СОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ФОРМА ТЕОФИЛЛИНА С ДИФЛУНИСАЛОМ ИЛИ ДИКЛОФЕНАКОМ
CO-CRYSTALLINE FORM OF THEOPHYLLINE WITH DIFLUNISAL OR DICLOFENAC

Изобретение относится к фармацевтическим препаратам, а именно к новым сокристаллам теофиллина с дифлунисалом или диклофенаком, пригодным для фармацевтических препаратов.
Уровень техники
1,3-диметил-7H-пурин-2,6-дион или теофиллин
Бронхолитическое средство, производное пурина.
Применяется для лечения бронхообструктивного синдрома любого генеза: бронхиальной астмы, ХОБЛ (хронического обструктивного бронхита, эмфиземы легких). Кроме этого используется при лечении легочной гипертензии, "легочном" сердце, отечном синдроме почечного генеза (в составе комбинированной терапии), ночном апноэ.
Ингибирует фосфодиэстеразу, увеличивает накопление в тканях циклического аденозинмонофосфата, блокирует аденозиновые рецепторы. Снижает поступление ионов кальция через каналы клеточных мембран, уменьшает сократительную активность гладкой мускулатуры. Расслабляет мускулатуру бронхов, кровеносных сосудов (главным образом сосудов мозга, кожи и почек).
Оказывает периферическое вазодилатирующее действие, стабилизирует мембрану тучных клеток, тормозит высвобождение медиаторов аллергических реакций. Увеличивает мукоцилиарный клиренс, стимулирует сокращение диафрагмы, улучшает функцию дыхательных и межреберных мышц, стимулирует дыхательный центр. Нормализуя дыхательную функцию, способствует насыщению крови кислородом и снижению концентрации углекислоты, усиливает вентиляцию легких в условиях гипокалиемии. Оказывает стимулирующее влияние на деятельность сердца, увеличивает силу сердечных сокращений и ЧСС, повышает коронарный кровоток и потребность миокарда в кислороде. Снижает тонус кровеносных сосудов (главным образом сосудов мозга, кожи и почек). Уменьшает легочное сосудистое сопротивление, понижает давление в «малом» круге кровообращения. Увеличивает почечный кровоток, оказывает умеренный диуретических эффект. Расширяет внепеченочные желчные пути. Тормозит агрегацию тромбоцитов (подавляет фактор активации тромбоцитов и PgE2 альфа), повышает устойчивость эритроцитов к деформации (улучшает реологические свойства крови), уменьшает тромбообразование и нормализует микроциркуляцию. Замедленное высвобождение действующего вещества из таблеток обеспечивает достижение терапевтического уровня теофиллина в крови через 3-5 часов после приема и его сохранение в течение 10-12 часов, так что эффективные концентрации теофиллина в крови в течение суток поддерживаются при приеме препарата 2 раза в день.
2′,4′-дифтор-4-гидроксибифенил-3-карбоксильная кислота или дифлунисал,
лекарственное средство - анальгетик и антипиретик из группы производных салициловой кислоты, обладающее обезболивающим, жаропонижающим и противовоспалительным действием.
Дифлунисал используется для облегчения боли, сопровождающейся воспалением, и симптоматической терапии ревматоидного артрита и остеоартрита.
Хотя механизм его действия точно не установлен, в большей степени он, вероятно, обусловлен угнетением синтеза простагландинов путем действия на арахидоновую кислоту.
2-(2-(2,6-дихлорфениламино)фенил)уксусная кислота или дклофенак -
нестероидный противовоспалительный препарат из группы производных фенилуксусной кислоты. В лекарственных формах используется в виде натриевой соли. В настоящее время данный препарат применяется в хирургии, травматологии, спортивной медицине, неврологии, гинекологии, урологии, онкологии, офтальмологии. Данный препарат входит в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных средств. Диклофенак оказывает выраженное противовоспалительное, анальгезирующее и жаропонижающее действие. При ревматических заболеваниях противовоспалительные и анальгезирующие свойства диклофенака обеспечивают клинический эффект, характеризующийся значительным уменьшением выраженности таких проявлений заболеваний, как боль в покое и при движении, утренняя скованность и припухлость суставов, а также улучшением функционального состояния. При посттравматических и послеоперационных воспалительных явлениях диклофенак быстро купирует боли (возникающие как в покое, так и при движении), уменьшает воспалительный отек и отек послеоперационной раны.
