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ITMI981833A1 - Processo per la preparazione di zofenopril sale di calcio - Google Patents

Processo per la preparazione di zofenopril sale di calcio Download PDF

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ITMI981833A1
ITMI981833A1 IT98MI001833A ITMI981833A ITMI981833A1 IT MI981833 A1 ITMI981833 A1 IT MI981833A1 IT 98MI001833 A IT98MI001833 A IT 98MI001833A IT MI981833 A ITMI981833 A IT MI981833A IT MI981833 A1 ITMI981833 A1 IT MI981833A1
Authority
IT
Italy
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polymorph
zofenopril
calcium salt
salt
process according
Prior art date
Application number
IT98MI001833A
Other languages
English (en)
Inventor
Raffaello Giorgi
Antonio Giachetti
Carlo Mannucci
Anita Falezza
Original Assignee
Menarini Ricerche Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "PROCESSO PER LA PREPARAZIONE DI ZOFENOPRIL SALE DI CALCIO"
Campo dell'invenzione
La presento invenzione si riferisce ad un nuovo processo per la preparazione di zofenopril sale di calcio. E' stato riportato che il prodotto sintetizzato può esistere allo stato solido in almeno due forme polimorfe dette A e B; il nuovo processo sintetico realizzato è tale da produrre lo zofenopril sale di calcio nella sola forma polimorfa A, sostanzialmente pura dalla forma B.
Stato dell'arte
Lo zofenopril [(4S)-l-[(2S)-3-(benzoiltio)-2-metilpropionil-4-(feniltio)-L-prolina] sala di calcio ha la seguente formula I
(1)
Lo zofenopril é stato descritto, insieme ad altri suoi analoghi, nel brevetto US 4316906. La sintesi utilizzata per ottenere il sale di calcio è schematizzata nello Schema I e prevede sostanzialmente tre passaggi:
a) la condensazione fra cis-4-feniltio-L-prolina con D-3-(benzoiltio)-2-metilpropanoil cloruro in soluzione acquosa mantenendo il pH a -valori di 8 - 8.5 mediante aggiunta di soda 5N; la successiva acidificazione con HCI, l'estrazione con isobutil acetato e la concentrazione degli estratti, lavati con soluzione salina, forniva la (4S)-1-[(2S)-3-(benzoiltio)-2-metilpropionil]-4-(feniltio)-L-prolina;
b) il trattamento del materiale resinoso, ottenuto nel passaggio precedente, in soluzione di isopropanolo con potassio 2-etilesanoato ad ottenere il relativo sale di potassio;
c) la dissoluzione del sale di potassio in acqua fino ad una concentrazione del 57% e 1'aggiunta molto lenta, con contemporanea inseminazione,di un moderato eccesso di una soluzione acquosa 2N di calcio cloruro fino a precipitazione del desiderato sale di calcio. Il prodotto così ottenuto veniva lavato abbondantemente con acqua, seccato sotto vuoto a temperatura moderatamente elevata fornendo il desiderato sale di calcio come polvere secca; punto di fusione 250" circa.
In alternativa:
d) la (4S)-l-[(2S)-3-(benzoiltio)-2-metilpropionill-4-(feniltio)-L-prolina veniva sciolta in etanolo e trattata con una uguale volume di una sospensione acquosa contenente un equivalente di CaO; dopo eliminazione dell'etanolo e successivo lavaggio con.etere, la sospensione acquosa veniva liofilizzata ottenendo il sale di calcio con punto di fusione 235-237" (dee.).
L' esistenza di polimorfi per lo zofenopril sale di calcio era stata chiaramente anticipata in J. Pharmaceutical & Biomedicai Analysis, 1994,Voi 12,pp. 173-177 in cui si asseriva che compresse di zofenopril sale di calcio preparate con il polimorfo A o con il polimorfo B non potevano essere differenziate sulla base della loro velocità di dissoluzione, ma non veniva riportata alcuna caratterizzazione chimicofisica dei due polimorfi. Tuttavia il fenomeno del polimorfismo rende problematica la sintesi di lotti diversi di zofenopril calcio sempre con le stesse caratteristiche chimico fisiche, requisito indispensabile per garantire la massima ripetibilità di conportamento ai fini scientifici, regolatori e terapeutici.
