícula promedio de una población particular de cristales de aminoácido. El término "derivado de tirosina" incluye a-aminoácidos y sales de los mismos que comprenden el aminoácido tiroxina con una o más sustituciones, por ejemplo, una sustitución de un hidrógeno para otro átomo. Los ejemplos de derivados de tiroxina incluyen compuestos con sustituciones de halógeno, por ejemplo, sustituciones de yoduro, y sustituciones de arilo, por ejemplo, en el grupo hidroxi de la tiroxina. En una modalidad ventajosa, el derivado de tirosina es un derivado de arilo de tiroxina, por ejemplo, L-tiroxina, levotiroxina, o una sal farmacéuticamente aceptable de las mismas. El término "agitación ultrasónica" incluye agitación por vibraciones de sonido a una frecuencia más allá del límite de las frecuencias audibles. El término "agitación ultrasónica" incluye la agitación ultrasónica tanto de baja como de alta intensidad. Un ejemplo de un aparato para llevar a cabo la agitación ultrasónica se describe en la Patente de E .U . No. 5,471 ,001 , incorporada en la presente para referencia. Otro ejemplo de un aparato para llevar a cabo la agitación ultrasónica se describe en (L.J. McCausland , Chem. Eng. Progress. , pp.56-61 (Julio 2001 ). Otros ejemplos para llevar a cabo la agitación ultrasónica en una escala de laboratorio incluyen, pero no se limitan a, introducir una probeta ultrasónica a una solución o sumergir la solución en un baño ultrasónico (Martínez, et al. ; Industrial Crystallization ( 1999) 1 .

II. PROCESOS DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la invención pertenece a un proceso para cristalizar un aminoácido. El proceso incluye someter una solución del aminoácido a agitación ultrasónica a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina del aminoácido que tiene un tamaño de partícula red ucido según se compara a un tamaño de partícula de una forma cristalina del aminoácido obtenido sin agitación . En una modalidad ventajosa, el aminoácido se somete a agitación ultrasónica a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para prod ucir partículas de tamaño reducido del aminoácido q ue tienen propiedades que son más ventajosas que las partículas del aminoácido obtenidas sin agitación ultrasónica. Tales propiedades ventajosas permiten la producción de formas de dosificación del aminoácido con disolución mejorada, uniformidad de contenido o ambas. Otras ventajas incluyen, pero no se limitan a, biodisponibilidad más alta, manipulación de distribución de tamaño de cristal, mejor control de proceso a través de la nucleación controlada, y una reproducibilidad mayor de la calidad de producto. La solución del aminoácido ventajosamente puede contener de aproximadamente 2 a aproximadamente 6% del aminoácido, por ejemplo, L-tiroxina. En ciertas modalidades, la solución puede contener cristales de semilla pequeña del aminoácido para facilitar el proceso de cristalización. En una modalidad adicional , la solución puede comprender aproximadamente 1 1 a aproximadamente 17% de un alcohol , tal como, pero no limitado a, alcoholes de alquilo inferior. Los ejemplos incluyen n-propanol, n-butanol , i-propanol, etanol, etc. La solución puede también contener una cantidad de una sal, tal como, por ejemplo, carbonato de sodio, carbonato de potasio, etc. La sal puede comprender aproximadamente 2 a 4% del peso total de la solución. Preferentemente, la solución es acuosa. En una modalidad ventajosa, el aminoácido es un a-aminoácido o un derivado del mismo, por ejemplo, un derivado de tirosina. En una modalidad adicional, el aminoácido es un derivado de tirosina arilo. Preferentemente, el aminoácido es L-tiroxina o una sal farmacéuticamente aceptable de la misma . Un ejemplo de una sal farmacéuticamente aceptable ventajosa es la sal sódica de L-tiroxina. L-tiroxina es un compuesto de la fórmula: En una modalidad adicional, el derivado de tirosina es un hidrato de una sal de L-tiroxina, por ejemplo, la sal sódica de pentahidrato de L-tiroxina. L-tiroxina puede sintetizarse mediante métodos mostrados en la materia tal como, por ejemplo, aquellos descritos en la Patente de E.U. No. 5,917,087. La agitación ultrasónica puede aplicarse ya sea en pulsos o por una aplicación única, durante el proceso de cristalización. Preferentemente, el ultrasonido se aplica a una frecuencia, intensidad , energ ía , o por una duración de tal