При применении диклофенака в таблетках и суппозиториях отмечен выраженный анальгезирующий эффект препарата при умеренной и сильной боли неревматического происхождения. Также было установлено, что диклофенак способен понижать болевые ощущения и снижать кровопотерю при первичной дисменорее.
Кроме того, диклофенак облегчает приступы мигрени (при применении в суппозиториях).
Существуют данные о противоопухолевом действии диклофенака, как и других НПВС, реализуемом посредством ингибирования СОХ-2 и апрегуляции 15-PGDH. [Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs Suppress Glioma via 15-Hydroxyprostaglandin Dehydrogenase. // Cancer Research 68, 6978, September 1, 2008. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-07-5675].
Хотя наиболее значимой характеристикой лекарственных соединений (к примеру, НСПВС) является терапевтическая эффективность, не менее важным с точки зрения фармакокинетических показателей являются формы предполагаемого лекарственного препарата. Например, аморфная форма, соль, сокристалл, полиморфные модификации, поскольку они имеют различные физические и химические свойства, что сказывается на фармацевтических параметрах API, таких как стабильность при хранении, сжимаемость и другие. Одними из определяющих факторов биодоступности являются растворимость и кинетические показатели растворения, поскольку низкая растворимость лекарственного соединения в биологических жидкостях приводит к низкой эффективности лекарственного препарата и усилению побочных эффектов. Так, применение диклофенака может привести к боли в эпигастральной области, тошноте, рвоте, диарее, спазмам в животе, диспепсии, метеоризму, анорексии. Кроме этого, в редких случаях к желудочно-кишечному кровотечению, язве желудка и кишечника. Побочные эффекты со стороны периферической нервной системы, такие как головная боль, головокружение, сонливость; в редких случаях - дезориентация, расстройства памяти, ночные кошмары, депрессия и прочее. В случае применения дифлунисала возможные побочные явления в основном такие же, как при применении других нестероидных противовоспалительных препаратов (диспепсические явления, аллергические кожные реакции, проходящие и др.). Поэтому увеличение растворимости выбранных препаратов нестероидного противовоспалительного действия является актуальной технической задачей.
Известны различные способы повышения скорости и уровня растворимости лекарственного соединения:
- тонкое измельчение для создания большей площади поверхности растворяемого соединения [Chaumeil J.С. Micronisation: a method of improving the Bioavailability of poorly soluble drugs // Methods Find. Exp. Clin. Pharmcol. - 1998 - 20(3) - P.211-215],
- использование солей исследуемых объектов с улучшенной растворимостью [Agharkar S., Lindenbaum S., Higuchi T. Enhancement of solubility of drug salts by hydrophilic counter-ions: properties of organic salts of an anti-malarial drug // J. Pharm. Sci. - 1976 - 65(5) - P.747-749],
- растворение в сложных [Amin K., Dannenfelser R.-M., Zielinski J., Wang B. Lyophilization of polyethylene glycol mixtures // J. Pharm. Sci. - 2004 - 93(9) - P.2244-2249] и мицеллярных растворителях [Torchillin V.Р. Micellar nanocarriers: pharmaceutical perspectives // Pharm. Res. - 2007 - 24(1) - P.1-16],
- образование супрамолекулярных комплексов с циклодекстринами [Rajewski R.A., Stella V.J. Pharmaceutical applications of cyclodextrins. 2. In vivo drug delivery // J. Pharm. Sci. - 1996 - 85(11) - P.1142-1169],
- использование фосфолипидных везикул, наполненных липофильными соединениями [Humberstone A.J., Charman W.N. Lipid-based vehicles for the oral delivery of poorly soluble drugs // Adv. Drug Deliv. Rev. - 1997 - 25(1) - P.103-128].
Однако известные способы обладают недостатками, ограничивающими возможность их использования. Так, хотя тонкое измельчение увеличивает скорость растворения лекарственного средства, однако оно не увеличивает равновесную растворимость вещества. Часто для лекарственных соединений возрастание ван-дер-ваальсовых взаимодействий между мелкими частицами и их электростатическое притяжение ведут к уменьшению эффективной площади растворения и, таким образом, ограничивается предел их биологической активности.
Повышение растворимости лекарственного соединения путем создания его солей неприемлемо, так как в фармацевтике используются в основном слабоионизируемые и нейтральные молекулы, а соли в данный класс соединений не входят.