E' stato ora scoperto che il polimorfo A è maggiormente resistente alla compressione e/o micronizzazione rispetto al polimorfo B, e pertanto il polimorfo A risulta essere molto più preferibile industrialmente del polimorfo B per la preparazione di formulazioni farmaceutiche in forma solida quali le conpresse; appare anche chiaro che, per quanto detto, è industrialmente preferito un polimorfo A sostanzialmente puro da polimorfo B.
Peraltro le sintesi precedentemente note dello zofenopril sale di calcio non erano in grado di fornire il polimorfo A sufficientemente puro dal polimorfo B. Infatti la sintesi descritta in US 4316906 (citata precedentemente ai punti a, b e c) fornisce prevalentemente polimorfo A, ma con percentuali di polimorfo B molto variabili e mai inferiori al 20%; inoltre la sintesi alternativa di US 4316906 { citata al punto d ) dà un prodotto parzialmente amorfo, con caratteristiche molto variabili ed.in cui il polimorfo A, se presente, lo è in concentrazioni molto inferiori alla precedente sintesi.
Tali problemi sono stati risolti con il processo oggetto dell'invenzione che consente la preparazione di un prodotto in cui sia presente solo e sempre il polimorfo A sostanzialmente puro dal polimorfo B.
Sommario dell’invenzione
Il processo di preparazione del polimorfo A sostanzialmente puro dello zofenopril sale di calcio comprende:
a) la reazione del cloruro dell'acido S(-)-3-benzoiltio-2-metil propanoico e cis-4-feniltio-L-prolina in acqua ad un pH compreso fra 9.0 e 9.5 e l'isolamento dello zofenopril in forma acida;
b) la salificazione dello zofenopril acido con un sale potassico in soluzione alcoolica, e l'isolamento del sale di potassio così ottenuto;
c) la conversione del sale di potassio in sale di calcio per aggiunta di una soluzione acquosa di zofenopril sale di potassio a una soluzione acquosa di CaC12 a un T di 70-90°C con contemporanea inseminazione per facilitare la precipitazione del polimorfo A. Descrizione dettagliata dell'invenzione
Il procedimento dell'invenzione è schematizzato nello schema I.
Schema I
Nello stadio a), l'acido S-(-)-3-benzoiltio-2-metil propanoico viene trattato con un agente clorurante,preferibilmente ossalil cloruro o tionil cloruro, a temperature da -10° a 50° C, preferibilmente a 20-25° C, in un solvente organico non protico, a dare il cloruro acilico corrispondente. I componenti volatili della miscela di reazione vengono rimossi sotto vuoto ed il risultante olio, sciolto in un solvente organico non protico, preferibilmente cloruro di metilene, etile acetato, isobutil acetato, è aggiunto lentamente ad una soluzione di cis-4-feniltio-L-prolina in acqua ad un pH di 9-9.5, preferibilmente 9.5,a temperature da -10° a 50°C, preferibilmente a 20-25° C.Il pH è mantenuto ai valori desiderati con l'aggiunta di una soluzione di soda. Terminata l'aggiunta, la miscela viene lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per un periodo di tempo dai 15 minuti alle 4 ore, preferibilmente 30 minuti, mantenendo il pH al valore desiderato (9 -9.5).La miscela di reazione viene poi acidificata con acido cloridrico concentrato ed estratta con un solvente organico.Per allontanamento del solvente organico si ottiene lo zofenopril come acido libero.
Il pH a cui avviene la condensazione è da considerarsi un parametro critico della sintesi perché ha una influenza notevole sulla purezza del prodotto finale e sulla resa totale del sale di potassio dello zofenopril (passaggio b): si è visto infatti che per valori più bassi di 9 si ha un abbassamento delle rese e per valori più alti di 9.5 si ha anche una idrolisi del gruppo benzoilico del tioestere.
Il pH scelto inoltre non compromette l'integrità isomerica del materiale di partenza e dello zofenopril ottenuto, per cui la costituzione stereoisomerica dello zofenopril come acido libero è controllata dalla purezza stereoisomerica del materiale di partenza.
Nello stadio b), l'acido precedentemente ottenuto è sciolto in un solvente alcolico, preferibilmente alcool isopropilico, e trattato con una soluzione nello stesso alcool contenente una quantità equivalente,di un sale organico di potassio, preferibilmente potassio 2-etilesanoato. Il sale di potassio dello zofenopril viene raccolto per centrifugazione, lavato e seccato.
