Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЕВОЙ СОЛИ 3-ПИРИДИЛ-1-ГИДРОКСИЭТИЛИДЕН-1,1-БИСФОСФИНОВОЙ КИСЛОТЫ (РИЗЕДРОНАТА) В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛУПЯТИВОДНОЙ ФОРМЕ (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления кристаллической формой соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты (ризедроната). Для достижения необходимой гидратной формы в данном способе используется стадия регулирования рН, что позволяет избежать случайного зародышеобразования нежелательных гидратных форм.

Уровень техники

Для использования при лечении заболеваний костей и метаболизма кальция предложены бисфосфонаты, например 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновая кислота (ризедронат). Такие заболевания включают в себя остеопороз, гиперпаратиреоз, злокачественную гиперкальцемию, остеолитические метастазы кости, прогрессирующее мышечное окостенение, общий кальциноз, артрит, неврит, бурсит, тендинит и другие воспалительные состояния. Болезнь Паджета и гетеротропное окостенение в настоящее время успешно лечатся как EHDP(этан-1-гидрокси-1,1-дифосфиновая кислота), так и ризедронатом.

Из литературы известно, что некоторые бисфосфиновые кислоты и их соли способны образовывать гидраты. Ризедронат натрия существует в трех гидратированных формах: моно, полупятиводной и безводной. Желательно использование таких методик кристаллизации, которые позволяют селективно получить полупятиводную форму, исключив моногидрат и безводную форму.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении неожиданно было обнаружено, что гидратная форма соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты (ризедронат) может селективно управляться в способе, который использует стадия регулировки рН, а не стадию зародышеобразования в растворе.

Способ по настоящему изобретению включает в себя стадии:

а) растворение 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты в смеси изопропилового спирта и воды и неорганического основания в количестве, достаточном для достижения рН 6, с получением раствора;

б) нагрев данного раствора до температуры от примерно 50°С до примерно 60°С с образованием нагретого раствора;

в) фильтрование указанного нагретого раствора для получения профильтрованного раствора;

г) доведение рН указанного профильтрованного раствора до величины в диапазоне от 4,7 до 5 неорганической кислотой, при поддержании температуры на уровне стадии б) для образования нейтрализованного раствора;

д) охлаждение нейтрализованного раствора до температуры от примерно 20°С до примерно 40°С с образованием зародышеобразующей пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты;

е) добавление к указанной пульпе изопропилового, спирта и достаточного количества неорганической кислоты для обеспечения рН от 4,7 до 5,2, с образованием сформировавшейся пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты в кристаллической полупятиводной форме; и

ж) отделение полупятиводной соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты.

Целью настоящего изобретения является также обеспечение способа кристаллизации ризедроната в желаемой кристаллической форме, причем указанный способ применим при случайном или ненамеренном получении нежелательных моногидратных кристаллов.

Эти, а также другие цели, признаки и преимущества будут ясны для специалиста в данной области техники по прочтении нижеследующего описания и приложенной формулы изобретения. Все проценты, соотношения и пропорции даны здесь по весу, если не оговорено иное. Все температуры даны в градусах Цельсия (°С), если не оговорено иное. Все документы, цитируемые в релевантной части, включены сюда посредством ссылки; цитирование любого документа не может быть истолковано как признание его известным уровнем техники относительно настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способу, при котором может быть управляемо получена заданная конечная кристаллическая форма соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты. Соль 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты может существовать в нескольких формах, в частности - в полупятиводной форме, в виде моногидрата и в безводной форме. Настоящее изобретение позволяет экспериментатору использовать способ для получения конечного продукта, который имеет единственную кристаллическую форму.

Используя стадию регулирования рН для инициирования образования зародышей желаемой кристаллической формы, настоящий способ позволяет отказаться от инициирования при помощи добавления растворителя. Это устраняет возможность химического или теплового шока кристаллизующейся системы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты, который может быть причиной нежелательного образования кристаллов моногидрата, тогда как желательно получить полупятиводную форму.

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу, при котором образуется полупятиводная кристаллическая форма, исключая моногидратную форму.

СПОСОБ

Способ по настоящему изобретению включает в себя несколько стадий, а также несколько опциональных стадий, не являющихся обязательными.

Стадия (а):

Стадия (а) настоящего изобретения относится к растворению 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты в смеси изопропилового спирта и воды и к добавлению неорганического основания в количестве, достаточном для получения рН раствора, равного 6, и посредством этого образования раствора.

