RU2480468C1

RU2480468C1 - КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ПАРА-МЕТОКСИАНИЛИДА 6-ГИДРОКСИ-4-ОКСО-2,4-ДИГИДРО-1Н-ПИРРОЛО[3,2,1-ij]ХИНОЛИН-5-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Info

Publication number: RU2480468C1
Application number: RU2012105420/04A
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Украинец
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Международная Научно-Технологическая Корпорация"
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-04-27
Also published as: EP2730577A1; WO2013122509A1; EP2730577B1; EP2730577B8; EP2730577A4

Abstract

Изобретение относится к новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты формулы:

полученной кристаллизацией из этилацетата, где значения межплоскостных расстояний (d) и относительных интенсивностей отражений (I_отн.) приведены в пункте 1 формулы. Новая кристаллическая модификация проявляет повышенный диуретический эффект. 2 ил., 9 табл., 6 пр.

Description

Изобретение относится к органической химии, в частности касается новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, и может быть использовано в химико-фармацевтической промышленности и медицине.

Известный метод получения обладающего диуретическими свойствами пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1H-пирроло[3,2,1-ij]-хинолин-5-карбоновой кислоты формулы I предполагает кристаллизацию из ДМФА [1]. Согласно данным порошкового рентгенофазового анализа, получаемый таким образом продукт представляет собой чистую полиморфную модификацию анилида (I) светло-желтого цвета, условно названную α-формой. Она характеризуется определенным набором значений межплоскостных расстояний и относительных интенсивностей отражений (Табл.1).

Недостатком известной кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты является то, что она представляет собой мелкие игольчатые кристаллы. Именно это свойство создает ряд существенных технологических проблем при крупномасштабном производстве - мелко-кристаллический осадок α-формы весьма сложно фильтровать, промывать и сушить. Кроме того, дополнительные трудности создает использование для кристаллизации ДМФА - из-за высокой температуры кипения он трудно удаляется из мелкокристаллического конечного продукта, при том, что высокая токсичность этого растворителя обуславливает очень строгие требования к его содержанию в лекарственных препаратах (предельно допустимое остаточное количество в фармацевтических субстанциях составляет не более 880 ppm [2]).

Таблица 1
Межплокостные расстояния (d) и относительные интенсивности отражений (I_отн.) известной кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (α-формы)
d, Å	I_отн.	d, Å	I_отн.	d, Å	I_отн.
10.415	67	2.890	1	2.227	1
8.897	14	2.809	1	2.185	1
6.442	100	2.773	1	2.151	<1
5.926	<1	2.736	1	2.104	1
5.648	2	2.690	1	2.087	1
5.382	5	2.613	1	2.071	1
5.256	12	2.603	1	2.054	1
4.949	4	2.578	1	1.988	1
4.758	10	2.516	1	1.983	1
4.476	<1	2.506	1	1.952	1
4.179	29	2.489	1	1.939	1
4.036	2	2.463	1	1.880	1
3.906	<1	2.448	1	1.859	1
3.773	1	2.440	1	1.824	1
3.667	4	2.413	<1	1.810	1
3.401	98	2.369	1	1.758	<1
3.252	22	2.361	1	1.721	2
3.147	7	2.349	1	1.698	1
2.962	1	2.329	1	1.678	1
2.923	1	2.276	<1	1.673	<1

В основу настоящего изобретения поставлена задача получения новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, обладающей более выгодными фармацевтическими и биологическими свойствами.

Поставленная задача достигается за счет того, что получена новая кристаллическая модификация анилида (I), условно названная β-формой, характеризующаяся другими значениями межплоскостных расстояний и относительных интенсивностей отражений (Табл.2), а также проявляющая повышенный диуретический эффект.

