4
α- OR β-CRYSTALLINE MODIFICATIONS OF 5'-DESOXY-N-CARBOPENTYLOXY-5-FLUOROCYTIDINE, PREPARATION METHOD THEREOF AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS BASED ON SAID COMPOUNDS
4
α- ИЛИ β-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МОДИФИКАЦИИ 5'-ДЕЗОКСИ-N-КАРБОПЕНТИЛОКСИ-5-ФТОРЦИТИДИНА, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ

4
Изобретение относится к биологически активным соединениям, в частности к α- и β-кристаллическим модификациям 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина, способу их получения и фармацевтическим композициям на их основе. Данные кристаллические модификации могут быть использованы в производстве лекарственных препаратов для лечения рака толстого кишечника, молочной железы и яичников [Fischer, D.S.; Knobf, М.Т.; Durivage, H.J.; Beaulieu, N.J. (2003). The Cancer Chemotherapy Handbook (6 th Ed.). Mosby.].
Известны производные 5'-дезокси-5-фторцитидина общей формулы
демонстрировавшие высокую противораковую активность [Jap. J. Cancer Res., 1990, 81, 188-195].
4
Представитель этой группы соединений 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин проявляет противоопухолевую активность за счет высвобождения в клетках опухоли 5-фторурацила, который является антиметаболитом пиримидина (ингибитором тимидилатсинтазы). Применение в производстве лекарств данного биологически активного вещества в форме аморфного порошка имеет недостаток, связанный с его способностью образовывать пыль при проведении операций сушки и фасовки, а также при производстве лекарственной формы, приводящей к загрязнению производственных помещений и представляющей опасность для здоровья персонала. Действие лекарственной пыли на организм в значительной мере зависит от степени ее дисперсности. Характеризуя с этой точки зрения лекарственную пыль, следует отметить, что большинство ее видов является высокодисперсными аэрозолями. На 96-98% они состоят из пылевых частиц размером менее 5 мкм. Вследствие этого практически все аэрозоли лекарств обладают высокой стабильностью в воздухе и способны глубоко проникать в легкие. Попадая на кожу, слизистые оболочки, в дыхательную систему, аэрозоль может оказывать специфическое неблагоприятное воздействие: токсическое, раздражающее, аллергическое и др. Ряд лекарственных веществ одновременно может оказывать и токсическое и раздражающее или какое-либо другое действие. Например, антибиотики широкого спектра действия обладают токсическим, аллергенным свойством и вызывают дисбактериоз. Еще одним недостатком является слеживание и небольшие сроки хранения.
Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать такие формы биологически активного соединения, которые наряду с высокой противораковой активностью обладали бы улучшенными свойствами для дальнейшей переработки в лекарственные препараты.
Указанная задача решается предложенной α-кристаллической формой соединения формулы (III):
1α
отличающаяся следующей диаграммой рентгеновской дифракции порошка, измеряемой с применением дифрактометра "STOE Powder Diffraction System" с рабочей частотой K 1,54060 Å (Cu), монохроматором Ge (111), излучателем с рабочим напряжением 40 kV при силе тока 40 mA, и выражаемой в терминах: межплоскостное расстояние d, угол 2θ, абсолютная и относительная интенсивности (выражаемые в процентах от наиболее интенсивного рефлекса):
D, Å
2θ
Интенсивность абсолютная, %
Интенсивность относительная, %
18.706518
4.7200
695
6.29
17.392509
5.0768
2019
18.26
8.349193
10.5873
1423
12.87
5.145699
17.2188
1816
16.42
4.984726
17.7793
1045
9.45
4.714762
18.8063
4601
41.61
4.589795
19.3232
2920
26.41
4.526295
19.5969
3998
36.15
4.415842
20.0921
11057
100.00
4.248667
20.8914
1439
13.01
4.169528
21.2925
1089
9.85
4.041695
21.9742
1294
11.71
3.586609
24.8042
599
5.42
3.510801
25.3486
3100
28.04
3.495126
25.4642
1643
14.86
3.441927
25.8645
2445
22.11
3.360984
26.4986
1331
12.03
3.255179
27.3764
438
3.96
3.134357
28.4535
1197
10.83
3.060282
29.1573
312
2.82
3.002893
29.7272
374
3.38
2.867519
31.1654
355
3.21
2.783453
32.1317
480
4.34
2,702822
33.1175
963
8.71
2.676631
33.4510
1177
10.64
2.638055
33.9549
747
6.76
2.600138
34.4654
419
3.79
2.586441
34.6537
1078
9.75
2.483769
36.1345
507
4.59
2.453536
36.5954
619
5.60
2.373557
37.8746
436
3.95
2.360295
38.0956
436
3.94
2.277506
39.5370
742
6.71
Указанная выше задача решается также  β-кристаллической формой соединения формулы III:
