Способ разделения солей баклофена
Изобретение относится к области разделения хиральных соединений, конкретно к рацемической соли гидромалеата баклофена (Bahma), которая может найти применение для разделения (S)- и (R)-энантиомеров баклофена. Рацемическая соль гидромалеата баклофена (Bahma) характеризуется тем, что она имеет температуру плавления/разложения 164±1°C. Изобретение относится также к применению указанной рацемической соли для разделения (S)- и (R)-энантиомеров баклофена, способу разделения (S)- и (R)-энантиомеров баклофена, который характеризуется тем, что рацемический баклофен превращают в рацемическую соль гидромалеата баклофена в присутствии малеиновой кислоты и указанную соль затем разделяют путем избирательной кристаллизации для разделения двух (S)- и (R)-энантиомеров, и способу энантиомерной очистки солей Bahma. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр., 16 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится области разделения хиральных соединений, существующих в форме двух оптических антиподов (энантиомеров), таких как баклофен.
В частности, изобретение относится к получению чистых энантиомеров (R)(-)-баклофена и (S)(+)-баклофена, химическим наименованием которых является (R)-4-амино-3-(4-хлорофенил)бутановая кислота и (S)-4-амино-3-(4-хлорофенил)бутановая кислота, и их гидромалеатной соли.
В частности, настоящее изобретение относится к разделению гидромалеатных солей рацемического баклофена путем избирательной кристаллизации, и в особенности посредством способа АS3РС (самозатравочной программируемой политермической избирательной кристаллизации) или способа ASPreCISE (самозатравочной избирательной кристаллизации, индуцированной испарением растворителя).
Предшествующий уровень техники
Рацемический баклофен представлен общей формулой (I) ниже:
(I)
Чистый (R)(-)-энантиомер баклофена представлен общей формулой (II) ниже:
(II)
Чистый (S)(+)-энантиомер баклофена представлен общей формулой (III) ниже:
(III).
Баклофен, также известный под наименованием Лиорезал, является медикаментом, используемым в качестве миорелаксанта для лечения болезненных судорог, сопровождающих рассеянный склероз и некоторые виды параличей.
Во Франции Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des Produits de Santé (ANSM) (Национальное Агентство по безопасности лекарственных средств и медицинских продуктов) недавно издало временные рекомендации по применению баклофена с целью лечения алкогольной зависимости.
В современном терапевтическом применении это вещество используют в форме рацемической смеси. Поскольку (R)(-)-энантиомер является в три раза более активным, чем (S)(+)-энантиомер, кажется предпочтительным, особенно для долговременного лечения, назначать только более активную абсолютную конфигурацию (R)(-). В результате будет формироваться меньше побочных продуктов в организме, и можно снизить дозировку при сохранении полезной активности.
Для получения (R)(-) формы способы, описанные в литературе, включают либо асимметричный синтез, начинающийся с рацемической смеси или прохирального соединения с катализатором, либо энантиоселективный синтез, начинающийся с хирального реагента.
Например, можно использовать ферментативные катализаторы, такие как бактерии типа Rhodococcus sp., как описано в M.X. Wang, S.M. Zhao, Tetrahedron Lett. 2002, 43, 6617-6620, для получения R(-)-баклофена в соответствии со следующей схемой:
В статье Canadian Journal of Chemistry, 1994, 72(11), 2312-2317 также раскрыт путь для асимметричного синтеза R(-)-баклофена, включающий десимметризацию прохирального глутарата с химотрипсином в соответствии со следующей схемой:
Наконец, патентная заявка WO 94/02443 описывает энантиоселективный синтез R(-)-баклофена, начиная с производного S-пироглутаминовой кислоты, в соответствии со следующей схемой:
Однако эти способы включают реагенты, которые являются дорогостоящими и сложными для промышленного применения. Кроме того, итоговый выход R(-)-баклофена является относительно низким. Более того, из-за значительного числа этапов синтеза готовый продукт загрязнен примесями, которые необходимо удалять с использованием этапов очистки для получения продукта, достаточно чистого для применения в качестве медикамента.
В этом контексте авторы изобретения разработали способ разделения энантиомеров баклофена, начиная с рацемической смеси. Этот способ обеспечивает преимущество промышленной применимости, и не требует применения хиральных производных. Кроме того, этапы способа по настоящему изобретению легко осуществимы, и не наблюдается потерь исходного материала из-за последовательных рециркуляций.
Данная цель достигается путем использования способа избирательной кристаллизации рацемического баклофена в солевой форме. Таким образом, наиболее конкретно, изобретение относится к применению к рацемической соли баклофена гидромалеата процесса разделения посредством избирательной кристаллизации каждого из энантиомеров, с обеспечением возможности получения эутомера R(-)-баклофена в энантиомерно и химически чистой форме.
Рацемическую соль баклофена гидромалеата можно разделить посредством любого типа избирательной кристаллизации, особенно наиболее предпочтительных, т.е. самозатравочных способов.
В частности, способ избирательной кристаллизации AS3PC является предметом полностью новой разработки, исключающей затруднительное применение затравки для кристаллизации (т.е. без затравки). Этот способ описан, например, в следующих патентах и патентных заявках: FR 2 710 337, WO 95/08522, EP 0 720 595 и US 6 022 409 и в G. Coquerel, «Preferential Crystallization in Topics in Current Chemistry», Novel Optical Resolution Technologies, Springer, Berlin, Heidelberg, Eds. K. Sakai, N. Hirayama and R. Tamura, 2007, 269, 1-51. Этот способ называется AS3PC, что означает Самозатравочная Программируемая Политермическая Избирательная Кристаллизация.
Другой способ самозатравочной избирательной кристаллизации описан в патентной заявке WO 2011/07330. Этот способ известен под аббревиатурой ASPreCISE, что означает Самозатравочная Избирательная Кристаллизация, Индуцированная путем Испарения Растворителей.
Способы избирательной кристаллизации основаны на чередующейся стереоселективной кристаллизации двух (R) и (S) энантиомеров одинаковых рацемических химических частиц, кристаллизующихся в форме конгломерата в среде, которая может быть растворителем или смесью растворителей, или набором компонентов, включающих растворитель(и), и в определенном температурном диапазоне ΔT. В пределах этого температурного диапазона рацемическая смесь, которая находится в термодинамическом равновесии с её насыщенным раствором, состоит из двух типов кристаллов, каждый из которых содержит только молекулы одной и той же абсолютной конфигурации.
Знание об этих гетерогенных равновесиях (R)-энантиомер - (S)-энантиомер - растворитель обеспечивает данные, которые применяют для выполнения эффективного разделения путем избирательной кристаллизации.
Эти исследования, проведенные заявителем, показывают, что рацемический баклофен не кристаллизуется в форме конгломерата. Это означает, что нельзя применять ни способ избирательной кристаллизации AS3PC или ASPreCISE, ни любой другой способ избирательной кристаллизации.
В перспективе применения такого способа проводили поиск соли баклофена, обеспечивающей хиральную дискриминацию, путем добавления коформера, такого как кислота, основание или щелочной металл. Полный перечень различных коформеров представлен в таблице ниже.