forma que el tamaño de partícula del aminoácido cristalizado se reduce. En una modalidad , la agitación ultrasónica se lleva a cabo a una frecuencia suficiente para formar cristales del tamaño de partícula deseada. Por ejemplo, la intensidad de agitación puede seleccionarse de tal forma que es suficiente para comenzar el inicio de la cavitación transitoria (es decir, "intensidad de umbral"), y tiene suficiente densidad de energ ía, de tal forma que se forma un tamaño de partícula reducido de una forma cristalina de un aminoácido. En una modalidad, la frecuencia de la agitación es aproximadamente 10 a aproximadamente 1 00 kHz; en otra modalidad , aproximadamente 20 a aproximadamente 30 kHz. La densidad de energ ía puede mejorarse al aumentar el valor de intensidad de la agitación (por ejemplo, W/cm2), o al mantener la intensidad de umbral a través de un área de superficie aumentada. En una modalidad, la intensidad de la agitación es suficiente de tal forma que se forman los cristales del tamaño de partícula deseada. En una modalidad adicional, la intensidad de la agitación ultrasónica es aproximadamente 0.01 W/cm2 a aproximadamente 1 .5 W/cm2. La energ ía de la agitación ultrasónica puede aplicarse a una energía suficiente de tal forma que se forman los cristales del tamaño deseado. Por ejemplo, la agitación ultrasónica puede aplicarse a una energ ía de aproximadamente 5 a aproximadamente 2500 watts o más (por ejemplo, por volúmenes más grandes de solución del aminoácido). Ventajosamente, la energía del agitador ultrasónico se selecciona adecuadamente por un volumen deseado. Por ejemplo, un pequeño volumen puede requerir menos energía que un recipiente de escala de planta, más grande. Por ejemplo, se utilizó un generador de 50 watts para un recipiente de laboratorio de 22 litros y se utilizó un generador de 2,000 watts para un recipiente de planta de 1200 galones.

En una modalidad, la agitación ultrasónica se produjo por un transductor. En una modalidad adicional , la agitación ultrasónica puede aplicarse (continuamente o en pulsos) por un período suficiente para reducir el tamaño de partícula de la forma cristalina del aminoácido formado. En una modalidad adicional, la agitación ultrasónica puede aplicarse por un período de aproximadamente dos horas o más. De acuerdo con la invención, la solución del aminoácido puede enfriarse mientras que se somete a la agitación ultrasónica. De esta manera, en una modalidad, la agitación ultrasónica se aplica a medida que la solución se enfría desde arriba de la temperatura de nucleación de dicho aminoácido hacia abajo de la temperatura de nucleación del aminoácido. La temperatura de nucleación para aminoácidos de la invención puede variar de aproximadamente 32 a aproximadamente 42°C. En una modalidad adicional , la agitación ultrasónica se aplica mientras que la solución se enfría desde aproximadamente 40 a aproximadamente 50°C abajo a aproximadamente 30 a aproximadamente 35°C. En otra modalidad, la agitación ultrasónica se aplica mientras que la solución se enfría de aproximadamente 40 a aproximadamente 50eC abajo a aproximadamente 10 a aproximadamente 20°C. En otra modalidad, la solución se enfría a una velocidad de tal forma que se reduce el tamaño del tamaño de partícula de la forma cristalina del aminoácido. En una modalidad , la solución se enfría a una velocidad de más de aproximadamente 0.1 °C por minuto, o, preferentemente, a una velocidad de más de aproximadamente 0.4°C por minuto. En una modalidad adicional, la solución se enfría de aproximadamente 40 a aproximadamente 50°C abajo hacia abajo de la temperatura de nucleación. En otra modalidad , la solución del aminoácido se somete a agitación ultrasónica por un período de tiempo suficiente para reducir una zona metaestable de la solución, de tal forma que el tamaño de partícula de la forma cristalina se reduce según se compara con la forma cristalina del aminoácido no sometido a la agitación ultrasónica. En una modalidad adicional, la región metaestable se reduce por aproximadamente 1 °C a aproximadamente 5°C. En otra modalidad , el tamaño de partícula reducido promedio de la forma cristalina del aminoácido es menor a aproximadamente 1 8 micrones, menos de aproximadamente 12 micrones , menos de aproximadamente 1 0 micrones, o menos de aproximadamente 7 micrones. En una modalidad ventajosa, el tamaño de partícula