1α
отличающаяся следующей диаграммой рентгеновской дифракции порошка, измеряемой с применением дифрактометра "STOE Powder Diffraction System" с рабочей частотой К 1,54060 Å (Cu), монохроматором Ge(111), излучателем с рабочим напряжением 40 kV при силе тока 40 mA и выражаемой в терминах: межплоскостное расстояние d, угол 2θ, абсолютная и относительная интенсивности (выражаемые в процентах от наиболее интенсивного рефлекса):
D, Å
2θ
Интенсивность абсолютная, %
Интенсивность относительная, %
17.457664
5.0579
5943
100.00
8.355730
10.5790
851
14.33
5.148365
17.2098
1076
18.10
4.992127
17.7527
957
16.11
4.719445
18.7875
1646
27.70
4.590744
19.3192
1218
20.49
4.528882
19.5856
1317
22.16
4.417918
20.0826
2939
49.45
4.353234
20.3842
962
16.19
4.250788
20.8809
850
14.31
4.170886
21.2855
807
13.58
4.044059
21.9612
816
13.73
3.590448
24.7772
472
7.95
3.511590
25.3428
854
14.36
3.443123
25.8554
762
12.83
3.363979
26.4746
554
9.32
3.136288
28.4356
536
9.02
2.706745
33.0681
383
6.44
2.676772
33.4492
400
6.72
2.587544
34.6384
472
7.95
Предложен способ получения кристаллических форм соединения формулы (III):
путем кристаллизации продукта-сырца из подходящего растворителя.
Способ, в котором для получения α-кристаллической формы соединения формулы (III) продукт кристаллизуют из растворителя, относящегося к классу сложных эфиров, или смеси растворителей, содержащей сложный эфир, причем в качестве сложного эфира используют этилацетат.
Способ, в котором для получения β-кристаллической формы соединения формулы (III) продукт получают кристаллизацией из смеси вода-алканол, причем в качестве алканола используют метанол.
Способ, в котором для получения β-кристаллической формы соединения формулы (III) продукт получают кристаллизацией из смеси тетрагидрофуран-диэтиловый эфир или из четыреххлористого углерода.
Еще одним объектом изобретения является фармацевтическая композиция, включающая в качестве активного ингредиента α-кристаллическую форму соединения формулы III в сочетании с одним или более фармацевтически приемлемыми, инертными, нетоксичными соединениями.
Предложена также фармацевтическая композиция, включающая в качестве активного ингредиента β-кристаллическую форму соединения формулы III в сочетании с одним или более фармацевтически приемлемыми, инертными, нетоксичными соединениями.
4
2'
3'
4
5'-Дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин (формула III) получают селективным дезацилированием О,О-диацетил-5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина (формула II) под действием основания:
2'
3'
4
2'
3'
О,O-Диацетил-5дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин (формула II) получают селективным присоединением н-пентилхлоркарбоната к О,O-диацетил-5'-дезокси-5'-фторцитидину (формула I) в присутствии органических оснований:
Способы получения предложенных кристаллических модификаций иллюстрируются следующими примерами:
2'
3'
Пример 1. OO-Диацетил-5'-дезокси-5-фторцитидин (формула I)
4
3
К суспензии 2,6 кг (20 моль) 5-фторцитозина в 8 л гексаметилдисилазана (далее ГМДС) при перемешивании добавляют 120-140 мл триметилхлорсилана. Смесь кипятят при перемешивании до растворения осадка 5-фторцитозина (3-5 ч), охлаждают, отгоняют летучие продукты в вакууме. Остаток растворяют в 20 л хлористого метилена и переносят в 100-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой. Приливают 20 л хлористого метилена и добавляют 6 кг (21,6 моль) 5-дезокси-1,2,3-три-O-ацетил-β-(D)-рибофуранозы. Реакционную смесь охлаждают до 0°С и при перемешивании по каплям прибавляют 6,24 кг безводного SnCl в течение 30-40 мин. Реакционную смесь перемешивают 2 ч при комнатной температуре, охлаждают реакционную смесь до 0-10°С, присыпают 10 кг сухой питьевой соды и по каплям осторожно прибавляют 3,5 л воды. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение ночи, фильтруют от осадка неорганических солей и остаток на фильтре промывают 7 л хлористого метилена, объединенный фильтрат промывают 10 л 4%-ного раствора питьевой соды, растворитель отгоняют в вакууме при атмосферном давлении. К остатку при перемешивании прибавляют 6 л метилтретбутилового эфира (МТБЭ), выпавший кристаллический продукт фильтруют и сушат на воздухе до постоянной массы. Получают 5,0-5,6 кг белого или желтоватого кристаллического вещества (формула I), т.пл. 191-193°С.  (1с CHCl)+86.
