Кристаллические формы кортексолон-17α-пропионата и способы их получения - RU2482190C2

Чертежи

Показать все 30 чертежа(ей)

Описание

Известно, что производные кортексолона, в которых гидроксильная группа в положении С-17α этерифицирована алифатической или ароматической кислотой с короткой цепью, и производные соответствующего 9,11-дегидропроизводного обладают антиандрогенным действием.

ЕР 1421099 описывает 17α-пропионат кортексолона и 9,11-дегидро-кортексолон-17α-бутаноат, обладающие сильной антиандрогенной биологической активностью, демонстрируемой и in vitro, и in vivo на животных.

В Gardi et al. (Gazz. Chim. It. 63, 43, 1,1963) и в патенте США 3152154 описан способ получения вышеупомянутых производных, предлагающий для превращения кортексолона или превращения 9,11-дегидрокортексолона в промежуточный ортоэфир использовать ортоэфиры, доступные в продаже, в виде смеси в апротонных растворителях, таких как циклогексан и DMF, в присутствии кислых катализаторов (например, PTSA.H₂O). Полученный таким образом ортоэфир может быть использован как таковой или после очистки путем суспендирования в растворителе, способном солюбилизировать примеси, предпочтительно в спиртах. Последующий гидролиз в водно-спиртовом растворе, забуференном до рН 4-5 предпочтительно ацетатным буфером, дает желаемый моноэфир.

Такой синтез показан ниже на диаграмме 1.

R=CH₃, CH₃CH₂, CH₃CH₂CH₂, CH₃CH₂CH₂CH₂

R'=CH₃, CH₃CH₂

Однако полученные таким образом моноэфиры были нестабильны при условиях реакции и, следовательно, создавали трудности в обращении с ними и их выделении (R. Gardi et al. Tetrahedron Letters, 448, 1961). Нестабильность прежде всего обусловлена вторичной реакцией миграции этерифицирующей ацильной группы из положения 17 в положение 21.

Таким образом известно, что для получения вышеупомянутых моноэфиров с такой химической чистотой, чтобы их можно было использовать в биологических тестах, необходимо использовать в конце синтеза процесс очистки, который обычно осуществляют посредством колоночной хроматографии.

Более того, US 3152154 описывает, что гидролиз диэфира в щелочной среде является непригодным вследствие образования смеси 17α,21-диола 17- и 21-моноэфиров с непрореагировавшим исходным продуктом.

В настоящее время было неожиданно обнаружено, что реакция алкоголиза с использованием липазы из Candida в качестве биокатализатора может быть выгодно использована для получения 17α-моноэфиров кортексолона или их 9,11-дегидропроизводных.

Таким образом, было обнаружено, что такой ферментативный алкоголиз 17,21-диэфира кортексолона или его производного 9,11-дегидро селективно происходит в положении 21 с переходом к соответствующему моноэфиру в положении 17, как показано на диаграмме 2 ниже.

Хемоселективность особой ферментативной реакции в условиях алкоголиза согласно настоящему изобретению открывает новые перспективы для получения в промышленном масштабе 17α-моноэфиров с высокими выходами по сравнению со способами, уже описанными в литературе.

Диэфиры, служащие субстратом для реакции по изобретению, могут быть получены согласно прототипам, например, следуя способу, описанного у B. Turner (Journal of American Chemical Society, 75, 3489, 1953), который предлагает этерификацию кортикостероидов линейной карбоновой кислотой в присутствии ее ангидрида и моногидрата PTSA.

Поэтому целью настоящего изобретения является способ получения 17α-моноэфиров кортексолона и их 9,11-дегидропроизводных формулы I:

где R представляет линейную или разветвленную алифатическую или ароматическую цепь, содержащую от 1 до 10 атомов углерода,

отличающийся тем, что соединение формулы II

в которой R имеет те же значения, которые указаны выше,

вводят в реакцию с соединением, имеющим формулу R'OH, где R' представляет линейную цепь, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно С₁-С₈-алкил, в присутствии липазы из Candida. Согласно настоящему изобретению R предпочтительно представляет С₁-С₄-алкил, еще более предпочтительно его выбирают из СН₃, СН₃СН₂, СН₃(СН₂)₂ или СН₃(СН₂)₃.