reducido promedio de la forma cristalina del aminoácido es entre aproximadamente 5 y aproximadamente 18 micrones, entre aproximadamente 6 y aproximadamente 1 2 micrones, o, ventajosamente, entre aproximadamente 6.1 y aproximadamente 8 micrones. El proceso también puede comprender otras técnicas, que no afectan adversamente la formación de una forma cristalina del aminoácido que tiene un tamaño reducido que se forma. Por ejemplo, en una modalidad adicional, el proceso puede comprender agitar la solución, por ejemplo, con un agitador motorizado o barra de agitación. En una modalidad adicional, la solución se agita con un agitador que tiene una energía suficiente para mejorar la formación de cristales; por ejemplo, el agitador puede tener una energía mayor a un 5 watt/kg. En una modalidad adicional, la invención pertenece, al menos en parte, a un proceso para cristalizar la L-tiroxina de sodio. El método incluye someter una solución acuosa de L-tiroxina de sodio a agitación ultrasónica. La solución se enfría así a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de la L-tiroxina de sodio que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 1 8 micrones. Todavía en otra modalidad, la invención pertenece a una sal cristalina de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 1 8 micrones. La sal cristalina se prepara mediante un proceso que comprende someter una solución acuosa de una sal de L-tiroxina a agitación ultrasónica mientras que la solución se enfría a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de la sal de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 18 micrones.

EJEMPLIFICACIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se ilustra más por los siguientes ejemplos que no deberán interpretarse como limitantes Ejemplo 1 : Solubilidad de L-TIroxina La solubilidad de L-tiroxina se determinó al estudiar una solución estándar de L-tiroxina. La solución estándar consistió de los materiales listados en la Tabla 1 : Tabla 1 L-Tiroxina 50.0 kg 4.84% p de LT4 anhidro/p agua 809.7 kg 78.4% p/p n-propanol 144.2 kg 14.0% p/p carbonato de sodio 29.5 kg 2.85% p de monohidrato/p La solución de L-tiroxina se transfirió así a un cristalizador de vidrio y se enfrió hasta que la L-tiroxina se cristalizó espontáneamente. Después, la temperatura de la solución se elevó lentamente hasta que la L-tiroxina cristalizada se volvió a disolver. El estado de cristalización de la solución se determinó utilizando una probeta de luz. La probeta de luz se comprendió de dos rodillos paralelos con una fuente de luz y una fotocélula. La probeta de luz midió la cantidad de cristales en la solución al determinar el cambio en la cantidad de luz que se absorbió o se dispersa por la solución. En soluciones con cristales, las fotocélulas registraron un haz debilitado según se compara a los haces enviados a través de las soluciones claras. Los datos obtenidos de estos experimentos se representan por diagrama en la Figura 1 . La solubilidad de L-tiroxina en la solución estándar se da por círculos negros, interpolados por la línea sólida. La temperatura de saturación en condiciones estándares (4.84% p/p) fue 42°C (108°F) y la solubilidad al final de la curva de enfriamiento (10°C, 50"F) fue 0.78%. Una producción teórica de 83% de L-tiroxina, se calculó. Otros experimentos han mostrado que una reducción de carbonato de sodio o contenido de propanol de la solución inicial reduce la solubilidad de L-tiroxina (símbolos gris ligero) y, de esta manera, se permiten producciones más altas. Sin embargo, en concentraciones de propanol o carbonato de sodio más altas (símbolos gris oscuro), se observa el efecto inverso. En una concentración de 20% de propanol o 4% de carbonato de sodio, la solubilidad de L-tiroxina a temperaturas inferiores no se determinó. Bajo estas condiciones, el carbonato de sodio se co-precipitó con L-tiroxina de sodio a aproximadamente 10°C. Se encontró que la solubilidad de L-tiroxina y la producción fueron dependientes de la composición de solución. Las concentraciones de L-tiroxina arriba del 10% no fueron viables debido a la degradación a arriba de 65°C. Se encontró que el contenido inferir de carbonato de sodio y propanol dio producciones más altas de L-tiroxina, mientras que las concentraciones más altas de propanol o carbonato de sodio condujeron a la precipitación de carbonato de sodio.