Таблица
| Коформеры: кислоты, основания или щелочные металлы (соединения, сопровождаемые звездочкой *, являются соединениями, для которых наблюдается новая фаза, где новая фаза является сокристаллом, включающим баклофен и коформер) |
||
| 4-нитробензойная кислота | холевая кислота | адипиновая кислота |
| 3,4-дихлорбензойная кислота | 3-бромо-4-нитробензойная кислота | 4-гидроксибензолсульфоновая кислота |
| 4-фторо-3-нитробензойная кислота | 3-фторо-4-нитробензойная кислота | дихлоруксусная кислота |
| 2-хлоро-4-нитробензойная кислота | 2,5-динитробензойная кислота | тетрафторборная кислота |
| 2,4-дигидроксибензойная кислота | 3-метокси-4-нитробензойная кислота | трифторметансульфоновая кислота |
| 4-гидроксибензойная кислота | 2-хлоро-3,5-динитробензойная кислота | уксусная кислота |
| 4-хлоро-3,5-динитробензойная кислота | 2-метил-3,5-динитробензойная кислота | 2,4-диаминобензолсульфоновая кислота |
| 3,5-динитро-4-толуиловая кислота | 3,5-динитросалициловая кислота | метансульфоновая кислота* |
| 4-метил-3-нитробензойная кислота | 3-бромо-5-нитробензойная кислота | 4-нитробензолсульфоновая кислота |
| 3-нитро-5-(трифторметил)бензойная кислота | салициловая кислота | трихлоруксусная кислота* |
| 3,4-динитробензойная кислота | гидрокоричная кислота | бензолсульфоновая кислота* |
| цитраконовая кислота | 5-хлоро-2-нитробензойная кислота | 3,5-диамино-2,4,6-триметилбензолсульфоновая кислота |
| 3,5-динитробензойная кислота | 2,5-дихлорбензойная кислота | 1,2-фенилендиуксусная кислота* |
| o-толуиловая кислота | фумаровая кислота | 2,5-диаминобензолсульфоновая кислота |
| 3-нитробензойная кислота | 2-фенилмасляная кислота | бромуксусная кислота |
| 4-хлоро-3-нитробензойная кислота | 2-тетрагидрофолиевая кислота | этансульфоновая кислота |
| 3-метил-4-нитробензойная кислота | транс-3,4-диметоксикоричная кислота | метансульфоновая кислота |
| щавелевая кислота* | 3-фенилмасляная кислота | метоксиуксусная кислота* |
| метилсульфаминовая кислота | 4-хлорбензолсульфоновая кислота* | гексаметилентетрамин |
| стеариновая кислота | бутилэтилгидроксипропионовая кислота | дифениламин |
| ундекандиоевая кислота | транс-коричная кислота | тетрагидрофурфуриламин |
| цис,цис-муконовая кислота | глутаровая кислота | трет-бутиламин |
| 2,4-диаминобензолсульфоновая кислота | изофталевая кислота | бензиламин |
| гликолевая кислота* | итаконовая кислота | н-бутиламин |
| пимелиновая кислота | малоновая кислота | этилендиамин |
| тетрадекандиоевая кислота | н-масляная кислота | N,N'-дибензилэтилендиамин |
| муциновая кислота | п-толилуксусная кислота | этаноламин |
| субериновая кислота | пропионовая кислота | аммиак |
| себациновая кислота | 1H-бензимидазол-2-сульфоновая кислота* | триэтаноламин |
| додекандиоевая кислота | 1-нафталинсульфоновая кислота | калия гидроксид |
| мочевая кислота | 3-пиридинсульфоновая кислота* | кальция гидроксид |
| янтарная кислота | хлоруксусная кислота | магния гидроксид |
| борная кислота | 1-гидрокси-2-нафтойная кислота* | алюминия гидроксид |
| п-толуолсульфоновой кислоты моногидрат | 1-пропансульфоновая кислота | стронция гидроксид |
| лимонная кислота | йодоуксусная кислота | лития гидроксида моногидрат |
| азотная кислота | соляная кислота | натрия гидроксид |
| серная кислота | бромноватая кислота | рубидия формиата гидрат |
| фосфорная кислота | йодистоводородная кислота | трифтороуксусная кислота |
| сульфаминовая кислота | перхлорная кислота | пирофосфорная кислота |
Однако совершенно неожиданно заявитель обнаружил, что баклофен образует с малеиновой кислотой соль, которая кристаллизуется без образования сольвата в большинстве обычных растворителей и без образования эвтектической смеси в расплавленной среде. Это солевое производное также имеет то преимущество, что оно является фармацевтически приемлемой и недорогой солью. Удивительно, но эта соль демонстрирует практически полную хиральную дискриминацию при комнатной температуре, но отсутствие хиральной дискриминации при высокой температуре. Это свойство использовали для разделения рацемической смеси с оптимальным выходом путем многократного применения избирательной кристаллизации. Кроме того, способ разделения может быть осуществлен в воде с применением самозатравочного разделения AS3PC для большей простоты эксплуатации в промышленном масштабе.
Описание изобретение
Одним объектом настоящего изобретения является рацемическая соль баклофена гидромалеата (Bahma) с температурой плавления/ разложения 164 ±1°С.
Другим объектом изобретения является применение рацемической соли баклофена гидромалеата для разделения (S) и (R) энантиомеров баклофена.
Предметом настоящего изобретения также является способ разделения (S) и (R) энантиомеров баклофена, в котором рацемический баклофен трансформируют в рацемическую соль баклофена гидромалеата в присутствии малеиновой кислоты, и в котором указанную соль разделяют путем избирательной кристаллизации для разделения двух (S) и (R) энантиомеров.
Предметом настоящего изобретения также является способ энантиомерной очистки солей баклофена гидромалеата, включающий перекристаллизацию солей баклофена гидромалеата в растворителе.
Предметом настоящего изобретения является также соль баклофена гидромалеата в абсолютной конфигурации R(-) или соль баклофена гидромалеата, полученная способами по настоящему изобретению, для ее применения при лечении рассеянного склероза, параличей или алкогольной зависимости.
Подробное описание изобретения
Рацемическая соль гидромалеат баклофена, являющаяся предметом настоящего изобретения, имеет температуру плавления/разложения 164±1°С. Температуру плавления/разложения измеряют дифференциальной сканирующей калориметрией (ДСК) в соответствии с методикой, описанной ниже. Термин «Bahma», используемый в настоящей заявке на патент, обозначает «баклофена гидромалеат».
Температура плавления/разложения соответствует температуре плавления соли Bahma, за которым следует или которое сопровождается разложением соли Bahma. В частности, соль Bahma может подвергаться одной или нескольким реакциям разложения, например образованию малеинового ангидрида или этерификации баклофена или другой реакции разложения.
Указанная соль соответствует формуле [C10H13ClNO2]+,[C4H3O4]-. Таким образом, функциональная аминогруппа баклофена протонируется, и в асимметричной единице имеется только одна молекула баклофена и только одна молекула гидромалеата. Молярная масса соли составляет 329,73 г/моль.
Указанная соль может быть, в частности, получена путем растворения рацемической смеси баклофена и малеиновой кислоты в стехиометрических пропорциях в растворителе или смеси растворителей.
Реакция солеобразования может, в частности, быть проведена в растворителе, выбранном из ацетона, воды, метанола, азеотропа вода/н-пропанол, и их смесей.
Чтобы обеспечить хорошую кристаллизацию, предпочтительно растворять баклофен и малеиновую кислоту в наименьшем возможном объеме растворителя. Кроме того, для достижения гомогенного раствора смесь может быть нагрета.
После растворения твердых веществ раствору дают вернуться к комнатной температуре, и кристаллы образуются при испарении растворителя в течение нескольких дней.
Полученные монокристаллы имеют характерные фации с зонами полного отражения вдоль оси наибольшего роста кристалла, как показано на фиг. 1.
Соли (R) и (S) баклофена гидромалеата по настоящему изобретению демонстрируют полный твердый раствор при высокой температуре, особенно при температуре выше 150°С. В частности, фазовая диаграмма двух энантиомеров на фиг. 2 показывает, что существует один однофазный домен, то есть полный твердый раствор, выше 150°С. Ниже этой температуры, которая точно соответствует максимальной критической точке расслоения в твердом состоянии рацемической смеси, в твердом состоянии наблюдается хиральная дискриминация, которая становится все более усиливающейся при понижении температуры.