Таблица 2
Межплокостные расстояния (d) и относительные интенсивности отражений (I_отн.) новой кристаллической модификации пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (β-формы)
d, Å	I_отн.	d, Å	I_отн.	d, Å	I_отн.
15.189	6	3.868	1	2.776	<1
11.176	54	3.753	4	2.740	<1
7.912	5	3.728	10	2.728	1
7.821	10	3.694	52	2.718	1
7.750	13	3.666	10	2.656	1
7.634	4	3.650	4	2.642	1
7.426	28	3.600	4	2.630	<1
7.376	39	3.575	8	2.601	<1
6.751	18	3.546	42	2.585	1
6.674	36	3.520	7	2.576	<1
6.027	<1	3.475	<1	2.494	<1
5.867	4	3.442	1	2.482	1
5.798	11	3.417	<1	2.475	1
5.718	21	3,388	2	2.446	<1
5.648	15	3.362	24	2.412	<1
5.609	10	3.339	100	2.402	1
5.561	3	3.323	31	2.312	<1
5.084	4	3.257	2	2.301	<1
4.907	1	3.240	3	2.295	<1
4.856	<1	3.220	2	2.283	<1
4.751	2	3.163	1	2.273	1
4.714	5	3.145	2	2.267	<1
4.681	7	3.108	17	2.247	<1
4.660	6	3.083	2	2.236	1
4.589	1	3.071	<1	2.227	<1
4.567	3	3.049	<1	2.221	<1
4.548	5	2.966	<1	2.166	<1
4.356	<1	2.955	1	2.113	<1
4.225	1	2.944	1	2.103	2
4.187	4	2.933	<1	2.095	<1
4.168	8	2.869	<1	2.086	<1
4.140	13	2.854	<1	2.072	<1
4.100	4	2.840	<1	2.051	<1
4.083	2	2.831	1	2.043	1
4.047	1	2.813	1	2.037	<1
3.992	1	2.806	1	2.021	<1
3.977	4	2.793	2	1.880	<1
3.946	12	2.783	1	1.874	<1
3.907	7

В отличие от α-формы, новая полиморфная модификация пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты (β-форма) представляет собой легко поддающиеся фильтрованию и промывке крупные светло-желтые октаэдрические кристаллы. Не вызывает β-форма и проблем при сушке, поскольку образуется она при кристаллизации анилида (I) из легкокипящего и малотоксичного этилацетата (допустимое остаточное количество в лекарственных препаратах составляет 5000 ppm [2]).

Для характеристики обеих полиморфных модификаций пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты использован комплекс различных физико-химических и биологических методов анализа, проведенных в одинаковых условиях.

Пример 1. Порошковый рентгенофазовый анализ. Подтверждение того, что известный и новый продукт являются различными чистыми полиморфными модификациями анилида (I) получено с помощью порошкового рентгенофазового анализа, проведенного не только для индивидуальных α- и β-форм, но и для их смесей, образующихся при перекристаллизации из других растворителей. Исследования выполнены на дифрактометре Siemens D500 (излучение CuKα, графитовый монохроматор). Полученные рентгенограммы обработаны с помощью программ PowderX и WinPLOTR [3, 4] и показаны на Рис.1.

Представленные на Рис.1 данные наглядно свидетельствуют о том, что рентгенограммы α- и β-форм не имеют ничего общего. Следовательно, эти образцы являются чистыми полиморфными модификациями анилида (I). В то же время образцы, полученные кристаллизацией из диоксана и этанола, представляют собой смеси этих двух полиморфов в разных соотношениях, поскольку на соответствующих им рентгенограммах наблюдаются линии, характерные для α- и β-форм. Образцы 3 и 4 получены из разных растворителей, поэтому можно утверждать, что они не являются кристаллосольватами. Это же утверждение относится и к образцу 2 (α-форме). Попытка расшифровать структуру α-формы по порошковой рентгенограмме оказалась безуспешной в силу того, что линии на рентгенограмме заметно уширены и надежно определить параметры ячейки не удалось. Получить кристаллы α-формы, пригодные для монокристального рентгеноструктурного исследования тоже не удалось. Следует заметить, что, скорее всего, эта полиморфная модификация имеет объем элементарной ячейки около 9000 Å³ и в этом случае определение структуры по порошковой рентгенограмме вряд ли возможно. Тем не менее, для надежной идентификации α- и β-полиморфных модификаций пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты можно использовать как сами порошковые рентгенограммы (Рис.1), так и данные о характерных для каждой их них межплоскостных расстояниях и относительных интенсивностях отражений (табл.1 и 2).

На рис.1 представлены порошковые дифрактограммы образцов анилида (I), полученных кристаллизацией из этилацетата (1 - β-форма), ДМФА (2 - α-форма), диоксана (3 - смесь α- и β-форм с преобладанием β-формы) и этанола (4 - смесь смесь α- и β-форм с преобладанием α-формы).

