WO2006010189A1 - Verfahren zur reindarstellungvon kristallformen von torsemid - Google Patents

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Anton Gerdenitsch
Peter KÜHNHACKL
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    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/06—Antihyperlipidemics
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/12—Antidiuretics, e.g. drugs for diabetes insipidus

Definitions

  • the invention relates to a process for Reindar ⁇ position of the crystal form 1 of polymorphic crystalline Torsemid, in which Torsemid is dissolved in an ethanol-water mixture with heating, whereupon subsequently cooled and dried after separation of the crystals.
  • Torsemide (1-isopropyl-3- [(4-m-toluidino-3-pyridyl) sulfonyl] urea, also described in the literature as torasemide, is a known compound with interesting pharmacological properties Therefore, the active ingredient is advantageously used in the production of pharmaceutical preparations which are to be administered as diuretics.
  • torasemide exists in various crystal forms. Dupont, L., Campestone, H., Lamotte, J. & Vermeire, M. (1978) Structure of a seconde variete de Ia torasemide, Acta Cryst. B34, pages 2659 to 2662 it can be seen that torasemide can be present in at least two crystal forms, which differ from one another by X-ray crystallography. The two crystal forms arise according to this reference next to each other, if a solution of torasemide in petroleum ether ethanol is evaporated. In the crystallographic distinction, a crystal form 1 was described which crystallizes monoclinically in the space group P2 ⁇ / c.
  • crystal form 2 Another crystal form, which was designated as crystal form 2, crystallizes monoclinically in the space group P2 / n.
  • the crystallographic data for elementary cells in both cases gave measured values of ⁇ and ⁇ of 90 °.
  • the crystal form 1 was determined to have an angle ⁇ of 107 °, whereas the crystal form 2 gave an angle ⁇ of the unit cells of almost 109 °.
  • the edge lengths of the unit cells could be clearly differentiated from each other. The two forms of crystallization are thus clearly distinguishable from each other, as has also been described in the literature.
  • crystal form 1 or 2 and modification 1 or 2 are not necessarily synonymous, as described in Rollinger, Judith Maria et al., "Crystal forms of torasemide: new insights” Europ. of Phrmaceutics and Biopharmaceutics 53 (2002) 75-85.
  • the invention now aims to provide a Ver ⁇ drive, with which it It is possible, under particularly mild conditions, to produce torsemide of the crystal form 1 in high purity, avoiding impurities such as, for example, the carbamates or decomposition products resulting from prolonged thermal stress.
  • the process according to the invention consists essentially in the fact that the drying is carried out under simultaneous mechanical loading of the crystals, for example in a paddle dryer, wherein crystals of the crystal form 2 are transferred to the crystal form 1.
  • the separated crystals which are mostly crystals of the crystal form 2 or represent mixtures of the crystals 2 and 1, are now dried under simultaneous mechanical loading of the crystals.
  • This mechanical stress on the crystals during drying now leads to a rearrangement of the crystals of the crystal form 2 in crystals of the crystal form 1 and overall to a final product with substantially greater purity than by direct production of the crystal form I without the detour via the preparation of the crystal form 2 would be possible.
  • This is substantially further improved if, as proposed according to a preferred procedure, before the formation of the pure crystal form 2, ie before the crystallization, a mechanical solids separation, in particular filtration vor ⁇ is taken.
  • the inventively proposed pure production of the crystal form 2 leads to the corresponding mechanical stress in the further drying to a rearrangement in the crystal form 1, with regard to the previously shown purely pure crystal form 2 in this rearrangement directly not otherwise achievable purity of the recrystallized or rearranged to the pure crystal form 1 crystals of torasemide is achieved.
  • the process according to the invention advantageously becomes so is carried out such that the heating is carried out at temperatures up to the reflux temperature over a period of less than 30 minutes, preferably 10 to 20 minutes. It is thus achieved a total solution by the choice of an ethanol-water mixture with the appropriate suitability torsemide at much shorter times and thus set the thermal load herab ⁇ significantly.
  • mixtures in which ethanol and water have a mass ratio of 55:45 (volume ratio about 60:40) with a maximum deviation of the respective proportions from one to the other have proven to be particularly advantageous as ethanol-water mixture 15% by mass.
  • Such ethanol-water mixtures presumably lead to the formation of Chlatraten and allow crystallization of exceedingly pure crystals of the crystal form 2 of Torsemids.
