Brevet FR2100712A1 — publié le 19720324

La présente invention concerne des produits nouveaux et des procédés nouveaux permettant de les préparer, l'invention a trait en particulier à des cristaux fluides du sel de tris-(hy droxyméthyl) am 1 nométhane d'un composé de formule r /H 5 dans laquelle X désigne =0 ou^ , ainsi que des procédés per- 'OH mettant de préparer ces cristaux. Le composé de. formule I dans laquelle X représente =0, est un composé optiquement actif appelé prostaglandine (PGEg). / Le composé de formule I dans laquelle X représente est un nvoh 10 composé optiquement actif appelé prostaglandine F2cc (PGF2œ). On sait que ces composés sont intéressants à diverses fins pharmacologiques et médicales, par exemple pour provoquer l'accouchement et l'avortement d'animaux gravides, y compris des êtres humains, et pour la régulation menstruelle tant chez des 15 animaux gravides que chez des animaux non gravides, y compris les êtres humains. A ces fins, la voie visuelle d'administration est l'injection intraveineuse, normale ou lente, "bien que la voie orale soit également utilisée pour provoquer l'accouchement,et que les voies vaginales et intra-utérines soient aussi utilisées 20 pour l'avortement et la régulation menstruelle. Il est difficile d'incorporer ces acides carboxyliques de formule I dans des compositions qui conviennent pour des usages pharmacologiques et médicaux. Par exemple, ils ne se dissolvent pas aisément dans l'eau et dans les solutions isotoniques 25 nécessaires pour l'injection intraveineuse normale ou lente. 71 19658 2 2100712 Un traitement préliminaire de la prostaglandine avec un solvant organique miscible à l'eau et/ou une solution aqueuse d'une base, par exemple l'hydroxyde ou le carbonate de sodium, est habituellement nécessaire avant qu'une solution aqueuse isotonique de 5 la concentration appropriée ne puisse être formée. De plus, le composé PGF2a est un solide cireux de bas point d'ébullition qui est difficile à solidifier et purifier, et qui est lent à se dissoudre dans des solutions basiques aqueuses. Sien que la prostaglandine PG-E2 soit une substance solide en cristaux, elle est 10 également cireuse et lente à se dissoudre dans des solutions basiques aqueuses. les prostaglandine s PGE2' et PG-ï^q, sont des acides carboxy-liques, et la formation de sels est impliquée lorsque la prostaglandine PŒE2 ou PG-]?2a est dissoute dans des solutions basiques 15 aqueuses, comme étape préliminaire aux opérations connues de formulation. On renvoie également au brevet britannique n° 1 040 544 dans lequel est suggérée l'utilisation pharmacologique et médicale de PG-E2 et PGï^a sous la fo;™e â-e sels acceptables du point de vue pharmacologique. Parmi les cations acceptables du point de 20 vue pharmacologique qui sont suggérés, on mentionne ceux qui dérivent de métaux alcalins et alcalino-terreux, d'ammoniac et de diverses aminés. Il serait très intéressant de disposer de PGE2 et PGï^a sous la forme d'un sel cristallisé stable de haut point de fusion, 25 se dissolvant rapidement dans l'eau ou dans les solutions isotoniques nécessaires pour l'administration intraveineuse. Ces sels seraient également intéressants dans des formulations destinées à d'autres voies d'administration, par exemple, par voie orale, buccale, intravaginale et intra-utérine. Il serait 30 aussi très intéressant de pouvoir recristalliser ces mêmes sels pour former des préparations du degré désiré de pureté. Ceci serait particulièrement désirable pour P®?2a comnie indiqué ci-dessus, est difficile à purifier sous la forme acide libre. La Demanderesse vient de