DE60209704T2

DE60209704T2 - Neue kristallforme von azithromycin

Info

Publication number: DE60209704T2
Application number: DE60209704T
Authority: DE
Inventors: Jane Zheng Groton LI; Vincent Andrew Groton TRASK
Original assignee: Pfizer Products Inc
Current assignee: Pfizer Products Inc
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: MA27023A1; US20040082527A1; US20030162730A1; IL158591A0; JP2004530703A; CR7159A; US20050090459A1; BR0209918A; US7053192B2; JP2007161726A; NZ529118A; EA200500630A1; MXPA03010028A; JP4584162B2; EP1390377A1; NZ539801A; US7081525B2; NO20035177D0; ES2310886T3; EA009611B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Kristallform von Azithromycin, insbesondere die Form G. Azithromycin wird kommerziell vertrieben und ist ein wirksames Breitbandantibiotikum bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen. Die erfindungsgemäße Kristallform ist ebenfalls als Antibiotikum in Säugetieren, unter Einschluss des Menschen, sowie bei Fischen und Vögeln anwendbar.
Azithromycin weist die folgende Strukturformel auf
Azithromycin wird in den US-Patenten 4 517 359 und 4 474 768 beschrieben und beansprucht. Es ist auch als 9-Desoxo-9a-aza-9a-methyl-9a-homoerythromycin A bekannt.
Andere Patente oder Patentanmeldungen, die direkt oder indirekt Azithromycin abdecken, schließen ein: EP 298 650 , welches das Azithromycindihydrat beansprucht; das US-Patent 4 963 531, das ein Verfahren zur Behandlung eines Stammes der Art Toxoplasma gondii beansprucht; das US-Patent 5 633 006, das eine Kautablette oder eine pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer flüssigen Suspension mit reduzierter Bitterkeit beansprucht; das US-Patent 5 686 587, das eine Zwischenstufe beansprucht, die bei der Herstellung von Azithromycin nützlich ist; das US-Patent 5 605 889, das eine orale Dosierungsform beansprucht, die den "Nahrungsmitteleffekt" reduziert, der mit der Verabreichung von Azithromycin verbunden ist; das US-Patent 6 068 859, das eine kontrollierte Dosierungsform, enthaltend Azithromycin, beansprucht; das US-Patent 5 498 699, das eine Zusammensetzung beansprucht, die Azithromycin in Kombination mit zweiwertigen oder dreiwertigen Metallen enthält; das EP 925 789 , das ein Verfahren zur Behandlung von Augeninfektionen beansprucht; die chinesische Patentanmeldung CN 1123279A , die wasserlösliche Salze von Azithromycin betrifft; die chinesische Patentanmeldung CN 1046945C , die Natriumdihydrogenphosphat-Azithromycin-Doppelsalze betrifft; die chinesische Patentanmeldung CN 1114960A , die Azithromycin-Kristalle betrifft; die chinesische Patentanmeldung CN 1161971A , die Azithromycin-Kristalle betrifft; die chinesische Patentanmeldung CN 1205338A , die ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Azithromycin-Salze betrifft; die internationale Patentveröffentlichung WO 00/32203, die ein Ethanolat von Azithromycin betrifft; und die europäische Patentanmeldung EP 984 020 , die ein Azithromycin-Monohydrat-Isopropanolclathrat betrifft; die WO 01/00640 betrifft Azithromycin in der Form eines stabilen Monohydrats und Verfahren zur Herstellung desselben. Die EP-A-1 103 558 betrifft Verfahren zur Herstellung nicht-kristalliner und kristalliner Dihydratformen von Azithromycin. Die CN-A-1 093 370 betrifft ein Kristall von Aqi-Erythromycin und sein Herstellungsverfahren. Die WO 00/14099 betrifft Clarithromycin-Kristalle der Formel II und Verfahren zur Herstellung derselben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kristallform von Azithromycin, insbesondere die Form G von Azithromycin.
Hierin offenbart sind Kristallformen von Azithromycin, ausgewählt aus Formen C, D, E, F, G, H, J, M, N, O, P, Q und R, worin die Formen hierin definiert werden. Die Formen F, G, H, J, M, N, O und P gehören zur Familie I von Azithromycin und gehören zu einer monoklinen P2₁-Raumgruppe mit den folgenden Zellkonstanten: a = 16,3 ± 0,3 Å, b = 16,2 ± 0,3 Å c = 18,4 ± 0,3 Å und beta = 109 ± 2°. Die Formen C, D, E und R gehören zur Familie II von Azithromycin und gehören zu einer orthorhombischen P2₁2₁2₁-Raumgruppe mit den folgenden Zellkonstanten: a = 8,9 ± 0,4 Å, b = 12,3 ± 0,5 Å und c = 45,8 ± 0,5 Å. Die Form Q unterscheidet sich von den Familien I und II.
Die Form F von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·0,5C₂H₅OH in Einkristallstruktur auf und ist ein Azithromycin-Monohydrat-Hemiethanol-Solvat. Die Form F ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser und 1-4% Ethanol (auf das Gewicht bezogen) in Pulverproben und die in Tabelle 9 definierten Röntgenpulver-Diffraktionspeaks (2θ) aufweist. Das ¹³C-ssNMR (kernmagnetische Festkörper-)-Spektrum der Form F weist zwei chemische Verschiebungen bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich 179,5 ± 0,2 ppm und 178,6 ± 0,2 ppm, einen Satz von fünf Peaks zwischen 6,4 bis 11,0 ppm, und Ethanolpeaks bei 58,0 ± 0,5 ppm und 17,2 ± 0,5 ppm. Die Lösungsmittelpeaks können breit und relativ schwach in ihrer Intensität sein.
Ebenfalls offenbart wird hier die im Wesentlichen reine Form F von Azithromycin, die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freie Form F von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form F von Azithromycin.
Des Weiteren werden hier Verfahren zur Herstellung von der Form F von Azithromycin offenbart, und zwar durch Behandlung von Azithromycin mit Ethanol zur Herstellung einer Lösung bei 40-70°C und Abkühlung unter Reduktion von Ethanol oder Zugabe von Wasser zur Kristallisation. Ebenfalls offenbart sind Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen reiner Form F von Azithromycin, der von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freien Form F von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freien Form F von Azithromycin.
Die Form G von Azithromycin weist in der Einkristallstruktur die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·1,5H₂O auf und ist Azithromycin-Sesquihydrat. Die Form G ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2,5-6% Wasser und < 1% organische Lösungsmittel, bezogen auf das Gewicht in Pulverproben, enthält und die in Tabelle 9 definierten Pulverröntgen-Diffraktionspeaks (2θ) aufweist. Das ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form G weist eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich einen Peak bei 179,5 ± 0,2 ppm (wobei eine Aufspaltung < 0,3 ppm vorliegen kann), und einen Satz von fünf Peaks zwischen 6,3 bis 11,0 ppm.
Die Erfindung betrifft auch die im Wesentlichen reine Form G von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form G von Azithromycin.
Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen reiner Form G von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freien Form G von Azithromycin durch Behandlung von Azithromycin mit einem Gemisch aus Methanol und Wasser oder Aceton und Wasser zur Herstellung einer Lösung bei 40-60°C und Abkühlung zur Kristallisation.
Die Form H von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·C₃H₈O₂ auf und ist Azithromycinmonohydrathemi-1,2-propandiol-Solvat.
Die Form J von Azithromycin besitzt die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·0,5C₃H₇OH in Einkristallstruktur und ist Azithromycinmonohydrathemi-n-propanol-Solvat. Die Form J ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser und 1-5% 1-Propanol, auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks (2θ), wie in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form J weist zwei chemische Verschiebungen bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich 179,6 ± 0,2 ppm und 178,4 ± 0,2 ppm, sowie einen Satz von fünf Peaks zwischen 6,6 bis 11,7 ppm und einen n-Propanolpeak bei 25,2 ± 0,4 ppm. Der Lösungsmittelpeak kann breit und relativ schwach in seiner Intensität sein.
Ebenfalls offenbart sind hierin Verfahren zur Herstellung der Form J durch Behandlung von Azithromycin mit n-Propanol zur Herstellung einer Lösung bei 25-55°C und Abkühlung unter Zugabe von Wasser zur Kristallisation.
Die Form M von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·0,5C₃H₇OH auf und ist Azithromycinmonohydrathemiisopropanol-Solvat. Die Form M ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser und 1-4% 2-Propanol, auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks (2θ), wie in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form J weist eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich 179,6 ± 0,2 ppm, einen Peak bei 41,9 ± 0,2 ppm und einen Satz von sechs Peaks zwischen 6,9 bis 16,4 ppm und einen Isopropanolpeak bei 26,0 ± 0,4 ppm. Der Lösungsmittelpeak kann breit und relativ schwach in seiner Intensität sein.
Ebenfalls offenbart ist hierin auch die im Wesentlichen reine Form M von Azithromycin, die von Azithromycin der Form G im Wesentlichen freie Form M und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form M von Azithromycin.
Ebenfalls hierin offenbart sind Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen reiner Form M von Azithromycin, der von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freien Form M von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freien Form M von Azithromycin durch Behandlung von Azithromycin mit Isopropanol zur Herstellung einer Lösung bei 40-60°C und Reduktion von Isopropanol mit anschließendem Abkühlen oder Abkühlen und anschließender Zugabe von Wasser zur Kristallisation.
Die Form N von Azithromycin ist ein Gemisch von Isomorphen der Familie I. Das Gemisch kann variable Prozentsätze der Isomorphen, F, G, H, J, M und anderen, und variable Mengen an Wasser und organischen Lösungsmitteln, wie Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Propylenglykol, Aceton, Acetonitril, Butanol, Pentanol, etc., enthalten. Die Gewichtsprozente an Wasser können von 1-5% reichen, und die Gesamtgewichtsprozente organischer Lösungsmittel können 2-5% betragen bei einem jeweiligen Lösungsmittelgehalt von 0,5 bis 4%.
Die Proben der Form N zeigen alle charakteristische Peaks der Mitglieder der Familie I in verschiedenen Anteilen. Die Form N kann als "Kristallgemisch" oder "kristalline feste Lösungen" der Isomorphen der Familie I bezeichnet werden.