Ejemplo 2: Sensibilidad Paramétrica de la Cristalización de L-Tiroxina Los siguientes ensayos se condujeron para probar los efectos de diversos parámetros diferentes a la ultrasonificación sobre la cristalización de L-tiroxina. Estos ensayos se realizaron en un cristalizador de vidrio de un litro equipado con tres deflectores y un propulsor tipo marino de 60 mm (Ne=0.4). Mientras que la mayoría de los ensayos se ejecutaron con la solución estándar dada en el Ejemplo 1 , la concentración de propanol se varió en los ensayos 5 y 6. La temperatura final para todos los ensayos fue 10°C. Los parámetros de los 10 ensayos se resumen en la Tabla 2 Tabla 2 # Velocidad Entrada Secado % % de Tamaño Observaciones de de Contenido Contenido de enfriamiento Energía de Sólido de Agua Partícula k/h [P/kg] µ?t? Presión Temp. [mbaria] •c 1 20/10 0.5 1013 25 3.1 10.1 30 Cristales secos de manera abierta en el laboratorio 10 50 3.1 15 2 20/10 5 10 35 3.3 - 18 Velocidad de agitador aumentó 3 x 3 30 0.5 10 35 3.4 5.5 19 4 30 5 1013 RT 3.4 10 5 30 5 50 35 2.2 <20 µ?t? 20% de propanol 6 30 5 50 35 5.2 >30 µp\ 10% de propanol 7 30 0.5 1013 RT 3.3 16 2*1:1 enjuagado con 90/10 EtOH/agua 8 30 5 50 35 3.4 11 2*1:1 enjuagado con 90/10 EtOH/agua 9 30 2 50 35 3.6 13 2*1:1 enjuagado con 90/10 EtOH/agua 0 30 0.5 50 35 3.7 15 50 35 3.7 15 1 hora de agitación 50 35 3.7 15 1 hora de agitación En el ensayo 1, el efecto de la velocidad de enfriamiento se estudió. Se encontró que cuando los cristales se secaron a temperatura ambiente y presión, los cristales resultantes fueron grandes (30 µ?t?) y tuvo un contenido de agua de 10.1%. Una imagen digital de estos cristales se muestra en la Figura 2. Cuando los cristales se secaron a temperatura elevada (50°C) y redujeron la presión (10 mbaria), los cristales resultantes fueron aproximadamente la mitad de tamaño (15 µ??) y se secaron más abajo del contenido de agua para el pentahidrato estable (3.1% de agua contra 10.1% para el pentahidrato). En el ensayo 2, la velocidad del agitador se aumentó tres pliegues de las condiciones estándares. Los cristales resultantes fueron 18 µ?? según se comparó a 30 µ?? bajo las condiciones estándares. En el ensayo 3, la velocidad de enfriamiento se aumentó a 30 K/h. Esto dio como resultado la reducción del tamaño de partícula a 19 µp?. Sin embargo, los cristales se sobre secaron y solamente tuvieron aproximadamente 50% del contenido de agua teórico. En el ensayo 4, la velocidad de enfriamiento 30 K/h se combinó con la energía de agitador de 5 W/kg. Esta combinación redujo el tamaño de partícula a 10 µ??. Una imagen digital de los cristales obtenidos en el ensayo 4 se muestra en la Figura 3. En el ensayo 5, el efecto de aumentar la concentración de propanol a 20%, con otras condiciones según se describe para el ensayo 4, se estudió. Este ensayo produjo cristales muy finos (<<20 µ??, ver Figura 4), pero la producción fue menor a 50%.