Пример 2. Монокристальное рентгеноструктурное исследование. Кристаллы новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты оказались пригодными для монокристального рентгеноструктурного исследования, что позволило однозначно определить особенности ее пространственного строения. Так, в частности, установлено, что в независимой части элементарной ячейки находятся две молекулы (А и В), отличающиеся ориентацией метоксигруппы и степенью уплощенности (Рис.2, табл.3 и 4). Трициклический фрагмент, атомы O(1), O(2) и карбамидная группа в обеих молекулах лежат в одной плоскости с точностью 0.04 Å, что, по-видимому, обусловлено наличием двух сильных внутримолекулярных водородных связей O(2)-H(2O)…O(3) [H…O 1.30 Å, O-H…O 171° в молекуле A и H…O 1.56 Å, O-H…O 151° в молекуле B] и N(2)-H(2N)…O(1) [H…O 1.61 Å, N-H…O 144° в A и H…O 1.80 Å, N-H…O 147° в B]. Образование водородных связей приводит также к значительному удлинению связи O(1)-C(9) до 1.244(1) Å в A и до 1.252(2) Å в B, а также связи O(3)-C(12) - до 1.268(2) Å в A и 1.255(2) Å в B по сравнению с их средним значением [5] 1.210 Å. Связь O(2)-C(7), наоборот, укорочена до 1.359(2) Å в A и до 1.329(2) Å в B (среднее значение 1.362 Å). Связь C(7)-C(8) удлинена до 1.372(2) Å в A и 1.391(2) Å в B (среднее значение 1.326 Å), что характерно для хинолоновых соединений. Пара-метоксифенильный заместитель находится в ap-конформации относительно связи C(8)-C(12) и в молекуле A несколько развернут относительно плоскости карбамидного фрагмента, а в молекуле B копланарен этой плоскости (торсионные углы C(13)-N(2)-C(12)-C(8) 176.3(1)° в A и -178.5(2)° в B, C(12)-N(2)-C(13)-С(14) 22.4(2)° в А и 0.6(3)° в B). На взаимное расположение карбамидной группы и ароматического цикла влияют два противоположно направленных фактора: внутримолекулярная водородная связь C(14)-Н(14)…O(3) [H…O 2.38 Å C-H…O 117° в молекуле A и H…O 2.28 Å C-H…O 121° в молекуле B], стабилизирующая копланарное расположение фрагментов и отталкивание между атомами водорода H(18)…H(2N) 2.36 Å в A и 2.30 Å в B (сумма ван-дер-ваальсовых радиусов [6] 2.34 Å), способствующее развороту фрагментов друг относительно друга. Можно предположить, что более выраженная копланарность карбамидной группы и ароматического цикла в молекуле B определяется более сильным влиянием водородной связи.

На рис.2 представлено строение молекул A и B β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты с нумерацией атомов.

Метоксигруппа в молекуле A находится в цис-положении относительно связи C(15)-C(16), а в молекуле В - в транс-положении относительно этой же связи (торсионный угол С(15)-С(16)-0(4)-С(19) 1.6(2)° в А и -172.7(1)° в B) и практически копланарна плоскости ароматического цикла, несмотря на достаточно сильное отталкивание между атомами цикла и метальной группой (укороченные внутримолекулярные контакты H(15)…C(19) 2.56 Å (2.87 Å), H(19а)…C(15) 2.78 Å (2.87 Å), H(19с)…C(15) 2.77 Å (2.87 Å) в молекуле A и Н(17)…С(19) 2.56 Å (2.87 Å), H(17)…H(19d) 2.32 Å (2.34 Å), H(19d)…C(17) 2.78 Å (2.87 Å), Н(19е)…С(17) 2.77 Å (2.87 Å) в молекуле В).

В кристалле молекулы A и B образуют слои, параллельные кристаллографической плоскости (-1 -1 2). Молекулы соседних слоев расположены друг относительно друга по типу «голова к хвосту», а степень их перекрывания и расстояние между слоями (3.37 Å) позволяют предположить существование стэкинг-взаимодействия.