Пунктирная линия в положении 9,11 внутри вышеупомянутых формул означает, что двойная связь может присутствовать (9,11-дегидропроизводное) или отсутствовать в этом положении, как показано в формулах, приведенных здесь далее:

Липазу из Candida, используемую для того, чтобы катализировать процесс по настоящему изобретению, предпочтительно выбирают из липазы из Candida cylindracea (CCL) и липазы из Candida antarctica типа В (CALB).

Доказано, что липазы из Candida, в частности липазы из Candida cylindracea и Candida antarctica способны селективно гидролизовать эфирную функциональную группу в положении 21 в отличие от свиной панкреатической липазы (PPL) и липазы из Pseudomonas fluorescens (PFL), которые, как доказано, являются почти неактивными.

Количество указанного фермента, рассчитанное относительно исходного субстрата, может варьироваться в зависимости от типа использованного фермента. В частности, указанный фермент используют предпочтительно в количестве в интервале от 100 до 1000000 ед./ммоль, более предпочтительно в интервале от 1000 до 1000000 ед./ммоль в случае CCL и в интервале от 100 до 100000 ед./ммоль в случае CALB. Еще более предпочтительно указанный фермент присутствует в количестве около 60000 ед./ммоль в случае CCL и около 5000 ед./ммоль в случае CALB.

Кроме того, с экономической/промышленной точки зрения была доказана возможность повторно использовать такие ферменты в нескольких циклах без потери каталитической активности.

Концентрация исходных диэфиров формулы II предпочтительно находится в интервале от примерно 0,01 до примерно 0,15 моль/л, более предпочтительно около 0,025 моль/л.

Процесс по изобретению предпочтительно происходит в присутствии органического растворителя, более предпочтительно апротонного органического растворителя.

Указанный растворитель затем предпочтительно выбирают из толуола, ацетонитрила, тетрагидрофурана, дихлорметана и/или хлороформа.

Спирт R'OH согласно изобретению предпочтительно выбирают из метанола, этанола, бутанола и/или октанола.

Указанный спирт предпочтительно присутствует в количестве в интервале от примерно 0,5 до примерно 50 молей на моль исходного субстрата, более предпочтительно 5 молей на моль исходного субстрата.

Процесс согласно настоящему изобретению предпочтительно происходит при постоянном перемешивании до тех пор, пока исходный диэфир формулы II не растворится. Потом использованный фермент удаляют фильтрацией, предпочтительно фильтрацией на целите, и получают моноэфир формулы I выпариванием растворителя при пониженном давлении.

Когда соединением формулы II является 17α,21-диэфир кортексолона, время проведения процесса обычно находится в интервале от 20 до 150 часов, предпочтительно в интервале от 24 до 72 часов, и температура реакции предпочтительно находится в интервале от примерно 10 до 48°С, более предпочтительно в интервале от 20 до 32°С.

Таблица 1 ниже суммирует условия реакции и результаты ферментативного алкоголиза согласно настоящему изобретению.

Доказано также, что ферментативный метод согласно настоящему изобретению полезен не только для превращения 17α,21-диэфиров кортексолона или 9,11-дегидрокортексолона; в частности, 17α-бутаноат 9,11-дегидрокортексолона был получен исходя из соответствующего дибутаноата, предпочтительно с использованием фермента CCL и метанола в качестве спирта-акцептора ацильной группы.

Концентрация исходных 9,11-дегидропроизводных предпочтительно находится в интервале от 0,01 до 0,15 моль/л, более предпочтительно 0,025 моль/л.

В этом случае время реакции предпочтительно находится в интервале от 45 до 55 часов, предпочтительно составляет 53 часа.

В этом случае температура реакции также предпочтительно находится в интервале от примерно 10 до 48°С, более предпочтительно в интервале от 20 до 32°С.

Таблица 2 ниже суммирует условия реакции ферментативного алкоголиза 17α,21-дибутаноата 9,11-дегидрокортексолона относительный конечный выход соответствующего моноэфира.