Die Form N zeigt chemische Verschiebungen als eine Kombination von Isomorphen in der Familie I. Die Peaks können in ihrer chemischen Verschiebung ppm innerhalb von ± 0,2 ppm variieren und auch in ihren relativen Intensitäten und Breiten infolge des Mischens eines variablen Anteils von Isomorphen, die in der kristallinen festen Lösung der Form N enthalten sind.
Die Form P von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·0,5C₅H₁₂O auf und ist Azithromycinmonohydrathemi-n-pentanol-Solvat.
Die Form Q von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·0,5C₄H₈O auf und ist Azithromycinmonohydrathemitetrahydrofuran-Solvat.
Die Form R von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·C₅H₁₂O auf und ist Azithromycinmonohydratmonomethyl-tert.-butylether-Solvat.
Die Form D von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·C₆H₁₂ mit Einkristallstruktur auf und ist Azithromycinmonohydratmonocyclohexan-Solvat. Die Form D ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-6% Wasser und 3-12% Cyclohexan, auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks (2θ), wie in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form J weist eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich 178,1 ± 0,2 ppm, und Peaks bei 103,9 ± 0,2 ppm, 95,1 ± 0,2 ppm, 84,2 ± 0,2 ppm und einen Satz von 3 Peaks zwischen 8,4 bis 11 ppm.
Ebenfalls werden hier Verfahren zur Herstellung der Form D offenbart, und zwar durch Aufschlämmen von Azithromycindihydrat mit Cyclohexan.
Die Form E von Azithromycin weist die Formel C₃₈H₇₂N₂O₁₂·H₂O·C₄H₈O auf und ist Azithromycinmonohydrat-monotetrahydrofuran-Solvat.
Ebenfalls hierin offenbart wird Azithromycin in einem amorphen Zustand und ein Verfahren zur Herstellung von amorphem Azithromycin, das die Entfernung von Wasser und/oder Lösungsmitteln aus dem Azithromycin-Kristallgitter umfasst. Das Röntgenpulver-Diffraktionsmuster für amorphes Azithromycin zeigt keine scharfen 2θ-Peaks, sondern zwei breite, abgerundete Peaks. Der erste Peak tritt zwischen 4° und 13° auf. Der zweite Peak tritt zwischen 13° und 25° auf.
Die Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen, umfassend kristallines Azithromycinsesquihydrat und ein pharmazeutisch annehmbares Exzipiens.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von kristallinem Azithromycinsesquihydrat zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoen-Infektion in einem Säugetier, Fisch oder Vogel.
Hierin offenbart sind Verfahren zur Herstellung der kristallinen Form G von Azithromycin, die das Aufschlämmen von Azithromycin in einem geeigneten Lösungsmittel oder die Auflösung von Azithromycin in einem erhitzten organischen Lösungsmittel oder in einer organischen Lösungsmittel/Wasser-Lösung und Ausfällen des kristallinen Azithromycins durch Abkühlen der Lösung unter Reduktion des Lösungsmittelvolumens oder durch Auflösen von Azithromycin in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch und Ausfällen des kristallinen Azithromycins durch Zugabe von Wasser zu der Lösung umfassen. Azithromycin in amorphem Zustand wird durch Erhitzen von kristallinem Azithromycin in einem Vakuum hergestellt.
Der Begriff "Behandlung" bedeutet, so, wie er hierin verwendet wird und wenn nichts anderes angegeben ist, die Behandlung oder Prävention einer bakteriellen Infektion oder Protozoen-Infektion, wie sie in der hier offenbarten Verwendung bereitgestellt wird, und schließt das Heilen, die Verringerung der Symptome oder die Verlangsamung des Fortschritts der Infektion ein. Die Begriffe "behandeln" und "behandelnd" sind gemäß dem vorangegangenen Begriff "Behandlung" definiert.
Der Begriff "im Wesentlichen frei" bedeutet, wenn er sich auf eine bestimmte kristalline Azithromycinform bezieht, dass weniger als 20 (Gew.-)% der bestimmten kristallinen Form(en), mehr bevorzugt weniger als 10 (Gew.-)% der bestimmten Form(en), mehr bevorzugt weniger als 5 (Gew.-)% der bestimmten Form(en), und am meisten bevorzugt weniger als 1 (Gew.-)% der bestimmten kristallinen Form(en), vorliegen. Z.B. bedeutet Form G von Azithromycin, im Wesentlichen frei von Azithromycindihydrat die Form G mit 20 (Gew.-)% oder weniger von Azithromycindihydrat, mehr bevorzugt 10 (Gew.-)% oder weniger Azithromycindihydrat, am meisten bevorzugt 1 (Gew.-)% von Azithromycindihydrat.
Der Begriff "im Wesentlichen rein" bedeutet, wenn er sich auf eine bestimmte kristalline Azithromycinform bezieht, dass die bestimmte kristalline Form weniger als 20 (Gew.-)% an Restkomponenten, wie (eine) alternative polymorphe oder isomorphe kristalline Form(en) von Azithromycin, enthält. Es ist bevorzugt, dass eine im Wesentlichen reine Form von Azithromycin weniger als 10 (Gew.-)% von alternativen polymorphen oder isomorphen kristallinen Azithromycinformen, mehr bevorzugt weniger als 5 (Gew.-)% von alternativen polymorphen oder isomorphen kristallinen Azithromycinformen, und am meisten bevorzugt weniger als 1 (Gew.-)% von alternativen polymorphen oder isomorphen kristallinen Azithromycinformen, enthält.
Der Begriff "im Wesentlichen in Abwesenheit von Azithromycindihydrat" bedeutet, wenn er sich auf kristallines Roh-Azithromycin oder eine kristallines Azithromycin-enthaltende Zusammensetzung bezieht, dass das kristalline Azithromycin weniger als etwa 5 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, vorzugsweise weniger als etwa 3 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, und am meisten bevorzugt weniger als 1 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, enthält.
Der Begriff "bakterielle Infektion(en)" oder "Protozoen-Infektion" schließt, so, wie er hier verwendet wird und sofern nichts anderes angegeben ist, bakterielle Infektionen und Protozoen-Infektionen und Krankheiten, die durch solche Infektionen hervorgerufen werden, die in Säugetieren, Fischen und Vögeln auftreten, sowie Störungen, die mit bakteriellen Infektionen und Protozoen-Infektionen in Zusammenhang stehen, die durch Verabreichung von Antibiotika, wie die erfindungsgemäße Verbindung, behandelt oder vermieden werden können, ein. Solche bakteriellen Infektionen und Protozoen-Infektionen und Störungen, die mit solchen Infektionen in Zusammenhang stehen, schließen, unter anderen, die Folgenden ein: Lungenentzündung, Otitis media, Sinusitis, Bronchitis, Tonsillitis und Mastoiditis durch Infektion durch Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Staphylococcus aureus oder Peptostreptococcus spp.; Pharyngitis, rheumatisches Fieber und Glomerulonephritis durch Infektion durch Streptococcus pyogenes, Gruppen C- und G-Streptokokken, Clostridium diptheriae oder Actinobacillus haemolyticum; Atemwegsinfektionen durch Infektion durch Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae oder Chlamydia pneumoniae; komplikationslose Haut- und Weichgewebsinfektionen, Abszesse und Osteomyelitis und puerperales Fieber durch Infektion durch Staphylococcus aureus, Koagulase-positive Staphylokokken (d.h., S. epidermidis, S. hemolyticus, etc.), Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptokokken der Gruppen C-F (kleine-Kolonienbildende Streptokokken), viridane Streptokokken, Corynebacterium minutissimum, Clostridium spp. oder Bartonella henselae; komplikationslose akute Infektionen des Harntrakts durch Infektion durch Staphylococcus saprophyticus oder Enterococcus spp.; Urethritis und Cervicitis; und sexuell übertragbare Krankheiten durch Chlamydia trachomatis, Haemophilus ducreyi, Treponema pallidum, Ureaplasma urealyticum oder Neisseria gonorrheae; Toxin-Erkrankungen durch Infektionen durch S. aureus (Lebensmittelvergiftung und toxischer Schock-Syndrom) oder Gruppen A-, B- und C-Streptokokken; Geschwüre durch Infektion durch Helicobacter pylori; systemische febrile Syndrome durch Infektionen durch Borrelia recurrentis; Lympher krankungen durch Infektionen durch Borrelia burgdorferi; Konjunktivitis, Keratitis und Dacrocystitis durch Infektion durch Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, S. aureus, S. pneumoniae, S. pyogenes, H. influenzae oder Listeria spp.; verbreitete Mycobacterium avium-Komplex (MAC)-Erkrankung durch Infektion durch Mycobacterium avium oder Mycobacterium intracellulare; Gastroenteritis durch Infektion durch Campylobacter jejuni; intestinale Protozoen durch Infektion durch Cryptosporidium spp.; odontogenische Infektion durch Infektion durch viridane Streptokokken; hartnäckiger Husten durch Infektion durch Bordetella pertussis; Gasgangrän durch Infektion durch Clostridium perfringens oder Bacteroides spp.; und Arteriosklerose durch Infektion durch Helicobacter pylori oder Chlamydia pneumoniae. Ebenfalls eingeschlossen sind Arteriosklerose und Malaria. Bakterielle Infektionen oder Protozoen-Infektionen und Störungen, die mit solchen Infektionen in Zusammenhang stehen, die in Tieren behandelt oder vermieden werden können, schließen, unter anderen, die Folgenden ein: bovine Atemwegserkrankung durch Infektion durch P. haem., P. multocida, Mycoplasma bovis oder Bordetella spp.; enterische Erkrankung bei Kühen durch Infektion durch E. coli oder Protozoen (d.h., Coccidia, Cryptosporidia, etc.); Milchkuh-Mastitis durch Infektion durch Staph. aureus, Strep. uberis, Strep. agalactiae, Strep. dysgalactiae, Klebsiella spp., Corynebacterium oder Enterococcus spp.; Atemwegserkrankung bei Schweinen durch Infektion durch A. pleuro, P. multocida oder Mycoplasma spp.; enterischer Erkrankung bei Schweinen durch Infektion durch E. coli, Lawsonia intracellularis, Salmonella oder Serpulina hyodyisinteriae; Klauenfäule bei Kühen durch Infektion durch Fusobacterium spp.; Metritis bei Kühlen durch Infektion durch E. coli; haarige Kuhwarzen durch Infektion durch Fusobacterium necrophorum oder Bacteroides nodosus; Bindehautentzündung bei Kühen durch Infektion durch Moracella bovis; Frühgeburten bei Kühen durch Infektion durch Protozoen (d.h. Neosporium); Harnwegsinfektion bei Hunden und Katzen durch Infektion durch E. coli; Haut- und Weichgewebsinfektionen bei Hunden und Katzen durch Infektion durch Staph. epidermidis, Staph. intermedius, Koagulaseneg. Staph. oder P. multocida; und Zahn- oder Mundinfektionen bei Hunden und Katzen durch Infektion durch Alcaligenes spp., Bacteroides spp., Clostridium spp., Enterobacter spp., Eubacterium, Peptostreptococcus, Porphyromonas oder Prevotella. Andere bakterielle Infektionen und Protozoen-Infektionen und Störungen, die mit solchen Infektionen in Zusammenhang stehen, die mit der erfindungsgemäßen Methode behandelt oder vermieden werden können, werden in J.P. Sanford et al., "The Sanford Guide To Antimicrobial Therapy", 26. Auflage (Antimicrobial Therapy, Inc., 1996), referiert.