Таблица 3
Длины связей (l) в структуре β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты
Связь	l, Å	Связь	l, Å
O(1A)-С(9A)	1.244(1)	O(2А)-С(7А)	1.359(2)
O(3А)-С(12А)	1.268(2)	O(4А)-С(16А)	1.376(2)
O(4А)-С(19А)	1.410(2)	N(1A)-C(1A)	1.366(2)
N(1A)-C(9A)	1.370(2)	N(1A)-C(10A)	1.484(2)
N(2A)-C(12A)	1.322(2)	N(2A)-C(13A)	1.419(2)
С(1А)-С(6А)	1.365(2)	С(1А)-С(2А)	1.398(2)
С(2А)-С(3А)	1.348(2)	С(2А)-С(11А)	1.501(2)
С(3А)-С(4А)	1.410(2)	С(4А)-С(5А)	1.373(2)
С(5А)-С(6А)	1.406(2)	С(6А)-С(7А)	1.415(2)
С(7А)-С(8А)	1.372(2)	С(8А)-С(9А)	1.469(2)
С(8А)-С(12А)	1.481(2)	С(10А)-С(11А)	1.547(2)
С(13А)-С(14А)	1.369(2)	С(13А)-С(18А)	1.388(2)
С(14А)-С(15А)	1.398(2)	С(15А)-С(16А)	1.371(2)
С(16А)-С(17А)	1.379(2)	С(17А)-С(18А)	1.374(2)
O(1В)-С(9В)	1.252(2)	O(2В)-С(7В)	1.329(2)
O(3В)-С(12В)	1.255(2)	O(4В)-С(16В)	1.368(2)
O(4В)-С(19В)	1.422(2)	N(1B)-C(9B)	1.358(2)
N(1B)-C(1B)	1.365(2)	N(1В)-С(10В)	1.466(1)
N(2B)-C(12B)	1.345(2)	N(2B)-C(13B)	1.408(2)
С(1В)-С(6В)	1.372(2)	С(1В)-С(2В)	1.389(2)
С(2В)-С(3В)	1.364(2)	С(2В)-С(11В)	1.504(2)
С(3В)-С(4В)	1.396(2)	С(4В)-С(5В)	1.380(2)
С(5В)-С(6В)	1.409(2)	С(6В)-С(7В)	1.424(2)
С(7В)-С(8В)	1.391(2)	С(8В)-С(9В)	1.460(2)
С(8В)-С(12В)	1.478(2)	С(10В)-С(11В)	1.551(2)
С(13В)-С(18В)	1.380(2)	С(13В)-С(14В)	1.385(2)
С(14В)-С(15В)	1.377(2)	С(15В)-С(16В)	1.381(2)
С(16В)-С(17В)	1.372(2)	С(17В)-С(18В)	1.378(2)