Далее, способ по настоящему изобретению может, необязательно, включать дополнительную стадию кристаллизации из органического растворителя, воды, буферных водных растворов и/или их смеси.

Органический растворитель для указанной стадии кристаллизации предпочтительно выбирают из диизопропилового эфира, трет-бутилметилового эфира, дихлорметана, этилацетата, гексана, ацетона, этанола, воды или их смеси в любом соотношении.

Таким образом, следующим объектом настоящего изобретения являются кристаллические формы 17α-моноэфиров кортексолона и их соответствующих 9,11-дегидропроизводных.

В частности, целью настоящего изобретения являются кристаллические формы кортексолон-17α-пропионата и 9,11-кортексолон-17α-бутаноата.

Кристаллическую форму I 17α-пропионата предпочтительно получают кристаллизацией из трет-бутилметилового эфира. Концентрация 17α-пропионата в указанном растворителе находится в интервале от 0,9 до 1,1 г в 9-11 мл трет-бутилметилового эфира, предпочтительно составляет 1 г в 10 мл. Указанная кристаллическая форма I характеризуется температурой плавления в интервале от примерно 133 до примерно 135ºС и/или дифракцией рентгеновских лучей (ДРЛ), как на фиг. 1, и/или дифференциальной сканирующей калориметрией (ДСК), как на фиг. 2, и/или ИК-спектром (ИК), как показано на фиг. 3.

Кристаллическую форму II 17α-пропионата предпочтительно получают кристаллизацией из диизопропилового эфира. Концентрация 17α-пропионата в указанном растворителе находится в интервале от 0,9 до 1,1 г в 54-66 мл диизопропилового эфира. Указанная кристаллическая форма II характеризуется температурой плавления в интервале от примерно 114 до примерно 116°С и/или ДРЛ, как на фиг. 4, и/или ДСК, как показано на фиг. 5, и/или ИК, как показано на фиг. 6.

Кристаллическую форму III 17α-пропионата предпочтительно получают кристаллизацией из смеси дихлорметан/н-гексан, предпочтительно в соотношении примерно 1/30, ацетон/гексан, предпочтительно в соотношении около 1/8, или смеси этанол/вода, предпочтительно в соотношении около ½.

Температура плавления указанной кристаллической формы III не могла быть определена.

Кристаллическая форма III, полученная из смеси дихлорметан/н-гексан, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 7, и/или ДСК, которая показана на фиг. 8, и/или ИК, который показан на фиг. 9.

Кристаллическая форма III, полученная из смеси ацетон/н-гексан, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 10, и/или ДСК, которая показана на фиг. 11, и/или ИК, который показан на фиг. 12.

Кристаллическая форма III, полученная из смеси этанол/вода, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 13, и/или ДСК, которая показана на фиг. 14, и/или ИК, который показан на фиг. 15.

Кристаллическую форму I 9,11-дегидро-17α-кортексолона предпочтительно получают кристаллизацией из трет-бутилметилового эфира, диизопропилового эфира, смеси дихлорметан/н-гексан, предпочтительно в соотношении 1/15, или смеси ацетон/н-гексан, предпочтительно в соотношении 1/5.

Кристаллическая форма I, полученная из трет-бутилметилового эфира, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 16, и/или ДСК, которая показана на фиг. 17, и/или ИК, который показан на фиг. 18.

Кристаллическая форма I, полученная из диизопропилового эфира, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 19, и/или ДСК, которая показана на фиг. 20, и/или ИК, который показан на фиг. 21.

Кристаллическая форма I, полученная из смеси дихлорметан/н-гексан, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 22, и/или ДСК, которая показана на фиг. 23, и/или ИК, который показан на фиг. 24.

Кристаллическая форма I, полученная из смеси ацетон/н-гексан, имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 25, и/или ДСК, которая показана на фиг. 26, и/или ИК, который показан на фиг. 27.

Различия, наблюдаемые в диаграммах ДРЛ, относящихся к форме III 17α-пропионата и относящиеся к форме I 9,11-дегидропроизводного, считаются не относящимися к делу по той причине, что они обусловлены явлением дисориентации кристаллов.