Относительные количества изопропилового спирта и воды могут быть изменены экспериментатором для успешного осуществления последующих стадий способа. Например, может использоваться большее или меньшее количество изопропилового спирта в зависимости от количества подлежащего растворению вещества (ризедроната), которое следует растворить и превратить в раствор в ходе стадии (а). При одном варианте осуществления изобретения к каждому грамму кристаллизуемой 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты добавляют смесь из 8,2 г воды и 1,23 г изопропилового спирта. При другом варианте осуществления изобретения на грамм ризедроната идет смесь 9,7 г воды и 1,62 г изопропилового спирта.

Так как 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновая кислота добавляется к смеси воды и изопропилового спирта, то неорганическая кислота добавляется в количестве, достаточном для достижения раствором рН величины 6. Неограничивающие изобретение примеры неорганических оснований, пригодных для использования в способе по настоящему изобретению, включают в себя NaOH, NaOCH₃ и NaOC(O)CH₃. Основание может добавляться в виде водного раствора, раствора в смеси изопропиловый спирт/вода или в твердом виде. Основание может добавляться сразу, порциями или постепенно, в зависимости от используемого оборудования или относительных количеств изопропилового спирта и воды. За один цикл соотношение изопропилового спирта и воды на стадии (а) устанавливается на уровне от 0% до 30%, за последующий цикл - от 0% до 17%.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения 2 эквивалента 16,7 вес.% водного раствора NaOH добавляют к суспензии ризедроната в смеси изопропиловый спирт/вода (1,1 г изопропилового спирта на 6,7 г воды - 1:6,6 вес/вес.) при интенсивном перемешивании. Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения, соотношение изопропилового спирта и воды составляет 1:5,9, тогда как при другом варианте осуществления соотношение воды и изопропилового спирта составляет 1:9,1. Полученный таким образом на стадии (а) раствор перемешивают или другим способом встряхивают до тех пор, пока не получится чистый раствор. Тем не менее, неорганическое основание может добавляться экспериментатором в любой концентрации, принимая во внимание тот факт, что в ходе реакции выделяется избыток воды. Например, 0,1 N раствор пригоден так же, как и 50% вес/вес, раствор, с учетом избыточной воды.

Стадия (б):

Стадия (б) настоящего изобретения заключается в нагреве указанного раствора до температуры от примерно 50°С до примерно 60°С и получении нагретого раствора.

При одном варианте осуществления изобретения, указанный раствор, полученный на стадии (а), нагревают до 55°С, пока он не станет чистым и гомогенным. Однако нагрев до температуры 60°С или более может не оказать значительного влияния на способ настоящего изобретения, если этот нагрев не будет продолжительным. Нагрев выше 55°С, но не более 60°С, может быть необходим на некоторых этапах способа по настоящему изобретению. При другом варианте осуществления изобретения температуру раствора поддерживают в пределах от 52°С до 58°С. Нагрев и поддержание раствора при температуре 55±5°С до стадии (д) (см. ниже) является необходимым для того, чтобы убедиться, что ризедронат остается в растворе на протяжении всего процесса.

Время, в течение которого раствор удерживается при конечной температуре, определяется на основании скорости осветления раствора, которая в свою очередь может зависеть от одного или нескольких факторов, в частности, от относительного состава раствора изопропилового спирта/воды, и концентрации растворенного вещества.

Стадия (в):

Стадия (в) настоящего изобретения - фильтрование указанного нагретого раствора для образования профильтрованного раствора. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, фильтр промывают водой, и весь фильтрат поддерживают при температуре стадии (б) перед тем, как перенести его в другую емкость или в исходную емкость. Скорость фильтрации нагретого раствора не влияет на способ настоящего изобретения, если температура нагретого раствора не поддерживается на уровне выше 50°С. Может использоваться ряд последовательно соединенных фильтров (более чем один).

Способ по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя необязательную стадию (в) (i), которая включает в себя: (в) (i) добавление к профильтрованному раствору затравочных кристаллов полупятиводной соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты.

Затравочные кристаллы, используемые на данной опциональной стадии, могут быть получены из ранее отделенного маточного раствора, или из зародышевого раствора, содержащего продукт стадии (д).

Стадия (г):

На стадии (г) настоящего изобретения при помощи неорганической кислоты осуществляют регулирование рН указанного профильтрованного раствора в интервале от 4,7 до 5, поддерживая при этом температуру на уровне стадии (б), для получения нейтрализованного раствора.

Неограничивающие изобретение примеры неорганических кислот, которые могут использоваться для регулирования интервала рН, включают в себя HCl, H₂SO₄ и Н₃РО₄. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения 12 N HCl (0,35 экв. на экв. неорганического основания, использованного на стадии (а), см. выше) добавляют на уровне ниже уровня поверхности перемешанного раствора. Как только желаемое количество кислоты добавлено, экспериментатор может продолжить перемешивание до достижения раствором гомогенного состояния, или до достижения постоянного значения рН. В одном варианте осуществления изобретения данный раствор перемешивается при температуре стадии (б) в течение 30 минут.