Неожиданно, на фиг. 2 также видно, что существует практически полная хиральная дискриминация при температуре 70°C или менее. Таким образом, при температуре ниже 70°С количество однофазных доменов является очень низким в композиции, то есть менее <1% другого энантиомера на каждой стороне фазовой диаграммы двухкомпонентной системы. Этот большой промежуток расслоения обеспечивает очень существенную хиральную дискриминацию в твердом состоянии, которую можно использовать для осуществления разделения путем избирательной кристаллизации или препаративной энантиомерной очистки, то есть без потери энантиомерного избытка.
Это поведение было самым неожиданным, так как баклофен и малеиновая кислота обеспечивают множество возможностей для направленных водородных связей, которые весьма благоприятны для образования твердого раствора. Этот очень редкий случай полного твердого раствора с расслоением в твердом состоянии отличается от более обычных случаев конгломератов с частичным твердым раствором, фазовая диаграмма которого представлена на фиг. 3.
Следует отметить, что было изучено много солей баклофена, кроме Bahma (см. таблицу 1 выше). Однако их бинарные фазовые диаграммы, аналогичные показанным на фиг. 4, не демонстрируют полный твердый раствор или хиральную дискриминацию, что не позволяет провести разделение путем избирательной кристаллизации.
Таким образом, из-за своего специфического поведения гидромалеат баклофена, в принципе, полностью подходит для разделения (S) и (R) энантиомеров баклофена.
Предметом изобретения также является способ разделения (S) и (R) энантиомеров баклофена, в котором рацемический баклофен трансформируют в рацемическую соль гидромалеат баклофена в присутствии малеиновой кислоты. Полученную рацемическую соль Bahma затем разделяют путем избирательной кристаллизации для отделения друг от друга двух (S) и (R) энантиомеров.
Разделение рацемической соли Bahma можно, в частности, осуществлять путем самозатравочной избирательной кристаллизации (AS3PC или ASPreCISE) или путем избирательной кристаллизации с затравкой, предпочтительно путем самозатравочной избирательной кристаллизации.
Согласно одному конкретному варианту осуществления способа по настоящему изобретению избирательную кристаллизацию проводят с использованием растворителя, выбранного из спиртового растворителя, водного раствора, кислого водного раствора и их смесей.
Примерами спиртовых растворителей, которые могут быть использованы, являются метанол, этанол, н-пропанол и их смеси, в частности, н-пропанол.
Согласно конкретному варианту осуществления растворитель представляет собой азеотропную смесь н-пропанола и воды.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления избирательную кристаллизацию выполняют с помощью кислого водного раствора, причем кислоту выбирают из соляной кислоты, уксусной кислоты, азотной кислоты; предпочтительно водного раствора соляной кислоты, более предпочтительно водного раствора соляной кислоты 2 моль/л.
Действительно, растворимость Bahma в подкисленном водном растворе выше, чем у Bahma в воде или в азеотропной смеси н-пропанола и воды. Эта лучшая растворимость позволяет повысить продуктивность избирательной кристаллизации.
Согласно одному конкретному варианту осуществления избирательная кристаллизация является самозатравочной и включает следующие этапы:
а) объем V насыщенного раствора рацемической соли Bahma в растворителе готовят при температуре TL;
b) добавляют по меньшей мере 5% мас. первого энантиомера Bahma, который необходимо извлечь, по отношению к массе рацемической соли Bahma;
с) смесь нагревают до температуры TB = TL + ΔT;
d) к смеси применяют запрограммированное охлаждение от ТВ до ТF, при этом ТF ниже ТВ, так что смесь сохраняет низкое перенасыщение, что способствует росту первого энантиомера Bahma, присутствующего в форме кристаллов, и в то же время препятствует самопроизвольному зародышеобразованию второго энантиомера Bahma, растворенного в растворе;
е) кристаллы первого энантиомера Bahma собирают при температуре TF;
f) к смеси добавляют по существу ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранных веществ, полученных на предыдущем этапе, разницу восполняют растворителем до объема V, а новую объединенную смесь доводят до температуры TB;
g) температуру TB поддерживают в течение времени t, чтобы позволить системе вернуться в термодинамическое равновесие;
h) то же запрограммированное охлаждение, что и на этапе (d), применяют к смеси, полученной на этапе (g), содержащей второй энантиомер Bahma, так что смесь сохраняет низкое перенасыщение во время кристаллизации, чтобы способствовать росту второго энантиомера Bahma, присутствующего в форме кристаллов, в то же время препятствуя самопроизвольному зародышеобразованию первого энантиомера Bahma, присутствующего в растворе;
i) кристаллы второго энантиомера Bahma собирают при температуре TF;
j) к смеси добавляют по существу ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранных веществ, полученных на предыдущем этапе, разницу восполняют растворителем до объема V, а новую объединенную смесь доводят до температуры TB;
k) температуру TB поддерживают в течение времени t, чтобы позволить системе вернуться в термодинамическое равновесие;
l) этапы (d)-(k) повторяют для последовательного получения одного, а затем другого из двух энантиомеров.
В описанном выше способе растворитель является таким, как описано ранее, особенно предпочтительно азеотропной смесью н-пропанола и воды или кислым водным раствором. Объем V растворителя, используемого для получения насыщенного раствора, зависит от количества рацемической соли Bahma, которую необходимо разделить, и от растворимости рацемической соли Bahma в выбранном растворителе.
На этапе (b) вышеуказанного способа количество добавленного первого энантиомера Bahma составляет по меньшей мере 5% мас. по отношению к массе рацемической соли Bahma, растворенной в растворителе, в частности от 5 до 15% мас., более конкретно от 5 до 10% мас.
На этапе (с) вышеуказанного способа температура TL соответствует температуре растворения одной рацемической смеси в растворителе в соответствии с этапом (а). Согласно одному конкретному варианту осуществления температура TL составляет от 30 до 70°С; предпочтительно TL составляет от 40 до 60°C, и более предпочтительно TL составляет 50°C.
На этапе (с) вышеуказанного способа температура TB соответствует температуре, немного превышающей температуру растворения рацемической смеси TL. Таким образом, температура TB = TL + ΔT, где ΔT находится в диапазоне от 1°C до 10°C, в частности от 2°C до 7°C, более конкретно от 3°C до 5°C.
Предпочтительно на этапах (d) и (h) вышеупомянутого способа скорость перемешивания, которая слегка увеличивается со временем, адаптируют на протяжении всего периода роста кристаллов, так чтобы она была достаточно медленной, чтобы способствовать росту первого или второго энантиомера Bahma, избегая при этом развития неконтролируемого зародышеобразования и истирания кристаллов.
В вышеописанном способе температура TF зависит от количества рацемической соли Bahma, которую необходимо разделить. Согласно одному конкретному варианту осуществления температура TF составляет от 20 до 40°С; предпочтительно TF составляет от 25 до 35°С; более предпочтительно TF составляет 30°С.
В вышеописанном способе время t зависит от количества рацемической соли Bahma, которую необходимо разделить. В соответствии с одним конкретным вариантом осуществления время t составляет более 20 минут, предпочтительно от 25 минут до 45 минут, и более предпочтительно t составляет 30 минут.
На этапах (е) и (i) вышеописанного способа кристаллы первого энантиомера Bahma и кристаллы второго энантиомера Bahma собирают фильтрацией или центрифугированием.
Кристаллы первого энантиомера Bahma и кристаллы второго энантиомера Bahma, полученные способом, являющимся предметом настоящего изобретения, могут, в частности, иметь энантиомерный избыток более 80%. Указанные кристаллы могут быть перекристаллизованы для получения энантиомерного избытка, близкого к 100%, особенно в соответствии с описанным ниже способом энантиомерной очистки по изобретению. Подходящим растворителем для перекристаллизации является растворитель, выбранный из ацетона, воды, метанола, азеотропа вода/н-пропанол и их смесей.