Таблица 4
Валентные углы (ω) в структуре β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты
Валентный угол	ω, град.	Валентный угол	ω, град.
С(16А)-O(4А)-С(19А)	117.9(1)	C(1A)-N(1A)-C(9A)	123.9(1)
C(1A)-N(1A)-C(10A)	111.1(1)	C(9A)-N(1A)-C(10A)	125.0(1)
C(12A)-N(2A)-C(13A)	128.6(2)	C(6A)-C(1A)-N(1A)	123.5(2)
С(6А)-С(1А)-С(2А)	125.1(2)	N(1A)-C(1A)-C(2A)	111.4(2)
С(3А)-С(2А)-С(1А)	117.5(2)	C(3A)-C(2A)-C(11A)	133.6(2)
С(1А)-С(2А)-С(11А)	108.9(1)	C(2A)-C(3A)-C(4A)	119.7(2)
С(5А)-С(4А)-С(3А)	121.7(2)	C(4A)-C(5A)-C(6A)	119.5(2)
С(1А)-С(6А)-С(5А)	116.5(2)	C(1A)-C(6A)-C(7A)	115.2(2)
С(5А)-С(6А)-С(7А)	128.3(2)	O(2A)-C(7A)-C(8A)	120.4(2)
O(2А)-С(7А)-С(6А)	116.8(2)	C(8A)-C(7A)-C(6A)	122.8(2)
С(7А)-С(8А)-С(9А)	120.5(2)	C(7A)-C(8A)-C(12A)	119.9(2)
С(9А)-С(8А)-С(12А)	119.7(2)	O(1A)-C(9A)-N(1A)	119.7(2)
O(1А)-С(9А)-С(8А)	126.2(2)	N(1A)-C(9A)-C(8A)	114.1(1)
N(1A)-C(10A)-C(11A)	103.9(1)	C(2A)-C(11A)C(10A)	104.6(1)
O(3A)-C(12A)-N(2A)	122.6(2)	O(3A)-C(12A)-C(8A)	119.6(2)
N(2A)-C(12A)-C(8A)	117.8(2)	C(14A)-C(13A)-C(18A)	118.4(2)
C(14A)-C(13A)-N(2A)	125.7(2)	C(18A)-C(13A)-N(2A)	115.9(2)
C(13A)-C(14A)-C(15A)	120.9(2)	C(16A)-C(15A)-C(14A)	119.9(2)
C(15A)-C(16A)-О(4A)	125.8(2)	C(15A)-C(16A)-C(17A)	119.6(2)
O(4A)-C(16A)-C(17A)	114.6(2)	C(18A)-C(17A)-C(16A)	120.2(2)
C(17A)-C(18A)-C(13A)	121.1(2)	C(16B)-O(4B)-C(19B)	117.5(1)
C(9B)-N(1B)-C(1B)	123.3(2)	C(9B)-N(1B)-C(10B)	125.1(1)
C(1B)-N(1B)-C(10B)	111.7(1)	C(12B)-N(2B)-C(13B)	129.7(2)
N(1B)-C(1B)-C(6B)	123.6(2)	N(1B)-C(1B)-C(2B)	111.8(2)
C(6B)-C(1B)-C(2B)	124.6(2)	C(3B)-C(2B)-C(1B)	117.5(2)
C(3B)-C(2B)-C(11B)	134.3(2)	C(1B)-C(2B)-C(11B)	108.2(2)
C(2B)-C(3B)-C(4B)	120.4(2)	C(5B)-C(4B)-C(3B)	121.0(2)
C(4B)-C(5B)-C(6B)	119.8(2)	C(1B)-C(6B)-C(5B)	116.7(2)
C(1B)-C(6B)-C(7B)	115.7(2)	C(5B)-C(6B)-C(7B)	127.6(2)
O(2B)-C(7B)-C(8B)	120.9(2)	O(2B)-C(7B)-C(6B)	117.7(2)
C(8B)-C(7B)-C(6B)	121.4(2)	C(7B)-C(8B)-C(9B)	120.3(2)
C(7B)-C(8B)-C(12B)	118.7(2)	C(9B)-C(8B)-C(12B)	121.0(2)
O(1B)-C(9B)-N{1B)	119.7(2)	O(1B)-C(9B)-C(8B)	124.6(2)
N(1B)-C(9B)-C(8B)	115.6(2)	N(1B)-C(10B)-C(11B)	103.5(1)
C(2B)-C(11B)-C(10B)	104.9(1)	O(3B)-C(12B)-N(2B)	122.0(2)
O(3B)-C(12B)-C(8B)	120.4(2)	N(2B)-C(12B)-C(8B)	117.6(2)
C(18B)-C(13B)-C(14B)	118.2(2)	C(18B)-C(13B)-N(2B)	117.2(2)
C(14B)-C(13B)-N(2B)	124.7(2)	C(15B)-C(14B)-C(13B)	119.5(2)
C(14B)-C(15B)-C(16B)	122.3(2)	O(4B)-C(16B)-C(17B)	126.0(2)
O(4B)-C(16B)-C(15B)	116.0(2)	C(17B)-C(16B)-C(15B)	118.0(2)
C(16B)-C(17B)-C(18B)	120.3(2)	C(17B)-C(18B)-C(13B)	121.8(2)

Кристаллы β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты моноклинные (этилацетат), при 20°C a=16.381(2), b=8.459(1), c=23.630(2) Å, β=108.61(1)°, V=3103.1(4) Å³, M_r=336.34, Z=8, пространственная группа P2₁/n, d_выч=1.440 г/см³, µ(MoK_α)=0.103 мм^-1, F(000)=1408. Параметры элементарной ячейки и интенсивности 33430 отражений (8993 независимых, R_int=0.095) измерены на дифрактометре Xcalibur-3 (MoK_α излучение, CCD-детектор, графитовый монохроматор, ω-сканирование, 2θ_макс=60°).