Подобным образом различия, наблюдаемые в ДСК и ИК, считаются не относящимися к делу по той причине, что они обусловлены вариациями при изготовлении образцов и/или проведении анализа.

Таблица 3 показывает некоторые параметры идентификации и условия получения вышеупомянутых кристаллических форм.

Было установлено существование псевдополиморфной кристаллической формы 17α-пропионата, характеризующейся присутствием молекулы кристаллизационной воды и определенной как сольватная форма IV.

Сольватную кристаллическую форму IV 17α-пропионата предпочтительно получают кристаллизацией из смеси органический растворитель/вода в соотношении, как правило, в интервале от 1/2 до 2/1, предпочтительно из смеси пропиленгликоль/вода в соотношении 1/1 или из смеси полиэтиленгликоль/вода в соотношении 1/1.

Сольватная кристаллическая форма IV, полученная из смеси пропиленгликоль/вода 1/1 имеет ДРЛ, которая показана на фиг. 28, и/или ИК, который показан на фиг. 29.

Кристаллизация 17α-пропионата в сольватной форме может происходить во время процессов приготовления конечной фармацевтической формы, где процесс изготовления фармацевтической формы предполагает растворение активного ингредиента в органическом растворителе, таком как, например, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль или алифатические спирты с короткой цепью, с последующим добавлением воды в соотношении от 1/3 до 3/1 по отношению к органическому растворителю, использованному для растворения активного ингредиента.

Далее, объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая по меньшей мере одну из описанных выше кристаллических форм в соединении с по меньшей мере одним физиологически приемлемым наполнителем.

Композиции по настоящему изобретению могут быть в твердой, полутвердой, пастообразной или жидкой форме, и их предпочтительно выбирают из таблеток, капсул, порошков, гранул, суспензий, эмульсий, растворов, кремов, гелей, мазей, лосьонов или паст, или готовых к использованию, или требующих восстановления перед применением.

Наконец, объектом настоящего изобретения является применение, предпочтительно для человека, по меньшей мере одной из кристаллических форм и/или сольватов, описанных выше, для приготовления лекарственного средства эффективного для лечения патологий, мочеполовой системы, эндокринной системы, кожи и/или придатков кожи.

В частности, объектом настоящего изобретения является применение жидкой или полужидкой лекарственной формы для наружного применения, такой как, например, крем, гель, мазь, эмульсия или дисперсия, содержащей кортексолон-17α-пропионат в интервале от 0,1 до 2% масс., предпочтительно от 0,2 до 1% масс. в кристаллической форме, выбранной из сольватных форм I, II, III или IV, предпочтительно в сольватной форме IV, как в растворе, так и в состоянии кристаллической дисперсии, причем последняя может быть получена также спонтанно осаждением кристаллического активного ингредиента при добавлении воды или водного раствора к раствору, содержащему этот же активный ингредиент в органическом растворителе или в смеси органических растворителей, для приготовления медикамента эффективного для лечения патологий, мочеполовой системы, эндокринной системы, кожи и/или придатков кожи.

Дополнительно объектом настоящего изобретения является применение жидкой или твердой лекарственной формы для перорального или системного введения, такой как, например, таблетка, капсула, гранула или порошок, содержащей 9,11-дегидрокортексолон-17α-бутаноат в дозе в интервале от 4 до 65% масс., предпочтительно в интервале от 5 до 50%, по отношению к готовой лекарственной форме, когда указанная итоговая лекарственная форма имеет конечную массу 200 мг, или в интервале от 1 до 25% масс., предпочтительно в интервале от 2 до 20% масс., когда итоговая лекарственная форма имеет конечную массу 500 мг, в кристаллической форме, выбранной из сольватной формы I или IV, для лечения патологий, мочеполовой системы, эндокринной системы, кожи и/или придатков кожи.

Указанные патологии согласно изобретению предпочтительно выбирают из акне, себорейного дерматита, андрогенетической алопеции, гирсутизма, доброкачественной гиперплазии простаты, форм рака простаты, мужской контрацепции, синдрома поликистоза яичника, регулирования агрессивного или аберрантного сексуального поведения и синдрома преждевременной половой зрелости.