Использование сложных и мицеллярных растворителей предполагает приемлемую растворимость и совместимость молекул лекарственного соединения с растворителем, что не всегда достижимо.
Повышение растворимости путем образования комплексов с циклодекстринами, а также использование фосфолипидных везикул применимо для лекарственных соединений пролонгированного действия, однако, не редко требуются лекарства быстрого действия, например нестероидные противовоспалительные средства.
Известно также, что повысить растворимость можно за счет образования сокристаллической формы API с компонентом, способствующим увеличению растворения. Сокристаллы представляют собой супрамолекулярные системы, где одним из компонентов является плохо растворимый активный фармацевтический ингредиент, т.е. молекула лекарственного соединения, тогда как в качестве второго компонента выступает молекула хорошо растворимого соединения, которая полностью усваивается организмом и участвует в ферментативных процессах. [Lara-Ochoa F. and Espinosa-Pérez G. Cocrystals definitions // Supramolecular Chemistry. - 2007 - 19(8) - P.553-557].
Сокристаллы, использующиеся в фармацевтической индустрии, привлекательны тем, что дают возможность получения новых кристаллических форм активного фармацевтического ингредиента со специальными свойствами, такими как улучшенная растворимость, термическая стабильность, улучшенные механические свойства и др. При этом возможность выбора компонентов сокристалла значительно облегчает так сказать точную настройку физических свойств сокристалла.
Сокристаллы теофиллина с дифлунисалом или диклофенаком могут использоваться в фармацевтических целях.
Сущность изобретения
Техническая задача изобретения состояла в поиске сокристаллической формы теофиллина с дифлунисалом или диклофенаком, позволяющая повысить их растворимость, и пригодная для использования в фармацевтической промышленности.
Сущность изобретения состоит в следующем:
1. Сокристаллическая форма теофиллина с дифлунисалом или диклофенаком, где молярное соотношение теофиллина с компонентами составляет 1:1, причем сокристалл дифлунисала с теофиллином имеет эндотермический пик от 183 до 195°C по данным измерений при помощи дифференциальной сканирующей калориметрии и пики при 2θ(°) 5.2, 10.3, 11.9, 18.18, 23.5, 26.4 по данным измерения дифракции рентгеновского излучения на порошке, а сокристаллическая форма диклофенака с теофиллином имеет эндотермический пик от 186 до 198°C по данным измерений при помощи дифференциальной сканирующей калориметрии и пики при 2θ(°) 7.6, 12.2, 16.7, 17.4, 20.1, 27.0 по данным измерения дифракции рентгеновского излучения на порошке.
Заявленное изобретение позволяет получить следующее преимущество - повышение растворимости в воде в 1.6 для дифлунисала и 1.5 раза для диклофенака. Данные по растворимости были получены для водного раствора при комнатной температуре на установке для измерения растворимости твердых соединений методом изотермического насыщения. Пробы отбирали в точках примерно 0.1, 0.2, 0.33, 0.5, 0.75, 1, 1.33, 1.5, 2, 2.5, 3 часа и анализировали при помощи спектрофотометра VARIAN CARY 50 в ультрафиолетовой области спектра, рабочий диапазон длин волн λ=190÷400 нм.
Заявленная новая сокристаллическая форма - твердые кристаллические стабильные вещества, не распадаются, не подвержены воздействию влаги и удобны для приготовления стабильных фармацевтических препаратов.
Структура заявленного сокристалла доказана двумя методами, в совокупности достаточными для утверждения об образовании нового соединения:
- дифракция в рентгеновских лучах (XPRD),
- дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC).
На фиг.1 представлен типичный профиль XPRD сокристалла теофиллин : дифлунисал (1:1).
На фиг.2 представлен типичный профиль XPRD сокристалла теофиллин : диклофенак (1:1).
На фиг.3 представлен типичный профиль XPRD теофиллина в чистом виде.
На фиг.4 представлен типичный профиль XPRD дифлунисала в чистом виде.
На фиг.5 представлен типичный профиль XPRD диклофенака в чистом виде.
На фиг.6 представлена типичная термограмма DSC сокристалла теофиллин : дифлунисал (1:1).
На фиг.7 представлена типичная термограмма DSC сокристалла теофиллин : диклофенак (1:1).
На фиг.8 представлена типичная термограмма DSC теофиллина в чистом виде.
На фиг.9 представлена типичная термограмма DSC дифлунисала в чистом виде.