découvrir le fait surprenant 35 et inattendu que des cristaux fluides des sels de tris(hydroxy-méthyl)aminométhane de PG-E^ et PŒF2q; s'obtiennent par mélange 71 19653 3 2100712 d'une solution,diluée de la prostaglandine dans l'acétonitrile . dans la gamme de 65 à 85°C, avec une solution aqueuse concentrée d'.une quantité équivalente de tris(hydroxjraéthylJ-aminomé thane, refroidissement du mélange résultant dans la gamme de 20 à 30 °C, 5 maintien, du mélange dans la gamme de 20 à 30°C jusqu'à ce que des cristaux soient formés, et isolement desdits cristaux. Ces cristaux fluides de sel sont non hygroscopiques, faciles à sécher, exempts de molécules d'eau et d'acétonitrile de solvatation, et ils sont recristallisables. De même, ils se dissolvent rapi-10 dement et complètement dans l'eau et dans les solutions isotoniques usuelles utilisées pour l'injection intraveineuse ou 1'injection lente, et ils sont intéressants pour les mêmes applica-. tions pharmacologiques et médicales que PGE2 et PŒF^. Dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, il est 15 désirable d'utiliser des quantités équivalentes de la prostaglandine et du tris-(hydroxyméthyl)aminométhane. Ce dernier est assez insoluble dans l'acétonitrile et un excès est précipité avec le sel désiré qu'il contamine. L'utilisation d'une quantité inférieure à un équivalent de 1'aminé a poux effet qu'une partie 20 de la prostaglandine reste dans l'acétonitrile. Comme indiqué ci-dessus, la formation d'un sel et la cristallisation ont lieu dans un mélange d'acétonitrile et d'eau. Il importe que les proportions d'acétonitrile et d'eau soient telles que la quantité maximale de sel se sépare par cristallisa-25 tion du mélange de solvants. On doit naturellement utiliser une quantité suffisante d ' eau pour former une solution homogène de tris (hydroxyméthyl) ami nométhane et effectuer son transfert à la solution de la prostaglandine dans l'acétonitrile. Mais l'utilisation d'une quantité d'eau sensiblement supérieure à cette quan-30 tité minimale requiert l'utilisation de quantités excessives d'acétonitrile. Pour chaque volume d'eau, on doit utiliser environ 100 à 200 volumes d'acétonitrile. L'utilisation d'une quantité sensiblement moindre d'acétonitrile donne un mélange d'acétonitrile et d'eau qui.retient inutilement le sel désiré en solution. 35 L'utilisation de plus grandes quantités d'acétonitrile ne serait pas nécessaire et constituerait un gaspillage d'acétonitrile. ïïn volume 71 19658 4 2100712 de 3 ml d'eau par gramme de tris ( hydr oxymé thyl ) am inomé thane constitue une quantité d'eau convenable et pratique. On ne peut pas en utiliser une quantité bien moindre, à cause de la solubilité de cette aminé dans l'eau (environ 0,5 g/mlà25°C). L'utili-5 sation d'une quantité supplémentaire d'eau requiert des quantités excessives d'acétonitrile. La solution de la prostaglandine dans l'acétonitrile doit être à une température comprise dans la gamme de 65 à 85°C lorsqu'on la mélange avec la solution aqueuse de tris(hydroxyméthyl) 10 aminométhane. Il est avantageux de chauffer la solution dans l'acétonitrile au voisinage de son point d'ébullition, c'est-à-dire à environ 80°C à la pression atmosphérique. Pour réduire au minimum la dégradation de la prostaglandine, le chauffage doit être rapide et le mélange avec la solution aqueuse d'aminé doit 15 être effectué rapidement lorsque la solution dans l'acétonitrile se trouve à la température désirée. Il est avantageux, bien que non indispensable,de chauffer la solution aqueuse d'aminé dans la gamme de 50 à 80°G avant le mélange. La solution aqueuse d'aminé est