Структура расшифрована прямым методом по комплексу программ SHELXTL [7]. Положения атомов водорода выявлены из разностного синтеза электронной плотности и уточнены по модели "наездника" с U_изо=nU_экв неводородного атома, связанного с данным водородным (n=1.5 для метальной группы и n=1.2 для остальных атомов водорода). Атомы водорода, участвующие в образовании водородных связей, уточнены в изотропном приближении. Структура уточнена по F² полноматричным МНК в анизотропном приближении для неводородных атомов до wR₂=0.032 по 8873 отражениям (R₁=0.032 по 1951 отражениям с F>4σ(F), S=0.465). Межатомные расстояния и валентные углы представлены в табл.3 и 4 соответственно.

Пример 3. Спектроскопия ЯМР в растворе. Для качественного анализа известной α-формы и новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты использована спектроскопия ЯМР ¹Н и ¹³С в растворе.

Спектры ЯМР ¹Н и ¹³С зарегистрированы на спектрометре Varian Mercury-400 (400 МГц для ¹Н и 100 МГц для ¹³С) в растворе ДМСО-d₆, внутренний стандарт ТМС.

Приведенные в табл.5 и 6 данные свидетельствуют о том, что оба исследуемых образца имеют одну и ту же химическую формулу, т.е. являются пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты. Как и следовало ожидать, после растворения характерные для кристаллов различия полиморфных модификаций исчезают - в результате для известной α-формы и новой β-формы получаем практически идентичные спектры ЯМР ¹Н и ¹³С.

Таблица 5
Химические сдвиги ядер ¹Н исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в спектрах ЯМР ¹Н в растворе ДМСО-d₆
Функциональные группы	Исходная α-форма	Новая β-форма
ОН (1Н, с)	16.56	16.48
NH (1H, с)	12.43	12.35
Н-7 (1Н, д)	7.67	7.58
Н-9,2',6' (3Н, м)	7.54	7.48
Н-8 (1Н, т)	7.23	7.16
Н-3',5' (2Н, д)	6.95	6.90
CH₂-2 (2Н, т)	4.30	4.23
OCH₃ (3Н, с)	3.77	3.75
CH₂-1 (2Н, т)	3.38	3.30

Таблица 6
Химические сдвиги ядер ¹³С исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в спектрах ЯМР ¹³С в растворе ДМСО-d₆
Атом углерода	Исходная α-форма	Новая β-форма
6-С-ОН	172.66	172.57
CONH	169.58	169.50
4-С=O	161.29	161.21
4'-СОМе	157.29	157.24
9b-С	142.73	142.63
9-С	132.42	132.24
1'-С	130.68	130.72
7-С	129.21	129.04
8-С	124.27	124.14
2',6'-С	123.02	122.94
6a-С	121.02	120.97
3',5'-С	115.14	115.10
9а-С	112.82	112.79
5-С	98.23	98.17
OCH₃	56.10	56.07
2-CH₂	47.78	47.68
1-CH₂	27.29	27.25

Пример 4. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Чистоту α- и β-форм пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Исследования проведены на жидкостном хроматографе Waters Alliance 2695, детектор Waters PDA 2998 (диодноматричный в УФ- и видимой областях спектра), длина волны детектора 235 нм, аналитическая колонка Agilent Zorbax SB-CN размером 250×4.6 мм с диаметром частиц 5 мкм, температура термостата колонки 30°C, подвижная фаза: смесь 0.05М фосфатного буферного раствора с pH 3.0 и ацетонитрила (55:45), скорость потока подвижной фазы 1.0 мл/мин, анализируемый раствор: 0,5 мг/мл в ацетонитриле, объем пробы анализируемого раствора 20 мкл.

Таблица 7
Времена хроматографического удерживания (RT) и площади пиков (%) на хроматограммах исходной α-формы и новой β-формы анилида (I)
Образец	RT, мин	Площадь пика, %
α-форма	16.914	99.93
β-форма	17.375	100.00

Представленные в табл.7 результаты свидетельствуют о высокой степени чистоты как известной α-формы, так и новой β-формы пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты - содержание основного вещества составляет не менее 99.93%.

Пример 5. Спектроскопия ЯМР в твердом теле. В отличие от спектроскопии ЯМР растворов, успешно решать задачи по определению фазового состава (включая полиморфизм) и структуры твердых материалов любой степени упорядоченности позволяет метод ЯМР в твердом теле. Поэтому исследование полиморфных различий и полиморфной чистоты известной α-формы и новой β-формы анилида (I) проведено с помощью метода твердотельной спектроскопии ЯМР на ядрах ¹³С.