El ensayo 6 probó el efecto de la concentración de propanol a 10% (p/p), con otras condiciones según se describe para el ensayo 4. La producción de cristal del ensayo 6 alcanzó 100% de la producción esperada. Los cristales resultantes se muestran en la Figura 5. En lugar de las condiciones de cristalización rugosas, los cristales resultantes fueron grandes y se alargaron. Los ensayos 7, 8 y 9, probaron el efecto de aumentar la energía del agitador. Los ensayos se ejecutaron con las energías del agitador de 0.5, 2 y 5W/kg respectivamente. Se encontró que los tamaños de los cristales se redujeron (16, 13, 11 µ ?) con la energía de agitador en aumento. En el ensayo 10, el tiempo de agitación de la solución en la temperatura final, se aumentó. La longitud del tiempo de agitación no afectó el tamaño de cristal ni cambió la producción. En resumen, los ensayos mostraron que los cristales de L-tiroxina son sensibles a la abrasión y ruptura mediante el contacto del agitador. Los cristales de 10 µt? se produjeron en entradas de energía del agitador de 5W/kg y las velocidades de enfriamiento de 30 K/h. El bajo contenido de propanol de la solución de cristalización produce cristales alargados, largos bajo condiciones de cristalización rugosas. También se encontró que los cristales de L-tiroxina llegaron a sobresecarse a 35CC, pero retuvieron su contenido de agua natural a 25°C. Cuando los cristales se sobresecaron severamente (50°C/3,3% de agua), se produjeron partículas más finas mediante ruptura.

Ejemplo 3: Efecto de Ultrasonificación sobre la Cristalización de L-Tiroxina En este ejemplo, el efecto de ultrasonificación sobre la cristalización de L-tiroxina se analizó. Los cristales de L-tiroxina se obtuvieron mediante cristalización de enfriamiento en forma discontinua de una solución estándar de L-tiroxina. La solución estándar consistió de los materiales listados en la Tabla 3: Tabla 3 0 L-Tiroxina 50.0 kg 4.84% p de LT4 anhidro/p agua 809.7 kg 78.4% p/p n-propanol 144.2 kg 14.0% p/p carbonato de sodio 29.5 kg 2.85% p de monohidrato/p Para cristalizar L-tiroxina, la solución estándar de L-tiroxina se ,jg calentó a una temperatura específica, se introdujo en un cristalizador y se enfrió a una velocidad controlada. A medida que la solución se enfrió y la L-tiroxina se cristalizó, la solución se expuso a ultrasonificación. Un sonotrodo completo con generador y transductor capaz de emitir una onda de presión ultrasónica radial a una frecuencia de 20 kHz y 2Q 2000W de energía (procesador industrial UIP 2000 con sonotrodo de bloque) se montó en el cristalizador. La solución de L-tiroxina se preparó y se agitó a 20 RPM. La temperatura se estabilizó a 50°C, y el generador ultrasónico se encendió en modo continuo y en 100% de amplitud. La secuencia de enfriamiento se inició así y la temperatura de la solución se 25 disminuyó a 0.5°C por minuto a un punto de fijación final de 10°C. El período de tiempo que el ultrasonido se aplicó a la solución a medida que se enfrió a este punto de fijación, se varió. Para el primer ensayo, se dejó que una cristalización controlada ocurriera sin ninguna aplicación de ultrasonido a la solución de producto. Para el segundo ensayo, el ultrasonido permaneció hasta que se alcanzó una temperatura de 30°C. En este punto, el ultrasonido se apagó mientras que la solución continuó enfriándose a 10°C. Cuando se alcanzó 10°C, la mezcla se muestreó y se calentó de regreso hasta 50°C para volver a disolver el sólido. El tercer ensayo procedió en la misma manera, pero cuando la solución alcanzó una temperatura de 26°C, el ultrasonido se apagó y la solución continuo enfriándose a 10°C. Los ensayos continuaron en esta manera, cambiando la temperatura a la cual el ultrasonido se apagó por 4°C cada vez hasta que para el último ensayo, la solución se sonificó a través del enfriamiento. Durante este último ensayo, el ultrasonido se mantuvo en el punto de fijación de enfriamiento por un período de una hora, con las muestras halándose a la marca de un hora y media hora. Esta mezcla se transfirió as í a un secador de filtro para filtración, lavado y secado. Una vez que el producto se secó, se