  • the limitation of the solution process carried out at elevated temperature to 10 to 20 minutes represents a particularly gentle treatment, where appropriate, insoluble decomposition products or even torsemide of the crystal form 1, which dissolves relatively poorly, can be separated before seeding with seed crystals of pure crystal form 2.
  • the process according to the invention is carried out in such a way that, for the preparation of the pure crystal form 2, cooling takes place with a temperature gradient of 0.2 to 1 ° C./min, preferably 0.4 ° / min to 0.6 ° / min Temperatures below 40 ° C, preferably about 20 ° C, made, whereby the thermal load can be further reduced.
  • the preparation of the pure crystal form 2 of the torsemide is preferably proceeded so that immediately before or when reaching the saturation temperature, in particular between 70 ° and 60 ° C, on cooling the solution seed crystals of the crystal form 2 are added, wherein, as already mentioned, with Advantage before the addition of the seed crystals, a mechanical solids separation, in particular filtration, is made. After separation of the crystals from the liquid phase, drying under subatmospheric pressure can be carried out, thereby avoiding further thermal stresses.
  • the drying was carried out in a paddle dryer.
  • the mechanical stress in the drying at 40 0 C to 80 ° C resulted in complete conversion to the crystal form 1, wherein crystallographically the amount of crystal form 2 was below the detection limit.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Reindarstellung der Kristallform 1 von polymorphem kristallinen Torsemid, bei welchem Torsemid in einem Ethanol-Wassergemisch unter Erwärmen gelöst wird, worauf anschließend gekühlt und nach dem Abtrennen der Kristalle getrocknet wird, wird das Trocknen unter gleichzeitiger mechanischer Belastung der Kristalle beispielsweise in einem Schaufeltrockner vorgenommen, wobei Kristalle der Kristallform 2 in die Kristallform 1 umgelagert werden.

Description

Verfahren zur Reindarstellunq von Kristallformen von Torsemid
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reindar¬ stellung der Kristallform 1 von polymorphem kristallinen Torsemid, bei welchem Torsemid in einem Ethanol-Wassergemisch unter Erwärmen gelöst wird, worauf anschließend gekühlt und nach dem Abtrennen der Kristalle getrocknet wird.
Torsemid ( l-Isopropyl-3-[ (4~m-toluidino-3-pyridyl)sulfonyl]- Harnstoff, in der Literatur auch als Torasemid beschrieben, ist eine bekannte Verbindung mit interessanten pharmakolo¬ gischen Eigenschaften. Torasemid wirkt stark diuretisch, wobei Wasser- und Natriumionen relativ stärker als Kaliumionen aus¬ geschieden werden. Der Wirkstoff findet daher mit Vorteil Ver- wendung bei der Herstellung von pharmazeutischen Zubereitun¬ gen, welche als Diuretika verabreicht werden sollen.
Aus der Literatur ist es weiters bekannt, dass Torasemid in verschiedenen Kristallformen existiert. Aus Dupont, L., Camp- steyn, H., Lamotte, J. & Vermeire, M. (1978) Structure d'une seconde variete de Ia torasemide, Acta Cryst. B34, Seiten 2659 bis 2662 ist zu entnehmen, dass Torasemid in wenigstens zwei Kristallformen vorliegen kann, die sich röntgenkristallo- graphisch voneinander unterscheiden. Die beiden Kristallformen entstehen gemäß dieser Literaturstelle nebeneinander, wenn man eine Lösung von Torasemid in Petrolätherethanol eindampft. Bei der kristallographischen Unterscheidung wurde eine Kristall¬ form 1 beschrieben, welche monoklin in der Raumgruppe P2χ/c kristallisiert. Eine weitere Kristallform, welche als Kris- tallform 2 bezeichnet wurde, kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P2/n. Die kristallographischen Daten zu Elementar¬ zellen haben in beiden Fällen Messwerte von α und γ von 90° ergeben. Die Kristallform 1 wurde mit einem Winkel ß von 107° bestimmt, wohingegen die Kristallform 2 einen Winkel ß der Elementarzellen von nahezu 109° ergeben hat. Auch die Kantenlängen der Einheitszellen konnten klar voneinander differenziert werden. Die beiden Kristallisationsformen sind somit eindeutig voneinander unterscheidbar, wie dies im Übrigen auch in der Literatur beschrieben wurde.
Für die Herstellung und Reinigung von Torasemid sind verschie- dene Methoden vorgeschlagen worden. Beispielsweise kann durch
Umfällung von Torasemid mit CO2 eine Modifikation 2 gebildet werden, die sich allerdings in der Folge gemäß den Aus¬ führungen in der EP 212 537 Bl unkontrolliert in eine Modifi¬ kation 1 umlagern soll.