Следующие примеры включены для того, чтобы улучшить понимание настоящего изобретения без его ограничения каким бы то ни было путем.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Алкоголиз с LLC кортексолон-17α,21-дипропионата

Добавляют бутанол (0,4 г, 5,45 ммоль) и CCL (17,4 г, 3,86 ед./мг, FLUKA), к раствору кортексолон-17α,21-дипропионата (0,5 г, 1,09 ммоль) в толуоле (50 мл). Поддерживают смесь при перемешивании при 30°С, отслеживая протекание реакции путем тонкослойной хроматографии (ТСХ) (толуол-этилацетат, 6/4) до тех пор, пока не растворится исходное вещество (24ч). Удаляют фермент посредством фильтрации, используя слой целита. Извлекают кортексолон-17α-пропионат (0,437 г, 99%) после выпаривания под низким давлением. Путем кристаллизации из диизопропилового эфира получают продукт с чистотой > 99% по ЖХВР.

¹Н-ЯМР (500 мГц, CDCl₃) релевантные сигналы δ (ч/млн): 5,78 (шир.с., 1H, H-4), 4,32 (дд., 1H, H-21), 4,25 (дд., 1H, H-21), 1,22 (с., 3H, CH₃-19), 1,17 (т., 3H, CH₃), 0,72 (с., 3H, CH₃-18); температура застывания 114°С.

Пример 2

Согласно методике, описанной в примере 1, получают кортексолон-17α-бутаноат

¹Н-ЯМР релевантные сигналы δ (ч/млн): 5,78 (шир. С., 1H, H-4), 4,32 (дд., 1H, H-21), 4,26 (дд., 1H, H-21), 1,23 (с., 3H, CH₃-19), 0,97 (т., 3H, CH₃), 0,73 (с., 3H, CH₃-18); температура застывания 134-136°С.

Пример 3

Согласно методике, описанной в примере 1, получают кортексолон-17α-валерат

¹Н-ЯМР релевантные сигналы δ (ч/млн): 5,77 (шир.с., 1H, H-4), 4,32 (дд., 1H, H-21), 4,26 (дд., 1H, H-21), 1,22 (с., 3H, CH₃-19), 0,95 (т., 3H, CH₃), 0,72 (с., 3H, CH₃-18); температура застывания 114°С (диизопропиловый эфир).

Пример 4

Согласно методике, описанной в примере 1, получают 9,11-дегидрокортексолон-17α-бутаноат

¹Н-ЯМР релевантные сигналы δ (ч/млн): 5,77 (шир.с., 1H, H-4), 5,54 (м., 1H, H-9), 4,29 (дд., 1H, H-21), 4,24 (дд., 1H, H-21), 1,32 (с., 3H, CH₃-19), 0,94 (т., 3H, CH₃), 0,68 (с., 3H, CH₃-18); температура застывания 135-136°С (ацетон/гексан).

Пример 5

Алкоголиз кортексолон-17α,21-дипропионата с CALB

Кортексолон-17α,2-дипропионат (0,5 г, 1,09 ммоль) растворяют в ацетонитриле (40 мл), добавляют CALB (2,3 г, 2,5 ед./мг, Fluka) и октанол (0,875 мл). Смесь оставляют при перемешивании при 30°С в течение 76 часов. Фермент удаляют посредством фильтрации с использованием бумажного фильтра. После того, как растворитель выпаривают, извлекают твердое вещество (0,4758), которое при анализе¹Н-ЯМР оказывается состоящим из 91% кортексолон-17α-пропионата.

Пример 6

Кристаллизация

К образцу добавляют растворитель (трет-бутилметиловый эфир или диизопропиловый эфир) согласно соотношениям, указанным в таблице 3. Смесь нагревают до температуры кипения растворителя при перемешивании до полного растворения образца. Охлаждают до комнатной температуры и оставляют ее при этой температуре при перемешивании на 6 часов. Фильтруют, используя воронку Бюхнера, и выдерживают полученное твердое вещество под низким давлением при комнатной температуре в течение 15 часов и затем в течение 5 часов при 40°С.