Согласно второму варианту осуществления избирательная кристаллизация является затравочной и включает следующие этапы:
а) готовят первый гомогенный раствор, состоящий из рацемической соли Bahma, из избытка первого энантиомера Bahma, который необходимо извлечь, и растворителя, характерная точка I которого, определяемая параметрами концентрации и температуры TI (TI > THOMO), находится в однофазном домене, состоящем из недонасыщенного раствора;
b) к однофазной смеси применяют запрограммированное охлаждение;
c) когда смесь достигает температуры ниже температуры THOMO, раствор затравливают энантиомерно чистыми затравочными кристаллами первого энантиомера Bahma, который необходимо извлечь;
d) скорость перемешивания, которая слегка увеличивается со временем, адаптируют во время всего роста кристаллов, так чтобы она была достаточно медленной, чтобы способствовать росту первого энантиомера Bahma;
е) собирают кристаллы первого энантиомера Bahma;
f) к смеси добавляют ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранного вещества, полученного на предыдущем этапе, и новую объединенную смесь доводят до температуры TI (TI>THOMO), где точка I' находится в пределах однофазного домена;
g) то же запрограммированное охлаждение, что и на этапе (b), применяют к однофазной смеси, полученной на этапе (f), содержащей второй энантиомер, так чтобы смесь сохраняла низкое перенасыщение во время кристаллизации, чтобы способствовать росту второго энантиомера Bahma во время затравки;
h) когда смесь достигает температуры ниже температуры THOMO, раствор затравливают энантиомерно чистыми затравочными кристаллами второго энантиомера Bahma;
i) скорость перемешивания, которая слегка увеличивается со временем, адаптируют во время всего роста кристаллов на предыдущем этапе, так чтобы она была достаточно медленной, чтобы способствовать росту этого второго энантиомера Bahma;
j) собирают кристаллы второго энантиомера Bahma;
k) к смеси добавляют ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранных веществ, полученных на предыдущем этапе, для приготовления раствора, состав которого идентичен составу исходного раствора;
l) этапы (b)-(k) повторяют для последовательного получения одного, а затем другого из двух энантиомеров.
Предметом настоящего изобретения также является способ энантиомерной очистки солей Bahma, включающий перекристаллизацию солей Bahma в растворителе. Растворитель, в частности, может быть выбран из ацетона, воды, метанола, азеотропа вода/н-пропанол и их смесей.
Способ энантиомерной очистки по настоящему изобретению может, в частности, быть выполнен после описанного выше способа разделения энантиомеров баклофена по настоящему изобретению.
Способ энантиомерной очистки по настоящему изобретению основан на использовании тройной фазовой диаграммы, включающей домен твердых растворов, и растворимостей системы {Растворитель - (R) энантиомер Bahma - (S) энантиомер Bahma}, как показано на фиг. 7.
На этой фигуре показано изотермическое и изобарическое сечение тройной фазовой диаграммы между солями двух энантиомеров Bahma и растворителем, причем выбранная температура обеспечивает высокую хиральную дискриминацию между двумя энантиомерами. Начиная со смеси (R) и (S) энантиомеров солей Bahma известного состава I, которые, в частности, могут представлять собой смесь энантиомеров (R) и (S), полученных в способе избирательной кристаллизации согласно настоящему изобретению, и путем добавления растворителя, проходятся различные домены, состоящие из фаз, каждая из которых имеет различный состав и различную природу:
I → H0: трехфазный домен, состоящий из двух энантиомеров Bahma в твердой форме (ssR и ssS) и насыщенного рацемического раствора (r.s.s.);
H0 → G: двухфазный домен, состоящий из соли, обогащенной (R) энантиомером Bahma (ssR) в твердой форме, и его насыщенного раствора (sat.sol.), доля кристаллов (R) энантиомера Bahma уменьшается на всем протяжении сегмента [H0G], причем точка H0 является самой богатой кристаллами (R) энантиомера Bahma;
G → F: однофазный домен, состоящий из недонасыщенного раствора (U.S.S.).
Таким образом, точно зная исходный состав смеси I и ее массу, домены твердого раствора и растворимость рацемической смеси, можно точно определить состав точки H0, что позволяет путем фильтрации разделить соль, обогащенную (R) энантиомером Bahma в твердой форме, представленной точкой P0, из насыщенного рацемического раствора L0. Эта точка H0 достигается путем добавления объема VH0 растворителя или массы mH0 растворителя к смеси I.
Также можно добавить объем растворителя VH1, немного превышающий VH0 (VH1 = VH0 + ΔV), или массу растворителя mH1, немного превышающую mH0 (mH1 = mH0 + Δm), чтобы достичь точки композиции H1. После фильтрации соль, обогащенную (R) энантиомером Bahma в твердой форме, представленной точкой P1, отделяют от насыщенного рацемического раствора L1. Добавление этого количества растворителя VH1 или mH1 позволяет получить соль, содержащую более высокую долю (R) энантиомера Bahma, чем та, которая получена путем добавления количества растворителя VH0 или mH0. С другой стороны, выход соли, обогащенной добавлением количества растворителя VH1 или mH1, ниже, чем выход, полученный добавлением количества растворителя VH0 или mH0, поскольку большее количество энантиомера (R) Bahma остается растворенным в насыщенном растворе. Чем ниже количество растворителя ΔV или Δm, тем более ограничено количество (R) энантиомера Bahma, которое остается растворенным в насыщенном растворе.
Фиг. 7 иллюстрирует способ энантиомерной очистки для смеси, первоначально обогащенной (R) энантиомером Bahma, но способ может быть применен симметрично к смеси, обогащенной (S) энантиомером Bahma.
Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способ энантиомерной очистки соли Bahma в соответствии с настоящим изобретением включает следующие этапы:
а) получение твердой смеси (R) и (S) энантиомеров Bahma известного состава, представленной точкой I на изотермической и изобарической секции тройной фазовой диаграммы между двумя энантиомерами Bahma и растворителем;
b) добавление некоторого количества растворителя для перехода в двухфазный домен, состоящий из соли, обогащенной энантиомером Bahma в твердой форме, и ее насыщенного раствора указанной тройной фазовой диаграммы;
c) фильтрацию смеси, полученной на этапе (b), для получения соли, обогащенной энантиомером Bahma.
Предпочтительно количество растворителя, добавленного на этапе (b), представляет собой объем VH0 или массу mH0 растворителя, которые позволяют достичь точки H0 на указанной фазовой диаграмме, причем указанная точка H0 соответствует пересечению кривой, проходящей между точкой I и точкой F, где точка F является пиком фазовой диаграммы, соответствующей чистому растворителю, а кривая P0-L0 (т.е. конода), отделяет трехфазный домен от двухфазного домена соли, обогащенной энантиомером Bahma, который необходимо получить.
Предпочтительно количество растворителя, добавляемого на этапе (b), представляет собой объем VH1 = VH0 + ΔV или массу mH1 = mH0 + Δm растворителя, которые позволяют достичь точки H1 на указанной фазовой диаграмме, причем указанная точка H1 соответствует пересечению кривой, проходящей между точкой I и точкой F, где точка F является пиком фазовой диаграммы, соответствующей чистому растворителю, и кривой P1-L1 (т.е. коноды).
Соли Bahma, полученные с помощью способа разделения по настоящему изобретению и/или способа энантиомерной очистки по настоящему изобретению, могут быть превращены в баклофен или в соль баклофена, отличную от соли Bahma, без рацемизации, то есть без потери энантиомерного избытка. Превращение солей Bahma в баклофен может быть, в частности, осуществлено путем добавления основания.