Für die Herstellung pharmazeutischer Zubereitungen ist es na¬ turgemäß wesentliche Voraussetzung, dass eine reproduzierbare Dosierung gelingt, wobei dies wiederum voraussetzt, dass der Wirkstoff sich nicht von Tablette zu Tablette unterscheiden darf. Bedingt durch den Umstand, dass die Modifikation 1 und die Modifikation 2 unterschiedliche Lösungsprofile - aufweisen und insbesondere die Lösungsgeschwindigkeit des Wirkstoffs beim Einbringen in Wasser signifikant voneinander verschieden ist, kommt der Isolation bzw. Reindarstellung der einzelnen Kristallformen besondere Bedeutung zu. In der EP 212 537 Bl wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, ein in Suspension vorlie¬ gendes Torasemid der Modifikation 2 in eine Modifikation 1 umzulagern. Das vorgeschlagene Verfahren setzt allerdings vor¬ aus, dass die Suspension über einen längeren Zeitraum erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, wodurch die Gefahr der Bildung unerwünschter Zersetzungsprodukte und weiterer Verunreinigung zunimmt. Der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass die Begriffe Kristallform 1 bzw. 2 und Modifikation 1 bzw. 2 nicht notwendiger Weise synonym sind, wie dies in Rollinger, Judith Maria et al., „Crystal forms of torasemide: new insights" Europ. J. of Phrmaceutics and Biopharmaceutics 53 (2002) 75-85 ausführlich dargelegt wurde.
Wie auch aus der Literatur hinlänglich bekannt ist, ist Torsemid weder in Wasser noch in Methanol oder in Ethanol löslich. Aus diesem Grunde haben die bisher bekannten Ver- fahren prinzipiell Suspensionen behandelt, und es liegt auf der Hand, dass in derartigen Suspensionen eine exakte Differenzierung zwischen den jeweils nicht löslichen Anteilen nicht ohne weiteres gelingt.
Zur Reindarstellung der Torsemidkristalle der Form 2 wurde von Rollinger, Judith Maria et al., „Crystal forms of torasemide: new insights" Europ. J. of Phrmaceutics and Biopharmaceutics 53 (2002) 75-85 bereits vorgeschlagen, dass Torsemid in einem Ethanol-Wasser-Gemisch unter Erwärmen gelöst wird, worauf anschließend gekühlt und nach dem Abtrennen der Kristalle getrocknet wird. Dann, wenn Torsemid in Lösung gebracht wird, gelingt es alle diejenigen Substanzen, welche nicht dem in dem Ethanol-Wasser-Gemisch löslichen Torsemid entsprechen und in diesem Gemisch nicht löslich sind, als Feststoffe abzutrennen, wofür eine einfache Filtration genügt. Dies gilt insbesondere für die wesentlich schlechter lösliche Kristallform 1, die bei der Darstellung der Kristallform 2 mit hoher Reinheit vor dem Auskristallisieren abgetrennt werden kann, sodass beim Aus- kristallisieren der reinen Kristallform 2 keine Impfkristalle der Kristallform 1 in der Lösung verbleiben. Auch ggf. bereits gebildete Zersetzungsprodukte können vor dem Auskristalli¬ sieren der Kristallform 2 mittels einfacher Filtration ent¬ fernt werden, wobei die wesentliche Erkenntnis darauf beruht, dass Ethanol-Wasser-Gemische bestimmter Zusammensetzungen in der Lage sind, Torsemid weitestgehend zu lösen und von Verun¬ reinigungen zu trennen.