Die vorliegende Erfindung schließt auch Isotopen-markierte Verbindungen ein, in denen ein oder mehrere Atome durch ein Atom mit einer Atommasse oder einer Massenzahl, die sich von der Atommasse oder Massenzahl, die üblicherweise natürlich vorkommt, unterscheidet, ersetzt ist bzw. sind. Beispiele für Isotope, die in die erfindungsgemäßen Verbindungen inkorporiert werden können, schließen Isotope von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel, Fluor und Chlor, wie ²H, ³H, ¹³C, ¹⁴C, ¹⁵N, ¹⁸O und ¹⁷O, ein. Solche Radio markierten und mit stabilen Isotopen markierten Verbindungen sind als Forschungs- oder diagnostische Werkzeuge hilfreich.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die 1 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form A. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 2 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form A. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 3 ist eine Überlagerung von 1 und 2 mit den errechneten Diffraktionsmustern der Azithromycin-Form A (1) an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form A (2) darüber. Die Skala auf der Abszisse ist in 2-Theta-Graden (2θ). Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 4 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form C. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 5 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form D. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 6 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form D. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 7 ist eine Überlagerung von 5 und 6 mit den errechneten Diffraktionsmustern der Azithromycin-Form D (5) an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form D (6) darüber. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 8 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form E. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 9 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form F. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 10 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form F. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 11 ist eine Überlagerung von 9 und 10 mit den errechneten Diffraktionsmustern der Azithromycin-Form F (9) an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form F (10) darüber. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 12 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form G. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 13 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form G. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 14 ist eine Überlagerung von 12 und 13 mit dem errechneten Diffraktionsmuster der Azithromycin-Form G (12) an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form G (13) darüber. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 15 ist ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form J. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 16 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form J. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 17 ist eine Überlagerung von 15 und 16 mit dem errechneten Diffraktionsmuster der Azithromycin-Form J (15) an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form J (16) darüber. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 18 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form M. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 19 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form N. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 20 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von amorphem Azithromycin. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 21 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form A.
Die 22 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form D.
Die 23 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form F.
Die 24 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form G.
Die 25 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form J.
Die 26 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form M.
Die 27 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form N.
Die 28 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von amorphem Azithromycin.
Die 29 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum einer pharmazeutischen Tablette, die die Form G von Azithromycin enthält.
Die 30 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form Q. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 31 ist ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form R. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
Die 32 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form H.
Die 33 ist ein ¹³C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form R.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es wurde festgestellt, dass Azithromycin in verschiedenen kristallinen Formen existiert. Ein Dihydrat, Form A, und ein nicht-stöchiometrisches Hydrat, Form B, werden in dem europäischen Patent EP 298 650 bzw. dem US-Patent 4 512 359 offenbart. Sechzehn weitere Formen sind aufgefunden worden, nämlich die Formen C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q und R. Diese Formen sind entweder Hydrate oder Hydrat/Solvate der freien Azithromycin-Base. Die Formen L und K sind metastabile, niedere Hydrat-Formen von A, die bei hohen Temperaturen nachgewiesen werden. Kristallstrukturen von Formen A, C, D, E, F, G, H, J und O sind gelöst worden. Die Strukturdaten dieser Kristallformen sind nachstehend wiedergegeben:
Tabelle 1: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form A.
Tabelle 2: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form C.
Tabelle 3: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form D.
Tabelle 4: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form E.
Tabelle 5: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form F.
Tabelle 6: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form G.
Tabelle 7: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form H.
Tabelle 8: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form J.
Tabelle 8A: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form O.
Unter diesen sechzehn Kristallformen sind zwei isomorphe Familien identifiziert worden. Die Familie I schließt die Formen F, G, H, J, M, N, O und P ein. Die Familie II schließt die Formen C, D, E und R ein. Die Form Q unterscheidet sich von den Familien I und II. Die Formen innerhalb einer Familie sind isomorphe Verbindungen, die in der gleichen Raumgruppe mit einer leichten Veränderung der Zellparameter auskristallisieren und chemisch miteinander in Zusammenhang stehende Strukturen umfassen, aber eine unterschiedliche Elementarzusammensetzung aufweisen. In diesem Fall resultiert der Unterschied in der chemischen Zusammensetzung zwischen den isomorphen Verbindungen aus dem unterschiedlichen Gehalt an Wasser- /Lösungsmittelmolekülen. Folglich zeigen die isomorphen Verbindungen ähnliche, aber nicht identische Röntgen-Diffraktionsmuster und Festkörper-NMR-Spektren (ssNMR). Andere Techniken, wie die Spektroskopie im nahen Infrarotbereich (NIR), die Differential-Thermoanalyse (DSC), die Gaschromatographie (GC), die thermogravimetrische Analyse (TGA) oder die thermogravimetrische Analyse/infrarotspektroskopische Analyse (TG-IR), die Wasseranalyse nach Karl Fischer (KF) und molecular modeling/Visualisierung liefern Daten, mit denen die isomorphen Verbindungen zur Bestätigung identifiziert werden können. Die Dehydratations-/Desolvatations-Temperaturen wurden mittels DSC mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5°C/min bestimmt.
Form C:
Diese Kristallform wurde aus einer Einkristallstruktur (Tabelle 2) identifiziert – als Monohydrat von Azithromycin. Sie hat eine P2₁2₁2₁-Raumgruppe und ähnliche Zellparameter wie die Formen D und E; daher gehört sie zu den isomorphen Verbindungen der Familie II. Ihr berechnetes Pulvermuster bzw. -spektrum ist demjenigen der Formen D und E ähnlich.
Form D:
Die Form D wurde aus Cyclohexan kristallisiert. Die Einkristallstruktur der Form D zeigt eine Stöchiometrie eines Monohydrat/Monocyclohexan-Solvats von Azithromycin (Tabelle 3). Nicht regelmäßig angeordnete Cyclohexan-Moleküle wurden in dem Kristallgitter gefunden. Aus den Einkristalldaten errechnet sich der Wasser- und Cyclohexan-Gehalt der Form D zu 2,1 bzw. 9,9%. Beide, das Pulvermuster und das errechnete Pulvermuster der Form D sind denjenigen der Form C und E ähnlich. Die Pulverproben der Form D zeigten ein endothermes Desolvatations-/Dehydratations-Maximum bei einer Anfangstemperatur von etwa 87°C und ein breites endothermes Maximum zwischen 200-280°C (Zersetzung) bei der DSC-Analyse bei 5°C/min im Bereich von 30-300°C.
Die Form D wird durch Aufschlämmung von Azithromycin in Cyclohexan über 2-4 Tage hergestellt. Die feste Form D von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Form E:
Die Form E wurde als ein Einkristall in einem THF/Wasser-Medium gewonnen. Sie ist ein Monohydrat und Mono-THF-Solvat gemäß der Einkristallanalyse (Tabelle 4). Gemäß ihrer Einkristallstruktur ist das errechnete PXRD-Muster demjenigen der Form C und der Form D ähnlich und macht sie zu einer isomorphen Verbindung der Familie II.
Die Form E wird durch Auflösen von Azithromycin in THF (Tetrahydrofuran) hergestellt. Eine Diffusion von Wasserdampf über eine gesättigte Azithromycin-THF-Lösung ergibt mit der Zeit Kristalle der Form E.'
Form F:
Der Einkristall der Form F kristallisierte in einer monoclinen Raumgruppe, P2₁, wobei die asymmetrische Einheit zwei Azithromycin-, zwei Wasser- und ein Ethanolmolekül enthält, als ein Monohydrat-Hemi-Ethanolat (Tabelle 5). Sie ist zu sämtlichen kristallinen Azithromycin-Formen der Familie I isomorph. Das errechnete PXRD-Muster dieser Form ist denjenigen der anderen isomorphen Verbindungen der Familie I ähnlich. Die theoretischen Gehalte an Wasser und Ethanol betragen 2,3 bzw. 2,9%. Die Pulverproben zeigen ein endothermes Dehydratations-/Desolvatations-Maximum bei einer Anfangstemperatur zwischen 110-125°C. Die Form F wird durch Auflösen von Azithromycin in Ethanol (in dem 1- bis 3-fachen Volumen, bezogen auf das Gewicht) bei einer Temperatur von etwa 50-70°C hergestellt. Nach vollständiger Auflösung wird die Lösung unter Raumtemperatur abgekühlt, um eine Ausfällung zu bewirken. Das Ethanolvolumen kann durch Vakuumdestillation unter 1- bis 2-stündigem Rühren reduziert werden, um die Ausbeute zu erhöhen. Alternativ kann Wasser (gegebenenfalls auf 0-20°C gekühlt) in einer Menge von 0,1-2 Volumeneinheiten zugesetzt werden, wobei die Feststoffe innerhalb von 30 Minuten nach der Wasserzugabe gewonnen werden. Das Abkühlen der ethanolischen Azithromycin-Lösung vor der Zugabe von Wasser auf unter 20°C, vorzugsweise unter 15°C, mehr bevorzugt unter 10°C, und am meisten bevorzugt 5°C, resultiert in im Wesentlichen reinem Azithromycin der Form F. Die feste Form F von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Form G:
Die Einkristallstruktur der Form G besteht aus zwei Azithromycin-Molekülen und drei Wassermolekülen pro asymmetrische Einheit (Tabelle 6). Dies entspricht einem Sesquihydrat mit einem theoretischen Wassergehalt von 3,5%. Der Wassergehalt der Pulverproben der Form G reicht von etwa 2,5 bis etwa 6%. Der Gesamt-Restgehalt an organischem Lösungsmittel ist unter 1% des entsprechenden für die Kristallisation verwendeten Lösungsmittels, und damit deutlich unterhalb der stöchiometrischen Menge des Solvats. Diese Form dehydratisiert bei einer Anfangstemperatur von etwa 110-120°C.
