Способ получения хирально чистого n-(транс-4- изопропилциклогексилкарбонил)-d-фенилаланина и его кристаллических модификаций

008883 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение касается N-(транс-4-изопропилциклогексилкарбонил)-D-фенилаланина (натеглинида) формулы (I) в кристаллической форме "G" и способа ее получения. Другой аспект изобретения составляет способ получения натеглинида в кристаллической форме "Н" из других кристаллических модификаций, обладающих более низкими температурами плавления. Кроме того, изобретение предусматривает способ получения хирально чистого натеглинида из соединения общей формулы (II) где R означает низшую алкильную группу (C1-C4) или водород, который включает обработку соединения общей формулы (II) основанием с образованием соли щелочного металла, а затем добавление кислоты надлежащим образом к данной соли щелочного металла с высвобождением продукта. Уровень техники Натеглинид известен как активный ингредиент композиций для лечения диабета 2-го типа (J. Med.Chem. 32, 1436 (1989. Также известны способы получения этого препарата и его двух кристаллических форм (неустойчивая форма "В" с т.пл. 127-129 С и устойчивая форма "Н" с т.пл. 139 С). Получение кристаллической формы "В" описано в J. Med. Chem. (там же); при реакции этот препарат образуется в каждом случае. В патенте US 5 488 150 раскрыто получение кристаллической формы "Н" из неустойчивой кристаллической модификации "В". Такая перестройка происходит при хранении модификации "В" в водном органическом растворителе (ацетоне, ацетонитриле или спиртах) с перемешиванием в течение 24 ч. Однако этот процесс имеет тот недостаток, что для получения устойчивой модификации "Н", содержащейся в композиции, нужна дополнительная трудоемкая стадия. Другим недостатком является то, что модификация "В" с трудом поддается фильтрованию, что представляет серьезную проблему при промышленном производстве. Еще одним недостатком является то, что применение водной системы затрудняет извлечение органического растворителя. В соответствии с J. Med. Chem. (там же) и описанием патента US 4 816 484 препарат получают при щелочном гидролизе метилового эфира натеглинида с образованием соответствующей соли щелочного металла, которую, в свою очередь, обрабатывают неорганической кислотой с получением продукта. Ни в одной из вышеприведенных публикаций не указана оптическая чистота продукта, хотя это может иметь существенное значение вследствие различий в биологической активности энантиомеров. Следовательно,нужно предпринять все меры для сведения к минимуму содержания энантиомерной примеси. Из химической литературы известно, что хиральный атом углерода в -аминокислотах и дипептидах более или менее подвержен рацемизации. Такая подверженность столь сильно выражена, что рацемизация протекает даже в присутствии слабого основания типа гидроокиси бария (Hoppe-Seyler's Z.Physiol. Chem. 33, 173 (1901 или гидроокиси кальция, что ведет к энантиомерному загрязнению конечного продукта - натеглинида. При воспроизведении описанного в US 4 816 484 способа мы обнаружили 0,2-0,3% энантиомерной примеси в продукте; такая величина не удовлетворяет строгим требованиям, налагаемым как фармакопеей, так и органами здравоохранения и директивами по качеству, поскольку допустимый максимум хиральных примесей равен 0,1%. Вследствие этого продукт, полученный указанным выше способом, нуждается в дополнительной очистке, что можно сделать посредством нескольких стадий перекристаллизации из очень разбавленных растворов с весьма низким выходом (10-20%). Другой возможный способ очистки заключается в использовании хирального реагента в количестве, рассчитанном исходя из энантиомерной примеси. Этот последний способ, однако, нерентабелен в промышленных масштабах, так как он ведет к существенному возрастанию затрат и продолжительности обработки.