Ausgehend von einem derartigen Verfahren, bei welchem Torsemid in einem Ethanol-Wassergemisch unter Erwärmen gelöst wird, wo¬ rauf anschließend gekühlt und nach dem Abtrennen der Kristalle getrocknet wird, zielt die Erfindung nun darauf ab, ein Ver¬ fahren zu schaffen, mit welchem es gelingt, unter besonders schonenden Bedingungen Torsemid der Kristallform 1 in hoher Reinheit herzustellen, wobei Verunreinigungen wie beispiels¬ weise die bei längerer thermischer Belastung entstehenden Kar- bamate oder Zersetzungsprodukte vermieden werden. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Ver¬ fahren im Wesentlichen darin, dass das Trocknen unter gleich¬ zeitiger mechanischer Belastung der Kristalle beispielsweise in einem Schaufeltrockner vorgenommen wird, wobei Kristalle der Kristallform 2 in die Kristallform 1 umgelagert werden. Erfindungsgemäß werden somit nun die abgetrennten Kristalle, welche mehrheitlich Kristalle der Kristallform 2 sind bzw. Mischungen der Kristalle 2 und 1 darstellen, unter gleich- zeitiger mechanischer Belastung der Kristalle getrocknet. Diese mechanische Beanspruchung der Kristalle beim Trocknen führt nun zu einer Umlagerung der Kristalle der Kristallform 2 in Kristalle der Kristallform 1 und insgesamt zu einem End¬ produkt mit wesentlich größerer Reinheit, als dies durch unmittelbare Herstellung der Kristallform I ohne den Umweg über die Herstellung der Kristallform 2 möglich wäre. Dies wird noch dadurch wesentlich verbessert, wenn, wie gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise vorgeschlagen, vor der Ausbildung der reinen Kristallform 2, d.h. vor der Kristallisation, eine mechanische Feststofftrennung, insbesondere Filtration, vor¬ genommen wird. Es werden somit ungelöste Verunreinigungen be¬ reits vor der Kristallisation der Kristallform 2 abgetrennt und in der Folge im Zuge der mechanischen Belastung, wie sie beispielsweise in einem Schaufeltrockner erfolgt, die Um- lagerung der Kristalle der Kristallform 2 in die Kristalle der reinen Kristallform 1 vorgenommen.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, nämlich unter besonders schonenden Bedingungen Torsemid der Kristallform 1 in hoher Reinheit herzustellen, wobei Verunrei¬ nigungen, wie beispielsweise die bei längerer thermischer Be¬ lastung entstehenden Karbamate oder Zersetzungsprodukte, ver¬ mieden werden, wird somit erfindungsgemäß der Umweg über die Herstellung der Kristallform 2 und eine entsprechende Reini- gung gegangen, um tatsächlich die gewünschte hochreine Kristallform 1 zu erhalten. Gegebenenfalls bereits gebildete Zersetzungsprodukte können gemäß dieser Darstellung vor dem Auskristallisieren der Kristallform 2 mittels einfacher Filtration entfernt werden, wobei der Umstand genützt wird, dass Ethanolwassergemische Torasemid weitestgehend lösen können und Verunreinigungen abzutrennen erlauben. Die erfin- dungsgemäß vorgeschlagene Reinherstellung der Kristallform 2 führt nach der entsprechenden mechanischen Belastung bei der weiteren Trocknung zu einer Umlagerung in die Kristallform 1, wobei mit Rücksicht auf die zuvor überaus rein dargestellte Kristallform 2 bei dieser Umlagerung unmittelbar eine auf andere Weise nicht erzielbare Reinheit der umkristallisierten bzw. der zur reinen Kristallform 1 umgelagerten Kristalle von Torasemid erzielt wird.
Um im Zuge der Kristallisation der Kristallform 2 eine uner- wünschte übermäßige thermische Belastung zu vermeiden, welche die Ausbildung der Kristallform 1 vor der Trocknung begünsti¬ gen würde und Zersetzungsprodukte und beispielsweise die Bil¬ dung von Karbamaten hintanzuhalten, wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil so durchgeführt, dass die Erwärmung auf Temperaturen bis zur Rückflusstemperatur über einen Zeitraum von weniger als 30 min, vorzugsweise 10 bis 20 min vorgenommen wird. Es wird somit insgesamt durch die Wahl eines Ethanol- Wasser-Gemisches mit der entsprechenden Eignung Torsemid zu lösen bei wesentlich kürzeren Zeiten eine vollständige Lösung erzielt und damit die thermische Belastung wesentlich herab¬ gesetzt. Als Ethanol-Wasser-Gemisch haben sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Gemische als besonders vorteil¬ haft erwiesen, bei welchen Ethanol und Wasser in einem Massen¬ verhältnis von 55 : 45 (VolumsVerhältnis etwa 60 : 40) mit einer maximalen Abweichung der jeweiligen Anteile von 15 Massen% vorliegen. Derartige Ethanol-Wasser-Gemische führen vermutlich zur Ausbildung von Chlatraten und ermöglichen eine Kristallisation von überaus reinen Kristallen der Kristallform 2 des Torsemids. Die Beschränkung des bei erhöhter Temperatur vorgenommenen Lösungsvorgangs auf 10 bis 20 min stellt eine besonders schonende Aufbereitung dar, wobei ggf. unlösliche Zersetzungsprodukte oder aber auch Torsemid der Kristallform 1, welches sich vergleichsweise schlechter löst, vor dem Impfen mit Impfkristallen der reinen Kristallform 2 abgetrennt werden können.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren so durch¬ geführt, dass zur Herstellung der reinen Kristallform 2 das Abkühlen mit einem Temperaturgradienten von 0,2 bis 1° C/min, vorzugsweise 0,4°/min bis 0,6°/min, auf Temperaturen unter 40° C, vorzugsweise etwa 20° C, vorgenommen wird, wodurch die thermische Belastung weiter herabgesetzt werden kann.