1
3
ЯМР H (δ м.д. CDCl) 8,1 (1Н уширенный с.), 7,39 (1Н д. 5,81 Hz), 5,99 (1Н д. 3,79 Hz), 5,69 (1Н уширенный с.), 5,32 (1Н т. 4,95 Hz), 5,00 (1Н т.5,90 Hz), 4,24 (1Н п.6,20 Hz), 2,11 (3Н с.), 2,09 (3Н с.), 1,46 (3Н д. 6,57 Hz).
2'
3'
4
Пример 2. О,O-Диацетил-5-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин (формула II)
2
2
В 20-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой, помещают раствор 2,5 кг (7,6 моль) 2',3'-ди-O-ацетил-5'-дезокси-5-фторцитидина (формула I) в 6 л CHCl и 1,23 л пиридина, при охлаждении до -10°С добавляют по каплям 1,513 л (1,6 кг, 10,6 моль) н-пентилхлорформиат так, чтобы температура реакционной смеси находилась в интервале от -10°С до -5°С. Реакционную смесь перемешивают 30 мин при комнатной температуре. Прибавляют 60 мл МеОН для связывания избытка н-пентилхлорформиата, 3 л воды, отделяют органический слой, водный слой экстрагируют 2 л хлористого метилена и объединенные органические слои промывают один раз водой 4 л, растворитель упаривают в вакууме. Выход количественный.
1
3
ЯМР H (δ м.д. CDCl) 12,0 (1Н уширенный с.), 7,4 (1Н уширенный с.), 5,93 (1Н д. 4,3 Hz), 5,27 (1Н т. 5,4 Hz), 4,99 (1Н т. 5,5 Hz), 4,23 (1Н п. 5,8 Hz), 4,15 (2H т. 6,7 Hz), 2,09 (3Н с.), 2,07 (3Н с.), 1,69 (2Н п.7,2 Hz), 1,44 (3Н д. 6,57 Hz), 1,37-1,29 (4H м.), 0,88 (3Н т. 6,95 Hz).
4
Пример 3. 5'-Дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин α-кристаллическая модификация (формула IIIa) (см. фиг.1)
2'
3'
4
4
1
2
2
3
В 20-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой, помещают раствор О,O-диацетил-5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина (формула II) (пример 2) в 5,5 л метанола, охлаждают до -20°С и добавляют по каплям раствор 1,262 кг NaOH в 1,75 л воды с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси была ниже -10°С. Реакционную смесь перешивали еще 5-10 мин, затем добавляют 2,63 л 36%-ной соляной кислоты. Растворитель удаляют в вакууме, к остатку добавляют 3 л воды и 6 л CHCl. Органический слой отделяют, промывают водой и растворитель удаляют в вакууме. Полученную массу нагревают до 60°С и добавляют 2 л этилацетата. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и осадок 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина α-кристаллической модификации (формула IIIa) фильтруют. Продукт промывают водой и сушат в вакууме. Выход 2,5 кг (80%,). Т.пл. 119-121.  (с1 МеОН)+96-100. ЯМР H (δ м.д. CDCl) РФА (формула IIIa):
D, Å
2θ
Интенсивность относительная, %
Интенсивность абсолютная, %
18.706518
4.7200
6.29
695
17.392509
5.0768
18.26
2019
8.349193
10.5873
12.87
1423
5.145699
17.2188
16.42
1816
4.984726
17.7793
9.45
1045
4.714762
18.8063
41.61
4601
4.589795
19.3232
26.41
2920
4.526295
19.5969
36.15
3998
4.415842
20.0921
100.00
11057
4.248667
20.8914
13.01
1439
4.169528
21.2925
9.85
1089
4.041695
21.9742
11.71
1294
3.586609
24.8042
5.42
599
3.510801
25.3486
28.04
3100
3.495126
25.4642
14.86
1643
3.441927
25.8645
22.11
2445
3.360984
26.4986
12.03
1331
3.255179
27.3764