-1 008883 Целью настоящего изобретения является обеспечение способа, пригодного для заводского получения хирально чистого натеглинида с высоким выходом и коротким временем реакции в кристаллической форме "Н", требуемой для фармацевтических композиций, либо получения кристаллической формы "Н" из других кристаллических модификаций. Сущность изобретения Во время наших опытов неожиданно оказалось, что при выделении натеглинида из его соли в присутствии водорастворимого органического растворителя при температуре ниже 20 С образуется неизвестная в данной области кристаллическая модификация с т.пл. 100-109 С, и обладающая такими свойствами фильтрования, которые превосходят известные кристаллические модификации. Мы именуем эту новую форму кристаллической модификацией "G". Из вышеизложенной модификации "G" получают кристаллическую форму "Н" при нагревании в алкане или циклоалкане типа n-гексана или n-гептана, не используя каких-либо водных органических растворителей. Кроме того, весьма неожиданно оказалось, что если выделение продукта либо из соли щелочного металла, полученной по окончании щелочного гидролиза алкильного эфира натеглинида, либо из соли натеглинида и щелочного металла, содержащей энантиомерную примесь, проводить не в одну стадию с добавлением эквивалентного количества минеральной кислоты, а добавлять кислоту двумя порциями таким образом, что сначала добавить кислоту в количестве меньше эквимолярного, получая смесь натеглинида и его соли щелочного металла, затем выделить эту смесь и добавить в нее остальную часть минеральной кислоты, то получится хирально чистый натеглинид, т.е. не содержащий энантиомерной примеси. При получении натеглинида из его соли можно получать различные кристаллические модификации в зависимости от температуры реакции. Просто поразительно, что при добавлении минеральной кислоты в раствор соли вещества и щелочного металла образуется не кислый продукт в количестве, эквивалентном реагенту, а смесь кислоты и соли. Также поразительно то, что при реакции соли натеглинида, содержащей энантиомерную примесь, с нехиральной кислотой образуется чистый продукт, не содержащий энантиомерной примеси, без добавления какого-либо хирального реагента/вспомогательного вещества. Такой способ позволяет избежать многократной кристаллизации продукта из очень разбавленных растворов - такая операция требует затрат и труда, но она даже не обеспечивает хиральной чистоты. В наших опытах также осуществляли очистку натеглинида, содержащего энантиомерную примесь,таким образом, что в продукт, содержащий энантиомерную примесь, добавляли основание с образованием соответствующей соли, а выделение продукта из данной соли проводили не в одну стадию добавлением эквивалентного количества минеральной кислоты, а добавляли кислоту двумя порциями таким образом, что сначала кислоту добавляли в количестве меньше эквимолярного, получая смесь натеглинида и его соли щелочного металла, затем выделяли эту смесь и добавляли в нее остальную часть минеральной кислоты, получая хирально чистый натеглинид. Соответственно, изобретение предусматривает способ получения кристаллических модификаций натеглинида формулы (I) путем обработки соединения общей формулы (II) основанием с получением соли продукта и щелочного металла и выделения продукта из этой соли таким образом, что высвобождение продукта кислотой проводится при температуре ниже комнатной, предпочтительно в интервале температур от 0 до 20 С, с получением натеглинида в кристаллической модификации "G"; либо при температуре выше комнатной, предпочтительно в интервале температур от 65 до 70 С, с получением натеглинида в кристаллической модификации "Н". Натеглинид в кристаллической форме "G" - модификация,неизвестная в этой области, - также входит в объем притязаний изобретения. Изобретение также предусматривает способ получения натеглинида формулы (I) путем обработки соединения общей формулы (II) основанием с получением соли продукта и щелочного металла и выделения продукта из этой соли таким образом, что высвобождение продукта осуществляется добавлением эквивалентного количества минеральной кислоты порциями, предпочтительно двумя порциями (избирательное осаждение), т.