Однако если экспериментатор выбрал такое относительное количество (соотношение изопропиловый спирт/вода) растворителя, или концентрацию растворенного вещества, что при нейтрализации раствора начинается образование центров кристаллизации желаемой полупятиводной кристаллической формы, то необязательно поддерживать и перемешивать нейтрализованный раствор в течение сколько-нибудь заметного промежутка времени.

Стадия (д):

Стадия (д) настоящего изобретения относится к охлаждению нейтрализованного раствора до температуры от примерно 20°С до примерно 30°С, и получению зародышеобразующей пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты. На этой стадии происходит созревание кристаллов и образуется основная масса кристаллов.

Нейтрализованный раствор, полученный на стадии (г), может быть охлажден с любой скоростью, которая обеспечивает гомогенное образование полупятиводной соли. В одном варианте осуществления данного изобретения этот раствор охлаждают линейно до температуры 25°С в течение 2,5 часов; в течение этого периода времени зародышеобразующую пульпу перемешивают, чтобы гарантировано получить желаемые кристаллы. Однако скорость, с которой охлаждается раствор, может быть установлена экспериментатором в зависимости от состава жидкой фазы и концентрации растворенного вещества на стадии (а).

В другом варианте осуществления изобретения конечная температура на стадии (д) составляет от 20°С до 40°С, тогда как еще в одном варианте осуществления изобретения используется охлаждение до температуры в диапазоне от 20°С до 30°С для того, чтобы гарантированно сформировалась желаемая кристаллическая форма.

В настоящем изобретении используется тот факт, что насыщенный зародышеобразующий раствор может быть нагрет заново или может поддерживаться при температуре между температурой стадии (б) и желаемой конечной температурой стадии (д), если присутствуют нежелательные кристаллы моногидрата, обеспечивая таким образом последующие стадии (д) (i) и (д) (ii), причем указанные стадии включают в себя:

д) (i) поддержание указанной зародышеобразующей пульпы при температуре от примерно 20°С до примерно 30°С до тех пор, пока указанная моногидратная форма не превратится в полупятиводную форму;

(д) (ii) повторение стадии (д).

Так как указанные необязательные стадии могут быть необходимы при возникновении непредвиденных обстоятельств, вызывающих нежелательное образование кристаллов моногидрата, то экспериментатор может изменить один или несколько из параметров стадии (д), например, скорость охлаждения или конечную температуру.

Стадия (е):

На стадии (е) настоящего изобретения к указанной зародышеобразующей пульпе, полученной на стадии (д), добавляют изопропиловый спирт и достаточное количество неорганической кислоты до достижения рН от 4,7 до 5,2 для получения окончательно сформировавшейся пульпы полупятиводной кристаллической формы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты. Окончательно сформировавшаяся пульпа содержит основную массу ризедроната, который вводился на стадии (а) данного способа.

Изопропиловый спирт добавляется к зародышеобразующей пульпе перед приведением рН к желаемому интервалу. В одном варианте осуществления настоящего изобретения изопропиловый спирт добавляется в количестве 0,25 от массы присутствующей воды, при энергичном взбалтывании, следующим за перемешиванием в течение 30 минут.

Неограничивающие изобретение примеры неорганических кислот, которые могут быть использованы для приведения рН к желаемому интервалу, после добавления последней аликвоты изопропилового спирта, включают в себя HCl, H₂SO₄ и Н₃РО₄. Как только желаемое количество кислоты добавлено, экспериментатор может продолжить перемешивание до тех пор, пока кристаллизация не завершиться.

В случае, если диапазон рН конечной зародышеобразующей пульпы ниже, чем желаемый конечный диапазон, то для смещения рН в желаемый диапазон может быть использовано неорганическое основание. Подходящие для этого неорганические основания включают в себя такие, как вышеописанные на стадии (а).

Стадия (е) может осуществляться в несколько циклов. Например, в первом цикле к смеси добавляются изопропиловый спирт и неорганическая кислота, используемые для образования указанной конечной пульпы. Эта смесь может добавляться выше или ниже уровня жидкости зародышеобразующей пульпы. Альтернативно, изопропиловый спирт и неорганическая кислота могут добавляться порознь или вместе, или каким-либо другим способом.

Стадия (ж):

На стадии (ж) настоящего изобретения отделяют полупятиводную соль 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты. Эта стадия может быть осуществлена любым способом, совместимым с оборудованием, используемым на вышеописанных стадиях.

Одним из способов отделения кристаллов ризедроната является фильтрование как под вакуумом, так и при атмосферном давлении. Однако вместо этого для получения целевого продукта экспериментатор может использовать декантацию фильтрата.