avantageusement ajoutée 20 lentement et sous agitation énergique à la solution chaude dans l'acétonitrile. Le mélange chaud résultant est ensuite refroidi à la température ambiante (environ 20-30°C). Lorsque ce processus est dans sa phase initiale, il est avantageux de le mettre en oeuvre dans un récipient en verre 25 dont les parois intérieures sont grattées énergiquement avec une tige de verre, lorsque le mélange commence juste à se troubler. Ce mode opératoire hâte la formation des cristaux. Dans les opérations subséquentes, quelques cristaux de cette première cristallisation peuvent être ajoutés comme germes au même stade 30 initial de formation de trouble pour activer la formation des cristaux, et il est inutile d'utiliser alors un récipient en verre. Après ce refroidissement initial, le mélange est maintenu à la température ambiante (environ 20-30°C), jusqu'à ce qu'il 35 n'y ait plus de cristallisation. Les cristaux sont ensuite recueillis par des techniques classiques, par exemple par filtration ou cen-trifugation, et lavés avec une petite quantité d'acétonitrile. 71 19658 5 2100712 la majeure partie de l'acétonitrile est éliminée soit sous pression réduite, soit dans un courant d'azote ou d'argon chaud, les cristaux sont ensuite broyés en particules plus fines, le cas échéant, et le séchage est terminé par chauffage dans la gamme 5 de 50 à 75°C. lorsqu'une recristallisation du sel de tris(hydroxyméthyl)-aminométhane de PG-E^ ou PŒP2a est désirable, on l'effectue avantageusement en dissolvant le sel dans un petit volume d'eau (1 à 3 ml d'eau par gramme de sel), en ajoutant cette solution 10 sous agitation énergique à l'acétonitrile chaud (65 à 85°C ; environ 200 ml/g de sel), et en refroidissant le mélange résultant à la température ambiante (20-30°G), en ajoutant avantageusement quelques cristaux, au point de trouble , pour assurer une cristallisation rapide, les cristaux sont recueillis, lavés et séchés 15 comme indiqué ci-dessus. On a également découvert le fait surprenant et inattendu que des cristaux; fluides du sel de tris (hydroxyméthyl)aminométhane de PCrEg sorL^ également produits par un procédé qui consiste (1) à mélanger une solution concentrée de quantités équivalentes de 20 PGE2 et de tris-(hydroxyméthyl)aminométhane dans un composé organique normalement liquide, polaire, miscible à l'eau, au-dessous d'environ 40°C, avec une quantité suffisante d'un composé organique normalement liquide,moins polaire,miscible au composé polaire pour provoquer la précipitation d'au moins une partie de ce sel, 25 dans la gamme de -20 à 40°C, (2) à maintenir le mélange résultant dans la gamme de -20 à 40°C jusqu'à ce que des cristaux se soient formés et (3) à recueillir ces cristaux. Ceci constitue un procédé préféré de production de ce sel cristallin fluide de PGï^. 30 Dans le procédé indiqué ci-dessus, l'expression "norma lement liquide" désigne un composé qui est liquide à 40°C sous pression d'un bar (760 mm de mercure). Des exemples de composés organiques normalement liquides, polaires, miscibles à l'eau qu'il convient d'utiliser,comprennent le diméthyl-sulfoxyde, 35 le diméthylformamide, la tétraméthylurée, le sulfolane (tétra-méthylène-sulfone ou 1,1-dioxyde de tétrahydrothiophène), et le méthanol. On préfère notamment le diméthyl-sulfoxyde. 71 19658 6 2100712 Des exemples de composés organiques normalement liquides, moins polaires,qu'il convient d'utiliser avec ce composé polaire, comprennent l'acétonitrile, le propionitrile, le butyronitrile, le dichloromé thane, la méthyl-propyl-cétone, l'éther diéthylique 5 et le chloroforme. Les nitriles constituent les composés moins polaires préférés dans ce procédé, notamment l'acétonitrile. Une combinaison particulièrement préférable de composés polaires et moins polaires comprend la combinaison de diméthyl-sulf oxyde et d'acétonitrile. 