Für die Herstellung der reinen Kristallform 2 des Torsemid wird bevorzugt so vorgegangen, dass unmittelbar vor oder bei Erreichen der Sättigungstemperatur, insbesondere zwischen 70° und 60° C, beim Abkühlen der Lösung Impfkristalle der Kristallform 2 zugesetzt werden, wobei, wie bereits erwähnt, mit Vorteil vor dem Zusatz der Impfkristalle eine mechanische Feststofftrennung, insbesondere Filtration, vorgenommen wird. Nach dem Abtrennen der Kristalle aus der flüssigen Phase kann ein Trocknen unter unteratmosphärischem Druck vorgenommen wer¬ den, wodurch weitere thermische Belastungen wiederum vermieden werden.
Insgesamt gelingt es auf die erfindungsgemäß vorgeschlagene Weise zunächst, die Kristallform 2 darzustellen, und ein derartiges hochreines Ausgangsprodukt lässt sich in der Folge in besonders vorteilhafter Weise als Ausgangsprodukt für die Umlagerung in die Kristallform 1 verwenden, welche dann natur¬ gemäß gleichfalls in höherer Reinheit vorliegt.
Die bekannte bessere Lösbarkeit von Torasemid in Laugen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht angewandt, sodass die bei derartigen Verfahren zu beobachtenden basisch oder sauer katalysierten Umlagerungen unter Ausbildung unerwünschter Verunreinigungen eliminiert werden können. Bei der Reindarstellung der Kristallform 2 wurde ein Ethanol- Wassergemisch 55 : 45 Massen% eingesetzt und über einen Zeit¬ raum von weniger als 20 min auf Rückflusstemperatur gehalten. Anschließend wurde mikrofiltriert und durch Impfen mit Kristallen der Kristallform 2 eine selektive Kristallisation erzielt. Die Abkühlung erfolgte relativ rasch und die Zugabe der Impfkristalle erfolgte zwischen 60° C und 65° C. Nach dem Trocknen im Vakuum in einem Trockenschrank konnte kristallographisch lediglich die Modifikation 2 nachgewiesen werden.
Für die Umwandlung in die Kristallrom 1 ohne Verschlechterung des Verunreinigungsprofils erfolgte die Trocknung in einem Schaufeltrockner. Die mechanische Belastung bei der Trocknung bei 400C bis 80° C führte zu vollständiger Umwandlung in die Kristallform 1, wobei kristallographisch die Menge der Kristallform 2 unter der Nachweisgrenze lag.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Reindarstellung der Kristallform 1 von poly¬ morphem kristallinen Torsemid, bei welchem Torsemid in einem Ethanol-Wassergemisch unter Erwärmen gelöst wird, worauf anschließend gekühlt und nach dem Abtrennen der Kristalle ge¬ trocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen unter gleichzeitiger mechanischer Belastung der Kristalle bei¬ spielsweise in einem Schaufeltrockner vorgenommen wird, wobei Kristalle der Kristallform 2 in die Kristallform 1 umgelagert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Kristallisation eine mechanische Feststofftrennung, insbe- sondere Filtration, vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ethanol und Wasser in einem Massenverhältnis von 55 : 45 (Volumsverhältnis etwa 60 : 40) mit einer maximalen Abweichung der jeweiligen Anteile von 15 Massen% eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass zur Herstellung der reinen Kristallform 2 das Ab¬ kühlen mit einem Temperaturgradienten von 0,2 bis 1° C/min, vorzugsweise 0,4°/min bis 0,6°/min, auf Temperaturen unter 40° C vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zur Herstellung der reinen Kristallform 2 des Torsemid unmittelbar vor oder bei Erreichen der Sättigungstem¬ peratur, insbesondere zwischen 70° und 60° C, beim Abkühlen der Lösung Impfkristalle der Kristallform 2 zugesetzt werden.
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