Die Form G kann durch Zugabe eines vorher hergestellten Gemisches aus organischem Lösungsmittel/Wasser (1/1 Volumenanteile) hergestellt werden, wobei das organische Lösungsmittel Methanol, Aceton, Acetonitril, Ethanol oder Isopropanol sein kann. Das Gemisch wird gerührt und auf eine erhöhte Temperatur erhitzt, z.B. 45-55°C, über einen Zeitraum von 4-6 Stunden, um eine Auflösung zu bewirken. Während des Abkühlens auf Raumtemperatur kommt es zur Niederschlagsbildung. Die feste Form G von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Form H:
Diese Kristallform ist ein Monohydrat/Hemi-Propylenglykol-Solvat der freien Azithromycin-Base (Tabelle 7). Sie wurde aus eine Formulierungslösung, die Propy lenglykol enthielt, isoliert. Die Kristallstruktur der Formel H ist zu den Kristallformen der Familie I isomorph.
Die Form H von Azithromycin wird durch Auflösen von Azithromycindihydrat in 6 Volumenanteilen Propylenglykol hergestellt. Zu der resultierenden Propylenglykollösung von Azithromycin werden 2 Volumenanteile Wasser zugesetzt, wobei es zur Niederschlagsbildung kommt. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden lang gerührt, und die Feststoffe werden abfiltriert und bei Raumtemperatur luftgetrocknet, wobei die kristalline Form H erhalten wird.
Form J:
Die Form J ist ein Monohydrat/Hemi-n-Propanol-Solvat (Tabelle 8). Der errechnete Lösungsmittelgehalt beträgt etwa 3,8% n-Propanol und etwa 2,3% Wasser. Die experimentellen Daten zeigen einen Gehalt von etwa 2,5 bis etwa 4,0% n-Propanol und etwa 2,5 bis etwa 3% Wasser für die Puderproben. Ihr PXRD-Muster ist demjenigen der isomorphen Formen F, G, H, M und N sehr ähnlich. Wie F und G zeigen die Pulverproben ein endothermes Dehydratations-/Desolvatations-Maximum bei 115-125°C.
Die Form J wird durch Auflösen von Azithromycin in 4 Volumenanteilen n-Propanol bei einer Temperatur von etwa 25-55°C hergestellt. Etwa 6-7 Volumenanteile Wasser werden bei Raumtemperatur zugesetzt und die Aufschlämmung kontinuierlich 0,5-2 Stunden lang gerührt. Die feste Form J von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Form K:
Das PXRD-Muster der Form K wurde in einem Gemisch von Azithromycin der Form A und mikrokristallinem Wachs nach 3-stündigem Tempern bei 95°C gefunden. Sie ist ein niederes Hydrat der Form A und eine metastabile Hochtemperatur-Form.
Form L:
Diese Form ist lediglich beim Erhitzen des Dihydrats, Form A, beobachtet worden. Bei Röntgen-Diffraktions (VT-PXRD)-Experimenten mit variabler Temperatur tritt ein neues Pulverröntgen-Diffraktionsmuster auf, wenn die Form A auf etwa 90°C erhitzt wird. Die neue, als Form L bezeichnete Form ist ein niederes Hydrat der Form A, da die Form A etwa 2,5 Gew.-% bei 90°C durch TGA verliert und somit einer Umwandlung zu einem Monohydrat entspricht. Auf Raumtemperatur abgekühlt, kehrt die Form L rasch zur Form A zurück.
Form M:
Isoliert aus einer Isopropanol/Wasser-Aufschlämmung, nimmt die Form M sowohl Wasser als auch Isopropanol auf. Ihr PXRD-Muster und ss-NMR-Spektrum sind denjenigen der isomorphen Verbindungen der Familie I sehr ähnlich, was anzeigt, dass sie zur Familie I gehört. Durch Analogie zu den bekannten Kristallstrukturen der isomorphen Verbindungen der Familie I wäre die Einkristallstruktur der Form M ein Monohydrat/Hemi-Isopropanolat. Die Dehydratations-/Desolvatations-Temperatur der Form M beträgt etwa 115-125°C.
Die Form M kann durch Auflösen von Azithromycin in 2-3 Volumenanteilen Isopropanol (IPA) bei 40-50°C hergestellt werden. Die Lösung wird auf unter 15°C, vorzugsweise unter 10°C, mehr bevorzugt etwa 5°C, abgekühlt, und 2-4 Volumen kaltes Wasser von etwa 5°C werden zur Ausfällung zugesetzt. Impfkristalle der Form M können bei Kristallisationsbeginn zugesetzt werden. Die Aufschlämmung wird weniger als 5 Stunden lang, bevorzugter weniger als 3 Stunden lang, noch bevorzugter weniger als 1 Stunde lang, und am meisten bevorzugt etwa 30 Minuten lang oder weniger gerührt, und die Feststoffe werden durch Filtration gewonnen. Die Feststoffe können in Isopropanol wieder aufgeschlämmt werden. Diese Verfahrensweise führt zu Form M, die im Wesentlichen von Azithromycindihydrat frei ist.
Form N:
Isoliert aus einer Wasser/Ethanol/Isopropanol-Aufschlämmung der Form A, können die Kristalle der Form N variable Mengen an Kristallisationslösungsmitteln und Wasser enthalten. Ihr Wassergehalt reicht von etwa 3,4 bis etwa 5,3 Gew.-%. Die GC-Headspace-Analyse zeigt einen variablen Lösungsmittelgehalt von Ethanol und Isopropanol. Der Gesamt-Lösungsmittelgehalt von Proben der Form N ist üblicherweise kleiner als etwa 5%, in Abhängigkeit von den Herstellungs- und Trocknungsbedingungen. Das PXRD-Muster der Form N ist demjenigen der Formen F, G, H, J und M der isomorphen Verbindungen der Familie I ähnlich. Die endothermen Dehydratations-/Desolvatations-Maxima bzw. das Maximum von Proben der Form N können breiter sein und zwischen 110-130°C variieren.
Die Form N von Azithromycin kann durch Umkristallisation von Azithromycin aus einem Gemisch von organischen Lösungsmitteln und Wasser, wie Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Aceton, Acetonitril, etc., die in das Azithromycin-Kristallgitter aufgenommen werden, hergestellt werden. Das Lösungsmittelgemisch wird auf 45-60°C erhitzt, und Azithromycin wird bis zu einer Gesamtmenge von etwa 4 Volumenanteilen dem erhitzten Lösungsmittelgemisch zugegeben. Nach Auflösung werden 1-3 Volumenanteile Wasser unter kontinuierlichem Rühren bzw. Schütteln bei 45-60°C zugesetzt. Die Form N von Azithromycin fällt als weißer Feststoff aus. Die Aufschlämmung wird unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die feste Form N von Azithromycin wird durch Filtration isoliert und getrocknet.
Form O:
Diese Kristallform ist ein Hemihydrat-Hemi-n-Butanol-Solvat der freien Azithromycin-Base gemäß den Einkristall-Strukturdaten (Tabelle 8A). Sie wurde aus einer n-Butanol-Lösung von Azithromycin durch Diffusion mit einem Nicht-Lösungsmittel isoliert. Die Kristallstruktur der Form O ist zu derjenigen der kristallinen Formen der Familie I isomorph.
Azithromycin wird vollständig in n-Butanol aufgelöst. Die Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels, wie Hexan, Wasser, IPE, oder eines anderen Nicht-Lösungsmittels durch Diffusion resultiert in der Ausfällung der Form O.
Form P:
Diese ist eine vorgeschlagene Kristallform, und zwar ein Hemihydrat-Hemi-n-Pentanol-Solvat der freien Azithromycin-Base. Sie kann aus einer n-Pentanol-Lösung von Azithromycin durch Diffusion mit einem Nicht-Lösungsmittel isoliert werden. Die Kristallstruktur der Form P ist zu derjenigen der kristallinen Formen der Familie I isomorph.
Die Form P von Azithromycin kann wie folgt hergestellt werden: Azithromycin wird vollständig in n-Pentanol aufgelöst; Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels, wie Hexan, Wasser, Isopropylether (IPE), oder eines anderen Nicht-Lösungsmittels, durch Diffusion resultiert in der Präzipitation der Form P.
Form Q:
Die Kristallform von Q zeigt ein eindeutiges bzw. charakteristisches Röntgenpulver-Diffraktionsmuster. Sie enthält etwa 4% Wasser und etwa 4,5% THF und ist ein Hydrat-Hemi-THF-Solvat. Die Hauptdehydratations-/Desolvatations-Temperatur beträgt etwa 80 bis etwa 110°C.
Azithromycindihydrat wird in 6 Volumenanteilen THF aufgelöst und mit 2 Volumenanteilen Wasser versetzt. Man lässt die Lösung zur Trockene bei Umgebungsbedingungen eindampfen, wodurch die kristalline Form Q erhalten wird.
Form R:
Diese kristalline Form wird durch Zugabe von amorphem Azithromycin zu 2,5 Volumenanteilen tert.-Butylmethylether (MTBE) hergestellt. Die resultierende dicke, weiße Suspension wird 3 Tage bei Umgebungsbedingungen gerührt. Die Feststoffe werden durch Vakuumfiltration gewonnen und an Luft getrocknet. Das resultierende Roh-Azithromycin der Form R besitzt einen theoretischen Wassergehalt von 2,1 Gew.-% und einen theoretischen Methyl-tert.-butylether-Gehalt von 10,3 Gew.-%.
Aufgrund der Ähnlichkeit ihrer Strukturen neigen die isomorphen Verbindungen dazu, ein Gemisch der Formen innerhalb einer Familie zu bilden, das gelegentlich als "Mischkristalle" oder "kristalline feste Lösung" bezeichnet wird. Die Form N ist eine solche feste kristalline Lösung und wurde als ein Gemisch der isomorphen Verbindungen der Familie I aufgrund der Lösungsmittelzusammensetzung und der Festkörper-NMR-Daten identifiziert.