3.96
438
3.134357
28.4535
10.83
1197
3.060282
29.1573
2.82
312
3.002893
29.7272
3.38
374
2.867519
31.1654
3.21
355
2.783453
32.1317
4.34
480
2.702822
33.1175
8.71
963
2.676631
33.4510
10.64
1177
2.638055
33.9549
6.76
747
2.600138
34.4654
3.79
419
2.586441
34.6537
9.75
1078
2.483769
36.1345
4.59
507
2.453536
36.5954
5.60
619
2.373557
37.8746
3.95
436
2.360295
38.0956
3.94
436
2.277506
39.5370
6.71
742
1α
Данные рентгеновской дифракции были получены с применением дифрактометра "STOE Powder Diffraction System" с рабочей частотой K 1,54060 Å (Cu), монохроматором Ge(111), излучателем с рабочим напряжением 40 kV при силе тока 40 mA и выражаемой в терминах: межплоскостное расстояние d, угол 2θ, абсолютная и относительная интенсивности (выражаемые в процентах от наиболее интенсивного рефлекса).
4
Пример 4. 5'-Дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин β-кристаллическая модификация (формула IIIб) (из смеси метанол/вода) (см. фиг.2)
2'
3'
4
4
2
2
В 20-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой, помещают раствор О,O-диацетил-5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина (формула II) (пример 2) в 5,5 л метанола, охлаждают до -20°С и добавляют по каплям раствор 1,262 кг NaOH в 1,75 л воды с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси была ниже -10°С. Реакционную смесь перешивали еще 5-10 мин, затем добавляют 2,63 л 36%-ной соляной кислоты. Растворитель удаляют в вакууме, к остатку добавляют 3 л воды и 6 л CHCl. Органический слой отделяют, промывают водой и растворитель удаляют в вакууме. Полученную массу нагревают до 60°С и добавляют 2 л метанола. Постепенно прибавляют воду (ок. 4 л) до начала кристаллизации. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и осадок 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина β-кристаллической модификации (формула IIIб) фильтруют. Продукт сушат в вакууме.
D
20
Выход 2,0 кг (64%,). Т. пл. 119-121. α  (с1 МеОН)+96-100.
1
3
ЯМР H (δ м.д. CDCl)
РФА (формула IIIб)
D, Å
2θ
Интенсивность относительная, %
Интенсивность абсолютная, %
17.457664
5.0579
100.00
5943
8.355730
10.5790
14.33
851
5.148365
17.2098
18.10
1076
4.992127
17.7527
16.11
957
4.719445
18.7875
27.70
1646
4.590744
19.3192
20.49
1218
4.528882
19.5856
22.16
1317
4.417918
20.0826
49.45
2939
4.353234
20.3842
16.19
962
4.250788
20.8809
14.31
850
4.170886
21.2855
13.58
807
4.044059
21.9612
13.73
816
3.590448
24.7772
7.95
472
3.511590
25.3428
14.36
854
3.443123
25.8554
12.83
762
3.363979
26.4746
9.32
554
3.136288
28.4356
9.02
536
2.706745
33.0681
6.44
383
2.676772
33.4492
6.72
400
2.587544
34.6384
7,95
472
1α
Данные рентгеновской дифракции были получены с применением дифрактометра "STOE Powder Diffraction System" с рабочей частотой K 1,54060 Å (Cu), монохроматором Ge(111), излучателем с рабочим напряжением 40 kV при силе тока 40 mA и выражаемой в терминах: межплоскостное расстояние d, угол 2θ, абсолютная и относительная интенсивности (выражаемые в процентах от наиболее интенсивного рефлекса).