Предметом настоящего изобретения является также соль гидромалеат баклофена абсолютной конфигурации R(-) или соль гидромалеат баклофена, полученная с помощью способов по настоящему изобретению, для ее применения при лечении рассеянного склероза, параличей или алкогольной зависимости. В частности, соль гидромалеат баклофена является фармацевтически приемлемой. Кроме того, способ по настоящему изобретению не генерирует никаких побочных продуктов, которые необходимо было бы удалять, что позволяет использовать соль гидромалеат баклофена, полученную непосредственно способом, описанным выше, для лечения рассеянного склероза, параличей или алкогольной зависимости.
Далее изобретение будет проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.
Описание фигур
Фиг. 1 представляет собой полученное посредством оптической микроскопии изображение монокристалла с энантиомерным избытком 98,6%, полученного из рацемической соли Bahma, приготовленной в примере 1.
Фиг. 2 представляет собой бинарную фазовую диаграмму Bahma, полученную с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) (кривая жидкой фазы отсутствует, учитывая, что соль Bahma разлагается во время или после плавления).
Фиг. 3 - теоретическая бинарная фазовая диаграмма конгломерата, имеющего частичный твердый раствор.
Фиг. 4 - теоретическая бинарная фазовая диаграмма соли баклофена, отличной от соли Bahma, с обычным присутствием стехиометрического рацемического соединения.
Фиг. 5 представляет калибровочную кривую, построенную путем изменения концентрации (C) чистого энантиомера Bahma и измерения удельного оптического вращения (α) при длине волны 365 нм в азеотропе вода/ н-пропанол при 25°C.
Фиг. 6 представляет дифрактограмму XRD, рассчитанную и измеренную для рацемической соли Bahma из примера 1.
Фиг. 7 представляет тройную изобарическую изотерму системы {(R) энантиомер Bahma - (S) энантиомер Bahma - растворитель}, иллюстрирующую способ энантиомерной очистки по настоящему изобретению.
Фиг. 8 представляет собой сравнение дифрактограмм, полученных рентгеноструктурным анализом, формы B (R)(-)-баклофена и Теста 1 из примера 5.
Фиг. 9 соответствует 1H ЯМР-спектру Теста 1 из примера 5 в дейтерированном ДМСО.
Фиг. 10 представляет собой сравнение дифрактограмм, полученных посредством рентгеновской дифракции, для формы B (R)(-)-баклофена и Теста 2 из примера 5.
Фиг. 11 соответствует 1H ЯМР-спектру Теста 2 из примера 5 в дейтерированном ДМСО.
Фиг. 12 представляет собой сравнение дифрактограмм, полученных путем рентгеновской дифракции, для формы B (R)(-)-баклофена из Теста 3 из примера 5.
Фиг. 13 соответствует 1Н ЯМР-спектру Теста 3 из примера 5 в дейтерированном ДМСО.
Фиг. 14 соответствует 1Н ЯМР спектру соли гидромалеата баклофена в дейтерированной воде.
Фиг. 15 соответствует 1Н ЯМР спектру баклофена в дейтерированной воде.
Фиг. 16 соответствует 1Н ЯМР спектру малеиновой кислоты в дейтерированной воде.
Методики анализа
Определение точки плавления/разложения и получение бинарной фазовой диаграммы методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК)
Измерения методом дифференциальной сканирующей калориметрии проводили следующим образом:
• Прибор DSC 204 F1 Netzsch, оснащенный интеркулером;
• алюминиевый тигель, закрытый алюминиевой крышкой
• Атмосфера: гелий
• Скорость нагрева: 5 K/мин
• Обработка данных: программное обеспечение Netzsch Proteus Thermal Analysis (v.4.8.4)
После анализа ДСК и хиральной ВЭЖХ, проведенного на монокристаллах, полученных при 20 и 70°С (энантиомерный избыток 98,3% при 70°С и 98,8% при 20°С), была составлена бинарная фазовая диаграмма на фиг. 1. Энантиомерный избыток (%ее) определяли хиральной ВЭЖХ в соответствии с методикой, описанной ниже.
Определение энантиомерного избытка (%ее) методом хиральной ВЭЖХ
Данный хроматографический метод происходит от метода, описанного в Hefnawy, M., Aboul-Enein, H. Talanta, 2003, vol. 61, № 5, рр. 667-673.
Энантиомерный избыток определяли с помощью хиральной ВЭЖХ с использованием колонки Chirobiotic T (длина 15 см, внутренний диаметр 4,6 мм, частицы 5 мкм), установленной на цепи ВЭЖХ Spectra System, оборудованной устройством для смены образцов AS, насосом P1000 и детектором UV1000. Условия эксперимента были следующими:
- Растворитель: изократическая смесь метанола, воды, уксусной кислоты и триэтиламина в пропорциях 98:2: 0,1:0,1;
- Скорость потока: 1 мл/мин;
- Детектор: λ = 226 нм;
- Вводимый объем: 10 мкл.
Определение энантиомерного избытка (%ее) методом поляриметрии
Между каждой предпочтительной кристаллизацией энантиомерные избытки (%ее) осадков и раствора также определяли с помощью поляриметрии. Эта методика является более быстрой, чем анализ хиральной ВЭЖХ, и таким образом, позволяет проверить правильность хода процесса разделения, чтобы соответствующим образом отрегулировать параметры (количество растворителя и рацемической соли Bahma, которые должны быть компенсированы до начала кристаллизации).
Эти анализы были выполнены на поляриметре Perkin-Elmer Model 341, оборудованном термостатически регулируемой измерительной ячейкой 10 см, позволяющей проводить анализ на различных длинах волн. Измерения были проведены при 25°С, и образцы были растворены в азеотропе вода/н-пропанол (43,29% мол.). В таблице ниже приведено удельное оптическое вращение (α) чистого энантиомера Bahma на различных длинах волн (λ).
| λ (нм) | α (°) |
| 365 | -0,35 |
| 589 | -0,11 |
| 578 | -0,08 |
| 546 | -0,1 |
| 436 | -0,19 |
Длина волны 365 нм была сохранена, поскольку она обеспечивала наилучшее отклонение поляризованного света (-0,35°).
Фиг. 5 демонстрирует калибровочную кривую, которая была построена путем изменения концентрации чистого энантиомера Bahma и путем измерения удельного оптического вращения при длине волны 365 нм. Значения приведены в таблице ниже.
| C (г/дл) | α (°) |
| 2,20 | -0,34 |
| 1,65 | -0,26 |
| 1,24 | -0,22 |
| 0,93 | -0,16 |
| 0,70 | -0,12 |
| 0,00 | 0 |
Затем можно рассчитать значение удельного оптического вращения для Bahma по следующей формуле:
где:
α - оптическое вращение образца в градусах (°);
С - концентрация образца в г/дл;
l - длина ячейки анализа в дм;
- это удельное оптическое вращение Bahma при 25°C и при 365 нм в используемом растворителе, выраженное в °.дл.г-1.дм-1.
Удельное оптическое вращение Bahma в этих условиях составляет 0,1642 °.дл.г-1.дм-1.
Анализ монокристаллов методом рентгеновской дифракции
Выбранный монокристалл был прикреплен к концу стеклянного стержня и установлен на гониометрической головке дифрактометра Brüker SMART APEX, оснащенного двумерным детектором. Было записано три набора измерений (всего 1800 изображений (кадров)), соответствующих 3ω сканированиям (с шагом 0,3°), для четырех различных значений φ.
Параметры элементарной решетки и матрицу ориентации определяли с помощью программы SMART. Интегрирование данных и уточнение параметров решетки выполняли с помощью программы SAINT. Интенсивности были скорректированы с учетом коэффициента поляризации Лоренца и поглощения с помощью программ SAINT и SADABS для получения FO2.(hkl). Программу WinGX использовали для определения пространственной группы, разрешения структуры и ее уточнения.