Спектры ЯМР ¹³С обеих кристаллических модификаций анилида (I) были получены на спектрометре ЯМР AVANCE-II 400 производства фирмы BRUKER с рабочей частотой 100.4 МГц для ядер ¹³С. Для регистрации спектров использовался двухканальный твердотельный датчик с системой ВМУ (вращение под «магическим» углом) с внешним диаметром ротора 4 мм. Образец в виде порошка помещался в ВМУ-роторы из керамики. Скорость вращения образца составляла 12000 Гц. Спектры ЯМР ВМУ на ядрах ¹³С регистрировались с использованием методики переноса поляризации (CP/MAS) с линейно убывающим импульсом по ядрам ¹Н во время переноса поляризации и радиочастотной развязкой высокой мощности SW-TPPM (τ=8 µs, φ=15°) по протонам во время регистрации спектра. Время контакта составляло 2 мс, время между сканами - 2 с, время 90-градусного импульса по ядрам ¹Н - 5 мкс, количество сканов - 1024. В качестве внешнего стандарта шкалы химических сдвигов использовался ТМС (0 м.д.).

Таблица 8
Химические сдвиги ядер ¹³С исходной α-формы и новой β-формы анилида (I) в твердотельных спектрах ЯМР ¹³С
Атом углерода	Исходная α-форма	Новая β-форма
6-С-ОН	172.4	172.3 с
CONH	167.6	168.1 д
4-С=О	160.2	161.0 с
4'-СОМе	157.8	156.3 д
9b-С	141.9	142.2 с
9-С	131.7	132.0 д
1'-С	130.7	131.1 д
7-С	128.0	129.9 с
8-С	124.0	128.1 д
2',6'-С	123.2	124.8 д
2',6'-С	121.9	123.0 с
6а-С	120.7	121.6 д
3',5'-С	118.9	116.6 с
3',5'-С	112.5	114.3 д

Атом углерода	Исходная α-форма	Новая β-форма
9а-С	110.6	110.8 д
5-С	96.2	98.3 д
OCH₃	56.1	54.7 д
2-CH₂	48.5	48.7 д
1-CH₂	28.2	28.6 д

Анализ представленных в Табл.8 данных показывает, что новая β-форма представляет собой кристаллическую фазу, в которой молекулы исходного соединения находятся в двух неэквивалентных позициях (этот вывод полностью согласуется с результатами описанного в примере 2 монокристального рентгеноструктурного исследования β-формы). На это указывает удвоение большинства сигналов ЯМР ¹³С по сравнению со спектром ЯМР ¹³С данного вещества, полученного в растворенном виде. На высокую кристалличность указывает малая ширина линий спектров ВМУ ЯМР ¹³С.

Известная α-форма, наоборот, является полиморфной модификацией, в которой присутствует только один тип молекул. Об этом свидетельствует общее число синглетных сигналов ЯМР ¹³C, равное 19, что совпадает с количеством атомов углерода в исследуемой молекуле, а также отсутствие расщепления одинарных сигналов, как это наблюдалось для β-формы. В отличие от спектра ЯМР ¹³С данного вещества, полученного в растворенном виде, все атомы углерода в кристаллической α-форме неэквивалентны, так как на их неэквивалентность влияет не только расположение внутри молекулы, но и положение самой молекулы относительно соседних молекул.

Положения линий в спектрах ЯМР ¹³С для α- и β-форм не совпадают. Меньшая ширина линий в спектре ЯМР ¹³С β-формы указывает на более высокую степень ее кристалличности по сравнению с α-формой.

Исследование известной α-формы и новой β-формы методом твердотельной спектроскопии ЯМР на ядрах ¹³С показало, что они являются принципиально разными полиморфными модификациями пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты с практически полной полиморфной чистотой.

Пример 6. Диуретическую активность новой кристаллической модификации (β-формы) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты в сравнении с активностью известной кристаллической модификации (α-формы) того же соединения изучали на белых крысах весом 180-200 г (12 животных на каждое вещество) по стандартной методике [8]. Все подопытные животные получали через желудочный зонд водную нагрузку из расчета 5 мл на 100 г массы тела. Контрольная группа животных получала только аналогичное количество воды с твином-80. Исследуемые вещества вводили перорально в дозе 10 мг/кг (средняя эффективная доза известной α-формы) в виде тонкой водной суспензии, стабилизированной твином-80. После этого подопытные животные помещались в "обменные клетки". Показателем интенсивности мочевыделения служило количество мочи, выделенное животными за 5 часов. Представленные в табл.9 экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что новая кристаллическая модификация (β-форма) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигадро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]-хинолин-5-карбоновой кислоты по силе диуретического действия в среднем на 19% превышает известную α-форму.