Lo zofenopril sale di potassio è un intermedio molto importante perché la purezza dello zofenopril sale di calcio finale,a causa della sua insolubilità, dipende molto dalla purezza del relativo sale di potassio.
Infatti, in caso di livelli inaccettabilmente alti di impurezze chimiche e/ o stereoisomeriche dello zofenopril, il suo sale di potassio può essere purificato tramite cristallizzazione selettiva in isqpropanolo/acqua.
Nello stadio c), infine, il sale di potassio viene sciolto in acqua ed aggiunto ad una soluzione acquosa, mantenuta ad una temperatura di 70-90° C, preferibilmente 80-85’C, contenente calcio cloruro. La precipitazione avviene per inseminazione. Il sale di calcio viene raccolto per centrifugazione e lavato abbondantemente con acqua deionizzata fino a che 1'acqua di lavaggio si presenta sostanzialmente libera da ioni cloruro, in base al test con AgNO3 o in base a misure di conduttività.
Il procedimento sintetico descritto, fornisce lotti di zofenopril sale di calcio come polimorfo A sostanzialmente puro dal polimorfo B o comunque con percentuali di questo intorno al limite inferiore di rivelabilità (inferiore al 7%).
I campioni di zofenopril sale di calcio ottenuti secondo la sintesi descritta risultano stabili e non mostrano interconversione verso il polimorfo B; infatti campioni mantenuti fino a 3 anni a 25’C con 60% di umidità relativa eppure campioni tenuti 6 mesi a 40’C con il 75% di umidità relativa presentano una percentuale di polimorfo B non apprezzabile (inferiore al 7%) ed invariata nel tempo. Costituiscono pertanto un ulteriore oggetto dell'invenzione le composizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo il polimorfo A sostanzialmente puro del sale di calcio di zofenopril, ad esempio con percentuali residue di polimorfo B inferiori al 15%, preferibilmente inferiori al 7%.
L'invenzione è illustrata nei seguenti Esempi.
Esempio 1
a) Zofenopril: L' acido (S)-3- benzoiltio-2-metil propanoico ( 6.0 kg;
28.8 M) viene sciolto in metilene cloruro, in presenza di una quantità catalitica di DMF . A questa soluzione, mantenendo la temperatura a 20-25"C,viene aggiunto lentamente l'ossallil cloruro ( 2.79 L ). Terminata 1' aggiunta la miscela di reazione viene scaldata a 35-38° C per almeno 1.5 ore. La soluzione viene poi concentrata sotto vuoto a 35- 45° C e poi raffreddata in atmosfera di azoto a 15 -20" C. L' olio risultante (S) -3-benzoiltio-2-metil propanoil cloruro viene sciolto in isobutil acetato e lentamente aggiunto ad una soluzione acquosa contenente cis-4 feniltio-L-prolina (6.5 kg; 29.1 M) mantenuta a pH 9 -9.5 tramite la continua aggiunta di una soluzione di sodio idrossido al 20%. Durante l' aggiunta la temperatura è costantemente tenuta a 20-25" C. Al termine dell'aggiunta la miscela viene agitata per 1/2 ora a pH 9.5 per completare la reazione. La miscela di reazione è acidificata a pH 1.8-2.0 con acido cloridrico concentrato e le due fasi sono separate. Per evaporazione della fase organica si ottiene lo zofenopril acido libero.
b) Zofenopril sale di potassio: L' acido libero precedentemente ottenuto viene sciolto nella minima quantità di isopropanolo ad una temperatura di 58 -60°C ed a questo viene aggiunta una soluzione concentrata di potassio 2-etil esanoato ( 5.3 kg; 29.1 M) in isopropanolo.La miscela viene tenuta sotto agitazione per non meno di 8 ore durante le quali la temperatura viene lasciata scendere lentamente a 20-25° C. Lo zofenopril sale di potassio precipitato viene raccolto per centrifugazione, lavato con isopropanolo e seccato sotto vuoto a 45-50°C per almeno 8 ore.Resa 96%.