10 Comme indiqué dans le procédé nouveau décrit ci-dessus, il est désirable d'utiliser dans cette variante préférée, des quao-tités équivalentes de P(xE2 et de tris (hydroxyméthyl)aminométhane. Dans cette variante du procédé, la formation du sel a lieu lorsque la prostaglandine PG-E^ et le tris (hydroxyméthyl)aminomé-1 5 thane sont mélangés ensemble pour former une solution dans le composé organique polaire normalement liquide,miscible à l'eau. Ce sel est ensuite précipité sous la forme des cristaux fluides désirés par addition d'une quantité suffisante du composé moins polaire à cette solution et maintien du mélange résultant dans 20 la gamme de température de -20 à 40°C indiquée ci-dessus. Il est désirable d'utiliser la quantité minimale du composé polaire pour former et dissoudre la prostaglandine PG-E,, et le tris-( hydroxymé thyl) aminométhane et le sel résultant. Etant donné que cette quantité de composé polaire est très faible dans cer-25 tains cas, il esi^avantageux dans les cas en question, qu'il y ait également une petite quantité du composé moins polaire désiré au moment où la prostaglandine PG-E^ et le tris (hydroxyméthyl)-aminométhane sont mélangés. On ajoute alors une quantité suffisante du composé non polaire supplémentaire pour provoquer la 30 précipitation désirée. Comme dans le premier procédé, il est avantageux, dans ce second procédé également, de conduire les opérations initialement dans un récipient de verre dont les parois intérieures sont grattées énergiquement avec une tige de verre, pendant la con-35 duite de la deuxième opération. En procédant de cette façon, on tend à activer la formation des cristaux. Dans les opérations subséquentes, quelques cristaux de cette première cristallisation 71 196-58 t 21007.12 peuvent être ajoutés comme germes à ce stade du procédé pour hâter la cristallisation, et^un récipient de verre n'est pas nécessaire. la quantité de composé moins polaire nécessaire pour provoquer la précipitation du sel cristallin fluide,varie légèrement 5 en fonction de la combinaison du composé polaire particulier et du composé moins polaire que l'on utilise, l'apparition d'un trouble pendant l'addition du .composé moins polaire est une indication intéressante du fait que la quantité minimale du composé moins polaire a été ajoutée, n est habituellement nécessaire d'ajouter 10 le composé moins polaire en excès de cette quantité, la quantité totale exacte à utiliser étant facile à déterminer par un spécialiste en ce domaine. L'utilisation d'une trop grande quantité du composé moins polaire donne un sel huileux plutôt qu'un sel cristallin. 15 Bien que des résultats satisfaisants dans cette variante du procédé soient habituellement obtenus par la mise en oeuvre du procédé d'un bout à l'autre dans la gamme de 20 à 30°C, il est souvent avantageux de refroidir pendant la seconde étape du procédé au-dessous de 20°, de préférence jusqu'à 0°C ou même jusqu'à 20 -20°C, puis de laisser le mélange refroidi ee réchauffer lentement dans la gamme de 20 à 30°C. Cette opération conduite au moins une fois et, dans certains cas, deux ou plusieurs fois, tend à activer la cristallisation. lorsque la formation de cristaux est terminée, le sel 25" est recueilli, lavé et séché comme indiqué ci-dessus pour le premier procédé. lorsqu'on désire recristalliser le sel de tris(hydroxyméthyl)-■ -aminométhane de