Sowohl die isomorphen Verbindungen der Familie I als auch die der Familie II sind Hydrate und/oder Solvate von Azithromycin. Die Lösungsmittelmoleküle in den Kavitäten neigen unter speziellen Bedingungen zum Austausch zwischen Lösungsmittel und Wasser. Daher kann der Lösungsmittel/Wasser-Gehalt der isomorphen Verbindungen in einem gewissen Ausmaß variieren.
Die Kristallformen der isomorphen Familie I sind stabiler als die Form A, wenn sie erhitzt werden. Die Formen F, G, H, J, M und N zeigten höhere Anfangs-Dehydratationstemperaturen bei 110-125°C als die Form A mit einer Anfangs-Dehydratationstemperatur von etwa 90 bis etwa 110°C und eine simultane Festkörperumwandlung zur Form L bei etwa 90°C.
Amorphes Azithromycin:
Sämtliche Kristallformen von Azithromycin enthalten Wasser oder Lösungsmittel oder sowohl Wasser als auch Lösungsmittel. Wenn Wasser und Lösungsmittel aus den kristallinen Feststoffen entfernt werden, wird Azithromycin amorph. Amorphe Feststoffe haben den Vorteil von hohen anfänglichen Auflösungsgeschwindigkeiten.
Das Ausgangsmaterial für die Synthese der verschiedenen, unten beschriebenen Kristallformen war, sofern nichts anderes angegeben ist, Azithromycindihydrat. Andere Formen von Azithromycin, wie amorphes Azithromycin, oder andere Nicht-Dihydrat-Kristallformen von Azithromycin können verwendet werden.
Beispiele
Beispiel 1: Herstellung der Form G
Ein Reaktionsgefäß wurde mit der Form A von Azithromycin beschickt. In einem separaten Gefäß wurden 1,5 Volumenanteile Methanol und 1,5 Volumenanteile Wasser vermischt. Das Lösungsmittelgemisch wurde dem die Form A von Azithromycin enthaltenden Reaktionsgefäß zugesetzt. Die Aufschlämmung wurde unter Erhitzen auf 50°C über etwa 5 Stunden lang gerührt. Das Erhitzen wurde beendet und die Aufschlämmung unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die Form G von Azithromycin wurde durch Filtration gewonnen und etwa 30 Minuten an Luft trocknen gelassen. Die gewonnene Form G von Azithromycin wurde weiter in einem Vakuumofen bei 45°C getrocknet. Diese Vorgehensweise liefert im Wesentlichen die reine Form G von Azithromycin und die im Wesentlichen von Azithromycindihydrat freie Form G von Azithromycin.
Die Herstellung der folgenden kristallinen Formen von Azithromycin und PXRD- und NMR-Daten sind lediglich zur Illustration angegeben.
Herstellung der Form D
Die Form D wurde durch Aufschlämmen von Azithromycindihydrat in Cyclohexan über 2-4 Tage bei einer erhöhten Temperatur, z.B. 25-50°C, hergestellt. Die kristallinen Feststoffe der Form D wurden durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Herstellung der Form F
2A:
Azithromycindihydrat wurde langsam einer Volumeneinheit von warmem Ethanol zugesetzt bei etwa 70°C und bis zur vollständigen Auflösung bei 65-70°C gerührt. Impfkristalle der Form F (1-2 Gew.-%) können zur Erleichterung der Kristallisation zugesetzt werden. Die Lösung wurde allmählich auf 2-5°C abkühlen gelassen und eine Volumeneinheit gekühltes Wasser zugesetzt. Die kristallinen Feststoffe wurden kurz nach der Wasserzugabe (vorzugsweise weniger als 30 Minuten) durch Vakuumfiltration gewonnen.
2B:
Azithromycindihydrat wurde langsam einer Volumeneinheit von warmem Ethanol zugesetzt, und zwar bei etwa 70°C, und bis zur vollständigen Auflösung bei 65-70°C gerührt. Impfkristalle der Form F (1-2 Gew.-%) können zur Erleichterung der Kristallisation zugesetzt werden. Die Lösung wird allmählich auf 2-5°C abkühlen gelassen, und das Ethanolvolumen kann durch Vakuumdestillation reduziert werden. Nach 2-stündigem Rühren werden die kristallinen Feststoffe durch Vakuumfiltration gewonnen. Die Isolierung der Kristalle liefert im Wesentlichen reine Form F von Azithromycin, die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freie Form F von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form F von Azithromycin.
Herstellung der Form J
Die Form J wurde durch Auflösung von Azithromycin mit 4 Volumenanteilen n-Propanol bei einer Temperatur von etwa 25°C hergestellt. Wasser (6,7 Volumenanteile) wurde zugesetzt und die Aufschlämmung kontinuierlich 1 Stunde lang gerührt und anschließend auf 0°C abgekühlt. Die feste Form J von Azithromycin wurde durch Filtration gewonnen und getrocknet.
Herstellung der im Wesentlichen von Azithromycindihydrat freien Form M
5A:
Azithromycindihydrat wird vollständig in 2 Volumenanteilen von warmem Isopropanol bei 40-50°C aufgelöst. Gegebenenfalls können Impfkristalle der Form M zugesetzt werden, um die Kristallisation zu erleichtern. Anschließend wird die Lösung auf 0-5°C abgekühlt, und 4 Volumenanteile gekühltes Wasser als Nicht-Lösungsmittel werden zugesetzt und die Feststoffe durch Vakuumfiltration gewonnen. Die Feststoffe werden in einem Volumenanteil Isopropanol 3-5 Stunden bei 40-45°C wieder aufgeschlämmt und anschließend auf 0-5°C abgekühlt. Die kristallinen Feststoffe werden kurz (etwa 15 Minuten) nach Wasserzugabe durch Vakuumfiltration gewonnen. Die Feststoffe werden in 0,5 bis 1 Volumenanteilen Isopropanol wieder aufgeschlämmt, und zwar bei 25-40°C, und auf etwa 5°C abgekühlt und anschließend abfiltriert, um die Feststoffe der Form M zu gewinnen.
5B:
Azithromycindihydrat (1940 Gramm) wurde vollständig in 2 Volumenanteilen von warmem Isopropanol (45°C) aufgelöst. Die resultierende klare Lösung wurde durch einen 0,2 μm-Inline-Filter in einen sauberen Kolben abfiltriert. Die Temperatur wurde bei 45°C gehalten und die Lösung mit Kristallen der Form M angeimpft. 7,8 1 gekühltes Wasser wurde über einen Zeitraum von 8 Minuten zugegeben. Die Lösung wurde auf 5°C abgekühlt und dabei eine dicke Aufschlämmung beobachtet. Die Feststoffe wurden durch Vakuumfiltration isoliert und in einen sauberen Kolben transferiert. Das kristalline Azithromycin wurde in einem Volumenanteil Isopropanol-Alkohol unter Erwärmen auf 35°C aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde anschließend auf 5°C über 30 Minuten lang abgekühlt und das feste kristalline Material abfiltriert.
Diese Verfahrensweisen liefern im Wesentlichen die reine Form M von Azithromycin, die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freie Form M von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form M von Azithromycin.
Herstellung der Form N
Zwei Volumenanteile Ethanol und 2 Volumenanteile Isopropanol wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben und auf 50°C erhitzt. Die Form A von Azithromycin wurde unter Rühren dem erhitzten Ethanol/Isopropanol-Gemisch zum Erhalt einer klaren Lösung zugesetzt. Das Reaktionsgefäß wurde mit 2 Volumenanteilen destilliertes Wasser (Raumtemperatur) beschickt. Das Rühren wurde bei 50°C fortgesetzt, und nach etwa 1 h fiel die feste Form N von Azithromycin aus. 5 Stunden nach der Wasserzugabe wurde nicht mehr weiter erhitzt. Die Aufschlämmung wurde auf Umgebungstemperatur abkühlen gelassen. Ausgefallenes Azithromycin der Form N wurde durch Filtration gewonnen und 4 Stunden in einem Vakuumofen bei 45°C getrocknet.
Herstellung von amorphem Azithromycin
Azithromycin der kristallinen Form A wurde auf 110-120°C in einem Ofen über Nacht unter Vakuum erhitzt. Die amorphen Feststoffe wurden gewonnen und mit einem Trockenmittel, soweit erforderlich, gelagert.
Herstellung der Form H
Azithromycindihydrat oder andere Kristallformen wurden in 6 Volumenanteilen Propylenglykol aufgelöst. Zu der resultierenden Propylenglykol-Lösung von Azithromycin wurden 2 Volumenanteile Wasser zugesetzt, und es kam zu einer Niederschlagsbildung. Die Aufschlämmung wurde 24 Stunden lang gerührt und die Feststoffe abfiltriert und bei Umgebungstemperatur luftgetrocknet, wobei die kristalline Form H erhalten wurde.
Herstellung der Form Q
Das kristalline Pulver wurde durch Auflösung von 500 mg Azithromycin der Form A in 2 ml THF hergestellt. Zu der klaren, farblosen Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 ml Wasser zugegeben. Nachdem die Lösung sich trübte, wurde 1 zusätzlicher ml THF zugegeben, um das Azithromycin vollständig aufzulösen, und die Lösung wurde bei Raumtemperatur gerührt. Man ließ das Lösungsmittel über 7 Tage verdampfen, danach wurden die trockenen Feststoffe gewonnen und charakterisiert.
Beispiel 2: Röntgenpulver-Diffraktionsanal
Die Pulvermuster wurden unter Verwendung eines Bruker D5000-Diffraktometers (Madison, Wisconsin), ausgerüstet mit einer Kupferstrahlungsquelle, fixierten Schlitzen (1,0, 1,0, 0,6 mm) und einem Kevex-Festkörper-Detektor, gewonnen. Die Daten wurden in einem Bereich von 3,0 bis 40,0 Grad (2θ) unter Verwendung einer Schrittweite von 0,04 Grad und einer Schrittzeit von 1,0 Sekunden gewonnen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammengefasst, die auch die Daten für die anderen kristallinen Formen von Azithromycin zu Illustrationszwecken einschließt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form G ist in 13 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form A ist in 2 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form D ist in 6 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form F ist in 10 dargestellt.
Das PXRD-Diffraktionsmuster der folgenden Formen von Azithromycin wird ebenfalls für Illustrationszwecke angegeben.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form J ist in 16 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form M ist in 18 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form N ist in 19 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von amorphem Azithromycin ist in 20 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form Q ist in 30 dargestellt.