c) Zofenopril sale di calcio,Polimorfo A:23.32 kg di zofenopril sale di potassio sono disciolti in 180 L di acqua. La soluzione risultante viene pulita per filtrazione lavando tutta 1' apparecchiatura usata con ulteriori 19 L di acqua che vengono aggiunti alla soluzione precedente. 7.4 kg di CaC12 diidrato sono sciolti in 324 L di acqua.La soluzione viene pulita per filtrazione lavando tutta l' apparecchiatura usata con ulteriori 137 L di acqua che viene aggiunta alla soluzione appena filtrata. La soluzione di CaCl2 viene riscaldata a 80-85° C ed a questa si aggiungono 6.5 L della soluzione di zofenopril sale di potassio inseminandola con cristalli di zofenopril Calcio Polimorfo A precedentemente ottenuti. La risultante sospensione viene agitata per 30 min ed a questa viene aggiunta la restante soluzione di zofenopril potassio durante un periodo di 2.50 ore mantenendo la temperatura nell' intervallo 80-85” C. Al termine dell'aggiunta, la sospensione si agita per 30 min e si centrifuga ancora calda. Il residuo solido centrifugato viene lavato con acqua finché la concentrazione di ioni cloruro dell'effluente viene giudicata trascurabile basandosi sul test dell'AgNO3 o su misure di conduttività. Il centrifugato viene poi seccato sotto vuoto a 40" C finché il contenuto di acqua non risulti inferiore al 3%.
Resa superiore al 96%. Il polimorfo B non è evidenziabile nel prodotto.
Esempio 2
Sintesi del Polimorfo B
Partendo dallo zofenopril sale di potassio si può ottenere il polimorfo B sostanzialmente puro dal polimorfo A con la seguente sintesi di cui descriviamo un esempio:
Una soluzione di zofenopril sale di potassio (0.27 M) viene spruzzata in acqua tiepida (55" C) mentre viene contenporaneamente aggiunta una soluzione di calcio cloruro ( 1.17 M); le soluzioni sono tali che le quantità totali di zofenopril sale di potassio e calcio cloruro sono equimolari. La risultante sospensione contenente il prodotto papposo viene riscaldata a 85" C per 12-14 ore per convertirlo completamente nel polimorfo B. Dopo raffreddamento a circa 25" C, il prodotto viene filtrato, lavato con acqua finché questa non risulta essenzialmente libera da ioni cloruro, sulla base di misure di conduttività. Il filtrato viene allora seccato sotto vuoto. Rese siperiori al 90%.
Esempio 3
Caratterizzazione dei polimorfi
I polimorfi A e B dello zofenopril sale dì calcio possono essere distinti agevolmente mediante tecniche di diffrattometria a raggi X (DXR)e/o microscopia elettronica a scansione (SEM).
Non si sono mai osservate interconversioni fra i due polimorfi.
DRX:Gli spettri di diffrazione sono stati registrati sulla polvere dei due campioni utilizzando un diffrattometro PW-1710 nell* intervallo di 2Θ compreso tra 0° e 60°. Circa 10 mg di campione,sono stati sospesi in etere di petrolio e deposti su un vetrino che è stato posizionato sul porta campione dello strumento. I diffrattogrammi dei due polimorfi si differenziano nettamente sia per il numero dei picchi di diffrazione, sia per la loro posizione nello spettro.La zona dello spettro in cui le differenze appaiono più significative è quella compresa tra 2Θ = 15 e 2Θ = 25 (figura 1} e proprio su questa zona che si è basata la valutazione quantitativa dei due polimorfi nell' analisi di miscele degli stessi.
SEM: I campioni sono stati metallizzati con oro e fotografati a vari ingrandimenti usando un microscopio a scansione elettronica. I due polimorfi presentano caratteristiche diverse sia per la loro morfologia sia per le dimensioni particellari.
Il polimorfo A si presenta come un insieme di aggregati di particelle apparentemente lamellari le cui dimensioni non superano i 50 ym .
Il polimorfo B si presenta come un insieme di macroaggregati sferici di diametro compreso fra 0.2 e 1.0 mra. L' ingrandimento della superficie delle sferule rivela che le particelle hanno abito prismatico con evidenti accrescimenti a rosetta.