4
Пример 5. 5'-Дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин β-кристаллическая модификация (формула IIIб) (из смеси тетрагидрофуран/диэтиловый эфир)
2'
3'
4
4
2
2
В 20-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой, помещают раствор О,O-диацетил-5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина (формула II) (пример 2) в 5,5 л метанола, охлаждают до -20°С и добавляют по каплям раствор 1,262 кг NaOH в 1,75 л воды с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси была ниже -10°С. Реакционную смесь перешивали еще 5-10 мин, затем добавляют 2,63 л 36%-ной соляной кислоты. Растворитель удаляют в вакууме, к остатку добавляют 3 л воды и 6 л CHCl. Органический слой отделяют, промывают водой и растворитель удаляют в вакууме. Полученную массу нагревают до 60°С и добавляют 2 л тетрагидрофурана. Постепенно прибавляют диэтиловый эфир (ок. 4 л) до начала кристаллизации. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и осадок 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина β-кристаллической модификации (формула IIIб) фильтруют. Продукт сушат в вакууме.
D
20
Выход 2,3 кг (73,6%,). Т.пл. 119-121. α  (с1 МеОН)+96-100.
1
3
ЯМР H (δ м.д. CDCl).
РФА (формула IIIб) (см. пример 4).
4
Пример 6. 5'-Дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидин β-кристаллическая модификация (формула IIIб) (из смеси тетрагидрофуран/диэтиловый эфир)
2'
3'
4
4
D
2
2
20
В 20-литровый термостатируемый реактор, снабженный обратным водяным холодильником, производительной механической мешалкой и капельной воронкой, помещают раствор О,O-диацетил-5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина (формула II) (пример 2) в 5,5 л метанола, охлаждают до -20°С и добавляют по каплям раствор 1,262 кг NaOH в 1,75 л воды с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси была ниже -10°С. Реакционную смесь перешивали еще 5-10 мин, затем добавляют 2,63 л 36%-ной соляной кислоты. Растворитель удаляют в вакууме, к остатку добавляют 3 л воды и 6 л CHCl. Органический слой отделяют, промывают водой и растворитель удаляют в вакууме. Полученную массу нагревают до 60°С и добавляют 20 л четыреххлористого углерода до полного растворения осадка. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и осадок 5'-дезокси-N-карбопентилокси-5-фторцитидина β-кристаллической модификации (формула IIIб) фильтруют. Продукт промывают четыреххлористым углеродом и сушат в вакууме. Выход 2,6 кг (83,2%,). Т. пл. 119-121. α  (с1 МеОН)+96-100.
1
3
ЯМР H (δ м.д. CDCl).
РФА (формула IIIa) см. пример 4.
Нижеследующий пример иллюстрирует получение предложенных композиций.
Пример получения композиции
Таблетка, покрытая оболочкой, содержащая следующие ингредиенты:
1) α- или β-кристаллическая форма капецитабина - 500,00 мг;
2) лактоза безводная - 142,88 мг;
3) гипромеллоза - 14.28 мг;
4) кросповидон - 150.0 мг;
5) маннит - 92.84 мг;
6) целлюлоза микрокристаллическая - 187.28 мг;
7) магния стеарат - 32.88 мг;
8) аспартам - 62.16 мг;
9) оболочка - 32,03 мг;
Общий вес - 1214,35;
Способ получения таблеток
1) смешать α- или β-кристаллическую форму капецитабина с безводной лактозой и частью кросповидона;
2) растворить гипромеллозу в очищенной воде;
3) смешать смесь по п.1 и раствор по п.2;
4) провести влажное измельчение смеси по п.3;
5) высушить и измельчить гранулят по п.4;
6) смешать гранулят по п.5 с остатком кросповидона, маннитом, микрокристаллической целлюлозой и аспартамом;
7) просеять стеарат магния через сито, добавить в смесь по п.6 и перемешать;
8) спрессовать таблетки из смеси по п.7;
9) приготовить суспензию из смеси для пленочной оболочки и очищенной воды;
10) нанести пленочное покрытие на таблетки, используя суспензию, приготовленную по п.9.
Предложенные кристаллические модификации обладают тем же уровнем указанной выше биологической активности, но более удобны в переработке в лекарственный препарат. Помимо этого, кристаллические формы капецитабина в меньшей степени подвергаются слеживанию при хранении, а лекарственные формы на их основе имеют более высокую стабильность, что обеспечивает сохранение их терапевтических свойств в течение более длительного времени.