е. сначала кислоту добавляют в количестве меньше эквимолярного, получая смесь натеглинида и его соли щелочного металла, затем выделяют эту смесь и добавляют в нее остальную часть минеральной кислоты, получая хирально чистый натеглинид. Кроме того, изобретение предусматривает способ получения устойчивой кристаллической формы"Н" из других кристаллических модификаций, обладающих более низкими температурами плавления. В соответствии с одним воплощением изобретения метиловый эфир натеглинида подвергают гидролизу в водном алканоле при 15-30 С в присутствии 1-1,5 экв., предпочтительно 1,2 экв. гидроокиси натрия. Раствор, содержащий полученную соль щелочного металла, обрабатывают минеральной кислотой, сначала в количестве из расчета 0,4-0,6 экв. эфира плюс избыток основания. Полученную при этом смесь натеглинида и его соли щелочного металла выделяют фильтрованием, осадок на фильтре растворяют и раствор нагревают до температуры, в случае кристаллической модификации "Н" до 65-70 С, подходящей для дальнейшего высвобождения продукта водным раствором минеральной кислоты. Выпавший осадок продукта выделяют фильтрованием и сушат при 50-60 С. При получении кристаллической модификации "G", не известной в данной области, высвобождение-2 008883 продукта осуществляется при температуре ниже 20 С и продукт сушат при 30-35 С. В случае кристаллической модификации "В", описанной в литературе, подкисление проводят при 30-35 С и продукт сушат при 40-45 С. Перестройка кристаллических модификаций с более низкими температурами плавления в устойчивую кристаллическую модификацию "Н" проводится без применения водных растворителей; она осуществляется в алканах или циклоалканах типа n-гексана или n-гептана с кратковременным кипячением. Основание, используемое в способе, может представлять собой гидроокись щелочного металла,предпочтительно гидроокись натрия, гидроокись калия или гидроокись лития; наиболее предпочтительно оно представляет собой гидроокись натрия. Минеральная кислота, используемая в способе, может представлять собой соляную кислоту, серную кислоту; предпочтительно она представляет собой соляную кислоту. Продукт, содержащей хиральную примесь, подвергают очистке добавлением эквивалентного количества гидроокиси щелочного металла в метанольном растворе, а затем избирательным осаждением, как описано выше. Хиральную чистоту продукта, полученного в соответствии с изобретением, можно легко и точно определить методами HPLC и ЯМР-спектроскопии. При растворении конечного продукта, полученного в соответствии с нашим способом, в соответствующей смеси растворителей (CCl4:CD2Cl2=5:7, об./об.) и получении его ЯМР-спектра в условиях, изложенных ниже, соотношение энантиомеров в конечном продукте можно определить без применения какого-нибудь внешнего хирального вспомогательного вещества; определение просто основывается на отчетливых сигналах 1 Н-ЯМР, вызванных автоидентификацией энантиомеров. Способ по изобретению обладает тем преимуществом, что хирально чистый продукт может быть получен простым способом с хорошим выходом без выполнения нескольких стадий очистки, причем можно получить любую из кристаллических модификаций; более того, проводя высвобождение продукта при