Анализ методом порошковой рентгеновской дифракции
Анализ посредством порошковой рентгненовской дифракции проводили с помощью дифрактометра D8 Discover (Brüker). Прибор снабжен рентгеновской трубкой, содержащей медный антикатод (40 кВ, 40 мА, излучение Kα1 = 1,5406 Å, излучение Kα2 = 1,5444 Å), и оснащенной угловым детектором LYNXEYE. Используемая программа анализа - развертка от 3 до 30° в 2θ с повышением на 0,04° с шагом 0,5 с/шаг и вращением 20 об./мин (с устройством для вращения по оси Y).
Определение растворимости
Растворимость соли Bahma в данном растворителе рассчитывали при данной температуре и в данном объеме растворителя по следующей формуле:
где:
mBahma является массой соли Bahma, введенной в граммах для достижения насыщения;
ρрастворителя является плотностью растворителя в г/мл; и
Vрастворителя является объемом растворителя в мл.
Схема эксперимента для разделения путем избирательной кристаллизации
Кристаллизацию проводили в закрытых пробирках (диаметр 3 см, длина 9 см). Перемешивание осуществляли крестообразными магнитными стержнями, а контроль температуры осуществляли с помощью программируемого криотермостата Lauda ECO RE 415.
Улавливание проводили с помощью процесса AS3PC, описанного в заявке на патент WO 1995/008522.
В ходе улавливания образцы растворов (10 мкл, разведенные в 1 мл подвижной фазы) собирали для определения их энантиомерного избытка с помощью хроматографии в соответствии с методом, описанным выше.
а) Первая кристаллизация
Объем V 40 мл насыщенного раствора рацемической соли Bahma при 50°С (температура TL) в растворителе или смеси растворителей готовили путем фильтрации суспензии при той же температуре после нескольких часов уравновешивания для достижения насыщения.
К этому прозрачному раствору добавляли по меньшей мере 5% мас. избытка чистого энантиомера Bahma (Bahma-100%ее) по отношению к массе введенной рацемической соли Bahma (рац. Bahma). Полученную суспензию затем слегка перегревали до температуры TB = TL + 3°C. Таким образом, все затравочные кристаллы дефицитного энантиомера, которые могли остаться при TL, обязательно растворялись. Исходная система, таким образом, представляет собой суспензию избыточного энантиомера. Жидкая фаза суспензии насыщена одним энантиомером и немного недонасыщена другим энантиомером. Эта система имеет то преимущество, что она находится в термодинамическом равновесии.
Затем к системе применяют режим снижения температуры от TB до конечной температуры TF (TF <TB), при которой систему быстро фильтруют, не дожидаясь установления термодинамического равновесия.
b) Последующие кристаллизации
В конце каждого улавливания суспензии фильтровали через воронку из синтерированного стекла. Образец фильтратов (10 мкл фильтрата, разведенного в 1 мл подвижной фазы) отбирали для анализа %ee посредством хиральной ВЭЖХ, а остаток оставляли для выполнения последующего улавливания. Извлеченное твердое вещество взвешивали и затем 15 мг растворяли в 1,5 мл азеотропа вода/н-пропанол для анализа %ее с помощью поляриметрии, и 10 мкл этого раствора разбавляли в 1 мл подвижной фазы для анализа %ее с помощью хиральной ВЭЖХ.
Извлеченный фильтрат компенсировали добавлением массы рацемической соли Bahma, по существу равной массе кристаллов, извлеченных в ходе предыдущей кристаллизации. В фильтрате также компенсировали потери растворителя путем добавления растворителя до 40 мл (начальный объем растворителя).
Затем систему снова нагревали до ТВ, после чего получали новую суспензию. После 30 минут уравновешивания при этой температуре применяли ту же самую программу охлаждения, в конце которой новая фильтрация дает энантиомер, противоположный предыдущему. Последовательная рециркуляция позволяет извлекать тот же энантиомер, что и исходный, после нечетной кристаллизации, тогда как другой энантиомер систематически извлекают при всех четных кристаллизациях.
Благодаря последовательной рециркуляции становится возможным препаративное разделение двух энантиомеров рацемической смеси.
Примеры
Пример 1. Получение и характеристика солей Bahma
Соли Bahma (рацемическую или энантиомерно чистую), используемые в способе по настоящему изобретению, получали выпариванием суспензии баклофена (рацемической или энантиомерно чистой) и малеиновой кислоты (стехиометрическая смесь 1:1) в ацетоне.
Монокристаллы соли Bahma для рентгеноструктурного анализа были получены растворением 50 мг рацемической соли Bahma в заданном объеме растворителя: воды, метанола или азеотропа вода/н-пропанол (для получения гомогенного раствора смесь могла быть нагрета). После растворения твердых веществ раствор мог быть нагрет, или он мог быть оставлен при комнатной температуре (около 20°C). Кристаллы соли были высоко обогащенными формой Bahma за счет испарения растворителя или смеси растворителей через несколько дней даже самых медленных процессов испарения; таким образом, монокристаллы были получены путем выпаривания растворов, оставленных при 20, 50 и 70°С.
Эти монокристаллы были исследованы методом рентгеновской дифракции для определения их полной структуры. Кристаллографические данные для монокристалла, полученные при 20°С, приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Система | Одноклиномерная |
| Пространственная группа | P21 (No. 4) |
| a/Å | 5,728(1) |
| b/Å | 13,774(1) |
| c/Å | 9,618(9) |
| α/° | 90 |
| β/° | 106,628(1) |
| γ/° | 90 |
| Объем/Å3 | 727,2(2) |
| Итоговый R1 (I > 2σ(I)) | 0,0287 |
| Итоговый wR(F2) (I > 2σ(I)) | 0,0812 |
| Итоговый R1 | 0,0294 |
| Итоговый wR(F2) | 0,0817 |
| Параметр Флэка | -0,02(5) |
R1 = Σ (||FO|-|FC||) / Σ |FO|
wR(F2) = [ Σ [ w (FO2 - FC2)2] / Σ [ w (FO2)2 ] ]1/2
Пространственная группа, число молекул в асимметричном элементе, отсутствие разупорядочения и значение параметра Флэка указывают на практически полную хиральную дискриминацию в твердом состоянии при комнатной температуре. Эти наблюдения коррелировали с идентичным поведением по меньшей мере до 70°С.
В таблице 2 внизу показаны сокращенные координаты атомов, отличных от водорода (×104), и изотропный фактор перемешивания Ueq (Å2 x 103).
Таблица 2
| Атом | x | y | z | Ueq |
| C(1) | -5631(3) | 8817(1) | -938(2) | 33(1) |
| C(2) | -3549(3) | 9419(1) | -1112(2) | 35(1) |
| C(3) | -3199(3) | 10379(1) | -272(2) | 31(1) |
| C(4) | -1434(3) | 10998(1) | -828(2) | 36(1) |
| C(5) | -2316(3) | 10237(1) | 1357(2) | 30(1) |
| C(6) | -80(3) | 9806(1) | 2015(2) | 37(1) |
| C(7) | 739(3) | 9687(1) | 3512(2) | 39(1) |
| C(8) | -725(4) | 9994(1) | 4340(2) | 39(1) |
| C(9) | -2951(3) | 10412(1) | 3718(2) | 41(1) |
| C(10) | -3730(3) | 10535(1) | 2229(2) | 35(1) |
| Cl(1) | 289(1) | 9851(1) | 6215(1) | 58(1) |
| N(1) | -1225(3) | 12006(1) | -269(2) | 38(1) |
| O(1) | -7139(2) | 9107(1) | -380(2) | 46(1) |
| O(2) | -5825(2) | 7935(1) | -1485(1) | 39(1) |
| C(1A) | 2665(3) | 2546(1) | 3835(2) | 35(1) |
| O(1A) | 2173(2) | 2425(1) | 2502(1) | 41(1) |
| O(2A) | 4794(3) | 2762(2) | 4591(2) | 67(1) |
| C(2A) | 683(3) | 2437(1) | 4532(2) | 35(1) |
| C(3A) | 787(3) | 2427(2) | 5927(2) | 37(1) |
| C(4A) | 2891(4) | 2502(2) | 7252(2) | 40(1) |
| O(3A) | 5022(3) | 2668(2) | 7127(2) | 62(1) |
| O(4A) | 2565(3) | 2399(1) | 8443(2) | 60(1) |
В таблице 3 ниже показаны сокращенные координаты водородных атомов (×104), и изотропный фактор перемешивания Ueq (Å2 x 103).