la prostaglandine PGE^, un procédé préféré consiste à dissoudre le sel dans une quantité minimale de l'un des li-30 quides polaires indiqués ci-dessus, de préférence le diméthyl-sulf oxyde,. et d'ajouter ensuite suffisamment de l'un des liquides moins polaires précités, de préférence l'acétonitrile, pour provoquer la précipitation du sel cristallisé fluide dans la gamme de -20 à 40°C. les cristaux sont recueillis, lavés et séchés comme 35 indiqué ci-dessus. Il est avantageux, bien que non essentiel, de conduire toutes les opérations indiquées ci-dessus, tant dans le premier 71 19658 8 2100712 que dans le second procédé, autant que possible à l'abri de l'ojy-gène par remplacement de l'air par un gaz inerte tel que l'azote ou l'argon. Lorsqu'on désire isoler la prostaglandine PGE2 ou 5 de son sel correspondant de tris (hydroxyméthyl)aminométhane, on y parvient en dissolvant le sel dans l'eau (10 ml/g de sel), en ajustant le pH de cette solution dans la gamme de 6 à 7 et en extrayant la solution plusieurs fois avec de l'acétate éthylique. Les produits d'extraction à l'acétate d'éthyle sont rassemblés, 10 lavés successivement avec de l'eau et une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium, déshydratés, puis évaporés pour donner pge2 ou L'invention est illustrée par les exemples suivants : Exemple 1 Cristaux fluides de sel de tris(hydroxyméthyl)-amino-15 méthane de PSP2a* Une solution de 1,645 g de tris (hydroxyméthyl)aminométhane dans 3,0 ml d'eau à 60°C est ajoutée sous agitation énergique à une solution de PGî^ (5,00 g) dans 700 ml d'acétonitrile qui a juste été portée à son point d'ébullition. Le récipient qui contient la 20 solution aqueuse d'aminé est rincé avec trois portions de 0,66 ml d'eau, chaque eau de rinçage étant ajoutée sous agitation énergique à la solution dans l'acétonitrile. Le mélange est ensuite refroidi à environ 55°C par immersion du i*écipient dans de l'eau froide, puis à 25°C dans des conditions ambiantes. Au point de trouble 25 (environ 50°C), la paroi du récipient (verre) se trouvant au-dessous de la surface du liquide est grattée énergiquement avec une tige de verre. Le mélange est ensuite maintenu à 25°C pendant 12 heures. Les cristaux résultante sont recueillis par filtration sous atmosphère d'azote, lavés sur le filtre avec 50 ml d'acé-30 tonitrile, puis séchés par passage d'un courant d'azote à 50°C à travers le résidu de filtration, pendant 1 heure. Le séchage est achevé dans un four à 70°C pendant 2 heures en donnant 5,965 g du sel de tris (hydroxyméthyl) aminométhane de PGI^ sous la forme de cristaux fluides. Point de fusion 100-101°C. 35 En suivant le mode opératoire de l'exemple 1, mais en utilisant quelques cristaux du produit de l'exemple 1, au lieu 71 19658 9 2100712 de gratter avec une tige de verre, on obtient le même sel sous la forme de cristaux fluides, ayant le même point de fusion. Exemple 2 Cristaux fluides du sel de tris(hydroxyméthyl)aminométhane de PG-E2. 5 En suivant le mode opératoire de 11 exemple 1, mais en uti lisant PGE2 à la place de PG-ï^ » on obtient des cristaux fluides du sel de tris (hydroxyméthyl)ami riométhane de PGE2. Exemple 3 Cristaux fluides du sel de tris (hydroxyméthyl)aminométhane de PG-Ej. 10 On ajoute une solution de 36,5mgde tris ( hydroxymé thyl ^ - aminométhane 0,4 ml de diméthyl-sulf oxyde à une solution de 116 mg de PGE2 dans 1 ml d'acétonitrile à 25°C. On ajoute progressivement à ce mélange, tout en agitant, 3 ml d'acétonitrile. A ce stade, le mélange est légèrement trouble. On 15 ajoute ensuite un supplément de 15 ml d'acétonitrile tout en agitant, et on refroidit