tomó una muestra para determinar los efectos adicionales sobre el tamaño de partícula del proceso de elaboración aguas abajo del cristalizador. El ejemplo se repitió para determinar la reproducibilidad . Para este ejemplo, se realizaron dos ensayos de cristalización; una cristalización sin ultrasonido y una cristalización con ultrasonido aplicada continuamente a través del período de enfriamiento. Ambos ensayos tuvieron puntos de fijación de temperatura de enfriamiento y calentamiento de 50°C y 10eC, respectivamente. La mezcla producida con ultrasonido también se transfirió a otro recipiente para filtración, lavado y secado a 35eC. Una vez que el producto se secó, se muestreó y después se dejó entrar a temperatura ambiente mientras que se agitó continuamente a 6 RPM por un período de una hora. Después de este período de una hora, una muestra nuevamente se obtuvo del secador de filtro. Esto se hizo en un esfuerzo para determinar los efectos de agitación prolongada durante el secado sobre el tamaño de partícula de L-tiroxina. El análisis de tamaño de partícula para todas las muestras se realizó con un instrumento de medición de partículas de tiempo de vuelo aerodinámico Aerosizer. Las condiciones experimentales y los resultados de los ensayos de cristalización realizados durante el primer grupo se dan en la Tabla 4 de abajo. Tabla 4 Ensayo Ultrasonido Temperatura Temperatura Volumen Tamaño #1 Ultrasonido Ultrasonido de de se encendió se apagó Tamaño Partícula (°C) (°C) de Promedio Partícula (Número) Promedio 1 apagado N/A N/A 20.8 3.0 2 encendido 50 30 6.6 2.4 3 encendido 50 26 5.4 2.3 4 encendido 50 22 5.7 2.5 5 encendido 50 18 5.3 2.4 6 encendido 50 14 5.2 2.4 7 encendido 50 10 6.1 3.1 Las muestras para todos los ensayos mostrados en la tabla anterior se tomaron del cristalizador en la forma de mezcla. Una parte de estas muestras de mezcla se filtró, se lavó con etanol y se secó a temperatura ambiente. Una reducción en tamaño de partícula sobre una base de volumen fue aparente entre el ensayo 1 , el cual superó la no sonificación, y los ensayos 2-7, que superaron varios períodos de aplicación de ultrasonido. La magnitud de esta reducción es rigurosamente de tres pliegues. El efecto sobre el tamaño de partícula de la longitud de tiempo que la solución se expuso a ultrasonido después del punto de nucleación fue un punto de interés durante estos ensayos experimentales. El punto de nucleación de la solución acuosa de L-tiroxina de sodio observada fue aproximadamente 32°C en la ausencia de ultrasonido. En el segundo ensayo, el ultrasonido se apagó a 30° C. De esta manera, el ultrasonido se aplicó pasado el punto esperado de nucleación para la duración de tiempo que tomó a la solución enfriarse a 2°C. Se siguió esta tendencia, variando la temperatura por 4 grados, en recristalizaciones múltiples hasta que el ultrasonido se dejó durante el ciclo de enfriamiento completo. No ocurrió cambio observable en tamaño de partícula sobre un volumen o base de número.

Ejemplo 4: Efecto de Cambios en Anchura de la Zona Metaestable sobre Cristalización de L-tiroxina Las soluciones acuosas de L-tiroxina se han mostrado que muestran zonas metaestables (un rango de súper enfriamiento) de aproximadamente 5- 1 1 °C durante el enfriamiento. El grado de la zona metaestable depende de la velocidad de enfriamiento. Mientras más baja la velocidad de enfriamiento, más alta la temperatura a la cual comienza la nucleación. La tabla de abajo muestra la temperatura a la cual fue visible la formación sólida durante el enfriamiento de las soluciones en los ensayos. Tabla 5 Este ejemplo indicó una reducción en la zona metaestable para la solución sonificada de aproximadamente 1 -3°C a una velocidad de enfriamiento de 0.17-0.5°C por minuto. Durante la experimentación de escala de planta, con una velocidad de enfriamiento de 0.5eC por minuto, se observó un aumento de 9-1 8°C en la temperatura a la cual los sólidos aparecieron durante las cristalizaciones sonificadas. A pesar de que el registro de estas temperaturas fue subjetivo, se observó un estrechamiento distinto de la zona metaestable cuando se introd ujo el ultrasonido.