Das experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form R ist in 31 dargestellt.
Die experimentelle Streuung von Probe zu Probe beträgt etwa ± 0,2° in 2-Theta, und dieselbe Streuung wurde zwischen dem berechneten Pulver aus der Einkristallstruktur und den experimentellen Daten beobachtet. Die detaillierte Analyse zeigt, dass die isomorphen Verbindungen in der Familie I durch PXRD mit den in Tabelle 9 gezeigten Sätzen von charakteristischen Peaks unterschieden werden können.
Tabelle 9. Azithromycin-Röntgenpulver-Diffraktionspeaks in 2-Theta ± 0,2°
Die unterstrichenen Peaks sind die charakteristischen Peaks unter den Formen A, D, Familie I und Q.
Die unterstrichenen, schräggestellten Peaks sind die Sätze von Peaks, die innerhalb der isomorphen Verbindungen der Familie I charakteristisch sind.
Die isomorphen Verbindungen der Familie I haben die folgenden gemeinsamen Charakteristika: die Diffraktionspeaks bei 6,2, 11,2, 21,0 ± 0,1 und 22,5 ± 0,1 Grad in 2-Theta. Jede isomorphe Verbindung zeigt repräsentative Sätze von Diffraktionspeaks, die im Folgenden angegeben sind, und jeder Satz weist einen charakteristischen Abstand zwischen den Peaks auf.
Die mitgeteilten Diffraktionspeak-Positionen weisen eine Genauigkeit innerhalb von ± 0,2° von 2-Theta auf.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form A ist in 2 gezeigt. Die Form A zeigt Peaks bei 9,3, 13,0 und 18,7 Grad von 2-Theta.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form D ist in 6 gezeigt. Die Form D zeigt Peaks bei 3,9, 10,1, 10,6 und 21,4 Grad von 2-Theta.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form F ist in 10 gezeigt. Die Form F zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und drei Sätze von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,5; Satz 2 bei 2-Theta von 13,9, 14,3, 14,7 und 14,8; Satz 3 bei 2-Theta von 16,2, 16,6, 17,1, 17,2 und 17,7.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form G ist in 13 gezeigt. Die Form G zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und drei Sätze von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,6; Satz 2 bei 2-Theta von 14,0, 14,4, 14,6 und 14,9; Satz 3 bei 2-Theta von 16,3, 16,6, 17,2, 17,4 und 17,8.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form J ist in 16 gezeigt. Die Form J zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und drei Sätze von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,4; Satz 2 bei 2-Theta von 13,9, 14,2 und 14,6; Satz 3 bei 2-Theta von 16,0, 16,6; 17,0, 17,2 und 17,5.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form M ist in 18 gezeigt. Die Form M zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und drei Sätze von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2; Satz 2 bei 2-Theta von 14,0 und 14,6; Satz 3 bei 2-Theta von 15,9, 16,6, 17,1 und 17,5.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form N ist in 10 gezeigt. Die Form N zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I. Die Sätze von Peaks der Form N sind ähnlich zu denen der Formen F, G, J und M, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,6; Satz 2 bei 2-Theta von 13,9 bis 15,0; und Satz 3 bei 2-Theta von 15,9 bis 17,9, mit Peaks, die leicht in der Position, der Intensität und Breite aufgrund des Mischens der variablen Anteile der Isomorphen in Familie I variieren können.
Ein repräsentatives PXRD-Muster der Form Q ist in 30 gezeigt. Die Form Q zeigt Peaks bei 2-Theta von 6,8, 8,4 und 20,2 Grad.
Ein repräsentatives PXRD-Muster von Form R ist in 31 gezeigt.
Beispiel 3: Einkristall-Röntgenanalyse
Die Daten wurden bei Raumtemperatur unter Verwendung von Bruker-Röntgen-Diffraktometern, ausgerüstet mit einer Kupferstrahlungsquelle und Graphit-Monochromatoren, gewonnen. Die Strukturen wurden unter Verwendung direkter Methoden aufgelöst. Die SHELXTL-Computerbibliothek, die von Bruker AXS bereitgestellt wird, erleichterte sämtliche erforderliche kristallographischen Berechnungen und molekulare Displays (SHELXTL^TM Reference Manual, Version 5.1, Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA (1997)).
Beispiel 4: Berechnung des PXRD-Musters aus den Einkristalldaten
Um die Ergebnisse zwischen einem Einkristall und einer Pulverprobe zu vergleichen, kann ein errechnetes Pulvermuster aus den Einkristall-Ergebnissen erhalten werden. Die XFOG- und XPOW-Computerprogamme, die als Bestandteil der SHELXTL-Computerbibliothek bereitgestellt werden, wurden verwendet, um diese Berechnung durchzuführen. Ein Vergleich des berechneten Pulvermusters mit dem experimentellen Pulvermuster bestätigt, ob eine Pulverprobe einer zugeschriebenen Einkristallstruktur entspricht (Tabelle 9A). Zu Illustrationszwecken wurde dieses Verfahren auch für die Kristallformen von Azithromycin A, D, F und J durchgeführt.
Das errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form G ist in 12 angegeben.
Das errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form A ist in 1 angegeben.
Das errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form D ist in 5 angegeben.
Das errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form F ist in 9 angegeben.
Das errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form J ist in 15 angegeben.
Die Ergebnisse sind in den übereinandergelegten Röntgenpulver-Diffraktionsmustern für die Formen A, D, F, G und J in den 3, 7, 11, 14 bzw. 17 dargestellt. Das untere Muster entspricht dem errechneten Pulvermuster (aus den Einkristallergebnissen), und das obere Muster entspricht einem repräsentativen experimentellen Pulvermuster. Eine Korrespondenz zwischen den beiden Mustern zeigt die Übereinstimmung zwischen der Pulverprobe und der entsprechenden Einkristallstruktur an.
Tabelle 9A: Berechnete und experimentelle PXRD-Peaks der isomorphen Verbindungen der Familie I
Beispiel 5: Festkörper-NMR-Analyse
Festkörper-NMR-Analyse:
Sämtliche ¹³C-Festkörper-NMR-Spektren wurden auf einem 11,75 T-Spektrometer (Bruker Biospin, Inc., Billerica, MA), entsprechend einer 125 MHz-¹³C-Frequenz, gewonnen. Die Spektren wurden unter Verwendung einer CPMAS (cross-polarization magic angle spinning)-Sonde bei Umgebungstemperatur und -druck aufgenommen. In Abhängigkeit von der Menge der analysierten Probe wurden 7 mm-BL- oder 4 mm-BL-Bruker-Sonden verwendet, die 300 mg und 75 mg Probe mit maximalen Geschwindigkeiten von 7 kHz bzw. 15 kHz aufnehmen können. Die Daten wurden mit einer exponentiellen Linienverbreiterungsfunktion von 5,0 Hz aufgenonmen. Protonenentkopplung von 65 kHz und 100 kHz wurde bei den 7 mm- bzw. 4 mm-Sonden verwendet. Um adäquate Verhältnisse von Signal-zu-Rauschen für sämtliche Peaks zu erhalten, wurde der Durchschnittswert aus einer ausreichenden Anzahl an Aufnahmen ermittelt. Typischerweise wurden 600 Scans mit einer Rezyklierungsverzögerung von 3,0 s aufgenommen, was etwa einer Gesamtaufnahmezeit von 30 Minuten entspricht. Der magische Winkel wurde unter Verwendung von KBr-Pulver nach den Standard-NMR-Herstellerangaben eingestellt. Die Spektren wurden in Bezug auf entweder die Methyl-Resonanz von Hexamethylbenzol (HMB) bei 17,3 ppm oder die Hochfeld-Resonanz von Adamantan (ADM) bei 29,5 ppm aufgezeichnet. Die in Bezug auf HMB aufgenommenen Spektren zeigen chemische Verschiebungen von sämtlichen Peaks um 0,08 ppm Tieffeld-verschoben im Vergleich zu demselben Spektrum, das mit ADM als Referenz aufgenommen wurde. Das spektrale Fenster schloss minimal die Spektrenregion von 190 bis 0 ppm ein. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefasst. Die ss-NMR-Spektren für die Formen M, H und R wurden mit ADM als Referenz aufgenommen. Die ss-NMR-Spektren für die Formen A, D, G, F, J und N wurden mit HMB als Referenz aufgenommen. Die Formen H und R wurden mit einer Geschwindigkeit von 15 kHz rotieren gelassen.
Tabelle 10: Chemische ¹³C-ssNMR-Verschiebungen von Azithromycin (± 0,2 ppm)
Die fett und unterstrichen markierten chemischen Verschiebungen sind die Peaks oder die Sätze von Peaks, die für jede Form repräsentativ sind. Die schräggestellten chemischen Verschiebungen sind die Lösungsmittelpeaks, die breit und variabel sein können (± 0,4 ppm). Die mit einem Stern markierten chemischen Verschiebungen können eine Aufsplittung >0,3 ppm zeigen. Die mit zwei Sternen markierten chemischen Verschiebungen können eine Variation von ± 0,3 ppm zeigen.
Tabelle 10 (Fortsetzung): Chemische ¹³C-ssNMR-Verschiebungen von Azithromycin (± 0,2 ppm)
Die fett und unterstrichen markierten chemischen Verschiebungen sind die Peaks oder die Sätze von Peaks, die für jede Form repräsentativ sind. Die schräggestellten chemischen Verschiebungen sind die Lösungsmittelpeaks, die breit und variabel sein können (± 0,4 ppm). Die mit einem Stern markierten chemischen Verschiebungen können eine Aufsplittung <0,3 ppm zeigen. Die mit zwei Sternen markierten chemischen Verschiebungen können eine Variation von ± 0,3 ppm zeigen.
Die berichteten chemischen Verschiebungen sind, sofern nichts anderes angegeben ist, innerhalb von ± 0,2 ppm genau.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form G ist in 24 gezeigt. Die Form G hat den Peak der höchsten chemischen Verschiebung bei 179,5 ppm, dieser ist ein einzelner Peak mit einer möglichen Aufsplittung < 0,3 ppm, und einem Satz von 5 Peaks bei 10,4, 9,9, 9,3, 7,6, 6,5 ppm.