le mélange à 0°C, puis on le laisse réchauffer lentement à 25°C. les cristaux fluides floconneux qui se foiment sont séparés du mélange par filtration sous pression (azote), lavés sur le filtre avec de l'acétonitrile, puis 20 séchés par passage d'azote à travers le résidu de filtration à 25°C pendant 15 minutes, le séchage est terminé sous pression réduite à 30°C pendant 24 heures en donnant 80 mg du sel de tris-( hydroxymé thyl) aminométhane de PGE2 sous la forme de cristaux fluides ; Bf 0,3 (chromatographie en couche mince), EtOAc + 3 ^ 25 HOAc. En suivant le mode opératoire de l'exemple 3, mais en utilisant séparément le diméthylformamide, le méthanol et la tétramé thylurée à la place du diméthyl-sulfoxyde, on obtient le même sel en cristaux fluides. 30 De même en suivant le mode opératoire de l'exemple 3, mais en utilisant séparément la méthyl-propyl-cétone, l'éther diéthylique, le chloroforme, le dichlorométhane et le butyroni-trile à la place de l'acétonitrile, on obtient le même sel en cristaux fluides. 71 19658 10 2100712 Exemple 4 Cristaux fluides du sel de tris(hydroxyméthyl) aminométhane de PGE^. On ajoute sous agitation 48,4 mg de tris (hydroxyméthyl) -aminométhane à une solution de 140,8 mg de PGEg dans 0,8 ml de 5 diméthylformamide. On ajoute progressivement 150 ml d'acétonitrile à la solution résultante, tout en agitant à 25°C. On maintient ensuite le mélange à 25°C pendant 24 heures sous atmosphère d'azote. Les cristaux qui se forment sont séparés, lavés et séchés comme indiqué dans l'exemple 3 en donnant 50 mg du sel de tris-10 ( hydroxymé thyl ) aminomé thane de PG-E^ sous la forme de cristaux fluides, point de fusion 94,2-95°C. En suivant le mode opératoire de l'exemple 4, mais en utilisant le sulfolane à la place du diméthylformamide, on obtient le même sel en cristaux fluides. 71 19658 11 2100712 REVEEDICAJIOHS 1. Des cristaux fluides du sel de tris (hydroxyméthyl) aminométhane d'un composé de fozmule : ^ H dans laquelle ï désigne =0 ou^ . X OH 2. Procédé de préparation de cristaux fluides du sel de 5 tris (hydroxyméthyl)aminométhane d'un composé de fomule : (dans laquelle X représente =0 ouf , procédé caractérisé en ce V0H qu'il consiste (1) à mélanger une solution diluée dans l'acétonitrile dudit composé dans la gamme de 65° à 85°C avec une solution aqueuse concentrée d'une quantité équivalente de tris-10 ( hydroxymé thyl ) aminomé thane, (2) à refroidir le mélange résultant dans la gamme de 20 à 30°C, (3) à maintenir le mélange dans la gamme de 20 à 30°C jusqu'à ce que des cristaux se soient formés et (4) à recueillir lesdits cristaux. 3. Procédé de préparation de cristaux fluides du sel de 15 tris (hydroxyméthyl) aminomé thane de PGE2, caractérisé par le fait qu'il consiste (1) à mélanger une solution concentrée de quantités équivalentes de PG-Eg et de t ils (hydroxymé thyl) aminomé thane dans un composé organique polaire normalement liquide,miscible à l'eau, 71 19658 12 2100712 au-dessous d'environ 40°C avec une quantité suffisante d'an composé organique normalement liquide, moins polaire, miscible au composé polaire pour provoquer la précipitation d'une partie au moins du-dit sel dans la gamme de -20 à 40°C, (2) à maintenir le mélange 5 résultant dans la gamme de -20 à 40°C jusqu'à ce que des cristaux se soient formés, et (3) à recueillir lesdits cristaux. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le composé polaire est le diméthyl-sulfoxyde, le diméthylformamide, la tétraméthylurée, le sulfolane ou le méthanol. 10 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le composé moins polaire est l'acétonitrile.