соответствующей температуре, можно получить и кристаллическую модификацию "G", которая легко поддается фильтрованию. Поскольку для получения кристаллической модификации "Н" из других кристаллических форм, обладающих более низкими температурами плавления, применяется растворитель, отличный от смеси водного и органического растворителя, то извлечение органического растворителя легко осуществляется, что, опять же, является преимуществом. Краткое описание фигур Прилагаются четыре фигуры, представляющие определенные спектры различных кристаллических модификаций, а именно: на фиг. 1 представлен рамановский спектр натеглинида в кристаллической модификации "G" по изобретению; на фиг. 2 представлен инфракрасный спектр натеглинида в кристаллической модификации "G" по изобретению; на фиг. 3 представлены инфракрасные спектры натеглинида в кристаллических модификациях "Н","В" и "G" по изобретению, обозначенных 1, 2 и 3, соответственно; на фиг. 4 представлены рамановские спектры натеглинида в кристаллических модификациях "Н","В" и "G" по изобретению, обозначенных 1, 2 и 3, соответственно. Ниже приведены спектроскопические данные по индивидуальным модификациям (см-1), причем интенсивные полосы подчеркнуты. Натеглинид в модификации "Н": ИК спектр: 3315, 3065, 3031, 2926, 2861, 1714, 1650, 1541, 1446, 1425, 1292, 1214, 1187, 934, 756,742, 700, 558. Рамановский спектр: 3059, 2935, 2902, 2862, 2844, 1652, 1606, 1587, 1463, 1443, 1337, 1310, 1208,1158, 1080, 1004, 950, 884, 828, 811, 794, 748, 623, 494, 408, 263. Натеглинид в модификации "В": ИК спектр: 3313, 3064, 3028, 2934, 2858, 1732, 1706, 1648, 1536, 1446, 1386, 1298, 1217, 1178, 1078,934, 755, 702, 569, 498. Рамановский спектр: 3055, 3040, 2936, 2903, 2866, 1735, 1650, 1606, 1586, 1462, 1442,1333, 1209,1158, 1081, 1004, 911, 880, 832, 805, 750, 732, 623, 577, 499, 474, 268. Натеглинид в модификации "G": ИК спектр: 3313, 3064, 3031, 2934, 2856, 1763, 1735, 1648, 1614, 1533, 1448, 1386, 1368, 1216, 1180,1113, 1081, 934, 750, 700, 574, 491. Рамановский спектр: 3057, 2938, 2868, 1762, 1710, 1651, 1606, 1586, 1462, 1442, 1339, 1207, 1182,1158, 1085, 1004, 949, 885, 822, 793. Условия HPLC при определении хиральной чистоты: Колонка-3 008883 Детектирование Вводимый объем Подготовка образцов 214 нм 20 мкл 1 мг тестируемого продукта растворяли в 5 мл элюента Соотношение энантиомеров измеряли методом спектроскопии 1 Н-ЯМР в условиях, приведенных ниже: Рабочая частота 500 МГц РастворительCD2Cl2=5,32 ррm Температура 21,5 С Растворяли 22 мг конечного продукта в указанном выше растворителе. Для анализа использовали порции раствора по 0,7 мл без фильтрования. Использовали сопряжение на несущей в 4,8 ррm при 10 дБ. Соотношение энантиомеров определяли из группы сигналов в интервале 3,08-3,17 ррm методом деконволюции. Далее изобретение раскрывается на следующих неограничивающих примерах. Пример 1. Получение хирально чистого натеглинида в кристаллической модификации "G". В 4-горлую колбу на 1 л, снабженную поворотной лопастной мешалкой, холодильником, термометром и загрузочной воронкой, вносили 200 г (250 мл) метанола и 33,1 г (0,1 моль) метилового эфира натеглинида. В образовавшуюся суспензию по каплям при 20-25 С добавляли 4,8 г (0,12 моль) гидроокиси натрия, растворенной в 110 мл воды, охлаждая смесь холодной водой. Реакционную смесь держали при 20-25 С с перемешиванием в течение 4 ч, что вызывало превращение суспензии в раствор. После того как эфир был израсходован в реакции, из раствора фильтрованием удаляли небольшое количество твердых веществ. К фильтрату по каплям добавляли 6,9 г (5,85 мл, 0,07 моль) концентрированной соляной кислоты в 5,5 мл воды при 10-15 С. Полученную густую суспензию перемешивали при 13-18 С в течение 30 мин, а