Für Illustrationszwecke sind die ¹³C-ssNMR-Spektren für die anderen kristallinen Formen von Azithromycin auch angegeben.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form A ist in 21 gezeigt. Die Form A weist Peaks bei 178,1 ppm und Peaks bei 104,1, 98,4, 84,6, 26,9, 13,2, 11,3 und 7,2 ppm auf.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form D ist in 22 gezeigt. Die Form D hat den Peak der höchsten chemischen Verschiebung bei 178,1 ppm und Peaks einer chemischen Verschiebung bei 103,9, 95,1, 84,2, 10,6, 9,0 und 8,6 ppm.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form F ist in 23 gezeigt. Die Form F weist zwei Peaks der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 2 ppm und 178,6 ppm und einen Satz von 5 Peaks bei 10,1, 9,8, 9,3, 7,9 und 6,6 ppm und Ethanolpeaks bei 58,0 ± 0,5 ppm und 17,2 ± 0,5 ppm auf. Die Lösungsmittelpeaks können breit und relativ schwach in der Intensität sein.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form J ist in 25 gezeigt. Die Form J weist zwei Peaks der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 2 ppm und 178,4 ppm und einen Satz von 4 Peaks bei 10,0, 9,3, 8,1, und 6,8 ppm und n-Propanolpeaks bei 11,5 ± 0,5 ppm und 25,2 ± 0,5 ppm auf. Die Lösungsmittelpeaks können breit und relativ schwach in der Intensität sein.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form M ist in 26 gezeigt. Die Form M weist einen Peak der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 1 ppm, nämlich 179,6 ppm, Peaks bei 41,9 und 16,3 ppm, einen Satz von 5 Peaks bei 10,3, 9,6, 9,3, 7,7 und 7,1 ppm und einen Isopropanolpeak bei 26,0 ± 0,5 ppm auf. Die Lösungsmittelpeaks können breit und relativ schwach in der Intensität sein.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der Form N ist in 27 gezeigt. Die Form N zeigt chemische Verschiebungen als eine Kombination von isomorphen Formen in der Familie I. Die Peaks können in ihrer chemischen Verschiebung und in ihren relativen Intensitäten und ihrer Breite infolge der Mischung des variablen Anteils der in der kristallinen festen Lösung der Form N enthaltenen isomorphen Verbindungen variieren.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der amorphen Form ist in 28 gezeigt. Das amorphe Azithromycin zeigt breite chemische Verschiebungen. Die charakteristischen chemischen Verschiebungen haben die Peak-Positionen bei 179 und 11 ± 0,5 ppm.
Eine Zusammenfassung der beobachteten ssNMR-Peaks für die Formen A, D, F, G, H, J, M, N und R von Azithromycin ist in Tabelle 10 angegeben.
Beispiel 6: NMR-Analyse einer Dosierungsform, die die Form G von Azithromycin umfasst
Um zu demonstrieren, dass ¹³C-ssNMR zur Identifizierung der in einer pharmazeutischen Dosierungsform enthaltenen Azithromycin-Form verwendet werden kann, wurden beschichtete Azithromycin-Tabletten, welche die Form G von Azithromycin enthalten, hergestellt und durch ¹³C-ssNMR analysiert. Die Tabletten wurden nass granuliert und auf einer F-Presse (Manesty, Liverpool, UK) unter Verwendung eines 0,262'' × 0,531''-Presswerkzeugs tablettiert. Die Tabletten wurden so formuliert und tablettiert, dass sie 250 mg Azithromycin der Form G bei einem Gesamt-Tablettengewicht von 450 mg gemäß der unten angegebenen Formel enthielten. Die Tabletten wurden gleichförmig mit rosa Opadry II^® (Gemisch aus Lactosemonohydrat, Hydroxypropylmethylcellulose, Titandioxid, Drug & Cosmetic red # 30 und Triacetin) (Colorcon, West Point, PA) beschichtet.
Eine überzogene Tablette wurde vorsichtig zermahlen und die pulverisierte Probe mit einem Verpackungswerkzeug in einen Festkörper-Rotor, der keinen ¹³C-Hintergrund enthielt, verpackt. Die Analyse der Probe wurde unter den in Beispiel 13 erläuterten Bedingungen durchgeführt.
Ein repräsentatives ¹³C-ssNMR-Spektrum der die Form G von Azithromycin enthaltenden Tablette ist in 29 angegeben.
Beispiel 7: Antimikrobielle Aktivität:
Die Aktivität der erfindungsgemäßen Kristallform gegen bakterielle und Protozoen-Pathogene wird durch die Fähigkeit der Verbindung gezeigt, das Wachstum definierter Stämme von menschlichen (Assay I) oder tierischen (Assays II und III) Pathogenen zu inhibieren.
Assay I
Der nachstehend beschriebene Assay I verwendet konventionelle Methodologien und Interpretationskriterien und ist konzipiert, um Hinweise auf chemische Modifikationen zu liefern, die zu Verbindungen (ihren können, welche definierte Mechanismen von Makrolid-Resistenz umgehen. In Assay I wird ein Paneel von bakteriellen Stämmen zusammengestellt, das eine Reihe von pathogenen Target-Spezies einschließt und Vertreter von Makrolid-Resistenz-Mechanismen umfasst, die charakterisiert worden sind. Die Verwendung dieses Paneels ermöglicht die Bestimmung der Beziehung zwischen chemischer Struktur und Aktivität im Hinblick auf die Wirksamkeit, das Aktivitätsspektrum und strukturelle Elemente oder Modifikationen, die erforderlich sein können, um den Resistenzmechanismen entgegenzuwirken. Bakterielle Pathogene, welche das Screening-Paneel umfassen, sind in der Tabelle unten gezeigt. In vielen Fällen sind sowohl die Makrolid-empfänglichen Elternstämme als auch die Makrolid-resistenten Stämme, die sich davon ableiten, verfügbar, um eine genauere Einschätzung des Vermögens der Verbindung, den Resistenzmechanismus zu umgehen, zu liefern. Stämme, die das Gen mit der Bezeichnung ermA/ermB/ermC enthalten, sind gegenüber Makroliden, Lincosamiden und Streptogramin B-Antibiotika infolge von Modifikationen (Methylierung) der 23S-rRNA-Moleküle durch eine Erm-Methylase resistent, wodurch allgemein die Bindung sämtlicher drei Strukturklassen verhindert wird. Zwei Typen von Makrolid-Ausfluss sind beschrieben worden; msrA codiert für eine Komponente eines Ausflusssystems in Staphylokokken, das den Eintritt von Makroliden und Streptograminen verändert, während mefA/E für ein Transmembranprotein codiert, die nur den Ausfluss von Makroliden bewirkt. Die Inaktivie rung von Makrolid-Antibiotika kann auftreten und vermittelt werden durch entweder eine Phosphorylierung von 2'-Hydroxyl (mph) oder durch Spaltung des macrocyclischen Lactons (Esterase). Die Stämme können unter Verwendung konventioneller Polymerase-Kettenreaktions (PCR)-Technologie und/oder durch Sequenzierung der Resistenz-Determinante charakterisiert werden. Die Verwendung der PCR-Technologie in dieser Anmeldung ist in J. Sutcliffe et al., "Detection Of Erythrombycin-Resistant Determinants By PCR", Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 40(11), 2562-2566 (1996), beschrieben. Der Assay wird auf Mikrotiterplatten durchgeführt und gemäß Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests-Sixth Edition; Approved Standard, veröffentlicht durch The National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS) guidelines, interpretiert, wobei die minimale inhibitorische Konzentration (MIC) verwendet wird, um die Stämme zu vergleichen. Die kristalline Verbindung wird zu Beginn in Dimethylsulfoxid (DMSO) als 40 mg/ml-Stammlösung aufgelöst.
Der Assay II wird verwendet, um die Aktivität gegenüber Pasteurella multocida zu testen, und der Assay III wird verwendet, um die Aktivität gegen Pasteurella haemolytica zu testen.
Assay II
Dieser Assay basiert auf der Flüssigkeitsverdünnungsmethode im Mikroliter-Format. Eine einzelne Kolonie von P. multocida (Stamm 59A067) wird in 5 ml Hirn-Herz-Infusions-(BHI)-Nährlösung inokuliert. Die Testverbindung wird hergestellt, indem 1 mg der Verbindung in 125 μl Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst wird. Verdünnungen der Testverbindung werden unter Verwendung von nicht-okulierter BHI-Nährlösung hergestellt. Die Konzentrationen der verwendeten Testverbindung reichen von 200 μg/ml bis 0,098 μg/ml durch zweifache Serienverdünnungsreihen. Die mit P. multocida inokulierte BHI wird mit nicht-inokulierter BHI verdünnt, um eine Zellsuspension mit 10⁴ Zellen pro 200 μl herzustellen. Die BHI-Zellsuspensionen werden mit den entsprechenden seriellen Verdünnungen der Testverbindungen vermischt und 18 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Die minimale inhibitorische Konzentration (MIC) ist gleich der Konzentration der Verbindung, die 100% Inhibierung des Wachstums von P. multocida zeigt, wie sie durch Vergleich mit einer nicht-inokulierten Kontrolle bestimmt wird.
Assay III
Dieser Assay beruht auf der Agar-Verdünnungsmethode unter Verwendung eines Steers-Replikators. Zwei bis fünf von einer Agar-Platte isolierte Kolonien werden in einer BHI-Nährlösung inokuliert und über Nacht bei 37°C unter Schütteln (200 UpM) inkubiert. Am nächsten Morgen werden 300 μl der vollständig gezüchteten P. haemolytica-Vorkultur in 3 ml frischer BHI-Nährlösung inokuliert und bei 37°C unter Schütteln (200 UpM) inkubiert. Die entsprechende Menge der Testverbindung wird in Ethanol aufgelöst und eine Reihe von zweifachen Verdünnungsreihen hergestellt. Zwei ml der entsprechenden seriellen Verdünnung werden mit 18 ml geschmolzenem BHI-Agar vermischt und verfestigt. Wenn die inokulierte P. haemolytica-Kultur eine McFarland-Standarddichte von 0,5 erreicht, werden etwa 5 μl der P. haemolytica-Kultur auf BHI-Agarplatten mit verschiedenen Konzentrationen der Testverbindung unter Verwendung eines Steers-Replikators inokuliert und bei 37°C 18 Stunden inkubiert. Die anfänglichen Konzentrationen der Testverbindung reichen von 100-200 μg/ml. Die MIC ist gleich der Konzentration der Testverbindung, die 100% Inhibierung des Wachstums von P. haemolytica zeigt, wie sie durch Vergleich mit einer nicht-inokulierten Kontrolle bestimmt wird.