На фиг.10 представлена типичная термограмма DSC диклофенака в чистом виде.
На фиг.11 представлены данные по растворимости для сокристалла теофиллин : дифлунисал (1:1) и его компонентов в чистом виде.
На фиг.12 представлены данные по растворимости для сокристалла теофиллин : диклофенак (1:1) и его компонентов в чистом виде.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
Для получения заявленного сокристалла использовали следующие вещества:
- теофиллин - фирма производитель «Sigma-Aldrich», lot T1633, CAS 58-55-9, чистота 99%.
- дифлунисал - фирма производитель «Sigma-Aldrich», lot D3281, CAS 22494-42-4, чистота analitycal standart.
- диклофенак - очищен в Alchemie USA, INC (Plantsville), lot DFA/303002, CAS 15307-86-5, чистота 99%.
- Метанол - аналитический реагент, производитель Labscan, «ХимМед».
Новые сокристаллические формы теофиллина в существенной степени характеризуются результатами XPRD, показанными на Фиг.1 и 2, и в существенной степени описывается данными термограммы DSC, представленными на Фиг.6 и 7.
Получить заявленные сокристаллы можно и в твердой фазе и в растворе.
Пример 1
Смесь 20.93 мг (0,116 ммоль) теофиллина и 29.07 мг (0,116 ммоль) дифлунисала поместили в агатовую ячейку для перемола в планетарной микромельнице, к смеси добавили 0,05 мл метанола (согласно соотношению 1 мкл растворителя на 1 мг смеси). В ячейку были помещены 10 агатовых шариков диаметром 3 мм. Процесс перемолки на скорости 600 об/мин продолжался дважды по полчаса с перерывом 5 минут. После перемолки ячейка была оставлена в вытяжном шкафу до полного испарения остатка растворителя. Оставшийся порошок представлял собой сокристалл теофиллин : дифлунисал (1:1), что было подтверждено данными XPRD и DSC. Полученный профиль XPRD конечного продукта в существенной степени соответствовал тому, что показан на Фиг.1. Полученная термограмма DSC конечного продукта в существенной степени соответствовала тому, что показана на Фиг.6.
Пример 2
Смесь 18.91 мг (0, 105 ммоль) теофиллина и 31.09 мг (0,105 ммоль) диклофенака поместили в агатовую ячейку для перемола в планетарной микромельнице, к смеси добавили 0,05 мл метанола (согласно соотношению 1 мкл растворителя на 1 мг смеси). В ячейку были помещены 10 агатовых шариков диаметром 3 мм. Процесс перемолки на скорости 600 об/мин продолжался дважды по полчаса с перерывом 5 минут. После перемолки ячейка была оставлена в вытяжном шкафу до полного испарения остатка растворителя. Оставшийся порошок представлял собой сокристалл теофиллин : диклофенак (1:1), что было подтверждено данными XPRD и DSC. Полученный профиль XPRD конечного продукта в существенной степени соответствовал тому, что показан на Фиг.2. Полученная термограмма DSC конечного продукта в существенной степени соответствовала тому, что показана на Фиг.7.
Пример 3
Смесь 20.93 мг (0,116 ммоль) теофиллина и 29.07 мг (0,116 ммоль) дифлунисала растворили в 2 мл метанола до полного растворения. Полученный прозрачный раствор оставили в вытяжном шкафу до полного испарения растворителя. Оставшийся порошок представлял собой сокристалл теофиллин : дифлунисал (1:1), что подтверждено данными DSC, термограмма которой полностью совпадала с термограммой DSC конечного продукта полученного по Примеру 1.
Пример 4
Смесь 18.91 мг (0,105 ммоль) теофиллина и 31.09 мг (0,105 ммоль) диклофенака растворили в 2 мл метанола до полного растворения. Полученный прозрачный раствор оставили в вытяжном шкафу до полного испарения растворителя. Оставшийся порошок представлял собой сокристалл теофиллин : диклофенак (1:1), что подтверждено данными DSC, термограмма которой полностью совпадала с термограммой DSC конечного продукта, полученного по Примеру 1.
Заявленные сокристаллы теофиллина могут использоваться для производства средства для облегчения боли, сопровождающейся воспалением, и симптоматической терапии ревматоидного артрита и остеоартрита, при посттравматических и послеоперационных воспалительных явлениях для облегчения приступов мигрени и в других случаях.