Determinazione del Polimorfo B nei campioni di Polimorfo A : La percentuale del Polimorfo B in campioni di Polimorfo A può essere agevolmente stimata dall'analisi dei diffrattogrammi X (DRX).La regione utilizzata per l' analisi è stata quella per 2Θ compreso fra 15 e 25. In questa regione si sono evidenziati tre picchi, rispettivamente I con 2Θ = 18.4, II con 28 = 19.2 e III con 28 =19.9, e si sono misurate le intensità relative I/III e II/III di vari campioni di Polimorfo A contenenti quantità note di Polimorfo B non superiori al 30%. Si è potuta così ottenere una equazione di regressione che mette in relazione le intensità dei picchi I e II relative al picco III con la percentuale del polimorfo B presente nei campioni . La precisione e l’ accuratezza dei risultati ottenibili con la suddetta equazione sono risultati buoni e, basandoci sugli intervalli di confidenza, la minima quantità determinabile di polimorfo B nel polimorfo A può essere stimata < al 7%. In figura 4 è stata riportata la correlazione fra i valori predetti in base all'equazione di regressione così calcolata ed i valori osservati.
Stabilità dei polimorfi alla micronizzazione
I due polimorfi sono stati macinati in condizioni spinte utilizzando un micronizzatore a palle Retsch MM2 caricato con 200 mg di campione con un a velocità di 80 vibrazioni/min per un tempo di 15 minuti ed hanno dimostrato di possedere una diversa stabilità nelle stesse condizioni sperimentali. Infatti,sulla base della DRX, il polimorfo A mantiene la struttura cristallina anche dopo il trattamento (figura 2), mentre il polimorfo B perde completamente la sua struttura cristallina trasformandosi in una fase solida completamente amorfa (figura 3).

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la preparazione del polimorfo A di zofenopril sale di calcio in forma sostanzialmente pura che comprende : a) la reazione del cloruro dell'acido S(-)-3-benzoiltio-2-metil propanoico e cìs-4-feniltio-L-prolina in acqua ad un pH conpreso fra 9.0 e 9.5 e l'isolamento dello zofenopril in forma acida; b) la salificazione dello zofenopril acido con un sale potassico in soluzione alcoolica, e l'isolamento del sale di potassio così ottenuto; c) la conversione del sale di potassio in sale di calcio per aggiunta di una soluzione acquosa di zofenopril sale di potassio a una soluzione acquosa di CaCl2 a un T di 70-90°C con contemporanea inseminazione per facilitare la precipitazione del polimorfo A.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nello stadio a), il cloruro dell'acido S(-)-3-benzoiltio-2-metil propanoico viene preparato per reazione dell'acido corrispondente con un agente clorurante in un solvente organico non protico a una temperatura compresa tra - 10 e 50°C, e che la reazione con cis-4-feniltio-L-prolina viene effettuata aggiungendo una soluzione del cloruro acilico in un solvente organico non protico a soluzione acquosa di cis-4-feniltio-L-prolina a pH 9.0-9.5, ad una temperatura compresa tra - 10 e 50-C.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2 in cui il pH viene mantenuto nell'intervallo di valori compreso tra 9.0 e 9.5 per aggiunta di idrossido di sodio.
  4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 2 o 3 in cui il pH viene mantenuto al valore di 9.5.
  5. 5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4 in cui il solvente organico non pratico è acetato di etile, acetato di isobutile o cloruro di metilene.
  6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1 in cui lo stadio b) è effettuato in un solvente alcolico per reazione con un sale potassico di acido organico.
  7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6 in cui il sale organico di potassio è il potassio 2-etilesaonato e il solvente è isopropanolo
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1 in cui lo stadio c)viene effettuato a una temperatura di 80-85°C.
  9. 9. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti caratterizzate dal fatto che si ottiene un polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril avente un contenuto di polimorfo B inferiore al 7%.
  10. 10. Composizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo il polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril sostanzialmente puro.
  11. 11. Composizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo il polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril avente un contenuto di polimorfo B inferiore al 15%.
  12. 12. Composizioni farmaceutiche contenenti come principio attivo il polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril avente un contenuto di polimorfo B inferiore al 7%.
  13. 13. Uso del polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril sostanzialmente puro per la preparazione di medicamenti per il trattamento dell'ipertensione essenziale, dello scompenso cardiaco e dell'infarto miocardico acuto.
  14. 14. Uso del polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril avente un contenuto di polimorfo B inferiore al 15%, per la preparazione di medicamenti per il trattamento dell'ipertensione essenziale, dello scompenso cardiaco e dell'infarto miocardico acuto.
  15. 15. Uso del polimorfo A del sale di calcio dello zofenopril avente un contenuto di polimorfo B inferiore al 7%, per la preparazione di medicamenti per il trattamento dell'ipertensione essenziale, dello scompenso cardiaco e dell'infarto miocardico acuto.
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