Пример 7

Осаждение

Образец растворяют в подходящем растворителе (дихлорметане, ацетоне, этилацетате или этаноле) согласно соотношениям, указанным в таблице 3, и затем добавляют растворитель, гексан или воду, согласно соотношениям, указанным в таблице 3, поддерживая смесь при перемешивании при комнатной температуре. Извлекают осадок фильтрацией, используя воронку Бюхнера, и сушат, как в примере 6.

Пример 8

Приготовление фармацевтической формы, содержащей лекарственное вещество в указанной кристаллической форме

Готовят жидкий крем, содержащий 2% цетилового спирта, 16% глицерилмоностеарата, 10% вазелинового масла, 13% пропиленгликоля, 10% полиэтиленгликоля с низкой степенью полимеризации, 1,5% полисорбата 80 и 47,5% очищенной воды. К 100 г этого крема добавляют 1 г кортексолон-17α-пропионата кристаллической формы III и подвергают смесь гомогенизации посредством турбинной мешалки до получения однородности. Получают крем, содержащий часть активного ингредиента, растворенного в композиции-носителе, и нерастворившуюся часть активного ингредиента, присутствующую в виде кристаллов кристаллической формы III. Этот препарат пригоден для использования в качестве композиции-носителя для испытаний проницаемости кожи на клетках Франца, где на препарате наблюдают коэффициент проникновения в интервале от 0,04 до 0,03 см/ч.

Пример 9

Получение фармацевтической формы, содержащей лекарственное вещество в сольватной форме IV, для замены растворителя во время процедуры приготовления галеновой формы

Растворяют 100 г кортексолон-17α-пропионата в кристаллической форме III в 2500 г пропиленгликоля при перемешивании при комнатной температуре. Отдельно готовят, используя турбоэмульгатор с подъемом температуры до примерно 70°С, эмульсию с 250 г цетилового спирта, 1500 г глицерилмоностеарата, 1000 г жидкого парафина, 5 г смешанных токоферолов, 100 г полисорбата 80 и 4650 г воды. После охлаждения эмульсии до примерно 30°С добавляют при перемешивании и отрицательном давлении раствор кортексолон-17α-пропионата в пропиленгликоле. Поддерживают эмульгированный крем при перемешивании до получения однородности, добиваясь уверенности, что температура остается низкой во время циркуляции хладоагента.

Крем содержит диспергированную кристаллическую фракцию, состоящую из активного ингредиента в сольватной кристаллической форме IV, образовавшейся благодаря осаждению самого активного ингредиента из содержавшего его гликолевого раствора, когда последний был добавлен к преимущественно водной композиции. Спектр ДРЛ кристаллической формы, присутствующей в креме, показан на фиг. 30.

Реферат

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложены кристаллическая форма I и III кортексолон-17α-пропионата. Кристаллическая форма I характеризуется ДРЛ, как представлено на фиг.1, и/или ДСК, и/или ИК. Кристаллическая форма III характеризуется ДРЛ, и/или ДСК, и/или ИК. Также предложены способы получения кристаллической формы I и III кортексолон-17α-пропионата. Способ получения кристаллической формы I включают кристаллизацию кортексолон-17α-пропионата из трет-бутилметилового эфира. Способ получения кристаллической формы III кортексолон-17α-пропионата включает кристаллизацию кортексолон-17α-пропионата из растворителя, представляющего собой смесь дихлорметан/н-гексан или смесь ацетон/н-гексан, или смесь этанол/вода. Указанные кристаллические формы в сочетании с по меньшей мере одним физиологически приемлемым наполнителем используют в фармацевтических композициях для лечения патологий мочеполовой системы, эндокринной системы, кожи и/или придатков кожи, в частности, для лечения акне, себорейного дерматита, андрогенетической алопеции, гирсутизма, доброкачественной гиперплазии простаты, форм рака простаты, мужской контрацепции, синдрома поликистоза яичника, синдрома преждевременной половой зрелости и регулирования агрессивного или аберрантного сексуального поведения. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 30 фиг., 3 табл., 9 пр.

Формула