Ejemplo 5: Efecto de Intensidad de UltrasonSf ¡cación sobre el Tamaño de Cristal Un matraz de vidrio de fondo redondo de un litro se rellenó con la solución de L-tiroxina estándar y se enfrió bajo agitación. El matraz se sumergió así en un baño ultrasónico (Sonorex Super Bandelin DK1 02, «40 kHz) para estudiar la influencia de diferentes intensidades de sonificación sobre el tamaño de los cristales de L-tiroxina. La frecuencia y energía disipada por el baño se midió utilizando un hidrófono. Como un parámetro adicional, el punto de inicio de sonificación y su duración, también se varió. Los parámetros experimentales relevantes y los resultados resumen en la Tabla 6. Tabla 6 %US: intensidad relativa del baño ultrasónico ( 1 00% corresponde a rigurosamente 0.18W/cm2) Bajo enfriamiento: Diferencia entre el punto de nucleación y la temperatura de saturación US 32.5°C: US se encendió 1 K arriba de la temperatura de nucleación esperada US/apagado: US se apagó inmediatamente después de que ocurrió la nucleación Se observó aún a bajas intensidades de ultrasonido se redujo el tamaño de cristales de L-tiroxina de 46 a 23 µ??. No se logró la reducción adicional significativa en el tamaño de partícula al aumentar la intensidad de ultrasonido más allá de una intensidad de 10%.

Ejemplo 6: Efectos de Intensidad de Ultrasonificación sobre el Tamaño de Cristal A fin de verificar los descubrimientos del Ejemplo 5, se llevaron a cabo experimentos adicionales en un cristalizador de vidrio de doble envoltura de 22 L equipado con un tubo de succión y un propulsor tipo marino de 200 mm (Ne=0.3). Un sonotrodo hecho a la medida (24 kHz) se utilizó junto con un generador de sonido UIP250. En este ejemplo, la energía de sonificación exacta no se determinó, a pesar de que se estimó que fuera en atención a 25-50 W. Los descubrimientos se ilustran en la Tabla 7. Tabla 7 Según se muestra en la Tabla 7, se encontró que la intensidad de ultrasonido aún más pequeña redujo el tamaño de partícula por 50%, sin efecto adicional en energía completa.

Incorporación por Referencia Los contenidos completos de todas las patentes, solicitudes de patente publicadas y otras referencias citadas en la presente se incorporan de tal modo expresamente en la presente para referencia.

Equivalentes Aquellos expertos en la materia reconocerán, o serán capaces de asegurar, utilizando no más que la experimentación rutinaria, varios equivalentes para especificar las modalidades de la invención descritas específicamente en la presente. Tales eq uivalentes se pretende que se comprendan en el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un proceso para cristalizar un aminoácido, comprendiendo someter una solución de dicho aminoácido a agitación ultrasónica a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de dicho aminoácido que tiene un tamaño de partícula reducido según se compara a un tamaño de partícula de una forma cristalina de dicho aminoácido obtenido sin agitación ultrasónica. 2. El proceso según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho aminoácido es un derivado de tirosina. 3. El proceso según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho aminoácido es un derivado de tirosina arilo. 4. El proceso según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho derivado de tirosina arilo es L-tiroxina o una sal de la misma. 5. El proceso según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho derivado de tirosina arilo es una sal sódica de L-tiroxina. 6. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, caracterizado porque dicha solución de dicho aminoácido se somete a agitación ultrasónica mientras que se enfría. 7. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, caracterizado porque dicha solución de dicho aminoácido se somete a agitación ultrasónica por un período de tiempo suficiente para reducir una zona metaestable de dicha solución por aproximadamente 1 °C a aproximadamente 5°C. 8. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -7, caracterizado porque el tamaño de partícula reducido promedio de dicho aminoácido es menor a aproximadamente 18 micrones. 9. El proceso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho tamaño de partícula reducido promedio de d icho aminoácido es menor a aproximadamente 1 2 micrones. 1 0. El proceso según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho tamaño de partícula reducido promedio de d icho aminoácido es menor a aproximadamente 1 0 micrones. 1 1 . El proceso según la reivindicación 1 0, caracterizado porque dicho tamaño de partícula reducido promedio de dicho aminoácido es menor a aproximadamente 7 micrones. 12. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -1 0, caracterizado porque el tamaño de partícula reducido promedio de dicho aminoácido es entre aproximadamente 5 y aproximadamente 1 8 micrones. 13. El proceso según la reivindicación 1 2, caracterizado porque dicho tamaño de partícula reducido promedio de dicho aminoácido es entre aproximadamente 6 y aproximadamente 12 micrones. 