Способ по настоящему изобретению относится к контролируемому зародыше- и кристаллообразованию посредством изменения рН насыщенного раствора растворенного вещества и поэтому добавление изопропилового спирта должно быть проведено таким образом, чтобы не вывести систему из равновесия и не стать причиной нежелательного образования кристаллов моногидрата. Дополнительно, для обеспечения контролируемого роста желаемых кристаллов полупятиводной формы используется контролируемое охлаждение ниже температуры, используемой на стадии (б).

Один вариант осуществления настоящего изобретения содержит следующие стадии:

а) растворение в смеси изопропилового спирта и воды 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты и NaOH в количестве, достаточном для придания образующемуся раствору величины рН, равной 6;

б) нагрев указанного раствора до температуры 55°С с получением нагретого раствора;

в) фильтрование указанного нагретого раствора и получение профильтрованного раствора при поддержании температуры раствора 55°С;

г) установление рН указанного профильтрованного раствора, поддерживаемого при температуре 55°С, в диапазоне от 4,7 до 5 при помощи HCl для образования нейтрализованного раствора;

д) охлаждение указанного нейтрализованного раствора до 25°С с получением зародышеобразующей пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты; и

е) добавление к указанной пульпе изопропилового спирта и количества HCl, достаточного для установления рН от 4,7 до 5,2, и получение конечной пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты в форме кристаллического полупентагидрата.

Ниже приводятся неограничивающие изобретение примеры указанного способа по настоящему изобретению.

а) В первую емкость помещают 1640 мл воды и 246 г изопропилового спирта. Этот раствор перемешивают и добавляют 200 г 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты (ризедроната). При перемешивании добавляют 318,1 г 16,7% водного раствора NaOH (2,0 экв, 1,328 моль).

б) Затем этот раствор нагревают до 55°С и выдерживают при температуре 55°С до тех пор, пока не растворится все вещество.

в) Далее, указанный раствор профильтровывают и переносят во вторую емкость, нагретую до температуры 55°С. Фильтр промывают водой (80 г).

г) Поддерживая температуру примерно 55°С, добавляют 38,7 мл 12N HCl (0,7 экв., 0,465 моль) для создания рН в пределах от 4,7 до 5,0. Полученный раствор перемешивают в течение 30 минут.

д) Затем указанный раствор медленно охлаждают до 25°С в течение 2,5 часов и получают зародышеобразующую пульпу ризедроната.

е) К указанной пульпе добавляют изопропиловый спирт (410 г), и содержимое перемешивают в течение 30 минут, после чего добавляют количество HCl, достаточное для поддержания рН от 4,7 до 5,2.

ж) После дополнительного перемешивания в течение 1 часа образовавшиеся кристаллы ризедроната собирают при помощи фильтрации.

В полученном продукте количество моногидратной формы ризедроната натрия может определяться на уровне следов, что позволяет считать технический результат в виде получения чистой полупятиводной соли достигнутым.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения касается способа, при котором достигаются меньшие выходы при большей чистоте, причем указанный вариант осуществления изобретения включает в себя следующие стадии:

а) растворение 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты и неорганического основания в смеси изопропилового спирта и воды в количестве, достаточном для доведения образованного раствора до рН 6;

б) нагрев этого раствора от примерно 50°С до примерно 60°С и получение нагретого раствора;

в) фильтрование указанного нагретого раствора и получение профильтрованного раствора;

г) поддержание рН указанного профильтрованного раствора при помощи неорганической кислоты на уровне от 4,7 до 5, при поддержании температуры на уровне стадии б), для образования нейтрализованного раствора;

д) охлаждение нейтрализованного раствора до температуры от примерно 20°С до примерно 40°С с получением зародышеобразующей пульпы соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты; и

е) отделение полупятиводной соли 3-пиридил-1-гидроксиэтилиден-1,1-бисфосфиновой кислоты.

В полученном продукте количество моногидратной формы ризедроната натрия ниже предела определения стандартными методами, что позволяет считать технический результат в виде получения чистой полупятиводной соли достигнутым.

Все документы, цитированные в подробном описании настоящего изобретения, в релевантной части, включены сюда посредством ссылки; цитирование любого из этих документов не может рассматриваться, как признание его известным уровнем техники по отношению к настоящему изобретению.

Хотя были проиллюстрированы и описаны частные варианты осуществления настоящего изобретения, для специалиста в данной области является очевидным, что возможны различные изменения и модификации объема и сущности данного изобретения. Поэтому имеется в виду, что все такие изменения и модификации, находящиеся в объеме данного изобретения, покрываются приложенной формулой изобретения.