затем фильтровали. Осадок на фильтре промывали сначала 43 г (50 мл) смеси метанол/вода(2:1 об./об., 26,3 г метанола + 16,7 г воды), а затем 200 мл воды. Влажное вещество растворяли в 514 г(650 мл) метанола при 25-30 С, а затем раствор охлаждали до 15-20 С и добавляли 5,5 г (4,7 мл, 0,056 моль) концентрированной соляной кислоты в 5 мл воды с тем, чтобы после добавления величина рН раствора была между 2 и 3. После дальнейшего перемешивания в течение 10 мин добавляли воду с температурой 5 С (750 мл) и полученный осадок перемешивали в течение 20 мин. Продукт отфильтровывали, промывали водой (200 мл) и высушивали под инфракрасной лампой при 30-35 С, получая 26,3 г (94,4%) натеглинида в кристаллической модификации "G". Т.пл.: 100-109 С. Энантиомерная примесь была ниже предела обнаружения методом HPLC; общее содержание других примесей составляло менее 0,1%,Пример 2. Получение хирально чистого натеглинида в кристаллической модификации "Н". В 4-горлую колбу на 1 л, снабженную поворотной лопастной мешалкой, холодильником, термометром и загрузочной воронкой, вносили 200 г (250 мл) метанола и 33,1 г (0,1 моль) метилового эфира натеглинида. В образовавшуюся суспензию по каплям при 20-25 С добавляли 4,8 г (0,12 моль) гидроокиси натрия, растворенной в 110 мл воды, охлаждая смесь холодной водой. Реакционную смесь держали при 20-25 С с перемешиванием в течение 4 ч, что вызывало превращение суспензии в раствор. После того как эфир был израсходован в реакции, из раствора фильтрованием удаляли небольшое количество твердых веществ. К фильтрату по каплям добавляли 6,9 г (5,85 мл, 0,07 моль) концентрированной соляной кислоты в 5,5 мл воды при 10-15 С. Полученную густую суспензию перемешивали при 13-18 С в течение 30 мин, а затем фильтровали. Осадок на фильтре промывали сначала 43 г (50 мл) смеси метанол/вода(2:1 об./об., 26,3 г метанола + 16,7 г воды), а затем 200 мл воды. Влажное вещество растворяли в 514 г(650 мл) метанола при 50-60 С и при той же температуре добавляли 5,5 г (4,7 мл, 0,056 моль) концентрированной соляной кислоты в 5 мл воды с тем, чтобы после добавления величина рН раствора была между 2 и 3. После дальнейшего перемешивания в течение 10 мин добавляли воду (750 мл) при указанной выше температуре и полученный осадок перемешивали в течение 20 мин при той же температуре. Продукт отфильтровывали, промывали водой (200 мл) и высушивали под инфракрасной лампой при 60-70 С, получая 26,3 г (94,4%) натеглинида в кристаллической форме "Н". Т.пл.: 138-139 С. Энантиомерная примесь была ниже предела обнаружения методом HPLC; общее содержание других примесей составляло менее 0,1%. Пример 3. Получение хирально чистого натеглинида в кристаллической модификации "Н" через кристаллическую форму "G". В 4-горлую колбу на 1 л, снабженную поворотной лопастной мешалкой, холодильником, термометром и загрузочной воронкой, вносили 200 г (250 мл) метанола и 33,1 г (0,1 моль) метилового эфира натеглинида. В образовавшуюся суспензию по каплям при 20-25 С добавляли 4,8 г (0,12 моль) гидроокиси натрия, растворенной в 110 мл воды, охлаждая смесь холодной водой. Реакционную смесь держали при 20-25 С с перемешиванием в течение 4 ч, что вызывало превращение суспензии в раствор. После того-4 008883 как эфир был израсходован в реакции, из раствора фильтрованием удаляли небольшое количество твердых веществ. К фильтрату по каплям добавляли 6,9 г (5,85 мл, 0,07 моль) концентрированной соляной кислоты в 5,5 мл воды при 10-15 С. Полученную густую суспензию перемешивали при 13-18 С в течение 30 мин, а затем фильтровали. Осадок на фильтре промывали сначала 43 г (50 мл) смеси метанол/вода(2:1 об./об., 26,3 г метанола + 16,7 г воды), а затем 200 мл воды. Влажное вещество растворяли в 514 г(650 мл) метанола при 25-30 