Таблица 3
| Атом | x | y | z | Ueq |
| H(2A) | -3817 | 9558 | -2133 | 41 |
| H(2B) | -2063 | 9042 | -787 | 41 |
| H(3) | -4770 | 10714 | -506 | 38 |
| H(4A) | 161 | 10697 | -542 | 43 |
| H(4B) | -1985 | 11014 | -1880 | 43 |
| H(6) | 883 | 9593 | 1445 | 44 |
| H(7) | 2245 | 9406 | 3947 | 47 |
| H(9) | -3924 | 10610 | 4290 | 49 |
| H(10) | -5231 | 10823 | 1806 | 42 |
| H(1A) | -2693 | 12278 | -496 | 56 |
| H(1B) | -260 | 12345 | -665 | 56 |
| H(1C) | -598 | 11999 | 690 | 56 |
| H(2) | -4657 | 7823 | -1791 | 58 |
| H(2A1) | -867 | 2364 | 3894 | 42 |
| H(3A) | -713 | 2362 | 6108 | 44 |
| H(3A1) | 4939 | 2737 | 6267 | 93 |
В таблице 4 ниже показано расчетное и измеренное положение и интенсивность характерных пиков рентгеновской дифракции для рацемической соли Bahma. Соответствующие рентгеновские дифрактограммы показаны на фиг. 6.
Таблица 4
| Индексы Мюллера | Расчетные значения Bahma |
Измеренные значения Bahma |
|||||||
| h | k | l | 2θ/град | d/Å | I/rel. | 2θ/град | d/Å | Интенс. (имп.) |
Интенс. (I/Io %) |
| 0 | 0 | 1 | 9,59 | 9,22 | 2,41 | 9,58 | 9,223 | 344 | 1,8 |
| 0 | 1 | 1 | 11,54 | 7,66 | 2,72 | 11,51 | 7,679 | 1116 | 5,8 |
| 0 | 2 | 0 | 12,83 | 6,89 | 5,77 | 12,81 | 6,904 | 2266 | 11,8 |
| 0 | 2 | 1 | 16,04 | 5,52 | 4,96 | 16,03 | 5,525 | 2047 | 10,6 |
| 1 | 0 | 0 | 16,12 | 5,49 | 5,4 | ||||
| -1 | 0 | 1 | 16,24 | 5,45 | 54,44 | 16,21 | 5,462 | 8893 | 46,2 |
| 1 | 1 | 0 | 17,36 | 5,1 | 33,95 | 17,35 | 5,108 | 6557 | 34 |
| -1 | 1 | 1 | 17,47 | 5,07 | 19,97 | 17,45 | 5,078 | 3944 | 20,5 |
| 0 | 1 | 2 | 20,3 | 4,37 | 6,49 | 20,28 | 4,375 | 1874 | 9,7 |
| 1 | 2 | 0 | 20,66 | 4,3 | 51,05 | 20,64 | 4,3 | 8915 | 46,3 |
| -1 | 2 | 1 | 20,75 | 4,28 | 44,13 | 20,7 | 4,288 | 8204 | 42,6 |
| 1 | 0 | 1 | 21,04 | 4,22 | 3,14 | 21,02 | 4,224 | 1696 | 8,8 |
| 0 | 3 | 1 | 21,59 | 4,11 | 22,72 | 21,56 | 4,119 | 5218 | 27,1 |
| 1 | 1 | 1 | 22,02 | 4,03 | 29,17 | 21,99 | 4,039 | 6216 | 32,3 |
| -1 | 1 | 2 | 22,28 | 3,99 | 17,94 | 22,24 | 3,993 | 2895 | 15 |
| 0 | 2 | 2 | 23,2 | 3,83 | 2,46 | 23,16 | 3,837 | 1381 | 7,2 |
| 1 | 2 | 1 | 24,72 | 3,6 | 14,87 | 24,69 | 3,603 | 3047 | 15,8 |
| -1 | 2 | 2 | 24,95 | 3,57 | 13,08 | 24,92 | 3,57 | 2218 | 11,5 |
| 1 | 3 | 0 | 25,24 | 3,53 | 78,2 | 25,22 | 3,528 | 9331 | 48,4 |
| -1 | 3 | 1 | 25,32 | 3,51 | 7,46 | ||||
| 0 | 4 | 0 | 25,82 | 3,45 | 100 | 25,79 | 3,452 | 19184 | 100 |
| 0 | 3 | 2 | 27,38 | 3,25 | 11,56 | 27,35 | 3,258 | 2470 | 12,8 |
| 0 | 4 | 1 | 27,61 | 3,23 | 34,09 | 27,57 | 3,233 | 5707 | 29,6 |
| 1 | 0 | 2 | 28,6 | 3,12 | 2,89 | 28,55 | 3,124 | 1238 | 6,4 |
| 1 | 3 | 1 | 28,7 | 3,11 | 6,3 | 28,68 | 3,11 | 1618 | 8,4 |
| -1 | 3 | 2 | 28,9 | 3,09 | 4,41 | 28,87 | 3,09 | 1396 | 7,2 |
| -1 | 0 | 3 | 28,93 | 3,08 | 2,51 | ||||
| 1 | 1 | 2 | 29,34 | 3,04 | 27,72 | 29,29 | 3,047 | 5113 | 26,5 |
| -1 | 1 | 3 | 29,66 | 3,01 | 4,39 | ||||
| 0 | 1 | 3 | 29,77 | 3 | 17,51 | 29,71 | 3,005 | 3125 | 16,2 |
Пример 2. Разделение в азеотропной смеси н-пропанол/вода посредством самозатравочной избирательной кристаллизации.
Растворимость рацемической соли Bahma при разных температурах определяли в азеотропной смеси н-пропанол/вода (ρ = 0,870 г/мл). Расчетные значения представлены в таблице ниже.
| Температура | Растворимость |
| 1,49% | |
| 2,80% | |
| 4,81% |
Несколько улавливаний проводили в этом растворителе с применением насыщенного рацемического раствора при 50°С, и в соответствии со схемой эксперимента, описанной ранее.
Пример 3. Разделение в подкисленной воде посредством самозатравочной избирательной кристаллизации
Растворимость рацемической соли Bahma при различных температурах определяли в чистой воде (ρ = 1 г/мл), в водном растворе 1M HCl (ρ = 1,017 г/мл) и в водном растворе 2M HCl solution (ρ = 1,030 г/мл). Расчетные значения представлены в таблице ниже.
| Температура | Растворимость в воде | Растворимость в 1M HCl |
Растворимость в 2M HCl |
| 0,75% | 4,51% | 6,48% | |
| 1,00% | 6,86% | 11,44% | |
| 1,78% | 12,54% | 22,24% |
Таким образом, применение подкисленного водного раствора выгодно обеспечивает возможность повышения растворимости рацемической соли Bahma, что позволяет улучшить производительность избирательной кристаллизации. При концентрациях HCl 1М и 2М при этих температурах твердые фазы не содержат какого-либо гидрохлорида.