14. El proceso según la reivindicación 1 3, caracterizado porque dicho tamaño de partícula reducido promedio de dicho aminoácido es entre aproximadamente 6. 1 y aproximadamente 8 micrones. 15. El proceso según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha solución comprende cristales de L-tiroxina. 16. El proceso según la reivindicación 1 5, caracterizado porque dicha solución comprende aproximadamente 2 a aproximadamente 6% de L-tiroxina. 1 7. El proceso según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha solución comprende aproximadamente 1 a aproximadamente 17% de n-propanol. 1 8. El proceso según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha solución comprende aproximadamente 2 a aproximadamente 4% de carbonato de sodio. 1 9. El proceso según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha solución comprende una solución madre acuosa. 20. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -19, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica en pulsos periódicos. 21 . El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 20, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica continuamente. 22. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 21 , caracterizado porque dicha agitación ultrasónica es a una frecuencia de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 kHz. 23. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 22, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica es a una intensidad que varia de aproximadamente 0.01 W/cm2 a aproximadamente 0.3 W/cm2. 24. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 23, caracterizado porque la fuente de dicha agitación ultrasónica es un transductor. 25. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 24, caracterizado porque la agitación ultrasónica se aplica a una energía de entre aproximadamente 5 y aproximadamente 50 watts. 26. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica mientras que dicha solución se enfría desde arriba de la temperatura de nucleación de dicho aminoácido hacia abajo de la temperatura de nucleación de dicho aminoácido. 27. El proceso según la reivindicación 26, caracterizado porque d icha temperatura de nucleación varía de aproximadamente 32 a aproximadamente 42°C. 28. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha solución se enfría a una velocidad de más de aproximadamente 0.1 °C por minuto. 29. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque la solución se enfría a una velocidad de más de aproximadamente 0.4°C por minuto. 30. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -29, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica por al menos aproximadamente 2 horas. 31 . El proceso según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica mientras que dicha solución se enfría de aproximadamente 40 a aproximadamente 50°C abajo de la temperatura de nucleación. 32. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha agitación ultrasónica se aplica mientras que dicha solución se enfría de aproximadamente 40 a aproximadamente 50°C abajo a aproximadamente 30 a aproximadamente 35°C. 33. El proceso según la reivindicación 5, caracterizado porq ue dicha agitación ultrasónica se aplica mientras que la solución se enfría de aproximadamente 40 a aproximadamente 50°C abajo a aproximadamente 1 0 a aproximadamente 20°C. 34. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 33, comprendiendo además agitar la solución. 35. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 34, caracterizado porque la solución se agita con agitador q ue tiene una energía mayor a 5 watt/kg. 36. Un proceso para cristalizar L-tiroxina de sodio, comprendiendo someter una solución acuosa de L-tiroxina de sodio a agitación ultrasónica mientras que la solución se enfría a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de L-tiroxina de sodio que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 1 8 micrones. 37. Una sal cristalina de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 1 8 micrones, en donde d icha sal cristalina se prepara mediante un proceso que comprende someter una solución acuosa de una sal de L-hidroxina a agitación ultrasónica mientras que la solución se enfría a una temperatura y por un período de tiempo suficiente para producir una forma cristalina de dicha sal de L-tiroxina que tiene un tamaño de partícula menor a aproximadamente 1 8 micrones. 38. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 -35, caracterizado porque el aminoácido que tiene un tamaño de partícula reducido, según se compara a un tamaño de partícula de una forma cristalina del aminoácido obtenido sin agitación ultrasónica, posee propiedades mejoradas según se compara a las propiedades de una forma cristalina del aminoácido obtenido sin agitación ultrasónica. 39. El proceso según la reivindicación 38, caracterizado porque las propiedades mejoradas dan como resultado las formas de dosificación del aminoácido con disolución mejorada o uniformidad de contenido o ambas.