Die in vivo-Aktivität der Kristallform der vorliegenden Erfindung kann durch konventionelle Präventivstudien in Tieren bestimmt werden, die dem Fachmann gut bekannt sind und üblicherweise in Mäusen durchgeführt werden.
Mäuse werden auf Käfige (10 pro Käfig) nach ihrer Ankunft verteilt und mindestens 48 Stunden vor ihrer Verwendung akklimatisieren gelassen. Die Tiere werden mit 0,5 ml einer 3 × 10³ kbE/ml-bakteriellen Suspension (P. multocida-Stamm 59A006) intraperitoneal inokuliert. Jedes Experiment weist mindestens 3 unbehandelte Kontrollgruppen auf, einschließlich einer mit einer 0,1X Stimulationsdosis und zwei mit einer 1X-Stimulationsdosis infizierten, wobei auch eine 10X-Stimulationsdosis-Daten-Gruppe verwendet werden kann. Im Allgemeinen können sämtliche Mäuse in einer gegebenen Studie innerhalb von 30-90 Minuten stimuliert werden, insbesondere wenn eine Repetierspritze (wie eine Cornwall^®-Spritze) zur Verabreichung der Stimulation verwendet wird. Dreißig Minuten nach Beginn der Stimulation erfolgt die erste Behandlung mit der Verbindung. Es kann erforderlich sein, dass eine zweite Person mit dem Dosieren der Verbindung beginnt, wenn sämtliche Tiere nicht nach Ablauf von 30 Minuten stimuliert worden sind. Die Verabreichungswege sind subkutane oder orale Dosierungen. Subkutane Dosierungen werden in die lockere Haut auf der Rückseite des Nackens verabreicht, während orale Dosen über eine Nadel in den Schlund verabreicht werden. In beiden Fällen wird ein Volumen von 0,2 ml pro Maus verwendet. Die Verbindungen werden 30 Minuten, 4 Stunden und 24 Stunden nach Stimulation verabreicht. Eine Kontrollverbindung bekannter Wirksamkeit, die über den gleichen Weg verabreicht wird, ist in jeden Test eingeschlossen. Die Tiere werden täglich beobachtet und die Anzahl der Überlebenden jeder Gruppe aufgezeichnet. Das P. multocida-Modell-Monitoring erstreckt sich über einen Zeitraum von 96 Stunden (vier Tagen) nach Stimulation.
Der PD₅₀ ist eine errechnete Dosis, bei der die Testverbindung 50% einer Gruppe von Mäusen vor Mortalität infolge der bakteriellen Infektion schützt, die ohne Arzneimittelbehandlung tödlich wäre.
Die erfindungsgemäße kristalline Form G von Azithromycin (im Weiteren "die aktive Verbindung") kann durch orale, parenterale, topische oder rektale Wege bei der Behandlung oder Prävention von bakteriellen oder Protozoen-Infektionen verabreicht werden. Im Allgemeinen wird die aktive Verbindung am zweckmäßigsten in Dosismengen verabreicht, die von etwa 0,2 mg pro kg Körpergewicht pro Tag (mg/kg/Tag) bis etwa 200 mg/kg/Tag in Einzel- oder verteilten Dosismengen (d.h., von 1 bis 4 Dosierungen pro Tag) reichen, obwohl Variationen bzw. Abweichungen notwendigerweise in Abhängigkeit von der Art, des Gewichts und des Zustandes des zu behandelnden Patienten und des gewählten Verabreichungswegs auftreten. Jedoch wird am zweckmäßigsten eine Dosiskonzentration verwendet, die im Bereich von etwa 2 mg/kg/Tag bis etwa 50 mg/kg/Tag liegt. Abweichungen können trotzdem auftreten, in Abhängigkeit von der Art des Säugetiers, des Fisches oder des Vogels, das bzw. der behandelt wird, und seiner individuellen Antwort auf das Medikament sowie von dem Typ der gewählten pharmazeutischen Formulierung und der Zeitperiode und dem Intervall, in der bzw. in dem eine solche Verabreichung erfolgt. In einigen Fällen können Dosierungskonzentrationen unter der Untergrenze des vorher erwähnten Bereichs mehr als adäquat sein, während in anderen Fällen noch höhere Dosierungen verwendet werden können, ohne schädliche Nebenwirkungen hervor zurufen, vorausgesetzt, dass solche höheren Dosismengen zuerst auf kleinere Dosismengen für die Verabreichung über den Tag aufgeteilt werden.
Die aktive Verbindung kann entweder einzeln oder in Kombination mit pharmazeutisch annehmbaren Trägern oder Verdünnungsmitteln auf den vorher angegebenen Wegen erfolgen, und eine solche Verabreichung kann entweder in Einfach- oder Mehrfach-Dosen durchgeführt werden. Insbesondere kann die aktive Verbindung in einer Vielzahl von verschiedenen Dosierungsformen verabreicht werden, d.h., sie können mit zahlreichen pharmazeutisch annehmbaren inerten Trägern in Form von Tabletten, Kapseln, Kautabletten, Pastillen, Hartbonbons, Pulvern, Sprays, Cremes, Salben, Suppositorien, Gelees, Gelen, Pasten, Lotionen, Salben, Briefchen, Pulvern für die orale Suspension, wässrigen Suspensionen, injizierbaren Lösungen, Elixieren, Sirupen und dergleichen, kombiniert werden. Solche Träger schließen feste Verdünnungsmittel oder Füllstoffe, sterile wässrige Medien und zahlreiche nicht-toxische organische Lösungsmittel, etc., ein. Außerdem können orale pharmazeutische Zusammensetzungen in geeigneter Weise mit einem Süßstoff und/oder Geschmacksstoff versehen werden. Im Allgemeinen liegt die aktive Verbindung in solchen Dosierungsformen in Konzentrationsniveaus im Bereich von etwa 1,0% bis etwa 70 Gew.-%.
Für die orale Verabreichung können Tabletten verwendet werden, die verschiedene Exzipientien, wie mikrokristalline Cellulose, Natriumcitrat, Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat und Glycin, enthalten, zusammen mit verschiedenen Sprengmitteln, wie Stärke (vorzugsweise Mais-, Kartoffel- oder Tapiokastärke), Alginsäure, und bestimmte komplexe Silicate zusammen mit Granulationsbindemitteln, wie Polyvinylpyrrolidon, Saccharose, Gelatine und Gummi arabicum. Zusätzlich sind Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talk, oftmals sehr nützlich für die Tablettierung. Feste Zusammensetzungen eines ähnlichen Typs können auch als Füllstoffe in Gelatinekapseln verwendet werden, wobei bevorzugte Materialien in diesem Zusammenhang auch Lactose oder Milchzucker sowie Polyethylenglykole mit hohem Molekulargewicht einschließen. Wenn wässrige Suspensionen und/oder Elixiere für die orale Verabreichung gewünscht werden, kann die aktive Verbindung mit zahlreichen Süß- oder Geschmacksstoffen, Färbemitteln oder Farbstoffen kombiniert werden und, wenn es gewünscht wird, mit Emulgier- und/oder Suspendiermitteln, zusammen mit solchen Verdünnungsmitteln, wie Wasser, Ethanol, Propylenglykol, Glycerin und verschiedenen ähnlichen Kombinationen davon.
Für die parenterale Verabreichung können Lösungen der aktiven Verbindung in entweder Sesam- oder Erdnussöl oder in wässrigem Propylenglykol verwendet werden. Die wässrigen Lösungen sollten zweckmäßigerweise gepuffert (vorzugsweise pH größer 8), wenn erforderlich, sein, und das flüssige Verdünnungsmittel zunächst isotonisch gemacht werden. Diese wässrigen Lösungen sind für die Zwecke einer intravenösen Injektion geeignet. Die ölartigen Lösungen sind für die intraartikuläre, intramuskuläre und subkutane Injektion zweckmäßig. Die Herstellung all dieser Lösungen unter sterilen Bedingungen wird durch dem Fachmann gut bekannte pharmazeutische Standardtechniken erzielt.
Zusätzlich ist es möglich, die aktive Verbindung topisch zu verabreichen, und dies kann durch Cremes, Gelees, Gele, Pasten, Pflaster, Salben und dergleichen, erfolgen in Übereinstimmung mit pharmazeutischer Standardpraxis.
Für die Verabreichung an Tiere, wie Vieh oder Haustiere, kann die aktive Verbindung in dem Tierfutter oder oral als Trank verabreicht werden.
Die aktive Verbindung kann auch in der Form von liposomalen Freisetzungssystemen, wie kleinen unilamellaren Vesikeln, großen unilamellaren Vesikeln und multilamellaren Vesikeln, verabreicht werden. Die Liposome können aus einer Vielzahl von Phospholipiden, wie Cholesterin, Stearylamin oder Phosphatidylcholine, gebildet werden.

Claims

Kristallines Azithromycin-Sesquihydrat gekennzeichnet durch ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum, umfassend eine Anzahl von Peaks mit chemischen Verschiebungen von 179,5 ppm, die einen einzigen Peak mit einer Aufspaltung zwischen 0 ppm und 0,3 ppm; 10, 4 ppm; 9,9 ppm; 9,3 ppm; 7,6 ppm; 6,5 ppm sind, worin die Peaks eine Variation in der chemischen Verschiebung von ± 0,2 ppm zeigen.
Kristallines Azithromycin-Sesquihydrat nach Anspruch 1 in im Wesentlichen reiner Form.
Kristalline Form von Azithromycin nach Anspruch 1 oder 2, worin die Form durch einen Gehalt an Wasser von 2,5-6 Gew.-% und an organischem Lösungsmittel von weniger als 1 Gew.-% in einer Pulverprobe gekennzeichnet ist.
Kristalline Form von Azithromycin nach Anspruch 2, worin das Azithromycin 90 Gew.-% oder mehr Azithromycin-Sesquihydrat umfasst.
Kristalline Form von Azithromycin nach Anspruch 2, worin das Azithromycin 95 Gew.-% oder mehr Azithromycin-Sesquihydrat umfasst.
Pharmazeutische Zusammensetzung umfassend eine kristalline Form von Azithromycin nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und ein pharmazeutisch annehmbares Exzipiens.
Verwendung einer kristallinen Form von Azithromycin nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoen-Infektion in einem Säugetier, Fisch oder Vogel.