Улавливание осуществляли в 1М HCl с применением насыщенного рацемического раствора при 50°С и в соответствии со схемой эксперимента, описанной ранее.
| Исходная система: | 40 мл насыщенного при 50°C (5,8326 г рац. Bahma и 40,68 г 1M HCl) и 0,1735 г Bahma-100%ee | |||
| Температура (°C) | Время | Раствор | Неочищенные собранные вещества | |
| (мин) | ee(%) | Масса (г) | ee(%) | |
| Тест 1 | 50,25 | 0 | -2,89 | |
| 47,5 | 6 | -2,81 | ||
| 45 | 11 | -2,03 | ||
| 42,5 | 16 | -0,90 | ||
| 40 | 21 | 3,76 | ||
| 37,5 | 26 | 11,55 | 0,8885 | -90,56% |
Улавливание осуществляли в 2М HCl с применением насыщенного рацемического раствора при 50°С и в соответствии со схемой эксперимента, описанной ранее.
Пример 4. Способ энантиомерной очистки согласно изобретению
Способ энантиомерной очистки в соответствии с изобретением осуществляли с использованием 0,4239 г соли Bachma при -50,43%ее, то есть смеси 0,2138 г (R)-Bachma и 0,2101 г рацемической смеси Bachma, к которой добавляли воду массой 27,0787 г (mH0 = 26,7258 г воды, то есть избыток Δm = 1,32% воды).
Затем систему оставляли при перемешивании на магнитной мешалке при 20°С в течение ночи, и суспензию фильтровали.
Затем твердое вещество дважды промывали водой, и собранные вещества можно было проанализировать. Получали 0,1905 г твердой соли (R)-Bachma при -98,59%ее, а чистота фильтрата составила -11,56%ее.
Пример 5. Способ получения чистого баклофена из соли гидромалеата баклофена
1 г энантиомерно чистой соли гидромалеата баклофена (что соответствует массе 0,6480 г баклофена и 0,3520 г малеиновой кислоты) растворяли в 10 мл 1 М раствора NaOH при 25°С при перемешивании.
Затем pH раствора корректировали путем добавления известного объема 37% мас. раствора соляной кислоты. Температуру контролировали параллельно. Добавление соляной кислоты вызывало осаждение B-формы баклофена, которую затем фильтровали, сушили, взвешивали и анализировали с помощью рентгеновской дифракции и анализа ЯМР (ядерного магнитного резонанса).
Затем были проведены три испытания, чтобы проверить, что способ является действующим при различных итоговых значениях рН и различных температурах.
Тест 1:
| Тест | Объем добавленной HCl | Итоговая температура | Итоговое значение pH | Масса собранных веществ |
| Тест 1 | 230 мкл | 9,02 |
Тест 2:
| Тест | Объем добавленной HCl | Итоговая температура | Итоговое значение pH | Масса собранных веществ |
| Тест 2 | 320 мкл | 7,90 |
Тест 3:
| Тест | Объем добавленной HCl | Итоговая температура | Итоговое значение pH | Масса собранных веществ |
| Тест 3 | 240 мкл | 9,29 |
Для каждого из тестов проводили рентгеноструктурный анализ полученных твердых веществ и анализ ЯМР (см. фиг. 8-16).
Заключение
Рентгеноструктурный анализ полученных твердых веществ показывает, что все полученные твердые вещества состоят из энантиомерно чистого баклофена в его полиморфной форме В (см. фиг. 8, 10 и 12).
ЯМР-анализ подтверждает, что извлеченные образцы в основном состоят из баклофена с несколькими возможными оставшимися следами малеиновой кислоты (пик при 6 ч./млн) (см. фиг. 9, 11, 13, 14, 15 и 16).
Собранные массы и чистота указывают на хороший выход способа (по сравнению с исходной массой растворенного баклофена). Тесты 2 и 3 показывают, что этот выход можно оптимизировать, не влияя на чистоту.
1. Рацемическая соль гидромалеата баклофена (Bahma), характеризующаяся тем, что она имеет температуру плавления/разложения 164±1°C.
2. Применение соли гидромалеата баклофена по п. 1 для разделения (S)- и (R)-энантиомеров баклофена.
3. Способ разделения (S)- и (R)-энантиомеров баклофена, характеризующийся тем, что рацемический баклофен превращают в рацемическую соль гидромалеата баклофена в присутствии малеиновой кислоты и указанную соль затем разделяют путем избирательной кристаллизации для разделения двух (S)- и (R)-энантиомеров.
4. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что разделение рацемической соли осуществляют путем самозатравочной избирательной кристаллизации или избирательной кристаллизации с затравкой, предпочтительно путем самозатравочной избирательной кристаллизации.
5. Способ по п. 3 или 4, характеризующийся тем, что избирательную кристаллизацию проводят с использованием растворителя, выбранного из спиртового растворителя, водного раствора, кислого водного раствора и их смесей.
6. Способ по п. 3 или 4, характеризующийся тем, что избирательную кристаллизацию проводят с использованием кислого водного раствора, причем кислоту выбирают из соляной кислоты, уксусной кислоты и азотной кислоты, предпочтительно водного раствора соляной кислоты, более предпочтительно водного раствора соляной кислоты 2 моль/л.
7. Способ по любому из пп. 3-6, характеризующийся тем, что избирательная кристаллизация является самозатравочной и состоит из следующих этапов:
а) объем V насыщенного раствора рацемической соли Bahma в растворителе готовят при температуре TL;
b) добавляют по меньшей мере 5 мас.% первого энантиомера Bahma, который необходимо извлечь, по отношению к массе рацемической соли Bahma;
с) смесь нагревают до температуры TB = TL + 3°C;
d) к смеси применяют запрограммированное охлаждение от ТВ до ТF, при этом ТF ниже ТВ, так что смесь сохраняет низкое перенасыщение, что способствует росту первого энантиомера Bahma, присутствующего в форме кристаллов, и в то же время препятствует самопроизвольному зародышеобразованию второго энантиомера Bahma, растворенного в растворе;
е) кристаллы первого энантиомера Bahma собирают при температуре TF;
f) к смеси добавляют по существу ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранных веществ, полученных на предыдущем этапе, разницу компенсируют растворителем до объема V, а новую объединенную смесь доводят до температуры TB;
g) температуру TB поддерживают в течение времени t, чтобы позволить системе вернуться в термодинамическое равновесие;
h) то же запрограммированное охлаждение, что и на этапе (d), применяют к смеси, полученной на этапе (g), содержащей второй энантиомер Bahma, так что смесь сохраняет низкое перенасыщение во время кристаллизации, чтобы способствовать росту второго энантиомера Bahma, присутствующего в форме кристаллов, в то же время препятствуя самопроизвольному зародышеобразованию первого энантиомера Bahma, присутствующего в растворе;
i) кристаллы второго энантиомера Bahma собирают при температуре TF;
j) к смеси добавляют по существу ту же массу рацемической соли Bahma, что и масса собранных веществ, полученных на предыдущем этапе, разницу компенсируют растворителем до объема V, а новую объединенную смесь доводят до температуры TB;
k) температуру TB поддерживают в течение времени t, чтобы позволить системе вернуться в термодинамическое равновесие;
l) этапы d)-k) повторяют для последовательного получения одного, а затем другого из двух энантиомеров.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что температура TL составляет от 30 до 70°С; предпочтительно TL составляет от 40 до 60°C, и более предпочтительно TL составляет 50°C.
9. Способ энантиомерной очистки солей Bahma, включающий перекристаллизацию солей Bahma в растворителе.