Таблица 9
Диуретическая активность известной α-формы и новой β-формы анилида (I) в дозе 10 мг/кг
Соединение	Диурез через 5 ч, мл	Диуретическая активность, %
Известная α-форма	9,7±0,28	226
Новая β-форма	10,5±0,27	245
Контроль	4,3±0,20	100

Таким образом, представленный в описании комплекс физико-химических методов анализа подтверждает, что заявлена новая кристаллическая модификация (β-форма) пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло-[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты. В отличие от известной α-формы, полученное вещество обладает улучшенными фармацевтическими свойствами и проявляет повышенный диуретический эффект, благодаря чему может найти широкое применение в различных областях медицины.

Источники информации

1. Пат. Украины №86883 / C07D 215/22, A61K 31/47, опубл. 2009.

2. European Pharmacopoeia, 6^th Edition. - 2008, Vol.1. - P.601-610.

3. C.Dong / PowderX: Windows-95-based program for powder X-ray dif-fraction data processing. - J. Appl. Crystallogr. - 1999. - Vol.32. - P.838.

4. J.Rodriguez-Carvajal, T.Roisnel / FullProf.98 and WinPLOTR: New Windows 95/NT Applications for Diffraction. Commission for Powder Diffraction, International Union of Crystallography, Newsletter No. 20 (May-August) Summer 1998.

5. H.-B.Burgi, J.D.Dunitz / Structure Correlation, VCH, Weinheim, 1994, Vol.2. - P.741.

6. Ю.В.Зефиров / Кристаллография. - 1997. - Т.42, №5. - С.936.

7. G.М.Sheldrick / Acta Crystallogr. - 2008. Vol. A64. - P.112.

8. Л.H.Сернов, B.B.Гацура / Элементы экспериментальной фармакологии. - М.: Медицина, 2000. - С.117.

Claims

Кристаллическая модификация пара-метоксианилида 6-гидрокси-4-оксо-2,4-дигидро-1Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-5-карбоновой кислоты, характеризующаяся следующими межплоскостными расстояниями (d) и относительными интенсивностями отражений (I_отн.):
d, E-I_отн. d, E-I_отн. d, E-I_отн. 15.189-6 3.868-1 2.776-<1 11.176-54 3.753-4 2.740-<1 7.912-5 3.728-10 2.728-1 7.821-10 3.694-52 2.718-1 7.750-13 3.666-10 2.656-1 7.634-4 3.650-4 2.642-1 7.426-28 3.600-4 2.630-<1 7.376-39 3.575-8 2.601-<1 6.751-18 3.546-42 2.585-1 6.674-36 3.520-7 2.576-<1 6.027-<1 3.475-<1 2.494-<1 5.867-4 3.442-1 2.482-1 5.798-11 3.417-<1 2.475-1 5.718-21 3.388-2 2.446-<1 5.648-15 3.362-24 2.412-<1 5.609-10 3.339-100 2.402-1 5.561-3 3.323-31 2.312-<1 5.084-4 3.257-2 2.301-<1 4.907-1 3.240-3 2.295-<1 4.856-<1 3.220-2 2.283-<1 4.751-2 3.163-1 2.273-1 4.714-5 3.145-2 2.267-<1 4.681-7 3.108-17 2.247-<1 4.660-6 3.083-2 2.236-1 4.589-1 3.071-<1 2.227-<1 4.567-3 3.049-<1 2.221-<1 4.548-5 2.966-<1 2.166-<1 4.356-<1 2.955-1 2.113-<1 4.225-1 2.944-1 2.103-2 4.187-4 2.933-<1 2.095-<1 4.168-8 2.869-<1 2.086-<1 4.140-13 2.854-<1 2.072-<1 4.100-4 2.840-<1 2.051-<1 4.083-2 2.831-1 2.043-1 4.047-1 2.813-1 2.037-<1 3.992-1 2.806-1 2.021-<1 3.977-4 2.793-2 1.880-<1 3.946-12 2.783-1 1.874-<1 3.907-7

и проявляющая диуретическую активность.