С, а затем раствор охлаждали до 15-20 С и добавляли 5,5 г (4,7 мл, 0,056 моль) концентрированной соляной кислоты в 5 мл воды с тем, чтобы после добавления величина рН раствора была между 2 и 3. После дальнейшего перемешивания в течение 10 мин добавляли воду (750 мл) при указанной выше температуре и полученный осадок перемешивали в течение 20 мин. Кристаллы натеглинида в модификации "G" отфильтровывали и промывали 200 мл воды. Влажное вещество переносили в круглодонную колбу и кипятили в 513 г (750 мл) n-гептана с перемешиванием в течение 1,5 ч. Суспензию охлаждали до 20-25 С и перемешивали в течение 20 мин при этой температуре. Продукт отфильтровывали, промывали 2x100 мл (2x68 г) n-гептана и высушивали под инфракрасной лампой при 50 С, получая 25,68 г (80,9%) натеглинида в кристаллической форме "Н". Т.пл.: 139-140 С. Энантиомерная примесь была ниже предела обнаружения методом HPLC; общее содержание других примесей составляло менее 0,1%. Пример 4. Очистка натеглинида, содержащего энантиомерную примесь. Растворяли 6,34 г (0,02 моль) натеглинида (хиральная чистота: 98%) в 50 мл метанола. В раствор добавляли 0,8 г (0,02 моль) гидроокиси натрия в 22 мл воды. В этот раствор по каплям добавляли смесь из 0,83 мл концентрированной соляной кислоты и 1 мл воды при температуре 10-15 С. После 20 мин перемешивания осадок отфильтровывали, промывали смесью метанол/вода 2:1 об./об. (25 мл), а затем 50 мл воды. Влажное вещество растворяли в метаноле (130 мл) и добавляли смесь из 0,83 мл концентрированной соляной кислоты и 1 мл воды. Смесь перемешивали в течение 10 мин, добавляли 150 мл воды и продолжали перемешивать в течение 20 мин. Продукт фильтровали, промывали, суспендировали в n-гептане(100 мл) и кипятили в течение 1,5 ч. После охлаждения продукт отфильтровывали и высушивали при 50 С, получая 4,2 г (66,4%) натеглинида. Т.пл.: 138-139 С. Энантиомерная примесь была ниже предела обнаружения методом HPLC; общее содержание других примесей составляло менее 0,1%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения кристаллической модификации изопропилциклогексилкарбонил)-D-фенилаланина (натеглинида) формулы (I)N-(транс-4 путем обработки соединения общей формулы (II) где R означает низшую алкильную группу (C1-С 4) или водород, основанием с образованием соли щелочного металла и высвобождения продукта из данной соли кислотой, отличающийся тем, что кислотное высвобождение продукта проводится при температуре ниже 20 С, предпочтительно в интервале температур от 0 до 20 С, в органическом растворителе, смешивающемся с водой, предпочтительно в водном метаноле, более предпочтительно в метаноле, содержащем 20-50 об.% воды. 2. Способ получения кристаллической модификации путем обработки соединения общей формулы (II) где R означает низшую алкильную группу (C1-C4) или водород, основанием с образованием соли щелочного металла и высвобождения продукта из данной соли кислотой, отличающийся тем, что кислотное высвобождение продукта проводится при температуре выше 30 С, предпочтительно в интервале температур от 65 до 70 С, в органическом растворителе, смешивающемся с водой, предпочтительно в водном метаноле, более предпочтительно в метаноле, содержащем 20-50 об.% воды. 3. Кристаллы натеглинида в форме "G", обладающие:(a) температурой плавления от 100 до 109 С;(b) инфракрасным спектром с интенсивными полосами при 1763, 1735, 1614, 1533, 1180, 750, 574 и 491 см-1;(c) рамановским спектром с интенсивными полосами при 1762, 1710, 1182 и 822 см-1. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для высвобождения натеглинида из его соли щелочного металла применяется в качестве первой порции кислоты количество, исходящее из расчета: избыток основания плюс 0,4-0,6 экв. соединения общей формулы (II).